Komponen Sistem Utama Pada Engine

Pengertian sistem utama engine adalah proses kerja yang memiliki tujuan akhir mengembalikan kinerja mesin kembali optimal. Sistem ini tidak bisa kita pisahkan dari mekanisme katup pada mesin kendaraan berfungsi untuk mengatur pemasukan gas baru (campuran bahan bakar dan udara) secara optimal ke dalam silinder dan mengatur pembuangan gas bekas ke saluran buang.

Dimana Mekanisme ini berperan untuk menggerakkan katup baik secara manual maupun hidrolis, dan dalam jangka waktu tertentu mekanisme tersebut harus di standartkan lagi atau di setel ulang agar tenaga mesin bisa seperti semula. Siklus kerja mesin/engine terbagi menjadi 2 (dua), yaitu mesin 2 (dua) langkah dan mesin 4 (empat) langkah.

Sebuah kendaraan dapat bergerak karena mesin mengonversi bahan bakar menjadi sebuah tenaga. Bahan bakar menghasilkan pembakaran di ruang bakar, kemudian dikonversi menjadi gerak translasi oleh piston. Setelah itu, dikonversi lagi menjadi gerak rotasi oleh crankshaft atau poros engkol yang selanjutnya akan diatur percepatan putarannya oleh transmisi sebelum akhirnya memutarkan roda. 

Dalam prosesnya, mesin mempunyai komponen-komponen yang saling berkaitan untuk menghasilkan tenaga mekanis. Ada bagian komponen yang selalu bergerak dan bagian komponen yang tidak bergerak. Selain itu, ada beberapa bagian kelengkapan dari komponen yang diperlukan agar performa engine dapat digunakan secara maksimal sesuai dengan kebutuhan.

Komponen Sistem Utama Pada Engine

Perawatan pada mekanisme engine itu meliputi beberapa sistem utama dan bagian komponen-komponen utama diantaranya :

Kepala Silinder

a. Pengertian Kepala Silinder

Kepala silinder adalah bagian mesin yang terletak di bagian paling atas mekanisme engine . Fungsi kepala silinder, antara lain sebagai tempat dudukan mekanisme katup, ruang bakar dan juga sebagai tutup silinder (ruang bakar) pada blok silinder.

Salah satu syarat utama kepala silinder ialah harus tahan terhadap tekanan dan temperatur yang tinggi selama mesin bekerja, oleh sebab itu umum-nya kepala silinder terbuat dari bahan besi tuang (besi cor), namun akhir-akhir ini benyak kepala silinder terbuat dari paduan aluminium.

Bahan ini memiliki kemampuan pendinginan lebih besar dibandingkan dengan yang terbuat dari besi tuang. Pada kepala silinder terdapat saluran campuran bahan bakar dan udara atau katup masuk , saluran buang gas sisa pembakaran atau katup buang, lengan pengungkit dan porosnya dan juga terdapat lubang/dudukan tempat busi (pada engine bensin).

Bersama ruang silinder pada blok silinder, kepala silinder membentuk ruang bakar/kompresi (combustion chamber) yang sangat mempengaruhi hasil kerja mesin. Pada kepala silinder juga dilengkapi dengan mantel pendingin yang di aliri air pendingin (water jacket), mantel pendingin tersebut berfungsi sebagai media pembuang panas berlebih pada elemen engine agar kerja engine tetap pada keadaan optimal. Kontruksi kepala silinder dapat dibedakan berdasarkan dari jenis penggunaan-nya, langkah kerja, bentuk ruang bakar, penempatan katup, dari tipe/jenis pendingin yang digunakan dan faktor lain-nya.

1) Penggunaan kepala silinder pada mesin 2 langkah (mesin 2 tak)

Kontruksi kepala silinder 2 tak dengan sirip

Pada mesin 2 tak dengan tipe pendingin udara, digunakan sirip-sirip dibagian luar yang berfungsi menyerap panas mesin dan membuangnya ke udara bebas. Kontruksi ini paling sederhana karena didalam engine 2 tak, tidak terdapat mekanisme katup.

2) Penggunaan kepala silinder pada mesin 4 langkah (mesin 4 tak)

Kontruksi kepala silinder 4 langkah dengan sirip

Pada mesin 4 tak terdapat ekternal intake manifold dan exhause manifold, mekanisme katub (valve mekanisme), dudukan busi dan lainnya. Dengan pendingin Air (water coolant) terdapat saluran air pendirngin (water jacket) sebagai lahan bersirkulasinya air pendingan yang menyerap panas dari kerja engine. Disamping itu terdapat tutup kepala silinder yang berfungsi sebagai pelindung mekanisme katup agar mudah dalam proses penyetelan celah katup. 

b. Bentuk-Bentuk Ruang Bakar Pada Kepala Silinder

Bentuk ruang bakar sangat mempengaruhi penempatan komponen busi dan dua jenis katup (katup hisap dan buang), beberapa macam ruang bakar yang umum digunakan, diantaranya :

1) Ruang bakar model setengah bulat (hemispherical combustion chamber)

Ruang bakar model setengah bulat

Ruang bakar model ini mempunyai permukaan yang kecil dibandingkan jenis ruang bakar yang lainnya yang berkapasitas sama. Artinya panas yang hilang lebih sedikit (efisien panas tinggi). Ruang bakar model ini konstruksinya lebih sempurna, tapi penempatan mekanis katupnya menjadi rumit.

2) Ruang bakar model baji (wedge type combustion chamber).

Ruang bakar model baji

Ruang bakar model baji (wedge type combustion chamber) ini kehilangan panasnya juga kecil, konstruksi mekanisme katupnya lebih sederhana bila dibandingkan dengan ruang bakar model setengah bulat (hemispherical type).

3) Ruang bakar model bak mandi (bathub tipe combustion chamber).

Ruang bakar model bak mandi

Ruang bakar model bak mandi (Bathtup type combustion chamber) konstruksinya sederhana, dan biaya produksinya lebih rendah. Hal ini disebabkan diameter katupnya lebih kecil, tetapi saat pengisapan (intake) atau pembuangan (exhaust) kurang sempurna dibanding dengan jenis ruang bakar model setengah bulat.

4) Ruang bakar model pent roop

Ruang bakar model pent roop

Model ini umumnya digunakan pada mesin yang mempunyai jumlah katup hisap atau katup buang lebih dari 2 dalam tiap-tiap silinder, yang disusun sedemikian rupa antara katup dan poros noknya. Disebut model pent roof sebab membentuk segi empat, baik tegak atau mendatar.

Bila dihubungkan ke titik pusat akan menyerupai atap suatu bangunan. Model ini seiain memberikan efek semburan yang baik dan lebih cepat terbakar, juga penempatan businya di tengah-tengah ruang bakar.

Blok silinder

Block Silinder

Block silinder merupakan inti dari mesin yang berfungsi sebagai tempat untuk menghasilkan energi panas dari proses pembakaran. Blok silinder terbuat dari besi tuang. Namun, ada beberapa blok silinder yang terbuat dari paduan aluminium.

Dengan bahan aluminium lebih ringan dan meradiasikan panas lebih efisien dibandingkan dengan dengan besi tuang. Blok silinder tersebut dilengkapi dengan rangka pada bagian dinding luar untuk memberikan kekuatan pada mesin dan membantu meradiasikan panas, bagian-bagian lain dari motor dipasangkan di dalam atau pada blok silinder, sehingga terbentuk susunan motor yang lengkap.

Pada blok silinder terdapat lubang silinder yang berdinding halus, dimana torak bergerak bolak-balik dan pada bagian sisi-sisi blok silinder dibuatkan sirip-sirip maupun lubang-lubangmantel air pendingin yang digunakan untuk pendinginan motor. Silinder bersama-sama dengan kepala silinder membentuk ruang bakar, yaitu tempat melaksanakan pembakaran bahan bakar.

Oleh sebab itu, persyaratan suatu silinder adalah tidak boleh ada kebocoran campuran bahan bakar dan udara atau gas pembakaran pada saat berlangsungnya kompresi antara silinder dan piston, serta tahanan geseknya pun harus kecil.

Didalam sebuah blok silinder terdapat beberapa tabung silinder yang didalam nya terjadi proses turun naik nya piston, poros engkol terpasang dibagian bawah blok silinder untuk mekanisme katup jenis OHV poros nok juga diletakan didalam blok silinder.

Blok silinder dan ruang engkol dapat di tuang menjadi satu bagian atau berpisah satu sama lain, kemudian disatukan dengan baut-baut. Variasi lain dalam konstruksi blok silinder, yaitu dengan pemasangan tabung silinder ke dalam blok silinder.

Tabung ini terbuat dari besi tuang atau baja tuang. Fungsi dari blok silinder,yaitu sebagai dudukan kepala silinder,dudukan silinder linier, dan dudukan mekanisme poros engkol. Sedangkan fungsi silinder, berfungsi sebagai suatu langkah bakar torak.

a. Persyaratan Block Silinder

Blok silinder harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1. Aaku, pembebanan tekan tidak boleh mengakibatkan perubahan elastisitas pada bentuk.
2. Ringan dan kuat.
3. Konstruksi memungkinkan pendinginan yang rata.
4. Pemuaian panah harus sesuai dengan bagian-bagian yang terpasang pada bok tersebut.

b. Persyaratan silinder

Persyaratan silinder yang layak di gunakan sebagai berikut :

1. Memiliki sifat luncur yang baik, sehingga dapat menahan aus.
2. Tidak mudah berubah bentuk.
3. Kuat terhadap baerbagai tekanan.
4. Mudah di perbaiki.

Faktor-faktor bentuk dan kontruksi blok silinder antara lain jumlah silinder, susunan silinder, diameter silinder, langkah torak, volume langkah, perbandingan kompresi,susunan katup, cara pendinginan silindir,bahan yang di gunakan,bentuk tuanagn,cara penuangan,dan penyelesaian benda tuang. Jenis konstruksi berdasarkan susunan silinder sebagai berikut.

c. Jenis-jenis kontruksi silinder berdasarkan susunan silinder.

Berikut ini klasifikasi engine berdasarkan susunan silinder / jenis-jenis kontruksi silinder jika didasarkan pada susunan silinder :

1) Tipe In-Line / Sebaris

Silinder tipe in-line

Pada engine pada tipe ini, silinder-silindernya disusun dalam satu baris (sejajar). Kontruksi ini banyak digunakan karena kontruksinya yang sederhana, getaran yang ditimbulkan kecil, dan perawatannya mudah. namun tipe In-line ini memiliki kekurangan yaitu kontruksi engine nya akan menjadi lebih panjang jika jumlah silinder nya lebih dari empat.

2) Susunan silinder Tipe – V

Silinder tipe – V

Pada engine tipe ini , susunan silindernya berbentuk V. kelebihan dari kontruksi engine dengan susunan silinder tipe V adalabh memungkinkan tinggi dan panjang engine dapat berkurang serta kontruksi poros engkol lebih sederhana karena dua batang torak berada pada satu pena poros engkol. Kekurangan dari susunan silinder tipe V ini, antara lain memerlukan 2 kolektor untuk gas buangnya dan keseimbagan getarannya kurang baik dibandingkan dengan susunan silinder tipe in-line.

3) Susunan silinder tipe horinzontal berlawanan atau boxer

Pada engine dengan tipe ini, silinder-silindernya disusun berbentuk horizontal atau pada posisi tidur dan saling berlawanan sehingga gerakan toraknya bergerak secara horizontal.

Silinder tipe Horizontal berlawanan

Keuntungan dari kontruksi engine dengan susunan silinder tipe ini adalah kontruksinya lebih pendek dan rendah serta memiliki keseimbangan getaran yang lebih baik. Namun, susunan silinder tipe ini juga memiliki kekurangan, yakni memerlukan 2 kolektor untuk gas buangnya. Selain itu, saluran isap atau intake manifold-nya panjang jika kendaraan memakai karburator dan jumlah karburatornya hanya 1.

d. Cara mengetahui keausan block silinder

Pelumasan pada beberapa komponen silinder yang dibilang cukup, tetap tidak dapat menghindari keausan pada silinder sehingga hal ini dapat merubah bentuk silinder tersebut. Hal ini sebabkan karena penggunaan dalam jangka yang relatif lama dan beban mesin yang berubah-ubah.

Keausan pada silinder bisa saja terjadi dalam keadaan yang tidak merata hal tersebut tentu akan mempengaruhi pada bentuk silinder. Oleh karena itu kerusakan dari masing-masing silinder harus di ketahu, hal itu dilakukan untuk menentukan langkah perbaikan bagi mesin. Berikut langkah-langkah untuk mengukur keausan pada blok silinder.

1. Melepas blok silinder dan piston.
2. Melakukan pengukuran diameter silinder menggunakan alat ukur jangka sorong (vernier caliver. Dan pengukuran besaran lubang silinder menggunakan alat ukur dial indikator, Bagian yang diukur adalah bagian atas, tengah da bawah pada lubang silinder. Pengukuran ini dilakukan dengan posisi menyilang (yaitu sumbu x dan sumbu y).
3. Lakukan perhitungan tentang besaran keovalan dan ketirusan, selanjutnya membuat perbandingan dengan menentukan ketentuan yang ada pada buku manual servis. Jika besaran oval dan ketirusan sudah melebihi limit pada lubang silinder, maka harus dilakukan oversize.

Tahapan oversize dapat dilakukan dengan tahapan pertama 0.25 mm dengan keausan dibawah 0.25 mm dan tahapan selanjutnya 0.50 mm, 0.75 mm, dan 100 mm. apabila silinder tidak memungkinkan untuk dilakukan oversize, silinder harus diganti beserta pelapisnya.

Tabung Silinder

Tabung silinder merupakan suatu bagian yang berfungsi untuk memindahkan tenaga panas menjadi tenaga mekanik dan sebagai lintasan gerak naik-turunnya torak. Agar memiliki tenaga yang maksimal, tabung silinder harus memenuhi berbagai persyaratan berikut .

1. Memiliki sifat yang luncur dengan baik (gesekan kecil).
2. Kedap terhadap keausan.
3. Kedap dan kuat pada tekanan dan temperature yang tinggi.
4. Kontruksi harus memperoleh pendinginan yang merata.
5. Tidak mengalami perubahan bentuk yang diakibatkan oleh pemakaian lama.
6. Mampu untuk diperbaiki atau diganti.

Guna untuk memenuhi silinder, tabung silinder harus diberi suatu lapisan yang disebut dengan silinder linier ( pelapis silinder) yang biasanya terbuat dari bahan krom, nikel, silium,atau campuran nikel dengan silisium.

Gasket Kepala silinder

Gasket kepala silinder

Gasket kepala silinder adalah komponen yang berfungsi sebagai perapat antara kepala silinder dengan blok silinder. Gasket kepala silinder digunakan untuk mencegah terjadinya kebocoran gas pembakaran, air pendingin, dan oli. Syarat suatu gasket kepala silinder adalah harus tahan terhadap panas dan tekanan tinggi dalam setiap perubahan temperatur. Oleh sebab itu, gasket umumnya terbuat dari carbon clad sheet steel.

Piston dan Batang Piston (connecting rod)

Fungsi utama piston yaitu untuk membentuk ruang bakar bersama-sama dengan kepala silinder dan blok silinder. Dan juga melakukan siklus kerja mesin melalui gerak naik turunya piston, gerakan piston ini sebagai hasil dari tekanan yang di bangkitkan oleh pembakaran campuran udara dan bahan bakar yang dikompresikan dalam ruang bakar.

Kemudian gerak naik turun piston ini di teruskan ke poros engkol melalui batang piston/connecting rod untuk kemudian di rubah menjadi gerak putar.

Salah satu yang membedakan jenis motor bakar 2 tak/langkah dengan motor bakar 4 tak/langkah yaitu dari kontruksi piston-nya, dimana piston jenis motor bakar 2 langkah memiliki 2 ring utama (compression ring & oil ring). Dan untuk jenis motor bakar empat langkah memiliki 3 ring ( 2 compresion ring & 1 oil ring).

Kelengkapan Piston

Komponen yang terdapat pada piston yaitu :

1. Piston
2. Ring piston
3. Piston pin
4. Snap ring
5. Connecting rod

Poros Engkol (Crank Shaft)

Poros engkol berfungsi untuk merubah gerak naik – turun piston menjadi gerak putar dengan bantuan conekting rod, sekaligus menjaga pergerakan piston didalam langkah selanjutnya. Pada bagian ujung belakang poros engkol dipasang roda gila (flywheel) untuk menghubungkan putaran ke bagian kopling dan transmisi dan bagian ujung depan di pasang puli (pulley) untuk memutarkan water pump atau kompinen lainnya yang memerlukan tenaga penggerak seperti komponen Alternator, kompresor A/C dan lain-lain.

Persyaratan yang harus di penuhi dari poros engkol ini adalah harus tahan terhadap puntiran dan kebengkokan serta harus mempunyai sifat luncur yang baik. Salah satu bagian poros engkol adalah crank journal yang ditumpu pada crang case dengan bantalan, dan merupakan pusat tumpuan dan putaran.

Poros engkol

Kontruksi poros engkol di pengaruhi oleh :

1. Jumlah silinder
2. Crank journal (banyaknya bearing yang digunakan)
3. Kontruksi blok silinder
4. Urutan pengapian

Berikut adalah macam-macam bentuk dari poros engkol :

1. Poros Engkol dengan Bantalan Gelinding

Poros engkol dengan bantalan gelinding

Poros engkol dengan bantalan gelinding adalah poros engkol yang dapat dibelah atau terbagi sehingga proses pemasangan bantalan dapat dilakukan dengan mudah. Poros engkol dengan bantalan gelinding umumnya digunakan pada motor 2 langkah yang menggunakan pelumasan campur sehingga pelmasan bantalan akan lebih baik.

Keterangan :

1. Poros engkol 
2. Jurnal engkol 
3. Bantalan gelinding
4. Batang torak
5. Bantalan jarum

2. Poros Engkol dengan jumlah jurnal n + 1

Poros engkol dengan jurnal n+1

Poros engkol dengan jumlah jurnal n + 1 biasanya menggunakan jurnal utama dengan jumlah silinder dutambah 1 (n + 1). Poros engkol ini memiliki keseimbangan yang baik dan mampu menghasilkan getaran yang kecil sehingga banyak digunakan pada mesin mobil di era modern.

Keterangan :

1. Pena engkol
2. Jurnal engkol
3. Bobot penyeimbang
4. Lubang oli pelumas

3. Poros engkol dengan jumlah jurnal 1/2 n + 1

Poros engkol dengan 1/2 n+1

Jenis poros engkol ini mempunyai gesekan jurnal yang lebih kecil. Hal tersebut dikarenakan kontak poros yang bergesekan juga lebih sedikit dan getaran yang dihasilkan tidak terlalu besar. Jenis poros ini biasanya digunakan pada mesin seperti mitsubishi colt T 120.

Keterangan :

1. Pena engkol
2. Jurnal engkol
3. Bobot penyeimbang
4. Lubang oli pelumas

Roda Gila (Flywheel)

Flywhell

Flywhell adalah piringan yang terbuat dari balutan besi dan terpasang pada bagian ujung belakang pada poros engkol, berfungsi untuk merotasi tenaga yang dihasilkan dari putaran poros engkol agar tetap terjadi kerja piston. Selain itu juga melalui flywhell tenaga dari engine dihubung dan dilepaskan ke bagian transmisi melalui kerja kopling.

Share :