Mungkin anda yang masih awam sudah sering mendengar piston atau kalau orang bengkel biasanya menyebut seher. Tapi apa anda sudah tahu apa fungsi piston ini dan bagaimana cara kerja si piston ini ?
Untuk itu kami akan menjelaskan semua hal tentang piston, dari kegunaan, cara kerja, sampai faktor apa saja yang menyebabkan piston cepat rusak. Simak pembahasannya dibawah.
Piston itu seperti apa ?
Nama piston sendiri sebenarnya diambil dari bahasa Inggris, jadi baik bahasa Indonesia atau inggris itu sama-sama piston. Bentuknya, bisa dibilang seperti klep pada pompa tabung.
Kalau anda punya pompa motor yang berbentuk tabung, maka untuk meniupkan udara kedalam ban dilakukan dengan mendorong udara didalam tabung pompa menggunakan klep yang sudah diberi batang panjang sehingga kita hanya menekan gagang pompanya secara bolak balik.
Meski demikian, bentuknya tidak sama persis. Klep pada pompa tabung itu tipis sementara piston punya bentuk menyerupai tabung yang lebih tebal.
Lalu apa kegunaannya ?
Fungsi piston secara umum yaitu untuk mengatur volume silinder. Seperti halnya pompa tabung, kalau kita tarik gagangnya keatas maka volume tabung menjadi lebih luas sehingga ada banyak udara yang masuk kedalam tabung tersebut.
Namun saat gagang pompa ditekan, otomatis volume tabungnya menjadi mengecil sehingga udara yang sebelumnya berada didalam pompa terdorong masuk kedalam ban.
Piston pun demikian, cara kerjanya Cuma naik turun. Kalau piston berada pada posisi turun, itu berarti ekspansi dengan kata lain volume silinder menjadi lebih besar. Posisi ini pada mesin 4 tak dimanfaatkan untuk menghisap campuran udara dan bensin kedalam ruang bakar.
Saat piston pada posisi naik, volume silinder menjadi lebih kecil atau posisi kompresi. Pada posisi ini dimanfaatkan untuk menaikan tekanan dan temperatur gas yang sebelumnya sudah berada diruang bakar, juga dimanfaatkan untuk mendorong gas sisa pembakaran.
Tapi itu Cuma garis besarnya, kalau dirunut point demi point maka setidaknya ada 4 fungsi.
1. Menghisap udara kedalam silinder
Pertama, piston dapat menghisap material pembakaran dari luar supaya masuk kedalam silinder.
Bagaimana caranya ?
Piston hanya tinggal bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB saat langkah hisap, maka otomatis akan terjadi pembesaran volume silinder. Pembesaran volume tersebut akan menyedot material pembakaran (udara dan bensin) yang sudah terkumpul didalam intake manifold masuk ke silinder.
2. Mengkompresi material didalam silinder
Piston juga berfungsi untuk mengkompresi atau menekan material pembakaran yang sebelumnya sudah terhisap supaya lebih mudah terbakar dan daya pembakarannya lebih besar.
Bagaimana caranya ?
Anda tahu pada siklus mesin 4 tak, seusai langkah hisap itu langkah kompresi. Untuk menjalankan langkah kompresi maka piston bergerak dari TMB ke TMA dalam kondisi semua katup tertutup.
Ini akan menyebabkan pengecilan volume silinder, tapi didalam silinder itu terdapat material pembakaran. Sehingga material pembakaran didalam silinder akan terkompres. Ini akan memudahkan proses pembakaran dan memperbesar daya hasil pembakaran.
3. Mengkonversi daya ekpansi pembakaran menjadi gerakan energi mekanik
Selanjutnya, piston juga berfungsi untuk mengubah energi ekpansi menjadi energi mekanik yang bisa dilihat oleh mata.
Caranya, ketika diakhir langkah kompresi maka harusnya busi menyala dan pembakaran terjadi. Pembakaran itu menghasilkan ledakan didalam silinder, hasil dari ledakan itu berupa panas, energi ekpansi dan gas sisa pembakaran.
Yang digunakan sebagai daya mesin adalah energi ekpansinya, namun daya ekpansi ini bentuknya masih belum terlihat sehingga supaya bisa digunakan harus diubah menjadi energi mekanik. Piston yang sebelumnya berada pada posisi TMA akan terdorong oleh energi ekpansi tersebut. Sehingga piston terhempas ke TMB.
Itulah proses perubahan energi dari energi ekpansi pembakaran menjadi energi mekanik piston.
4. Mendorong gas sisa pembakaran keluar
Terakhir, setelah piston terhempas ke TMB piston akan kembali bergerak ke TMA karena ada mekanisme engkol yang membelokan energi yang didapat piston supaya kembali bergerak keatas.
Saat piston bergerak ke TMA, terjadi pengecilan volume silinder. Saat ini katup buang terbuka sehingga gas buang dapat terdorong keluar.
Syarat – Syarat Piston
(Tambahan) mengapa piston bisa bergerak dengan ringan namun tidak bocor ?
Ring piston adalah kunci mengapa piston bisa bergerak dengan ringan didalam silinder dan dapat menahan daya ekpansi pembakaran supaya tidak bocor keluar. Ring piston merupakan plat tipis yang merapatkan celah antara piston dan blok silinder sehingga tidak ada kebocoran pada piston.
Sebenarnya, piston dan blok silinder itu tidak bergesekan.
Hal itu menjadi jawaban mengapa piston bisa bergerak dengan ringan, ada beberapa alasan ;
Hal ini karena ring pistonlah yang sebenarnya bergesekan secara langsung dengan blok silinder. Sehingga anda sering mendengar ring piston aus namun jarang mendengar piston aus.
Untuk itu kami akan menjelaskan semua hal tentang piston, dari kegunaan, cara kerja, sampai faktor apa saja yang menyebabkan piston cepat rusak. Simak pembahasannya dibawah.
Piston itu seperti apa ?
Kalau anda punya pompa motor yang berbentuk tabung, maka untuk meniupkan udara kedalam ban dilakukan dengan mendorong udara didalam tabung pompa menggunakan klep yang sudah diberi batang panjang sehingga kita hanya menekan gagang pompanya secara bolak balik.
Meski demikian, bentuknya tidak sama persis. Klep pada pompa tabung itu tipis sementara piston punya bentuk menyerupai tabung yang lebih tebal.
Lalu apa kegunaannya ?
Fungsi piston secara umum yaitu untuk mengatur volume silinder. Seperti halnya pompa tabung, kalau kita tarik gagangnya keatas maka volume tabung menjadi lebih luas sehingga ada banyak udara yang masuk kedalam tabung tersebut.
Namun saat gagang pompa ditekan, otomatis volume tabungnya menjadi mengecil sehingga udara yang sebelumnya berada didalam pompa terdorong masuk kedalam ban.
Piston pun demikian, cara kerjanya Cuma naik turun. Kalau piston berada pada posisi turun, itu berarti ekspansi dengan kata lain volume silinder menjadi lebih besar. Posisi ini pada mesin 4 tak dimanfaatkan untuk menghisap campuran udara dan bensin kedalam ruang bakar.
Tapi itu Cuma garis besarnya, kalau dirunut point demi point maka setidaknya ada 4 fungsi.
1. Menghisap udara kedalam silinder
Pertama, piston dapat menghisap material pembakaran dari luar supaya masuk kedalam silinder.
Bagaimana caranya ?
Piston hanya tinggal bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB saat langkah hisap, maka otomatis akan terjadi pembesaran volume silinder. Pembesaran volume tersebut akan menyedot material pembakaran (udara dan bensin) yang sudah terkumpul didalam intake manifold masuk ke silinder.
2. Mengkompresi material didalam silinder
Piston juga berfungsi untuk mengkompresi atau menekan material pembakaran yang sebelumnya sudah terhisap supaya lebih mudah terbakar dan daya pembakarannya lebih besar.
Bagaimana caranya ?
Anda tahu pada siklus mesin 4 tak, seusai langkah hisap itu langkah kompresi. Untuk menjalankan langkah kompresi maka piston bergerak dari TMB ke TMA dalam kondisi semua katup tertutup.
Ini akan menyebabkan pengecilan volume silinder, tapi didalam silinder itu terdapat material pembakaran. Sehingga material pembakaran didalam silinder akan terkompres. Ini akan memudahkan proses pembakaran dan memperbesar daya hasil pembakaran.
3. Mengkonversi daya ekpansi pembakaran menjadi gerakan energi mekanik
Selanjutnya, piston juga berfungsi untuk mengubah energi ekpansi menjadi energi mekanik yang bisa dilihat oleh mata.
Caranya, ketika diakhir langkah kompresi maka harusnya busi menyala dan pembakaran terjadi. Pembakaran itu menghasilkan ledakan didalam silinder, hasil dari ledakan itu berupa panas, energi ekpansi dan gas sisa pembakaran.
Yang digunakan sebagai daya mesin adalah energi ekpansinya, namun daya ekpansi ini bentuknya masih belum terlihat sehingga supaya bisa digunakan harus diubah menjadi energi mekanik. Piston yang sebelumnya berada pada posisi TMA akan terdorong oleh energi ekpansi tersebut. Sehingga piston terhempas ke TMB.
Itulah proses perubahan energi dari energi ekpansi pembakaran menjadi energi mekanik piston.
4. Mendorong gas sisa pembakaran keluar
Terakhir, setelah piston terhempas ke TMB piston akan kembali bergerak ke TMA karena ada mekanisme engkol yang membelokan energi yang didapat piston supaya kembali bergerak keatas.
Saat piston bergerak ke TMA, terjadi pengecilan volume silinder. Saat ini katup buang terbuka sehingga gas buang dapat terdorong keluar.
Syarat – Syarat Piston
- Piston harus ringan, karena piston ini hanya media untuk menjalankan siklus mesin. Kalau bobot piston berat maka energi pembakaran lebih banyak terserap untuk menggerakan piston sendiri sehingga power mesin akan lemah.
- Tahan terhadap daya ekpansi/ledakan, mungkin anda tidak menyangka kalau didalam mesin itu terjadi ledakan secara terus-menerus. Hal itu karena memang piston mampu menahan ledakan tersebut dan mengkonversi semua energinya ke energi mekanik. sehingga tidak daya ledak yang bocor keluar mesin.
- Tidak fleksibel dan tahan pemuaian, piston memang terbuat dari logam dan sifat logam itu memuai apabila terkena panas apalagi didalam silinder, pembakaran dapat menghasilkan panas yang tinggi. Oleh karena itu sebuah piston harus dibuat dengan campuran logam-logam khusus supaya memiliki pemuaian yang sangat minim dan tidak fleksibel.
(Tambahan) mengapa piston bisa bergerak dengan ringan namun tidak bocor ?
Ring piston adalah kunci mengapa piston bisa bergerak dengan ringan didalam silinder dan dapat menahan daya ekpansi pembakaran supaya tidak bocor keluar. Ring piston merupakan plat tipis yang merapatkan celah antara piston dan blok silinder sehingga tidak ada kebocoran pada piston.
Sebenarnya, piston dan blok silinder itu tidak bergesekan.
Hal itu menjadi jawaban mengapa piston bisa bergerak dengan ringan, ada beberapa alasan ;
- Celah piston dan blok silinder itu terlihat besar
- Ring piston akan menahan posisi piston supaya tidak bergesekan dengan blok silinder
Hal ini karena ring pistonlah yang sebenarnya bergesekan secara langsung dengan blok silinder. Sehingga anda sering mendengar ring piston aus namun jarang mendengar piston aus.
Untuk memahami lebih jauh, anda bisa lihat video animasi bagamana piston membuat engine dapat bekerja.