PERBANDINGAN KOMPRESI b TINJAUAN PUSTAKA

a b

Gambar 10. Jenis tabung silinder Sumber : http:www.scribd.comdoc38274151Sistem-Kepala-Silinder-Dan-Blok- Silinder Keterangan : a Tabung Silinder Basah Jenis Berdiri 1. O-Ring karet 2. Saluran air b Tabung Silinder Basah Jenis Menggantung 1. Plastik penyekat khusus Hal yang penting didalam pengalusan permukaan silinder adalah harus mendapatkan sudut crosshatch yang tepat. Sudut crosshatch yang dikehendaki secara umum sebesar 30-45 derajat. Perhatikan gambar berikut yang memperlihatkan bentuk crosshatch pada tabung silinder. Pada umumnya penyebab utama keausan silinder disebabkan oleh abrasi, erosi dan korosi. a. Abrasi disebabkan adanya benda lain yang masuk kedalam silinder. Secara umum penyebab hal ini adalah perlakuan servis yang tidak baik. b. Erosi adalah sesuatu akibat secara normal dari pergesekan. c. Korosi adalah diakibatkan penimbunan zat-zat yang diproduksi pembakaran. Keausan yang maksimum akan terjadi pada daerah bagian atas dari pergerakan cincin piston. Keausan didalam silinder tirus dengan tingkat keausan yang lebih besar pada bagian atas silinder. Hal ini disebabkan karena pembakaran terjadi diakhir langkah kompresi dan pada posisi ini lah tekanan dan temperatur maksimum terjadi. Tekanan dan panas akan turun seiring dengan piston bergerak kearah titik mati bawah, sehingga keausan terlimitasi.Hal ini terjadi pada sisi kerja piston, atau pemasangan piston yang tidak benar, atau batang piston yang bengkok. Gambar 11. Keausan pada silinder

2. Bak Engkol carter

Bak engkol carter merupakan kelanjutan dari blok silinder cylinder block yaitu bagian dibawah blok silinder cylinder block. Gambar 12. konstruksi bak engkol carter Sumber : http:idkf.bogor.netyuesbie-DU.KUedukasi.netPeng. opOtomotifMesin. Takbagian-hal5.htm Bak engkol atau carter ini adalah bagian bagian komponen mesin yang terletak bagian bawah mesin, yang memiliki fungsi sebagai wadah untuk menampung minyak pelumas. Bak engkol ini terdiri dari belahan-belahan yang setiap belahan dilapisi oleh packing gasket sebagai perapat antara setiap permukaan belahan, agar dapat mencegah kebocoran oli. Belahan-belahan terebut diikat dengan baut-baut blok yang sewaktu-waktu bias digunakan untuk membuka mesin bila terjadi kerusakan dalam bak engkol.

3. Kepala Silinder cylinder head

Kepala silinder cylinder head pada motor Diesel kekuatannya harus sama dengan yang lainya. Kepala silinder cylinder head ini juga harus lebih berat dan lebih tahan terhadap tekanan pembakaran yang lebih tinggi dan juga tahan terhadap getaran. Kepala silinder cylinder head pada motor Diesel menggunakan baut yang lebih banyak dari pada kepala silinder cylinder head pada motor bensin agar memastikan hubungan yang sempurna diantara kepala silinder cylinder head dengan blok silinder cylinder block. Gambar 13. Konstruksi kepala silinder Sumber : http:live-otomotif.blogspot.com201006kepala-silinder.html Keterangan : 1. Roker arm pivots to open valve 2. Valve clearance adjuster 3. Rocker safht 4. Stude hole 5. Threaded hole for bolting rocker cover to cylinder head 6. Spring close valve 7. Intake ports 8. Housing for thermostat 9. Pushrod moves up and down to vipot roker arm 10. Valve retainer

2.5.2. Komponen Dinamis

Komponen Dinamis adalah komponen mesin yang dapat bergerak. Komponen-komponen dinamis pada motor Diesel adalah :

1. Torak Piston

Pada torak motor diesel terdapat gaya-gaya yang yang bekerja pada torak yaitu : gaya gas pada puncak torak, gaya inersia torak, pena torak dan ujung batang penggerak, gaya gesek antara torak dan dinding silinder dan gaya samping torak yang tergantung pada sudut inklinasi batang penggerak maupun pada gaya- gaya tersebut di atas. Torak haruslah tahan terhadap semua gaya tersebut dan dapat bergerak sebaik-baiknya di dalam silinder. Selain itu kontruksinya dapat sedemikian rupa sehingga tidak terjadi kebocoran gas dari ruang baker, tetapi harus dapat memindahkan kalor dari torak ke dinding silinder dengan sebaik- baiknya, supaya torak tidak menjadi terlalu panas. Tempratur torak dijaga supaya tetap berada dalam batas-batas yang diperbolehkan, sehingga tetap dapat mempertahankan kekuatannya dan menghindari tegangan termal pada tempratur tinggi. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 95. Gambar 14. Torak dan perlengkapan torak Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 95. Keterangan : 1. Torak piston 2. Cincin kompresi 3. Cincin minyak 4. Pena torak 5. Cincin kunci 6. Cincin kunci Torak paduan aluminium memiliki konduktivitas termal yang baik, tetapi koefisien pemuaiannya pada umumnya tinggi. Koefisien pemuaian tersebut kira-kira dua kali lebih besar silinder besi tuang atau baja. Bahkan pada logam paduan “Lo-Ex” yangmengandung silikon untuk memperkecil pemuaian termalnya, koefisien pemuainnya mengandung masih 1,5 kali lebih besar. Selama mesim bekerja menghasilkan daya poros yang besar, pusat poros torak dan tepi torak dapat bertempratur, berturut-turut 400 C dan 200 C sampai 250 C. Jadi, tempratur kedua bagian tersebut dapat berbeda 150 C. Hal inilah yang menyebabkan mengapa torak memuai lebih banyak dari pada silinder. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 101. Panjang torak menentukan tekanan sisi yang dihasilkan dari penyudutan gerakan batang engkol. Torak yang lebih panjang akan berjalan secara lebih sepi dan pukulannya kurang, karena pertambahan panjang akan memperkecil sudut dari gerakan ke sisi yaitu dapat terlihat pada gambar di bawah ini, dimana X1 menjadi X2 untuk kelonggaran C tertentu antara torak dan silinder yantg diperlukan untuk menjaga terhadap pemuaian. Maleev, 1991 : 46. Gambar 15. Pengaruh panjang torak Sumber : maleev “perasi dan pemeliharaan mesin diesel” hal. 46. Kelonggaran antara torak dengan lapisan silinder bervariasi dengan desain mesin dan diameter torak. Aturan yang umum adalah memberikan kelonggaran paling sedikit 0.005 in diantara tepi torak dan lapisan silinder, untuk torak besi cor sampai diameter 4½ in. bagian atasnya ditiruskan, sehingga kelonggaran pada puncak torak lebih besar. Ini adalah pengukuran dingin, dan ketika mesin menjadi panas, kelonggaran puncaknya kira-kira sama dengan kelonggaran tepi dingin. Dengan torak aluminium kelonggarannya harus dua kali lipat dari pada dengan torak besi cor. Maleev, 1991 : 47.

2. Ring Piston Cincin Torak

Pada puncak torak disisipkan beberapa cincin kompresi yang memiliki masing-masing fungsi : 1. Menyekat ruangan antara torak dan lapisan silinder, untuk mencegah gas pembakaran tekanan tinggi atau pengisian udara dari pelarian menuruni lapisan silinder selama langkah kompresi . 2. Meneruskan panas dari torak kelapisan silinder yang didinginkan air dan 3. Menyerap bagian tertentu dari naik turunnya desakkan sisi torak. Cincin minyak berguna untuk menyapu sebagian besar dari minyak lumas yang dipercikkan ke atas oleh poros engkol dan batang engkol mengurangi banyaknya minyak yang terbawa ke atas dan terbakar dalam ruang bakar. Pada saat yang sama minyak lumas yang cukup untuk dibawa kebagian atas lapisan silinder selama langkah naik untuk memberikan pelumasan yang baik bagi torak dan cincin kompresi. Torak kerja ganda tidak mempunyai cincin minyak, karena tidak ada minyak dipercikkan pada lapisan silinder. Untuk mempermudah pemakaian atau kedudukan muka cincin, beberapa cincin mempunyai sudut kecil, ½ sampai 1 derajat, terhadap permukaan sehingga pertama kali luas persinggungannya sangat kecil dan pemasukannya agak cepat, kemudian selanjutnya berkurang. Cincin semacam ini memberikan penyekatan rapat yang baik.Maleev, 1991 : 50. Kelonggaran cincin torak tidak boleh memiliki kelonggaran lagi antara sisi dan alurnya kecuali yang diperlukan untuk memungkinkan gerakan. Kebutuhan untuk kelonggaran sisi ini sebesar 0,002 sampai 0, 0025 in. Pada mesin berlubang kecil lubangnya sekitar 4 sampai5 in. mesin dengan lubang 11 sampai 12 in harus mempunyai kelongggaran dari 0,003 sampai 0,005in. cincin tora ketika disisipkan kedalam lubang silinder harus mempunyai kelonggaran pada kedua ujungnya, yaitu harus mempunyai kelonggaran celah dari 0,015 sampai 0,020 in pada mesin kecil dan sampai 0,070 in pada mesin berlubang besar. Maleev, 1991 : 52-53. Celah antara kedua ujung cincin kompresi, ketika disisipkan dalam keadaan dingin dalam silinder, harus cukup besar sehingga ketika cincin memuai dengan suhu torak maksimum maka kedua ujungnya tidak saling menekan dan membengkokkan cincin. Cara pemotongan sudut bervariasi. Pada umumnya cincin ujugnya dipotong bujur sangkar, suatu desain yang menyulitkan kebocoran gas mempunyai potongan ujung dengan sudut 45 . Maleev, 1991 : 53. Dalam keadaan terpasang akan terjaidi tekanan kontak antara cincin dan dinding silinder, sebesar kira-kira 1 kgcm2. Gambar 16. Cincin kompresi dalam keadaan terpasang Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 96. Dalam keadaan tersebut B B P dan T T P. Akan tetapi untuk memasukkan cincin torak kedalam alurnya, terlebih dahulu cincin torak harus direntangkan sehingga celah c menjadi lebih lebar bila dibandingkan dengan celah cincin yang terlihat pada gambar berikut. a. b Gambar 17. cincin torak Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 96. Keterangan : a terpasang di dalam silinder b Cincin torak dalam keadaan bebas Posisi cincin torak didalam alurnya pada waktu langkah ekspansi, dimana kerapatan udara dapat dipertahankan dengan sebaik-baiknya. Pada keadaan tersebut diluar cincin menekan rapat pada dinding silinder, sedangkan sisi bawah cincin menekan rapat pada dinding bawah alurnya yang merupakan bidang datar. Kebocoran gas atau udara melalui sambungan cincin torak tidak dapat di cegah, tetapi jumlahnya tidak banyak. seperti yang terlihat pada gambar berikut : Gambar 18. Beberapa bentuk sambungan cincin Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 97. Jika laju perubahan tekanan p tidak besar dan kelonggaran daerah pertama, B P – B serta TP – T tidak kecil, maka tekanan gas pada cincin yang pertama dapat terlihat pada gambar berikut bagian a. oleh karena pada permukaan sisi luar dan sisi bawah cincin terdapat lapisan minyak pelumas dan distribusi tekanannya berubah linier dari P sampai P 1, maka tekanan gas disisi atas lebih besar dari pada sisi bawah, dan tekanan gas pada sisi dalam lebih besar dari pada bagian sisi luar torak. Keadaan yang terlihat pada gambar berikut merupakan syarat dasar untuk memperoleh kerapatan udara. Tetapi, disamping gaya gas pembakaran, ada inersia , gaya elastis, dan gaya gesek pada sisi luar cincin torak, seperti yang terlihat pada gambar berikut : Gambar 19. Distribusi tekanan dan gaya penampang pada cincin kompresi. Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 96. Apabila jumlah gaya gas yang bekerja ke samping ke arah dinding silinder dan gaya elastis, dikalikan dengan koefisien gesekan, maka dapat ditntukannya koefisien gesek. Selama separuh langkah ekspansi yang pertama, gaya inersia dan gaya gesek bekerja ke atas. Jika jumlah kedua gaya gas yang bekerja ke bawah., maka cincin akan terangkat maka terjadi kebocoran. Apabila gas pembakaran lolos dari cincin kompresi yang pertama, p 1 akan naik dan kalau lolos juga dari cincin kompresi yang kedua, dan seterusnya, maka gas dapat masuk ke ruang engkoljika kebocoran tersebut terlalu besar maka gas pembakaran akan ke luar ke atmosfir melalui lubang ventilasi. Fenomena tersebut dikatakan “hembusan” blow by cincin torak. Hembusan itu mengakibatkan kerugian daya dan keusakan mesin. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 96 - 97. Cincin kompresi juga berfungsi mentransmisikan panas dari torak ke dinding silinder. Maka dalam hal tersebut, cincin torak yang pertama yang terletak pada bagian torak yang bertempratur tinggi juga memegang peranan utama. Pada gambar berikut ini menunjukan adanya perpindahan panas langsung dari bagian permukaan torak ke dinding silinder, tetapi perpindahan kalor yang utama terjadi melalui bidang – bidang kontak antara sisi luar cincin dan dinding silinder. Di anatara bidang – bidang kontak tersebut terdapat lapisan minyak pelumas. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 97.

a b

Gambar 20. a. Perpindahan kalor melalui torak b. Sisipan alur cincin torak Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 97 Pada gambar berikut ini menunjukan penampang cicncin torak sisi paralel atau persegi panjang, yang biasanya mengalami kemacetan apabila tempratur alurnya melampai 200 C. sedangkan cincin tirus 2 sisi dapat bekerja dengan baik sampai 250 C. kelonggaran pada cincin kompresi tirus dua sisi, maka cincin kompresi tirus satu sisi berubah sesuai dengan gerakan torak sehingga dapat mengeluarkan endapan – endapan dari dalam alurnya.Oleh karena sisi bawah cincin dan permukaan alur cincin kompresi satu sisi adalah datar, maka penyekatan dapat dilakukan lebih baik, karena penampang cincin komprei satu sisi tidak simetris, maka sangat mudah terpuntir pada waktu terjadi defleksi. Hal tersebut dapat dicegah dengan mempergunakan kontruksi cincin kompresi tirus tak simetris. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 98. Gambar 21. Jenis penampang cincin kompresi Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 98. Permukaaan kontak anatara cincin pertama dengan dinding silinder dan torak, yang nudah aus karena tempratur tekanan tinggi, biasanya dilapisi dengan khronium. Dalam hal ini, permukaan silinder dan alur yang bersangkutan tidak boleh dilapisi dengan khronium. Hal ini disebabkan karena dua permukaan yang terbuat dari bahan yang sama mudah melengket satu sama lain. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 99. Minyak pelumas secukupnya. Keadaan paling keritis terjadi pada saat torak berada pada titik-titik matinya, yaitu dimana kecepatan toraknya sama dengan nol. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 100. Pada gambar berikut dibawah ini menunjukan sebuah cincin minyak a yang dipasang pada torak b. apabila torak bergerak dari TMA ke TMB, tepi bawah E 1 menggaruk minyak pelumas dari dinding silinder dan mengalirkannya kedalam torak melalui saluran V 1 . sedangkan tepi E 2 menggaruk minyak pelumas dan memasukkannya ke dalam silinder melalui saluran S dan V 2 . Apabila torak bergerak dari TMB ke TMA, tepi E 3 menggaruk minyak pelumas dan menalirkannya melalui saluran S dan V 2 . meskipun demikian, proses penggarukan minyak pelumas tidak berarti menghilangkan sama sekali minyak pelumas dari permukaan silinder, tetapi masih harus meninggalkan lapisan Gambar 22. Cincin minyak celah beralur Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 101.

3. Batang Torak connecting rod

Batang torak connecting rod menghubungkan torak piston dengan poros engkol crankshaft sehingga gerakan torak piston yang tadinya gerak translasi lurus bolak-balik reciprocal kemudian diturunkan ke poros engkol crankshaft diubah menjadi gerak putar atau rotasi. Bagian dalam batang piston connectingrod berlubang yang berfungsi sebagai saluran minyak pelumas untuk pelumasan. Pada ujung batang piston connecting rod dipasang busing silinder sebagai bantalan pen piston yang dibuat dari perunggu timah hitam atau perunggu phosfor. Pangkal batang piston connecting rod dibuat terbagi menjadi dua bagian tempat dipasang bantalan-bantalan pena poros engkol crankshaft. Gambar 23. Batang torak connecting rod Sumber : http: blogspot.com200904komponen-utama-engine-dan- fungsinya.html Keterangan : 1. Rod small end 5. Rod nut 2. Rod bushing 6. Rod cap 3. I-Beam 7. rod bolt 4.Rod bearing insert 8. connecting rod

4. Pena Torak piston pin

Pena torak piston pin menghubungkan torak piston dengan bagian ujung yang kecil small end pada batang torak connecting rod, dan meneruskan tekanan pembakaran yang berlaku pada torak piston ke batang torak connecting rod. Pena torak piston pin berlubang didalamnya untuk mengurangi berat yang berlebihan dan kedua ujung ditahan oleh bushing pena torak piston pin boss. Pena torak piston pin ditahan oleh dua buah pengunci snap ring pada kedua ujungnya. Gambar 24. Pena torak piston pin Sumber : http:live-otomotif.blogspot.com201006kepala-silinder.html Keterangan : 1. Pin piston 4. Snap ring 2. Connecting rod 5. Snap ring

5. Mekanisme Katup valve mecanisme

Katup harus dapat ditutup rapat pada dudukannya oleh pegas katup supaya tidak terjadi kebocoran udara atau gas buang., katup dibuka oleh tuas penekan katup, yang digerakkan oleh poros kam dengan putaran tapet dan batang penekan. Tuas merupakan alat pengubah arah gerakan. Tuas tersebut dapat berayun pada batang tuas. Poros kam digerakkan oleh poros engkol dengan perantaraan transmisi roda gigi atau rantai. Kecepatan putar poros kam adalah setengah kecepatan putar poros engkol, untuk mesin empat langkah. Dibawah ini menunukan gambar meknisme katup-katup atas “over head valve gear”. Gambar 25. mekanisme katup Sumber : http:live-otomotif.blogspot.com201006kepala-silinder.html Pemuian pada tangkai katup dan bagian yang lain dari penggerak katup ketika mesin panas mempunyai kecendrungan untuk memegang katup keluar dari dudukannya dan beberapa tindakan harus dilakukan untuk mengatasi keadaan ini. Metoda yang paling umum digunakan untuk memungkinkan pemuaian ini adalah memberikan kelonggaran lash antara puncak tangkai katup dan mekanisme pengangkatan katup. Kelonggaran yang berlebihan akan menyebabkan operasi yang bising dan keusan berlebihan dan juga akan menyebabkan pengaturan waktu yang tidak tepat, karena katup akan membuka lebih lambat dan menutup lebih awal dari pada yang dilakukan dengan kelonggaran yang layak. Maleev, 1991 99-100

A. Pengaturan Celah Bebas Katup

Kelonggaran yang kurang baik akibatnya lebih gawat karena dapat menghalang duduknya katup dengan baik. Ini akan mengakibatkan kebocoran katup dan pembakaran permukaan dudukan katup dan bahkan dapat menghalangi pembakaran karena kehilangan kompresi. Semua mesin dilengkapi dengan alat untuk menyetel kelonggaran ini dalam penggerak katup disuatu tempat antara pengikut katup dan tangkai katup. Setelan katup yang terletak pada suatu ujung dari lengan ayun katup. Kelonggarannya diukur langsung dengan pengukur celah feeler gauge yang disisipkan pada ujung tangkai katup ril lengan ayun. Maleev, 1991 : 100 Tuas dilengkapi dengan baut penyetel kelonggaran katup dan kam. celah bebas katup yang tepat dapat diperoleh dengan memasukkan pelat pengukur jarak dianatara uujung batang katup dan tuas, sementara itu baut penyetel diputar. Sesudah itu sekrup penjamin dikokohkan kembali. Ujung baut penyetel dibuat bulat dan menempel pada ujung batang penekan katup yang cekung. Gambar 26. Menyetel celah katup Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 72. Semua gas pembakaran yang sudah tidak terpakai lagi diusahakan dapat dikeluarkan selama langkah buang, sedangkan udara dan bahan bakar diusahakan dapat dimasukkan sebanayak-banyak nya selama langkah isap. Jadi, bagi setiap mesin itu ditetapkan saat yang tepat kapan katup atau lubang itu menutup dan membuka, sebagaimana yang biasa dipakai pada motor bakar torak pada umum ya. wiranto arismunandar 1973 : 35 Tabel. 1 Saat pembukaan dan penutupan katup isap dan katup buang Sumber : wiranto arismunandar 1973…………………………hal : 35

B. Dudukan Katup

Pada dudukan katup memiliki besar sudut dudukan katup adalah 45 untuk katup buang, 45 , 30 , atau 15 untuk katup isap. Sudut dudukan katup isap lebih kecil dari pada sudut dudukan katup buang karena celah antara muka katup dan dudukan katup adalah h cos θ . Makin kecil θ makin besar h cos θ , sehingga luas penampang alirannya perlu dibuat seluas-luasnya supaya jumlah udara segar masuk mesin dapat diusahakan sebanyak-banyak nya. Oleh karena itu, maka diameter katup isap kadang-kadang juga dibuat lebih besar dari pada diameter katup buang. wiranto arismunandar 2004 : 68. Proses pembuangan terjadi pada beda tekanan yang lebih besar sehingga aliran gas buang dapat berlangsung lebih mudah. Maka berdasarkan hal tersebut diatas, katup buang dengan sudut θ = 45 cukup dibuat dengan diameter yang lebih kecil. Pemilihan sudut 45 ditentukan berdasarkan keinginan untuk memperoleh tekanan kontak yang lebih tinggi untuk menjamin kerapatan yang lebih baik, meskipun ada kerak-kerak pada bidang-bidang kontak tersebut. Makin besar sudut θ , yang dapat bervarisi antar 0 sampai 90 , makin tinggi tekanan bidang p.

a. b

c d. Gambar 27. Dudukan Katup Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 69. Keterangan : a. Kontak antara katup dan dudukannya. c. Tekanan dudukan katup b. Celah antara katup dan dudukannya d. Alur untuk mengasah muka katup.

C. Pegas Katup

Pegas katup berfungsi menutup katup. Pegas katup yang digunakan mesin diesel terbuat dari baja bulat yang digulung dalam gumparan yang berbentuk silindris. Pegas jenis ini mempunyai gaya yang berbanding langsung dengan besarnya penekan pegas. Hanya sebagian kecil dari gay pegas katup maksimum yang diperlukan untuk mempertahankan katupketat pada dudukannya.pegas katup memberikan gaya yang cukup selam prose pengangkatan katup untuk mengatasi inersia dari penggerak katup dan memelihara persinggungan dengan nok tanpa meloncat dan ini didapatkan dengan meletakkan pegas dalam kompresi ketika katup diinstalasi. Kalau katup dibuka, gaya ini dinaikkan oleh tambahan kompresi dari pegas.MALEEV, 1991 : 98. Gambar 28. Pegas katup Sumber : maleev “ operasi dan pemeliharaan mesin diesel” hal : 100 Keterangan : a. 1. Penahan pegas b. 1. Batang kaatup 2. Pengunci 2. Pengunci pegas 3. Pegas 3. Pegas Dalam beberapa hal dipakai dua pegas katup katup, meskipun pegas luar memikul sebagian besar dari bebannya. Beban pada pegas katup pada waktu katup ada pada posisi menutup disebut “beban katup tertutup”, besarnya kira-kira antara 60 sampai 70 dari beban maksimum yang diterima pada waktu katup pada posisi terbuka penuh. Tegangan kulit dari pegas katup adalah besar dan berubah- ubah sesuai dengan kerja kaup. wiranto arismunandar koichi tsuda, 2004 : 71.

D. Pengaturan Kerja Katup

Pada mesin empat langkah katup-katup dibuka dan ditutup dengan perantaraan poros kam yang berputar dengan kecepatan setengah kecepatan putar poros engko. Mekanisme penggerak katup mempunyai massa dan elastisitas. Maka tidaklah mengherankan jika akan terjadi getaran transient pada sistim katup tersebut, terutama apabila di dorong dengan tiba-tiba oleh kam seperti terlihat pada gambar dibawah ini. pada putaran poros kam yang tinggi sistim katup tidak selalu mengikuti kontur kam yang curam. Oleh karena itu, untuk menjamin pembukaan katup yang tepat tidak lah dipakai kontur kam yang curam, melainkan pembukaan katup sebelum TMB dan penutupan sesudah TMA. 6 1 3 5 4 2 Gambar 29. Pembukaan dan penutupan katup Sumber : wiranto arismunanndar “motor diesel putaran tinggi” hal : 20. Keterangan : 1. Titik mati atas TMA 4. Awal langkah buang 2. Titik mati bawah TMB 5. Akhir langkah hisap 3. Akhir langkah buang 6. awal langkah hisap Pada gambar di atas, sudut putar poros engkol ditetapkan searah putaran jarum jam, pada umumnya untuk putaran poros engkol yang lebih tinggi, sudut ofset yang lebih besar diambil dari TMA atau TMB. Waktu selama kedua katup isap dan buang ada dalam keadaan sama-sama terbuka, dinamai impitan katup valve overlave. Pada mesin-mesin berdaya tinggi dimana udara segar di masukkan ke dalam silinder dengan tekanan, impitan katup biasanya dibuat lebih besar. Hal itu diperlukan suaya gas sisa dapat dibersihkan dalam silinder dengan baik, tetapi juga untuk mendinginkan dinding silinder supaya udara dapat dimasukkan dalam jumlah yang lebih banyak.

E. Efek Celah Katup Terhadap Kinerja Mesin

Katup adalah suatu alat dinamis yang terbuat dari logam yang tahan suhu tinggi yang terpasang pada kepala silinder. Katup yang dipasang pada kepala silinder terdiri dari katup masuk dan katup buang. Katup masuk adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran masuk sehingga udara dapat masuk ke dalam silinder, sedang katup buang adalah katup yang digunakan untuk membuka dan menutup saluran pembuangan sehingga gas bekas pembakaran dapat terbuang keluar dari dalam ruang bakar. Celah bebas katup adalah celah antara tuas penekan dan batang katup. Apabila celah katup terlalu besar maka menimbulkan bunyi yang berisik dan tekanan kompresi menjadi menurun, karena jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar sedikit. Sebaliknya jika celah katup terlalu kecil akibatnya kebocoran pada langkah kompresi, karena pembukaan katupnya terlalu lama sehingga gas di dalam ruang bakar menjadi bocor saat dikompresikan. Besarnya celah katup haruslah sesuai dengan ketentuan yang ditunjukkan dari pabriknya, bila tidak terdapat petunjuk dari pabriknya maka berikut ini dapat dijadikan suatu pedoman yang antara lain sebagai berikut : Teiseran, 1999 : 56  Celah katup yang terlalu rapat, akan mengakibatkan : 1 Terbukanya katup menjadi lama. 2 Pengisian udara ke dalam ruang bakar dan silinder menjadi berlebihan jika katup masuk yang terlalu rapat. 3 Pembuangan gas bekas menjadi lebih bersih jika katup buang yang terlalu rapat. 4 Hidupnya mesin tidak sempurna dan tidak bertenaga. 5 Mesin tidak mau stasioner.  Celah katup yang terlalu renggang, akan mengakibatkan : 1 Terbukanya katup menjadi singkat. 2 Pengisian udara ke dalam ruang bakar dan silinder terlalu kurang jika katup masuk yang terlalu renggang. 3 Mesin sulit dihidupkan. 4 Pembuangan gas bekas tidak bersih jika katup buang yang terlalu renggang. 5 Hidupnya mesin tidak sempurna dan timbul suara ngelitik dari arah katup pada saat mesin hidup. 6 Mesin tidak bertenaga dan cepat panas. 7 Mesin tidak mau stasioner. Biasanya penyetel katup terdapat pada ujung pelatuk yang berhubungan dengan ujung batang katup, dimana pada ujung pelatuk dilengkapi dengan baut penyetel. Agar performa mesin tetap terjaga dengan baik maka mesin perlu di servis secara rutin yang salah satunya adalah penyetelan celah katup.

6. Poros Engkol cranksaft

Poros engkol crakshaft dibuat dari bahan yang kuat yaitu baja tempa. Poros engkol berfungsi mengubah gerak translasi bolak-balik reciprocal dari torak piston menjadi putar atau rotasi. Poros engkol crankshaft menerima beban sangat besar sekali, maka poros engkol harus seimbang agar getaran yang dihasilkan kecil sekali. Poros engkol crankshaft supaya seimbang, maka bagian tertentu poros engkol crankshaft sengaja dilebihkan atau dikurangi dan gunanya sebagai penyeimbang balancing agar poros engkol crankshaft dapat berputar secara terus menerus dan teratur. Gambar 30. Poros engkol crankshaft Sumber : http:www.kaskus.usshowthread.php?p=217819990

7. Roda Penerus flywheel

fly wheel dipasang pada ujung poros engkol crankshaft. Fungsi utama roda gila fly wheel adalah untuk menyimpan gaya lembam yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar pada langkah usaha, dengan dipasangnya roda gila flywheel tersebut diharapkan putaran motor menjadi merata sehingga getaran yang timbul pada motor menjadi kecil. fly wheel juga dilengkapi dengan ring gear yang dipasangkan dibagian luar gunanya untuk perkaitan dengan gigi pinion pinion gear dari motor stater. Fungsi lain dari fly wheel adalah : 1. Membantu kenaikan kecepatan motor ketika mesin dihidupkan start. 2. Mengantar torak piston sampai melewati tekanan kompresi ketika berputar pada putaran rendah idle. 3. Membatasi kenaikan atau penurunan sesaat dari kecepatan putaran motor selama perubahan beban mendadak. Gambar 31. Fly wheel Sumber : http:www.kaskus.usshowthread.php?p=217819990

8. Timing Gear Dan Timing Belt

Katup pada mesin 4 langkah berfungsi mengatur pembukaan dan penutupan katup·katup. Mekamisme katup ini dirancang sedemikian rupa, sehingga porus nokcamshaft berputar satu kali untuk menggerakkan katup hisap dan katu buang Setiap dua kali putaran poros engkol. Pada model mekanisme katup, Ada beberapa model dalam pemindahan putaran dari poros engkol ke poros nok, antara lain:

A. TIMING GEAR

Timing gear yang ada pada bagian depan blok silinder cylinder block menggerakkan pompa injeksi injection pump dan poros bubungan camshaft. Timing gear lebih banyak digunakan pada mesin Diesel tetapi kadang kadang menggunakan juga timing belt. Timing gear dibuat dari baja karbon atau baja khusus lainnya dengan pengerasan. Roda-roda giginya bersinggungan secara halus sehingga suaranya agak halus. Gambar 32.Timing gear Sumber : http:rizkyhyt.blogspot.com Keterangan : 1. Timing gear 5. Batang penekan 2. Camshaft 6. Tapet pengikut kam 3. Crank shaft 7. Katup 4. Torak piston Model timing gear ini digunakan pada mekanisme katup mesin OHC Over Head Valve}, di mana poros noknya berada di dalam blok silinder. Model ini sudah jarang dipakai, karena timing gearnya menimbulkan suara berisik .

B. TIMING BELT

Model ini diterapkan pada mesin OHC Over Head Camshaft dan DOHC Dual Over Head Camshaf, di mana. poros noknya berada di atas kepala silinder. Poros nok digerakkan oleh poros engkol melalui timing belt. Dan juga sering di pergunakan dengan timing chain. Timing belt terbuat dari karet tahan panas dan gesekan. Timing belt bertahan sampai jarak tempuh + 100.000 km seratus ribu kilo meter. A B Gambar 33. Timing belt dan Timing chain Sumber : http:rizkyhyt.blogspot.com Keterangan : A. Timing Belt B. Timing Chain 1. Timing belt 1. Rantai Timing 2. Timing belt idler pulley 2. Crank shat timing sprocket 3. Camshaft timing pulleye 3. Camshat timing sprocket 4. Crank shaft timing fulley 4. Camshaft 5. Crank shaft 5. Cranksahft

BAB III METODOLOGI

3.1. METODE PENGUMPULAN DATA

Adapun metode pengumpulan data yang digunakan adalah melakukan pengumpulan data-data dari observasi lapangan, buku-buku perpustakaan dan dari internet sebagai bahan untuk menyusun skripsi ini, baik berupa data spesifikasi motor diesel, data kajian toritis dan sebagainya yang sebagai faktor pendukung dalam penyusunan skripsi ini hingga selesai.

3.2. BAHAN

Bahan yang digunakan untuk kajian teoritis pada skripsi ini adalah motor bakar diesel yang susunan silindernya tipe segaris inline, dimana dengan motor bakar diesel ini akan di analisa penyebab kerusakannya, dan menghitung volume langkah piston piston displacement untuk diketahui seberapa besar volume langkah piston pada motor bakar diesel. Motor bakar diesel yang dibahas dalam skripsi ini langkah toraknya menggunakan long struke engine dimana langkah toraknya lebih besar dari pada diameter silindernya, dimana long stroke engine ini akan dihitung volume langkahnya dan akan dibandingkan seberapa besar volume langkah pistonnya dengan motor bakar lain yang langkah toraknya menggunakan short stroke engine langkah toraknya lebih kecil dari pada diameter silindernya dan square engine langkah toraknya sama dengan diameter silindernya.

3.3. SPESIFIKASI MESIN.

Sebagai bahan yang akan dianalisa dan dihitung volume langkah toraknya adalah menggunakan motor bakar diesel dengan spesifikasi mesin sebagai berikut: Table 2. Specification Engine Model 4JJ1 Type Turbo Intercooler Displacement cc 2999 Max. Power PsRpm 1363400 Max. Torque KgmRpm 28.51200-3400 Configuration 4 cyl., in-line Bore × Stroke mm 95.4 × 104.9 Sumber : http:cvmakibi.blogspot.com201008specification-dimension-weight overall.html Pada spesifikasi mesin ini menggunakan Long stroke engine langkah pistonnya lebih panjang dari pada diameter silinder nya. Untuk mengetahui besar volume langkah piston pada mesin yang menggunakan short stroke engine langkah toraknya lebih kecil dari pada diameter silindernya digunakan motor bakar diesel dengan spesifikasi mesin sebagai berikut : Table 3. Specification Sumber : http:isuzupanther.blogspot.com200808spek-pu.html Untuk mengetahui besar volume langkah piston pada mesin yang menggunakan square engine langkah toraknya sama dengan diameter silindernya digunakan motor bakar diesel dengan spesifikasi mesin sebagai berikut : Table 4. Specification Tipe Mesin 4 IL, 16 Katup, Isi Silinder 1998 Diameter × Langkah 86.0 × 86.0 Daya Maximum 1365600 Mesin 1TR-FE MT Sumber : http:cvmakibi.blogspot.com2010_08_01_archive.html

BAB IV ANALISIS

GANGGUAN DAN PROSEDUR PEMERIKSAAN

4.1. TROUBLE SHOOTING TENAGA MESIN BERKURANG

Penggunaan kendaraan atau mobil secara terus-menerus, mengakibatkan bagian-bagian atau komponen-komponen pada mesin engine mengalami keausan dan perubahan bentuk. Perubahan yang tidak dapat dihindari tersebut akibat gesekan, pengaruh panas, kotor pada sistem pelumasan selama penggunaan yang menyebabkan kotoran ikut terbawa oleh pelumas ke kepala silinder dan turun ke ring yang menyebabkan dinding silinder tergores. Komponen mesin agar dapat bekerja optimal, maka pada bagian-bagian mesin harus dilakukan penyetelan ulang atau penggantian dan pembersihan kotoran. Tindakan yang dilakukan sebelum melakukan penyetelan atau penggantian komponen, terlebih dahulu diadakan pemeriksaan terjadinya gangguan-gangguan atau penyebab-penyebab terjadinya tenaga mesin berkurang reduced power engine.

4.1.1. Tenaga Power engine berkurang disertai tekanan kompresi rendah

yang terjadi kebocoran pada saat langkah kompresi, gangguan ini disebabkan :

1. Pada mekanisme katup :

 Celah katup hisap maupun katup buang terlalu lebar, yang disebabkan : a Terjadi keausan pada bidang sisi naik dan turun pada puncak poros bubungan yaitu clearence antara poros bubungan nok dengan lifter longgar yang menyebabkan celah katup hisap dan katup buang menjadi besar. 1 3 2 4 5 6 Gambar 34. Persinggungan poros bubungan dengan lifter Sumber : http:www.faizalhp.co.cc Keterangan : 1. Rooker arm 4. Valve lifter 2. Valve katup 5. Poros bubungan 3. Pushrod 6. poros camsaf b Tegangan dari pegas katup berkurang, yang disebabkan oleh pemakaian secara terus-menerus dan umur dari pegas katup itu sendiri sehingga tegangan dari pegas katup menjadi berkurang, sehingga katup tidak bias kembali dengan sempurna atau katup tidak terangkat dengan sempurna dan menimbulkan celah katup menjadi besar. c Ujung batang katup sudah tidak rata, aus atau rusak, yang disebabkan hentakan secara terus menerus dari pegas katup pada waktu katup menutup, yang menyebabkan persinggungan pada kedua ujung antara ujung batang katup dan ujung pada rocker arm tidak rapat yang menimbulkan celah pada katup.