tugas mata kuliah motor diesel 2
TRANSCRIPT
TUGAS MATA KULIAH MOTOR DIESEL
TENTANG KOMPONEN-KOMPONEN MOTOR DIESEL
Oleh:
Rakman endro hutabarat
1102507/2011
Fakultas Teknik
Universitas negeri Padang
2013
MOTOR DIESEL
A. Pengertian Motor Diesel
Motor diesel adalah motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion
engine), dimana prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis.
Energi kimia di dapatkan melalui proses reakasi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan
udara di dalam ruang bakar.
Motor diesel ditemukan oleh Rudolf Diesel, pada tahun 1872. Dahulu motor diesel menggunakan
siklus diesel tapi sekarang ini menggunakan siklus sabathe. Motor diesel mempunyai tekanan
kompresi yang tinggi (30 – 45 kg/cm2) agar temperatur udara yang dikompresikan mencapai
500°C atau lebih.
Gambar: Pandangan Samping Motor Diesel 4 Langkah
Komponen-komponen motor diesel yang bergerak:
A. Piston
Piston bergerak turun naik di dalam silinder untuk melaku- kan langkah hisap,
kompresi, usaha, dan buang. Fungsi utama dari piston adalah untuk menerima tekanan
pembakaran dan mene- ruskannya ke poros engkol mela-lui connecting rod. Piston terbuat dari
alumunium alloy (paduan alumunium), karena ringan dan radiasi panas baik.
Gambar: Penempatan ring piston
Pada piston motor diesel tipe injeksi langsung terdapat lubang yang berfungsi sebagai
ruang bakar.
Pada sebagian piston, pada kepalanya diberi heat dam dan ada juga yang pada ring slot pertama
dibuat dari FRM (Fiber Reinforced Metal) yang merupakan perpaduan antara alumunium dan ceramic
fiber. Kedua cara ini bertujuan untuk mencegah perubahan bentuk piston pada groove no. 1 karena
panas. Pada beberapa piston terdapat offset dan cooling channel. Offset berfung-si untuk
mencegah keausan ke satu sisi yang berlebihan. Cooling channel berfungsi untuk mendinginkan
piston. Piston slap adalah benturan ke samping akibat tenaga dorong pembakaran.
Gambar: Kelengkapan piston
B. Piston ring
Gambar: Piston ring
Pegas piston (piston ring) dipa-sang dalam ring groove. Ring piston terbuat dari baja
special. Pada piston terdapat 3 Buah r ing piston.
Ring piston berfungsi untuk :
1. Mencegah kebocoran selama langkah kompresi dan usaha.
2. Mencegah oli yang melumasi piston dan silinder masuk ke ruang bakar.
3. Memindahkan panas dari piston ke dinding silinder.
Ring Piston dibagi menjadi 2 yaitu:
a. Pegas Kompresi
Pada setiap piston terdapat 2 pegas kompresi. Pegas kompresi ini disebut top
compression ring dan second compression ring.
Gambar: Posisi Pegas Kompresi
b. Ring Pengontrol Oli
Ring pengontrol oli (oil control ring) diperlukan untuk membentuk lapisan oli tipis (oil
film) antara piston dan dinding silinder. Pegas oli ini disebut third ring. Ada dua tipe
pegas, integral dan segment.
Gambar: Ring pengontrol oli
Pena piston (piston pin) menghubungkan piston dengan bagian ujung yang kecil dari
connecting rod. Dan meneruskan tekanan pem- bakaran yang berlaku pada torak ke
connecting rod. Pena piston berlubang di dalamnya untuk mengurangi berat yang
berlebihan dan kedua ujung ditahan oleh bushing pena torak (piston pin boss).
C. Pen piston
Pin piston berfungsi untuk mengikat dan menghubungkan torak dengan bagian ujung yang kecil (
small end ) pada batang torak. Selain itu, pin piston juga berfungsi sebagai pemindah tenaga dari
piston ke connecting rod supaya gerak bolak-balik dari piston dapat diubah menjadi gerak berputar
pada cran shaft.
Pena torak berlubang didalamnya untuk mengurangi berat yang berlebihan dan kedua ujung ditahan
oleh bussing pena torak ( piston pin boss ). Pada kedua ujung pena ditahan oleh dua buah pegas
pengunci snap ring.
Gambar: Pin piston
Piston dan connecting rod dihubungkan dengan 4 cara yaitu :
D. Snap Ring
Snap ring berfungsi sebagai pengunci pada piston.
E. Conecting rod/batang Piston
Batang piston (connecting rod) berfungsi untuk mene- ruskan tenaga yang dihasil- kan
oleh piston ke crank shaft. Bagian ujung connecting rod yang berhubungan dengan piston pin
disebut small end, dan yang berhubungan dengan poros engkol adalah big end. Pada
connecting rod terdapat oil hole yang berfungsi untuk memercikkan oli untuk melumasi piston.
Connecting rod berfungsi untuk menghubungkan atau meneruskan gerakan piston ke poros engkol.
Gerakan turun naik menjadi gerak putar. Terdiri dari Rod small end dan Rod big end.
Satu ujung, yang disebut ujung kecil dari batang engkol, dipasangkan kepada pena pergelangan (wrist
pin) atau pena tora (piston pin) yang terletak didalam torak. Ujung yang lain atau ujung besar
mempunyai bantalan untuk pen engkol. Batang engkol mengubah dan meneruskan gerak bolak-balik
(reciprocating) dari torak menjadi putaran kontinu pena engkol selama langkah kerja dan sebaliknya
selama langkah yang lain.
Gambar: Conecting rod
F. Bantalan (Metal Round)
Bantalan berfungsi untuk menghindari keausan yang cepat akibat gesekan secara terus
menerus.
G. Poros engkol (crankshaft)
Poros engkol berfungsi untuk menerima gerakan dari piston menjadi gerak putar yang akan
diteruskan ke roda gila, kopling transmisi, propeler dan rear axle/roda. Poros engkol berputar dibawah
aksi torak melalui batang engkol dan pena engkol yang terletak diantara pipi engkol (crankweb), dan
meneruskan daya dari torak kepada poros yang digerakkan. Bagian dari poros engkol yang didukung
oleh bantalan utama dan berputar didalamya disebut tap (journal). Poros engkol (crankshaft) terbuat
dari baja carbon dan berfungsi untuk merubah gerak naik turun piston menjadi gerak putar. Bantalan
poros engkol terbuat dari logam putih (baja + timah, timah hitam dan seng), logam kelmet
(baja + tembaga dan timah hitam), logam alumunium ( baja + alumunium dan timah).
Gambar poros engkol
Bagian bagian poros engkol adalah sebagai berikut:
a. Main Journals
Main journals adalah permukaan yang sangat disemir menempatkan di pusat batang
itu. Poros Perputaran crankshaft berlari melalui/sampai titik pusat jurnal yang utama itu.
Jurnal yang utama berputar secara keseluruhan bearing/tegas mengandung yang diciptakan
oleh blok mesin/motor dan kopiah utama.
b. Rod Journals
Rod journals adalah yang sangat disemir permukaan bagi/kepada yang mana
menghubungkan tangkai menyertakan. Mereka melingkar di sekitar sumbu rotasi crankshaft's
itu. Jumlah tenaga putaran yang mereka menyampaikan/kirim ditentukan oleh jarak antara
poros pusat jurnal dan sumbu rotasi itu. Jurnal dirancang sangat ada selalu sedikitnya satu
piston pada atas suatu kuasa/ tenaga memukul.
c. Counter Weights
Counter weights adalah menyeimbangkan crankshaft itu. Berat/beban piston dan
menghubungkan tangkai, didalam kombinasi dengan offset jurnal tangkai, akan menghasilkan
suatu getaran kejam jika crankshaft tidaklah seimbang.
d. Crankshaft Gear
Crankshaft berfungsi sebagai penerus putaran poros engkol untuk memutar gear yang
lain, yaitu: camshaft gear, injection pump gear, dan idle gear.
e. Locking lip
Locking lip yang berfungsi untuk mencegah bantalan ikut berputar. Thrust
washer berfungsi untuk mencegah gerak aksial (maju mundur) yang berlebihan.
H. Roda penerus (flywheel)
Roda penerus terbuat dari baja tuang dan berfungsi untuk menyimpan tenaga putar motor.
Flywheel dilengkapi dengan ring gear yang berfungsi untuk perkaitan dengan gigi pinion motor
starter.
Gambar roda penerus/flywheel
I. Poros nok
Poros nok berfungsi untuk menggerakkan mekanisme katup dan pompa oli. Untuk motor
bensin ditambah menggerakkan pompa bahan ba- kar dan distributor.
Gambar poros nok/camshaft
Camshaft gear berfungsi untuk menerima putaran dari gear poros engkol dan memutar poros cam.
Camshaft digerakkan oleh crank-shaft dengan 3 cara :
1. Timing gear.
2. Timing chain.
3. Timing belt
J. Rocker Arm dan Shaft
Rocker arm berfungsi untuk menekan katup saat tertekan ke atas oleh push rod. Rocker arm
dilengkapi skrup dan mur pengunci untuk penyetelan celah katup. Pada motor yang menggunakan
lifter hidraulis tidak dilengkapi skrup dan mur pengunci.
K. Pengangkat Katup ( Tappet valve )
Pengangkat katup (valve lifter) berfungsi untuk mene- ruskan gerakan camshaft ke push
r od. Pada motor yang meng- gunakan lifter konvensional celah katupnya harus distel, tetapi
ada mesin yang menggunakan hydraulic lifter tidak perlu melakukan pe- nyetelan celah katup
karena ce-lahnya selalu 0 mm.
Gambar pengangkat katup
L. Batang Penekan ( Push rod )
Batang penekan (push rod) ber -fungsi untuk meneruskan gerak-an lifter ke rocker arm.
Gambar push rod
M. Katup
Katup terbuat dari baja khusus (special steel). karena katup berhubungan dengan tekanan
dan temperatur tinggi. Pada umumnya katup masuk lebih besar dari katup buang. Agar katup
menutup rapat pada dudukannya, maka permukaan sudut katup (valve face angle) dibuat pada
44,5° atau 45,5°
Gambar katup
N. Pegas katup
Pegas katup (valve spring) digunakan untuk menutup katup. Pada umumnya motor meng-
gunakan 1 pegas untuk tiap katupnya, tetapi ada juga yang m enggunakan 2 pegas. Penggunaan
pegas yang ja- rak pitchnya berbeda (uneven pitch spring) / pegas ganda (double spring adalah
untuk mencegah katup melayang. Katup melayang adalah gerakan katup yang tidak seirama
dengan gerakan cam saat putaran tinggi. Pegas dengan jarak pitch berbeda tipe asymetrical dipasang
dengan bagian yang lebih renggang pada posisi atas.
Gambar pegas katup
O. Dudukan katup (valve seat)
Dudukan katup dipa-sang dengan jalan dipres pada kepala silinder. Valve seat berfungsi
untuk dudukan katup sekaligus memindahkan panas dari katup ke kepala silinder. Dudukan katup
terbuat dari baja khusus tahan panas dan aus.
Gambar: Dudukan katup
P. Bushing
Bushing penghantar katup terbuat dari besi tuang dan berfungsi untuk mengarahkan katup agar
duduk tepat pada valve seat. Gerakan katup yang tidak lembut atau batang katup yang macet pada
bushing penghantar katup disebut katup macet (valve stinking). Oil seal berfungsi untuk mencegah oli
motor masuk ke ruang bakar melalui bushing katup, bila oil seal rusak akan menyebabkan oli masuk ke
dalam ruang bakar, akibatnya oli menjadi boros. Biasanya lebih mudah masuk ke ruang bakar
melalui katup masuk.
Komponen-komponen motor Diesel yang tidak bergerak
A. Clinder Block dan Cylinder Liner
Cylinder block terbuat dari besi tuang dan berfungsi untuk dudukan komponen- komponen
motor dan terdapat water jacket untuk tempat aliran air pendingin. Cylinder liner adalah silinder
yang dapat dilepas Cylinder liner dibagi menjadi 2 tipe : dry type dan wet type.
Gambar Clynder block
B. Cylinder head
Karena perbandingan kompresinya lebih tinggi, ruang bakar motor diesel lebih kecil dari
ruang bakar motor bensin dan konstruksi lebih rumit. Cylinder head terbuat dari besi tuang dan
berfungsi sebagai dudukan mekanisme katup, injektor dan glow plug juga sebagai ruang bakar.
C. Gasket
Gambar gasket
Gasket kepala silinder (cylin- der head gasket) letaknya antara blok silinder dan kepa- la
silinder, fungsinya untuk mencegah kebocoran gas pembakaran (kompresi), air pendingin dan
oli. Umumnya gasket terbuat dari gabungan karbon dan lem- pengan baja (carbon clad sheet
steel) atau steel laminated.
D. Celah Piston (Celah Antara Piston dengan Silinder)
Gambar celah piston
Saat piston menjadi panas akan terjadi sedikit pemuaian dan mengakibatkan diameter -
nya bertambah, maka antara silinder dan piston dibuat celah yang disebut piston clearance.
Pada umumnya celah piston an- tara 0,02 – 0,12 mm. Bentuk piston saat dingin, diameter atas
lebih kecil dari diameter bawah
a. Celah Ujung Pegas
Pegas piston akan mengem- bang bila dipanaskan. Dengan alasan ini pada ujung ring piston
harus terdapat celah yang disebut ring end gap. Besarnya celah pada umum - nya adalah 0,2 –
0,5 mm pada temperatur ruangan, dan diukur pada 10 mm dan 120 m m dari atas silinder.
E. Ruang Injeksi
Macam-macam Ruang Injeksi Langsung yaitu:
1. Multi-spherical
Keuntungan Multi-spherical:
a. Effisiensi panas tinggi (tidak memerlukan glow plug).
b. Konstruksi cylinder head sederhana.
c. Karena kerugian panas kecil, perbandingan kom presi dapat diturunkan.
Kerugian:
a. Pompa injeksi harus menghasilkan tekanan yang tinggi.
b. Kecepatan maksimum lebih rendah.
c. Suara lebih besar (berisik).
d. Bahan bakar harus bermutu tinggi.
2. Tipe Ruang Bakar Kamar Depan
Bahan bakar disemprotkan oleh injection nozzle ke pre- combustion chamber. Sebagi- an akan
terbakar di tempat dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis di ruang bakar utama(main
chamber)
Keuntungan:
a. Pemakaian bahan bakar lebih luas.
b. Detonasi dapat dikurangi karena menggunakan injektor tipe throttle. 3. Motor tidak terlalu
peka terhadap perubahan timing injeksi.
3. Tipe Kamar Pusar (Swirl Chamber Type)
Kamar pusar mempunyai bentuk spherical. Udara yang dikompresikan piston me- masuki
kamar pusar dan membentuk aliran turbulensi. Sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya
yang tidak terbakar akan dibakar habis di main combustion chamber.
Keuntungan:
a. Kecepatan motor tinggi.
b. Gangguan pada nozzle (tipe pin) lebih kecil.
c. Operasi motor lebih halus.
Kerugian:
a. Kecepatan cylinder head rumit.
b. Effisiensi panas rendah.
c. Menggunakan glow plug.
F. Detonasi lebih mudah terjadi.
G. Silinder
Silinder berfungsi sebagai tempat untuk menghasilkan energi panas dari proses pembakaran
bahan bakarsekaligus juga sabagai tempat bolak balik dari pistonuntuk merobah energi panas menjadi
energi mekanik.
Susunan silinder menurut konstruksi engine terdiri atas:
a. tipe in line silinder disusun dalam satu garis atau vertikal
b. v type silinder disusun dalam dua garis yang berbentuk sudut v.
c. horizontal type, yaitu silinder bekerja secara horizontal
H. Intake manifold
Intake manifold terbuat dari paduan alumunium yang dapat memindahkan panas lebih
efektif dan berfungsi sebagai tempat pemasukan udara yang akan ke silinder. Exhaust manifold
berfungsi untuk menampung gas bekas dari semua silinder untuk dialirkan ke exhaust pipe.
Pipa buang (exhaust pipe) adalah pipa baja yang mengalirkan gas bekas dari exhaust m
anifold ke udara bebas. Muffler berfungsi untuk mendinginkan gas buang (600 – 800°C) agar saat
dilepas ke udara luar tidak akan meledak.
Intake manifold motor diesel mempunyai kevakuman yang kevakuman untuk booster rem
lebih rendah dibanding motor bensin, oleh karena itu di- butuhkan pompa vakum yang berfungsi
untuk menghasilkan kevakuman untuk booster rem.
I. Karter (crankcase)
Karter berfungsi menyatukan silinder, torak dan poros engkol,melindungi semua bagian yang
bergerak dan bantalanya dan merupakan reservoir bagi minyak pelumas. Disebut sebuah blok silinder
kalau lapisan silinder disisipkan didalamya. Bagian bawah dari karter disebut plat landasan.
Oil pan terbuat dari baja dan dilengkapi separator untuk menjaga agar permukaan oli tetap rata
ketika ketika ken- daraan dalam posisi miring. Penyumbat oli (drain plug) letak- nya di bagian
bawah oil pan yang berfungsi untuk mengeluarkan oli motor bekas.
Daftar pustaka
Toyota astra motor, Newstep 1 Training manual
Drs. Daryanto.1999. Reparasi mesin mobil. Jakarta: Bumi Aksara