ELEMEN MEKANIK OTOMOTIF

ELEMEN MEKANIK OTOMOTIF ELEMEN MEKANIK OTOMOTIF Perancangan Piston, Ring Piston, Pena Piston, dan

Perancangan Piston, Ring Piston, Pena Piston, dan Batang PistonBatang Piston

Disusun oleh : Disusun oleh : G

Giillaanng Kg Krriissnna Wa Waarrddaannaa 1166550099113344001177 Y

Yoomma a AAnnddaarruu 1166550099113344001199 A

Ammiirruul l MMuu’’mmiinniinn 16165500991133440000 !

!uurr""a a ##rraa$$aann 11665500991133440011 %

%aa&&nna a !!hhaarr" " ''uu&&rri i %% 161655009911334400

'()D#D#KA) *(K)#K + '()D#D#KA) *(K)#K +*+M+*#,*+M+*#, ,AK-.*A! *(K)#K  ,AK-.*A! *(K)#K  -)#/(%!#*A! )(G(%# Y+GYAKA%*A -)#/(%!#*A! )(G(%# Y+GYAKA%*A 017 017

KAT

KATA PENA PENGANTAR GANTAR 

'u

'ui i dan s"uudan s"uur r amami i 2an2ana&a&an ehadian ehadira& Allah !W* ra& Allah !W* ararena ena a&aa&as s %ah%ahma& ma& ser&ser&aa id

ida"aa"ah)h)"a "a amami i da2da2a& a& menmen"ele"elesaisaian an &ug&ugas as mamaalah alah menmengengenai ai 2er2erananangangan an eleelemenmen meani o&omo&i ini dengan ai dan &e2a&

meani o&omo&i ini dengan ai dan &e2a& $a&u8 'en"usunan &ugas ini diua& s$a&u8 'en"usunan &ugas ini diua& seagai &ugaseagai &ugas e

elolom2m2o o dadari ri mama&a &a uulialiah h (l(lememen en MeMeaanini  +&+&omomo&o&i i didimamana na mememmahahas as &en&en&a&angng 'eranangan 'is&on %ing

'eranangan 'is&on %ing 'is&on 'ena 'is&on d'is&on 'ena 'is&on dan ;a&ang an ;a&ang 'is&on<8'is&on<8

Dal

Dalam am mamaalah alah ini ini amami i memmemahahas as &en&en&ang &ang agagaimaimana ana 2ro2roses ses 2er2erananangangan an dardarii seuah 2is&on ring 2is&on 2ena 2is&on dan a&ang 2is&on ser&a dilenga2i dengan on&oh seuah 2is&on ring 2is&on 2ena 2is&on dan a&ang 2is&on ser&a dilenga2i dengan on&oh  2erhi&ungan

 2erhi&ungan dalam dalam 2eranangan 2eranangan &erseu&8 &erseu&8 -n&u -n&u men"usun men"usun maalah maalah ini ini 2enulis 2enulis ugauga menga

mengamil ahan dari mil ahan dari reerenreerensi si "ang &elah dianur"ang &elah dianuran dan an dan eera2eera2a a reerenreerensi si lain seagailain seagai &amahan un&u 2emahasan maalah ini8

&amahan un&u 2emahasan maalah ini8

Dal

Dalam am 2ro2roses ses 2en2en"el"elesaiesaian an &ug&ugas as mamaalaalah h iniini  amami i menmengugua2a2an an anan"a "a &er&erimaima as

asih ih e2e2ada ada segsegenaena2 2 2ih2iha a "an"ang g &ela&elah h memmemanan&u &u daldalam am menmen"ela"elasaisaian an mamaalah alah iniini sehingga selesai dengan semes&in"a8

sehingga selesai dengan semes&in"a8

Kami men"adari ah$a dalam 2en"usunan maalah ini masih an"a di&emuan Kami men"adari ah$a dalam 2en"usunan maalah ini masih an"a di&emuan e

euraurangangan n dan dan esesalahalahan8 an8 +leh arena +leh arena i&ui&u  amami i menmenghaghara2ra2an an riri&i &i dan dan sarasaran n "an"angg  ersia&

 ersia& memangun memangun dari dari 2emaa 2emaa agar agar dalam dalam 2en"usunan 2en"usunan maalah maalah selanu&n"a selanu&n"a menadimenadi leih ai8 A&as segala eurangan &erseu& ami memohon maa8

leih ai8 A&as segala eurangan &erseu& ami memohon maa8

Yog"aar&a 13 Desemer 017 Yog"aar&a 13 Desemer 017

'en"usun 'en"usun

KAT

KATA PENA PENGANTAR GANTAR 

'u

'ui i dan s"uudan s"uur r amami i 2an2ana&a&an ehadian ehadira& Allah !W* ra& Allah !W* ararena ena a&aa&as s %ah%ahma& ma& ser&ser&aa id

ida"aa"ah)h)"a "a amami i da2da2a& a& menmen"ele"elesaisaian an &ug&ugas as mamaalah alah menmengengenai ai 2er2erananangangan an eleelemenmen meani o&omo&i ini dengan ai dan &e2a&

meani o&omo&i ini dengan ai dan &e2a& $a&u8 'en"usunan &ugas ini diua& s$a&u8 'en"usunan &ugas ini diua& seagai &ugaseagai &ugas e

elolom2m2o o dadari ri mama&a &a uulialiah h (l(lememen en MeMeaanini  +&+&omomo&o&i i didimamana na mememmahahas as &en&en&a&angng 'eranangan 'is&on %ing

'eranangan 'is&on %ing 'is&on 'ena 'is&on d'is&on 'ena 'is&on dan ;a&ang an ;a&ang 'is&on<8'is&on<8

Dal

Dalam am mamaalah alah ini ini amami i memmemahahas as &en&en&ang &ang agagaimaimana ana 2ro2roses ses 2er2erananangangan an dardarii seuah 2is&on ring 2is&on 2ena 2is&on dan a&ang 2is&on ser&a dilenga2i dengan on&oh seuah 2is&on ring 2is&on 2ena 2is&on dan a&ang 2is&on ser&a dilenga2i dengan on&oh  2erhi&ungan

 2erhi&ungan dalam dalam 2eranangan 2eranangan &erseu&8 &erseu&8 -n&u -n&u men"usun men"usun maalah maalah ini ini 2enulis 2enulis ugauga menga

mengamil ahan dari mil ahan dari reerenreerensi si "ang &elah dianur"ang &elah dianuran dan an dan eera2eera2a a reerenreerensi si lain seagailain seagai &amahan un&u 2emahasan maalah ini8

&amahan un&u 2emahasan maalah ini8

Dal

Dalam am 2ro2roses ses 2en2en"el"elesaiesaian an &ug&ugas as mamaalaalah h iniini  amami i menmengugua2a2an an anan"a "a &er&erimaima as

asih ih e2e2ada ada segsegenaena2 2 2ih2iha a "an"ang g &ela&elah h memmemanan&u &u daldalam am menmen"ela"elasaisaian an mamaalah alah iniini sehingga selesai dengan semes&in"a8

sehingga selesai dengan semes&in"a8

Kami men"adari ah$a dalam 2en"usunan maalah ini masih an"a di&emuan Kami men"adari ah$a dalam 2en"usunan maalah ini masih an"a di&emuan e

euraurangangan n dan dan esesalahalahan8 an8 +leh arena +leh arena i&ui&u  amami i menmenghaghara2ra2an an riri&i &i dan dan sarasaran n "an"angg  ersia&

 ersia& memangun memangun dari dari 2emaa 2emaa agar agar dalam dalam 2en"usunan 2en"usunan maalah maalah selanu&n"a selanu&n"a menadimenadi leih ai8 A&as segala eurangan &erseu& ami memohon maa8

leih ai8 A&as segala eurangan &erseu& ami memohon maa8

Yog"aar&a 13 Desemer 017 Yog"aar&a 13 Desemer 017

'en"usun 'en"usun

DAFTAR ISI DAFTAR ISI

KA

KA**A A '()GA)*'()GA)*A%88888888888888888A%8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888ii8888ii DA,*

DA,*A% A% #!#88888888888888888888#!#88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888iiiiii ;A; ;A; #88888888888888888888#8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888188888881 *(+%# *(+%# '(%A)=A)GA) K+M'+)()8888888888888888888888888'(%A)=A)GA) K+M'+)()88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888 11 A8 A8 '(%A)=A)GA) '(%A)=A)GA) '#!*+)88888888'#!*+)8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888818888888888888881 ;8

;8 '(%A)'(%A)=A)G=A)GA) A) %#)G %#)G '#!*'#!*+)888+)8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888>88888> =8

=8 '(%A)'(%A)=A)G=A)GA) A) '()A '()A '#!*'#!*+)888+)8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888881088888810 D8

D8 '(%A)=A)GA) '(%A)=A)GA) ;A;A**A)G A)G '#!*+)888888888'#!*+)888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888881088888888888888888810 ;A;

;A; ##888888888888888888888##888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888808888888888888888888880 =+)*+

=+)*+ '(%#*-)GA)888888'(%#*-)GA)8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888088888888888888888888888880 A8

A8 'erhi&'erhi&ungan ungan 'is&on'is&on888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888880880 ;8

;8 'erhi&ungan 'erhi&ungan %ing %ing 'is&on8888888888888888888'is&on8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888885888888885 =8

=8 'erhi&'erhi&ungan ungan ;a&ang ;a&ang 'eng'enggera8gera88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888>88888888> D8

D8 'erhi&ungan 'erhi&ungan 'ena 'ena 'is&on8888888888888888888'is&on888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888338888888833 ;A;

;A; ### ### '()-*-'88888888888'()-*-'88888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888368888888888836 K(!#M'-.A)8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888836 K(!#M'-.A)8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888836 DA,*

BAB I BAB I

TEORI PERANCANGAN KOMPONEN TEORI PERANCANGAN KOMPONEN A.

A. PerPerancancangangan an PisPistonton 'is

'is&on &on adaadalah lah omom2on2onen en mesmesin in "an"ang g memmemenen&u &u ruaruang ng aaar ar erersamsama a ? ? samsamaa dengan silinder lo dan silinder head8 'is&on uga melauan geraan nai &urun un&u  dengan silinder lo dan silinder head8 'is&on uga melauan geraan nai &urun un&u  mela

melauuan an sisilus lus erera a mesimesin n ser&ser&a a 2is2is&on &on harharus us mammam2u 2u menmeneruerusasan n &en&enaga aga hashasilil  2emaaran

 2emaaran e e ransha&8 ransha&8 @adi @adi 2is&on 2is&on memilii memilii ungsi ungsi "ang "ang sanga& sanga& 2en&ing 2en&ing dalamdalam melauan silus era mesin dan dalam menghasilan &enaga 2emaaran8 Maa 2is&on melauan silus era mesin dan dalam menghasilan &enaga 2emaaran8 Maa 2is&on harus memilii s"ara& ? s"ara& seagai eriu&:

harus memilii s"ara& ? s"ara& seagai eriu&:

18

18 %in%ingangan  agaagar r mudmudah agi mesin dalaah agi mesin dalam m menmena2a2ai 2u&araai 2u&aran n &in&inggiggi8 8 @i@ia a onons&rs&rususii  2is&on

 2is&on &erlalu &erlalu era& era&   maa maa suli& suli& agi agi mesin mesin un&u un&u mena2ai mena2ai 2u&aran 2u&aran &inggi&inggi sehingga aselerasi se2eda mo&or a&au moil menadi sanga& lama&8

sehingga aselerasi se2eda mo&or a&au moil menadi sanga& lama&8

8

8 **ahahan an &e&erhrhadada2 a2 &e&eananan an leledadaaan n aarenrena a hahasisil l 2e2emmaaaraaran8 n8 'a'ada da saasaa& & lalangngaahh usaha ensin dan udara &eraar oleh 2erian unga a2i lis&ri dari usi8 asil usaha ensin dan udara &eraar oleh 2erian unga a2i lis&ri dari usi8 asil  2emaaran

 2emaaran ini ini aan aan menimulan menimulan ledaan ledaan dan dan &eanan &eanan "ang "ang sanga& sanga& ua& ua& didi dalam ruang aar &a &ereuali 2is&on menerima ledaan dan &eanan dari hasil dalam ruang aar &a &ereuali 2is&on menerima ledaan dan &eanan dari hasil  2emaaran &er

 2emaaran &erseu&8 Karenan"a seu&8 Karenan"a selain selain 2is&on harus 2is&on harus ringan &a2i ringan &a2i 2is&on uga 2is&on uga harusharus ua& dalam menahan ledaan dan &eanan hasil 2emaaran un&u di&erusan ua& dalam menahan ledaan dan &eanan hasil 2emaaran un&u di&erusan menggeraan 2oros engol8

menggeraan 2oros engol8

38

38 **ahaahan n &erh&erhadaada2 2 2em2emuaiuaian8 'eman8 'emaaaaran am2uran am2uran ensran ensin dan in dan udaudara dalam ruangra dalam ruang  aar

 aar aan aan menimulan menimulan 2anas 2anas suhu suhu di di daerah daerah ruang ruang aar aar aan aan nai nai sanga&sanga& &inggi8 !e2er&i "ang die&ahui ah$a dengan nain"a suhu  maa logam aan &inggi8 !e2er&i "ang die&ahui ah$a dengan nain"a suhu  maa logam aan mengalami 2eruahan en&u a&au memuai8 'is&on "ang &erua& dari logam ?  mengalami 2eruahan en&u a&au memuai8 'is&on "ang &erua& dari logam ?  logam husus 2un aan mengalami 2emuiaan "ang &ida sedii&8 @ia 2emuaian logam husus 2un aan mengalami 2emuiaan "ang &ida sedii&8 @ia 2emuaian "ang dialami 2is&on erleihan maa aan memua& 2is&on &eruni e dinding "ang dialami 2is&on erleihan maa aan memua& 2is&on &eruni e dinding silinder lo sehingga 2is&on aan erhen&i eera nai &urun dalam silinder silinder lo sehingga 2is&on aan erhen&i eera nai &urun dalam silinder sehingga isa dia&aan ah$a mesin &elah ma&i dengan erhen&in"a 2is&on dalam sehingga isa dia&aan ah$a mesin &elah ma&i dengan erhen&in"a 2is&on dalam melauan geraan nai &urun8

melauan geraan nai &urun8

Di&inau dari desainn"a 2is&on 2ada a2al diesel diagi menadi : Di&inau dari desainn"a 2is&on 2ada a2al diesel diagi menadi :

18 Trunk pistons

Trunk Pistons un&u mesin diesel eil meru2aan am2uran dari esi a&au alumunium allo" "ang di or menadi sa&u8 -n&u 2is&on dengan 2o$er silinder  sedang dan &inggi dilenga2i dengan e2ala "ang da2a& dile2as8 'endinginan  ua&an 2ada agian e2ala 2is&on "ai&u dengan oli 2elumas un&u mesin 4

langah digunaan 2ada diame&er silinder  450 mm8 !edangan un&u mesin  langah digunaan 2ada diame&er  300 mm arena silinder menda2a& &egangan &ermal "ang leih &inggi dari2ada mesin 4 langah8

8  Pistons with crosshead 

'is&on enis ini iasan"a dilenga2i dengan e2ala "ang da2a& dile2as "ang didinginan seara ua&an 2ada silinder dengan 2o$er "ang &inggi8

38  Piston Mesin Aksi Ganda

'is&on mesin diesel ini &erdiri dari od" dan dua uah e2ala 2ada agian a&as dan  a$ah ruang aar 2ada silinder8 =airan 2endingin dialiran menuu e2ala

melalui luang 2ada a&ang 2is&on8

Ke2ala 2is&on dilenga2i dengan alur melingar seagai duduan dari ring om2resi8 /ariasi &i2e dari ring sendi8 'asoan oli dihilangan dari era di 2ermuaan silinder oleh on&rol oli a&au ring 2engiis "ang &er2asang 2ada e2ala di a$ah ring om2resi dan salah sa&u dari 4 2ada piston skirt 8

!isi dalam dari seuah e2ala noncooled trunk piston menggunaan rusu radial a&au onsen&ri "ang mem2erua& e2ala dan meninga&an &ranser 2anas dari e2ala e udara luar8

Ke2ala 2is&on diua& eruu& a&au silinder di agian luar sedangan di agian  2ermuaan luar dari skirt 2is&on eren&u da&ar a&au memen&u eli2s 2ada agian "ang  2aling &eal Bdea& luang 2ena 2is&onC8 al ini memua& seuah elah an&ara 2is&on arena 2emuaian 2anas 2ada e2ala 2is&on8 !elain i&u seuah elah &ermal diua& di an&ara 2ermuaan dari  piston skirt dan liner "ang menamin  piston skirt  eas  eres2ansi selama mesin men"ala8

;en&u dari e2ala 2is&on harus meni2&aan ondisi "ang 2aling mengun&ungan un&u 2eram2uran ahan aar dan 2emaaran di ruang aar8 Karena i&u en&u dari e2ala 2is&on dia&ur 2er&ama dan &eru&ama oleh desain ruang aar "ang di2ilih8 'ada mesin  langah en&u dari e2alan"a uga&ergan&ung 2ada enis 2emilasan8

;en&u "ang 2aling umum 2ada ruang aar mesin disel mesin 4 langah dengan  2erian usi mem2un"ai ruang aar da&ar8'is&on 2ada a2al disel dienai ean

meani dan ean &ermal eeradia$ah &eanan &inggi dan &em2era&ure B300  350 =C8 +leh arena i&u ahan dari 2is&on harus memilii eua&an "ang &inggi dan &ahan &erhada2 ara& dan aus8 'is&on un&u mesin 2u&aran rendah &erua& dari esi or =4444 dan = 4>4>8 Ke2ala 2is&on uga &erua& dari aa &em2a &inga& 5 dan aa or &ahan  2anas 30 M8 'is&on un&u mesin diesel 2u&aran sedang dan diesel 2u&aran &inggi &erua&

dari alumunium allo" "ang ringan dan memilii ondu&iEi&as 2anas "ang &inggi8 Kelemahan dari 2is&on "ang &erua& dari alumunium allo" "ai&u memilii oeisien es2ansi linear "ang &inggi "ang men"eaan &eradin"a elah an&ara 2is&on dan liner 

;esar diame&er 2is&on 2ada diesel 2u&aran &inggi &erua& dari or 2aduan se2er&i A@#1 "ang mengandung niel "ang erungsi un&u menamah e&ahanan &erhada2 2anas8 'is&on dengan alumunium allo" 2ada mesin 2u&aran &inggi diua& leih ua& dengan drop-forging 8 ;ahan &erseu& erasal dari am2uran &inga& AK4 dan AK8 *eradang  2engeraan 2ada 2ermuaan 2is&on esi or dila2isi dengan &imah agar 2is&on da2a&  eralan leih e2a& dalam 2ermuaan liner8

 Piston skirt &erle2as dari &uuan u&ama ? &ransmisi eua&an &eanan gas e a&ang  2enghuung ? 2ada saa& "ang sama trunk piston uga erungsi seagai crosshead a&au

se2a&u8

*eanan masimum 2is&on 2ada dinding silinder diasumsian menadi :

 N maxF P  z  tan β 

 N maxF 00> P  z e&ia  F

1

5  dan N max F 01 P  z e&ia  F 1 4

*eanan sisi s2esii masimum 2ada 2ermuaan 2is&on : q N

 N _max

 A  di mana A adalah 2ro"esi dari 2ermuaan an&alan 2is&on B a&au 2anduan C  A F  l  s  di mana  adalah diame&er dan l  sadalah 2anang piston skirt 8

 )ilai "ang diiinan un&u q N 2ada mesin diesel adalah seagai eriu& : Mesin 4 langah 2u&aran rendah q N F 1> ? > gHm

Mesin 4 langah 2u&aran sedang q N  F 30 ? 35 gHm Mesin 4 langah 2u&aran &inggi q N! 5 ? 7 gHm Mesin  langah 2u&aran sedang q N F 30 ? 35 gHm

A2aila diasumsian ah$a e2ala 2is&on &erena ean mera&a dari &eanan gas masimum P  z 8 Maa da2a& diasumsian uga ah$a e2ala 2is&on eren&u 2iring ula&  er&um2u eas 2ada silinder dari e2ala 2is&on dengan diame&er  l 8 @ia eduan"a  erlau:

 F _cg

=

 P z

2

=

 p z

=

πD2

8

Maa aan &eronsen&rasi 2ada &i&i 2usa& graEi&asi dari idang se&engah lingaran e2ala digan&i un&u ean mera&a emudian dua momen engo B "ending momentsC aan eera di agian ri&is e2ala &erle&a di se2anang diame&ern"a  "ai&u ga"a momen # cg$  M ' 0

=

 F cga

=

πD2 8  p z x  2 3  D π 

 =

 D3 12 p z Di mana a F 2 3  D

π   adalah ara dari &i&i 2usa& graEi&asi daerah se&engah lingaran e &i&i 2usa& e2ala8

Dan Momen M%% "dari reasi mera&a melalui &e2i se&engah lingaran e2ala dan sama dengan ga"a "ang eera &' ! # cg 8

Dengan mengasumsian ah$a reasi di&erima oleh &i&i 2usa& graEi&asi se&engah lingaran maa da2a& di&emuan :

 M ' ' _b

=−

 F _cgb

=−

πD 2 8  p z  D_i π 

=

−

 D2 D_i 8  p z Ke&erangan :

" F  Di

π   adalah ara dari &i&i 2usa& graEi&asi se&engah lingaran e &i&i   2usa& lingaran

 D_{i adalah diame&er ra&ara&a arel e2ala 2is&on8}

%esul&an momen engo :

 M _b

=

 M ' _b

+

 M ' ' _b

=

 D

3

12 p z

−

 D2 Di

8  p z

Diasumsian ah$a  Di

=

 D  maa dida2a&an :

 M _b

=

 D 3 24  p z *egangan engo : σ _b

=

 M b W 

Di mana W adalah modulus agian 2ada agian lurus dari e2ala 2is&on8 @ia e2ala  2is&on da&ar dan &ida &erda2a& rusurusu maa :

W 

=

 Dσ 

2

6

Dimana ( adalah &eal dari e2ala 2is&on8

-n&u e2ala rusu a&au e2ala dengan en&u om2les modulus agian di&en&uan dengan me&ode &erenal grafis dan analisis8 Dalam menghi&ung e2ala 2is&on menggunaan me&ode "ang dielasan di a&as dan un&u &egangan engo BI  F dalam gHm_{C "ang diiinan adalah seagai eriu& :}

 ;esi =or F 350 ? 400

 ;aa F 600 ? 1000

'ada mesin "ang men"ala ereda suhun"a an&ara agian dalam dan luar e2ala8 Maa 2erhi&ungan di a&as harus di&amahan dengan &eanan meanis "ang dilenga2i dengan a2a "ang diseu& dengan &egangan &ermal Bthermal stressesC8

-n&u menen&uan &egangan &ermal da2a& diasumsian e2ala 2is&on seagai &emo da&ar dan &em2era&urn"a eruah melalui &eal e2ala seara lurus alami8 !ehongga 2eredaan &em2era&ur an&ara 2ermuaan dalam dan luar B2ada airan  2endingin dan sisi ruang aar &er2isahC :

J& F &i ? &F

qδ   λ Ke&erangan :

q F umlah 2anas se2anang 1 m _{2ada 2ermuaan e2ala dalam 2er am} δ  F e&ealan

 F oeisien andungan 2anas  F 50 alHmam= un&u aa dan esi or dan 175 alHmam= un&u 2aduan alumunium8

Kom2resi rela&iEe dan &egangan 2ada la2isan luar dan dalam 2ada ela2a 2is&on masingmasing adalah seagao eriu& :

L F L& F

∆ L

2

=

α 

 ∆ t 

2

*eanan dan &egangan &ari :

σ _c

=

σ _t 

=

εE 1

−

m

=

α   ∆ t  2  x E 1

−

m A&au sesuai dengan 2ersamaan :

σ _c

=

σ _t 

=

α qδ 

2 λ  E

1

−

m Ke&erangan :

Jl ! selisih 2anang la2isan aia& 2anas  F oeisien 2emuaian

 ) ! modulus elas&is ahan e2ala 2is&on

m ! rasio

B. Perancangan Ring Piston

%ing onsen&ri menamin dis&riusi oli 2endingin di a&as 2ermuaan2ermuaan dalam dari e2ala 2is&on8

%ing 2is&on diua& dari esi or &inga& =4140 dan =44448 Keerasan dari logam ring 2is&on erEariasi dari anga ;rinell 1>0 hingga 08 Keerasan ring 2is&on di2eroleh un&u ereda dari liner silinder dengan N 10 uni&8

%ing 2is&on 2ada diesel 2u&aran rendah dan 2u&aran sedang diua& dengan ara di&em2a dari aa dengan &inga& 158 !edangan un&u ring 2is&on disel dengan 2u&aran &inggi diua& dari aa dengan &inga& 1O3A dan 1>O3A8

%ing is&on dielom2a menadi dua agian "ai&u 2is&on ring om2resi Bcompression ringsC dan 2is&on ring oli B oil ring C8 ;ahan "ang di2aai un&u 2is&on ring om2resi dan 2is&on ring oli direnanaan dari ahan esi &uang8

%ing 2is&on memen&u 2ae& ring "ang iasan"a &erdiri dari  ? 5 inin &ermasu  sa&u ring om2resi8 @umlah dari ring dalam 2ae& &ergan&ung 2ada enis mesin namun

 iasan"a &erdiri dari  ? 4 ring om2resi dan 0 ? 3 ring oli8 Misaln"a 2ada mesin diesel 4 langah memilii  sam2ai 3 ring om2resi dan han"a sa&u ring oli8

18 %ing Kom2resi

C. Perancangan Pena Piston

Dalam 2eranangan Trunk Pistons digaungan dengan a&ang 2enggera dengan &uuan agar 2ena 2is&on aman di dalam odi 2is&on8 'ena da2a& menguah geraan eas  2oros un&u digunaan 2ada era di 2ermuaan8 'er2indahan 2ena seara asial dia&asi

oleh 2ene2i& husus8

'ena 2is&on 2ada mesin &i2e era &unggal dilauan 2emerisaan &erhada2 &eananH  2emam2a&an dan &erhada2 &euan asi dari ga"a aia& &eanan gas8 *eanan om2resi  2ada 2ena 2is&on da2a& dirumusan :

σ _c

=

 P z a

Di mana :

a F 2enam2ang dari 2ena 2is&on

!edangan &eanan om2resi "ang diiinan eera 2ada ahan adalah : ;aa aron F >00 ? 1000 gHm

;aa 2aduan F 100 ? 1500 gHm

,a&or eamanan da2a& di&en&uan dengan sua&u rumus aan &e&a2i anga "ang diiinan adalah * c F 4 ? 58

-n&u 2enduung 2enam2ang "ang meruning 2ada 2er2ananganH 2erluasan 2ena  2is&on di2erisa dari erusaan aia& ga"a P  z 8

!eara s2esii &eanan "ang merusa 2ena adalah seagai eriu& :

q_cr

=

P z π 

4

 (

d

2

−

d₁2

)

!eharusn"a nilai esaran &ida oleh meleihi qcr F >00 ? 1000 gHm di mana nilai d +dan d ,adalah diame&er a&as dan a$ah dari 2ermuaan duungan8

D. Perancangan Batang Piston

;a&ang 2enghuungH2enggera 2ada 2is&on diua& dalam  &i2e "ang 2er&ama  eren&u ula& &aung< dan digunaan 2ada mesin "ang ergera 2ada ee2a&an rendah8 *i2e "ang edua eren&u se2er&i huru # a2aila diliha& dari 2er2o&ongan seara Eer&ial dan sering digunaan 2ada mesin ee2a&an menengah hingga &inggi8 Area  2o&ongan melin&an diua& sama8 -n&u &i2e # memilii oeisien "ang leih &inggi di  agian idangn"a B a&ang 2enghuungC dari2ada &i2e a&ang ula& &aung<8 ;a&ang  2enghuung di mesin 4 langah mem2un"ai sa&u agian "ang e2ala uung eil menadi sa&u dan "ang sa&un"a e2ala a&ang 2enggera "ang esar dan &eragi a&au &erelah dua8 'ada mesin  langah menggunaan &ora &ran "ang e2ala a&ang  2enggera uung eil isa menggunaan salah sa&u dari enisH&i2e di a&as B"ang &i2e langsung menadi sa&u a&au &eragi duaC8 Di mana mesin "ang e2alan"a silang B/C e2ala uung eil adalah &ermasu menggunaan &i2e &erelah dua dan uga memilii e2ala eraang8

'ada agian e2ala a&ang 2enggera "ang eil ai "ang &i2e &ida &erelah Bmenadi sa&uC mau2un "ang &i2e &erelah mem2un"ai ringH2aing "ang &erua& dari  2erunggu husus8 !edangan 2ada agian e2ala a&ang 2enggera "ang esar iasan"a disediaan dengan aa 2en"oong "ang &erelah Bme&alC8 Kadangadang un&u mesin &i2e ee2a&an menengah oo a2aila dengan an&alan arum di agian e2ala a&ang  2enggera "ang eil an&alan i&u menahan &eanan "ang &inggi8

'ergeraan a&ang 2is&on selalu menerima ga"aH2ergeraan "ang memu&ar8 'ada mesin diesel "ang eera &unggal di agian a&as a&ang 2enggera nen2un"ai lens "ang melingar 2ada deraa& &er&en&u8 'is&on di 2asang 2ada lens &erseu&8 Di agian a$ah  a&ang 2enggera 2is&on memanang dengan mur a&au lens un&u erhuungan dengan e2alaH&o2i "ang melin&ang8 'ada mesin "ang eera ganda e2ala a&ang 2enggera  "ang eil &erda2a& galurHulir un&u mengia&ann"a dengan 2is&on menginga& e2ala  a&ang 2enggera agian a$ah menda2a&an 2er2anangan dengan e&irusan dan mur 

un&u mengia&an e e2alaH&o2i melingar8 =airan 2endingin un&u 2is&on di mesin "ang eera ganda di su2lai melalui a&ang 2is&on "ang diua& eungan dengan &uuan memua& 2i2a a&au saluran husus8 !euah rumahHasing un&u memasuan a&ang  2is&on dan men"ediaan 2endinginan dan menaga dari gas "ang 2anas8

Ke2alaH&o2i "ang melin&ang dari mesin eera &unggal da2a& di angun di salah sa&u a&au dua sisi8 'ada an&alan "ang menadi sa&u B&ida &eelahC &eanan normal selama langah usaha &eradi diamil dari 2ermuaan an&alan "ang luas seagai 2engan&ar dan  2ermuaan an&alan "ang sem2i& e&ia langah om2resi8 !elama agian elaang  ergera maa 2ermuaan an&alan "ang sem2i& dari 2engan&ar un&u mengamil &eanan normal selama langah usaha8 -n&u &i2e dua 2enghan&ar e2aH&o2i memilii dua  2ermuaan an&alan "ang ra&a di se&ia2 sisi8

'ada uung connecting rod di2asang  small end  "earing "ang diua& dari ahan  2erunggu 2hos2os dan 2emasangan dilauan dengan ara menge2res8 Melalui 2ena  2is&on connecting rod  erungsi menerusan ga"a ? ga"a dari 2is&on e 2oros engol a&au sealin"a8 !ehingga connecting rod aan menerima ga"a &ean dari 2roses  2emaaran dan ga"a inersia dari massa ? massa "ang ergera ola ? ali ser&a ga"a inersia dari massa connecting rod i&u sendiri8 ;ahan un&u connecting rod diua& dari  aa aron grade 458

'erhi&ungan a&ang 2enggera &erle&a 2ada eua&an dalam menerima ga"a a&au geraan 2u&ar e2ala agian eilHa&as e2ala agian esarHa$ah dan au& 2ada edua e2ala &erseu&8 ;a&ang 2enggera adalah agian "ang di2asa oleh &eanan gas B P  z C ga"a inersia dengan massa B #  f C dan ga"a inersia "ang melin&ang dari a&ang 2enggera8 Ke&ia 2osisi 2is&on 2ada 2osisi *D= saa& i&u 2roses 2emaaran &eradi dan a&ang  2enggera menda2a& &eananHga"a dengan e2a&8

 P  sum! P  z  - #  f 

*eanan om2resi diseaan oleh ga"a ini :  P_∑¿

∝

σ _c

=¿

Di mana  adalah area minimum melin&ang dari a&ang &ora dan &egangan "ang diiinan :

;aa aron F σ _c  F >00 ? 100 gHm

;aa 2aduan F σ c  F 100 ? 1>00 gHm

Kes&ailan mela$an &euanH engo dari a&ang 2enggera di2erisa dengan rumus "ang em2iris un&u ean ri&isH masimum "ai&u :

-n&u aa 2aduan P_cr

=(

3350

−

62 l

-n&u aa 2aduan niel 5P Pcr

=(

3350

−

62 l

 

)

∝  g Di mana :

l  : 2anang ara an&ara e2ala eil dengan e2ala esar BmC

 

=

√

l

∝

: ari ? ari elamanan dari 2enam2ang lin&ang BmC

   : momen inersia minimum 2ada 2enam2ang lin&asan Bm4_C  : area 2enam2ang lin&ang Bm_C

-n&u lingarang "ang 2ada& :

 

=

√

π  64 4! d2 πd2

 =

d 4 cm

-n&u lingaran "ang erluang :

 

=

1 4

 √ 

d 2

+

d0 2 cm Anga eamanan : "_c

=

 Pcr  P _z

Anga eamanan "ang di2erolehan :

;aa aron "c  F 4 ? >

;aa 2aduan "c  F 5 ? 4

'emengoan dari &angai a&ang 2enggera oleh ga"a melin&ang dari massa  a&ang 2enggera die&ahui e&ia melauan 2engeean8 ;ean "ang didis&riusian di &angai a&ang 2enggera di$aili oleh seuah segi&iga8 Momen engo masimum "ang diseaan oleh ga"a inersia e&ia a&ang 2enggera 2ada 2osisi di 90 dari engol8

 M max

=

(

# 1200

)

2 $ r a l2 Di mana :

n : ee2a&an 2u&aran 2oros engol r2m

r  : ari ? ari engol m

l  : 2anang a&ang 2enggera m

a : 2enam2ang lin&ang a&ang 2enggera m $  : era& s2esii a&ang 2enggera gHm3

*egangan engo erai&an dengan ga"a inersia 2ada agian &angai a&ang  2enggera :

σ _b

=

 M max W  Di mana :

.  : modulus 2enam2ang melin&ang dari a&ang 2is&on Bm3_C

*egangan engo a&ang 2enggera 2ada mesin adalah seagai eriu& : Mesin ee2a&an rendah σ b  F 75 ? 100 gHm

Mesin ee2a&an &inggi σ b  F 150 ? 00 gHm

'enumlahan &egangan "ang ada 2ada &angai a&ang 2enggera erai&ann"a dengan om2resi oleg ga"a  P  z  dan eengoan oleh momen  M max rumusn"a adalah seagai eriu& :

∑

¿=

σ _c

+

σ _b

=

 P z

∝

+

 M _max W  σ _¿

!e&engah dari nilaiH 2resen&ase elelahan a&ang 2enggera adalah erenaan dengan elurusan a&ang dengan dua e2ala dan ean dari onsen&rasi ga"a  P  z "ang mana sama dengan ga"a inersia #  f 8

Ga"a "ang eruahuah aia& dari geraan 2is&on :

 F _%

=

(

10

−

15

)

 πD

2

4

'ada asus ini momen engon"a adalah :

 M _b

=

 Pr&

8

Di mana r o  adalah momen engo lengann"a "ang sama 2anang dengan ara   2u&aran sam2ai 2usa& graEi&asi 2ada agian sisi e2ala dari a&ang 2enggera8

*egangan masimum 2ada agian ;; :

σ _b

=

' Pr&

8W 

*egangan masimum 2ada sisi AA diseaan oleh &egangan dan ga"a "ang memuur dan diseaan uga oleh momen engo :

∑

¿=

σ _t 

+

σ _b

=

P

2∝

 Pr&

8W  σ ¿

;agian == adalah huungan a&ang dengan e2ala &egangan &ari sama dengan

ga"a normal :  P#

=

 P

2 sin∝

σ _t 

=

 P

2

sin∝ ∝

!edangan &egangan geser sama dengan ga"a &angensial  F t 

=

 P

2 cos∝

!ehingga :

σ _%(

=

 Pcos∝

2∝

Dan &egangan engo sama dengan se2asang ga"a :

σ _b

=

 P

2

∝

W 

Di mana  adalah lengan dari se2asang ga"a "ang sama un&u menari ara an&ara sumu Eer&ial sam2ai 2usa& graEi&asi agian AA dan ==8

*egangan "ang dihasilan :

σ _c&mb=

√ 

(

σ _t +σ _b

)

2+

√ 

4σ 2_%(

*egangan "ang diiinan un&u aa aron "ai&u σ _c&mb  F 600 ? >00 gHm ,a&or eamanan : #_σ 

=

σ 

−

1 σ _max 3

(

)σ  εσ 

 +

α σ 

)

*4 Ke&erangan :

σ 

−

1 : limi& e&ahanan &erhada2 &egangan ali langsung B&ean&ariC

σ _{max : &egangan masimum 2ada agian "ang di2er&imangan B}  Pmax

2α  C )σ  : oeisien F 1 ? 

I : oeisien F 01 ? 016

'ene&a2an &egangan &ida seara 2enuh &ahan 2ada 2enggunaan "ang &erda2a& 2ena  2is&on dan e2ala agian eil a&ang 2enggera8 Ke2ala agian eil seharusn"a diua& au8 Deormasi "ang rela&iEe &eradi 2ada e2ala a&ang 2enggera di&en&uan oleh huungan :

δ 

=

0,0017 PDm

2

 E+  Di mana :

 m : ra&a ? ra&a diame&er e2ala a&ang 2enggera BmC8    : momen inersia 2ada agian &erseu& BmC8

Anga "ang di2erolehan :

Mesin  *a F Q R 001 ? 1 mmHm Mesin 4 *a F Q R 0005 mmHm

'ada agian a&as Bgar2u e2alaC dari a&ang 2enggera di e un&u menge&ahui ga"a masimum &eanan gas P  z $

Ga"a  P z

2  di&erima 2ermuaan an&alan agian luar dengan ara le$a& 2oros

sam2ai 2usa& graEi&asi A; arena :

*egangan &ean F σ _c

=

 P# 2a *egangan geser F σ _%(

=

 F t  2a *egangan engo F σ _b

=

 P zl 2W  Dengan s"ara&  P# 2a   dan  F _t 

2a F normal dan &angensial un&u om2onen

A; "ang ga"an"a  P z

2 8

a F daerah gar2u "ang die8

*egangan "ang dihasilan :

σ _c&mb=

√ 

(

σ _t +σ _b

)

2+

√ 

4σ 2_%(

!edangan &egangan "ang di2erolehan 2enam2ang gar2u 2ada e2ala agian eil adalah σ c&mb  F 1000 ? 1300 gHm8

'ada agian se&engah e a$ah sam2ai e2ala a&au uung agian esar a&ang  2enggera di mesin ee2a&an rendah di2erisa aia& dari ga"a ola ? ali 2is&on "ang eruah ? uah B #  sC 2adahal 2ada mesin 4 langah &i2e ee2a&an menengah dan ee2a&an &inggi "ang di2erisa adalah ee dari semua ga"a inersia BmasimumC "ang ada B #  sumC8 !elain i&u uga "ang erla$anan dari massa 2is&on dan a&ang 2enggera ser&a massa dari a&ang 2enggera i&u sendiri saa& er2u&ar8

∑

¿=

W cr! r,t  g r -2

(

1

+

 λ

)

+

W cr !r&t  g r -2  F _¿ Ke&erangan :

. cr$ret  F ;era& dari 2is&on dan a&ang 2enggera "ang di2engaruhi oleh geraan  ola ? ali8

. cr$rot  F ;era& saa& ero&asi dari a&ang 2enggera diurangi oleh &o2i dari e2ala esar8

Momen engo dari ga"a "ang &eronsen&rasi &adi #  sum :  F _∑¿l

1

4

 M b

=¿

Di mana l + adalah ara an&ara 2usa& au& di e2ala dari a&ang 2enggera8 *egangan engo :

*egangan "ang diiinan 2ada aa di e2ala agian esar "ai&u : -n&u ons&rusi "ang die&a  σ b  F 500 ? 650 gHm

-n&u ons&rusi "ang di&em2a σ _b  F 900 ? 1000 gHm

.ear dari e2ala a&ang 2enggera agian esar &ida oleh leih dari lear  diame&er silinder B C8 'ada mesin 4 *a au& 2ada e2ala eil menda2a& ga"a inersia massa 2is&on #/$p 2adahal au& e2ala esar menahan ga"a inersia hasil 2enumlahan  #  sum 2ada geraan ola ? ali massa 2is&on dan a&ang 2enggera di&amah ro&asi dari

massa a&ang ergera i&u sendiri8

=elah "ang diu&uhan dari e2ala a&ang 2enggera selama mesin hidu2 seharusn"a di2as&ian eenangann"a dari au& a&ang 2enggera8

 F _b

=

(

1,35

−

1,50

)

 F  Di mana :

 #  F #/$p un&u e2ala agian eil Ba&ang 2enggeraC  # !#  sum un&u e2ala agian esar 

'ada mesin  *a dan 4 *a 2ada ee2a&an rendah au&n"a di2erisa a&as  2er&imangan &erhada2 ga"a dari 2is&on :

 F _%

=

(

10

−

15

)

 πD

2

4 )g

*egangan &ari 2ada au& "ang erai&an dengan ga"a 2engenangan a$al  # ":

σ _t 

=

F  πdb

2

4 i

Di mana :

i ! nomor au& 2ada a&ang 2enggera d " ! diame&er minimum au&

*egangan &ari "ang di2erolehan : ;aa aron F 500 ? 600 gHm ;aa 2aduan F 900 ? 1000 gHm

'ada 2erhi&ungan "ang leih aura& dari &egangan &ari masimum 2ada au& a&ang  2enggera di&en&uan dengan rumus :

σ _t 

=

1 α _mi#

(

 F t  1 1

+

. 1 . ₂

)

)g

/

cm2 Ke&erangan :

α _{mi# F 2enam2ang melin&ang minimum dari ulir au&}

. ₁

=

 E1a1 l1

F eauan da"a e2i& dari e2ala a&ang 2enggera 

l + F 2anang om2onen seelum dilauan 2engenangan

a+ F 2enam2ang melin&ang dari om2onen seelum&erena e2i&an

. 2

=

 E2a2

l2

F eauan au&

l , F 2anang au& di an&ara mur 

a, ! ra&a ? ra&a 2enam2ang melin&ang dari au&

*egangan &ari "ang diiinan 2ada agian ini adalah : ;aa aron F >00 ? 100 gHm

BAB II

CONTO PERIT!NGAN

Dalam ranga 'eranangan 'is&on %ing 'is&on 'ena 'is&on dan ;a&ang 'is&on diu&uhan da&a ? da&a a$al agar dalam 2eranangan da2a& die&ahui seara 2as&i &uuann"a8 Da&a ? da&a a$al "ang diu&uhan adalah seagai eriu& :

 )e F Da"a uda B;'C F 133 '

=m F Kee2a&an ra&a ? ra&a 2is&on F 10 mHs

S F !&roe "le ra&io F  un&u mo&or 4 *a   'e F *eanan ee&i ra&a ? ra&a F >7> gHm

n F 2u&aran mesin F >500 r2m A. Per"it#ngan Piston 18 Kom2osisi Kimia : aC )i F 0 P Direnanaan 0P  C Mg F 15P Direnanaan 15P C =u F 40P Direnanaan 40P dC !i F 07P Direnanaan 06P eC Tn F 03P Direnanaan 03P C ,e F 0>P Direnanaan 07P

gC Al F !isan"a "ai&u sei&ar 909P 8 !ia& Meanis :

aC Keua&an &ari F 30 gHmm BIuC  C Keua&an luluh F 6 gHmm BI 0C

C Keerasan F 130 gHmm B 12N3

Dimensi dan nama ? nama agian 2is&on "ang digunaan 2ada mesin ensin 4 langah di&unuan oleh gamar di a$ah ini8

Gam"ar 4onstruksi imensi Piston BKoEah 1979 : 43>C Ke&erangan gamar :

 F &inggi 2is&on D F diame&er 2is&on

h F &inggi 2una 2is&on e ring agian a&as hr F &eal 2is&on crown

h1 F ara an&ara luang ring 2is&on

1 F ara an&ara sumu 2en dengan agian a$ah 2is&on  F &inggi piston skirt 

  F ara an&ara luang 2en .22 F 2anang 2en 2is&on deU F diame&er luar 2is&on din F diame&er dalam 2is&on

/ _c

=

/d ε

−

1

=

160

9

−

1

=

20cm

3

8 *inggi 2is&on B 2  pisC BKoEah 1970 : 439C

 D_i

=

√

  N , ! z 0,00523!P,!.m!i  D_i

=

√

  13,3!2 0,00523 x8,78 x10 x1

¿

7,61cm

=

76,1mm / mesin F 07>5 8 Di _{8 .} 160 F 07>5 8 761 _{8 .} . F 160 0,785!57,91 F 351 m  F B09 sam2ai 13C 8 Di diasumsian 11 F 11 8 761 mm F >371 mm

38 *inggi dari 2una 2is&on sam2ai alur ring &era&as BKoEah 1970 : 439C h F B006 sam2ai 009C 8 Di diasumsian 00>

F 00> 8 761 mm F 60>> mm

48 *eal 2una 2is&on BKoEah 1970 : 439C

007 sam2ai 00> F (cr

 Di diasumsian 007

hr  F 007 8 761 mm F 537 mm

58 *inggi alur ring 2is&on BKoEah 1970 : 439C

hi F B003 sam2ai 005C 8 Di diasumsian 004 F 004 8 761 mm

F 3044 mm

68 *inggi piston skirt BKoEah 1970 : 439C

 F B06> sam2ai 074C 8  diasumsian 070 F 070 8 >371 mm

F 5>597 mm

78 @ara dari dasar 2is&on hingga sumu 2is&on e 2en BKoEah 1970 : 439C 1 F B041 sam2ai 061C 8  diasumsian 050

F 050 8 >371 mm F 41>55 mm

>8 Diame&er luar 2en BKoEah 1970 : 439C

deU F B04 sam2ai 0>C 8 Di diasumsian 06 F 06 8 761 mm

F 197>6 mm

98 @ara an&ara &engah ? &engah 2is&on 2en BKoEah 1970 : 439C    F 040 8 Di

F 040 8 761 mm F 3044 mm

*inauan eua&an dan 2erhi&ungan 2ada agian  piston skirt  di da2a& dari  2ersamaan2ersamaan di a$ah ini :

18 *eanan 2is&on masimal &erhada2 dinding liner B'e&roEs" 196 : 36>C  )maU F 00> 8 'SB&eanan ahir 2emaaran F 1> gHmC

F 00> 8 1> gHm F 1456 gHm

8 *eanan sam2ing s2esiiasi masimal 2ada 2ermuaan 2is&on B'e&roEs" 196 : 36>C

Vn F

 N _max  Di ! 0 2

F 1,456

6,71!5,86

F 0037 gHm

 Piston *kirt din"a&aan AMAN arena &eanan sam2ing "ang &eradi 2ada  piston  skirt adalah 0037 gHm _{dan masih erada di a$ah &eanan sam2ing iin 2ada  piston}  skirt qn F 3 ? 35 gHm8

!elanu&n"a 2ada 2is&on crown diangga2 dis&riusi ean mera&a dari &eanan gas sisa 2emaaran B P  z C8 #lus&rasi 2emeanan 2ada 2is&on crown di&unuan oleh gamar  di a$ah ini8

Gam"ar ilustrasi "e"an pada piston crown B'e&roEs" 196 : 36>C

18 Ga"a &ean luasan  lingaran 2is&on crown B'e&roEs" 196 : 36>C

,g F

 P₂

2  F P , $

πDi2

Maa : ,g F 1> 8

3,14!7,612 8

F 41369 gHm

8 Momen ending "ang &eradi dengan asumsi ipisF  B'e&roEs" 196 : 369C

M  F  D 3 24 P z Maa : M  F 7,613 24 .18,2 F 3341 g8m

38 Momen &ahanan len&ur 2ada 2is&on crown B'e&roEs" 196 : 370C

W F  D ! δ  2 6 Dengan : δ   F hcr  F 0537 m Maa : W F 7,61cm !

(

0,533cm

)

2 6

=

0,4cm 3 σ _{b F}  M b W 

=

334,21 0,4

=

835,51)g

/

cm 2

arga a&as &egangan ending un&u ahan ma&erial 2aduan alumunium adalah σ _{b  F 500 ? 900 gHm}_{ maa hasil 2erhi&ungan &egangan ending memenuhi s"ara&} "ang di&en&uan8

B. Per"it#ngan Ring Piston

-n&u mena2ai &uuan dan ungsi dari edua ring 2is&on &erseu&  maa ring 2is&on harus mem2un"ai s"ara& seagai eriu&:

 *ahan &erhada2 2anas dan 2emuaian

 *ahan aan eausan

 *ahan 2un&iran dan &ida mudah 2a&ah8

18 Kom2osisi Kimia : a8 !i F 09 ? 115P DirenanaanF 113P  8 Mn F 0> ? 10P Direnanaan F 09P 8 ' F 01 ? 03P Direnanaan F 0P d8  )i F 06 ? 1P Direnanaan F 10P e8 =r F03 ? 05P Direnanaan F 04P 8 / F 01 ? 0P Direnanaam F 0P g8 Mo F 0104P Direnanaan F 04P h8 ! X 081P Direnanaan F 10P i8 ,e F 945P 8 !ia& Meanis : a8 Keua&an &ari  σ ₁2 σ _t  F 1>00 gHm  8 Keua&an engo  σ b F 4>00 gHm 8 Keua&an &ean σ _c F 900 gHm d8 Keerasan rinell ;) F 190 ? 30

#lus&rasi dimensi 2ada ring om2resi dan ring oli di&unuan oleh gamar di a$ah ini :

18 'erhi&ungan ring om2resi B'e&roEs" 196 : 374C a8 .ear ring 2is&on

  F B009 sam2ai 0033C 8 Di diasumsian 0033 F 0033 8 761 m

F 05 m  8 *eal ring 2is&on

h F B06 sam2ai 10C 8  diasumsian 10

F 10 8 05 m F 05 m

8 @ara an&ara uung ring seelum masu e dalam silinder  . F B010 sam2ai 01>C 8 Di diasumsian 01>

F 01> 8 761 m F 137 m

d8 @ara an&ara uung ring se&elah masu 2is&on .i F 035 8 h

F 035 8 05 m F 00>> m

e8 Momen engo "ang &eradi

M  F  D !b ! P%p!  D

F  D 2 2 b ! P%p F 7,61 2 2 !0,25!0,45 F 33 g8m

Dengan P  sp F &eanan s2esii ring 2is&on e dinding silinder  F 045 ? 07 gHm _{B direnanaan : 045 C}

8 Momen &ahanan 2ada ring om2resi

W F 1 6  8  8 h  F 1 6  8 05 8 B05C  F 0006 m

g8 *egangan engo "ang &eradi

σ _{b F}  M b W 

 F 3,3

0,0026

F 1693 gHm

*egangan "ang diiinan un&u esi ? esi &uang 2ada ring om2resi adalah 1000 ?  1500 gHm_{ maa dari hasil 2erhi&ungan di a&as memenuhi S$ARAT dan AMAN.}

8 'erhi&ungan ring oli a8 .ear ring oli

F 0033 8 761 F 05 m

 8 *eal ring oli

h F B06 sam2ai 10C 8  diasumsian 10 F 10 8 0>

F 0> m

8 @ara an&ara uung ring seelum masu e dalam silinder . F B010 sam2ai 01>C 8 Di diasumsian 01

F 01 8 761 m F 091 m

d8 @ara an&ara uung ring se&elah masu 2is&on .i F 035 8 h

F 035 8 0> m F 0079> m

e8 Momen engo "ang &eradi

M  F  D !b ! P%p!  D 2 F  D 2 2 b ! P%p F 7,61 2 2 !0,25!0,45 F 35 g8m

8 Momen &ahanan 2ada ring om2resi W F 1 6  8  8 h  F 1 6  8 05 8 B05C  F 0006 m

g8 *egangan engo "ang &eradi

σ _{b F}  M b W 

 F 3,25

0,0026

F 150 gHm

*egangan "ang diiinan un&u esi ? esi &uang 2ada ring oli adalah 1000 ? 1500 gHm_{ maa dari hasil 2erhi&ungan di a&as "ai&u memenuhi S$ARAT dan AMAN8}

C. Per"it#ngan Batang Penggera%  18 Kom2osisi imia aC Karon B = C F 04 P  C !ilion B !i C F 017 P C Mangan B Mn C F 05 P dC 'hos2or B ' C F 0045 P eC ;esi B ,e C F 9>>4 P 8 !ia& meani  

 C ;a&as &egangan lulun B Y2 C F 34 g H mm C ;rinel ardnes B C F 170  10

dC 'er2anangan F 15 P

;agian ? agian "ang aan dihi&ung 2ada connecting rod di&unuan oleh gamar di  a$ah ini :

6onnecting 'od  dan *mall )nd 

a8 'anang small end "earing aia& ean ull da2a& diari dengan menggunaan rumus BKhoEah 1979 : 439C

   F 004 8 Di F 004 8 761 F 3044 m

 8 @ara an&ara sisi agian dalam ush da2a& diari dengan menggunaan rumus BhoEah B1979 45>C

a F . 22   

8 ;ahan ush dari 2erunggu &imah hi&am dengan :

Allo$ale s&ress B bσ  C F  ? 3 gHmm ;rinel ardness B 2 "C F 40 ? >0

d8 Ke&ealan ush

& F B00> sam2ai 00>5C 8 deU diasumsian 00>3 F 00>3 8 197>6 m

F 0164 m

e8 6learence "ush dengan 2in 2is&on BKhoEah 1979 : 467C



F B0000>4 sam2ai 0015C 8 deU diasumsian 0007



F 0007 8 197>6 m



F 0013>5 m

8 Diame&er luar ush

DheU F deU [ B 8 & C [ 

F 197>6 m [ B  8 0164 C [ 0013>5 m F 445 m

g8 @ari ? ari luar ush

% F d(,x

2

F 2,445

2

h8 %adius luar small end % o F B1 sam2ai 13C 8 % diasumsian 13 F 13 8 1 m F 159 m i8 Diame&er small end Do F  8 % o F  8 159 m F 31> m  8 /olume small end "earing 

/  F \ π 

(

db,x

2

−(

d_b,x

−

2t _b

)

b_b

)

F 07>5 B31 _{? B31 ? 03>4C 3044 C} F 975 m3

8 ;era& small end "earing  W  F /  8 ; 

F 975 8 00044 g F 0049 g

l8 'anang connecting rod Bara an&ara sumu 2oros small end e "ig end C

. F B4 sam2ai 4475C 8 % diasumsian 45

F 45 8 1755 m % F  stroke piston F 7>975 m

Ke&ahanan &erhada2 lengungan 2ada ean ri&is un&u as& s&eel da2a& diari dengan menggunaan rumus B 'e&roEs" : 3>0 C

'er F

(

3350

−

6,2 x  Lc

 

)

α  Dengan :

a8 *o&al ga"a 2ada connecting rod7 da2a& diari dengan menggunaan rumus B'e&roEs" : 3>0 C: I F   P%1m α 

=

 Fd

−

 Pz α 

*egangan om2resi "ang diiinan un&u : Karon s&eel F >00  100 g H m Allo" s&eel F 100  1>00 g H m

 8   6ross sectional area  2ada connecting rod  da2a& diari dengan menggunaan rumus B 'e&roEs" : 3>0 C8 α  F  p_∑¿ σ _c ¿  F

(

1370,15

−

60,71

)

800  F

(

1309,44

)

800  F 164 m    F

√

 +  α   F

√

110,57 1,64 F >1 m  P_{cr F B3350 ? 6 U}   5,37 8,09  C164F 54>75 g

,a&or eamanan un&u connecting rod  da2a& diari dengan menggunaan rumus B'e&roEs" : 3>0 C8

! F  Pcr  Fd  F

5487,25 1370,15 F 4

 )ilai a&or eamanan "ang diiinan un&u aron s&eel 4 ? > sehingga connecting  rod &erseu& sanga& aman digunaan8

;ending momen masimum "ai&u ending momen "ang diseaan oleh ga"a inersia &ransersal "ang &eradi e&ia connecting rod 2ada 2osisi 900_{ da2a& diari dengan} menggunaan rumus B 'e&roEs" : 3>1 C :

MmaU]

(

# 1200

)

2  ;8 % 8 α   8 . Dengan :

n F 2u&aran 2oros masimum F >500 r2m ; F era& enis aron s&eel F 00044 g H m

Maa : MmaU F

(

7500 1200

)

2

00044U 1194U 164 U 537F 1>0 g8m

Modulus 2enam2ang &ereil onne&ing rod

W F bb x d,x 2 6 F 2,3848 x1,6692 6  F 111 m 3

;ending s&ress 2ada onne&ing rod  da2a& diari dengan menggunaan rumus B 'e&roEs" : 3>1 C: I F  M _max W   F 1,80 1,11  F 16 gHm 

 )ilai "ang diiinan un&u "ending stress 2ada onne&ing rod un&u 2u&aran &inggi F 150 ? 00 g H m sehingga aman un&u digunaan8

@umlah &egangan aia& &eanan om2resi dan ending momen masimum: Isum F I [ IF 16[ >00 F >016 KgHm

38 =onne&ing rod ig end

a8 Diame&er crank pin da2a& diari dengan menggunaan rumus B KhoEah 1979 :469 C :

d2 F B066 ? 06>C Di F 067 U 596 F 34 m

 8 Ke&ealan "ig end "earing  da2a& diari dengan menggunaan rumus BKhoEah 1979 : 470 C :

8 Diame&er learance "ig end "earing &erhada2 crank pin da2a& diari dengan menggunaan rumus B KhoEah 1979 : 470 C :

J2 F B 00005 ? 0001C U d2F 00007 U 34 F 0003> m d8 Diame&er luar "ig end "earing

 "ed ! d2[ & [ J2F 34 [ 8 0136 [ 0003> ! 879:;8< cm

e8 Diame&er dalam "ig end "earing

 in"! d2[ J2F 34 [ 0003>F 3403> m 8 Diame&er agian luar "ig end

D iUerF B1 ? 13C "ed! +78 $879:;8<F 4777 m

D. Per"it#ngan Pena Piston

'ena &ora 2is&on B'is&on 2inC "ai&u om2onen "ang menghuungan &ora dengan  agian uung "ang eil Bsmall endC 2ada a&ang &ora8 Dan menerusan &eanan  2emaaran "ang erlau 2ada &ora e a&ang &ora8 'ena &ora erluang di dalamn"a un&u mengurangi era& erleihan dan edua uung di&ahan oleh rushing 2ena &ora8 B*o"o&a )e$ !&e2 1C

;ahan "ang aan digunaan seagai 2ena 2is&on direnanaan ahan aa 2aduan B Allo0 steel C menuru& s&andar -!!% B30 MC :

18 Kom2osisi Kimia : a8 = F 005 ? 05 P Direnanaan F 015P  8 Mn F 030 ? 050P Direnanaan F 050P 8 !i F 001 ? 015P Direnanaan F 015P d8 ! R 004P Direnanaan F 04P e8 ' R 004P Direnanaan F 04P 8 ,e F 991P 8 !ia& Meanis : aC Keu&an &ari Iu  F 5500 KgHm_

 C Keua&an luluh I s F >00 KgHm

C 'er&amahan 2anang I" F 19 P

#lus&rasi 2emeanan 2ada 2ena 2is&on dan dimensi 2ena 2is&on di&unuan oleh gamar 485

Gam"ar =lustrasi pem"e"anan dan dimensi pena piston B'e&roEs"196 37 3

38 'erhi&ungan 'ena 'is&on BKoEah 1979 : 459C :

dex F Diame&er luar 2en F 15,501mm F 15501 m din F Diame&er dalam 2en

dinF deU 8 rd

ma)a:d_¿

=

d_,x! r_d

=

1,5501 x0,791

=

1,226cm

. 22 F 'anang 2ena 2is&on F 0>0 8 DiF 0>0 U 63F 49>cm    F @ara an&ara &engah&engah 2is&on 2en F 3>4>cm

 Li

=

+ara) %,#t,r ),d1a b&%%

=

 L pp

+

bb

2

=

4,98

+

2,3848

2

=

3,682cm

48 Momen ending masimum "ang &eradi B 'e&roEs" 196:37C :  M _max

=

 P x 2

(

 L_i 2

−

 L 4

)

 D,#ga#: Px

=

ga3at,)a#ma)%im1m

=

 P _z! π  4 ! D 2  Px

=

60,71! 3,14 4 !6,23 2

=

1849,71 )g cm2  > F   F 3>4 m  Ma)a: M _max

=

1849,71 2

(

3,682 2

−

2,384 4

)

 M _max

=

1159,76)g

/

cm2

58 *egangan ending "ang &eradi σ _b

=

 M max

W 

d,#ga#W 

=

m&m,# ta(a#a#

=

π 

32

(

d_,x4

−

d¿ 4 d_,x

)

¿

3,14 32

 (

1,55014

−

1,2264 1,5501

)

=

0,61cm 2 ma)a:σ _b

=

 M max W 

=

1159,76 0,61

=

1901,25 )g cm2

*egangan ending "ang diiinan F 1500 ? 300 KgHm maa dari hasil  2erhi&ungan dia&as "ai&u 1901,25  gHm memenuhi s"ara& dan aman8

68 *egangan geser "ang &eradi : σ _%(

=

 P x

24 

 D,#ga#:4 

=

l1a%a# m,li#ta#g pi%t&# pi#

=

π 

4

=

π  4

(

2,251 2

−

1,782

)

¿

1,49cm2 ma)a:σ _%(

=

1849,71 2 x1,49

=

489,06 )g cm2

;a&as &egangan geser "ang diiinan X 500gHm maa dari hasil 2erhi&ungan dia&as "ai&u 489,06  gHm memenuhi s"ara& dan aman8

BAB III PEN!T!P KESIMP!LAN

Dalam 2eranangan om2onen harus melalui eera2a &aha2 2eranangan seara sis&ema&is8 !elain i&u 2eranangan sa&u om2onen harus mem2erha&ian om2onen lain8 !eagai on&ohn"a dalam meranang 2is&on harus mem2erha&ian om2onen lainn"a se2er&i ring 2is&on dan 2ena 2is&on8 Karena dalam 2erhi&ungan hasiln"a sanga&  er2engaruh &erhada2 2erhi&ungan om2onen lain8

!elain hal di a&as e&ia dalam 2eranangan uga 2erlu mem2erha&ian eera2a  a&as anga &egangan "ang diiinan un&u eamanan masing ? masing om2onen8 Anga &erseu& &ergan&ung dari ahan "ang digunaan hasil 2erhi&ungan dari Eariael "ang &erai& 2emilihan anga "ang digunaan un&u mengansumsian dan uga enis &egangan "ang dihasilan8Maa sanga&lah 2en&ing un&u melauan 2eranangan sua&u om2onen &erseu&8