MAKALAH

PEMELIHARAAN PREVENTIF

PADA SEPEDA MOTOR

Disusun guna memenuhi tugas

mata kuliah Teknik Pemeliharaan Permesinan

oleh :

Dimas Prihandana NIM. 5201407054

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2011

A. Pendahuluan

Pada era modern seperti sekarang ini semua aktifitas manusia tidak lepas

dari bantuan alat-alat teknologi yang terus berkembang. Mobilitas manusia yang

semakin berkembang juga mengharuskan kita untuk mempunyai kendaraan

pribadi demi memperlancar semua aktifitas yang kita lakukan sehari-hari. Karena

memiliki kendaraan pribadi pada zaman sekarang ini bukanlah menjadi suatu hal

yang dianggap mewah atau berlebihan. Sepeda motor merupakan pilihan banyak

orang untuk menjadi kendaraan pribadi mereka untuk mempermudah segala

keperluan yang mereka lakukan di luar ruangan. Selain karena harganya yang

terjangkau bagi kalangan menengah ke bawah, sepeda motor juga dapat

menghindari kemacetan yang sering terjadi di kota-kota besar.

Namun apa yang terjadi jika kendaraan yang biasa kita gunakan untuk

mempermudah semua aktifitas kita kemudian kurang optimal dalam kerjanya atau

mungkin rusak. Malah akan menghambat aktifitas anda yang sehari-harinya

menggunakan sepeda motor. Seperti contoh; pengantar surat, pengantar makanan

siap antar dan lain-lain. Apa yang terjadi jika tiba-tiba kendaraan yang anda

gunakan mati atau rusak?

Sebelum hal-hal yang buruk terjadi pada kendraan pribadi anda, alangkah

baiknya dilakukan pemeliharaan preventif (pencegahan) sebelum timbul masalah

yang lebih serius. Karena dengan adanya pemeliharaan dan pemeriksaan yang

rutin terhadap kendaraan anda, anda dapat memperpanjang usia pakai kendaraan

anda dan mengurangi resiko kerusakaan secara tiba-tiba.

Tetapi sebelum anda melakukan pemeliharaan dan pemeriksaan, anda

harus mengerti dan memahami terlebih dahulu bagaimana konsep motor bensin

kendaraan anda bekerja atau beroperasi. Bagian-bagian apa saja yang kiranya

memerlukan perhatian khusus. Berikut cara kerja mesin yang bisa anda pahami.

B. Konsep Motor Bakar

Motor bakar adalah mesin konversi energi yang dalam upaya untuk

mendapatkan tenaga output diperoleh melalui proses pembakaran bahan bakar

(mengubah tenaga panas/kalor menjadi tenaga mekanik). Motor bakar termasuk

dalam kelompok Mesin Pembakaran Dalam (internal combustion engine), karena

proses pembakaran terjadi didalam mesin itu sendiri. jadi antara medium yang

memanfaatkan fluida kerja dengan fluida kerjanya tidak dipisahkan oleh dinding

pemisah. Contoh dari motor bakar adalah mesin diesel, mesin bensin dan turbin

gas. Disamping ada mesin pembakaran dalam, ada juga mesin pembakaran luar

(external combustion engine), yaitu mesin dimana proses pembakaran bahan

bakar dilakukan ditempat yang terpisah dengan pemnfaatan tenaga output.

Contohnya ketel uap untuk memutar turbin. Secara umum proses pembakaran

terjadi karena adanya unsur bahan bakar, oksigen (udara) dan api (panas). Udara

mempunyai 2 sifat yang dapat dimanfaatkan untuk proses pembakaran, yaitu:

a. Udara dapat dimampatkan.

b. Suhu udara akan naik bila dimampatkan.

Agar pembakaran berlangsung dengan mudah, maka campuran udara-

bahan bakar harus merata(homogen). Untuk itulah bahan bakar harus dikabutkan

agar mudah bercampur dengan udara, baik menggunakan karburator pada mesin

bensin atau oleh injektor pada mesin diesel.

Pada mesin bensin, proses pencampuran udara dan bahan bakar terjadi di

dalam komponen karburator. Panas maksimum hasil pembakaran akan diperoleh

pada komposisi campuran udara dengan bahan bakar adalah 15 : 1 (mengacu pada

berat bukan volume). Campuran ini masuk ke ruang bakar/silinder melalui intake

manifold pada saat piston bergerak turun. Di dalam silinder, campuran bahan

bakar dimampatkan/di kompresi pada saat piston bergerak naik dan pada

menjelang akhir langkah kompresi, api dinyalakan dari busi sehingga terjadilah

proses pembakaran di dalam silinder. Perbandingan kompresi memberikan

petunjuk berapa besar pemampatan yang terjadi pada suatu motor. Tekanan gas

pembakaran ini mendorong piston ke bawah yang menyebabkan piston bergerak

turun-naik bolak-balik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus bolak-

balik (reciprocating) piston diubah menjadi gerak putar (rotary) pada poros

engkol melalui batang piston. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada

motor bakar. Agar perubahan gerak dari gerak bolak-balik menjadi gerak putar

dapat terjadi, maka pada poros engkol tidak dibuat satu sumbu, sehingga poros

engkol dapat mengayun saat berputar. Karena penyalaan bahan bakar diakibatkan

oleh percikan api dari busi, maka motor bensin disebut motor penyalaan busi

(spark ignition engine).

Posisi tertinggi yang dicapai oleh torak didalam silinder disebut Titik Mati

Atas (TMA), dan posisi terendah disebut Titik Mati Bawah (TMB), jarak

bergeraknya torak antara TMA dan TMB disebut langkah torak (stroke).

Gambar 1.1 Piston dan mekanisme crank pin

Gambar 1.2 Langkah piston (stroke)

Sedangkan pada mesin diesel yang dimasukkan ke dalam ruang bakar/

silinder pada saat langkah hisap piston (Torak) hanya udara saja. Selanjutnya

udara tersebut dikompresikan smpai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi.

Beberapa saat sebelum piston mencapai titik mati atas (TMA), bahan bakar solar

diinjeksikan dengan tekanan tinggi sehingga berbentuk kabut. Akibat suhu dan

tekanan udara di dalam silinder yang tinggi, maka partikel-partikel bahan bakar

akar menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar

bahan bakar dapat terbakar dengan sendirinya, maka dibutuhkan rasio kompresi di

ruang bakar 15 – 22 dan suhu udara kompresi sekitar 600C. karena proses

penyalaan bahan bakar pada motor diesel disebabkan karena suhu udara kompresi

di dalam ruang bakar, maka motor diesel disebut motor penyalaan kompresi

(compression ignition engine). Jadi pada motor bakar ini terjadi konversi dari

energi kimia bahan bakar menjadi energi panas pada silinder dan selanjutnya

diubah lagi menjadi energi mekanik berupa gerak putar poros engkol melalui

batang piston.

Perbedaan antara motor diesel dan bensin dapat dilihat pada tabel

berikut:

Item Motor Diesel Motor BensinSiklus Pembakaran Siklus Sabathe Siklus Otto

Rasio kompresi 15-22 6-12

Ruang bakar Rumit Sederhana

Percampuran bahan bakar

Diinjeksikan pada akhir langkah

Dicampur dalam karburator

Metode penyalaan Terbakar sendiri Percikan busiBahan bakar Solar BensinGetaran suara Besar KecilEfisiensi panas (%) 30-40 22-30

Motor diesel juga mempunyai keuntungan dibanding motor bensin, yaitu:

a) Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena efisiensi panas lebih

baik, biaya operasi lebih hemat karena solar lebih murah.

b) Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih sedikit, karena tidak

menggunakan sistem pengapian

c) Jenis bahan bakar yang digunakan lebih banyak

d) Operasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan besar, karena

variasi momen yang terjadi pada perubahan tingkat kecepatan lebih

kecil.

Namun motor diesel memiliki kerugian, yaitu:

a) Suara dan getaran yang timbul lebih besar (hampir 2 kali) daripada

motor bensin. Hal ini disebabkan tekanan yang sangat tinggi (hampir

60 kg/cm2) pada saat pembakaran

b) Bobot per satuan daya dan biaya produksi lebih besar, karena bahan

dan konstruksi lebih rumit untuk rasio kompresi yang tinggi

c) Pembuatan pompa injeksi lebih teliti sehingga perawatan lebih sulit

d) Memerlukan kapasitas baterai dan motor starter yang besar agar

dapat memutar poros engkol dengan kompresi yang tinggi.

Motor bakar dapat pula dikelompokkan menurut kedaannya sebagai

berikut:

a. Menurut bahan bakar yang digunakan; motor gas, motor bensin, motor

minyak tanah dan motor diesel.

b. Menurut proses kerjanya; motor kerja tunggal dan motor kerja ganda

(motor bekerja ganda apabila pada kedua sisi torak masing-masin

terjadi pembakaran).

c. Menurut tujuan dan pemakaiannya; motor stasioner dan motor tidak

stasioner (sepeda motor, mobil).

d. Menurut yang dikompresi; motor dengan kompresi udara dan motor

dengan kompresi campuran bahan bakar dan udara.

e. Menurut cara penyalaan bahan bakar; spark ignition engine dan

compression ignition engine.

f. Menurut langkah torak/piston; motor 2 Tak dan motor 4 Tak.

g. Menurut susunan silinder atau bentuk konstruksinya; motor mendatar,

motor tegak, motor sebaris, motor V, motor X, motor radial, motor

bintang, motor bokser.

h. Menurut gerakan mesin; translasi dan rotasi.

2. Motor 2 Tak, 4 Tak dan Motor Rotary

Berdasarkan siklus kerjanya, motor bakar dikelompokkan menjadi motor 2

Tak dan motor 4 Tak. Agar motor dapat bekerja, ada beberapa gerakan (siklus)

yang harus dipenuhi, yaitu:

Mengisi silinder dengan campuran yang dapat dibakar.

Memampatkan campuran.

Membakar campuran sehingga dihasilkan pemuaian dan

menghasilkan tenaga.

Membuang gas bekas pembakaran dari dalam silinder.

a. Motor 2 Tak

Motor 2 Tak adalah motor bakar yang dalam memperoleh tenaga

dilakukan dalam 2 langkah piston dan 1 kali putaran poros engkol/crank shaft.

Motor 2 Tak mempunyai ciri-ciri sebagai berikut:

Setiap dua langkah piston terdapat satu langkah ekspansi.

Pada dinding silinder terdapat saluran masuk dan saluran

buang.

Pembilasan terjadi pada waktu piston berada di sekitar TMB.

Untuk membuka dan menutup saluran masuk, dilakukan oleh Piston pada

saat gerak bolak-balik piston itu sendiri. Tetapi ada kalanya pada intake manifold

dilengkapi dengan katup harmonika (Reed valve) atau katup rotary, agar efisiensi

pemasukan bahan bakar lebih baik.

Prinsip kerja motor bensin 2 Tak adalah sebagai berikut:

1) Piston bergerak menuju TMA, saluran masuk terbuka sehingga

mengakibatkan tekanan di ruang engkol menurun. Akibatnya,

campuran bahan bakar dan udara dari karburator masuk ke ruang

engkol. Sementara itu di atas piston terjadi langkah kompresi.

Sampai akhir kompresi (beberapa derajat sebelum TMA) busi

menyala dan membakar campuran bahan bakar-udara dan

menghasilkan tekanan dan suhu tinggi. Gerakan piston ke TMA

menutup saluran buang dan saluran pembilas merupakan kondisi

awal terjadinya langkah kompresi, dimana campuran bahan bakar-

udara di atas piston dimampatkan hingga suhu dan tekanannya

naik. Sedangkan volume ruang di bawah piston membesar dan

tekanannya turun.

2) Piston menuju TMB, menutup saluran masuk dan memperkecil

ruang engkol sehingga pada ruang engkol tekanannya bertambah

besar yang mengakibatkan campuran bahan-bakar udara yang

berada di ruang engkol cenderung bergerak ke atas piston melalui

saluran bilas. Dengan bergeraknya piston ke TMB, saluran buang

akan terbuka dan sisa pembakaran akan mengalir keluar. Aliran

muatan segar ini mempercepat keluarnya sisa pembakaran, namun

ada sebagian muatan segar yang ikut keluar. Hal ini yang

Gambar 1.3 Bentuk dasar mesin 2 Tak

menyebabkan pada motor 2 Tak mengeluarkan asap. Langkah ini

disebut pembilasan. Peristiwa ini berlangsung selama mesin hidup.

Untuk meningkatkan kemampuan mesin 2 Tak dilakukan dengan

memperbanyak campuran bahan bakar-udara yang masuk ke ruang engkol dan

yang dikompresikan, serta dibutuhkan saat pembakaran yang tepat. Oleh karena

itu saat pembukaan dan penutupan saluran pada dinding silinder (port timing)

sangat menentukan efisiensi mesin. Port Timing motor 2 Tak menggunakan valve

piston, artinya dengan gerak bolak-balik piston bertindak sebagai katup pada

saluran dinding silinder, seperti di jelaskan pada tabel berikut:

Saluran Masuk Pembilasan Pembuangan

Terbuka 20 d.e sebelum

TMA

35 d.e sebelum

TMB

50 d.e sebelum

TMB

Tertutup 30 d.e sebelum

TMA

30 d.e sebelum

TMA

40 d.e sebelum

TMB

d.e = derajat engkol

apabila busi memercikkan api pada 10 derajat sebelum TMA, maka

besarnya sudut pembukaan saluran sebagai berikut:

a. Saluran masuk : 40 d.e. + 30 d.e. = 70 derajat engkol

b. Saluran bilas : 35 d.e. + 30 d.e. = 65 derajat engkol

c. Saluran buang : 50 d.e. + 40 d.e. = 90 derajat engkol

C. Pemeliharaan Mesin dan Komponen Lainnya

D. Kesimpulan

Dengan memahami konsep dari cara kerja kendaraan anda maka

setidaknya anda dapat menanggulangi permaasalahan yang timbul secara

tiba-tiba pada kendaraan anda. Dan dengan dilakukannya pemeliharaan

yang rutin dan benar terhadap sepeda motor anda, diharapkan anda dapat

memperpanjang umur kendaraan anda. Tetapi jika anda masih ragu atau

kurang yakin untuk melakukan pemeriksaan dengan kemampuan anda

sendri, maka anda dapat menyerahkan pemeriksaan kendaraan anda di

kerjakan oleh bengkel yang berpengalaman.