CHAPTER 1-Part 2

Tipe Mesin dan Karakternya

Share to

  • 4
    Shares

Daftar Isi

Setelah membaca artikel "Tipe Mesin dan Karakternya" ini, pembaca dapat mengenal komponen-komponen utama mesin.

1.4 Komponen Mesin

Gambar di bawah ini melukiskan potongan depan blok mesin spark ignition (SI) 4 langkah piston. Mesin SI biasanya memiliki 4 ruang bakar in-line (salah satu desain dasar sebuah mesin pembakaran dalam).

Ruang-ruang bakar ini terletak di dalam blok mesin (engine block). Biasanya blok mesin terbuat dari besi cor (cast iron) karena ketahanannya terhadap keausan (wear resistance) dan biaya yang rendah. Jalur-jalur pendinginan mesin pun bisa dibuat dari ketika mesin dicor.

Gambar 1.4.a - Potongan Depan Blok Mesin Spark Ignition 4 Langkah Piston (sumber: Internal Combustion Engine Fundamentals)

Terdapat karburator sebagai pengatur charge yang masuk ke dalam mesin. Camshaft atau nokkenas adalah poros pengatur timing buka-tutup katup hisap dan buang. Di antara katup dan crankshaft terdapat Rocker Arm guna mengubah gerakan berputar crankshaft menjadi gerakan linear naik-turun. Rocker Arm ini kemudian mendorong katup-katup sehingga katup terbuka. Di satu sisi camshaft terdapat cam sproket guna dililit timing belt. Timing belt adalah ibarat rantai di sepeda, menghubungkan sproket satu dengan lain. Dalam mesin, timing belt harus disesuaikan dengan poros engkol melalui Crank Sproket agar buka-tutup tiap katup selalu normal sebagaimana mestinya.

Kerusakan pada timing akan menimbulkan bencana kepada mesin karena katup-katup yang seharusnya tertutup ketika piston berada di TDC, malahan terbuka (katup yang terbuka = katup menjorok ke arah piston) sehingga piston menghajar katup-katup itu. Mesin mungkin akan terbakar. Oleh karenanya, timing belt tensioner ada untuk menjamin timing belt ini terus kencang guna mencegah slip. Sudah tahu kan betapa pentingnya timing belt? Jangan lupa klik disini untuk menghubungi WA kami untuk membeli timing belt khusus mobil kamu.

Sudah tahu kan betapa pentingnya timing belt? Jangan lupa klik disini untuk menghubungi WA kami untuk membeli timing belt khusus mobil Honda kamu.

Mesin kendaraan berat seperti truk sering menggunakan cylinder liner atau cylinder sleeve (tabung yang diletakkan di dalam ruang bakar mengelilingi piston guna mengurangi kerusakan akibat gesekan piston dengan dinding ruang bakar) yang dapat dilepas-pasang. Istilah untuk cylinder liner ini adalah wet liner atau dry liner tergantung apakah ia berkontak langsung dengan air pendingin. Bahan cylinder liner kebanyakan aluminium guna memperingan beban mesin. Namun demikian, cylinder liner berbahan besi bisa juga dimasukkan ke dalam ruang bakar pada proses pengecoran ataupun pada proses perakitan (assembly).

Mekanisme Engkol (Crank Mechanism)

Rumah engkol (crankcase) biasanya menjadi satu kesatuan dengan blok mesin. Satu kesatuan berarti berbahan sama dan dibentuk dengan proses yang sama. Poros engkol (crankshaft) biasanya dibentuk dari baja melalui proses tempa (forging) ataupun ada juga (jarang) yang menggunakan besi cor nodular (nodular cast iron).

Komponen utama poros engkol terdiri dari crank pin, crank web, counterweight, bantalan utama (main journals), dan connecting rod journal. Jarak antara sumbu main journal dengan connecting rod journal disebut crankthrow. Dua kali crankthrow adalah 1 langkah piston (1 stroke).

Gambar 1.4.b - Komponen Utama Poros Engkol (sumber: Engineering Hub)

Poros engkol disokong oleh bantalan utama (main journals) yang jumlah maksimalnya adalah 1 buah lebih banyak dari jumlah ruang bakar, e.g. mesin dengan 4 ruang bakar bisa memiliki maksimal 5 bantalan utama. Yang menentukan seberapa banyak main journal adalah desain dasar mesin itu.

Gambar 1.4.c - Contoh Mekanisme Engkol (sumber: SweetHaven Publishing Services)

Mekanisme Piston (Piston Mechanism)

Sisi besar (big end) stang seher (connecting rod) terdapat bagian (big end bearing inserts dan rod cap) yang mencengkeram crank pin. Sisi kecil (small end) stang seher terdapat wrist pin yang hollow guna menyokong piston. Piston yang ada di mesin-mesin kecil biasanya terbuat dari aluminium dan besi cor untuk mesin besar. Piston yang berfungsi secara normal harus menyegel ruang bakar sedemikian hingga charge tidak masuk ke rumah engkol. Penyegelan ini sangat penting guna menyalurkan tekanan hasil pembakaran ke crank pin melalui stang seher. Stang seher biasanya dibuat dari penempaan baja (steel forging) atau penempaan campuran logam (alloy forging), bisa juga penempaan aluminium (aluminum forging) untuk mesin kecil.

Gambar 1.4.d - Konstruksi Sistem Piston (sumber: Wikipedia)

Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa penyegelan adalah hal yang mutlak, kunci utama penyegelan yang sempurna tergantung dari kualitas dan kondisi ring-ring piston yang melingkar pada jalur-jalur di bagian atas piston. Terdapat dua jenis ring piston yaitu ring kompresi (compression ring) dan ring oli (oil control ring). Biasanya minimal terdapat dua ring kompresi dan satu ring oil pada sebuah piston. Pada kenyataannya, tidak ada ring piston yang sanggup menyegel ruang bakar secara sempurna dan oleh karenanya, rumah engkol harus ada ventilasi guna membuang gas hasil pembakaran untuk menghindari bahaya tekanan tinggi.

Mekanisme Katup (Valve Mechanism)

Katup-katup yang digambarkan oleh gambar Potongan Depan Blok Mesin Spark Ignition 4 Langkah Piston di atas adalah jenis poppet (poppet valves) dimana ini adalah jenis katup yang sering dijumpai di mesin 4 tak. Perlu diingat bahwa katup katup ini selalu dibuat dengan penempaan baja campuran (forged alloy steel) dengan perhitungan karakteristik material tertentu sehingga katup ini tetap bisa mempertahankan bentuknya ketika beroperasi pada suhu mesin tinggi.

Gambar 1.4.e - Konstruksi Sistem Piston (sumber: Jeep Manual)

Batang sebuah katup bergerak pada jalur yang disebut valve guide dimana jalur ini menjadi kesatuan dengan ruang bakar, atau bisa juga menggunakan blok terpisah yang di rakit sehingga terlihat menyatu. Ada pula spring katup (valve spring) yang terletak disepanjang batang katup dimana spring ini bekerja sama dengan valve lock dan valve retainer untuk menjaga katup-katup ini pada jalurnya; juga untuk menjaga katup-katup pada kondisi tertutup. Ada pula seal untuk mencegah oli masuk ke ruang bakar.

Terdapat juga sebuah valve rotator guna memutar katup pada sumbu batan katup ketika katup terbuka. Tujuan dari aksi rotasi ini adalah mencegah endapan karbon (hasil dari pembakaran) terkumpul di dudukan katup (valve seat). Endapan ini sangat berbahaya karena bisa membuat mesin buntu dan bisa juga menimbulkan panas berlebih pada titik endapan yang akhirnya bisa mengakibatkan knocking.

Mekanisme Nokkenas (Camshaft Mechanism)

Camshaft terbuat dari besi cor atau bisa juga baja tempa. Fungsi utama batang ini adalah membuka dan menutup katup-katup. Permukaan cam harus dikeraskan demi mendapat umur yang panjang (baca: tidak cepat rusak karena aus dsb). Pada mesin 4 tak, camshaft berputar 1.5 lebih cepat dari crankshaft. Tepat di bawah cam terdapat mekanisme pengangkat mekanis atau hidrolis guna mendorong rocker arm (tidak selalu memakai rocker arm: tergantung jenis mesin).

Gambar 1.4.f - Konstruksi Sistem Piston (sumber: Electro Deal Pro)

Manifold Hisap dan Buang (Intake and Exhaust Manifold)

Manifold adalah lokasi dimana lorong-lorong hisap tersambung menjadi satu. Di perpipaan manifold sama fungsinya dengan header.

Sistem-sistem pendukung yang lain seperti: sistem karburator, injeksi bahan bakar, sistem penyalaan api, dll akan dibahas secara terpisah.

Kamu suka artikel ini? Ataukah ada masukan dan komentar? Silakan tinggalkan pesan dan mulai berdiskusi di bagian bawah halaman ini!

Jangan lupa bagikan artikel "Tipe Mesin dan Karakternya" ini di media sosial kamu ya!​

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Post Terbaru

Tiga Pola Dasar Rotasi Ban

Menggilir posisi ban dengan pola rotasi ban tertentu mampu memperpanjang umur ban mobil dengan demikian menyetir akan lebih aman. Apa saja pola-pola itu?

Baca Lebih »