(Video Animasi) Cara Kerja Diesel Common Rail

 Di artikel ini, kita akan membahas common rail pada mesin diesel melalui media video animasi ( bisa di lihat di akhir artikel). Mulai fungsi, cara kerja, hingga mengapa mobil-mobil diesel sekarang lebih memilih menerapkan common rail daripada konvensional.

Jadi common rail, adalah mekanisme pada mesin diesel yang mengatur distribusi solar ke dalam ruang bakar, secara elektronik. Jadi kalau pada mesin bensin, ada sistem EFI, nah pada mesin diesel namanya common rail.

Lalu bagaimana cara kerjanya ? apa kelebihannya dibandingkan sistem yang biasa ?

Komponen dan Cara Kerja Common Rail

Kita bahas dari komponennya dulu. Seperti sistem elektronik pada mesin lainnya, sistem common rail  terdiri dari tiga kelompok komponen. Yakni sensor, ECU, dan aktuator.

Kelompok sensor, merupakan komponen elektronik yang tugasnya mengumpulkan data. Data ini diperlukan supaya solar yang diinjeksikan kedalam ruang bakar, volumenya bisa pas dan timmingnya juga sesuai.

Sensor ini terdiri dari,

1.mass air flow sensor. Fungsinya buat ngukur seberapa banyak volume udara yang masuk ke selang udara intake. Biasanya, sensor MAF juga sepaket dengan intake air temperatur sensor untuk ngukur suhu udara intakenya.

2. throtle position sensor, ini fungsinya buat ngukur seberapa lebar katup gas terbuka. 

3. manifold absolute pressure sensor, buat ngukur tekanan didalam intake manifold. Sensor ini bakal tahu kondisi beban mesin. Jika kevakuman MAP besar, maka mesin dalam posisi tidak terbebani. Namun jika tekanannya mendekati 0, maka mesin sedang terbebani.

4. sensor CKP dan CMP. Kedua sensor ini berfungsi buat ngukur RPM mesin, dan buat tahu posisi top mesin. Jadi dengan kedua sensor ini, timming untuk menginjeksikan solar dapat diketahui. 

5. sensor temperatur mesin, ini fungsinya buat tahu suhu mesin. Jadi apakah mesin diesel akan cold start atau tidak, bisa diketahui melalui sensor ini. 

6. fuel rail pressure sensor. Ini berfungsi untuk mengetahui tekanan injeksi sistem bahan bakar common rail.

Itu sensor utamanya, semakin modern mesin diesel biasanya sensor buat common rail juga lebih beragam. Tapi secara umum, 8 sensor tadi yang paling diperlukan oleh common rail.

Lalu kelompok kedua adalah ECU atau elektronik kontrol unit. Pada beberapa mesin, ada juga yang menyebutnya ECM atau engine control module. Intinya, ini adalah komponen yang berfungsi untuk memproses informasi dari sensor. Jadi ke tujuh sensor akan mengirimkan datanya masing-masing kedalam ECU ini. Lalu ECU akan memprosesnya, untuk menghasilkan output berupa tegangan yang dikirimkan ke aktuator.

Dalam hal ini, ada tiga aktuator. Yakni fuel pump, high pressure pump, dan injektor.

Nah pada common rail, ada dua pompa bensin. Yang pertama pompa tekanan rendah. Ini biasa terpasang di dalam tangki. Fungsinya, Cuma buat naikin solar supaya mengalir ke pompa tekanan tinggi. Nah karena fungsinya Cuma distribusi doang, maka tekanannya nggak terlalu tinggi. dan karena tekanannya ngga terlalu tinggi distribusi solar hanya menggunakan selang plastik. pompa ini bekerja secara elektrik yang dikendalikan oleh ECU.

Sementara pompa yang kedua, adalah pompa tekanan tinggi. sesuai namanya, pompa ini akan menaikan tekanan solar hingga 2000 bar. Tekanan tinggi ini diperlukan pada mesin diesel. Karena pembakaran pada mesin diesel, dapat terjadi salah satunya karena solar mampu tersembur keluar lewat injektor saat langkah kompresi. Nah karena kompresi mesin diesel juga sangat tinggi, maka tekanan solar harus jauh lebih tinggi supaya solarnya bisa tersembur keluar.

Oleh sebab itu, pompa tekanan tinggi ini diperlukan. Berbeda dengan pompa yang pertama, pompa tekanan tinggi bekerja secara mekanis. Pompa ini terhubung dengan camshaft mesin. Jadi, ketika mesin nyala, pompa ini otomatis bekerja.

Sekarang bagaimana cara kerjanya ?

Saat kunci kontak ON, pompa tekanan rendah akan hidup dengan durasi sekitar tiga detik. Ini gunanya, untuk mendorong solar ke pompa tekanan tinggi, agar saat mesin distart, tidak masuk angin. Saat mesin distart, pompa tekanan tinggi otomatis bekerja. Akibatnya, tekanan solar di fuel rail hingga ke injektor naik drastis.

Di saat yang sama, semua sensor akan bekerja dan masing masing mengirimkan data ke ECU. ECU mengolah data sensor, dan outpunya tegangan ke injektor. Sehingga dalam posisi fuel rail bertekanan tinggi, injektor terbuka pada timming yang tepat. Terjadilah semburan solar dari injektor didalam ruang bakar.

Ini akan memicu pembakaran sehingga mesin dapat menyala.

Lalu untuk pengaturan RPM mesin bagaimana caranya ?

Kalau anda lihat, disini memang ada katup gas. Tapi ini, Cuma ngatur seberapa banyak volume udara yang masuk. Sementara untuk mengatur volume solar, harus dilakukan dari sistem common rail itu sendiri.

Jadi ada dua hal yang saling bersinergi. Pertama durasi pembukaan injektor. Semakin lama durasinya, semakin banyak pula volume solar yang diinjeksikan. Kedua, besar tekanan fuel rail. Semakin tinggi tekanan fuel rail, volume semburan solar juga akan semakin banyak. Kedua faktor ini yang mengatur banyak sedikitnya volume solar yang diinjeksikan.

Tapi masalahnya, tekanan fuel rail itu berubah sesuai RPM mesin. Oleh sebab itu, ada sensor fuel rai ini. Jadi fuel rail akan membaca tekanan solar secara real time. Sehingga ECU tinggal menyesuaikan durasi pembukaan injektor agar solar yang diinjeksikan tidak kurang dan tidak lebih.

Terakhir, ada satu aktuator tambahan lagi. Yakni pressure valve control. Ini biasanya terpasang pada pompa tekanan tinggi. apa fungsinya ? katup ini akan membalikan sebagian solar kedalam tangki. Kenapa harus dibalikan ?

Ketika deselerasi, RPM mesin cenderung masih tinggi tapi kebutuhan solar sedikit. Otomatis, tekanan solar didalam fuel rail itu berlebih. Untuk menyesuaikannya, katup ini akan terbuka. Sehingga tekanan didalam fuel rail bisa turun menyesuaikan kebutuhan.

Siapa yang mengontrol katup ini ? jelas ECU. Jadi nyawa dari common rail ini ada di ECU. Sebagai otak dari sistem common rail, ECU mengatur semua perhitungan yang ada secara real time. Sehingga jangan heran kalau mesin diesel common rail itu terkenal efisien, lebih hemat dan emisinya lebih bagus. Karena memang suplai solarnya dihitung menggunakan komputer secara real time.

Itulah penjelasan tentang mesin diesel common rail. Semoga menambahh wawasan kita semua.

4 Fungsi Piston Pada Mesin Kendaraan

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.

Fungsi Katup/Klep Pada Mesin 4 Tak

Pada mesin 4 tak ada komponen bernama katup atau orang biasa menyebutnya klep. Lantas apa fungsinya dan mengapa katup ini hanya terdapat pada mesin 2 tak ?

Selengkapnya mari kita bahas bersama

Fungsi Katup Pada Mesin

Fungsi utama katup pada mesin 4 tak itu layaknya sebuah pintu untuk memisahkan dua ruang yakni ruang bakar dan udara luar. Hal ini dikarenakan proses pemasukan material pada mesin 4 tak itu berlangsung dari intake langsung ke ruang bakar.

Sementara pada mesin 2 tak, proses pemasukan akan terlebih dahulu memenuhi ruang engkol sebelum masuk ke ruang bakar. Dari udara luar masuk ke ruang engkol pun tidak ada katupnya melainkan memanfaatkan dinding piston untuk buka tutup chanel.

Kalau pada mesin 4 tak, dinding silinder itu rapat atau tidak ada chanel intake seperti mesin 2 tak. Chanel intake dan exhaust terletak pada kepala silinder yang dipisahkan oleh katup.

Jadi fungsi utama katup adalah sebagai pintu antara ruang bakar dengan udara luar.

Jika dibahas lebih spesifik lagi maka ada dua fungsi katup yakni ;

1. Memasukan material pembakaran (campuran udara + bahan bakar) yang sudah tersedia di intake manifold ke ruang bakar
2. Mangeluarkan gas sisa pembakaran dari ruang bakar menuju exhaust manifold

Namun untuk menjalankan dua fungsi diatas, tidak bisa dilakukan oleh satu katup. Sehingga pada mesin 4 tak minimal ada 2 katup, yakni satu untuk katup hisap dan satu lagi untuk katup buang.

Bentuk katup itu seperti yang bisa anda lihat pada gambar, ada batang katup sebagai penggerak katup dan ada daun katup sebagai penutup chanel. Namun diarea sisi daun katup terdapat permukaan gesek, permukaan gesek inilah yang menentukan katup bocor atau tidak.

Pasalnya kalau permukaan gesek tidak rata menempel ke dudukan katup, maka ada celah udara untuk keluar sehingga bisa dibilang katup bocor.

Oleh sebab itu ada istilah sekir katup yang tujuannya untuk membuat permukaan gesek benar-benar klop menempel pada dudukan katup supaya tidak ada celah sekecilpun. Ketika posisi katup ditukar, meski masih satu mesin maka perlu dilakukan sekir ulang. Hal itu karena kerataan permukaan gesek tiap katup itu berbeda, meski perbedaanya sangat kecil hal itu cukup membuat bocor kompresi mesin.

Bagian-bagian penting lain pada katup mesin antara lain ;

• Pegas, digunakan untuk menahan katup agar tertutup ketika free (tidak tertekan)
• Retainer, digunakan untuk mengunci retainer cap agar retainer cap tidak terlepas dari batang katup
• Retainer cap, digunakan sebagai dudukan atas katup yang menempel pada batang katup.

Lalu apa itu SOHC dan DOHC ?

Label ini bisa anda lihat pada sepeda motor maupun mobil, kedua label ini merupakan jenis dari mekanisme katup yang memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.

Untuk mempelajari jenis dan bagaimana mekanisme katup bekerja, anda dapat melanjutkan untuk membaca artikel ini, Mekanisme katup mesin - Jenis dan Cara Kerjanya

Sekian artikel singkat ini, semoga bisa menambah wawasan kita semua

5 Fungsi Blok Silinder Pada Mesin

Blok silinder, meski ada kata silinder bentuk komponen ini tidaklah seperti silinder kalau dilihat dari luar. Blok silinder lebih ke bentuk kotak dengan berbagai lekukan.

Namun kalau kita tengok bagian dalam komponen, kita akan menemukan lubang menyerupai silinder. Dari situlah nama blok silinder diambil.

Namun yang anda ketahui mungkin fungsi blok silinder ini hanya sebagai tempat naik turunnya piston. Namun ternyata, ada sekitar 5 fungsi dari blok silinder. Lalu apa saja fungsinya ?

Mari kita bahas bersama-sama.

Fungsi Blok Silinder

img by nomaallim.com

1. Sebagai tempat naik turun piston

Yang pertama jelas, bentuk lubang silinder didalam blok silinder itu menyesuaikan bentuk piston yang seperti tabung. Dalam kinerjanya, piston akan bergerak naik turun didalam silinder. Oleh sebab itu bentuk dari silinder ini harus klop dengan bentuk piston.

Syarat lubang silinder ini haruslah halus agar licin. Karena kalau permukaan silinder kasar maka pergerakan piston akan menjadi lebih berat sehingga kinerja mesin akan terhambat. Untuk mencapai hal itu, biasanya silinder mesin terbuat dari bahan khusus yang berbeda dengan main bloknya.

Anda bisa lihat, pada lubang silindernya yang ada perbedaan warna. Itu disebabkan karena silinder ditanamkan kedalam blok silinder. Untuk bahan silindernya, biasanya dibuat dari campuran beberapa logam seperti aluminium, dan besi.

2. Tempat untuk mengarahkan energi pembakaran

Maksudnya, mesin kendaraan itu dapat menghasilkan energi dari proses pembakaran. Proses pembakaran didalam mesin itu mirip seperti ledakan gas yang menghasilkan energi ekspansi (daya dorong).

Didalam silinder inilah daya dorong pembakaran tersebut diarahkan untuk menggerakan piston. Caranya berkat pergerakan piston didalam silinder yang hanya naik dan turun, ketika pembakaran terjadi maka daya ekspansi pembakaran akan mendorong piston ke bawah.

Dan berkat adanya mekanisme engkol, energi pembakaran tersebut juga langsung membalikan piston supaya bergerak keatas.

Daya ekspansi pada mesin memang tidak kecil, oleh sebab itu blok silinder harus dibuat dari material yang solid untuk mencegah deformasi atau kelenturan dari blok silinder itu sendiri.

3. Sebagai tempat mekanisme engkol berlangsung

Seperti yang disinggung diatas, mekanisme poros engkol akan membalikan energi pembakaran untuk membuat piston kembali bergerak ke atas.

Mengapa bisa demikian ?

Karena  mekanisme ini mirip engkol sepeda yang kalau kita dorong pedal ke bawah dengan keras maka selanjutnya pedal akan juga terdorong ketas. Kalau dirangkai, maka akan menghasilkan sebuah energi putar. Dari situlah sumber energi putar mesin dihasilkan.

Mekansme engkol ini terdiri dari poros engkol dan connecting rod yang juga terletak pada blok silinder.

4. Sebagai main frame engine

Main frame disini maksudnya blok silinder digunakan sebagai tempat untuk meletakan sebagian komponen mesin. Kalau anda lihat blok silinder mobil pasti bentuknya abstrak (banyak lekukan).

Lekukan-lekukan itu dibuat untuk menyesuaikan komponen-komponen lain yang akan dipasangkan. Beberapa komponen yang dipasangkan pada blok silinder antara lain ;

• Kepala silinder
• Dinamo starter
• Dinamo alternator
• Pompa air
• Filter oli
• Oil pan

5. Tempat untuk meletakan ID engine (nomor mesin)

Karena blok silinder ini sebagai main frame mesin, maka nomor mesin selaku ID mesin diletakan pada blok silinder. Alasannya, komponen ini sangat jarang diganti. kalaupun rusak, blok silinder bisa dibubut ulang.

Berbeda dengan komponen mesin lain yang lebih sering rusak dan diganti. sehingga ID mesin akan tetap sama meski mesin sudah mengalami banyak perbaikan.

Sama halnya dengan kepala silinder, blok silinder juga dilengkapi dengan water jacket dan oil feed. Keduanya berfungsi sebagai saluran sirkulasi air pendingin dan oli mesin. Untuk lebih lengkap bisa anda baca konstruksi dan jenis blok silinder pada mesin

Demikian artikel ini kami buat, semoga bisa menambah wawasan kita semua.

4 Fungsi Utama Kepala Silinder Pada Mesin

Salah satu komponen mesin yang paling inti adalah kepala silinder (cylinder head). Diberi nama kepala silinder, karena posisi komponen ini ada ditas blok silinder yang mana berfungsi sebagai tubuh. Sehingga blok atas ini dikenal dengan nama kepala silinder.

Lalu apa saja fungsi kepala silinder pada mesin ? mari kita bahas secara detail.

Fungsi Kepala Silinder

Secara umum, fungsi kepala silinder ini hanya sebagai penutup dari silinder mesin yang berlubang. Tapi bukan hanya itu saja, kepala silinder juga berfungsi ;

1. Sebagai tempat berlangsungnya pembakaran

Sebagai internal combustion engine, mesin pada mobil dan motor melakukan pembakaran didalam mesin. Tepatnya didalam coakan kepala silinder.

Apabila anda sudah memahami bagaimana mesin mobil bekerja, maka anda akan paham bahwa pembakaran ini terjadi ketika piston mencapai TMA (titik mati atas). Pada kondisi ini campuran udara dan bahan bakar sudah dikompresi kedalam coakan kepala silinder.

Ketika pembakaran terjadi, otomatis piston bisa terdorong lagi kebawah untuk melanjutkan proses berikutnya.

Pada mesin bensin, umumnya ada tiga bentuk ruang bakar. Yakni tipe wedge, tipe parabola, dan tipe segitiga. Anda bisa lihat perbedaannya pada gambar berikut.

2. Sebagai tempat jalur keluar masuk material kedalam silinder

Material yang dibutuhkan oleh mesin itu bukan Cuma bensin tapi juga udara. Dan ketika pembakaran mesin selesai, maka akan ada emisi atau gas sisa pembakaran yang harus dibuang.

Ini menyebabkan harus ada dua jalur untuk jalur udara bersih dan jalur gas sisa pembakaran. Kedua jalur ini juga terletak didalam kepala silinder bentuknya seperti saluran yang mengarah ke samping kepala silinder.

Disamping kepala silinder tersebut dipasangkan intake manifold sebagai saluran lanjutan untuk udara bersih yang akan masuk ke mesin dan sisi lainnya dipasangkan exhaust manifold sebagai saluran lanjutan gas buang untuk disalurkan ke knalpot.

3. Sebagai tempat bekerjanya mekanisme katup

Mekanisme katup diperlukan untuk mengontrol kapan udara masuk dan kapan gas sisa pembakaran dibuang.

Kalau fungsi yang kedua, itu salurannya sementara ini berperan sebagai pengatur kapan udara bersih dimasukan dan kapan gas buang dikeluarkan. Karena salurannya terletak didalam kepala silinder, otomatis katupnya juga terletak didalam kepala silinder.

Katup-katup ini akan terbuka sesuai mekanisme yang dikontrol oleh mekanisme katup. Mekanisme katup ini terdiri dari poros nok, rocker arm, dan katup yang saling bekerja sama didalam kepala silinder. Mekanisme ini digerakan oleh poros engkol melalui timming chain.

4. Sebagai tempat pemasangan busi

Terakhir, kepala silinder digunakan sebagai tempat dipasangnya busi. Busi ini berfungsi untuk memicu pembakaran didalam ruang bakar, karena ruang bakarnya terletak pada kepala silinder otomatis businya juga dipasangkan pada kepala silinder.

Apa ada fungsi lainnya ?

Untuk mesin diesel, maka kepala silinder juga digunakan sebagai tempat pemasangan busi pijar, tempat dipasangkan pompa injeksi dan pompa vakum. Jadi fungsi kepala silinder secara keseluruhan itu memang beragam.

Tapi yang paling utama itu 4 fungsi diatas.

Untuk memahami konstruksi serta jenis-jenis kepala silinder bisa anda lanjutkan membaca pada artikel ini Materi kepala silinder mesin – Pengertian, konstruksi, dan cara kerja

Sekian artikel dari saya semoga bisa menambah wawasan kita semua.

Materi Blok Silinder – Pengertian, Fungsi, Komponen dan Jenisnya

Internal combustion engine, identik dengan piston. Piston ini bekerja untuk memanipulasi volume ruang yang akan dijadikan ruang pembakaran. Lalu dimana piston ini bekerja ? ternyata piston bekerja didalam sebuah tabung silinder.

Tabung silinder ini, diletakan dalam sebuah blok yang kita kenal dengan sebutan blok silinder. Tetapi selain digunakan untuk meletakan tabung silinder, blok silinder ini juga masih memiliki fungsi yang lain.

Lalu apa ? agar lebih jelas mari kita bahas detail tentang blok silinder pada mesin.

Pengertian dan Fungsi Blok Silinder

Menurut Wikipedia, Blok silinder adalah struktur terpadu yang terdiri dari silinder dari motor bakar torak dan beberapa atau semua yang terkait struktur sekitarnya (bagian pendingin, bagian bukaan masuk dan keluar bagian, sambungan, dan crankcase).

Bisa disederhanakan, blok silinder merupakan base part atau komponen inti mesin yang digunakan untuk menopang semua bagian-bagian utama mesin seperti piston, kepala silinder, oil pan dan poros engkol.

Meski namanya blok silinder (ada kata silinder) bentuk blok silinder ini tidaklah melingkar seperti silinder. Hal ini dikarenakan fungsi utama yang sebagai penopang, desain blok silinder akan disesuaikan dengan peletakan semua komponen tersebut. Sehingga kalau anda lihat blok silinder pada mobil, maka bentuknya cenderung kotak tapi ada berbagai detail dan sudut.

Blok silinder, terbuat dari baja tuang. Artinya logam seperti baja dan campuran logam lain akan dilebur pada suhu yang sangat cair. Logam cair tersebut akan dimasukan kedalam sebuah cetakan untuk membentuk blok silinder. Teknik ini disebut juga dengan teknik pengecoran logam.

Lalu apa fungsi blok silinder ?

• Sebagai dudukan silinder linner (tabung silinder)
• Sebagai dudukan kepala silinder
• Sebagai dudukan poros engkol dan oil pan
• Sebagai tempat mount engine ke body mobil

Komponen dan Konstruksi Blok Silinder

Bentuk paling sederhana dari blok silinder, bisa anda lihat pada gambar dibawah. Gambar tersebut menerangkan desain blok silinder dengan konfigurasi 4 silinder in-line.

Sementara gambar dibawah, menerangkan gambar blok silinder 1 silinder yang biasa digunakan pada mesin sepeda motor.

Komponen-komponen yang terdapat pada blok silinder antara lain ;

• Linner silinder, ini merupakan komponen berbentuk tabung yang dimasukan ke dalam blok silinder. Fungsinya sebagai lintasan pergerakan piston.
• Engine compartements holder, adalah berbagai tempat untuk meletakan komponen mesin. Ini bisa dilihat dari lekukan disisi-sisi blok silinder dan adanya lubang baut.
• Water jacket, merupakan selubung air yang terdapat pada sela-sela blok silinder. Selubung air ini akan dihubungkan ke pompa air yang juga diletakan pada blok silinder.
• Oil feed, merupakan saluran oli yang ada di dalam blok silinder. Fungsi saluran oli ini adalah sebagai tempat sirkulasi oli mesin dari oil pan ke kepala silinder begitu pula sebaliknya.
• Gasket, gasket adalah pelapis antara blok silinder dengan kepala silinder. Gasket ini fungsi utamanya untuk mencegah bocor kompresi.
• Crankshaft seal, seal berfungsi untuk mencegah kebocoram oli mesin. Khususnya kebocoran melalui poros engkol. Ada dua buah crankshaft seal, yang masing-masing diletakan dibagian depan dan belakang.

Jenis- Jenis Blok Silinder

Dilihat dari bentuknya, ternyata blok silinder tidak hanya terdiri dari satu bentuk. Karena ada berbagai jenis blok silinder, antara lain ;

1. Mono cylinder

Mono cylinder adalah desain blok silinder dengan hanya satu tabung silinder. Jenis ini memiliki desain paling sederhana dan paling kecil, umumnya mono cylinder dipakai pada mesin sepeda motor untuk memperkecil ukuran total mesin.

2. In-line cylinder

Inline cylinder adalah desain blok silinder dengan lebih dari satu tabung silinder yang diletakan secara segaris/in-line. Karena silindernya didesain segari, maka mesin ini akan berbentuk agak memanjang. Meski demikian, secara umum mesin inline masih memiliki bentuk yang relatif kecil.

Tipe in-line cylinder, banyak diaplikasikan pada hampir semua mobil penumpang. Umumnya mobil menggunakan konfigurasi in-line 4 cylinder, artinya terdapat 4 buah tabung silinder yang diletakan secara segaris.

Selain konfigurasi diatas, ada pula konfigurasi in-line 3 cylinder yang digunakan pada mobil lebih kecil dan in-line 6 cylinder yang biasa digunakan untuk mesin truk/bus.

3. V cylinder

V cylinder merupakan konfigurasi mesin dengan banyak silinder yang diletakan secara beriringan dan membentuk huruf V. secara sederhana, tabung silinder akan diletakan secara beriringan tapi tetap menggunakan satu poros engkol, sehingga bagian bawah masing-masing silinder akan saling berdekatan agar mengarah pada poros engkol yang sama.

Umumnya, mesin dengan V cylinder ini dipakai pada mobil-mobil sport dengan kapasitas mesin diatas 3.000 cc. mesin dengan kapasitas diatas 3.000 cc, biasanya didesain dengan 6 hingga 12 cylinder. Kalau konfigurasinya in-line tentu akan sangat panjang, sehingga misal untuk 6 cylinder maka akan dibuat 3 – 3, artinya tiga in-line sebelah kiri dan 3 in-line sebelah kanan.

Namun, sepeda motor pun tak ketinggalan. Ada beberapa sepeda motor berkapasitas diatas 500 cc yang menggunakan desain V2. Artinya terdapat dua cylinder yang diletakan membentuk V.

4. Boxer

img : gfycat.com

Boxer adalah desain blok silinder yang saling berlawanan. Artinya misal untuk mesin 6 cylinder, maka masing-masing 3 silinder akan diletakan secara berlawanan dengan satu sumbu. Kelebihan mesin ini, memiliki bentuk yang tidak terlalu tinggi, sehingga pas apabila akan memiliki ruang mesin yang terbilang rendah.

Oversize Cylinder

Mungkin anda pernah mendengar istilah OV silinder. Istilah itu berarti memperbesar ukuran tabung silinder. Tujuannya beragam, ada yang karena blok silinder sudah aus atau karena ingin memperbesar kapasitas mesin meski hanya sedikit pengaruhnya.

Untuk melakukan oversize, dilakukan dengan membubut bagian dalam tabung silinder. Tentu ini dilakukan oleh profesional karena pembubutan tabung silinder harus sangat presisi.

Ada 4 tahap dalam pekerjaan oversize, yakni ;

• 0,25 artinya tabung silinder akan dibubut untuk pertama kali dengan jarak 0,25 mm.
• 0,50 artinya tabung sudah di OV sebelumnya dan akan di OV lagi 0,25 mm. sehingga pembesaran silinder total menjadi 0,50 mm.
• 0,75 artinya ini adalah OV yang dilakukan ketiga kalinya.
• 1 artinya OV yang dilakukan ke empat kalinya atau yang terakhir. Karena kalau tabung silinder sudah di over size sampai 1 mm maka ketebalan tabung ini akan semakin berkurang, sehingga kalau dibubut lagi akan melemahkan kekuatan silinder itu sendiri.

Mungkin itu saja artikel singkat tentang pengetian dan jenis blok silinder pada mesin motor atau mobil. Semoga bisa menambah wawasan kita semua.

Materi Kepala Silinder – Pengetian, Cara Kerja dan Komponen

Dalam mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) terjadi konversi energi dari panas ke gerak melalui proses pembakaran. Pembakaran ini terjadi didalam mesin, tepatnya diatas piston. Sementara piston bekerja didalam blok silinder.

Namun, sebenarnya pembakaran ini tidak terjadi didalam blok silinder. Hal ini karena komponen blok silinder hanya berbentuk kotak dengan rongga berbentuk silinder. Rongga tersebut digunakan sebagai lintasan piston untuk bergerak naik turun.

Namun, agar pembakaran dapat terjadi maka sisi permukaan atas blok silinder perlu ditutup. Dan yang bertugas sebagai penutup ini adalah kepala silinder.

Selain sebagai penutup blok silinder, kepala silinder juga masih memiliki fungsi yang lain dan ternyata ada beberapa jenis kepala silinder yang banyak dipakai pada mesin. Mari kita bahas secara detail dibawah.

Pengertian dan Fungsi Kepala Silinder

Head cylinder adalah komponen penutup blok silinder yang bertugas menutup rongga silinder, dimana ruang yang ditutup tersebut adalah ruang pembakaran. Sehingga, dengan adanya penutup ini maka pembakaran bisa terjadi.

Apabila blok silinder disebut sebagai base engine part atau komponen basic mesin, maka kepala silinder disebut second base karena komponen ini juga menjadi basis beberapa komponen yang ada pada mesin bagian atas.

Beberapa fungsi blok silinder antara lain ;

• Sebagai penutup blok silinder
• Sebagai tempat terjadinya pembakaran karena dikomponen inilah ruang bakar diletakan
• Sebagai komponen untuk meletakan komponen mesin lain seperti mekanisme katup, manifold dan busi/injektor

Kepala silinder, awalnya terbuat dari baja tuang yang dibuat melalui teknik cor sama seperti blok silinder. Namun, hal itu memiliki kelemahan. Yakni bobotnya yang terlalu besar, bobot besar tersebut secara keseluruhan akan membebani kinerja mesin itu sendiri.

Sehingga, pembuatan kepala silinder terbaru sudah menggunakan paduan aluminium. Kalau anda lihat, komponen kepala silinder pada mobil-mobil baru umumnya berwarna silver. Ini dikarenakan bahan penyusunnya sudah dicampur dengan aluminium.

Aluminium head cylinder ini, memiliki kelebihan pada bobot yang ringan namun tetap kuat. Sehingga tidak membebani kinerja mesin dan mampu menahan pembakaran mesin.

Bagaimana Cara Kerja Kepala Silinder ?

Kepala silinder merupakan static part, artinya komponen ini bersifat statis atau tidak bergerak. Karena fungsinya memang hanya sebagai penutup bagian atas blok silinder. Jadi setelah kepala silinder terpasang diatas blok silinder, maka pembakaran didalam mesin bisa terjadi.

Sehingga bisa dikatakan, tidak ada mekanisme pada kepala silinder. Yang ada, hanya mekanisme komponen didalam kepala silinder. Seperti mekanisme katup OHC.

Komponen Didalam Kepala Silinder

Tiap jenis mesin tentu berbeda, tapi sebagai acuan pada mesin mobil 4 silinder OHC maka setidaknya akan ada komponen berikut didalam kepala silinder.

1. Ruang bakar, pada mesin bensin bentuk ruang bakar hanya berupa cekungan yang ada dipermukaan bawah kepala silinder. Cekungan ini akan dipaskan dengan permukaan atas piston, dengan kata lain saat akhir langkah kompresi gas bertekanan tinggi akan terkumpul pada cekungan ini.
2. Katup intake & exhaust, sebagai pintu keluar masuk material dari luar ke dalam ruang bakar.
3. Mekanisme katup OHC, merupakan mekanisme yang menentukan kapan katup intake terbuka dan kapan katup exhaust tertutup.
4. Busi, berfungsi sebagai pemicu pembakaran. Busi akan diletakan tepat pada titik tengah kepala silinder. Namun pada mesin diesel, keberadaan busi diganti injektor.
5. Lubang oli, lubang oli ini ada disela-sela kepala silinder. Fungsinya sebagai lanjutan jalur sirkulasi oli dari blok silinder.
6. Saluran air pendingin, saluran ini juga berfungsi sebagai jalur lanjutan sirkulasi air pendingin dari blok silinder untuk mendinginkan kepala silinder.
7. Intake manifold, merupakan pipa untuk mengalirkan udara bersih dari luar dan mencampur bensin kedalam udara dengan porsi yang ideal.
8. Exhaust manifold, merupakan pipa untuk mengalirkan gas sisa pembakaran ke knalpot.
9. Cover kepala silinder, merupakan tutup kepala silinder yang akan menutup bagian atas kepala silinder. Pada cover ini pula biasanya diletakan tutup oli yang digunakan untuk tempat pengisian oli mesin.

lebih lengkap Komponen Kepala Silinder Beserta Penjelasannya

Mungkin itu saja artikel singkat tentang pengertian dan komponen didalam kepala silinder mesin. Semoga dapat menambah wawasan kita semua.

Cara Kerja Mesin 4 Tak Disertai Gambar Proses

Mesin 4 tak adalah salah satu jenis mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) yang memiliki 4 proses kerja dalam satu siklus mesin. 4 proses kerja tersebut, bekerja secara berurutan sehingga membuat poros mesin dapat berputar secara berkesinambungan.

Perlu diketahui dahulu bahwa mesin pembakaran dalam merupakan jenis mesin yang melakukan konversi energi panas ke energi gerak didalam sebuah ruang bakar.

Prinsip kerja mesin pembakaran dalam ini, yakni memanfaatkan daya leda (expansion) yang terbentuk saat sebuah gas terbakar. Secara sederhana dapat dikatakan gas bertekanan akan dibakar didalam suatu ruang, daya ledak dari pembakaran tersebut dimanfaatkan untuk menggerakan poros engkol mesin.

Lalu, dilihat dari proses pembakarannya mesin pembakaran dalam dibagi menjadi dua. Yakni ;

• 2-stroke engine, mesin ini hanya memiliki dua proses kerja dalam satu siklus.
• 4-stroke engine, mesin yang memiliki 4 proses kerja dalam satu siklus.

Diartikel kali ini, kita akan bahas prinsip kerja mesin 4 tak.

Prinsip Kerja Mesin 4 Tak

Prinsip kerja mesin 4 tak yakni “untuk menghasilkan gerak putaran engkol yang berkesinambungan maka diperlukan banyak siklus pada mesin. Satu siklus mesin 4 tak, menghasilkan satu kali pembakaran pada dua kali putaran engkol dengan 4 proses yang berurutan”.

4 proses tersebut yakni ;

• Langkah hisap (intake stroke)
• Langkah kompresi (compression stroke)
• Langkah usaha (power stroke)
• Langkah buang (exhaust stroke)

Lalu bagaimana urutan langkah-langkah diatas sehingga dapat menghasilkan satu siklus kerja mesin 4 tak ?

1. Langkah hisap

Langkah hisap adalah suatu proses dimana gas (campuran udara dan bahan bakar dengan kadar tertentu) dimasukan kedalam sebuah ruang tertutup, pada mesin ruangan ini disebut sebagai ruang bakar.

Cara kerjanya, pertama diawali dari piston yang posisinya pada TMA (titik mati atas). Posisi TMA maksudnya, posisi piston ada paling atas didalam blok silinder. Posisi ini, akan meninggalkan sedikit sekali ruang didalam ruang bakar.

Namun, saat langkah hisap berlangsung piston akan bergerak turun. Sehingga volume ruang bakar akan semakin besar, dan imbasnya kevakuman didalam ruang bakar juga semakin besar. Pembesaran volume ruang bakar akibat gerakan piston ke bawah ini, akan menyedot gas yang telah disiapkan untuk masuk ke ruang bakar yang membesar tadi.

Dari mana gas bisa masuk ke ruang bakar ?

Yang tak boleh dilupakan, mesin 4 tak itu memiliki mekanisme katup yang dapat mengatur kapan katup hisap terbuka sesuai timming (pas saat langkah hisap). Dalam hal ini, saat langkah hisap katup hisap akan terbuka sehingga gas dari dalam intake manifold bisa masuk dengan mulus kedalam ruang bakar.

Pada akhir langkah hisap, posisi piston ada pada TMB (titik mati bawah) yakni posisi dimana piston terletak di ujung bawah blok silinder sehingga ruang bakar yang terletak diatas piston volume maksimal dan sudah terisi penuh oleh gas yang siap dibakar.

2. Langkah kompresi

Langkah kompresi adalah sebuah proses untuk menaikan tekanan dan temperatur gas, tujuannya agar daya ledak atau expansi yang dihasilkan saat pembakaran bisa lebih maksimal.

Mungkin anda pernah melihat sebuah petasan yang meledak. Mengapa petasan bisa meledak ? dan apa ada daya expansi juga ? itu karena ada bubuk peledak yang dibakar didalam ruang tertutup. Pada mesin pun demikian, namun mesin tidak menggunakan bubuk peledak melainkan menggunakan gas.

Tipikal gas ini mudah menyesuaikan ruang dan mudah terbakar namun daya expansinya rendah. Untuk meningkatkan daya expansi, salah satu cara yang digunakan adalah dengan menaikan tekanan dan temperatur gas tersebut.

Langkah kompresi dimulai ketika piston yang ada pada posisi TMB bergerak ke TMA (bergerak keatas). Sebelumnya pada akhir langkah hisap, ruang bakar yang ada pada volume maksimal sudah terisi penuh dengan gas. Sedangkan pada langka kompresi, piston kembali bergerak keatas dengan kata lain gerakan ini semakin mengecilkan volume ruang bakar.

Pada kondisi ini, katup intake dan katup exhaust tertutup rapat. Sehingga pengecilan volume ruang bakar, akan mengkompresi gas yang ada didalam ruang bakar. Sampai akhir langkah kompresi, tekanan dan temperatur gas ini sudah dalam level tertingginya sehingga siap untuk dibakar.

3. Langkah usaha

Langkah usaha bisa diartikan sebagai main stroke, karena pada langkah ini pembakaran terjadi. Sebelumnya pada akhir langkah kompresi, posisi piston sudah ada diatas dengan gas didalam ruang bakar sudah dalam kondisi full pressure dan high temperature.

Dalam kondisi tersebut, sedikit pemicu (seperti percikan listrik) saja sudah dapat mampu membakar gas. Sehingga saat langkah usaha berlangsung, busi akan memercikan api. Hasilnya, gas bertekanan tinggi terbakar dan menimbulkan daya ledak yang cukup besar.

Namun konstruksi mesin sudah dibuat sedemikian rupa agar kuat menahan daya ekspansi. Sehingga daya ledak dari pembakaran tersebut bisa diarahkan untuk kembali menggerakan piston kearah bawah. Dari dorongan ekspansi inilah tenaga dari mesin terbentuk.

Dengan kata lain, mengapa piston bisa bergerak naik turun sendiri didalam mesin ? itu karena pengaruh dari dorongan atau daya ledak saat pembakaran terjadi. Daya ekspansi itu memiliki daya cukup besar sehingga tak hanya dapat menggerakan piston naik turun tapi juga dapat menggerakan powertrain mobil hingga mobil dapat melaju dengan kencang.

4. Langkah buang

Langkah buang adalah langkah terakhir dari siklus motor 4 tak, pada langkah ini terjadi pembuangan gas sisa pembakaran dari dalam ruang bakar menuju knalpot.

Prosesnya berlangsung saat piston menerima daya ekspansi, piston bergerak ke TMB. Sesampainya di TMB, piston langsung bergerak keatas karena mekanisme poros engkol. Saat piston bergerak ke TMA ini, katup exhaust terbuka. Sehingga piston langsung mendorong gas sisa pembakaran untuk keluar melalui pipa exhaust manifold.

Selanjutnya, saat piston sampai di TMA katup buang akan tertutup dan kembali lagi ke langkah hisap untuk melanjutkan siklus mesin yang berikutnya.

Bagaimana mekanisme engkol bekerja ?

Kita tentu tahu, initi gerakan mesin 4 tak diatas adalah gerakan piston yang hanya naik turun didalam sebuah silinder. Namun, output dari mesin bukan gerakan bolak balik melainkan gerakan rotasi. Ternyata ini dikarenakan adanya mekanisme poros engkol.

Mekanisme poros engkol, akan mengubah gerakan naik turun piston menjadi gerakan rotasi. Prinsip kerjanya mirip seperti anda mengayuh sepeda. Dimana lutut berperan sebagai piston, kaki sebagai batang piston, dan kayuhan sebagai poros engkol.

Untuk memahaminya lebih jelas, anda bisa lihat animasi 3 dimensi tentang bagaimana mesin 4 tak bekerja.