Mesin dan Komponen Utama

Sepeda motor, seperti juga mobil dan pesawat tenaga lainnya, memerlukan daya untuk bergerak, melawan hambatan udara, gesekan ban dan hambatan-hambatan lainnya. Untuk memungkinkan sebuah sepeda motor yang kita kendarai bergerak dan melaju di jalan raya, roda sepeda motor tersebut harus mempunyai daya untuk bergerak dan untuk mengendarainya diperlukan mesin.

Sepeda Motor Pertama

Sepeda Motor Antik Buatan Daimler Benz

Mesin merupakan alat untuk membangkitkan tenaga, ia disebut 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 tersebut diperoleh dari panas hasil pembakaran bahan bakar. Jadi panas yang timbul karena adanya pembakaran itulah yang dipergunakan untuk menggerakkan kendaraan, dengan kata lain tekanan gas yang terbakar akan menimbulkan gerakan putaran pada sumbu engkol dari mesin.

KOMPONEN UTAMA PADA MESIN SEPEDA MOTOR

Mesin Honda CB750 transverse inline-4

Komponen utama pada mesin sepeda motor yaitu:

1. Kepala silinder (cylinder head) 2. Blok silinder mesin (cylinder block) 3. Bak engkol mesin (crankcase) Jadi, tiga bagian utama tersebut merupakan tulang punggung bagi kendaraan bermotor roda dua.

Pada tahap pertama mempelajari mesin secara teori maupun praktek, terlebih dahulu diperlukan pengetahuan tentang nama-nama, lokasi dan fungsi dari komponen-komponennya.

1. Kepala Silinder (Cylinder Head)

Bagian paling atas dari kontruksi mesin sepeda motor adalah kepala silinder. Kepala silinder berfungsi sebagai penutup lubang silinder pada blok silinder dan tempat dudukan busi.

Kelengkapannya

Cylinder Head / Kepala Silinder

Cylinder Head

Kepala 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, supaya tahan karat juga tahan pada suhu tinggi serta ringan. Biasanya bagian luar kontruksi kepala silinder bersirip, ini untuk membantu melepaskan panas pada mesin berpendingin udara.

2. Blok Silinder (Cylinder Block)

Cara Kerja Mesin Dua Tak

Cara Kerja Mesin Dua Tak

Mesin Silinder liner dan blok silinder merupakan 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, sedangkan blok dibuat dari besi tuang yang tahan panas. Pada mulanya, ada yang merancang menjadi satu, sekarang sudah jarang ada. Sekarang dibuat terpisah berarti silinder liner dapat diganti bila keausannya sudah berlebihan. Bahannya dibuat dari besi tuang kelabu. Untuk motor-motor 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, dapat menghantarkan panas dengan baik, dan tahan terhadap gesekan.

Gambar 2.4 Blok Silinder

Blok silinder merupakan 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 telah mendapat pelumasan yang mencukupi tetapi keausan lubang silinder tetap tak dapat dihindari. Karenanya dalam jangka waktu yang lama keausan tersebut pasti terjadi. Keausan lubang silinder bisa saja terjadi secara tidak merata sehingga dapat berupa keovalan atau ketirusan.

Masing-masing kerusakan tersebut harus diketahui untuk menentukan langkah perbaikannya.

Cara mengukur keausan silinder:

1. Lepaskan blok silinder 2. Lepaskan piston 3. 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.

4. 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 adalah 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 adalah dengan diganti pelapis silindernya. Keovalan adalah: A1-A2 B1-B2 C1-C2 Ketirusan adalah: A1-B1 A2-B2 B1-C1 B2-C2 Mengukur diameter boring 1. Dial indikator D1, D2 = Diameter boring atas D3, D4 = Diameter boring D5, D6 = Diameter boring bawah Gambar 2.5 Mengukur diameter boring

Tabel 1. Perbedaan kontruksi kepala silinder dan blok silinderdari mesin dua langkah dan empat langkah

Nama Bagian Komponen Dan Kontruksi Mesin empat langkah Komponen Dan Kontruksi Mesin dua langkah . Katup . Poros pengungkit (cam) atau nokn As . Ruang bakar . Dudukan busi . Lubang masuk (inlet port) . Lubang pembuangan (exhaust port) . Ruang bakar . Dudukan busi Kepala Silinder . Ruang silinder . Lubang saluran minyak pelumas . Lubang rantai penghubung . Lubang silinder . Lubang masuk (inlet port) . Lubang pembilasan (transfer port) . Lubang pembuangan (exhaust port) Baut Blok Silinder Saluran masuk Blok silinder mesin 2 langkah Saluran gas buang Mur

Kontruksi luar blok silinder dibuat seperti sirip, ini untuk melepaskan panas akibat kerja mesin. Dengan adanya sirip-sirip tersebut, akan terjadi pendinginan terhadap mesin karena 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 temperatur kerja.

Persyaratan silinder yang baik adalah lobangnya bulat dan licin dari bawah ke atas, setiap dinding-dindingnya tidak terdapat goresan yang biasanya timbul dari pegas ring, pistonnya tidak longgar (tidak melebihi apa yang telah ditentukan), tidak retak ataupun pecah-pecah.

Perbedaan kontruksi dan komponen kepala silinder dan blok silinder mesin empat langkah dan mesin dua langkah ditunjukkan oleh tabel satu (tabel 1)

Ket:

. Lubang silinder adalah ruang tempat piston bergerak.

. Lubang pengisian (inlet port) adalah saluran bahan bakar dari

karburator menuju poros engkol dibawah piston.

. Lubang pembilasan (transfer port) adalah tempat masuk bahan

bakar menuju ruang silinder di atas kepala piston

. Lubang pembuangan (exhaust port) adalah lubang atau saluran

untuk membuang gas sisa atau bekas pembakaran

Piston Engine

Piston Engine

Internal combustion piston engine Components of a typical, four stroke cycle, internal combustion piston engine. E - Exhaust camshaft I - Intake camshaft S - Spark plug V - Valves P - Piston R - Connecting rod C - Crankshaft W - Water jacket for coolant flow

Piston mempunyai bentuk seperti silinder. Bekerja dan bergerak secara translasi (gerak bolak-balik) di dalam silinder. Piston merupakan sumbu geser yang terpasang presisi di dalam sebuah silinder. Dengan tujuan, baik untuk mengubah volume dari tabung, menekan fluida dalam silinder, membuka-tutup jalur aliran atau pun kombinasi semua itu. Piston terdorong sebagai akibat dari ekspansi tekanan sebagai hasil pembakaran. Piston selalu menerima temperatur 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.

Temperatur yang diterima oleh piston berbeda-beda dan pengaruh panas juga berbeda dari permukaan ke permukaan lainnya. Sesungguhnya yang terjadi adalah pemuaian udara panas sehingga tekanan tersebut mengandung tenaga yang sangat besar. Piston bergerak dari TMA ke TMB sebagai gerak lurus. Selanjutnya, 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.

Piston

Piston

Bagian atas piston pada mulanya dibuat rata. Namun, untuk meningkatkan efisiensi motor, terutama pada mesin dua langkah, permukaan piston dibuat cembung simetris dan cembung tetapi 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 karena bahan ini dianggap ringan tetapi cukup memenuhi syarat-syarat :

1. Tahan terhadap temperatur tinggi.
2. Sanggup menahan tekanan yang bekerja padanya.
3. Mudah menghantarkan panas pada bagian sekitarnya
4. Ringan dan kuat. Piston terdiri dari piston, ring piston dan batang piston.

Setiap piston dilengkapi lebih dari satu buah ring piston. Ring tersebut terpasang longgar pada alur ring. ring piston dibedakan atas dua macam yaitu:

1. Ring Kompresi, jumlahnya satu, atau dua dan untuk motor-motor 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 dengan mudah membawa minyak pelumas untuk melumasi dinding silinder

Ring piston mesin dua langkah sedikit berbeda dangan ring piston mesin empat langkah. Ring piston mesin dua langkah biasanya hanya 2 buah, yang keduanya berfungsi sebagai ring kompresi. Pemasangan ring piston dapat dilakukan tanpa alat bantu tetapi harus hati-hati karena ring piston mudah patah. Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada ring piston dua langkah dapat berakibat:

1. Dinding silinder bagian dalam cepat aus 2. Mesin tidak stasioner 3. Suara mesin pincang 4. Tenaga mesin kurang 5. Mesin sulit dihidupkan 6. Kompresi mesin lemah Cincin piston Gambar 2.8 Rangkaian piston

Pada motor dua langkah pemasangan ring piston harus tepat pada spi yang terdapat pada alur ring piston. Spi pada ring piston harus masuk pada lekukan di dalam alur pistonnya. Spi (pen) tersebut berfungsi untuk mengunci ring piston agar tidak mudah bergeser ke kiri atau ke kanan. Berbeda dengan ring piston mesin empat langkah di mana ring tidak dikunci dengan spi. Bergesernya ring piston mesin empat langkah tidak begitu berbahaya tetapi pada mesin dua langkah ring dapat menyangkut di lubang bilas atau lubang buang sehingga ring dapat patah.

Sebelum piston dipasang ke dalam silinder, ring piston harus dipasang terlebih dahulu. Pemasangan ring piston yang baik dan benar adalah 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 dapat dibaca dari atas. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah 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 dua ring piston jarak antar sambungannya adalah 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 dua langkah, 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 dapat berlangsung dengan sebaik-baiknya, karena saat proses tersebut ruang silinder di atas piston harus betul-betul tertutup rapat, ring piston ini juga membantu mendinginkan piston, dengan cara menyalurkan sejumlah panas dari piston ke dinding silinder.

Fungsi ring piston adalah untuk mempertahankan kerapatan antara piston dengan dinding silinder agar tidak ada kebocoran gas dari ruang bakar ke dalam bak mesin. Oleh karena itu, ring piston harus mempunyai kepegasan yang yang kuat dalam penekanan ke dinding silinder.

Piston bersama-sama dengan ring piston berfungsi sebagai berikut:

1. Mengisap dan mengkompresi muatan segar di dalam silinder 2. Mengubah tenaga gas (selama ekspansi) menjadi usaha mekanis 3. Menyekat hubungan gas di atas dan dan di bawah piston Pada pemasangan piston kita mengenal adanya pena piston. Pena piston berfungsi untuk mengikat piston terhadap batang piston. Selain itu, pena piston juga berfungsi sebagai pemindah tenaga dari piston ke batang piston agar gerak bolak-balik dari piston dapat diubah menjadi gerak berputar pada poros engkol. Walaupun ringan bentuknya

tetapi 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 juga disebut dengan setang piston, ia berfungsi menghubungkan piston dengan poros engkol. Jadi batang piston meneruskan gerakan piston ke poros engkol. Dimana 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 disebut ujung besar. Di ujung kecil batang piston ada yang dilengkapi dengan memakai bantalan peluru dan dilengkapi lagi dengan logam perunggu atau bush boaring (namanya dalam istilah di toko penjualan komponen kendaraan bermotor). Ujung besarnya dihubungkan dengan penyeimbang poros engkol melalui king pin dan bantalan peluru.

Pada umumnya 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 empat langkah dan piston untuk sepeda motor dua langkah. Secara umum kedua bentuk piston tersebut tidak sama.

Piston sepeda motor empat langkah mempunyai alur untuk ring oli sehingga jumlah alurnya tiga buah atau lebih. Pada alur ring piston sepeda motor empat langkah tidak ada Lekukan. Untuk lebih jelasnya kita lihat gambar piston dan komponen lainnya dari mesin empat langkah berikut ini:

Gambar 2.9 Komponen dari mesin empat langkah, DOHC piston engine. (E) Exhaust camshaft, (I) Intake camshaft, (S) busi, (V) Valves (katup), (P) Piston, (R) Coneccting rod, (C) Crankshaft, (W) selubung air untuk arus pendingin.

Piston untuk sepeda motor dua langkah biasanya tidak mepunyai alur untuk ring oli sehingga jumlah alur pada piston sepeda motor dua langkah biasanya hanya dua. pada sisi piston di dalam alurnya terdapat lekukan untuk menjamin agar ring piston tidak bergeser memutar setelah dipasang. Piston dua langkah berlubang pada sisinya. Fungsi lubang tersebut untuk mengalirkan gas baru ke dalam ruang engkol.

Piston yang digunakan untuk keperluan sepeda motor berbeda dengan yang digunakan untuk kendaraan roda empat. Piston untuk sepeda motor mempunyai ukuran khusus yang sudah ditentukan, ukuran piston disebut STD (standar) merupakan ukuran yang pokok dari pabrik pembuatnya, merupakan 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 digunakan pada silinder mesin standard sedangkan piston over size digunakan pada silinder yang sudah over size. Yang dimaksud dengan over size adalah perluasan diameter silinder. Diperluasnya diameter silinder tersebut karena keausan dinding silinder. Ukuran-ukuran piston untuk keperluan sepeda motor antara lain adalah:

- + 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 tersebut 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 adalah apabila kita hendak mengganti piston, jika pada permukaan kepala piston tertulis angka tertentu, angka tersebut 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, tahapan perlakuannnya adalah:

1. Piston dilepaskan dari dudukannya 2. Rendam piston dalam cairan pembersih bersama-sama dengan batang piston, lalu keringkan. 3. Bersihkan kotoran arang pada alur ring piston. 4. Amati alur ring piston kemungkinan aus. Keausan terbesar biasanya terjadi pada alur ring kompresi. 5. Periksa kebebasan alur ring piston dengan feeler gauge. Alur ring piston dapat diperbaiki dengan memotong alur lebih besar dan

memasang ring baja di sisi atas.

6. Periksa apakah terjadi keretakan pada piston. Keretakan piston sekecil apapun harus diganti. 7. Lepas pen piston. Sebelum pen piston dilepas beri tanda sehingga mudah dipasang kembali seperti posisi semula. 8. Bila pen piston tipe apungan, lepas ring pengunci sehingga pen mudah dikeluarkan. Hati-hati waktu melepas ring, jangan sampai rusak. Umumnya mesin saat ini menggunakan pen yang dapat bergerak dalam piston dan dipres pada batang piston. 9. Setelah pemeriksaan terhadap pen piston selesai pasang kembali seperti semula. Karena 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 menggunakan bantalan sedikit lebar besar yaitu sekitar 0,0127 mm. Gerakan Langkah Piston

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 disebut dead center. Ketika 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.

Untuk menghasilkan tenaga yang lebih, dilakukan penelitian terhadap hubungan antara panjang langkah dengan ukuran diameter piston. Susunan dari panjang langkah dan diameter piston ditunjukkan oleh gambar 2.10. Mesin langkah pendek dapat membuat kecepatan lari lebih tinggi, dan memungkinkan untuk tenaga lebih tinggi juga.

Gambar 2.10 Langkah piston dan diameter piston

Gerakan langkah piston dalam ruang silinder merupakan gerakan lurus atau linear. Untuk memanfaatkan gerakan linear itu, maka gerakan tersebut harus diubah menjadi gerakan berputar (rotary). Perubahan itu dilakukan oleh gerakan poros engkol.

Pada mesin siklus empat langkah, satu siklus terdiri dari empat kali langkah piston, dua ke atas dan dua kebawah. Siklus ini terjadi selama dua putaran poros engkol. Sedangkan pada mesin dua langkah, satu siklus terdapat dua langkah piston, satu ke atas dan satu ke bawah. Siklus ini terjadi selama satu putaran poros engkol.

Katup (Valve)

Katup digerakkan oleh mekanisme katup, yang terdiri atas:

-Poros cam -Batang penekan -Pegas penutup -Rol baut penyetel Katup hanya terdapat pada motor empat langkah, sedangkan motor dua langkah umumnya tidak memakai katup. Katup pada motor empat langkah 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 disebut poros cam (camshaft). Sehingga silinder motor empat langkah 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 adalah 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 sebenarnya untuk memutuskan dan menghubungkan ruang silinder di atas piston dengan udara luar pada saat yang dibutuhkan. Karena 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 karenanya katup-katup harus tertutup rapat pada saat pembakaran gas berlangsung.

Katup masuk dan katup buang berbentuk cendawan (mushroom) dan di sebut “poppet valve”. Katup masuk menerima panas pembakaran, dengan demikian katup mengalami pemuaian yang tidak merata yang akan berakibat dapat 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, hal ini akan mengurangi efektivitas kerapatan juga, sehingga akibatnya pada dudukan katup mudah terjadi keausan. Untuk menghindari hal tersebut, kelonggaran (clearence ) antara stem katup dan kepala stem dibuat lebih besar.

Untuk membedakan katup masuk dengan katup buang dapat dilihat pada diameter keduanya, diameter katup masuk umumnya lebih besar dari pada katup buang.

Dari berbagai penampang katup yang digambarkan mari kita lihat gambar katup pada gambar 2.11 berikut ini, disana diperlihatkan dimana katup terpasang, dan komponen lain yang menyertainya pada pemasangan.

Pegas katup

Rongga katup

Gambar 2.11 Katup dan komponen lain yang menyertainya waktu dipasang

Sebagaimana terlihat pada gambar bagian lain dari katup adalah kepala katup. Kepala katup mempunyai peranan yang sangat penting, karena ia harus tetap bekerja baik, walaupun temperaturnya berubahubah. Bidang atas kepala katup ini disebut tameng. Bentuknya ada yang cekung dan ada yang cembung. Tameng cekung disebut tameng terompet dan biasanya dipakai sebagai katup masuk. Sedangkan tameng cembung dipakai sebagai katup buang karena 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.

Inovasi Penempatan Katup

Berbagai jenis katup dapat pula dibedakan dari cara penempatannya pada kepala silinder. Inovasi mesin sepeda motor dilakukan untuk mengantisipasi kecepatan tinggi, penambahan tenaga output dan upaya 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) merupakan 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 karena itu, model ini dimodifikasi menjadi model OHV. Katup jenis ini memiliki batang katup yang lebih panjang karena digerakkan 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 digerakkan bukan oleh poros cam, yang dianggap membuat komponen lebih berat, tetapi melalui roda gigi. Bahkan, pada inovasi terbaru ada pula yang digerakkan oleh rantai (cam chain). Inovasi terakhir ini disebut Double Overhead Camshft (DOHC).

Berikut gambar dari masing-masing inovasi penempatan katup pada sepeda motor:

Gambar 2.12 Penempatan katup disamping

. 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. Hal 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.

Gambar 2.13 Penempatan katup overhead

. OHV (overhead valve assembly Pada tipe ini posisi klep berada diantara piston dan digerakkan oleh rocker arm. Tipe ini ruang kompresinya lebih kecil, sehingga dapat menghasilkan perbandingan kompresi yang tinggi dan tenaga mesin menjadi lebih besar. Karena dilengkapi dengan batang penekan yang panjang serta adanya rocker arm menyebabkan gerakan balik lebih besar dan juga jarak klep dan cam yang jauh menyebabkan kurang stabilnya ia pada putaran tinggi

. SOHC ( single over head camshaft) Pada tipe ini batang penekan tidak ada, sehingga gerakan balik dapat dinetralisir. Posisi cam barada diatas silinder yaitu ditengahnya, cam digerakkan 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. Disebut single over head camshaft karena hanya menggunakan satu cam pada desainnya. Atau SOHC adalah system poros tunggal di kepala silinder.

Gambar 2.14 Penempatan dari SOHC

. DOHC ( double over head chamshaft) DOHC adalah sistem poros ganda di kepala silinder. Fungsi DOHC sama dengan SOHC, bedanya terletak pada banyaknya poros cam tersebut. Pada DOHC jumlah poros camnya dua, sedangkan 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

Gambar 2.15 Penempatan katup DOHC

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 adalah tekanan kompresi menjadi bocor karena pada saat terjadi langkah kompresi (saat piston bergerak dari bawah keatas), katup belum menutup padahal seharusnya pada saat itu katup harus menutup rapat hal ini mengakibatkan tenaga mesin berkurang. Mesin tidak bisa stasioner, dan sulit dihidupkan, selain itu akibat celah katup terlalu sempit dapat terjadi ledakan pada karburator.

Selanjutnya apabila celah katup lebih besar dari standar berarti katup terlambat membuka dan cepat menutup. Apabila hal ini terjadi pada katup masuk maka pemasukan campuran bahan bakar udara berlangsung cepat sehingga jumlah campuran yang masuk sedikit. Tekanan kompresi menjadi rendah karena jumlah campuran bensin dan udara yang dikompresikan sedikit. Jika tekanan kompresi rendah maka akan berakibat tenaga motor menjadi berkurang. Akibat selanjutnya adalah mesin sulit dihidupkan. Setelah hidup maka suara mesinpun berisik sekali. Karena pemasukan gasnya kurang, mesin akan tersendatsendat pada putaran tinggi. Sementara itu mesin tidak dapat 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.

Celah terlalu besar

Celah terlalu kecil

Gambar 2.16 Celah katup yang terlalu kecil dan celah katup terlalu besar

Pemeriksaan, penyetelan dan perawatan:

a. Penyetelan celah katup sepeda motor satu silinder 1. Kunci kontak OFF. Posisi piston pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet tepat dengan tanda garis pada bodi sepeda motor, celah platina membuka dan kedua katup menutup. 2. Jika posisi piston belum tepat pada posisi top kompresi putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan maka lepas busi dari dudukannya. 3. Setel celah katup dengan feeler sesuai dengan ketentuan. Untuk menyetel celah katup, kendorkan mur dan masukkan feeler dengan ketebalan yang sesuai spesifikasi. Setelah itu putar baut penyetel dan keraskan mur pengunci sedemikian rupa sehingga feeler hanya dapat ditarik dengan sedikit tahanan (agak berat). Setelah dikeraskan mur penguncinya, masukkan sekali lagi foler tersebut sebagai pengecekan apakah penyetelannya sudah tepat. 4. Setelah kedua katup disetel, pasang kembali bagian yang dilepas dan hidupkan motor untuk pengontrolan. Jika ternyata celah katup terlalu longgar maka akan timbul suara berisik dari arah kepala silinder. Jika celah katup terlalu sempit biasanya motor agak sulit dihidupkan. 53

b. Penyetelan celah katup sepeda motor dua silinder 1. Kunci kontak OFF. Posisi piston silinder pertama pada top kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston silinder pertama pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet tepat segaris dengan tanda garis pada bodi motor, celah platina membuka dan kedua katup silinder pertama menutup. 2. Jika posisi piston belum pada top kompresi, putar poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan, lepas terlebih dahulu busi dari dudukannya. 3. Setel kedua katup silinder pertama seperti cara menyetel katup pada sepeda motor satu silinder. Katup silinder yang satunya dapat disetel setelah poros engkol diputar satu kali putaran penuh dari kedudukannya. Perhatikan

1. 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. 2. Pada saat mengeraskan mur pengunci baut penyetel harus ditahan agar celah katup tidak berubah. 3. Feeler yang sudah aus sekali atau bengkok sebaiknya tidak digunakan untuk menyetel celah katup. 4. Jangan mengeraskan mur pengunci terlalu keras karena akan menyulitkan untuk mengendorkannya kembali. 5. Untuk memudahkan penyetelan katup, lepas bagian-bagian yang menggangu, seperti tangki bensin untuk jenis sepeda motor tertentu. Chamshaft (Nokn As)

Camshaft adalah sebuah alat yang digunakan dalam mesin untuk menjalankan poppet valve. Dia terdiri dari batangan silinder. Cam membuka katup dengan menekannya, atau dengan mekanisme bantuan lainnya, ketika mereka berputar.

Hubungan antara perputaran camshaft dengan perputaran poros engkol sangat penting. Karena katup mengontrol aliran masukan bahan bakar dan pengeluarannya, mereka harus dibuka dan ditutup pada 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 disebut ”rantai waktu”.

Gambar 2.17 Camshaft

Dalam mesin dua langkah yang menggunakan sebuah camshaft, setiap valve membuka sekali untuk setiap rotasi crankshaft dalam mesin ini, camshaft berputar pada kecepatan yang sama dengan crankshaft.

Dalam mesin empat langkah katup-katup akan membuka setengah lebih sedikit, oleh karena itu dua putaran penuh crankshaft terjadi di setiap putaran camshaft.

Gesekan luncur antara bagian muka cam dengan follower tergantung kepada besarnya gesekan. Untuk mengurangi aus ini, cam dan follower mempunyai permukaan yang keras, dan minyak pelumas modern mengandung bahan yang secara khusus mengurangi gesekan luncur. Lobe (daun telinga) dari camshaft biasanya meruncing, mengakibatkan 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 ketika salah satu telah 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 tersebut ditentukan oleh putaran poros engkol. Sebaliknya putaran poros engkol dipengaruhi pula oleh proses yang terjadi dalam ruang bakar. Dengan demikian ada hubungan 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 tersebut digerakkan 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 sedangkan 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 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), karena adanya per penekan. Karet akan melengkung, dan akan menekan rantai sehingga rantai mengalami ketegangan. Selanjutnya batang penekan yang berbentuk rachet bergerak searah dan tidak dapat kembali

-Tipe semi otomatis Ketegangan rantai secara otomatis menyetel sendiri, jika baut pengunci dilepas, sehingga batang penekan akan masuk kedalam karena tekanan per

Gambar 2.18 Rantai camshaft

3. Bak engkol mesin (crankcase) Crankcase (bak engkol) biasanya terbuat dari aluminium die casting dengan sedikit campuran logam.

Bak engkol fungsinya sebagai rumah dari komponen yang ada di bagian dalamnya, yaitu komponen:

- Generator atau alternator untuk pembangkit daya tenaga listriknya sepeda motor – Pompa oli – Kopling – Poros engkol dan bantalan peluru – Gigi persneling atau gigi transmisi – Sebagai penampung oli pelumas Gambar 2.19 Bak engkol

Bak engkol terletak di bawah silinder dan biasanya merupakan bagian yang ditautkan pada rangka sepeda motor.

Poros Engkol (crankshaft)

Fungsi poros engkol adalah 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 adalah:

- Beban puntir (torsi) – Beban lengkung (bengkok) – Beban sentrifugal Gambar 2.20 Crankshaft dan piston

Poros engkol umumnya ditahan dengan bantalan luncur yang ditetapkan pada ruang engkol. Bantalan poros engkol biasa disebut bantalan utama.

Jenis poros engkol yang dipergunakan pada mesin sepeda motor adalah:

1. Jenis built up digunakan pada motor jenis kecil yang mempunyai jumlah silinder satu atau dua Batang penggerak

Gambar 2.21 Poros Engkol tipe Built Up

2. Jenis ”one piece”, digunakan pada motor jenis besar yang mempunyai jumlah silinder banyak. Gambar 2.22 Poros Engkol tipe One Piece

Untuk motor satu silinder pada poros engkolnya (biasanya dihadapan pena engkol) ditempatkan bobot kontra sebagai pengimbangan putaran engkol sewaktu piston mendapat tekanan kerja. Tetapi 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. Dengan demikian poros engkol itu dapat diseimbangkan, sehingga dapat berputar lebih rata dan getaran-getaran engkol menjadi hilang. Dengan adanya bobot kontra ini menyebabkan tekanan pada bantalan menjadi berkurang dan merata.

Poros engkol dan batang penggerak adalah untuk merobah gerak translasi piston menjadi gerak putar. Kedua bagian ini selalu menderita tegangan dan regangan yang sangat besar. Karena 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 mempunyai 3 bantalan dan motor enam silinder mempunyai 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.

G. PROSES DI MESIN Fungsi mesin (engine) adalah mengatur proses untuk mengubah energi yang terkandung dalam bahan bakar menjadi tenaga. Semua sepeda motor menggunakan sistem pembakaran di dalam silinder. Artinya, pembakaran bahan bakar terjadi di dalam silinder, dan karena itu, mesin ini dikatakan mesin pembakaran di dalam (internal combustion engine). Energi yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar, menyebabkan piston terdorong, bergerak dan memutar poros engkol.

Pembakaran merupakan proses oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas, atau energi dan cahaya. Ada tiga faktor pembakaran yaitu temperatur, Oxigen (udara), dan bahan bakar. Tanpa tiga faktor ini maka pembakaran tidak akan sempurna.

Syarat terjadinya pembakaran yang baik pada suatu motor adalah:

1. Adanya tekanan kompresi yang cukup 2. Campuran bahan bakar dan udara cukup 3. Suhu yang cukup tinggi untuk pembakaran. Sebagai ilustrasi dari proses pembakaran yang menghasilkan tenaga dalam mesin adalah, jika bahan bakar yang ada di dalam panci diberi api, bahan bakar tersebut akan terbakar, tetapi tidak meledak tapi 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 karena itu pembakaran dimulai sebelum TMA dengan “mempercepat pengapian”.

Gambar 2.23 Pemampatan dan pengapian di ruang pembakaran

Mesin motor merupakan sumber berlangsungnya pembentukan energi bagi kendaraan. Dengan energi yang dihasilkan, memungkinkan kendaraan dapat bergerak. Untuk dapat bekerja dengan baik, mesin memiliki konstruksi yang utuh dan solid sehingga memungkinkan terjadinya suatu proses pembakaran yang menghasilkan tenaga:

1. Mengisi ruang bakar dengan campuran udara bahan bakar yang mudah terbakar 2. Menekan campuran tersebut sampai pada volume dan tekanan tertentu 3. Membakar (ignite) campuran, sehingga mengembang dan menghasilkan tenaga 4. Membuang gas yang telah terbakar dari dalam silinder

Secara umum urutan diatas dinyatakan dengan istilah:

1. Langkah isap (suction) 2. Langkah kompressi (compressi) 3. Langkah usaha (power) 4. Langkah buang (exhaust) Untuk menghasilkan tenaga yang terus-menerus, maka mesin harus mengulangi urutan ini berulang-ulang. Satu rangkaian proses yang lengkap disebut siklus. Kebanyakan mesin atau motor dari sepeda motor bekerja berdasarkan salah satu dari 2 jenis siklus yaitu:

1. Siklus dua langkah 2. Siklus empat langkah 1. Cara Kerja Mesin Dua Langkah Pada bagian awal dijelaskan bahwa mesin dua langkah hanya memerlukan satu kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus di dalam silinder. Usaha (langkah tenaga) dihasilkan pada setiap putaran poros engkol.

Gambar 2.24 Mesin dua langkah dalam bentuk yang sederhana

Pada mesin dua langkah campuran udara-bahan bakar dikompresi dua kali setiap putaran. Kompresi pertama (kompresi pendahuluan di dalam crankcase). Campuran ditarik kedalam crankcase dan dikompresi, selanjutnya 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 disebut sebagai langkah transfer.

Secara jelasnya cara kerja mesin dua langkah di perlihatkan pada tabel 2. berikut ini.

Tabel 2. Cara Kerja Mesin Dua Langkah

Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah Isap Dan Kompresi Di bawah piston Sewaktu piston bergerak keatas menuju TMA ruang engkol akan membesar dan menjadikan ruang tersebut hampa (vakum). Lubang pemasukan terbuka. Dengan perbedaan tekanan ini, maka udara luar dapat mengalir dan bercampur dengan bahan bakar di karburator yang selanjutnya masuk ke ruang engkol (disebut langkah isap atau pengisian ruang engkol. . Setengah putaran pertama atau 1800 . Piston bergerak dari TMB ke TMA

Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Di atas piston Disisi lain lubang pemasukan dan lubang buang tertutup oleh piston, sehingga terjadi proses langkah kompresi disini. Dengan gerakan piston yang terus ke atas mendesak gas baru yang sudah masuk sebelumnya, membuat suhu dan tekanan gas meningkat. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA busi akan melentikkan bunga api dan mulai membakar campuran gas tadi (langkah ini disebut langkah compresi Langkah Usaha Dan Buang Di atas piston Ketika piston mencapai TMA campuran gas segar yang dikompresikan dinyalakan oleh busi. Gas yang terbakar mengakibatkan ledakan yang menghasilkan tenaga sehingga mendorong piston memutar poros engkol melalui connecting rod sewaktu piston bergerak kebawah menuju TMB (langkah usaha). Beberapa derajat setelah piston bergerak ke TMB lubang buang terbuka oleh kepala piston, gas-gas bekas keluar melalui saluran buang (langkah buang) . Setelah putaran ke dua atau 3600 . Piston bergerak dari TMA ke TMB

Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Di bawah piston Beberapa derajat selanjutnya setelah saluran buang dibuka, maka saluran bilas (saluran transfer) mulai terbuka oleh tepi piston. Ketika piston membuka lubang transfer segera langkah pembuangan telah dimulai. Gas baru yang berada di bawah piston terdesak, campuran yang dikompresikan tersebut mengalir melalui saluran bilas menuju puncak ruang bakar sambil membantu mendorong gas bekas keluar (proses ini disebut pembilasan)

Ringkasan materi tabel:

1. Titik mati atas (TMA) adalah tempat berhentinya piston bergerak pada bagian atas silinder. 2. Titik mati bawah (TMB) adalah 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 tersebut yang berada berlawanan didinding cylinder dan membelok keatas. Kemudian aliran berputar kebawah ke lubang pengeluaran mendorong gas sisa pembakaran keluar dari cylinder.

Keuntungan Dan Kerugian Mesin Dua Langkah

a. Keuntungan : . 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

. Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil sehingga menghasilkan gerakan yang halus

. Bila dibandingkan dengan mesin empat langkah dalam kapasitas yang sama, tenaga yang dihasilkan lebih besar

. Proses pembakaran terjadi 2 kali, sehingga tenaga lebih besar

b. Kerugian : . Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkah tekanan kembali gas buang lebih tinggi . Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul gesekan antara ring piston dan lubang akibatnya ring piston akan lebih cepat aus. . Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka

akan mudah timbul panas . Putaran rendah sulit diperoleh . Konsumsi pelumas lebih banyak.

Sepeda motor yang menggunakan mesin dua langkah :

-Yamaha -Yamaha RX King -Yamaha RX S – Yamaha Alfa -Suzuki Tornado GS – Vespa Super – Vespa PX -Suzuki Tornado GX Ciri-ciri umum sepeda motor mesin dua langkah:

- Sistem pelumasannya dicampurkan kedalam bensin maka gas buang mesin dua langkah bewarna putih – Suara mesin lebih halus karena setiap dua langkah terjadi satu kali pembakaran bensin – Pemakaian bahan bakar lebih boros – Menggunakan dua fungsi pelumasan yaitu untuk melumasi ruang engkol, piston, dan dinding silinder serta untuk melumasi transmisi. – Memiliki dua buah ring piston, yaitu ring kompresi pertama dan ring kompresi kedua.

Gambar 2.25 Diagram port timing

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 tersebut ditentukan oleh posisi dan ukuran lubang itu. Peristiwa terbuka dan tertutupnya lubang-lubang itu diistilahkan dengan port timing”.

2. Cara Kerja Mesin Empat Langkah Sebagaimana telah dikemukakan pada pendahuluan, mesin empat langkah memerlukan 2 putaran poros engkol (4 gerakan piston) untuk menyelesaikan 1 siklus di dalam silinder.

Beberapa contoh sepeda motor yang menggunakan mesin empat

langkah sebagai berikut: -Suzuki Shogun -Honda CG -Honda GL -Honda GL Max -Yamaha Vega

-Suzuki Thunder -Honda Supra XX -Honda Nova Sonic125 RX

- Honda New Sonic – Honda Legenda -Honda GL Pro -Honda Tiger 2000 -Honda Supra X Ciri-ciri umum sepeda motor mesin empat langkah:

- Gas buang tidak berwarna (kecuali ada kerusakan) – Bahan bakar lebih irit – Menggunakan satu minyak pelumas untuk melumasi ruang engkol, piston, dinding silinder dan transmisi Keuntungan Dan Kerugian Mesin empat langkah

a. Keuntungan mesin empat langkah: . Karena proses pemasukan, kompresi, kerja, dan buang prosesnya berdiri sendiri-sendiri sehingga lebih presisi, efisien dan stabil, jarak putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar (50010000 rpm).

. Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil dibanding mesin dua langkah sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat.

. Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih dapat 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 dua langkah

b. Kerugian mesin empat langkah: . 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.

Gambar 2.26 Irisan penampang mesin sepeda Gambar 2.26 Irisan penampang mesin sepeda Motor empat langkah

Sebagaimana telah dikatakan di pendahuluan, mesin empat langkah memerlukan 2 putaran poros engkol (4 gerakan piston) untuk menyelesaikan 1 siklus didalam cylinder. Untuk lebih jelasnya lihat tabel 3.

Tabe 3. Cara kerja mesin empat langkah

Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah isap (suction stroke) . Katup masuk terbuka, katup buang tertutup . Piston bergerak dari TMA ke TMB Sewaktu piston bergerak kebawah tekanan diruang pembakaran menjadi hampa (vakum). Perbedaan tekanan udara luar yang tinggi dengan tekanan hampa, mengakibatkan udara akan mengalir dan bercampur dengan gas. Selanjutnya gas tersebut melalui klep pemasukan yang terbuka mengalir masuk dalam ruang cylinder.

69

Proses Penjabaran Langkah dan Gambar Langkah kompresi (compression stroke) . Katup masuk dan katup buang tertutup . Piston bergerak dari TMB ke TMA Setelah 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. Sewaktu 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 TMB Campuran terbakar sangat cepat, proses pembakaran menyebabkan 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), selanjutnya 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. Sewaktu piston mulai naik dari TMB, piston mendorong gas sisa pembakaran yang masih tertinggal keluar melalui katup buang dan saluran buang ke atmosfir. Setelah piston mulai turun dari TMA klep pengeluaran tertutup dan campuran mulai mengalir kedalam cylinder.

TMA

Saat membuka dan menutup klep pemasukan dan pengeluaran yang berhubungan dengan posisi piston disebut ”valve timing”

Diagram 2.27 Digram valve Timing

H. PROSES TERJADINYA PEMBAKARAN Campuran bahan bakar-udara dihisap masuk kedalam silinder. Selanjutnya dimampatkan oleh gerak naik piston. Campuran yang dimampatkan itu, selanjutnya dibakar oleh busi. Terjadilah ledakan/expansi yang akan mendorong piston kebawah, selanjutnya memutar crankshaft melalui connecting rod, gerak naik-turun piston diubah menjadi gerak piston oleh poros engkol dan disalurkan melalui roda gigi. Dengan kata lain: Sewaktu 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 seketika pada TMA, sehingga menimbulkan peningkatan temperatur dan tekanan gas yang cepat. Kemudian 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 pada saat busi menerima tegangan tinggi dari Coil pengapian. Saat campuran udara-bahan bakar meledak, temperatur naik sekitar 25000C dan tekanan menjadi 50 kg/cm2 di ruang bakar.

Pembakaran dengan injeksi terjadi ketika 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 ketika piston mengkompresikan udara, pada akhir langkah kompresi tersebutlah terjadi pengabutan bahan bakar. Pada saat temperatur dan tekanan udara sudah sangat tinggi, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar. Pembakaran terjadi tanpa menggunaakan alat penyala api.

I. INNOVASI DARI DESAIN MESIN 1. Innovasi Desain Mesin Dua Langkah Sistem Pemasukan Mesin Dua Langkah

Pada sepeda motor dua langkah, sistem pemasukan gas tidak menggunakan katup, dalam pengembangannya ada bermacam-macam sistem pemasukan gas yaitu:

a. Sistem reed valve b. Sistem rotary valve c. Sistem piston valve d. Sistem crankshaft valve Sistem Reed Valve

Sepeda motor dengan sistem reed valve adalah sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya diatur oleh suatu alat yang disebut reed valve atau disebut juga klep harmonika. Reed valve sangat peka terhadap pengaruh luar.

Reed vave atau katup buluh atau katup harmonika hanya dipergunakan pada mesin dua langkah. Tetapi tidak semua mesin dua langkah menggunakan 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 adalah setelah 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 dapat disetel, tergantung keperluannya. Kesalahan penyetelan terhadap katup harmonika dapat menyebabkan kebocoran gas.

Gambar 2.28 Reed valve

Reed valve bekerja berdasarkan perubahan tekanan pada ruang engkol. Ini terjadi pada saat piston bergerak ke atas dari TMB ke TMA reed valve membuka karena 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:

1. Pemeriksaan terhadap reed valve harus dilakukan dengan hatihati karena reed valve sangat presisi. Jangan menyentuh secara langsung dengan tangan dan jauhkan dari garam. Reed valve harus disimpan di tempat yang kering dan bersih serta terhindar dari sinar matahari. 2. Periksalah keadaan platnya dari kemungkinan cacat, kendor atau retak. Jika terdapat kerusakan, perbaikilah. Ukurlah celah valve stopper. Jika celah terlalu besar dari standar maka stopper dapat rusak. Jika celah stopper terlalu kecil maka kemampuan sepeda motor akan turun.

Sistem Rotary Valve

Sepeda motor dengan sisitem rotary valve adalah sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya diatur oleh suatu alat yang disebut 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 digerakkan 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 tersebut akan dialirkan ke ruang bakar pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB.

Sistem Piston Valve

Sepeda motor dengan sistem piston valve adalah 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 adalah 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 adalah dengan mengembangkan desain dari saluran buangnya. Masing-masing merk produksi menghasilkan model-model yang mereka unggulkan. Antara lain yang kita kenal adalah 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 dapat 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

Gambar 2.29 KIPS

2. Innovasi Desain Mesin Empat langkah Katup Desmodromic

Pada traditional spring valve system, valve membuka dengan digerakkan oleh camshaft (atau rocker arm yg juga digerakkan oleh camshaft lobe dan posisi piston dibawah, sewaktu piston naik spring / pegas menekan valve sehingga menutup Namun cara ini kelemahannya adalah pegas tidak bisa mengimbangi kalau sudah mencapai RPM tinggi, sehingga ketika valve belum sempat menutup, sudah dihantam oleh piston, ini bisa mengakibatkan 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 digunakan adalah Nitrogen, karena tidak begitu sensitif dengan temperatur dibandingkan oksigen. Dan tekanan yang diberikan kurang lebih 100 psi. Karena tekanan nya hampir konstan jadi mengatasi kelemahan per yang cenderung aus. Penerapan pneumatic ini cuma digunakan 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.

J. SUSUNAN MESIN Ada beberapa macam susunan mesin, yaitu:

1. Mesin satu silinder merupakan mesin yang sangat sederhana susunannya 2. Mesin silinder kembar 3. Mesin 3 silinder 4. Mesin 4 silinder 5. Mesin yang silindernya lebih dari 4 silinder Mesin 4 langkah tipe 1 silinder Mesin 4 langkah dengan silinder kembar parallel 1800Mesin 4 langkah dengan silinder kembar parallel 3600 Mesin 2 langkah tipe satu silinder

Mesin 4 langkah dengan 3 silinder Mesin 4 langkah dengan silinder kembar horizontal berlawanan Mesin 4 langkah dengan silinder kembar -V Mesin 2 langkah dengan 3 silinder tipe – V Mesin 2 langkah dengan silinder kembar-V Mesin 4 langkah dengan 3 silinder Mesin 4 langkah dengan silinder kembar horizontal berlawanan Mesin 4 langkah dengan silinder kembar -V Mesin 2 langkah dengan 3 silinder tipe – V Mesin 2 langkah dengan silinder kembar-V

Mesin 4 silinder Mesin 4 silinder Mesin yang lebih dari 4 silinder Gambar 2.30 Susunan silinder mesin 4 langkah dan mesin 2 langkah

K. SPESIFIKASI MESIN 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 dapat kita lihat pada tabel. 4.

Tabel 4. Contoh Spesifikasi Mesin dari Suzuki Smash

Spesifikasi mesin Contoh data yang diberikan Keterangan Jenis mesin Empat langkah Jenis yang lain adalah mesin dua langkah SOHC Pilihan lainnya DOHC, OHC, SV, dll Pendingin udara Yang lainnya ada berpendingin air Jumlah silinder 1 Isi silinder 109 cc Volume silinder adalah jumlah total dari volume langkah ditambah dengan volume ruang bakar. Volume ruang bakar adalah volume ruangan yang terbentuk antara kepala silinder dan kepala piston mencapai TMA. Volume langkah adalah volume yang terbentuk pada saat piston bergerak keatas dari TMB ke TMA, dimana volume langkah yaitu volume yang dipindahkan saat piston bergerak tadi. Dihitung dengan suatu rumus dengan satuan cc atau cm3 atau liter/M3 . Langkah piston 48,8 mm Langkah adalah gerak tunggal piston yang diukur dengan satuan mm Diameter silinder 53,5 mm Diameter silinder adalah diameter bagian dalam dari silinder, diukur dengan satuan mm Perbandingan kompresi 9,6:1 Perbandingan kompresi adalah perbandingan antara volume silinder dengan volume ruang bakar. Batasan-batasannya adalah: -Mesin dua langkah : 6-8 :1 -Mesin empat langkah: 8-10: 1 Daya maksimum 7,7 PS/700 rpm PS (prerd starke in jerman) adalah tenaga untuk menggerakkan obyek seberat 75 Kg sejauh 1m dalam 1 secon (makin besar tenaga makin besar jumlah kerja persatuan waktu) 1 PS = 75 Kg.m/sec Torsi maksimum O,81 Kg-m/5500 rpm Ketika sepeda motor bekerja dengan torsi maximum, gaya gerak roda belakang juga maximum. Dengan kata lain daya dorong roda belakang paling besar ketika torsi mesin juga maksimal. Daya dorong roda belakang sama dengan gaya tarik-menarik roda belakang motor dapat maju kedepan dengan adanya gaya tarik ini yang melawan gaya tahanan pada saat berjalan System bahan bakar Karburator Saringan udara Elemen kertas System starter Listrik dan engkol System pelumasan Perendaman oli

SOAL-SOAL LATIHAN BAB II

1. Sebutkan komponen utama dari mesin sepeda motor! 2. Sebutkan perbedaan kontruksi kepala silinder dan blok silinder dari mesin dua langkah dan mesin empat langkah beserta gambar keduanya? 3. Silinder mempunyai persyaratan tertentu dalam pemakaiannya, sebutkan persyaratan silinder yang baik untuk digunakan! 4. Dari proses pemakaiannya silinder kadang mengalami keausan, sebutkan langkah-langkah untuk mengukur keausan silinder dan sebutkan naman alat yang duigunakan untuk mengukur keausan silinder! 5. Ada istilah keovalan dan ketirusan, jelaskan maksudnya! 6. Sebutkan fungsi piston pada mesin sepeda motor dua langkah, sepeda motor empat langkah, apa beda diantara keduanya! 7. Berikan penjelasan mengenai langkah piston! 8. Innovasi penempatan katup ada beberapa macam, jelaskan masing-masingnya ! 9. Apa akibat dari kerengangan katup yang tidak pas? 10. Bagaimana bila rantai camshaft keregangannya tidak pas? Berikan jalan keluar untuk mengatasinya! 11. Sebutkan bagian-bagian yang ditunjukkan oleh gambar di bawah ini!

12. Berapa macam tipe dari poros engkol, terangkan perbedaan diantara keduanya!

13. Dibawah ini gambar dari cara kerja mesin dua langkah, berikan keterangan bagian yang dinomeri, dan jelaskan proses yang ditunjukkan oleh gambar! 1 2 3 1 3 2 4 14. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari mesin dua langkah! 15. Berikan contoh produk sepeda motor yang merupakan sepeda motor mesin dua langkah! 16. Sebutkan kerugian dankeuntungan mesin empat langkah! 17. Berikan contoh produk sepeda motor yang merupakan sepeda motor mesin empat langkah! 18. Apa beda diagram valve timing dan diagram port timing? 19. Jelaskan mengenai reed valve! 20. Data apa saja yang biasanya dicantumkan produsen sepeda motor dalam brosur tentang sepeda motor yang mereka jual, sehubungan dengan spesifikasi mesin dari produk tersebut!

Leave a Reply