TROUBLESHOOTING
TOYOTA GREAT
COROLLA SERI 4A-FE TAHUN 1993
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Otomotif & Manufaktur
Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh :
DENDY HANDOKO
20133020035
JURUSAN TEKNIK MESIN DAN MANUFAKTUR
POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
i
TUGAS AKHIR
ANALISIS
OVERHAUL
PENGUKURAN SERTA
TROUBLESHOOTING
TOYOTA GREAT
COROLLA SERI 4A-FE TAHUN 1993
Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Otomotif & Manufaktur
Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta
Disusun oleh :
DENDY HANDOKO
20133020035
JURUSAN TEKNIK MESIN DAN MANUFAKTUR
POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
ii
HALAMAN PERSETUJUAN LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISIS OVERHAUL PENGUKURAN SERTA TROUBLESHOOTING TOYOTA GREAT COROLLA SERI 4A-FE TAHUN 1993
Telah disetujui dan disahkan pada tanggal 31 Agustus 2016
Untuk di pertahankan di Depan Dewan Penguji Tugas Akhir Politeknik Program Studi Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur Muhammadiyah
Yogyakarta Disetujui oleh:
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Mirza Yusuf, S.Pd.T., M.T. Andika Wisnujati, S.T.,M.Eng NIK.19861014201604183013 NIK.19830812201220183001
Mengetahui:
Direktur Ketua Program Studi Teknik Mesin Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta Otomotif dan Manufaktur
iii
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR
ANALISIS OVERHAUL PENGUKURAN SERTA TROUBLESHOOTING TOYOTA GREAT COROLLA SERI 4A-FE TAHUN 1993
Disusun Oleh : Dendy Handoko
20133020035
Telah dipertahankan di Depan dewan Penguji Pada Tanggal 31 Agustus 2016 Dan Dinyatakan Memenuhi Syarat Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya D3
DEWAN PENGUJI
Nama Lengkap dan Gelar Tanda Tangan
1. Ketua : Mirza Yusuf, S.Pd.T., M.T. ... 2. Penguji 1 : Andika Wisnujati, S.T.,M.Eng. ... 3. Penguji 2 : Muhammad Abdus Shomad, S.T., M.Eng. ...
Yogyakarta, 31 Agustus 2016
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN OTOMOTIF DAN MANUFAKTUR POLITEKNIK MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
DIREKTUR
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
Yang bertanda tangan di bawah ini, Nama : Dendy Handoko NIM : 20133020035
Jurusan : Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur
Judul : Analisis Overhaul Pengukuran serta Troubleshooting Toyota Great Corolla Seri 4A-FE Tahun 1993
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untk memperoleh gelar Ahli Madya atau gelar lainya di suatu Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah disebutkan dalam Daftar Pustaka.
Yogyakarta, 31 Agustus 2016 Yang Menyatakan,
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan penuh rasa syukur kepada Allah SWT
Kupersembahkan Tugas Akhir ini khusus untuk
Orang tua yang selalu memberikan perhatian, dukungan dan dorongan
serta Do’a restunya. Mengajarkan makna sebagaai titipan yang
diberikan Allah SWT dalam hidup dengan segala pengorbanan untuk
kebahagiaanku.
Adik-adik, yang senantiasa memberikan semangat dan canda tawa.
Afif Ghina Hayati, teman, sahabat, tempat berkeluh kesah, yang selalu
memberikan semangat dan inspirasi dalam penulisan tugas akhir ini.
Teman-teman kelas A 2013 yang telah berjuang bersama selama 3
tahun,yang selalu memberikan canda tawa selama masa perkuliahan,
yang selalu saling mendukung dan menyemangati satu sama lain.
Teman-teman Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur 2013 yang tidak
bisa disebutkan satu persatu.
Seluruh mahasiswa Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur dimanapun
berada, dan seluruh pihak yang membutuhkan data dari penelitian ini.
vi
HALAMAN MOTTO
“Sesuatu akan menjadi kebanggaan,
jika sesuatu itu dikerjakan,
bukan hanya dipikirkan.
Sebuah cita-cita akan menjadi kesuksesan,
jika kita berusaha untuk mencapainya,
vii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wr.wb.
Segala puji bagi Allah SWT Yang Menguasai segala sesuatu, Sholawat dan salam selalu tercurahkan kepada Rasulullah SAW dan sahabat-sahabatnya.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untk memperoleh gelar ahli madya pada Jurusan Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta.
Selama penyusunan Tugas Akhir ini banyak rintangan yang penyusun dapatkan, tapi berkat bantuan, bimbingan, dan dorongan dari berbagai pihak akhirnya dapat terselesaikan dengan baik. Melalui kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terimakasih atas kerja sama dan dukungan dari berbagai pihak selama proses penelitian maupun penyusunan tugas akhir ini kepada :
1. Bapak Dr. Sukamta, S.T., M.T., selaku Direktur Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta.
2. Bapak Mirza Yusuf, S.Pd.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing I, yang telah memberikan arahan dan bimbingan penyusun dari awal sampai akhir penyusunan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Andika Wisnujati, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing II Tugas Akhir.
4. Bapak Teguh Haryadi, S.Pd.T., selaku Laboran Laboratorium Mesin yang telah banyak memberikan bimbingan kepada penyusun selama melakukan penelitian di Laboratorium.
5. Keluarga yang telah banyak memberikan dukungan moril dan materil serta
viii
6. Teman-teman seperjuangan dalam penelitian dan penyusunan Tugas Akhir. 7. Semua pihak-pihak yang telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
Akhirnya, setelah segala kemampuan dicurahkan serta diiringi dengan
do’a untuk menyelesaikan tugas akhir ini hanyak kepada Allah SWT semua dikembalikan. Wallahu a’lam bi Shhowab.
Wassalamu’alaikum wr.wb.
Yogyakarta, 31 Agustus 2016
x
3.1.Bagan Alir Penelitian ... 28
3.2.Alat dan Bahan ... 30
3.2.1. Alat ... 30
3.2.2. Bahan ... 30
3.3.Metode Perbaikan dan Diagnosa Kerusakan... 31
3.3.1. Metode dan Petunjuk Overhaul ... 31
3.3.2. Diagnosa Kerusakan ... 32
3.4.Metode Pelaksanaan ... 33
3.4.1. Langkah Pembongkaran, Pemeriksaan dan Pemasangan Engine ... 33
3.5.Pentingnya Petunjuk Pemasangan... 70
3.6.Peringatan Bahaya ... 70
BAB IV PEMBAHASAN ... 72
4.1.Proses Pengambilan Data ... 72
4.1.1. Pengambilan Data sebelum dilakukan Overhoul ... 72
4.2.Proses Penghitungan Hasil Kerja ... 96
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 99
A. Kesimpulan ... 99
B. Saran ... 100
xi
Gambar 2.5. Diagram pengapian dan buka-tutup katup ... 15
Gambar 2.6. Shim dan lifter ... 16
Gambar 3.1. Bagan alir analisis pengukuran dan troubleshooting mesin .. 28-29 Gambar 3.2. Pengukuran tekanan kompresi ... 34
Gambar 3.3. Tanda ketika piston pada silinder 1 tepat di TMA langkah kompresi ... 36
Gambar 3.4. Mengukur celah katup menggunakan fuller gauge ... 36
Gambar 3.5. Celah katup yang diukur ketika piston silinder 1 di TMA langkah kompresi ... 37
Gambar 3.6. Celah katup yang diukur ketika piston silinder 4 di TMA langkah kompresi. ... 37
Gambar 3.7. Tanda sebelum melepas timing belt ... 39
Gambar 3.8. Petunjuk pengikatan sub gear dan drive gear ... 42
Gambar 3.9. Melepas baut kepala silinder ... 42
xii
Gambar 3.11. Cara mengungkit kepala silinder ... 43
Gambar 3.12. Peletakan kepala silinder yang aman ... 44
Gambar 3.13. Cara pengukuran diameter batang katup ... 46
Gambar 3.14. Pengukuran diameter batang katup. ... 47
Gambar 3.15. Pengukuran panjang keseluruhan katup ... 47
Gambar 3.16. Cara pengukuran tebal margin katup ... 47
Gambar 3.17. Cara pengukuran thrust clearance cap connecting rod ... 51
Gambar 3.18. Pemasangan pengunci pegas katup ... 60
Gambar 3.19. Panjang baut kepala silinder... 61
Gambar 3.20. Letak pemasangan baut dengan panjang yang berbeda ... 61
Gambar 3.21. Langkah pemasangan exhaust camshaft ... 62
Gambar 3.22. Urutan pengencangan baut cap bantalan exhaust camshaft . 63 Gambar 3.23. Pemasangan camshaft dengan tanda ... 63
Gambar 3.24. Tanda pemasangan timing belt ... 65
xiii
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 3.1. Standar celah katup ketika temperatur mesin dingin ... 38
Tabel 3.2. Rumus penggantian shim katup ketika mesin dingin ... 38
Tabel 3.3. Thrust clearance standar dan maksimum ... 40
Tabel 3.4. Pengukuran pada katup standar ... 48
Tabel 3.5. Panjang bebas pegas katup standar ... 48
Tabel 3.6. Tinggi camlobe standar ... 49
Tabel 3.7. Diameter jurnal standar dan keovalan jurnal ... 50
Tabel 3.8. Standar pengukuran thrust clearance ... 52
Tabel 3.9. Ukuran maksimum celah kerataan permukaan kepala silinder dan manifold ... 53
Tabel 3.10. Tanda standar diameter lubang silinder ... 53
Tabel 3.11. Diameter maksimum lubang silinder ... 54
Tabel 3.12. Tanda standar diameter piston ... 54
Tabel 3.13. Celah alur ring piston ... 55
Tabel 3.14. Ukuran gap ring piston ... 56
Tabel 3.15. Ukuran diameter jurnal utama dan crankpin ... 56
Tabel 4.1. Hasil pengukuran tekanan komperesi sebelum penyetelan ... 72
Tabel 4.2. Hasil pengukuran tekanan komperesi setelah penyetelan ... 73
Tabel 4.3. Hasil pengukuran celah katup intake sebelum penyetelan ... 74
Tabel 4.4. Hasil pengukuran celah katup intake setelah penyetelan ... 74
Tabel 4.5. Hasil pengukuran celah katup exhaust sebelum penyetelan ... 74
Tabel 4.6. Hasil pengukuran celah katup exhaust setelah penyetelan ... 75
Tabel 4.7. Hasil pengukuran thrust clearance camshaft ... 76
Tabel 4.8. Hasil pengukuran diameter batang katup intake posisi 1 atau atas ... 76
xiv
Tabel 4.10. Hasil pengukuran diameter batang katup intake posisi 3
atau bawah. ... 77
Tabel 4.11. Hasil pengukuran diameter batang katup exhaust posisi 1 atau atas ... 78
Tabel 4.12. Hasil pengukuran diameter batang katup exhaust posisi 2 atau tengah ... 78
Tabel 4.13. Hasil pengukuran diameter batang katup exhaust posisi 3 atau bawah ... 78
Tabel 4.14. Hasil pengukuran tinggi keseluruhan batang katup intake ... 79
Tabel 4.15. Hasil pengukuran tinggi keseluruhan batang katup exhaust ... 80
Tabel 4.16. Hasil pengukuran tebal margin batang katup intake ... 80
Tabel 4.17. Hasil pengukuran tebal margin batang katup exhaust ... 81
Tabel 4.18. Hasil pengukuran lebar jurnal katup intake ... 82
Tabel 4.19. Hasil pengukuran lebar jurnal katup exhaust ... 82
Tabel 4.20. Hasil pengukuran panjang pegas katup intake ... 83
Tabel 4.21. Hasil pengukuran panjang pegas katup exhaust ... 83
Tabel 4.22. Hasil pengukuran tebal shim katup intake/hisap. ... 84
Tabel 4.23. Hasil pengukuran tebal shim katup exhaust/buang ... 84
Tabel 4.24. Hasil pengukuran tinggi camlobe intake camshaft. ... 85
Tabel 4.25. Hasil pengukuran tinggi camlobe exhaust camshaft. ... 85
Tabel 4.26. Hasil pengukuran diameter dan goresan pada jurnal intake camshaft ... 86
Tabel 4.27. Hasil pengukuran diameter dan goresan pada jurnal exhaust camshaft ... 86
Tabel 4.28. Hasil pengukuran keovalan jurnal camshaft ... 87
Tabel 4.29. Hasil pengukuran thurst clearance cap connecting rod ... 88
Tabel 4.30. Hasil pengukuran thurst clearance crankshaft ... 89
Tabel 4.31. Hasil pengukuran kerataan permukaan blok silinder. ... 89
Tabel 4.32. Hasil pengukuran kerataan permukaan kepala silinder. ... 89
xv
Tabel 4.34. Hasil pengukuran kerataan kepala silinder sisi intake
manifold. ... 90
Tabel 4.35. Hasil pengukuran kerataan exhaust manifold. ... 90
Tabel 4.36. Hasil pengukuran kerataan kepala silinder sisi exhaust manifold. ... 90
Tabel 4.37. Hasil pengukuran diameter silinder. ... 91
Tabel 4.38. Hasil pengukuran diameter piston ... 92
Tabel 4.39. Hasil pengukuran celah alur ring piston ... 92
Tabel 4.40. Hasil pengukuran gap ring piston. ... 93
Tabel 4.41. Hasil pengukuran diameter jurnal utama ... 94
Tabel 4.42. Hasil pengukuran diameter crankpin ... 94
Tabel 4.43. Komponen Fast Moving. ... 95
xvi
ANALISIS OVERHAUL PENGUKURAN SERTA TROUBLESHOOTING TOYOTA GREAT COROLLA SERI 4A-FE TAHUN 1993
DENDY HANDOKO 20133020035
ABSTRAK
Toyota Great Corolla dengan seri 4A-FE memiliki teknologi yang baik menggunakan sistem EFI (electronic fuel injection) yang diprogram secara elektronik dengan didukung sensor-sensor yang berfungsi sebagai pemberi sinyal kondisi mesin sehingga kebutuhan bahan bakar dapat diatur se-efisien mungkin secara otomatis. Mesin distandarkan dengan tujuan meningkatkan performa dan dapat diketahui perbedaan persentase konsumsi bahan bakar yang digunakan.
Proses overhaul dilaksanakan sebelum mesin dihidupkan dan diperiksa dari kebocoran, kerusakan serta suara yang ditimbulkan, kemudian mesin diukur nilai tekanan kompresi, celah katup dan diuji konsumsi bahan bakar. Dengan volume bahan bakar 1 liter atau 1000 cc menggunakan jenis premium. Mesin dihidupkan dan diukur waktu mesin dapat beroperasi dengan bahan bakar sesuai dengan ketentuan. Komponen yang rusak dan tidak sesuai standar Toyota maka komponen tersebut diperbaiki, apabila tidak memungkinkan maka harus diganti dengan komponen baru. Komponen dirangkai dan dipasang sesuai dengan panduan dari jenis mesin.
Mesin diperiksa dan diuji ulang seperti sebelum mesin di-overhaul kemudian dibandingkan dengan data sebelum overhaul dilaksanakan, mesin diuji konsumsi bahan bakar. Dari pengukuran didapatkan hasil sebelum overhaul, tercatat mesin dapat beroperasi 62 menit 7 detik dan setelah di-overhaul tercatat 74 menit 33 detik. Berdasarkan data tersebut dihitung dengan hasil persen sebesar 19,75% lebih hemat bahan bakar daripada data sebelum di-overhaul.
1 1.1. Latar Belakang Masalah
Semakin banyak pengguna kendaraan di dunia maka semakin diperlukan ilmu pengetahuan dan teknologi kendaraan sebagai dasar untuk menghadapi persaingan dunia kerja khususnya di bidang otomotif. Supaya proses perkembangan teknologi dapat dicerna dan dipahami oleh semua orang, Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta sebagai lembaga pendidikan tinggi yang berkompetensi membangun mahasiswa yang memiliki karakter, kerja keras, handal, berorientasi islam dan mampu mengimbangi kemajuan serta perkembangan teknologi.
Berdasarkan teknologi dunia otomotif khususnya perkembangan mesin kendaraan terdapat berbagai macam jenis mesin yang digunakan oleh seluruh pengguna kendaraan. Kendaraan yang memenuhi kebutuhan untuk berpindah sebagai alat transportasi angkutan manusia. Semakin besar beban perpindahan yang dilakukan, maka semakin besar tenaga yang dibutuhkan dan semakin jauh jarak yang ditempuh, maka semakin banyak konsumsi bahan bakar yang dibutuhkan. Oleh karena itu diperlukan kendaraan yang sesuai dengan perhitungan awal supaya ada keseimbangan antara tenaga dan jumlah bahan bakar yang dibutuhkan.
menggunakan mobil. Di zaman yang maju ini kita sering berjumpa dengan bermacam jenis mobil. Mobil semakin menjadi idola di masyarakat kerena mempunyai banyak kelebihan, yaitu muat 2-6 orang sekali keberangkatan bahkan ada yang didesain 8 tempat duduk, tidak kepanasan saat diperjalanan, dll. Semakin meningkatnya pengguna mobil, maka dibutuhkan pemahaman tentang berbagai karakteristik mobil berdasarkan merek dan jenis berdasarkan dari masing-masing pabrikan.
Toyota adalah salah satu pabrikan mobil yang tidak asing bagi orang Indonesia, karena banyaknya masyarakat Indonesia yang menggunakan mobil Toyota. Mobil Toyota dari awal memang mendapat kesan yang baik dari masyarakat, mulai dari Toyota Kijang hingga mobil terbarunya. Dari pabrikan Toyota banyak sekali jenis yang dikeluarkan contohnya Toyota Corolla, Toyota Corolla memiliki banyak generasi seperti Toyota Kijang.
Tipe Toyota Corolla yang masih populer dibenak masyarakat adalah Toyota Great Corolla, mobil tersebut diproduksi dari tahun 1992 hingga tahun 1997. Toyota Great Corolla memiliki teknologi yang baik, dengan teknologi EFI (Electronic Fuel Injection) dan spesifikasi dari mesin yang tidak terlalu tinggi membuat pengguna mobil ini tetap bertahan. Toyota Great Corolla juga dinobatkan salah satu generasi Toyota Corolla yang sukses di pasaran. Dari sekian banyaknya mobil yang ada di sekitar kita, Toyota Great Corolla mempunyai cara kerja dan sistem mekanik mesin yang tidak berbeda jauh dengan mobil yang lain.
Tugas akhir ini dibuat oleh penulis sebagai acuan dan panduan dalam
Corolla seri 4A-FE tahun 1993. Dengan tujuan proses pelaksanaan dapat ditemukan hasil yang sesuai dengan ketentuan dan standart mekanik mesin Toyota Great Corolla serta dapat mengidentifikasi kerusakan pada engine. Diharapkan langkah pengerjaan pembongkaran, pengecekan, pengukuran, perakitan/ pemasangan serta hasil yang didapat lebih baik dan maksimal. Berdasarkan uraian diatas menjejelaskan bahwa pentingnya pengecekan dan pengukuran pada engine serta analisis dan troubleshootingengine, oleh katena itu penulis mengambil tema
yang berjudul “Analisis overhaul pengukuran serta troubleshooting Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993”
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat diidentifikasi beberapa masalah sebagai berikut:
1. Pentingnya prosedur acuan dalam proses langkah overhaul dan analisis kerusakan sehingga diharuskan bagi penulis untuk mengambil data yang akurat.
2. Diperlukan pedoman analisis dan pengukuran pada engine supaya tidak terjadi kesalahan dalam proses pengukuran.
1.3. Rumusan Masalah
Berdasarkan apa yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana prosedur overhaul engine Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993?
2. Bagaimana cara menganalisis, mengukur komponen overhaul engine dan perbaikan troubleshooting Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993? 3. Bagaimana peningkatan performa setelah dilakukan overhaul engine dan
perbaikan troubleshooting Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993?
1.4. Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah, maka permasalahan dibatasi sebagai berikut:
1. Engine yang digunakan pada media adalah engine Toyota Great Corolla
seri 4A-FE tahun 1993.
2. Pada proyek akhir ini penulis hanya membahas overhaul mesin dan pengukuran serta peningkatan kerja setelah overhaul.
3. Penulis tidak membahas bahan dan jenis material dari seluruh komponen. 4. Penulis tidak membahas sistem pelumasan dan pendinginan mesin. 5. Penulis tidak membahas sistem bahan bakar.
6. Penulis tidak membahas proses pembuatan stand.
1.5. Tujuan
Tujuan dari Overhaul mesin adalah sebagai berikut.
1. Dapat diketahui bagaimana prosedur overhaul engine Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993.
2. Dapat diketahui cara menganalis, mengukur komponen overhaul engine dan perbaikan troubleshooting Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993.
3. Dapat diketahui peningkatan performa setelah dilakukan overhaul engine dan perbaikan troubleshooting Toyota Great Corolla seri 4A-FE tahun 1993.
1.6. Manfaat
Manfaat yang diharapkan dengan adanya laporan ini, antara lain: 1. Bagi Penulis
a. Menambah pengetahuan penulis dalam menyusun laporan yang baik dan benar.
b. Mampu melakukan analisis dan troubleshooting pada engine Toyota Great Corolla.
c. Penulis mampu melakukan pengukuran dan pengecekan pada komponen overhaul engine Toyota Great Corolla.
2. Bagi Mahasiswa
b. Menambah pengetahuan mahasisiwa tentang troubleshooting pada mobil, khususnya pada Toyota Great Corolla.
1.7.Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan penulis dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini adalah dengan urutan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan terdiri dari : Latar belakang, Identifikasi Masalah, Batasan Masalah, Rumusan Masalah, Tujuan, Manfaat, dan Sistematika Penulisan.
Bab II Dasar Teori terdiri dari : Dasar Teori.
Bab III Metode Penelitian terdiri dari : Metode Pelaksanaan
7 2.1.Definisi Motor Bakar
Menurut Wiranto Arismunandar (1988) Energi diperoleh dengan proses pembakaran. Ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini mesin kalor dibagi menjadi 2 golongan, yaitu mesin pembakaran luar dan mesin pembakaran dalam. Pada mesin pembakaran luar proses pembakaran terjadi di luar mesin; energi termal dari gas hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja mesin melalui beberapa dinding pemisah. Mesin pembakaran dalam pada umumnya dikenal dengan nama motor bakar. Proses pembakaran berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja.
Motor bakar adalah alat yang berfungsi untuk mengkontroversikan energi termal dari pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanis, dimana proses pembakaran berlangsung didalam silinder mesin itu sendiri sehingga gas pembakaran bahan bakar yang terjadi langsung digunakan sebagai fluida kerja untuk melakukan kerja mekanis. (Wardono, 2004)
Motor bakar torak mempergunakan beberapa silinder didalamnya terdapat torak yang bergerak translasi (bolak balik). Didalam silinder itulah terjadi pembakaran antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran yang dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakkan torak yang oleh
Gerak translasi torak tadi menyebabkan gerak rotasi pada poros engkon dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol menimbulkan gerak translasi pada torak. Pada motor bakar tidak terdapat proses perpindahan kalor dari gas pembakaran ke fluida kerja karena itulah komponen motor bakar lebih sedikit daripada komponen mesin uap. (Arismunandar. W, 1988)
2.2.Mesin Berbahan Bakar Bensin
Motor bakar torak dibagi menjadi dua jenis yaitu motor bensin (Otto) dan
Mesin Diesel. Perbedaannya yang utama terletak pada sistem penyalaannya.
Bahan bakar pada motor bensin dinyalakan oleh loncatan api listrik diantara kedua
elektroda busi. Karena itu motor bensin dinamai juga Spark Ignition Engines.
(Arismunandar W, 1988) Mesin bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran (Spark Ignition), dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis (Wikipedia, 2016).
Karakteristik dari bensin yang memiliki temperature auto-ignition yang lebih tinggi dari solar sehingga bensin membutuhkan busi pembakaran untuk memulai pembakaran. Sedangkan yang dimaksud dengan temperature
auto-ignition sendiri adalah temperatur dimana fraksi akan menimbulkan api dengan
sendirinya tanpa adanya sumber api atau percikan api, oleh karena itu diperlukan tekanan kompresi yang lebih rendah dibanding Mesin Diesel, karena pada Mesin
2.2.1.Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Tak
Motor bakar empat langkah adalah mesin pembakaran dalam, yang dalam satu kali siklus pembakaran akan mengalami empat langkah piston. (Wikipedia, 2016). Mesin 4 tak memiliki 4 langkah piston antara lain; langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang.
Gambar 2.1. Prinsip kerja mesin 4 langkah Sumber: Arismunandar. W, 2002
Langkah hisap atau intake stroke adalah posisi katup hisap terbuka sedangkan katup buang tertutup, piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Gerakan piston menyebabkan ruang didalam silinder menjadi vakum, sehingga campuran bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder.
menuju ke Titik Mati Atas (TMA). Karena gerakan piston, volume ruang bakar mengecil sehingga membuat tekanan dan temperatur campuran udara dan bahan bakar di dalam silinder naik.
Langkah kerja atau combustion stroke adalah langkah dihasilkannya kerja dari energi pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder. Posisi kedua katup tertutup, beberapa saat sebelum piston mencapai TMA busi memercikan bunga api pada campuran bahan bakar dan udara yang telah dikompresi dan terjadi pembakaran. Terjadinya pembakaran menyebabkan gas didalam silinder mengembang, tekanan dan suhu naik. Tekanan pembakaran mendorong piston bergerak ke TMB, gerakan inilah yang menjadi tenaga motor.
Langkah buang atau exhaust stroke adalah langkah dimana gas sisa pembakaran dikeluarkan dari silinder. Katup hisap tertutup dan katup buang terbuka, piston bergerak dari TMB menuju ke TMA, gas sisa hasil pembakaran akan terdorong ke luar dari dalam silinder melalui saluran katup buang. Ketika piston sudah mencapai TMA poros engkol sudah berputar dua kali.
Syarat mesin berjalan dengan maksimal harus memenuhi kriteria pembakaran yang baik yaitu kompresi tinggi, pengapian pada waktu yang tepat, penyalaan bunga api pada busi kuat atau besar serta campuran bahan bakar dan udara tepat.
dan yang lainnya untuk menggerakkan katup buang. Camshaft membuka dan menutup katup langsung, tidak memerlukan rocker arm. (New Step 1: 1995)
DOHC ditandai dengan dua camshaft yang terletak pada satu kepala silinder. setiap silinder memiliki 4 buah katup, dua buah katup hisap dan dua buah katup buang. Desain DOHC memiliki camshaft yang berada lurus diatas katup. DOHC memiliki kelebihan dan kekurangan antara lain;
Kekurangan:
1. Memiliki berat yang lebih besar dibanding SOHC
2. Pengaturan celah katup harus mengganti shim, pada SOHC hanya mengatur baut penyetel pada rocker arm.
Kelebihan:
1. Tidak menggunakan rocker arm, sehingga pemuaian yang terjadi pada
rocker arm dapat dihilangkan.
2. Sudut penempatan katup yang lebih tepat sehingga aliran udara lebih optimal.
3. Camshaft DOHC lebih mudah diolah daripada camshaft SOHC, karena
memiliki camshaft yang terpisah antara buang dan hisap.
Kapasitas mesin Toyota Great Corolla dengan kode mesin 4A-FE memiliki volume 1,6 liter dengan konfigurasi 4 silinder segaris 16 katup DOHC. Mesin ini menggunakan teknologi EFI (electronic fuel injection).
2.4.Komponen Mesin 1. Kepala silinder
Kepala silinder dipasang di bagian atas blok silinder, merupakan penutup bagian atas dari silinder dan juga sebagai pembatas ruang pembakaran diatas torak. Ruang pembakaran terletak diatas torak atau diatas pada titik mati atas (TMA). (Daryanto, 2002) Pada kepala silinder dilengkapi dengan mantel pendingin yang dialiri air pendingin atau water coolant yang dipompa dari water pump supaya air selalu tersirkulasi dan mampu mendinginkan atau mereduksi suhu panas dari pembakaran. ( New Step 1: 1995)
Gambar 2.3. Komponen pada kepala silinder Sumber: New Step 2 Training Manual, 1994.
2. Mekanisme katup
Mekanisme katup adalah unit yang digerakan oleh poros engkol atau
crankshaft yang berfungsi untuk mengatur buka tutup katup. Pully exhaust
camshaft digerakan oleh poros engkol melalui timing belt. Sedangkan intake
camshaft digerakkan oleh sub gear dan driven gear yang saling
berhubungan dengan drive gear exhaust camshaft (New Step 1: 1995). Pada media pengambilan data penggerak camshaft menggunakan model
timing belt, yaitu sabuk bergigi. Komponen pada mekanisme katup terdiri
dari banyak komponen, misalnya:
a. Camshaft atau poros nok
Poros nok adalah sebuah poros yang panjang dan terdapat kam
untuk mengoperasikan katup pada masing masing silinder mesin. (Daryanto, 2002)
Pada media pengambilan data menggunakan jenis DOHC (dual over
head camshaft) yaitu mekanisme katup pada mesin tersebut memiliki dua
buah poros nok (camshaft) yang terletak di atas kepala silinder (head
cylinder). Dengan adanya dua buah camshaft sehingga tidak diperlukan
rocker arm untuk jenis ini. Pada tiap camshaft memiliki 8 nok atau camlobe
yang berfungsi untuk menekan katup supaya terbuka. Dua kali putaran
crankshaft diubah menjadi satu kali (360 derajat) putaran camshaft.
Pada tiap silinder terdapat empat camlobe atau yang sering disebut dengan nok, yaitu dua camlobe untuk katup masuk dan dua camlobe untuk katup buang. Tinggi camlobe pada masing-masing camshaft sama, sehingga jarak dan lama pembukaan katup disetiap silinder sama. Lama kerja katup ditentukan oleh camshaft yang berputar dan menekan katup hingga terbuka.
Gambar 2.4. Camshaft atau poros nok Sumber: Riyadi, 2015.
berdasarkan jumlah Stroke atau tak suatu motor. Diasumsikan ketika katup masuk terbuka dan katup buang tertutup, piston bergerak dari TMA menuju TMB maka langkah tersebut adalah langkah hisap. Pada kenyataan yang terjadi pada sistem katup tidak seketika katup terbuka saat piston mulai bergerak dari titik tertentu menuju titik yang lain. Katup masuk dan buang akan mulai membuka sebelum piston mencapai titik mati dan sebelum langkah kerja piston dimulai.
Awal pembukaan katup hisap 6 derajat sebelum piston mencapai TMA, sehingga katup mulai membuka ketika piston belum mencapai TMA. Katup masuk akan menutup dengan sempurna pada 40 derajat setelah piston mencapai TMB, atau katup masuk tertutup sempurna pada awal langkah kompresi tepatnya 40 derajat setelah piston mencapai TMB dan piston bergerak menuju TMA.
b. Shim
Shim adalah plat bantalan yang bersinggungan langsung dengan camlobe. Shim berada pada valve lifter, shim dapat dilepas dan dipasang dengan cara mengungkit pada alur yang terdapat pada valve lifter. Selain itu shim digunakan sebagai pengganti penyetel celah katup. Pada tipe ini penyetelan celah katup dengan cara mengganti shim yang tebalnya berbeda. Cara penggantian shim juga harus diperhitungkan supaya celah katup sesuai dengan yang diinginkan.
Gambar 2.6. Shim dan lifter Sumber: Dhinai Adnan, 2013.
c. Valve atau katup
Gambar 2.7. Batang katup
Sumber: New Step 2 Training Manual, 1994.
Katup hisap dibuat lebih besar dibandingkan katup buang supaya campuran bahan bakar dan udara yang masuk lebih banyak atau lebih lancar. Katup buang dibuat lebih kecil karena suhu dan tekanan didalam silinder lebih tinggi dibandingkan dengan udara luar. Selain itu, gerakan
piston dari TMB menuju TMA membantu mengeluarkan gas sisa
pembakaran dari dalam silinder.
Scourse dilakukan dengan menggesek dudukan katup dengan karbida, atau bisa juga dengan mengasah sisi yang bersinggungan dengan katup itu sendiri yang diolesi dengan pasta scourse. Pasta scourse berupa pasta yang bercampur dengan serbuk karbida. Serbuk karbida yang bersifat tajam dan berbentuk butiran lembut akan menggores permukaan yang bersentuhan ketika tergesek. Ketika menggunakan pasta ini hendaknya berhati hati karena dapat mengikis permukaan lain ketika permukaan yang terkena pasta
scourse bergesekan.
d. Pegas katup
Pegas katup pengembali merupakan alat untuk mengembalikan kedudukan katup setelah ditekan oleh poros kam. Pegas katup biasanya berbentik pegas koil helik. (Daryanto, 2002) .Pegas katup adalah pegas yang berfungsi untuk menutup katup saat tidak ada tekanan dari nok camshaft. Pegas katup sangat berpengaruh terhadap kerja mesin, karena rapat tidaknya katup saat menutup sangat tergantung dengan regangan pegas katup.
Gambar 2.8. Pegas katup
Sumber: New Step 2 Training Manual, 1994.
e. Ruang bakar
Ruang bakar adalah ruang terjadinya pembakaran ketika proses pembakaran berlangsung. Ruang bakar terletak pada kepala silinder berupa cekungan. Volume ruang bakar disesuaikan dengan kapasitas atau volume silinder dengan perbandingan yang sesuai standart bahan bakar yang digunakan. Letak ruang bakar berada diatas piston ketika piston berada pada TMA. Pada ruang silinder terdapat lubang atau saluran yaitu saluran masuk dan saluran buang beserta terdapat lubang untuk busi.
3. Blok Silinder
Blok silinder merupakan komponen mesin utama dan terbesar, pada bodi dipasang beberapa komponen yang lain. Semakin berkembangnya teknologi, blok silinder dibuat dengan bahan almunium. Sehingga berat mesin menjadi lebih ringan daripada menggunakan besi tuang.
beroperasi. Selain itu, pada blok silinder juga terdapat saluran oli yang nantinya akan dialirkan ke kepala silinder. Blok silinder memiliki beberapa tipe, antara lain:
a. Tipe in-line atau segaris
Blok silinder dengan susunan dan urutan lubang silinder memiliki satu garis yang lurus dan memiliki satu sudut. Tipe ini memiliki keuntungan yaitu mudah dalam segi konstruksi pembuatan dan perawatan. Selain itu, tidak memerlukan ruang yang terlalu besar. Akan tetapi, jenis ini juga memiliki kekurangan yaitu mesin yang semakin banyak memiliki silinder, maka sulit mencapai keseimbangan dari mesin itu sendiri (bergetar).
Gambar 2.9. Mesin tipe in-line atau segaris Sumber: New Step 1 Training Manual, 1995.
b. Tipe bercabang
lurus terhadap tenaga yang dihasilkan. Dengan silinder yang lebih banyak, maka tenaga yang dihasilkan akan lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitas mesin dan teknologi yang sama. Semakin banyak cabang pada mesin, semakin stabil atau seimbang putarannya.
Gambar 2.10. Mesin tipe V
Sumber: New Step 1 Training Manual, 1995.
c. Tipe flat atau boxer
Mesin flat atau mesin boxer yang memiliki sudut 180 derajat vertikal atau horizontal (berlawanan arah). Kekurangan dan kelebihan mesin boxer adalah:
Kekurangan
1. Memiliki tingkat kebisingan yang semakin tinggi seiring bertambahnya jumlah silinder
2. Putaran mesin tidak terlalu tinggi Kelebihan
2. Memiliki getaran yang sangat halus dibandingkan dengan mesin
in-line dan mesin v
3. Konstruksi mesin seimbang 4. Memiliki torsi yang baik
Gambar 2.11. Mesin tipe flat atau boxer Sumber: New Step 1 Training Manual, 1995.
Pada blok silinder terdapat komponen yang dipasang didalam blok silinder, komponen pada blok silinder antara lain:
a. Silinder
Lubang silinder mempunyai bentuk silindris yang sempurna dan telah dipoles. Akan tetapi, karena gesekan piston dan ring piston dengan silinder yang bertekanan dan temperatur tinggi maka keausan silinder tidak dapat dicegah. (New Step 2:1994)
1. Silinder tipe basah
Pada silinder blok, tipe ini terdapat mantel pendingan yang berhubungan langsung dengan cylinder liner tersebut. pada tipe ini, silinder menggunakan pendingin berupa cairan dengan tujuan silinder tidak cepat panas.
Selain itu, juga untuk mencegah keretakan pada silinder akibat pemuain yang berlebihan karena suhu tinggi. Hal ini membuat cylinder
liner tidak cepat panas karena selalu berhubungan dengan air pendingin.
Pada tipe basah diperlukan packing atau seal untuk mencegah kebocoran air pendingin. Seal yang rusak akan menyebabkan air pendingin masuk ke dalam ruang oli, sehingga dapat mengganggu sistem pelumasan dan akan menimbulkan banyak masalah pada mesin.
2. Silinder tipe kering
Pada blok silinder, tipe ini letak mantel pendingin tidak berhubungan langsung dengan cylinder liner. Hal ini membuat cylinder liner cepat panas pada saat mesin beroperasi, karena liner tidak berhubungan langsung dengan air pendingin.
Masalah yang selalu terjadi karena ausnya silinder adalah : 1. Penggunaan oli mesin bertambah boros.
2. Tenaga mesin menurun karena tekanan kompresi berkurang. 3. Ring piston bagian atas rusak karena terjadi pengembangan pada
Penyebab keausan cylinder liner adalah : 1. Pelumasan yang tidak sempurna.
2. Perawatan yang tidak teratur pada oli mesin atau filter oli 3. Debu yang terhisap ke sistem intake bersama udara. 4. Campuran udara dan bahan bakar yang terlalu kaya.
5. Over heating atau kelebihan panas yang terjadi pada komponen
mesin, dll.
Ukuran silinder mempengaruhi besar kecilnya volume mesin. Volume silinder ditentukan oleh ukuran diameter silinder (bore) dan panjang langkah piston. Besarnya volume silinder dinyatakan dalam centimeter cubic (cc) atau dalam liter (l). Semakin besar diameter silinder maka campuran atau volume bahan bakar dan udara yang masuk kedalam silinder semakin banyak. Dengan demikian, dapat diasumsikan tenaga yang dihasilkan akan semakin besar.
b. Piston
Piston adalah komponen mesin yang memiliki sistem vital yang
diameter kepala piston lebih kecil dibanding diameter sirip piston ketika
piston dingin, hal itu untuk mencegah pemuaian yang berlebihan pada
kepala piston.
Gambar 2.12. Keadaan piston ketika dingin dan panas Sumber: New Step 1 Training Manual, 1995.
c. Ring piston
Ring piston adalah bagian dari piston yang selalu bergesekan dengan dinding silinder sehingga ring piston sangat rawan terhadap keausan. Ring
piston juga berfungsi sebagai pencegah kebocoran kompresi.
d. Batang piston (connecting rod)
Batang penggerak menghubungkan piston ke poros engkol batang penggerak memindahkan gaya torak dan memutar poros engkol ketika berhubungan dengan poros engkol, batang penggerak mengubah gerakan bolak balik torak kedalam gerakan putaran dari poros engkol dan roda gigi (Daryanto, 2002).
Batang piston berfungsi sebagai penerus gaya yang diterima oleh
piston yang dihasilkan dari pembakaran. Pada batang piston terdapat nok
atau tanda yang menunjukkan arah depan dari mesin. Pada batang piston juga terdapat lubang oli yang berfungsi untuk melumasi bantalan batang
piston. Panjang batang piston sangat mempengaruhi langkah piston dari
TMA menuju TMB. Panjang batang piston disesuaikan dengan jarak
crankpin dengan crank jurnal
.
Gambar 2.14. Batang piston.
2. Bantalan batang piston
Bantalan batang piston atau yang biasa disebut dengan metal yang terdapat pada big end batang piston berfungsi sebagai pencegah keausan yang disebabkan oleh gesekan yang terus menerus. Pada bantalan batang piston dibagi menjadi 2 bagian yaitu bagian atas dan bagian bawah. Pada bantalan batang piston terdapat nok yang berfungsi sebagai tempat duduknya bantalan supaya bantalan batang piston tidak ikut berputar ketika mesin beroperasi. Pada bantalan batang piston terdapat lubang oli sebagai saluran pelumasan yang berfungsi untuk mengurangi gesekan pada crankpin dan big end batang piston.
28 3.1.Bagan Alir Penelitian
Proses pengambilan data penelitian dan segala kegiatan atau proses
overhoul pada engine Toyota Great Corolla 4A-FE tahun 1993 dikerjakan di
Laboratorium Teknik Mesin Otomotif dan Manufaktur, Kampus Wirobrajan Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta, yang bertempat di jl. H.O.S. Cokroaminoto, Pakuncen, Wirobrajan, Kota Yogyakarta, Daerah Istimewa Yogyakarta.
Secara umum, tahap penelitian analisis pengukuran overhoul pada engine Toyota Great Corolla 4A-FE tahun 1993 adalah tahapan persiapan bahan, pengukuran sebelum penyetelan, troubleshooting, dan analisis hasil. Untuk lebih jelas, tahapan penelitian secara umum dapat dilihat pada bagan alir berikut ini.
Mulai
Studi Pustaka
Persiapan Alat dan Bahan
Pengukuran Sebelum Penyetelan
Tidak
Tidak
Penyetelan
3.2.Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini antara lain;
3.2.1. Alat
1. Tool box set
2. Compresion tester gauge (alat ukur tekanan kompresi)
3. Cylinder bore gauge (alat ukur diameter dalam silinder)
4. Dial indicator (alat ukur keovalan permukaan benda berputar)
5. Micrometer (alat panjang ukur dengan ketelitian 0,01 mm)
6. Kunci momen (alat ukur momentum mengencangkan baut) 7. Jangka sorong (alat panjang ukur dengan ketelitian 0,05 mm)
8. V-block (dudukan benda yang berputar untuk diukur)
9. Piston ring compressor (alat bantu pemasangan piston)
10. piston ring expander (alat untuk membuka ring piston)
11. Sraight edge (penggaris lurus untuk mengukur kerataan)
12. Fuller gauge (alat untuk mengukur celah)
3.2.2. Bahan
1. Engine Toyota Great Corolla 4A-FE tahun 1993
2. Perpak
3. O-ring
4. Oli Mesin
5. Grease
7. Pasta scourse
8. Water coolant
9. Bensin
10. Selang pembungkus ulir 11. Majun
12. V-belt pengganti
3.3.Metode perbaikan dan Diagnosa kerusakan 3.3.1. Metode dan Petunjuk Overhaul
1. Gunakan alat dan pengukur sebagaimana fungsi dan cara kerja sesuai dengan petunjuk penggunaan.
2. Selama pembongkaran, susunlah komponen-komponen dengan teratur sesuai pengelompokan pembongkaran untuk mempermudah perakitan kembali.
3. Sebelum melakukan pembongkaran pastikan seluruh soket kelistrikan dan selang dalam keadaan sudah terlepas serta tidak ada bagian yang dapat menyebabkan gangguan dalam proses penanganan.
4. Pastikan terdapat perpak/gasket/seal pada bagian penggabungan bagian komponen yang memungkinkan kebocoran udara maupun pelumas. 5. Bila diperlukan gunakan sealer pada gasket untuk mencegah
6. Gunakan SST (Special Service Tools) / alat khusus yang masih dalam kondisi bagus atau layak untuk digunakan untuk mengantisipasi kerusakan komponen yang hendak dikerjakan.
7. Saat dilakukan penggantian komponen selalu gunakan komponen yang memiliki jenis dan spesifikasi yang sama, bila memungkinkan penggantian yang menyeluruh selalu perhatikan acuan standar yang dianjurkan.
8. Patuhilah peraturan dan SOP (Standart Operation Procedure) 9. Selalu awali kegiatan dengan berdoa.
3.3.2. Diagnosa Kerusakan/Troubleshooting
1. Periksa seluruh bagian mesin yang apakah ada bagian yang terdapat rembesan oli, air pendingin, ataupun bagian yang rusak secara fisik. 2. Sebelum membongkar mesin hendaknya nyalakan mesin untuk
mengidentifikasi permasalahan yang ada pada mesin.
3. Saat mesin menyala periksa keadaan stasioner dan periksa ketika RPM
(Rotation PerMinutes) diatas 2000, mesin sudah benar apakah masih
terdapat gangguan.
4. Periksa apakah ada suara yang tidak normal ditimbulkan oleh mesin. 5. Catat bagian yang terjadi gangguan, dan persiapkan kunci khusus atau
SST (Special Service Tools) yang dibutuhkan.
selain mengganggu proses pembongkaran juga akan membutuhkan waktu untuk pengecekan ulang ketika hendak dipasang.
7. Selalu catat bagian yang perlu diperbaiki dan bagian yang perlu diganti supaya memudahkan proses pemasangan serta terhindar dari kelalaian ketika memperbaiki.
3.4.Metode Pelaksanaan
3.4.1. Langkah pembongkaran, pemeriksaan dan pemasangan engine Toyota Great Corolla
Sebelum dibongkar hendaknya dilakukan pengambilan data dan pengujian terlebih dahulu. Lepas dahulu belt alternator dan pompa air, dengan cara merenggangkan dahulu empat baut pully water pump kemudian renggangkan baut
pivot dan baut pengunci. Renggangkan baut penyetel belt tersebut, dan lepas pully
water pump dengan melepas 4 baut pada Pully pompa air.
Tahap selanjutnya adalah melepas busi di setiap silinder dengan cara melepas kabel busi atau kabel tegangan tinggi dengan cara menarik pegangan soket busi, tidak diperbolehkan mencabut kabel busi dengan menarik kabel busi. Renggangkan dan lepas busi, untuk mengambil busi yang masih ada di dalam, gunakan soket busi dengan memasang soket busi atau menggunakan magnet dengan batang fleksibel.
Oleh karena itu bersihkan busi dari kerak dengan cara disikat dengan sikat kawat, kemudian atur celah busi dengan fuller gauge. Atur celah busi sebesar 0,8 mm, berhati-hatilah ketika menyetel celah busi karena bagian tersebut mudah patah.
Periksa tekanan kompresi silinder dengan memasukkan compression tester
gauge ke dalam lubang busi. Bukalah throttlevalve sepenuhnya ketika melakukan
start. Gunakanlah baterai yang telah terisi penuh agar putaran mesin tidak
terganggu. Ketika melakukan pengukuran sebaiknya menggunakan tempo yang sesingkat mungkin dan tidak melebihi 8 detik. Apabila start terlalu lama maka arus baterai mulai akan menurun dan menghambat putaran mesin. Lakukan pengukuran yang sama disetiap silinder. Catat nilai perngukuran tekanan kompresi pada tabel. Tekanan kompresi yang baik diantara 140 Psi hingga 220 Psi setara dengan 9,5 Bar hingga 15 Bar.
Gambar 3.2. Pengukuran tekanan kompresi.
penurunan tekanan kompresi merupakan pertanda terdapat keausan atau kerusakan pada ring piston dan/atau dinding silinder. Apabila tekanan kompresi tidak terdapat peningkatan, kemungkinan telah terjadi kerusakan pada mekanisme katup atau terjadi kebocoran pada perpak kepala silinder. Catat keterangan yang didapat pada tabel pengukuran tekanan kompresi.
Langkah pertama melakukan overhaul adalah melepas seluruh soket/sambungan/konektor kabel yang terpasang pada mesin atau komponen mesin. Setelah semua terlepas dan tidak ada sambungan kabel atau kabel yang terhubung ke bodi mesin, pastikan tidak ada gangguan ketika melakukan pembongkaran. Keluarkan oli mesin dan air pendingin apabila hendak dibongkar keseluruhan dengan catatan mengeluarkan air pendingin dan oli mesin dilakukan setelah mesin tidak dinyalakan untuk pengujian lagi.
Lepas cover cylinder head, dengan cara melepas dahulu dua baut pelindung kabel yang terdapat pada cover cylinder head. Lepas juga selang dan katup pcv pada cover cylinder head, kemudian buka cover cylinder head dengan melepas 4 baut pada cover. Atur piston silinder 1 pada posisi TMA langkah kompresi, putar
pully crankshaft dan tepatkan alur pada pully crankshaft pada tanda O yang
tertulis pada tutup timing belt. Untuk memastikan itu adalah langkah kompresi, periksa lubang pada pully camshaft tepat dengan tanda timing pada cap bantalan
exhaust camshaft no. 1. Apabila belum terlihat tanda pada lubang pada pully
camshaft, putar pully crankshaft 360 derajat (satu putaran penuh) hingga alur
Gambar 3.3. Tanda ketika piston pada silinder 1 tepat di TMA langkah kompresi. Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Periksa celah katup menggunakan fuller gauge, dan catat nilai yang didapat sesuai dengan celah yang diukur. Selipkan fuller gauge diantara shim katup dan
camlobe. Gunakan fuller gauge dimulai dari ketebalan 0,15 mm, ketika masih
terasa longgar, gunakan fuller gauge yang lebih tebal hingga terasa sedikit sesak ketika fuller gauge diselipkan.
Gambar 3.4. Mengukur celah katup menggunakan fuller gauge
diukur ditandai dengan warna merah, angka yang dilingkari menunjukkan angka dari nomor silinder. Catat nilai celah katup pada table.
Gambar 3.5. Celah katup yang diukur ketika piston silinder 1 di TMA langkah kompresi.
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Putar pully crankshaft satu putaran penuh (360 derajat) dan alur pada pully poros engkol lurus dengan tanda O, sedangkan lubang pada pully camshaft tertutup oleh tutup timing belt. Catat nilai celah katup pada tabel.
Gambar 3.6. Celah katup yang diukur ketika piston silinder 4 di TMA langkah kompresi.
Tabel 3.1. Standar celah katup ketika temperatur mesin dingin Katup Standar Celah katup (mm)
Intake 0,15 – 0,25
Exhaust 0,25 – 0,35
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Setelah pengambilan data pada celah katup selesai, atur kembali pada silinder 1 berada di TMA ketika langkah kompresi. Apabila terdapat celah katup yang tidak sesuai dengan standar, maka ganti shim katup dengan ketebalan yang sesuai dengan hitungan. Gunakan rumus penggantian shim supaya celah katup sesuai dengan spesifikasi atau standar. Penggantian shim katup sebaiknya dilakukan ketika proses perbaikan atau persiapan pemasangan karena dapat mengganggu kegiatan pembongkaran.
Tabel 3.2. Rumus penggantian shim katup ketika mesin dingin
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989. Rumus penggantian shim katup :
Katup hisap : N = T + (A – 0,20 mm) Katup buang : N = T + (A – 0,30 mm) Dengan keterangan:
Lepas baut pully crankshaft dengan SST penahan pully crankshaft dan kunci
shock, kemudian lepaskan pully crankshaft dari dudukan dengan SST pelepas
pully crankshaft. Kemudian lepas tutup timing belt dengan melepas sembilan baut
yang mengait tutup timing belt kemudian lepas tutupnya dan lepas pengantar timing belt. Sebelum melepas timing belt, berikan tanda pada timing belt supaya tidak terjadi kesalahan ketika memasang timing belt. Berilah tanda arah putaran dengan simbol anak panah, dan berilah titik pada timing belt dan pully camshaft, berilah tanda garis lurus pada pully crankshaft.
Gambar 3.7. Tanda sebelum melepas timing belt Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Renggangkan baut pengikat pully tensionor dan tekan ke arah menjauh dari arah penekanan menggunakan obeng. Letakkan landasan majun pada obeng supaya tidak merusak bagian dari komponen, kemudian kencangkan sementara baut pengikat pully tensioner. Lepaskan timing belt dari pully dan lepaskan pully tensioner atau pully idler berserta pegas penegang dari blok silinder.
Periksa thrust clearance camshaft menggunakan dial indicator. Pasang dial
clearance dengan menggerakkan camshaft kedepan dan kebelakang. Catat nilai hasil pengukuran thrust clearance camshaft pada tabel. Apabila thrust clearance lebih besar dari nilai maksimum, gantilah camshaft bila perlu, ganti cap bantalan dan kepala silinder.
Tabel 3.3. Thrust clearance standar dan maksimum
Camshaft Thrust clearance camshaft (mm)
Standar Maksimum
Intake 0,030 – 0,085 0,11
Exhaust 0,035 – 0,090 0,11
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Lepaskan insulator exhaust manifold dengan melepas empat baut yang mengait insulator exhaust manifold. Lepaskan knalpot dari exhaust manifold dengan melepas tiga baut. Lepaskan dua baut penyangga exhaust manifold. Kemudian lepas lima mur yang mengait exhaust manifold. Lepaskan distributor dengan melepas dua baut yang mengait distributor
semua soket sudah terlepas dari komponen. Berilah tanda pada soket injector sesuai urutan nomor injector.
Lepaskan intake air chamber dengan melepas tiga baut segi enam, kemudian lepas tutup intake air chamber dan gasket. Lepas dua baut pipa delivery dan lepas pipa delivery bersama dengan injector. Ketika melepas pipa delivery berhati hatilah, apabila injector terjatuh dapat merusak nozzle dan mempengaruhi penyemprotan bahan bakar. Lepas tujuh baut dan dua mur pada intake manifold dan lepaskan intake manifold.
Lepaskan pully timing crankshaft, apabila terjadi kesulitan ketika melepas
pully menggunakan tangan, maka ungkit pully dengan dua obeng dan gunakan
majun sebagai landasan untuk mencegah kerusakan pada blok silinder. Periksa keadaan timing belt, mungkin terdapat retakan pada sisi dalam timing belt. Retakan pada timing belt terdapat disamping gigi pada timing belt. Periksa kerusakan pada timing belt, apabila terjadi kerusakan pada timing belt gantilah
timing belt dengan yang baru.
Lepaskan baut pengikat stik oli dan lepaskan stik oli dari dudukan stik oli. Lepas dua mur pengikat water inlet pada kepala silinder dan lepas selang water inlet dari water pump. Lepaskan baut pengikat water pump dan lepaskan water pump. Lepas dua baut dan cap bantalan nomor 1 intake camshaft. Ikat sub gear
dan driven gear intake camshaft dengan baut pada. Berikan tanda garis lurus
Gambar 3.8. Petunjuk pengikatan sub gear dan drive gear. Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Lepas baut cap bantalan dengan teratur, angkat camshaft intake dari dudukan. Tidak diperbolehkan mengungkit camshaft atau memukul camshaft apabila terjadi gangguan saat pelepasan. Pasang dan kencangkan cap bantalan nomor 3 dan tarik perlahan sembari merenggangkan baut cap bantalan nomor 3 kemudian lepas intake camshaft. Lepas baut cap bantalan exhaust camshaft. Lakukan pelepasan exhaust camshaft seperti melepas intake camshaft. Renggangkan dan lepas baut pengikat kepala silinder secara merata, perlahan dan menyilang dengan teratur diawali dari baut terluar, untuk mencegah kepala silinder melengkung.
Gambar 3.10. Urutan pelepasan baut kepala silinder Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Lepas kepala silinder dengan menyelipkan sekrap di celah kepala silinder dan blok silinder, ungkitlah dengan obeng pada celah sembari mendorong dan menggeser sekrap supaya perpak dapat terkelupas. Berhati hatilah ketika mengungkit kepala silinder, karena dapat merusak kepala silinder. Apabila sudah terlepas, taruhlah kepala silinder pada kardus atau balok kayu supaya terhindar dari kerusakan pada permukaan kepala silinder.
Gambar 3.11. Cara mengungkit kepala silinder
Gambar 3.12. Peletakan kepala silinder yang aman.
Lepas enam baut flywheel dan lepas flywheel kemudian lepas dua baut dan plat belakang, ketika melepas baut harus berhati hati karena bobot flywheel yang lumayan berat maka harus diganjal dengan balok kayu. Lepas tiga baut pengait
water pump dan lepas water pump, kemudian lepas baut penguras air pendingin
mesin supaya tidak ada air pendingin yang tertinggal. Bersihkan sisa air yang masih mengalir dengan meniupkan angin, kemudian bersihkan bagian mesin yang terkena air dengan majun.
Lepas 19 baut dan 2 mur yang mengikat bak oli atau oil pan. Lepas bak oli dengan hati hati, apabila menggunakan sekrap untuk melepas bak oli jangan memukul gagang sekrap terlalu dalam karena dapat merusak flens bak oli. Gunakan penyangga bak oli supaya tidak jatuh saat dilepas. Lepas dua baut dan dua mur penyangga pipa oli atau strainer.
angkat valve lifter dan shim diatas unit katup, sisihkan dan letakkan valve
lifter pada tempat yang bersih dan susun rapi sesuai dengan urutan yang benar dan
kebocoran/kerapatan dudukan katup menggunakan media cairan yang dituangkan melalui saluran masuk dan saluran buang pada kepala silinder. Catatlah hasil pengujian kerapatan katup pada keterangan tabel jurnal katup. Apabila terjadi kebocoran maka katup harus diasah atau di scourse. Selain itu scourse juga dilaksanakan apabila terdapat kerak pada jurnal katup dan dudukan katup ketika katup sudah dilepas. Scourse dilakukan dengan mengasah antara katup dengan dudukan katup dengan cara menggesek kedua komponen tersebut pada kedua permukaan yang bersentuhan menggunakan pasta scourse.
Lepas komponen unit katup, lepas penahan pegas, pengunci pegas dan pegas katup mengunakan valvespringcompressor atau dengan cara manual. Cara manual yaitu menutup unit katup dengan majun bersih atau lembaran karet ban, mengganjal daun katup dengan mur, kemudian letakkan mata kunci T 12 diatas penahan pegas kemudian tekan kejut kunci T dengan kuat. Maka pengunci pegas akan terlepas, apabila belum terlepas ulangi lagi proses tersebut. Lepas komponen unit katup dan susunlah komponen tersebut di tempat bersih dan susunlah dengan urutan yang benar dan rapi.
Mengukur panjang atau tinggi keseluruhan katup dengan jangka sorong akan diketahui bahwa katup tesebut masih standar atau tidak. Tidak standarnya katup apabila melebihi batas minimum dan batas maksimum, apabila katup terlalu pendek maka pembukaan katup tidak akan maksimum, dan apabila katup terlalu panjang maka harus digerinda hingga mencapai nilai standar. Catat hasil pengukuran panjang keseluruhan katup pada tabel.
Mengukur tebal margin katup dengan jangka sorong akan mendapatkan nilai yang menunjukkan margin katup dari data tersebut masih bisa diasah atau tidak, apabila tebal margin melebihi nilai maksimum maka perlu diganti dengan katup yang baru. Catat hasil pengukuran tebal margin katup pada tabel.
Gambar 3.14. Pengukuran diameter batang katup.
Gambar 3.15. Pengukuran panjang keseluruhan katup.
Tabel 3.4. Pengukuran pada katup standar
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Periksa kebersihan jurnal katup dan dudukan, apabila terdapat kerak harus dibersihkan dengan scourse atau diasah menggunakan katup yang berasal dari dudukan tersebut menggunakan pasta scourse. Setelah dilakukan scourse periksa kembali kerapatan katup dan catat lebar jurnal ketika kebocoran sudah hilang pada keterangan tabel jurnal katup.
Ukurlah panjang pegas katup menggunakan jangka sorong, untuk mengetahui panjang bebas pegas katup, apabila panjang pegas katup tidak sesuai dengan standar maka gantilah pegas katup yang tidak sesuai dengan pegas katup baru yang sesuai dengan standar.
Tabel 3.5. Panjang bebas pegas katup standar Katup Panjang pegas katup standar (mm)
Intake 38,55
Exhaust 38,55
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
pada tabel tebal katup dan pada keterangan tabel. Ukur tinggi tonjolan camlobe atau tinggi tonjolan nok pada camshaft dengan meletakkan poros nok pada
v-block. Letakan ujung dial gauge pada punggung nok (bagian belakang
tonjolan/nok), kalibrasi dial gauge dengan memposisikan indikator dial gauge
pada angka “0” dan putar camshaft dengan perlahan. Perhatikan kenaikan angka pada dial gauge kemudian catat hasil pengukuran dan keterangan goresan
camlobe pada tabel tinggi camlobe. Apabila tinggi camlobe melebihi batas
minimum, maka gantilah camshaft.
Tabel 3.6. Tinggi camlobe standar
Camlobe Tinggi Standar Tinggi Minimum
Intake 41,91-42,01 41,50
Exhaust 41,96-42,06 41,55
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Periksa dan ukur diameter jurnal camshaft menggunakan micrometer. Khusus jurnal exhaust camshaft no.1 berbeda dengan yang lain, jadi ukurlah jurnal tersebut dengan urutan paling awal kemudian jurnal yang lain. Kemudian periksa keovalan menggunakan dial gauge. Letakkan camshaft pada v-block, tepatkan v-block pada jurnal camshaft paling luar dan tepatkan ujung dial
indicator pada jurnal tengah camshaft. Kalibrasi dial indicator, lalu ukur keovalan
dan terdapat bekas gesekan, periksalah saluran oli pada kepala silinder dan sistem pelumasan.
Tabel 3.7. Diameter jurnal standar dan keovalan jurnal
Jurnal Jurnal Standar
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Bersihkan permukaan blok silinder dari sisa perpak menggunakan skrap. Bersihkan kepala piston dari kerak sisa pembakaran dengan skrap. Lepas penahan
oil seal belakang dengan melepas enam baut, penahan oil seal dan gasket. Pasang
stand dial indicator pada blok silinder yang datar supaya tidak ada gerakan stand
dial indicator pada saat mengukur thurst clearance.
Tepatkan ujung dial indicator pada cap connecting rod kalibrasi dial indicator dengan mengatur jarak stand kemudian lihat indikator dan putar kaca indikator pada dial indicator hingga angka nol lurus dengan jarum indikator. Catat penampakan dial indicator dan sembari menggerakkan connecting rod kedepan hitung pergerakan jarum dan gerakkan cap connecting rod kebelakang, kemudian hitung pergerakan jarum pada dial indicator dan jumlahkan pergerakan jarum dial
indicator. Bila thrust clearance lebih besar dari nilai maksimum, gantilah
Gambar 3.17. Cara pengukuran thrust clearance cap connecting rod Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989.
Lepas mur connecting rod cap, kemudian menggunakan palu plastik pukul perlahan-lahan baut connectingrod dan angkatlah connecting rod cap . Usahakan agar bantalan batang piston bagian bawah tetap terpasang pada connecting rod cap. Bungkuslah baut connectingrod dengan sepotong selang yang pendek untuk melindungi crankpin terhadap kerusakan akibat goresan dari ulir baut, kemudian dorong rakitan piston, connecting rod dan bantalan atas melalui bagian atas blok silinder. Ketika melepas bagian tersebut, jagalah agar bantalan dan connectingrod tetap bersama-sama. Susunlah rakitan piston dan connecting rod dalam urutan yang benar. Supaya mempermudah pengecekan dan mencegah terjadinya komponen yang tertukar dengan komponen pada silinder lain.
Cek crankshaftthrust clearance, menggunakan dial indicator. Pasang stand
dial indicator pada blok silinder yang datar supaya tidak ada gerakan stand dial
indicator pada saat mengukukur thurst clearance. Tepatkan ujung dial indicator
hingga angka nol lurus dengan jarum indikator. Perhatikan dial indicator dan sambil menggerakkan crankshaft kedepan dengan obeng, hitung pergerakan jarum dan gerakkan crankshaft kebelakang, kemudian hitung pergerakan jarum pada
dial indicator dan jumlahkan pergerakan jarum dial indicator. Catat hasil
pengukuran pada tabel thrust clearance crankshaft.
Tabel 3.8. Standar pengukuran thrust clearance Pengukuran Thrust
Clearance Standar Maksimum
Connecting Rod 0,15 - 0,25 0,30
Crankshaft 0,02 - 0,22 0,30
Sumber: Toyota 4A-FE, 4A-GE Engine Repair Manual, 1989
Renggangkan baut cap bantalan utama dalam beberapa tahap. Lepas cap bantalan utama, bantalan jurnal utama bagian bawah dan trush washer bawah (pada cap bantalan no.3). Jaga bantalan utama dan cap bantalan utama supaya. Lepas crankshaft dari blok silinder, ketika melepas usahakan bantalan atas tetap pada blok silinder. Letakkan bantalan jurnal utama tetap tertata rapi dengan urutan seperti susunan sebenarnya pada tempat yang bersih, kemudian letakkan
crankshaft pada kayu atau pada kardus supaya crankshaft tidak rusak.
