halaman 1
Sepeda motor terdiri dari beberapa komponen dasar. antara lain Sistem mesin . Sistem kelistrikan kerangka ,Masing-masing komponen dasar itu terbagi lagi menjadi beberapa bagian pengelompokkan kearah pemakaian , perawatan pemeliharaan yaitu:
Sistem Mesin Terdiri atas :
a sistem transmisi penggerak
yaitu rangkaian transmisi dan tenaga mesin ke roda
belakang, berupa: Mekanisme kopling ,Mekanisme starter ,Mekanisme gear , Transmisi
b. Sistem tenaga mesin
Sebagai sumber tenaga penggerak untuk berkendaraan, terdiri dari bagian: Sistem pembuangan ,mesin,Sistem pendinginan Sistem bahan bakar , Sistem pelumasan
Mekanisme kelistrikan dipakai untuk menghasilkan daya
pembakaran untuk proses kerja mesin dan sinyal untuk menunjang keamanan berkendaraan. Jadi semua komponen yang berkaitan langsung dengan energi listrik digolongkan menjadi bagian kelistrikan.
Bagian kelistrikan terbagi menjadi:
- golongan beban ,golongan pengapian ,golongan pengisian ,
kerangka Terdiri dari beberapa komponen untuk menunjang agar sepeda motor bisa berjalan dan berbelok. Komponennya yaitu : Rangka ,Fender,Tempat duduk,golongan kemudi , golongan suspensi , golongan roda , golongan rem ,Tangki bahan bakar
Mempelajari sepeda motor juga memerlukan perhitungan fisika, beberapa besaran ukuran dipakai di bidang ini. Perhitungan fisika diperlukan untuk mengetahui; kapasitas mesin, volume silinder, perbandingan kompresi, kecepatan piston, torsi, tenaga, korelasi antara mesin dan kecepatan motor pada tiap posisi gigi dan daya dorong roda belakang dari sepeda motor,
Kapasitas mesin ditunjukkan oleh volume yang terbentuk saat piston bergerak keatas dari TMB ke TMA, dinamakan volume langkah. Volume langkah dihitung dalam satuan cc (cm3).
Volume ruang bakar yaitu volume dari ruangan yang terbentuk antara kepala silinder dan kepala piston yang mencapai TMA. Dilambangkan dengan Vc (Volume compressi) ,Volume silinder yaitu jumlah total dari pertambahan antara volume langkah dengan volume ruang bakar. Perbandingan kompresi yaitu perbandingan volume silinder dengan volume kompresinya. Perbandingan kompresi berkaitan dengan volume langkah.
Bila dinyatakan dalam suatu rumus maka:
Besarnya perbandingan kompresi untuk sepeda motor jenis touring berkisar antara 8 : 1 dan 9 : 1. ini artinya selama langkah kompresi muatan yang ada di atas piston dimampatkan 8 kali lipat dari volume terakhirnya. Makin tinggi perbandingan kompresi, maka makin
tinggi tekanan dan suhu akhir kompresi.
Nilai kalor (panas) bahan bakar perlu kita ketahui, agar neraca kalor dari motor bisa dibuat. Efisiensi atau tidak kerjanya suatu motor, ditinjau atas dasar nilai kalor bahan bakarnya. Nilai kalor memiliki kaitan dengan berat jenis. biasanya makin tinggi berat jenis maka makin rendah nilai kalornya. Pembakaran bisa berlangsung dengan sempurna, namun juga bisa tidak sempurna,
Pembakaran yang kurang sempurna bisa berakibat:
- Sisa pembakaran bisa pula melekat pada lubang pembuangan antara katup dan dudukannya, terutama pada katup buang, se hingga katup tidak bisa menutup dengan rapat.
- Sisa pembakaran yang sudah menjadi keras yang melekat antara piston dan dinding silinder, menghalangi pelumasan, sehingga piston dan silinder mudah aus.
-Kerugian panas dalam motor menjadi besar, sehingga efisiensi motor menjadi turun, usaha dari motor menjadi turun pula pada pemakaian bahan bakar yang tetap.
-Sisa pembakaran bisa memicu pegas-pegas piston melekat pada alurnya, sehingga ia tidak berfungsi lagi sebagai pegas torak.
Efisiensi bahan bakar dan efisiensi panas sangat menentukan bagi efisiensi motor itu sendiri. Masing-masing motor memiliki efisiensi yang berbeda.
saat mesin berputar, kecepatan Piston di TMA dan TMB
yaitu nol dan pada bagian tengah lebih cepat, oleh sebab nya kecepatan piston diambil rata - rata.
Dari TMB, piston akan bergerak kembali keatas sebab putaran poros engkol, maka pada 2x gerakan piston, akan menghasilkan 1 putaran poros engkol, jika poros engkol membuat N putaran, maka piston bergerak 2LN. sebab dinyatakan dalam detik maka dibagi 60.
Gaya tekan putar pada bagian yang berputar dinamakan Torsi, sepeda motor digerakan oleh torsi dari crankshaft
Makin banyak jumlah gigi pada roda gigi, makin besar torsi yang terjadi. Sehingga kecepatan direduksi menjadi separuhnya.
Panjang dari pemutaran (r) yaitu disamakan dengan jarak dari crakkshaft ke crank pin, ini berarti separuh dari langkah piston. Gaya (F) yang dikerjakan pada pemutar disamakan dengan tekanan kompresi yang dihasilkan oleh gas hasil pembakaran yang akan mendorong
piston kebawah, oleh sebab itu torsi (T) berubah sesuai dengan besarnya gaya (F) selama r tetap. Besarnya gaya F, berubah sesuai dengan perubahan kecepatan mesin ini
berarti dipengaruhi oleh efisiensi pembakaran, demikian juga T juga ikut berubah. Pada kecepatan specifik torsi
menjadi maximum. Ini dinamakan torsi .maximum. namun kenaikan kecepatan mesin lalu tidak akan menaikan torsi.
Besarnya Torsi maksimum setiap sepeda motor berbeda-beda. saat sepeda motor bekerja dengan torsi maximum, gaya gerak roda belakang juga maximum. Semakin besar torsinya, semakin besar tenaga sepeda motor itu . Besarnya torsi biasanya dicantumkan dalam data
spesifikasi teknik,
Kerja rata-rata diukur berdasar tenaga akhir (Torsi dari crank saft menggerakan sepda motor, namun ini hanya gaya untuk menggerakan sepeda motor dan kecepatan yang menggerakan sepeda motor tidak diperhitungkan. Tenaga yaitu kecepatan yang menimbulkan kerja)
PS (Prerd strarke in Jerman) 1 PS - 75 Kg m/sec yaitu tenaga untuk menggerakan obyek seberat 75 Kg sejauh 1 m dalam 1 secon (makin besar tenaga makin besar jurnlah kerja persatuan waktu).
Untuk menghitung berapa kali pena engkol berputar bergerak oleh gaya specifik persatuan waktu (detik)
Kerja (Q)= Gaya (F) x jarak (r)
Torsi (T)= Gaya (F) x jarak (r)
Gaya (F)= Torsi (T) : jarak (r)
Tenaga mesin berubah-ubah tergantung dari torsi dan kecepatan putar mesin. Mesin dengan putaran tinggi, biasanya tenaga yang dihasilkan juga besar namun jika putaran terlalu tinggi tenaga yang dihasilkan akan menurun,Jika pada putaran tertentu tenaga maksimum di hasilkan, maka hal itu dinamakan "Maksimum power".
Keterangan SI (satuan) Isi atau kapasitas mesin 1 L (1,000 cm3) Tekanan 1 kPa (0,01Kg/cm2)
Tenaga 1 kW (1.360 PS)
Torsi 1 Nm (0,1 Kg.m)
Performance Curves (Diagram Kemampuan mesin)
Diagram Kemampuan mesin terdiri dari Engine performa diagram dan ring performa. Engine performa diagram, yaitu indikasi tenaga mesin, torsi, dan pemakaian bahan bakar yang dilihat dari putaran mesin. Dengan kata lain pada “Run ring performance curva diagram"
diperlihatkan kaitan antara posisi Gear putaran mesin, Tenaga roda
belakang dan hambatan saat berjalan dari saat sepeda motor berjalan. Dengan membaca performance curva, bisa dilihat kemampuan dan kelebihan suatu sepeda motor.
Tenaga mesin dan kurva torsinya menunjukan sifat mesin. saat putaran mesin berada dalam range yang
powernya maksimum dan kurva torsinya lebar, dan
terjadi pada putaran mesin yang rendah, mesin ini
bertipe mesin-mesin putaran rendah. dan sangat
bertenaga pada putaran menengah, Dan jika puncak kurva torsinya lebih sempit dan terjadi saat putaran yang
lebih tinggi, mesin ini bertipe mesin putaran tinggi dan
sangat cocok untuk mesin motor sport/balap. biasanya jika mesin dengan kurva torsi yang lebih tinggi dan yang lebih rendahnya terjadi pada putaran normal/midle mudah
dalam pemakaian nya. Sebaliknya, jika ada perbedaan yang cukup besar torsinya dalam putaran mesinnya atau jika torsi max-nya terjadi pada putaran tinggi, akan lebih
sulit dalam pemakaianya
Konsumsi bahan bakar spesifik dan konsumsi bahan-bakar yang menunjukan berapa banyak kilometer yang bisa ditempuh oleh motor dengan 1 liter bensin. Dalam konsumsi bahan-bakar spesifik yang ditunjukkan yaitu berapa gram dari bahan-bakar yang dipakai HP /jam biasanya efisiensi mesin tertinggi (konsumsi bahan-bakar spesifik terendah) terjadi yang mana kurva power dan kurva torsinya sama sama paling tinggi. Diagram Performa Mesin Saat Berjalan ,Garis vertikal menunjukan
tenaga putaran pada roda belakang, hambatan, beban
putaran, putaran mesin (rpm) dan garis horisontal kecepatan motor (km/jam) bersuian juga dengan
posisi gigi transmisinya. Dari diagram disebelah ini,
bisa dilihat kaitan antara putaran mesin dan kecepatan
motor untuk tiap-tiap posisi gigi transmisi, antara putaran mesin dengan daya putaran roda belakang. Daya putaran roda belakang yaitu daya yang diperlukan untuk daya tanjakan maksimum dan kecepatan maksimum pada
tiap-tiap posisi gigi.
Korelasi Antara Mesin dan Kecepatan Motor Pada Tiap Posisi Gigi ,Korelasi ini diketahui dengan menyetahui reduksi ratio tiap giginya dan diameter roda belakang diameter efektif ban,
Jika putaran mesin motor sekitar 400 rpm, kecepatan motor akan berkisar 10 km/h pada gigi 1, pada gigi 2 sekitar 17 km/h, pada gigi 3 sekitar 25 km/h dan pada gigi 4 sekitar 30 km/h. Jika putaran mesin ditambahkan 1000 rpm lagi menjadi 5000 rpm, tenaga dan torsi mesin
juga meningkat, yang rnemungkinkan motor bisa menaiki tanjakan dan menghasilkan tenaga yang diperlukan. Kecepatan maksimum praktis mesin yaitu kecepatan yang dihasilkan ditiap posisi gigi. Pada motor YB 50 putaran mesin maksimum 7000 rpm. Kecepatan motor akan berkurang secara perlahan sesudah
melewati putaran 7000 rpm yang mengindikasikan putaran maksimumnya. namun , saat putaran mesin dinaikkan menjadi 8000 hingga 9000 rpm, kecepatan motor juga menunjukkan peningkatan, namun daya dorohg roda belakang berkurang bertahap dan sebetulnya
kecepatannya tidak meningkat pada keadaan itu . sebab itu, pada pengetesan performa akselerasi mesin, putaran mesin dinaikkan pada nilai maksimumnya 7000 rpm pada gigi 4. Menaikkan putaran mesin sampai daya dorong roda belakang berkurang bertahap dinamakan "over
revolution" dan bisa memperpendek umur mesin. Pada tachometer ada area peringatan untuk overreving ini.
Daya Dorong Roda Belakang Dan Tahanan saat Berjalan
Daya dorong roda belakang sama dengan gaya tarik-menarik roda belakang. Motor bisa maju kedepan, dengan adanya gaya tarik ini yang melawan gaya tahanan saat berjalan. Tahanan saat Berjalan yaitu total dari
hambatan perputaran (hambatan geseknya saat ban berputar pada permukaan jalan), hambatan udara
(hambatan angin saat motor berjalan) dan hambatan
menanjak (saat mendaki). Hambatan perputaran dihitung
dari hambatan gesekan ban, berat motor. Hambatan angin yaitu hambatan dari bagian depan motor,kecepatan motor. Hambatan menanjak yaitu jumlah dari perhitungan sudut kemiringan jalan dan berat kotor dari motor.
Daya dorong roda belakang yaitu dari torsi mesin yang
ditingkatkan dengan reduksi giginya, gearbox dan gigi sproket. Yang memicu motor maju kedepan dan melawan gaya tahanan saat berjalan.
Dari kurva diagram kurva tenaga, nilai T dihitung "u" (efficiency transmission) tergantung pada posisi gigi, jenis kopling dan faktor lainnya. Contohnya, pada motor YB 50, besarnya "u" yaitu 94 % pada gigi 2, 86% pada gigi 3 dan 83% pada gigi 4. Dari rumus diatas diketahui
bahwa daya dorong roda belakang paling besar saat torsi mesin juga maksimal. sebab itu motor YB 50 mencapai tenaga maksimum daya dorong.daya dorong roda
belakang dihitung dari torsi putaran crankshaft ditiap giginya dan seluruh ratio deselerasinya. batas antara garis miring ditiap perubahan giginya (kaitan antara putaran mesin dan kecepatan motor) sehingga putaran mesinnya saat itu membentuk garis vertikal pada kurva daya dorong roda belakang ditiap putarannya. Pada
kurva berbentuk puncak seperti pada foto, terlihat garis hambatan jalannya. Kecepatan yang mungkin pada posisi giginya. Dan yang dibawah kurvanya menunjukkan pengendaranya kurang enak, untuk posisi giginya.
Contoh, motor bisa menanjak pada gradien 14% pada gigi 3 namun tidak bisa menanjak pada gradien lebih dari 25%. Jika diturunkan pada gigi 2, bisa menanjak dengan mudah sebab gradien lebih dari 20% pada gigi 2 untuk garis hambatan jalannya. Daya dorong maksimumnya yaitu 70 kg saat putaran mesin 6000 rpm (yang mana dihasilkan torsi maksimum) dan kecepatannya 15km/h. saat ini bisa menanjak pada gradien 50% (tan 0,5=26,5) atau dinamakan juga daya tanjak maksimum namun dalam pemakaian nya, daya tanjaknya ditentukan juga oleh jaraknya terhadap tanjakkan motor bisa menanjak pada kemiringan yang lebih curam, biasanya nilai gradien dipakai jika motor sudah berada pada kemiringannya. yang mana ditentukan juga dari berat motor, koefisien friksi ban dan koefisien friksi jalan. Pada masalah TSR nilainya =0,32, yaitu 18°. saat berjalan pada gigi 4, 30 km/H, daya dorong roda belakangnya 17,6 kg, dengan hambatan jalannya pada jalan rata 3,1 kg, selisih excess marginnya memiliki daya dorong 14,4 kg. Semakin besar excess marginnya semakin besar kemampuan akselerasi dan kemampuan tanjaknya dan akselerasi sangat dipengaruhi oleh sudut pembukaan
gasnya.Perbatasan/pertemuan antara kurva hambatan jalan pada jalan datar dengan kurva daya dorong pada top gear (gigi 4th pada TSR ) yaitu kecepatan maksimum dari motor, pada TSR sekitar 75km/h.
Mesin yaitu alat untuk membangkitkan tenaga, dinamakan sebagai penggerak utama. Jadi mesin disini berfungsi merubah energi panas dari ruang pembakaran ke energi mekanis dalam bentuk tenaga putar.
Tenaga atau daya untuk menggerakkan kendaraan itu
diperoleh dari panas hasil pembakaran bahan bakar. Jadi panas yang muncul sebab adanya pembakaran itulah yang dipakai untuk menggerakkan kendaraan, tekanan gas yang terbakar akan menimbulkan gerakan putaran pada sumbu engkol dari mesin.
Komponen utama pada mesin sepeda motor yaitu:
Kepala silinder (cylinder head) ,Blok silinder mesin (cylinder block) ,Bak engkol mesin (crankcase) ,
1. Kepala Silinder (Cylinder Head)
Bagian paling atas dari kontruksi mesin sepeda motor
yaitu kepala silinder. Kepala silinder berfungsi sebagai penutup lubang silinder pada blok silinder dan tempat dudukan busKepala silinder bertumpu pada bagian atas blok silinder. Titik tumpunya disekat dengan gasket (paking) untuk menjaga agar tidak terjadi kebocoran kompresi, disamping itu agar permukaan metal kepala
silinder dan permukaan bagian atas blok silinder tidak rusak. Kepala silinder biasanya dibuat dari bahan Aluminium campuran, agar supaya tahan karat juga tahan pada suhu tinggi dan ringan. Biasanya bagian luar kontruksi kepala silinder bersirip, ini untuk membantu melepaskan panas pada mesin berpendingin udara.
2. Blok Silinder Mesin
Silinder liner dan blok silinder yaitu dua bagian yang
melekat satu sama lain. Daya sebuah motor biasanya dinyatakan oleh besarnya isi silinder suatu motor. Silinder liner terpasang erat pada blok, dan bahannya tidak sama. Silinder liner dibuat dari bahan yang tahan terhadap gesekan dan panas, sedang blok dibuat dari besi tuang
yang tahan panas. awalnya ada yang merancang menjadi satu, sekarang sudah jarang ada. Sekarang dibuat terpisah berarti silinder liner bisa diganti bila
keausannya sudah berlebihan. Bahannya dibuat dari
besi tuang kelabu. Untuk sepedamotor yang ringan seperti pada sepeda motor bahan ini dicampur dengan alumunium. Bahan blok dipilih agar memenuhi syarat-syarat pemakaian yaitu: Tahan terhadap suhu yang
tinggi, bisa menghantarkan panas dengan baik, dan tahan terhadap gesekan.
Blok silinder yaitu tempat bergerak piston. Tempat piston berada tepat di tengah blok silinder. Silinder liner piston ini dilapisi bahan khusus agar tidak cepat aus akibat gesekan. Meskipun sudah memperoleh
pelumasan yang mencukupi namun keausan lubang silinder tetap tak bisa dihindari. sebab nya dalam jangka waktu yang lama keausan itu pasti terjadi. Keausan lubang silinder bisa saja terjadi secara tidak merata sehingga bisa berupa keovalan atau ketirusan,
Masing-masing kerusakan itu harus diketahui untuk
menentukan langkah perbaikannya. Cara mengukur keausan silinder:
Lepaskan blok silinder , Lepaskan piston ,Ukur diameter lubang silinder dengan ”dial indikator” bagian yang diukur bagian atas, tengah dan bawah dari lubang silinder.
Pengukuran dilakukan dua kali pada posisi menyilang.
Hitung besarnya keovalan dan ketirusan. Bandingkan dengan ketentuan pada buku manual servisnya. Jika besarnya keovalan dan ketirusan melebihi batas-batas yang diijinkan lubang silinder harus diover size. Tahapan over size yaitu 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75 mm dan 1,00 mm. Over size pertama seharusnya 0,25 mm dengan keausan di bawah 0,25 mm dan seterusnya. Jika silinder sudah tidak mungkin di over size maka penyelesaiannya yaitu
dengan diganti pelapis silindernya. Kontruksi luar blok silinder dibuat seperti sirip, ini untuk melepaskan panas akibat kerja mesin. Dengan adanya sirip-sirip itu , akan terjadi pendinginan terhadap mesin sebab udara bisa
mengalir diantara sirip-sirip. Sirip juga memperluas bidang pendinginan, sehingga penyerapan panas lebih besar dan suhu motor tidak terlampau tinggi dan sesuai dengan suhu kerja. Persyaratan silinder yang baik yaitu lobangnya bulat dan licin dari bawah ke atas, setiap dinding-dindingnya tidak ada goresan yang biasanya muncul dari pegas ring, pistonnya tidak longgar (tidak
melebihi apa yang sudah ditentukan), tidak retak ,tidak pecah-pecah. Perbedaan kontruksi dan komponen kepala silinder dan blok silinder mesin 4 langkah dan mesin 2 langkah ditunjukkan oleh tabel :
- Lubang silinder yaitu ruang tempat piston bergerak.
- Lubang pengisian (inlet port) yaitu saluran bahan bakar dari karburator menuju poros engkol dibawah piston.
- Lubang pembilasan (transfer port) yaitu tempat masuk bahan bakar menuju ruang silinder di atas kepala piston
- Lubang pembuangan (exhaust port) yaitu lubang atau saluran untuk membuang gas sisa bekas pembakaran
Piston memiliki bentuk seperti silinder. Bekerja dan bergerak secara translasi (gerak bolak-balik) di dalam silinder. Piston yaitu sumbu geser yang terpasang presisi di dalam sebuah silinder. untuk mengubah volume dari tabung, menekan fluida dalam silinder, membuka-tutup jalur aliran atau pun kombinasi semua itu. Piston
terdorong akibat dari ekspansi tekanan sebagai hasil
pembakaran. Piston selalu menerima suhu dan tekanan yang tinggi, bergerak dengan kecepatan tinggi dan terus menerus. Gerakan langkah piston bisa 2400 kali atau lebih setiap menit. Jadi setiap detik piston bergerak 40 kali atau lebih di dalam silindernya. suhu yang diterima oleh piston berbeda-beda dan pengaruh panas juga berbeda dari permukaan ke permukaan lainnya. sebetulnya yang terjadi yaitu pemuaian udara panas sehingga tekanan itu mengandung tenaga yang sangat besar. Piston bergerak dari TMA ke TMB sebagai gerak
lurus. lalu , piston kembali ke TMA membuang gas bekas. Gerakan turun naik piston ini berlangsung sangat cepat melayani proses motor yang terdiri dari langkah pengisian, kompresi, usaha dan pembuangan gas bekas.
Bagian atas piston pada mulanya dibuat rata. , untuk
meningkatkan efisiensi motor, terutama pada mesin 2 tak , permukaan piston dibuat cembung simetris dan cembung namun tidak simetris. Bentuk permukaan yang cembung gunanya untuk menyempurnakan pembilasan campuran udara bahan bakar. Sekaligus, permukaan atas piston juga dirancang untuk melancarkan pembuangan
gas sisa pembakaran. Piston dibuat dari campuran aluminium sebab bahan ini ringan memenuhi syarat-syarat : Ringan dan kuat,Mudah menghantarkan panas pada bagian sekitarnya Tahan terhadap suhu tinggi, mampu menahan tekanan yang bekerja padanya.
Piston terdiri dari piston, ring piston dan batang piston. Setiap piston dilengkapi lebih dari satu buah ring piston. Ring itu terpasang longgar pada alur ring. ring piston dibedakan atas dua macam yaitu:
1. Ring Kompresi, jumlahnya satu, atau dua dan untuk sepedamotor yang lebih besar lebih dari dua. Fungsinya untuk merapatkan antara piston dengan dinding silinder sehingga tidak terjadi kebocoran pada waktu kompresi.
2. Ring oli, dipasang pada deretan bagian bawah dan bentuknya sedemikian rupa sehingga mudah membawa minyak pelumas untuk melumasi dinding silinder
Ring piston mesin 2 tak sedikit berbeda dangan ring piston mesin 4 langkah. Ring piston mesin 2 langkah biasanya hanya 2 buah, yang keduanya berfungsi sebagai ring kompresi. Pemasangan ring piston bisa dilakukan tanpa alat bantu namun harus hati-hati sebab ring
piston mudah patah. kerusakan yang terjadi pada ring piston 2 langkah bisa berakibat: Tenaga mesin kurang ,
Mesin sulit dihidupkan ,Kompresi mesin lemah ,
Dinding silinder bagian dalam cepat aus ,Mesin tidak stasioner ,Suara mesin pincang ,Pada motor 2 langkah pemasangan ring piston harus tepat pada spi yang ada pada alur ring piston. Spi pada ring piston harus masuk pada lekukan di dalam alur pistonnya. Spi (pen) itu berfungsi untuk mengunci ring piston agar tidak mudah bergeser ke kiri atau ke kanan. Berbeda dengan ring piston mesin 4 tak di mana ring tidak dikunci dengan spi. Bergesernya ring piston mesin 4 tak tidak begitu berbahaya namun pada mesin 2 tak ring bisa
menyangkut di lubang bilas atau lubang buang sehingga ring bisa patah. Sebelum piston dipasang ke dalam silinder, ring piston harus dipasang terlebih dahulu. Pemasangan ring piston yang baik dan benar yaitu dengan memperhatikan tanda-tanda yang ada. Ring piston pertama harus dipasang di bagian paling atas. Biasanya pada permukaan ring piston sudah ada nomornya. Tulisan dan angka pada permukaan ring piston harus ada di bagian atas atau bisa dibaca dari atas. penempatan sambungan ring pistonnya. Sambungan ring piston (celah) tidak boleh segaris, artinya jika ada tiga
ring piston maka jarak antar sambungan ring piston harus sama yaitu 1200. jika ada 2 ring piston jarak antar sambungannya yaitu 1800. Di samping itu sambungan ring piston tidak boleh segaris dengan pena pistonnya. Kesemua ini untuk mencegah kebocoran kompresi. Untuk
pemasangan ring piston sepeda motor 2 tak , spi pada ring piston harus masuk pada lekukan di dalam alur pistonnya. Ring piston dipasang pada piston untuk menyekat gas diatas piston agar proses kompresi dan ekspansi bisa berlangsung dengan baik , sebab saat proses itu ruang silinder di atas piston harus betul-betul tertutup rapat, ring piston ini juga membantu mendinginkan piston, dengan cara menyalurkan beberapa panas dari piston ke dinding silinder. Fungsi ring piston yaitu untuk mempertahankan kerapatan antara piston dengan dinding silinder agar tidak ada kebocoran gas dari
ruang bakar ke dalam bak mesin. Oleh sebab itu, ring piston harus memiliki kepegasan yang yang kuat dalam penekanan ke dinding silinder. Piston bersama-sama dengan ring piston berfungsi antaralain:
Mengubah tenaga gas (selama ekspansi) menjadi usaha mekanis Mengisap dan mengkompresi muatan segar di dalam silinder . Menyekat kaitan gas di atas dan dan di bawah piston Pada pemasangan piston kita mengenal adanya pena piston. Pena piston untuk mengikat piston terhadap batang piston. Selain itu, pena piston juga sebagai pemindah tenaga dari piston ke batang piston agar gerak bolak-balik dari piston bisa diubah menjadi gerak berputar pada poros engkol. Walaupun ringan bentuknya namun pena piston dibuat dari bahan baja paduan yang bermutu tinggi agar tahan terhadap beban yang sangat besar. Bagian lain dari piston yaitu batang piston sering dinamakan setang piston, berfungsi menghubungkan piston dengan poros engkol. Jadi batang piston meneruskan gerakan piston ke poros engkol. yang mana gerak bolak-balik piston dalam ruang silinder diteruskan oleh batang piston menjadi gerak putaran (rotary) pada poros engkol. Ini berarti jika piston bergerak naik turun, poros engkol akan berputar.
Ujung sebelah atas di mana ada pena piston dinamakan ujung kecil batang piston dan ujung bagian bawahnya dinamakan ujung besar. Di ujung kecil batang piston ada yang dilengkapi dengan memakai bantalan peluru dan dilengkapi lagi dengan logam perunggu atau bush boaring
,Ujung besarnya dihubungkan dengan penyeimbang poros
engkol melalui king pin dan bantalan peluru.
biasanya panjang batang penggerak kira-kira sebesar dua
kali langkah gerak torak. Batang piston dibuat dari bahan baja atau besi tuang. Piston pada sepeda motor dibedakan menjadi dua macam yaitu piston untuk sepeda motor 4 tak dan piston untuk sepeda motor 2 tak . biasanya kedua bentuk piston itu tidak sama.
Piston sepeda motor 4 tak memiliki alur untuk ring oli
sehingga jumlah alurnya tiga buah atau lebih. Pada alur ring piston sepeda motor 4 tak tidak ada Lekukan.
Piston untuk sepeda motor 2 tak biasanya tidak memiliki
alur untuk ring oli sehingga jumlah alur pada piston sepeda motor dua langkah biasanya hanya dua. pada sisi piston di dalam alurnya ada lekukan untuk menjamin agar ring piston tidak bergeser memutar sesudah
dipasang. Piston 2 tak berlubang pada sisinya. Fungsi lubang itu untuk mengalirkan gas baru ke dalam ruang engkol. Piston yang dipakai untuk keperluan sepeda motor berbeda dengan yang dipakai untuk kendaraan roda empat. Piston untuk sepeda motor memiliki ukuran khusus yang sudah ditentukan, ukuran piston dinamakan STD (standar) yaitu ukuran yang pokok dari pabrik
pembuatnya, yaitu ukuran yang masih asli dan belum pernah mengalami perubahan. Jadi dilihat dari ukurannya maka ada dua ukuran piston yaitu ukuran standard dan ukuran piston over size. Piston standar dipakai pada silinder mesin standard sedang piston over size
dipakai pada silinder yang sudah over size. over size yaitu perluasan diameter silinder. Diperluasnya diameter
silinder itu sebab keausan dinding silinder. Ukuran-ukuran piston untuk keperluan sepeda motor antara lain :
- + STD = Piston yang masih asli/baru
- Ukuran + 0,25 mm = Piston over size 25 ,- Ukuran 0,25 mm - Ukuran 0,50 mm - Ukuran 0,75 mm - Ukuran 1,0 mm
Pemasangan piston ke dalam silindernya harus memperhatikan tanda-tanda yang ada. Tanda yang ada biasanya berupa anak panah. Anak panah itu harus menghadap ke saluran buang (knalpot), jika pemasangan piston terbalik maka akibatnya sangat fatal yaitu keausan
yang terjadi antara dinding silinder dengan sisi pistonnya menjadi sangat besar. Tanda lain yang harus diperhatikan yaitu jika kita hendak mengganti piston, jika pada permukaan kepala piston tertulis angka tertentu, angka itu menunjukkan bahwa diameter silinder sepeda
motor sudah mengalami over size. Piston pengganti harus sesuai dengan ukuran silindernya atau sama dengan piston yang diganti. Dalam perawatannya piston perlu di servis, tahapanya yaitu : Piston dilepaskan dari dudukannya ,Rendam piston dalam cairan pembersih bersama-sama dengan batang piston, lalu keringkan. , Bersihkan kotoran arang pada alur ring piston. lihat alur ring piston kemungkinan aus. Keausan terbesar
biasanya terjadi pada alur ring kompresi. Periksa kebebasan alur ring piston dengan feeler gauge. Alur ring
piston bisa diperbaiki dengan memotong alur lebih besar dan memasang ring baja di sisi atas. Periksa apakah terjadi keretakan pada piston. Keretakan piston
sekecil apapun harus diganti. Lepas pen piston. Sebelum pen piston dilepas beri tanda sehingga mudah dipasang kembali seperti posisi semula. Bila pen piston tipe apungan, lepas ring pengunci sehingga pen mudah dikeluarkan. Hati-hati waktu melepas ring, jangan sampai
rusak. biasanya mesin saat ini memakai pen yang bisa
bergerak dalam piston dan dipres pada batang piston.
Sesudah pemeriksaan terhadap pen piston selesai pasang kembali seperti semula. sebab kebebasan pen terhadap pistonnya sangat kecil yaitu antara 0,005 sampai 0,0127 mm untuk piston dari almunium maka perlu pemasangan dengan teliti. Kebebasan pada batang piston yang memakai bantalan sedikit lebar besar yaitu sekitar 0,0127 mm.
Untuk menjamin agar mesin tetap beroperasi, piston harus selalu bergerak secara berkesinambungan, gerakan piston akan berhenti di TMA (Titik Mati Atas) atau di TMB (Titik Mati Bawah). Kedua titik ini dinamakan dead center. saat piston bergerak keatas, dari TMB ke TMA,
atau bergerak turun dari TMA ke TMB, satu kali gerak tunggal dari piston dinamakan ”langkah”, jarak pergerakan piston ini diukur dengan satuan mm. Mesin langkah pendek bisa membuat kecepatan lari lebih tinggi, dan memungkinkan untuk tenaga lebih tinggi juga.
Gerakan langkah piston dalam ruang silinder yaitu gerakan lurus atau linear. Untuk memanfaatkan gerakan linear itu, maka gerakan itu harus diubah menjadi gerakan berputar (rotary). Perubahan itu dilakukan oleh gerakan poros engkol. Pada mesin siklus 4 tak , 1 siklus terdiri dari 4 kali langkah piston, 2 ke atas dan 2 kebawah. Siklus ini terjadi selama 2 putaran poros engkol. sedang pada mesin 2 tak , 1 siklus ada 2 tak piston, 1 ke atas dan 1 ke bawah. Siklus ini terjadi selama 1 putaran poros engkol. Katup (Valve)Katup digerak gerakan oleh mekanisme katup, yang terdiri atas:
Pegas penutup ,Rol baut penyetel , Poros cam ,Batang penekan , Katup hanya ada pada motor 4 tak , sedang
motor 2 tak biasanya tidak memakai katup. Katup pada motor 4 tak terpasang pada kepala silinder. Tugas katup untuk membuka dan menutup ruang bakar. Setiap silinder dilengkapi dengan dua jenis katup (isap dan buang) Pembukaan dan penutupan kedua katup ini diatur dengan sebuah poros yang dinamakan poros cam (camshaft). Sehingga silinder motor 4 tak memerlukan dua cam, yaitu cam katup masuk dan cam katup buang. Poros cam diputar oleh poros engkol melalui transmisi roda gigi atau rantai. Poros cam berputar dengan
kecepatan setengah putaran poros engkol. Jadi, diameter roda gigi pada poros cam yaitu dua kali diameter roda gigi pada poros engkol. Sebab itu lintasan pena engkol setengah kali lintasan poros cam. Katup dibuat dari bahan yang keras dan mudah menghantarkan panas. Katup menerima panas dan tekanan yang tinggi dan selalu
bergerak naik dan turun, sehingga memerlukan kekuatan yang tinggi. Selain itu hendaknya katup tahan terhadap panas dan gesekan. Fungsi katup untuk memutuskan dan menghubungkan ruang silinder di atas piston dengan udara luar saat yang diperlukan . sebab proses pembakaran gas dalam silinder mesin harus berlangsung dalam ruang bakar yang tertutup rapat. Jika sampai terjadi kebocoran gas meski sedikit, maka proses pembakaran akan terganggu. Oleh sebab nya katup-katup harus tertutup rapat saat pembakaran
gas berlangsung. Katup masuk dan katup buang berbentuk cendawan ,dan dinamakan “poppet valve”. Katup masuk menerima panas pembakaran, maka katup mengalami pemuaian yang tidak merata yang akan berakibat bisa mengurangi efektivitas kerapatan pada dudukan katup. Untuk meningkatkan efisiensi biasanya lubang pemasukan dibuat sebesar mungkin. Sementara itu katup buang juga menerima tekanan panas, tekanan panas yang diterima lebih tinggi, ini akan mengurangi
efektivitas kerapatan juga, sehingga akibatnya pada dudukan katup mudah terjadi keausan. Untuk menghindari hal itu , kelonggaran (clearence ) antara stem katup dan kepala stem dibuat lebih besar. Untuk membedakan katup masuk dengan katup buang bisa
dilihat pada diameter keduanya, diameter katup masuk biasanya lebih besar dibandingkan katup buang.
Kepala katup berperan penting sebab ia harus tetap bekerja baik, walaupun suhu nya berubah ubah. Bidang atas kepala katup ini dinamakan tameng. Bentuknya ada yang cekung dan ada yang cembung. Tameng cekung dinamakan tameng terompet dan biasanya dipakai sebagai katup masuk. sedang tameng cembung dipakai sebagai katup buang sebab kekuatannya yang lebih
tinggi. Pada katup juga terpasang pegas-pegas. Pegas-pegas katup ditugaskan untuk menutup katup sesuai dengan gerak tuas ungkit menjauhi ujung batang katup.
Berbagai jenis katup bisa pula dibedakan dari cara
penempatannya pada kepala silinder. Inovasi mesin sepeda motor dilakukan untuk mencegah kecepatan tinggi, penambahan tenaga output dan usaha konstruksi seringan mungkin. Ada tiga macam inovasi katup dari segi penempatannya, yaitu Katup Samping (Side-Valve),
Overhead-Valve (OHV) dan Single Overhead Camshaft (SOHC). Katup samping (SV) yaitu konstruksi yang paling sederhana dan ringan dan mekanis penggeraknya ditempatkan di samping katup. Model ini dianggap yang paling tua dan kurang mampu melayani putaran
tinggi. Oleh sebab itu, model ini direkayasa menjadi model OHV. Katup jenis ini memiliki batang katup yang lebih panjang sebab digerak gerakan oleh poros cam yang terletak sejajar dengan poros engkol. Gerakan poros
cam dipandu oleh pipa yang terpasang kuat pada blok silinder. Jenis yang ketiga (SOHC) dirancang untuk membuat komponen sistem katup lebih ringan. Batang katup digerak gerakan bukan oleh poros cam, yang
dianggap membuat komponen lebih berat, namun melalui roda gigi. Bahkan, pada inovasi terbaru ada pula yang digerak gerakan oleh rantai (cam chain). Inovasi terakhir ini dinamakan Double Overhead Camshft (DOHC).
- SV (side valve)
Pada SV atau klep samping, cam dipasang pada poros engkol dan mendorong keatas dan menggerakkan valve. Valve terpasang disamping piston sehingga ruang pembakaran lebih besar. ini memungkinkan untuk hasilkan perbandingan kompresi lebih besar dan mengurangi tenaga mesin. Tipe ini cocok untuk mesin dengan putaran rendah, biasanya dipakai di mesin industri.
OHV (overhead valve assembly
Pada tipe ini posisi klep berada diantara piston dan digerak gerakan oleh rocker arm. Tipe ini ruang kompresinya lebih kecil, sehingga bisa menghasilkan perbandingan kompresi yang tinggi dan tenaga mesin menjadi lebih besar. sebab dilengkapi dengan batang penekan yang panjang dan adanya rocker arm memicu gerakan balik lebih besar dan juga jarak klep dan cam yang jauh memicu kurang stabilnya ia pada putaran
tinggi
SOHC ( single over head camshaft)
Pada tipe ini batang penekan tidak ada, sehingga gerakan balik bisa dinetralisir. Posisi cam barada diatas silinder yaitu ditengahnya, cam digerak gerakan oleh rantai penggerak yang langsung memutar cam sehingga cam menekan rocker arm. Poros cam berfungsi untuk menggerakkan katup masuk (IN) dan katup buang (EX), agar membuka dan menutup sesuai dengan proses
yang terjadi dalam ruang bakar mesin. Tipe ini komponennya sedikit sehingga pada putaran tinggi tetap stabil. dinamakan single over head camshaft sebab hanya memakai satu cam pada desainnya. Atau SOHC yaitu system poros tunggal di kepala silinder.
DOHC ( double over head chamshaft)
DOHC yaitu sistem poros ganda di kepala silinder. Fungsi
DOHC sama dengan SOHC, bedanya terletak pada banyaknya poros cam itu . Pada DOHC jumlah poros camnya dua, sedang pada SOHC hanya satu. Pada tipe ini ada yang memakai rocker arm ada juga yang tidak ada. Klep masuk dan klep buang dioperasikan tersendiri oleh dua buah cam. Tipe DOHC yang memakai rocker arm alasannya untuk mempermudah penyetelan kelonggaran klep dan merubah langkah buka klep. Tipe ini perawatannya rumit biaya pembuatannya tinggi dan mesin lebih berat. Biasanya dipakai pada mesin-mesin sport kecepatan tinggi
Kerenggangan Katup
Tekanan kompresi di dalam ruang bakar sangat dipengaruhi oleh penyetelan celah katup. Jika celah katup lebih kecil dari standar berarti katup cepat membuka dan lebih lama menutup, pembukaan yang lebih lama membuat gas lebih banyak masuk. Akibatnya bensin lebih boros dan akibat dari keterlambatan katup menutup yaitu tekanan kompresi menjadi bocor sebab saat terjadi langkah kompresi (saat piston bergerak dari bawah keatas), katup belum menutup padahal seharusnya
saat itu katup harus menutup rapat ini memicu tenaga mesin berkurang. Mesin tidak bisa stasioner, dan sulit dihidupkan, selain itu akibat celah katup terlalu sempit bisa terjadi ledakan pada karburator.
lalu jika celah katup lebih besar dari standar berarti
katup terlambat membuka dan cepat menutup. jika ini terjadi pada katup masuk maka pemasukan campuran bahan bakar udara berlangsung cepat sehingga jumlah campuran yang masuk sedikit. Tekanan kompresi menjadi rendah sebab jumlah campuran bensin dan udara yang dikompresikan sedikit. Jika tekanan kompresi rendah maka akan berakibat tenaga motor menjadi berkurang. Akibat nya mesin sulit dihidupkan. Sesudah hidup maka suara mesinpun berisik sekali. sebab pemasukan gasnya kurang, mesin akan tersendat sendat pada putaran tinggi. Sementara itu mesin tidak bisa berputar stasioner. Itulah sebabnya celah katup harus disetel dengan tepat.
Biasanya besar kerenggangan celah katup masuk dan katup buang sekitar 0,04 – 0,07 mm.
Pemeriksaan, penyetelan dan perawatan:
--Penyetelan celah katup sepeda motor dua silinder
Kunci kontak OFF. Posisi piston silinder pertama pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston silinder pertama pada top kompresi, perhatikan bahwa saat ini tanda T pada rotor magnet tepat segaris dengan tanda garis pada bodi motor, celah platina membuka dan kedua katup silinder pertama menutup.
Jika posisi piston belum pada top kompresi, putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan, lepas terlebih dahulu busi dari dudukannya.
Setel kedua katup silinder pertama seperti cara menyetel katup pada sepeda motor satu silinder. Katup silinder yang satunya bisa disetel sesudah poros engkol diputar satu kali putaran penuh dari kedudukannya.
Jika baut penyetel diputar ke kanan searah putaran jarum jam maka celah katup menjadi sempit. Jika baut penyetel diputar ke kiri, berlawanan dengan arah putar jarun jam, celah katup menjadi longgar. saat mengeraskan mur pengunci baut penyetel harus ditahan agar celah katup tidak berubah. Untuk memudahkan penyetelan katup, lepas bagian-bagian yang menggangu, seperti tangki bensin untuk jenis sepeda motor tertentu. Feeler yang sudah aus sekali atau bengkok sebaiknya tidak dipakai untuk menyetel celah katup.
Jangan mengeraskan mur pengunci terlalu keras sebab akan menyulitkan untuk mengendorkannya kembali.
-- Penyetelan celah katup sepeda motor satu silinder
Kunci kontak OFF. Posisi piston pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston pada top kompresi, perhatikan bahwa saat ini tanda T pada rotor magnet tepat dengan tanda garis pada bodi sepeda motor, celah platina membuka dan kedua katup menutup.
Jika posisi piston belum tepat pada posisi top kompresi putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan maka lepas busi dari dudukannya.
Setel celah katup dengan feeler sesuai dengan ketentuan. Untuk menyetel celah katup, kendorkan mur dan masukkan feeler dengan ketebalan yang sesuai spesifikasi. Sesudah itu putar baut penyetel dan keraskan mur pengunci sedemikian rupa sehingga feeler hanya bisa ditarik dengan sedikit tahanan (agak berat). Sesudah dikeraskan mur penguncinya, masukkan sekali lagi foler itu sebagai pengecekan apakah penyetelannya sudah tepat. Sesudah kedua katup disetel, pasang kembali bagian yang dilepas dan hidupkan motor untuk pengontrolan. Jika ternyata celah katup terlalu longgar maka akan muncul suara berisik dari arah kepala silinder. Jika celah katup terlalu sempit biasanya motor agak sulit dihidupkan.
Chamshaft (Nokn As) yaitu sebuah alat yang dipakai dalam mesin untuk menjalankan poppet valve. Dia terdiri dari batangan silinder. Cam membuka katup dengan menekannya, atau dengan mekanisme bantuan
lainnya, saat mereka berputar. kaitan antara perputaran camshaft dengan perputaran poros engkol sangat penting. sebab katup mengendalikan aliran masukan bahan bakar dan pengeluarannya, mereka harus dibuka dan ditutup saat yang tepat selama langkah piston. Untuk alasan ini, camshaft dihubungkan dengan crankshaft secara langsung (melalui mekanisme
gear) atau secara tidak langsung melalui rantai yang dinamakan ”rantai waktu”.
Dalam mesin 2 tak yang memakai sebuah camshaft,
setiap valve membuka sekali untuk setiap rotasi crankshaft dalam mesin ini, camshaft berputar pada kecepatan yang sama dengan crankshaft. Dalam mesin 4 tak katup-katup akan membuka setengah lebih sedikit, oleh sebab itu dua putaran penuh crankshaft
terjadi di setiap putaran camshaft. .Gesekan luncur antara bagian muka cam dengan followertergantung kepada besarnya gesekan. Untuk mengurangi aus ini, cam
dan follower memiliki permukaan yang keras, dan minyak pelumas modern mengandung bahan yang secara khusus mengurangi gesekan luncur. Lobe (daun telinga) dari camshaft biasanya meruncing, memicu follower atau pengangkat katup berputar sedikit dalam setiap tekanan, dan membuat aus komponen. Biasanya bagian muka dari
cam dan follower dirancang untuk aus bersamaan, jadi saat salah satu sudah aus maka keduanya harus diganti untuk mencegah aus yang berlebihan.
Rantai Cam Dan Peregangannya
Katup masuk dan katup buang pada sepeda motor membuka dan menutup sesuai dengan proses yang terjadi pada ruang bakar. Proses yang terjadi pada ruang bakar motor ditentukan oleh langkah piston di mana langkah piston itu ditentukan oleh putaran poros engkol.
Sebaliknya putaran poros engkol dipengaruhi pula oleh proses yang terjadi dalam ruang bakar. maka ada kaitan timbal-balik antara putaran poros engkol dan proses yang terjadi dalam ruang bakar Agar pembukaan katup-katup sesuai dengan proses yang terjadi dalam ruang bakar maka mekanisme pembukaan dan penutupan katup–
katup itu digerak gerakan oleh putaran poros engkol. Ada tiga macam .mekanisme penggerak katup, yaitu dengan batang pendorong, roda gigi, dan rantai (rantai camshaft). Rantai camshaft sepeda motor harus dipasang dengan tegangan yang cukup. Rantai camshaft yang terlalu tegang akan menimbulkan bunyi mendesing terutama pada putaran tinggi sedang rantai camshaft yang terlalu kendor akan menimbulkan suara berisik. Untuk menyetelnya harus diperhatikan terlebih dahulu mekanisme penyetelannya. Cara penyetelan rantai camshaft untuk setiap sepeda motor tidak sama.
Jika kekencangan rantai berubah-ubah, akan berpengaruh pada putaran mesin, valve timing atau saat pengapian akan berubah-ubah pula. Untuk menghasilkan setelan rantai yang standar, ada 3 tipe penyetelan rantai:
- Tipe semi otomatis
Ketegangan rantai secara otomatis menyetel sendiri, jika baut pengunci dilepas, sehingga batang penekan akan masuk kedalam sebab tekanan per
- Tipe penyetelan manual
Tipe ini memerlukan penyetelan kekencangan secara berkala. Cara penyetelan dengan menekan batang penekan
- Tipe penyetelan otomatis
Jika rantai mengalami kekendoran, maka secara otomatis batang penekan akan menekan chain guide (karet), sebab adanya per penekan. Karet akan melengkung, dan akan menekan rantai sehingga rantai mengalami ketegangan. lalu batang penekan yang berbentuk rachet bergerak searah dan tidak bisa
kembali
Bak engkol mesin (crankcase) biasanya terbuat dari aluminium die casting dengan sedikit campuran logam.
Bak engkol fungsinya sebagai rumah dari komponen yang ada di bagian dalamnya, yaitu komponen:
- Poros engkol dan bantalan peluru ,- Gigi persneling atau gigi transmisi ,- penampung oli pelumas ,- Generator atau alternator untuk pembangkit daya tenaga listriknya sepeda motor - Pompa oli ,- Kopling Bak engkol terletak di bawah silinder dan biasanya yaitu bagian yang ditautkan pada rangka sepeda motor.
Poros Engkol (crankshaft) yaitu mengubah gerakan piston menjadi gerakan putar (mesin) dan meneruskan gaya kopel (momen gaya) yang dihasilkan motor ke alat pemindah tenaga sampai ke roda Beban yang bekerja pada poros engkol yaitu :
- Beban sentrifugal ,- Beban puntir (torsi) ,- Beban lengkung (bengkok) ,Poros engkol biasanya ditahan dengan bantalan luncur yang ditetapkan pada ruang engkol. Bantalan poros engkol biasa dinamakan
bantalan utama. Jenis poros engkol yang dipakai pada mesin sepeda motor yaitu :
1. Jenis built up dipakai pada motor jenis kecil yang memiliki jumlah silinder satu atau dua
2. Jenis ”one piece”, dipakai pada motor jenis besar yang
memiliki jumlah silinder banyakUntuk motor satu silinder pada poros engkolnya (biasanya dihadapan pena engkol) ditempatkan bobot kontra sebagai pengimbangan putaran engkol saat piston memperoleh tekanan kerja.
namun motor yang bersilinder banyak, pena engkolnya dipasang saling mengimbangi. Berat bobot kontra kira-kira sama dengan berat batang piston di tambah dengan berat engkol seluruhnya. maka poros engkol itu bisa diseimbangkan, sehingga bisa berputar lebih rata dan getaran-getaran engkol menjadi hilang. Dengan adanya bobot kontra ini memicu tekanan pada bantalan menjadi berkurang dan merata. Poros engkol dan batang penggerak yaitu untuk merobah gerak translasi piston menjadi gerak putar. Kedua bagian ini selalu menderita
tegangan dan regangan yang sangat besar. sebab itu harus dibuat dari bahan yang khusus dan ukuran yang tepat. Dalam keadaan diam dan berputar poros engkol selalu setimbang (balance). Bagian permukaan bantalan dikeraskan dan harus licin untuk mengurangi keausan.
Poros engkol berputar dengan didukung oleh beberapa buah bantalan utama. Banyaknya bantalan tergantung dari jumlah silinder. Motor empat silinder memiliki 3 bantalan dan motor enam silinder memiliki 4 bantalan utama. Bantalan ini dibuat dari baja yang dicampur dengan babbit atau ada juga dengan aluminium.
Batang penggerak dan poros engkol dibuat dari besi tuang. Pemasangan batang penggerak pada poros engkol dilapisi dengan memakai bantalan.
Fungsi mesin (engine) yaitu mengatur proses untuk mengubah energi yang terkandung dalam bahan bakar menjadi tenaga. Semua sepeda motor memakai sistem pembakaran di dalam silinder. Artinya, pembakaran bahan bakar terjadi di dalam silinder, dan sebab itu, mesin ini dikatakan mesin pembakaran di dalam (internal combustion engine). Energi yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar, memicu piston terdorong, bergerak dan memutar poros engkol. Pembakaran yaitu proses oksidasi cepat bahan bakar ditambah dengan produksi panas, atau energi dan cahaya. Ada tiga faktor
pembakaran yaitu suhu , Oxigen (udara), dan bahan bakar. Tanpa tiga faktor ini maka pembakaran tidak akan sempurna. Syarat terjadinya pembakaran yang baik pada suatu motor yaitu : Suhu yang cukup tinggi untuk pembakaran. Adanya tekanan kompresi yang cukup ,
Campuran bahan bakar dan udara cukup ,
jika bahan bakar yang ada di dalam panci diberi api, bahan bakar itu akan terbakar, namun tidak meledak namun
jika bahan bakar itu terbakar di dalam tabung yang tertutup gas pembakaran ia akan berekspansi dan menekan tutup tabung, maka ia disini menghasilkan tenaga. Pembakaran memerlukan waktu untuk kelangsungannya, dan oleh sebab itu pembakaran dimulai sebelum TMA dengan “mempercepat
pengapian”.
Mesin motor yaitu sumber berlangsungnya pembentukan
energi bagi kendaraan. Dengan energi yang dihasilkan, memungkinkan kendaraan bisa bergerak. Untuk bisa bekerja dengan baik, mesin memiliki konstruksi yang utuh sehingga memungkinkan terjadinya suatu proses pembakaran yang menghasilkan tenaga:
Mengisi ruang bakar dengan campuran udara bahan bakar yang mudah terbakar Menekan campuran itu sampai pada volume dan tekanan tertentu Membakar (ignite) campuran, sehingga mengembang dan
menghasilkan tenaga Membuang gas yang sudah terbakar dari dalam silinder urutan ini dinyatakan dengan
Langkah isap (suction) . Langkah kompressi (compressi) . Langkah usaha (power) , Langkah buang (exhaust) ,
Untuk menghasilkan tenaga yang terus-menerus, maka mesin harus mengulangi urutan ini berulang-ulang. Satu rangkaian proses yang lengkap dinamakan siklus. Kebanyakan mesin atau motor dari sepeda motor
bekerja berdasar salah satu dari 2 jenis siklus yaitu:
1. Siklus 2 tak 2. Siklus 4 tak
1. Cara Kerja Mesin 2 tak
mesin 2 tak hanya memerlukan satu kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus di dalam silinder. Usaha (langkah tenaga) dihasilkan pada setiap putaran poros engkol. Pada mesin 2 tak campuran udara-bahan bakar dikompresi dua kali setiap putaran. Kompresi pertama (kompresi pendahuluan di dalam crankcase). Campuran ditarik kedalam crankcase dan dikompresi, lalu masuk ke dalam ruang pembakaran. Kompresi kedua (kompresi di dalam silinder dan ruang pembakaran). Campuran yang dikompresi sangat mudah dinyalakan dan
terbakar sehingga menghasilkan tekanan yang tinggi. Campuran yang dikompresikan di dalam crankcase mengalir ke dalam silinder melalui lubang transfer mendorong sisa-sisa gas pembakaran keluar dari silinder
dan ini dinamakan sebagai langkah transfer.
Ringkasan materi tabel:
1. Titik mati atas (TMA) yaitu tempat berhentinya piston bergerak pada bagian atas silinder.
2. Titik mati bawah (TMB) yaitu tempat berhentinya gerak piston di bagian bawah silinder.
3. Pada ½ putaran poros engkol pertama (1800
) dari TMB ke TMB
- Di bawah piston : Langkah isap atau pengisian ruang engkol
- Di atas piston : Langkah kompresi
4. Pada ½ putaran poros engkol berikutnya (3600
) dari TMA ke TMB
- Di atas piston : Langkah usaha dan langkah buang
- Di bawah piston : Pembilasan
- Prinsip pembilasan dinamakan dengan pembilasan berputar yaitu: lubang transfer berada di kanan dan di kiri saluran knalpot. Udara segar masuk bersamaan melalui kedua lubang itu yang berada berlawanan didinding cylinder dan membelok keatas. lalu aliran berputar kebawah ke lubang pengeluaran mendorong gas sisa pembakaran keluar dari cylinder.
Keuntungan Dan Kerugian Mesin 2 tak
Kerugian :
- sebab lubang buang ada pada bagian silinder maka
akan mudah muncul panas - Putaran rendah sulit diperoleh - Konsumsi pelumas lebih banyak.
- Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkah tekanan kembali gas buang lebih tinggi - sebab pada bagian silinder ada lubang-lubang, muncul gesekan antara ring piston dan lubang akibatnya ring piston akan lebih cepat aus.
Keuntungan :
- Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil
sehingga menghasilkan gerakan yang halus - Bila dibandingkan dengan mesin 4 tak dalam kapasitas yang sama, tenaga yang dihasilkan lebih besar - Proses pembakaran terjadi 2 kali, sehingga tenaga lebih besar
- Proses pembakaran terjadi setiap putaran poros engkol,
sehingga putaran poros engkol lebih halus untuk itu putaran lebih rata. - Tidak memerlukan klep, komponen part lebih sedikit, perawatan lebih mudah dan relatif murah .
Sepeda motor yang memakai mesin 2 tak :
Vespa PX , Yamaha ,Suzuki Tornado GX ,Yamaha RX King Yamaha RX S ,Yamaha Alfa ,Suzuki Tornado GS ,Vespa Super
Ciri-ciri umum sepeda motor mesin 2 tak :
memakai dua fungsi pelumasan yaitu untuk melumasi ruang engkol, piston, dan dinding silinder dan untuk melumasi transmisi. - Memiliki dua buah ring piston, yaitu ring kompresi pertama dan ring kompresi kedua.
- Sistem pelumasannya dicampurkan kedalam bensin maka gas buang mesin 2 tak bewarna putih
- Suara mesin lebih halus sebab setiap 2 tak terjadi satu
kali pembakaran bensin - Pemakaian bahan bakar lebih boros ,Gerak keatas dan kebawah dari piston akan membuka dan menutup lubang pemasukan, pembuangan dan lubang transfer yang berada pada silinder, peristiwa ini diselesaikan diruang pembakaran (diatas piston) dan didalam crankcase (dibawah piston). Terbuka dan
tertutupnya lubang itu ditentukan oleh posisi dan ukuran lubang itu. Peristiwa terbuka dan tertutupnya lubang-lubang itu diistilahkan dengan port timing”.
Cara Kerja Mesin 4 tak
mesin 4 tak memerlukan 2 putaran poros engkol (4 gerakan piston) untuk menyelesaikan 1 siklus di dalam silinder.
sepeda motor yang memakai mesin 4 tak antaralain:
honda Nova Sonic125 RX - Honda New Sonic - Honda Legenda - Honda GL Pro - Honda Tiger 2000 - Honda Supra X - Suzuki Shogun - Honda CG - Honda GL - Honda GL Max - Yamaha Vega - Suzuki Thunder - Honda Supra XX -
Ciri-ciri umum sepeda motor mesin 4 tak :
- Bahan bakar lebih irit- memakai satu minyak pelumas untuk melumasi ruang engkol, piston, dinding silinder dan transmisi,- Gas buang tidak berwarna (kecuali ada kerusakan) ,
Keuntungan Dan Kerugian Mesin 4 tak
a. Keuntungan mesin 4 tak :
- Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih bisa
didinginkan oleh sirkulasi oli - Langkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga efisiensi pemasukan dan tekanan efektive rata-rata lebih baik - Panas mesin lebih rendah dibanding mesin 2 tak ,- sebab proses pemasukan, kompresi, kerja, dan buang prosesnya berdiri sendiri-sendiri sehingga lebih presisi, efisien dan stabil, jarak putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar (500-10000 rpm). - Kerugian langkah sebab tekanan balik lebih kecil dibanding mesin 2 tak sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat.
b. Kerugian mesin 4 tak :
- Komponen dan mekanisme gerak klep lebih banyak, sehingga perawatan lebih sulit ,
- Suara mekanis lebih gaduh ,
- Langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga keseimbangan putar tidak stabil, perlu jumlah silinder lebih dari satu dan sebagai peredam getaran
Sebagaimana sudah dikatakan di pendahuluan, mesin empat langkah memerlukan 2 putaran poros engkol (4 gerakan piston) untuk menyelesaikan 1 siklus didalam cylinder.
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah isap
(suction stroke) - Katup masuk terbuka, katup buang tertutup - Piston bergerak dari TMA ke TMB saat piston bergerak kebawah tekanan diruang pembakaran menjadi hampa (vakum). Perbedaan tekanan udara luar yang tinggi dengan tekanan hampa, memicu udara akan mengalir dan bercampur dengan gas. .lalu gas itu melalui klep pemasukan yang terbuka mengalir masuk dalam ruang cylinder
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah
kompresi (compression stroke) - Katup masuk
dan katup buang tertutup - Piston bergerak
dari TMB ke TMA Sesudah melakukan pengisian, piston yang sudah mencapai TMB kembali lagi bergerak menuju
TMA, ini memperkecil ruangan diatas piston, sehingga campuran udara-bahan bakar menjadi padat, tekanan dan suhunya naik. Tekanannya naik kira-kira tiga kali lipat. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA terjadi letikan bunga api listrik dari busi yang membakar
campuran udara-bahan bakar. saat piston bergerak keatas, klep pemasukan tertutup dan pada waktu yang sama klep buang juga tertutup. Campuran diruang pembakaran dicompressi sampai TMA, sehingga dengan
demikian mudah dinyalakan dan cepat terbakar.
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah kerja
(explosion/power) stroke) - Katup masuk dan katup buang masih tertutup - Piston bergerak dari TMA ke
TMBCampuran terbakar sangat cepat, proses pembakaran memicu campuran gas akan mengembang dan memuai, dan energi panas yang dihasilkan oleh pembakaran dalam ruang bakar menimbulkan tekanan ke segala arah dan tekanan pembakaran mendorong piston kebawah (TMB), lalu memutar poros engkol melalui
connecting rod
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah pembuangan (exhaust stroke) - Katup masuk tertutup
- Kaktup buang terbuka - Piston bergerak dari TMB ke
Sebelum piston bergerak kebawah ke TMB, klep
pengeluaran terbuka dan gas sisa pembakaran
mengalir keluar. saat piston mulai naik dari TMB, piston mendorong gas sisa pembakaran yang masih tertinggal keluar melalui katup buang dan saluran buang ke atmosfir.
Sesudah piston mulai turun dari TMA klep pengeluaran tertutup dan campuran mulai mengalir kedalam cylinder
Saat membuka dan menutup klep pemasukan dan pengeluaran yang berkaitan dengan posisi piston dinamakan ”valve timing” .
Campuran bahan bakar-udara dihisap masuk kedalam silinder. lalu dimampatkan oleh gerak naik piston. Campuran yang dimampatkan itu, lalu dibakar oleh busi. Terjadilah ledakan yang akan mendorong piston kebawah, lalu memutar crankshaft melalui connecting rod, gerak naik-turun piston diubah menjadi gerak piston oleh poros engkol dan disalurkan melalui roda gigi. Dengan kata lain: saat piston berada pada titik mati atas
(TMA), katup pemasukan membuka dan campuran bahan bakar segar diisap ke dalam silinder. Pada titik mati bawah (TMB) katup pemasukan menutup dan selama langkah kembali ke TMA gas akan dikompresikan.
Pengapian terjadi sesaat pada TMA, sehingga menimbulkan peningkatan suhu dan tekanan gas yang cepat. lalu gas diekspansikan selama langkah kerja, hingga padaTMB katup pembuangan membuka, dan gas akan ditekan keluar melalui lubang pembuangan. Dengan langkah yang ke empat (dari TMB ke TMA) semua
gas akan dikeluarkan dari silinder.
Busi menghasilkan pijaran api diantara elektrodanya untuk membakar campuran udara dan bahan bakar saat busi menerima tegangan tinggi dari Coil pengapian. Saat campuran udara-bahan bakar meledak, suhu naik sekitar 25000C dan tekanan menjadi 50 kg/cm2 di ruang bakar.
Pembakaran dengan injeksi terjadi saat injektor mengabutkan bahan bakar dengan tekanan tinggi, sehingga bahan bakar terbakar oleh udara panas, dan tekanan dalam ruangan itu akan naik sampai 70-90
kg/cm2. Prosesnya diawali saat piston mengkompresikan udara, pada akhir langkah kompresi itu lah terjadi pengabutan bahan bakar. saat suhu dan tekanan udara sudah sangat tinggi, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar. Pembakaran terjadi tanpa memakai alat penyala api.
1. Innovasi Desain Mesin 2 tak
Sistem Pemasukan Mesin 2 tak Pada sepeda motor 2 tak , sistem pemasukan gas tidak memakai katup, dalam pengembangannya ada bermacam-macam sistem pemasukan gas yaitu:
Sistem reed valve ,Sistem rotary valve
Sistem piston valve ,Sistem crankshaft valve
Sistem Reed Valve
Sepeda motor dengan sistem reed valve yaitu sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya diatur oleh suatu alat yang dinamakan reed valve atau dinamakan juga klep harmonika. Reed valve sangat peka terhadap pengaruh luar. Reed vave atau katup buluh atau katup harmonika hanya dipakai pada mesin 2 tak . namun tidak semua mesin dua langkah memakai katup harmonika ini. Klep harmonika berfungsi untuk membuka dan menutup saluran gas bensin dari karburator ke ruang engkol.
Reed valve dipasangkan pada saluran masuk sepeda motor. Letaknya yaitu sesudah karburator bila dilihat dari arah gas baru masuk. Pada sepeda motor jenis ini karburatornya dipasang di samping silinder. Contoh: Yamaha, Suzuki, dan Kawasaki. Katup ini bisa disetel, tergantung keperluannya. Kesalahan penyetelan terhadap katup harmonika bisa memicu kebocoran gas.
Reed valve bekerja berdasar perubahan tekanan pada ruang engkol. Ini terjadi saat piston bergerak ke atas dari TMB ke TMA reed valve membuka sebab adanya kevakuman pada ruang engkol. Gas baru masuk ke dalam ruang engkol. Jika piston bergerak turun dari TMA
ke TMB reed valve menutup. Dan gas masuk kedalam silinder. Pemeriksaan dan perawatan:
-Periksalah keadaan platnya dari kemungkinan cacat, kendor atau retak. Jika ada kerusakan, perbaikilah. Ukurlah celah valve stopper. Jika celah terlalu besar dari standar maka stopper bisa rusak. Jika celah stopper terlalu kecil maka kemampuan sepeda motor akan turun.
-Pemeriksaan terhadap reed valve harus dilakukan dengan hati hati sebab reed valve sangat presisi. Jangan menyentuh secara langsung dengan tangan dan jauhkan dari garam. Reed valve harus disimpan di tempat yang kering dan bersih dan terhindar dari sinar matahari.
Sistem Rotary Valve
Sepeda motor dengan sisitem rotary valve yaitu sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya diatur oleh suatu alat yang dinamakan rotary valve atau katup berputar. Pada
sepeda motor dengan sistem ini karburatornya ada di dalam bak engkol sehingga tidak kelihatan dari luar. Contoh : Yamaha, Suzuki, dan Kawasaki.
Katup rotary digerak gerakan oleh poros engkol. Pembukaan dan penutupannya sesuai dengan proses yang berlangsung dalam silinder. Jika piston bergerak dari TMB ke TMA katup rotary membuka saluran pemasukan gas baru sehingga gas baru masuk ke ruang engkol. Gas
itu akan dialirkan ke ruang bakar saat piston bergerak dari TMA ke TMB.
Sistem Piston Valve
Sepeda motor dengan sistem piston valve yaitu sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya dan saluran gas buangnya diatur oleh piston atau langsung dilakukan oleh piston. Pada sepeda motor ini karburatornya terpasang pada samping
silinder. Contoh: Yamaha. Sistem ini paling sederhana dibandingkan dengan sistem-sistem yang lain.
Sistem Crankshaft Valve
Sepeda motor dengan sistem crankshaft valve yaitu sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya di atur oleh crankshaft. Karburator sepeda motor sistem ini dipasang di
samping bak engkol. Contoh : vespa. Posisi Saluran Buang Salah satu innovasi yang dilakukan untuk desain mesin dua langkah demi menghasilkan sepeda motor yang asyik pakai dan untuk mengurangi polusi udara yaitu dengan mengembangkan desain dari saluran buangnya. Masing-masing merk produksi menghasilkan model model yang mereka unggulkan. Antara lain yang kita kenal yaitu pada Merk Honda dikenal adanya ATAC. Yamaha dengan YPVS-nya dan Kawasaki dengan KIPS.
KIPS (Kawasaki Integrated Powervalve system)
Suatu system pemanfaatan katup yang mengatur penutupan dan pembukaan sebagian dari lubang pembuangan, agar pembuangan gas sisa pembakaran pada RPM tinggi bisa berlangsung lebih sempurna
(katup membuka), sebaliknya pada RPM rendah menghindarkan terbuangnya campuran bensin-udara yang baru masuk ke ruang bakar dari karter (katup menutup). Katup ini berfungsi membuka pada RPM
diatas 7000 hingga 8500. 0-7000 rpm : Katup KIPS tertutup 7000-8500 rpm : Katup KIPS terbuka
Innovasi Desain Mesin 4 tak
Katup Desmodromic
Pada traditional spring valve system, valve membuka
dengan digerak gerakan oleh camshaft (atau rocker arm yang juga digerak gerakan oleh camshaft lobe dan posisi piston dibawah, saat piston naik spring / pegas menekan valve sehingga menutup Namun cara ini kelemahannya
yaitu pegas tidak bisa mengimbangi kalau sudah mencapai RPM tinggi, sehingga saat valve belum sempat menutup, sudah dihantam oleh piston, ini bisa memicu kepatahan valve. Untuk mengatasi itu, di kembangkanlah sebuah sistem yaitu pneumatic valve, dengan memakai katup desmodromic, pada pneumatic valve, valve ditutup dengan tekanan gas yang tinggi. Gas yang dipakai
yaitu Nitrogen, sebab tidak begitu peka dengan suhu
dibandingkan oksigen. Dan tekanan yang diberikan kurang lebih 100 psi. sebab tekanan nya hampir konstan jadi mengatasi kelemahan per yang cenderung aus. Penerapan pneumatic ini cuma dipakai di circuit dan
tidak bisa diterapkan di street bike. Tekanan di masing-masing valve pada tiap cylinder harus sama. Jika tidak, salah satu cylinder valve nya bisa dihantam kembali oleh piston. Dalam pembuatannya sistem katup desmodromic sangat mahal untuk diproduksi secara massal, jadi sistem ini hanya dipakai oleh DUCATI.
beberapa macam susunan mesin, yaitu:
Mesin 4 silinder ,Mesin yang silindernya lebih dari 4 silinder ,Mesin satu silinder yaitu mesin yang sangat sederhana susunannya ,. Mesin silinder kembar ,Mesin 3 silinder ,
Biasanya untuk pemasaran produsen memberikan informasi data tentang mesin (spesifikasi mesin) sepeda motor. Informasi data mengenai spesifikasi mesin sepeda motor yang biasa diberikan produsen dalam memasarkan produk mereka ,
Setiap sepeda motor dilengkapi dengan beberapa rangkaian sistem kelistrikan. biasanya sebagai sumber listrik utama sering dipakai baterai, namun ada juga yang memakai flywheel magnet (alternator) yang menghasilkan pembangkit listrik arus bolak-balik atau
AC (alternating current). Bagian-bagian yang termasuk sistem kelistrikan pada sepeda motor antara lain; sistem starter, sistem pengapian (ignition system), sistem pengisian (charging system), dan sistem penerangan
(lighting system) seperti lampu kepala/depan (headlight), lampu belakang (tail light), lampu rem (brake light), lampu sein/tanda belok (turn signal lights), klakson (horn) dan lampu-lampu instrumen/indikator.
Untuk lebih memahami konsep tentang listrik, maka listrik
diilustrasikan sebagai air sebab memilki banyak kesamaan sifat nya. Tegangan (voltage) bisa diibaratkan beda ketinggian diantara kedua wadah, yang memicu terjadinya aliran air. Makin besar perbedaan ketinggian air, makin kuat keinginan air untuk mengalir. Arus listrik diibaratkan jumlah/volume air yang mengalir setiap detiknya, melalui pipa. sedang resistansi (tahanan) diibaratkan semua hambatan yang dijumpai air saat ia mengalir di dalam pipa. Makin besar pipa, makin kecil hambatan alirnya, sehingga makin besar arus air yang
mengalir. dan begitu sebaliknya. Air yang mengalir pada suatu pipa dipengaruhi oleh besarnya dorongan yang memicu air itu mengalir dan besarnya hambatan pada pipa. Besarnya dorongan untuk mengalir dimuncul kan
oleh perbedaan ketinggian air di kedua wadah, dan dalam kelistrikan dinamakan tegangan atau beda potensial.
Besarnya hambatan pada pipa disebabkan banyak faktor, yaitu; mutu permukaan dalam pipa, dan luas penampang pipa dan panjang pipa.
Mutu permukaan pipa x panjang pipa
Hambatan alir = -------------------------------------------
Panjang pipa