BAB II
ENGINE SEPEDA MOTOR A. PENDAHULUAN
Sepeda motor, seperti juga mobil dan pesawat tenaga lainnya, memerlukan daya untuk bergerak, melawan hambatan udara, gesekan ban dan hambatan- hambatan lainnya. Untuk memungkinkan sebuah sepeda motor yang kita kendarai bergerak dan melaju di jalan raya, roda sepeda motor tersebut harus mempunyai daya untuk bergerak dan untuk mengendarainya diperlukan engine.
Engine merupakan alat untuk membangkitkan tenaga, ia disebut sebagai penggerak utama. Jadi engine atau motor disini berfungsi merubah energi panas dari ruang pembakaran ke energi mekanis dalam bentuk tenaga putar.
Tenaga atau daya untuk menggerakkan kendaraan tersebut diperoleh dari panas hasil pembakaran bahan bakar. Jadi panas yang timbul karena adanya pembakaran itulah yang dipergunakan untuk menggerakkan kendaraan, dengan kata lain tekanan gas yang terbakar akan menimbulkan gerakan putaran pada sumbu engkol dari motor.
Gambar 2.1. Sepeda Motor B. KOMPONEN ENGINE
Secara garis besar, komponen motor terbagi atas tiga bagian, yaitu:
1. Kepala Silinder (Cylinder Head) 2. Blok Silinder (Cylinder Block) 3. Bak Engkol (Crankcase)
Ketiga komponen tersebut merupakan tulang punggung bagi engine sepeda motor, dan setiap bagiannya dapat dipisahkan satu sama lain. Selain komponen utama tersebut, engine juga memiliki komponen lain untuk melakukan kerjanya. Komponen tersebut adalah:
1. Torak (torak)
2. Cincin Torak (Cincin torak) 3. Pena Torak
4. Batang Penggerak 5. Poros Engkol
Gambar 2.2. Engine Sepeda Motor 4 Langkah dan 2 Langkah 1. Kepala Silinder
Kepala silinder adalah bagian engine yang melekat dan menutup blok silinder, diantara keduanya dilapisi dengan gasket atau paking untuk menjaga agar tidak terjadi kebocoran kompresi. Kepala silinder juga dilengkapi dengan ruang bakar dan dudukan busi. Kepala silinder untuk motor 4 langkah dan 2 langkah sangat berbeda satu sama lain. Untuk kepala silinder motor 4 langkah dilengkapi dengan mekanik katup sedangkan kepala silinder motor 2 langkah tidak.
Pada umumnya kepala silinder terbuat dari bahan aluminium paduan agar tahan terhadap tekanan dan suhu yang tinggi akibat pembakaran, juga Cincinan. Konstruksi kepala silinder dibuat sedemikian rupa dengan sirip-sirip guna membantu melepaskan panas ke udara bebas.
Gambar 2.3. Konstruksi Kepala Silinder 2. Blok Silinder
Blok silinder adalah bagian engine dimana tempat torak bergerak, oleh karena itu blok silinder harus tahan terhadap gesekan dan panas yang tinggi.
Umumnya untuk motor yang besar, blok silindernya terbuat dari besi tuang, dan pada motor kecil terbuat dari baha aluminium paduan yang bagian
dalamnya dipasangkan tabung (blok linier) dari bahan baja yaitu pada bagian tempat bergeraknya torak.
Pada mulanya, ada yang merancang menjadi satu, sekarang sudah jarang ada. Sekarang dibuat terpisah berarti silinder liner dapat diganti bila keausannya sudah berlebihan. Bahannya dibuat dari besi tuang kelabu. Untuk motor-motor yang Cincinan seperti pada sepeda motor bahan ini dicampur dengan alumunium. Bahan blok dipilih agar memenuhi syarat-syarat pemakaian yaitu: Tahan terhadap suhu yang tinggi, dapat menghantarkan panas dengan baik, dan tahan terhadap gesekan.
Gambar 2.4. Konstruksi Blok Silinder
Kontruksi luar blok silinder dibuat seperti sirip, ini untuk melepaskan panas akibat kerja mesin. Dengan adanya sirip-sirip tersebut, akan terjadi pendinginan terhadap mesin karena udara bisa mengalir diantara sirip-sirip.
Sirip juga memperluas bidang pendinginan, sehingga penyerapan panas lebih besar dan suhu motor tidak terlampau tinggi dan sesuai dengan temperatur kerja.
Persyaratan silinder yang baik adalah lubangnya bulat dan licin dari bawah ke atas, setiap dinding-dindingnya tidak terdapat goresan yang biasanya timbul dari pegas Cincin, toraknya tidak longgar (tidak melebihi apa yang telah ditentukan), tidak retak ataupun pecah-pecah.
Meskipun telah mendapat pelumasan yang mencukupi tetapi keausan lubang silinder tetap tak dapat dihindari. Karenanya dalam jangka waktu yang lama keausan tersebut pasti terjadi. Keausan lubang silinder bisa saja terjadi secara tidak merata sehingga dapat berupa keovalan atau ketirusan.
Masing-masing kerusakan tersebut harus diketahui untuk menentukan langkah perbaikannya.
Cara mengukur keausan silinder:
a) Lepaskan blok silinder b) Lepaskan torak
c) Ukur diameter lubang silinder dengan ”dial indikator” bagian yang diukur bagian atas, tengah dan bawah dari lubang silinder. Pengukuran dilakukan dua kali pada posisi menyilang.
d) Hitung besarnya keovalan dan ketirusan. Bandingkan dengan ketentuan pada buku manual servisnya. Jika besarnya keovalan dan ketirusan melebihi batas-batas yang diijinkan lubang silinder harus diover size.
Tahapan over size adalah 0,25 mm, 0,50 mm, 0,75 mm dan 1,00 mm. Over size pertama seharusnya 0,25 mm dengan keausan di bawah 0,25 mm dan seterusnya. Jika silinder sudah tidak mungkin di over size maka penyelesaiannya adalah dengan diganti pelapis silindernya.
Gambar 2.5. Cara Mengukur Diameter Silinder 3. Bak Mesin
Bak mesin atau yang lebih dikenal dengan istilah “karter”. Bagian ini berfungsi sebagai pendukung dari bagian kepala silinder, blok silinder, poros engkol, gigi transmisi dan lain sebagainya. Bak mesin umumnya juga terbuat dari bahan logam aluminium paduan.
Konstruksi bak mesin motor 4 langkah digunakan sebagai wadah minyak pelumas untuk melumasi bagian engkol dan bagian bawah torak, transmisi dan kopling. Sedangkan konstruksi bak mesin motor 2 langkah terdapat rongga yang dihubungkan langsung dengan karburator, rongga ini adalah sebagai saluran pemasukan bahan bakar. Selain itu, bak mesin motor 2 langkah digunakan untuk melumasi bagian transmisi dan kopling saja.
Gambar 2.6. Bak Mesin Sepeda Motor (Crankcase)
4. Torak
Torak mempunyai bentuk seperti silinder. Bekerja dan bergerak secara translasi (gerak bolak-balik) di dalam silinder. Torak selalu menerima temperatur dan tekanan yang tinggi, bergerak dengan kecepatan tinggi dan terus menerus. Temperatur yang diterima oleh torak berbeda-beda dan pengaruh panas juga berbeda dari permukaan ke permukaan lainnya.
Sesungguhnya yang terjadi adalah pemuaian udara panas sehingga tekanan tersebut mengandung tenaga yang sangat besar.
Diameter torak dibuat lebih kecil daripada diameter lubang silindernya.
Pada waktu mesin bekerja, kerenggangan itu dirapatkan oleh cincin torak yang mempunyai sifat pegas. Dan untuk menghindari terjadinya kemacetan saat torak memuai diwaktu mesin sedang panas, maka pelumasan diantara dinding silinder dengan torak dan cincin torak ini harus baik.
Gambar 2.7. Torak
Sebenarnya torak tidak berbentuk silinder, melainkan diameter bagian atas umumnya lebih kecil daripada diameter bagian bawah. Hal ini untuk mengurangi pemuaian yang lebih banyak pada bagian atas, karena pada bagian itu memperoleh panas yang terbesar.
Gambar 2.8. Nama Bagian-bagian Torak
Bagian atas torak pada mulanya dibuat rata. Namun, untuk meningkatkan efisiensi motor, terutama pada mesin dua langkah, permukaan torak dibuat cembung simetris dan cembung tetapi tidak simetris. Bentuk permukaan yang cembung gunanya untuk menyempurnakan pembilasan
campuran udara bahan bakar. Sekaligus, permukaan atas torak juga dirancang untuk melancarkan pembuangan gas sisa pembakaran.
Torak dibuat dari campuran aluminium karena bahan ini dianggap Cincinan tetapi cukup memenuhi syarat-syarat :
1. Tahan terhadap temperatur tinggi.
2. Sanggup menahan tekanan yang bekerja padanya.
3. Mudah menghantarkan panas pada bagian sekitarnya 4. Cincinan dan kuat.
Bagian atas torak pada mulanya dibuat rata. Namun, untuk meningkatkan efisiensi motor, terutama pada motor dua langkah, permukaan torak dibuat cembung simetris dan bentuk deflektor. Bentuk permukaan kepala torak gunanya untuk menyempurnakan pembilasan campuran udara dan bahan bakar. Sekaligus, permukaan atas torak juga dirancang untuk melancarkan pembuangan gas sisa pembakaran.
Gambar 2.9. Macam-macam Bentuk Kepala Torak 5. Cincin Torak
Cincin torak adalah komponen yang terpasang pada torak. Cincin tersebut terpasang longgar pada alur Cincin. Fungsi cincin torak adalah:
a) Mempertahankan kerapatan antara torak dengan dinding silinder agar tidak terjadi kebocoran gas dari ruang bakar ke dalam bak mesin. Untuk itu cincin torak harus mempunyai sifat kepegasan yang kuat dalam penekanan ke dinding silinder.
b) Membantu pengontrolan lapisan minyak pelumas pada dinding silinder.
Dari fungsi tersebut diatas, jelaslah bahwa cincin torak harus dibuat dari bahan yang memenuhi syarat. Pada umumnya bahan pembuatan cincin torak ini adalah besi tuang dan ada juga dari bahan baja paduan dengan tambahan bahan-bahan lain sebagai lapisan pada bagian permukaan yang bergesekan untuk mempertinggi ketahanan terhadap keausan.
Melihat fungsi cincin torak, maka cincin torak dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu:
a) Cincin Kompresi.
Cincin kompresi dipasang pada bagian atas, sehingga berhubungan langsung dengan takanan kompresi.
b) Cincin Pelumasan.
Dipasang pada deretan bagian bawah dan bentuknya sedemikian rupa sehingga dengan mudah membawa minyak pelumas untuk melumasi dinding silinder
Umumnya motor 4 langkah menggunakan 3 buah cincin dengan tugas masing-masing yaitu:
2 buah sebagai cincin kompresi
1 buah sebagai cincin pelumasan.
Gambar 2.10. Cincin Torak (Torak Ring)
Cincin torak motor dua langkah sedikit berbeda dangan Cincin torak motor empat langkah. Cincin torak mesin dua langkah biasanya hanya 2 buah, yang keduanya berfungsi sebagai Cincin kompresi. Pemasangan Cincin torak dapat dilakukan tanpa alat bantu tetapi harus hati-hati karena Cincin torak mudah patah.
Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada Cincin torak dua langkah dapat berakibat:
1. Dinding silinder bagian dalam cepat aus 2. Mesin tidak stasioner
3. Suara mesin pincang 4. Tenaga mesin kurang 5. Mesin sulit dihidupkan 6. Kompresi mesin lemah
Gambar 2.11. Susunan Pemasangan cincin Torak
6. Pena Torak
Pena torak berfungsi untuk mengikat torak terhadap batang penggerak.
Selain itu, pena torak juga berfungsi sebagai pemindah tenaga dari torak ke batang penggerak agar gerak bolak-balik dari torak dapat diubah menjadi gerak berputar pada poros engkol. Walaupun ringan bentuknya tetapi pena torak dibuat dari bahan baja paduan yang bermutu tinggi agar tahan terhadap beban yang sangat besar.
Gambar 2.12. Pena Torak
Untuk meneruskan tenaga dari torak ke batang penggerak, pena torak harus di ikat dengan kuat antara torak dan batang penggerak. Ditinjau dari pemasangannya pada torak, pena torak dapat dibedakan menjadi beberapa tipe yaitu:
a. Tipe Fixed
b. Tipe Full Floating c. Tipe Bolted d. Tipe Press-Fit
Gambar 2.13. Tipe Pena Torak 7. Batang Penggerak
Batang penggerak sering juga disebut dengan connecting rood, batang penggerak adalah suatu bagian yang menghubungkan torak dengan poros engkol. Jadi batang penggerak meneruskan gerakan torak ke poros engkol.
Dimana gerak bolak-balik torak dalam ruang silinder diteruskan oleh batang
penggerak menjadi gerak putaran (rotary) pada poros engkol. Ini berarti jika torak bergerak naik turun, poros engkol akan berputar.
Ujung sebelah atas di mana ada pena torak dinamakan ujung kecil (small end) dan ujung bagian bawahnya dimana ada poros engkol disebut ujung besar (big end). Di ujung kecil batang penggerak ada yang dilengkapi dengan memakai bantalan peluru dan dilengkapi lagi dengan logam perunggu atau bush boaring (namanya dalam istilah di toko penjualan komponen kendaraan bermotor). Ujung besarnya dihubungkan dengan penyeimbang poros engkol melalui king pin dan bantalan peluru.
Pada umumnya panjang batang penggerak kira-kira sebesar dua kali langkah gerak torak. Batang penggerak dibuat dari bahan baja atau besi tuang.
Gambar 2.14. Batang Penggerak 8. Poros Engkol
Fungsi poros engkol adalah mengubah gerakan bolak balik torak menjadi gerakan putar melalui pena torak dan batang penggerak dan meneruskan gaya kopel (momen gaya) yang dihasilkan motor ke alat pemindah tenaga sampai ke roda.
Gambar 2.15. Poros Engkol
Poros engkol umumnya ditahan dengan bantalan luncur yang ditetapkan pada ruang engkol. Bantalan poros engkol biasa disebut bantalan utama.
Jenis poros engkol yang dipergunakan pada mesin sepeda motor adalah:
1. Jenis built up, digunakan pada motor jenis kecil yang mempunyai jumlah silinder satu atau dua.
Gambar 2.16. Poros Engkol Tipe Bult Up
2. Jenis ”one piece”, digunakan pada motor jenis besar yang mempunyai jumlah silinder banyak
Gambar 2.17. Poros Engkol Tipe One Piece 9. Roda Gila (Fly Wheel)
Setelah berakhirnya langkah kerja, poros engkol harus tetap berputar untuk menjamin agar torak dapat mencapai langkah-langkah berikutnya. Dapat berputarnya poros engkol secara terus menerus itu, adalah akibat adanya tenaga gerak (energi kinetis) yang disimpan pada roda gilanya, sebagai kelebihan pada saat langkah kerja. Roda gila ini dalam pembuatannya harus dibalansir dengan teliti agar putaran mesin rata betul, tanpa getaran-getaran. Pada engine sepeda motor, umumnya roda gila berfungsi juga sebagai rotor generator.
Gambar 2.18. Roda Gila
