Nama : Wasita
Kelas : XII
IPA 3
No absensi : 25
Jawaban :
1 .
Komponen-komponen kepala silinder
a.spark plug
(busi) : untuk meloncatkan api tegangan tinggi
b.adjusting
shim : penyetel celah katup
c.valve filter
: sebagai pengangkat katup
d.exaust valve
: untuk membuka & menutup saluran buang
e.valve giuide
: untuk penghantar gerakan katup
f.gasket :
sebagai perapat
g.water jacket
: untuk saluran air pendingin
h.Cilinder block : sebagai ruang bakar /
tempat piston bekerja
i.piston :
untuk merubah energi panas menjadi tenaga mekanik
j.combution
chamber : untuk tempat pembakaran
k.valve seat :
sebagai tempat dudukan kepala katup
l.oil seal :
sebagai perapat oli agr tidak masuk ke ruang bakar
m.intake valve :
untuk membuka & menutup saluran masukpemasukan
n.valve keepers
: sebagai pengunci antara katup denagn vegas katup
To exhaus
manifold : di sambung dengan manifold buang
To intake
manifold : di sambung dengan manifold masuk
2 .Prinsip Kerja
Kepala silinder
Dalam
mesin pembakaran dalam, kepala silinder berada diatas blok silinder, sebagai ruang bakar yang juga berfungsi
sebagai penutup blok silinder. Agar pada sambungan antara blok dan kepala
silinder tidak terjadi kebocoran maka dipakailah gasket/paking. Pada kepala
silinder juga terdapat katup masuk dan katup buang, kepala silinder, juga
digunakan sebagai tempat water jacket atau saluran campuran air dan coolant,
katup, busi, dan injeksi bahan bakar. Mekanisme katup yang ada di kepala
silinder memudahkan untuk produksi, perawatan dan perbaikan.
Dalam
bebrapa mesin, khususnya mesin diesel berkapasitas menengah sampai besar yang
digunakan untuk industri, marinir, pembangkit listrik, dan alat-alat berat (
truk besar, lokomotif, dan kendaraat berat lain ) menggunakan satu kepala
silinder untuk setiap silinder. Desain ini akan mempermurah biaya perbaikan,
karena jika salah satu kepala silinder mengalami kerusakan, maka tidak perlu
diganti semua.
Kepala
silinder adalah kunci dari kinerja dan efisiensi mesin pembakaran dalam,
seperti bentuk ruang pembakaran, masuk
dan buang menentukan besarnya efisiensi volume dan efisiensi rasio kompresi
mesin.
3 .Akibat dari katup
yang tidak pas dan cara menanganinya
Celah kerenggangan klep yang lebih rapat/kecil daripada
ukuran std maka artinya adalah klep lebih awal terbuka dan lebih lambat menutup
dari kondisi std. Akibatnya adalah aliran gas segar akan lebih banyak masuk
keruang bakar, pastinya konsumsi bbm akan lebih boros. settingan dapat terasa
lebih basah. Klep exhaust pun ikut menutup lebih lambat (bila settingan klep ex
juga ikut dirapatkan) yang berakibat rasio kompresi akan bocor karena gas akan
terbuang kembali saat langkah kompresi karena klep exhaust masih
terbuka.Selanjutnya, apa yang terjadi apabila settingan celah kerenggangan klep
renggang (lebih besar angkanya)?
Efeknya tentu kebalikan dari settingan rapat yaitu klep akan
lebih terlambat membuka dan lebih cepat menutup. Aliran gas segar tentunya akan
lebih sedikit. Settingan lean atau kering bisa didapat dengan cara ini. Tetapi
resikonya adalah mesin akan lebih cepat panas dan suara lebih berisik. Efek
negatifnya apabila settingan terlalu renggang adalah mesin akan tersa
tersendat-sendat di putaran atas karena kekurangan pasokan bahan bakar.
Cara menangani : Periksa kerenggangan klep, jika tidak tepat
setelan klep terlalu renggang dapat menimbulkan suara menggelitik pada kepala
silinder, maka setel ulang kerenggangan klep
4 . bila rantai
camshaft/rantai timing kerenganganya tidak pas dan akibatnya suara berisik pada
kepala silinder
Cara menangani : Periksa rantai keteng kendor, maka setel
ulang rantai keteng, jika rusak segera ganti baru
5 .Penjelasan
Mengenai Langkah Piston 2 tak dan 4 tak
Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku
yang berlaku dalam teknik otomotif :
TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi
piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada
pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).TMB (titik mati bawah)
atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah
dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros
engkol (crankshaft).Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat
poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase)
berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur
lebih merata.Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil
pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.
a. 2 tak
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TMA ke TMB.
Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan
ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA
menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.Pada titik tertentu,
piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan
gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring
piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.Pada saat ring piston
melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang
pembuangan.Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan
dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas
yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.Piston terus
menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas
masuk ke dalam ruang bakar
Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA.
Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap
gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang
bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat
pula:Sistem bahan bakar)Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan,
piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.Piston akan terus
mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.Beberapa saat sebelum piston
sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala
busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang
bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB
karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai
gas terbakar dengan sempurna.
b .4 tak
Prosesnya adalah ;
Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati
Bawah (TMB).Klep inlet terbuka, bahan bakar masuk ke silinderKruk As berputar
180 derajat. Noken As berputar 90 derajat Tekanan negatif piston menghisap
kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder.
Prinsip Kerja :
Langkah hisap
Bertujuan untuk memasukkan kabut udara – bahan bakar ke
dalam silinder. Sebagaimana tenaga mesin
diproduksi tergantung dari jumlah bahan-bakar yang terbakar selama proses
pembakaran.
Prosesnya adalah ;
Piston bergerak
dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB).
Klep inlet
terbuka, bahan bakar masuk ke silinder
Kruk As berputar
180 derajat
Noken As berputar
90 derajat
Tekanan negatif
piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder
Langkah Kompresi
Dimulai saat klep inlet menutup dan piston terdorong ke arah
ruang bakar akibat momentum dari kruk as dan flywheel.
Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan
temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi
ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga.
Prosesnya sebagai berikut :
Piston bergerak
kembali dari TMB ke TMA
Klep In menutup,
Klep Ex tetap tertutup
Bahan Bakar
termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber)
Sekitar 15 derajat
sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran
Kruk as mencapai
satu rotasi penuh (360 derajat)
Noken as mencapai
180 derajat
Langkah Tenaga
Dimulai ketika campuran udara/bahan-bakar dinyalakan oleh
busi. Dengan cepat campuran yang terbakar ini merambat dan terjadilah ledakan
yang tertahan oleh dinding kepala silinder sehingga menimbulkan tendangan balik
bertekanan tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore. Gerakan linier
dari piston ini dirubah menjadi gerak rotasi oleh kruk as. Enersi rotasi
diteruskan sebagai momentum menuju flywheel yang bukan hanya menghasilkan
tenaga, counter balance weight pada kruk as membantu piston melakukan siklus
berikutnya.
Prosesnya sebagai berikut :
Ledakan tercipta
secara sempurna di ruang bakar
Piston terlempar dari TMA menuju TMB
Klep inlet menutup
penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit
terbuka.
Terjadi
transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
Putaran Kruk As
mencapai 540 derajat
Putaran Noken As
270 derajat
Langkah buang
Menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja
mesin yang lembut dan efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran
keluar dari silinder menuju pipa knalpot. Proses ini harus dilakukan dengan
total, dikarenakan sedikit saja terdapat gas sisa pembakaran yang tercampur
bersama pemasukkan gas baru akan mereduksi potensial tenaga yang dihasilkan.
Prosesnya adalah :
Counter balance
weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB
ke TMA
Klep Ex terbuka
Sempurna, Klep Inlet menutup penuh
Gas sisa hasil
pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot
Kruk as melakukan
2 rotasi penuh (720 derajat)
Noken as
menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat)
FINISHING PENTING — OVERLAPING
Overlap adalah sebuah kondisi dimana kedua klep intake dan
out berada dalam possisi sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal
langkah hisap.
Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam mesin pembakaran
dalam. Adanya hambatan dari kinerja mekanis klep dan inersia udara di dalam
manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka klep masuk sebelum piston
mencapai TMA di akhir langkah buang untuk mempersiapkan langkah hisap. Dengan
tujuan untuk menyisihkan semua gas sisa pembakaran, klep buang tetap terbuka
hingga setelah TMA. Derajat overlaping sangat tergantung dari desain mesin dan
seberapa cepat mesin ini ingin bekerja.
manfaat dari proses overlaping :
Sebagai pembilasan
ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran
Pendinginan suhu
di ruang bakar
Membantu exhasut
scavanging (pelepasan gas buang)
memaksimalkan
proses pemasukkan bahan-bakar
