modul motor bensin.docx

POLITEKNIK NEGERI JAKARTABENGKEL TEKNIK MESINHal: 14

MODUL PRAKTEK PERAWATAN & PERBAIKAN

MODUL 11. MESIN PEMBAKARAN DALAM

a. PendahuluanMesin Pembakaran Dalam (Internal Combustion Engine) adalah dasar dari Motor Bakar Torak yang harus dipahami Praktikan. Kendaraan bergerak umumnya menggunakan mesin pembakaran dalam, walaupun ada pula yang menggunakan mesin pembakaran luar. Kelebihan Mesin Pembakaran Dalam ini adalah lebih efisien dan lebih bersih dibandingkan pembakaran luar. Saat ini mesin pembakaran dalam mengalami kelangkaan bahan bakarnya, karena cadangan minyak bumi yang semakin menipis. Sehingga sumber-sumber energi terbarukan terus diteliti dan diujicoba seperti halnya etanol, biodiesel, dsb.

b. TujuanTujuan Praktek ini adalah: Agar Praktikan dapat memahami teori Mesin Pembakaran Dalam pada motor bakar torak Agar Praktikan memahami cara kerja mesin kendaraan.

c. Isian Praktek Definisi motor bakar :Suatu mekanisme / konstruksi mesin yang merubah energy panas menjadi energy mekanik Bagaimana dapat terjadinya energi panas :Terjadinya energi panas karena adanya proses pembakaran, adanya bahan bakar, udara dan adanya suatu system pengapian Bagaimana dapat terjadinya perubahan energi panas menjadi energi mekanik :Dengan adanya suatu konstruksi mesin sehingga memungkinkan terjadinya siklus kerja mesin untuk usaha dan tenaga dorong dari hasil ledakan pembakaran diubah oleh konstruksi mesin menjadi energi mekanik atau tenaga penggerak.

Jenis Motor Bakar1.Motor pembakaran luar (external combustion chamber) Motor pembakaran luar adalah suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energy panas dilakukan diluar dari kons.mesin / mekanisme. Dari ruang pembakaran energi panas tersebut dialirkan ke kontruksi mesin melalui media penghubung lagi .

Contohnya :- mesin uap/ turbin uap- mesin nuklir/ turbin nuklir

2.Motor pembakaran dalam (internal combustion chamber)Motor pembakaran dalam suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energy panas di mana dilakukan didalam kontruksi mesin itu sendiri dan tempat terjadinya proses pembakaran itu disebut ruang bakar atau combustion chamber

Contohnya :

- motor bensin- motor diesel- mesin jet

Prinsip kerja, motor bakar dalam melakukan siklus kerjanya dibagi menjadi :

A.siklus 4 tak.B.siklus 2 tak

(https://ftkceria.wordpress.com/2013/11/21/motor-bakar-pengertian-dasar/)

Langkah kerja motor bakar bensin 4 tak

1. Langkah Hisap

Piston bergerak dari tma. ke tmb

Katup hisap terbuka

Karena piston bergerak kebawah maka di dalam ruang silinder timbul penghisapan udara dengan bahan bakar, sehingga campuran antara udara dan bensin masuk ke ruang bakar

2. Langkah Kompresi

Akhir dari langkah hisap

Piston bergerak dari tmb ke tma

Kedua katup tertutup

Karena piston bergerak ke tma maka campuran udara dan bahan ba-kar yang berada di dalam silinder dikompresi ke atas dan kepadatan campuran bahan bakar meningkat di dalam ruang bakar

3. Langkah Usaha

Akhir dari langkah langkah kompresi

Sesaat piston belum mencapai TMA, busi memantikkan api atau bunga listrik ke dalam ruang bakar, sehingga campuran bahan bakar dengan gas yang sudah dipampatkan akan terbakar dan akan menimbulkan tenaga pada piston sehingga piston bergerak dan menggerakkan crankshaft atau mekanik.

4.Langkah buang

Akhir dari langkah usaha

Piston bergerak dari tmb ke tma

Karena piston bergerak ke tma maka gas hasil pembakaran di dalam silinder akan terdorong ke luar melalui katup buang

(Wikipedia dan buku tek.mesin industry [sunyoto])

MODUL 22. SISTEM BAHAN BAKARa. TujuanTujuan Praktek ini adalah: Agar Praktikan dapat memahami teori Sistem Bahan Bakar pada Mesin Bensin/Mesin Otto Agar Praktikan memahami cara kerja sistem bahan bakar.

b. Isian PraktekFungsi sistem bahan bakar adalah menyimpan bahan bakar secara aman, menyalurkan bahan bakar ke mesin sehingga mengkabutkan bahan bakar agar bercampur dengan udaraMotor Bensin/Motor Otto

1234

Komponen-komponen sistem bahan bakar Mesin bensin :1. karburator2. pompa bensin (fuelpump)3. saringan bensin (fuel filter)4. tangki bensin (fuel tank)

KarburatorFungsi : mencapur udara dengan bensin dengan komposisi yang sesuai agar gas mudah terbakar

28657431

Keterangan :1. Choke valve 5. Throttle valve2. Saluran masuk bensin 6. Idle mixture adjusting screw3. Venturi 7. Intake manifold4. main nozzle 8. Needle valve

MODUL 33. SISTEM PELUMASANa. TujuanTujuan Praktek ini adalah: Agar Praktikan dapat memahami teori Sistem Pelumasan Agar Praktikan memahami cara kerja system pelumasan

b. Isian Praktek

Fungsi : melindungi bagian yang bergerak dengan mencegah kontak langsung dua logam yang bergesekan

23514

Komponen-komponen sistem pelumasan

1. Oil pump2. Oil filter3. Oil strainer4. Crank shaft5. Rocker shaft

MODUL 44. SISTEM PENDINGINAN

Fungsi : menjaga temp.kerja mesin dan mencegah mesin over heating

3624517

Komponen-komponen sistem pendinginan1. radiator2. waterpump3. reservoir4. hose radiator inlet5. hose by pass6. hose radiator out let7. fan blade

MODUL 55. SISTIM PENGAPIANa. TujuanTujuan Praktek ini adalah: Agar Praktikan dapat memahami teori system pengapian Agar Praktikan memahami cara kerja system pengapian

b. Isian Praktek Fungsi : memberikan percikan bunga api untuk memulai pembakaran campuran udara dan bahan bakar didalam silinder

6235417

Komponen-Komponen sistem pengapian 1. aki2. external resistant3. distributor4. busi5. ignition switch6. kabel busi7. ignition coil

MODUL 66. SISTEM STARTER

Fungsi : sebagai penggerak awal pada mesin, untuk menghidupkan mesin

54321

Komponen-komponen sistem stater1. aki2. motor starter3. solenoid starter4. ignition switch5. mesin

MODUL 77. SISTEM PENGISIAN

Fungsi : - mengisi arus listrik ke battery (aki)-memberikan suplai arus listrik ke sistim kelistrikan setelah mesin hidup

2341

Komponen-komponen sistem pengisian1. aki2. alternator3. votage regulator4. ignition switch(purnama-bgp.blogspot.com/2013/11/system-pendukung-mesin.html)

MODUL 88. KARBURATOR

1. Uap Campuran

Bensin Cair Uap Bensin(Sukar Meledak)(Mudah Meledak)

Maka dari itu,Bensin harus diubah dari bentuk cair menjadi uap

Bagaimana caranya ?

1. ________________________2. ___________ melalui pemanasan (memecahkan menjadi bagian-bagian yang kecil)

Caranya adalahCaranya adalah

Mengatur datangnya arus udaramemanaskan dasar carburator tegak lurus atas saluran bensin(manifold)

Apakah Tujuannya

Agar terjadi pembakaran yang sempurna (terbakar semua)

2. Bagaimanakah perbandingan bahan bakar dan udara tersebut ?Perbandingan campuran udara & bensin yang ideal (seimbang) untuk pembakaran di dalam mesin pada suhu & tekanan tertentu, andaikan pengisian silinder normal adalah : 1 bagian Bagian bahan bakar dan 15 bagian Bagian udara

Tidak terbakarTerbakarTidak terbakar

18115

11811

KURUSIDEALGEMUK

PEMBAKARAN TIDAK SEMPURNAPEMBAKARAN LAMBATPEMBAKARAN CEPAT DAN SEMPURNA

Akibatnya :Akibatnya :

Hasil tenaga kecilhasil tenaga kecilPanas operasi mesin berlebihanboros bensinGas buang hitamgas buang hitam

3. Apakah yang dimaksud campuran homogen ?

Pembagian yang merata dari bagian-bagian terkecil udara & bagian-bagian terkecil bensin.

1. Campuran heterogen2. Campuran homogen

DIMANAKAH TERJADINYA CAMPURAN HOMOGEN ?

1. Sebagian kecil 2. Lebih banyak3. Lebih banyak lagi Di karburatot dimanifold diruang silinder

APAKAH TUJUANNYA ?

Mempercepat pembakaranKENAPA ?Karena campuran hanya mendapat kesempatan yang singkat sekali untuk terbakar di dalam ruang bakar (lamanya pembakaran kira-kira 0,001- 0,002 detik) (viarohidinthea.blogspot.com/2015/01/prinsip-kerja-karburator.html)

Karburator dasar terdiri dariFungsi

Pelampung mengatur bahan bakar agar tetap pada mangkuk karburator

Throttle Butterflypengatur debit udara yang masuk silinder

Venturimeningkatkan kevakuman udara yang disebabkan perb.diameter lubang

Diffusermemperlambat kecepatan dan kenaikan tekanan udara

Jetmengatur besarnya semprotan bensin dari main noozle pada waktu pedal gas digunakan

MODUL 99. SISTIM PENGAPIAN

Pada motor bensin, campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan di dalam silin-der harus dibakar untuk menghasilkan tenaga.

Jadi sistim pengapian berfungsi untuk membakar campuran udara dan bensin di dalam ruang bakar pada saat akhir langkah kompres

Sistim pengapian yang digunakan adalah sistim pengapian listrik, dimana untuk mengha-silkan percikan api digunakan busi sebagai pemercik api.

8632KOMPONEN-KOMPONEN SISTIM PENGAPIAN

5471

1 Baterai2 Sikring (fuse)3 Kunci kontak (switch)4 External resistor5 Ignition coil6 Distributor7 Busi8 Kabel tegangan tinggi

1 BATERAI

Fungsi :

Sebagai sumber tenaga arus listrik yang mengalir pada lilitan primer coil pada waktu mesin hidup atau pada mesin putaran idling apabila kec.mesin sudah mulai tinggi dynamo mengganti tugas dari aki

2 FUSE / SIKRING

Fungsi :

Sebagai pencegah terjadinya hub.singkat agar tidak langsung sampai kekomponen kelistrikan khususnya sekring yang ada di komponen system pengapian konvensional

3 KUNCI KONTAK / IGNITION SWITCH

Fungsi :Untuk menghubungkan dan memutuskan aliran listrik dari baterai ke coil.

4 EXTERNAL RESISTORFungsi :Mengurangi penurunan tegangan pada kumparan sekunder saat mesin berputar pada putaran tinggi

5 IGNITION COIL / COIL PENGAPIAN

3Fungsi :

21Untuk merubah arus listrik, dari 12 Volt menjadi tegangan tinggi(10kV atau lebih) utk menghasilkan loncatan bunga api yang kuat pada busi

5Untuk dapat mempertinggi tegangan listrik tersebut, pada ignition coil terdapat dua kumparan.

41 Kumparan primer 7Menciptakan medan magnet 6Penampang kawat besar Jumlah gulungan sedikit 400

2 Kumparan sekunder Merubah induksi menjadi te-gangan tinggi Penampang kawat kecil Jumlah gulungan banyak 30.0001 (+) Primary terminal (input)2 (-) Primary terminal (to switching device)3 Secondary terminal (output)4 Primary windings5 Secondary windings6 Laminated iron core7 Case

Ignition coil dengan resistor

Pada ignition coil yang dilengkapi dengan resistor, mempunyai sebuah resistor (tahanan luar) yang dihubungkan seri dengan kumparan primer pada coil.Dibandingkan dengan ignition coil tanpa memakai resistor penurunan tegangan pada kumparan primer saat mesin berputar tinggi akan dapat meningkat

Ada 2 type resistor :

1 external resistor type2 intergrated resistor type

External resistor type

Integrated resistor type

Ignition coil tanpa resistor

-Putaran rendah.

Waktu tertutup platina lebih lama Arus yang mengalir ke kumparan primer, cukup meski ada self induksi. Tegangan tinggi pada kumparan sekunder tetap.

-Putaran tinggi.

Waktu tertutup platina lebih cepat Arus yang mengalir kekumparan primer berkurang Tegangan tinggi pada kumparan sekunder menurun

Ignition coil dengan resistor

Putaran rendah

Peristiwanya sama seperti pada coil tanpa resistor

Putaran tinggi

Waktu menutup platina lebih cepat Karena harga tahanan primer lebih kecil arus yang meng-alir masih cukup untuk membentuk kemagnetan. Tegangan tinggi yang dihasilkan kumparan sekunder tetap besar

Pada saat start mesin, arus dari baterai lebih banyak mengalir ke motor starter, sehingga tegangan baterai akan drop dan mengurangi arus yang mengalir ke kumparan primer.Akibatnya tegangan tinggi pada kumparan sekunder berkurang dan bunga api pada busi lemah, mesin sulit hidup.

Guna mencegah kejadian seperti itu, saat posisi start arus yang mengalir ke kumparan primer di by pass langsung tanpa melewati resistant, sehingga arus yang mengalir ke kumparan primer mencukupi.Catatan:

Pada rangkaian sistim pengapian kendaraan yang dilengkapi dengan sebuah dioda, yang dipa-sang antara terminal output dan massa

6 DISTRIBUTOR

1

61Distributor cap2Breaker points3 7Governor spring4 Governor weight5 28Distributor shaft6 Rotor7 9Damper spring8 Breaker plate9 3Condenser10 10Vacuum advancer11 4Ball bearing

11

5

Bagian-bagian distributor.

IBagian pemutus :1Cam lobe2Breaker point (platina)

IIBagian pembagi arus1Rotor3 Tutup distributor

IIIBagian pemaju pengapian1Vacuum advancer2 Governor advancer

IVCondenser

TERBENTUKNYA TEGANGAN TINGGI

Jika platina menutup, arus dari baterai dapat mengalir ke kumparan primer, sehingga inti besi menjadi sebuah magnet

Ketika platina membuka, arus pada kumparan primer terputus, dan medan magnet menghilang

Akibat menghilangnya medan magnet, akan dibangkitkan teg.induksi pada kumparan sekunder yang diteruskan ke busi.

CARA KERJA SISTIM PENGAPIAN

1 Kontak point (platina) sedang menutup.

Arus mengalir dari baterai pusc , slander koil , platina(ignition coil)Ignition coil menjadi magnet

2 Kontak point (platina) membuka.

Arus primer terputus dengan cepat, maka :

-Medan magnit hilang -Terjadi arus induksi tegangan tinggi pada komponen sekunder-Terjadi lompatan api diantara elektroda busi

Bagian kontak pemutus (platina)

Fungsi :Untuk memutus dan menyambung arus yang mengalir ke kumparan primer agar terjadi tegangan induksi pada kumparan sekunder.

1 Cam distributor2 Kontak tetap3 Kontak lepas4 Pegas5 Lengan kontak pemutus6 Sekrup pengikat7 Ebonit8 Kabel9 Alur penyetel

Sudut pengapian

Yaitu :Sudut putar cam distributor dan saat platina mulai membuka sampai platina mulai membuka pada tonjolan cam berikutnya (2)

Contoh sudut pengapian

Mesin 2 silinder

Sudut pengapian = 360/2=1800

1

2Mesin 4 silinderSudut pengapian = 360/4=900

Sudut dwell

Sudut buka platina a dan bSudut tutup platina b dan c

B

AKesimpulan :

CSudut dwell adalah sudut cam distributor pada saat platina mulai menutup(b) sampai platina mulai membuka kembali (c)

Sudut dwell =60% x sudut pengapian =60% x 360/2Toleransi =+- 2 derajat

Contoh : Mencari sudut dwell mesin 4 silinder dan 6 silinder

Mesin 4 silinder

Sudut pengapian = 360derajat/4=90 Sudut dwell =.60%x90drajat = 54 drajatToleransi = +- 2 drajatSudut dwell = 52-56 drajat

Mesin 6 silinder

Sudut pengapian = 360 drajat/6 = 60 drajatSudut dwell =.60%x60 drajat = 36 drajatToleransi = +-2 drajatSudut dwell = 34-38 drajat

Pengaruh sudut dwell

Sudut dwell besar

1 Celah platina kecil2 Arus yang mengalir ke pri-mer coil terlalu lama3 Kemagnetan jenuh4 Platina panas

Sudut dwell kecil

1 Celah platina lebar2 Arus yang mengalir ke pri-mer coil terlalu singkat3 Kemagnetan tidak tercapai max4 Tegangan induksi kumparan sekunder kurang

CONDENSER

Fungsi :

Mencegah/ menghilangkan terjadinya loncatan bunga api listrik pada permukaan platina.Tegangan induksi yang di-hasilkan kumparan sekunder akan semakin besar, jika menghilangnya kemagnetan (self induksi) kumparan primer berlang-sung dengan singkat.Condensor akan mempercepat menghilangnya tegangan induksi kumparan primer dengan cara menyerap arus induksi tersebut.Dengan cara itu maka 4 tegangan tinggi kumparan sekunder dapat dihasilkan.Kemampuan dari suatu kondensor dinyatakan dengan besarnya kapasitas kondensor

Bagian pemaju saat pengapian

Governor advancer

Fungsi :memajukan saat pengapian sesuai dengan besarnya peranan putaran mesin

4

1

51 Cam2 6Spring support pin3 2Guide pin4 7Screw5 Governor spring6 Cam plate7 8Fly weight8 3Weight support pin9 Distributor shaft

9

Cara kerja

Sebelum bekerja

Fly weight (pemberat) belum mengembang Cam plate belum ditekan Advance belum bekerja Salah satu pegas pembalik masih masih longgar

Saat bekerja

Fly weight centrifugal mulai mengembang sampai maksimum Cam plate mulai ditekan Advance centrifugal mulai bekerja sampai maksimum Kedua pegas pengembali bekerja

VACUUM ADVANCER

Fungsi :

memajukan saat pengapian sesuai dengan besarnya beban mesin

Saat beban rendah atau menengah, kecepatan pembakaran rendah karena atomisasi campuran sedikit, campuran kurus.Oleh sebab itu pembakaran menjadi lama. Agar mendapatkan tekanan pembakaran maksimum tetap terjadi sesudah TMA, saat pengapian harus dimajukan

1

753

8

7

6

2

4

1 Plat dudukan platina2 Rod (tuas)3 Diafraghma4 Pegas5 Selang untuk vacuum6 Langkah7 Advance port8 Throttle valve

Cara kerja

Vacuum advance belum bekerja

Kevakuman pada intake manifold masih rendah, sehingga diafraghma belum bekerja

Vacuum advance sedang bekerja

Kevakuman pada intake manifold tinggi , sehingga diafraghma terisap dan rod (tuas) tertarik akibatnya dudukan platina ikut bergerak, dan pembukaan platina dipercepat

Dobel vacuum advancer

7 BUSI

Fungsi :

Meloncatkan bunga api listrik melalui elektroda

7

1 81Insulator2 Insulator3 Cincin perapat4 Cincin perapat5 92Penghantar6 Rongga pemanas7 Terminal8 Baut sambungan9 103Rumah busi10 Elektroda pusat (+)11 Celah elektroda12 4Elektroda massa (-)

11

5

126

Nilai panas

Nilai panas busi adalah :Suatu index yang menunjukkan jumlah panas yang dapat dipindahkan oleh busi

Kemampuan busi menyerap dan memindahkan panas ter-gantung pada kaki isolator

Nilai panas busi harus sesuai dengan kondisi operasi mesin

Busi panas

Luas permukaan insulator lebih besar Banyak menyerap panas Lintasan pemindah panas panjang, akibatnya pemindahan panas sedikit

Busi dingin

Luas permukaan isolator kecil Sedikit menyerap panas Lintasan pemindah panas pendek

Permukaan muka busi

Normal

Isolator berwarna kuning atau coklat mudaPuncak isolator bersih, permukaan rumah isolator kotor berwarna coklat muda atau abu-abu Kondisi kerja mesin baik Pemakaian busi dengan nilai panas yang tepat

Pada permukaan kaki isolator ada partikel-partikel kecil yang menempelIsolator berwarna putih atau kuning

Penyebab :

Nilai oktan bensin terlalu rendah Campuran terlalu kurus Knoking (detonasi) Saat pengapian terlalu awal Type busi yang terlalu terlalu panas

Berkerak karena oli

Kaki isolator, elektroda-elektroda sangat kotorWarna kotoran coklat/ oli mesin

Penyebab :

Ring piston aus Penghantar katup aus Penghisapan oli melalui sistim ventilasi karter

Berkerak karbon

Kaki isolator, elektroda-elektroda, rumah busi berkerak jelaga

Penyebab :

Campuran terlalu kaya Type busi yang terlalu dingin

Isolator retak

Penyebab : Jatuh Kelemahan bahanBunga api dapat meloncat dari isolator yang retak

SAAT PENGAPIAN

Pengapian terjadi sebelum piston mencapai TMAPengapian _________Pengapian terjadi setelah piston melewati TMAPengapian _____________

Saat pengapian adalah saat busi memercikkan bunga api untuk memulai pembakaran

Saat pengapian diukur dalam derajat poros engkol, sebelum atau sesudah TMA

Persyaratan saat pengapian

Mulai dari saat pengapian sampai proses pembakaran berakhir dibutuhkan waktu tertentu

Waktu rata-rata pembakaran lebih dari 2 mili detik (bestmechanic.blogspot.com/2012/11/sistim-pengapian-ignition-system.html)

Grafik pembakaran motor bensin

2

3

1

1 Saat pengapian2 Tekanan pembakaran maksimum3 Akhir pembakaran(automotive.meximas.com/system-pengapian-2/)

Kesimpulan:

.aUntuk mendapatkan langkah kerja yang efektip tekanan pembakaran maksimum terjadi beberapa derajat setelah TMA.bAgar tekanan pembakaran maksimum terjadisetelah TMA, maka saat pengapian harus diset sebelum TMA

Saat pengapian dan kemampuan mesin

.aSaat pengapian terlalu awalMengakibatkan detonasi/knockong, daya mesin berkurang, mesin menjadi panas dan menimbulkan kerusakan pada piston, bearing, busi

.bSaat pengapian tepatMenghasilkan langkah kerja yang ekonomis, daya mesin max

.cSaat pengapian terlalu lambatMenghasilkan langkah kerja kurang ekonomis/ tekanan pembakaran maksimum jauh setelah TMA, daya maksimum kurang, boros bahan bakar

Catatan :

Stel saat pengapian yang sesuai dengan rekomendasi dari pabrik