Senin, 05 Maret 2012

dasar-dasar mesin

SISTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL


1. Sistem Bahan Bakar Secara umum sistem bahan bakar pada sepeda motor berfungsi untuk menyediakan bahan bakar, melakukan proses pencampuran bahan bakar dan udara dengan perbandingan yang tepat, kemudian menyalurkan campuran tersebut ke dalam silinder dalam jumlah volume yang tepat sesuai kebutuhan putaran mesin. Cara untuk melakukan penyaluran bahan bakarnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sistem penyaluran bahan bakar dengan sendirinya (karena berat gravitasi) dan sistem penyaluran bahan bakar dengan tekanan. Sistem penyaluran bahan bakar dengan sendiri diterapkan pada sepeda motor yang masih menggunakan karburator (sistem bahan bakar konvensional). Pada sistem ini tidak diperlukan pompa bahan bakar dan penempatan tangki bahan bakar biasanya lebih tinggi dari karburator. Sedangkan sistem penyaluran bahan bakar dengan tekanan terdapat pada sepeda motor yang menggunakan sistem bahan bakar injeksi atau EFI (electronic fuel injection). Dalam sistem ini, peran karburator yang terdapat pada sistem bahan bakar konvensional diganti oleh injektor yang proses kerjanya dikontrol oleh unit pengontrol elektronik atau dikenal ECU (electronic control unit) atau kadangkala ECM (electronic/engine control module). 2. Bahan Bakar Jenis bahan bakar menurut bentuknya dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu : ►Bahan bakar padat : batu bara, arang, kayu ►Bahan bakar cair : bensin, minyak solar, minyak tanah ►Bahan bakar gas : elpiji Pada kendaraan – kendaraan yang sering dilihat di jalan, umumnya mempergunakan bahan bakar cair yaitu bensin atau minyak solar. Hal ini dikarenakan bensin dan minyak solar merupakan bahan bakar yang efektif dalam penggunaannya, karena mempunyai beberapa kelebihan antara lain : ►Relatif ringan ►Effisien untuk menghasilkan panas ►Sisa pembakaran sedikit dan tidak merusak mesin ►Cara penyimpanannya mudah (susai kondisi tempat) Bahan bakar bensin merupakan persenyawaan Hidro-karbon yang diolah dari minyak bumi. Untuk mesin bensin dipakai bensin dan untuk mesin diesel disebut minyak diesel. Premium adalah bensin dengan mutu yang diperbaiki. Bahan bakar yang umum digunakan pada sepeda mesin adalah bensin. Unsur utama bensin adalah carbon (C) dan hydrogen (H). Bensin terdiri dari octane (C8H18) dan nepthane (C7H16). Pemilihan bensin sebagai bahan bakar berdasarkan pertimbangan dua kualitas; yaitu nilai kalor (calorific value) yang merupakan sejumlah energi panas yang bisa digunakan untuk menghasilkan kerja/usaha dan volatility yang mengukur seberapa mudah bensin akan menguap pada suhu rendah. Dua hal tadi perlu dipertimbangkan karena semakin naik nilai kalor, volatility-nya akan turun, padahal volatility yang rendah dapat menyebabkan bensin susah terbakar.

SISTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL (KARBURATOR)

1. Sistem Bahan Bakar Sepeda Motor
Sistem bahan bakar sepeda motor pada umumnya terdiri dari beberapa komponen antara lain yaitu : Tangki bensin , Saringan bensin, selang bensin dan karburator. Pada tangki bensin dilengkapi dengan pengukur tinggi bensin, untuk tipe ini pada karburator dilengkapi kran bensin . Apabila keran bensin dibuka maka secara alamiah bensin akan mengalir menuju ke karburator. Agar bensin yang masuk ke karburator bersih dari kotoran terlebih dahulu disaring oleh saringan bensin. Komponen-komponen sistem bahan bakar dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.
1
2. Karburator
a. Prinsip kerja karburator
Karburator memproses bahan bakar cair menjadi partikel kecil dan dicampur dengan udara sehingga memudahkan penguapan. Prosesnya serupa dengan penyemburan ( spray). Pada gambar dibawah ini diterangkan prinsip dari penyemburan. Sebagai akibat dari derasnya tiupan angin di (a), suatu kondisi vacum (tekanan dibawah atmosfir) terjadi di 

(b).Perbedaan tekanan antara vacum dan atmosfir udara di (c) mengakibatkan semburan terjadi pada gasoline (b). Berdasarkan proses ini, maka semakin cepat aliran udara (a) mengakibatkan semakin besar vacum yang terjadi pada (b), dan semakin banyak gasoline yang disemprotkan / disemburkan
2
b. Aturan Kerja Karburator.
Bahan bakar dan udara dibut
uhkan motor bensin untuk berjalan. Bahan bakar berupa bensin dicampur dengan udara oleh karburator supaya mudah terbakar dan di alirkan keruang bakar. Dengan kata lain, karburator bekerja sesuai aturan sebagai Berikut :
► Volume campuran udara dan bahan bakar sesuai kebutuhan mesin.
► Menciptakan campuran udara dan bahan bakar sedemikian rupa tepat sesuai kecepatan mesin.
► Merubah bensin menjadi partikel-partikel bercampur dengan udara sehingga mudah disemburkan atau dikabutkan.

3. Campuran Bahan Bakar dan Udara

Saat langkah isap pada mesin, tekanan didalam silinder lebih rendah dari atmosfir, maka aliran udara tercipta yang mengalir melalui karburator kedalam saluran pemasukan kesilinder. Pada bagian dari aliran ini, ada bagian yang menyempit yang disebut dengan Venturi. Dengan adanya venturi tersebut maka aliran menjadi lebih deras dan menciptakan Kevacuman pada bagian venturi tersebut.
Pada titik tersebut dipasang saluran dimana bahan bakar disemprotkan. Bahan bakar masuk, terpancar membentuk partikel–partikel kecil dan disemburkan. Pada dasarnya karburator digunakan untuk membedakan langkah ini dalam beberapa tingkatan dalam mekanisme yang komplek. Partikel bahan bakar yang terbentuk pada proses ini mengalir melalui pipa pemasukan (intake pipe) dan sebelum sampai ke silinder telah berubah menjadi uap dan secara sempurna membentuk campuran bahan bakar dan udara. Biasanya, saat proses peralihan dari cairan bahan bakar menjadi partikel ( disemburkan ) katup gas terbuka secara penuh dan putaran mesin pada putaran tinggi, dengan aliran udara mencapai kecepatan maksimum, maka pada saat ini merupakan titik optimum kerja proses penyemburan.
3
Ketika katup gas tertutup berarti kecepatan mesin perlahan, aliran angin juga turun maka tidak seluruh bahan bakar berubah menjadi partikel dan partikel-partikel bahan bakar yang besar tertinggal, tidak tersemburkan, dengan demikian pada putaran rendah konsentrasi perbandingan udara dan bahan bakar menjadi jenuh.

4. Menentukan Jumlah Campuran Udara dan Bahan Bakar

Diantara periode waktu tertentu, beberapa kali pembakaran terjadi saat mesin berputar pada kecepatan rendah adalah sedikit dan bila putaran mesin tinggi maka akan banyak.
Bila ditentukan sejumlah campuran udara dan bahan bakar dibutuhkan untuk terjadinya pembakaran suatu saat, ternyata bahwa pembakaran terjadi banyak sekali, berindikasi bahwa volume campuran udara dan bahan bakar juga tinggi. Konsekuensinya, dengan meningkatkan atau menurunkan jumlah campuran bahan bakar yang disalurkan oleh karburator ke mesin, kecepatan mesin akan naik dan turun dan kemampuan akan naik atau turun. Dalam kenyataannya, bila tuas gas diputar dan kabel ditarik sejauh gerakan kabel tersebut.
4
Kebanyakan udara pada karburator memungkinkan lebih banyak campuran bahan bakar dan udara mengalir masuk dan meningkatkan cepat putaran mesin. Sebaiknya dengan menutup tuas gas, tertutup juga katup gas dan menurunkan laju putaran mesin.

5. Perbandingan Campuran Udara dan Bensin

Campuran bahan bakar dan udara yang dimasukan dari karburator ke silinder dimampatkan dan dinyalakan oleh busi sehingga terbakar. Campuran bahan bakar dan udara yang dapat terbakar bagaimanapun juga terbatas pada jangkauan tertentu, bila batasan dilampaui campuran tersebut tidak akan terbakar.
5
Dengan kata lain bila terlalu banyak udara dalam campuran atau tidak cukup udara, campuran tidak akan terbakar. Dalam banyak masalah proporsi antara udara terhadap bahan bakar yang dinyatakan dalam perbandingan berat.
Suatu perbandingan campuran udara dan bahan bakar 15 : 1 berarti bahwa 1 gram bahan bakar dicampur dengan 15 gram udara.

a) Perbandingan campuran secara teori
Saat bahan bakar dibakar seluruhnya, ia berubah menjadi gas karbon dioksid dan air. Bila campuran bahan bakar dan udara pada kondisi itu dihitung dalam visi teori terdapat 1 gram bahan bakar untuk 15 gram dan proporsi ini 15 : 1 ini disebut perbandingan teori campuran.
b) Batasan dimana pembakaran terjadi
6
c) Perbandingan campuran saat pengendapan
►Saat mesin di start ( dingin ) 2-3 : 1 (choke dipergunakan)
►Hangat 7 – 8 : 1
►Pada putaran stasioner ( idling ) 8 – 12 : 1
►Berjalan normal dengan beban ringan 15 – 17 : 1
►Beban berat 11 – 13 :1
►Saat percepatan ( tarikan ) : berfariasi tergantung dari cara percepatan, tapi pasti tambah jenuh.
6. Jenis-jenis Karburator
Pada dasarnya karburator dibedakan oleh arah jalannya udara yang dimasukkan, sistem katup gas, jumlah tabung (pipa saluran udara) dan cara berfungsinya. Biasanya karburator dengan mudah dapat dibedakan sesuai dengan jenisnya. Sebab setiap pembuatan mempergunakan konstruksi yang jelas dan cara kerja, tapi karburator yang dipergunakan saat ini dikatakan mempunyai ketangguhan yang sama, sehingga sulit dibedakan.
a) Pengelompokan berdasarkan arah aliran
Karburator terpasang pada mesin melalui pipa saluran pemasukan (intake pipe) dan menghasilkan campuran bahan bakar dan udara mengalirkannya ke silinder. Karburator dapat dibedakan melalui arah aliran udara ketika berfungsi pencampuran bahan bakar dan udara. Ada dua tipe, pertama terpasang secara horisontal (horizontal draft) dan tipe lainya adalah terpasang secara menurun (down draft).7Biasanya tipe horisontal dipakai pada sepeda motor. Untuk mobil dibutuhkan semburan dan pemanfaatan grafitasi, untuk itu type down draft dipergunakan dan ini sangat tinggi efisiensinya. Sekarang pemanfaatan type down draft pada sepeda motor mulai populer.
b) Pengelompokan Berdasarkan Sistem Katup Gas
Karburator dibutuhkan untuk menambah atau mengurangi volume campuran bahan bakar dan udara yang dialirkan ke silinder. Katup yang mengatur volume campuran tersebut disebut katup gas (throttle valve). Katup gas dibedakan menjadi dua, pertama adalah katup tipe piston (piston type) dengan posisi tegak lurus, yang lain tipe kupu-kupu (butterfly throttle valve) yang berbentuk piringan yang bergerak membuka dan menutup sebagai penyesuaian banyaknya campuran bahan bakar dan udara.8
Piston valve karburator secara langsung berfungsi merubah diameter ventury. Suzuki mempergunakan VM karburator yang dilengkapi dengan throttle valve. Tipe kupu-kupu dilengkapi venturi yang terpisah dari katup gas. Bagian venturi adalah saluran venturi tetap dengan diameter tidak berubah, katup gas berupa ventury variabel yang otomatis berubah karena pengaruh dari kondisi volume pada saluran pemasukan. Karburator tipe Bs dipergunakan Suzuki adalah karburator dengan katup gas batterfly dilengkapi variabel venturi.9
c) Pengelompokan berdasarkan jumlah saluran
Ada dua macam karburator, yang pertama dengan tabung tunggal pada tubuh (body) karburator tersebut tabung tunggal (single barrel) atau karburator satu tingkat (single stage) dan yang lainnya dengan dua tabung bekerja berbarengan disebut karburator dua tabung satu tingkat
7. Konstruksi Karburator
Seperti penjelasan sebelumnya, ada beberapa macam karburator, salah satunya dipakai sesuai kegunaan dan baik untuk kandisi musim.
Di Suzuki, karburator tipe VM dengan katup piston terutama dipakai pada mesin 2 (dua) langkah. Sedangkan karburator tipe BS dengan katup tipe butterfly digunakan pada mesin 4 (empat) langkah.
Pada tipe VM, saluran bahan bakar dan udara berubah tergantung sejauh mana katup gas terbuka, menghasilkan volume yang sesuai campuran bahan bakar dan udara dengan kerja kendaraan. VM karburator menggunakan katup piston dengan rancangan posisi yang tegak lurus sesuai dengan pergerakannya. Dengan derasnya aliran campuran bahan bakar dan udara tergantung dari sudut yang diciptakan oleh terbukanya katup gas10
Gambar Konstruksi Karburator Tipe VM
8. Sistem Choke
Normalnya bahan bakar disemburkan oleh karburator, pengabutan pada saluran pemasukan, silinder ke bagian lain hingga terbakar, saat mesin masih dingin, dengan demikian pengabutan terjadi sangat sedikit, konsekuensinya bila menghidupkan mesin pada kondisi mesin dingin, jumlah bahan bakar yang lebih banyak dibutuhkan untuk menutupi kebutuhan tersebut, karena kesulitan pengabutan dilengkapi sistem choke untuk mengatasi situasi tersebut.
Sistem choke dilengkapi oleh sebuah starter jet, starter pipe, starter pluger (katup choke) dan komponen lain yang menunjang fungsi. Ketika katup gas tertutup, starter plunger terbuka sepenuhnya dan saat mesin dihidupkan melalui elektrik atau starter kaki, kondisi vakum pada saluran pemasukan berpengaruh pada bagian fuel injection port. Jumlah bahan bakar diatur oleh starter jet dan mengalir melalui starter pipe dimana terdapat air blood hole (lubang udara) dan udara awal bercampur dengan bahan bakar mengalir melalui lubang udara tersebut menghasilkan campuran yang jenuh masuk ke ruang plunger (katup choke). Selanjutnya udara kedua bercampur dengan bahan bakar yang berasal dari starter jet, membentuk campuran yang lebih optimum untuk menyalakan mesin, mengalir melalui fuel injection port ke mesin dalam bentuk uap / kabut.
Dengan sistem choke percampuran bahan bakar dan udara diatur oleh jet, campuran yang konstan dapat diperoleh dan penyalakan mesin dapat dilakukan dengan mudah. Dengan catatan saat choke dioperasikan katup gas tidak berfungsi.11
Gambar Saat Sistem Chuke Bekerja
Choke biasa berfungsi setelah tuas digerakan untuk menarik dan membuka starter plunger (katup choke) tapi ada satu sistem mekanis yang berfungsi secara otomatis, choke otomatis dapat dipakai dibeberapa bentuk kegunaan.
Disini kita akan melihat PTC tipe pemanas yang dipakai oleh SUZUKI.
PTC (Positive Temperature Cocflicient) adalah mekanisme choke tipe pemanas aliran listrik yang dihasilkan oleh putaran magnit dialirkan ke bagian pemanas pada PTC yang terbuat dari keramik. Panas yang terjadi membuat thermowox mengembang dan mengaktifkan starter plunger. Akibatnya terjadi suatu aliran penyemburan yang bervariasi.12
Gambar Sistem Chuke Positive Temperature Cocflicient
- Ketika mesin dingin thermowax mengkerut sebagai respon dari naik/turunnya temperatur, maka pegas berfungsi untuk membuka katup choke (strater plunger).13
- Mesin hidup, magnit berfungsi sebagai pembangkit listrik, PTC berfungsi, katup choke terdorong kebawah. Proses ini digunakan untuk mengatur berapa derajat besarnya yang mengakibatkan saluran choke terbuka. PTC terus menghasilkan panas, thermowax mengembang sepenuhnya starter plunger tertekan kebawah, saluran choke tertutup sepenuhnya.14
9. Kerja Karburator Putaran Langsam
Dari putaran langsam kekecepatan rendah, katup gas terbuka sedikit maka celah antara jet needle (jarum) dan needle jet (saluran) kecil. Juga karena putaran rendah, vacum yang terjadi sangat lemah/terbatas sehingga tidak terjadi aliran pada celah tersebut. Pada saat ini aliran bahan bakar dilakukan oleh pilot sistem.
Ada dua macam pilot sistem, menggunakan satu atau dua lubang, penggunaan satu atau dua lainnya tergantung pada karakter mesin.
Yang membedakan antara keduanya adalah satu atau dua saluran masuk (injection port) . Pilot out let dengan satu saluran injection terletak dimanan saluran bypass berada sebagai lubang / saluran kedua ( two-hole-type ). Sebagian besar yang menggunakan tipe single hole adalah karburator yang berdiameter terkecil.
a) Tipe Lubang Tunggal
Dari mesin hidup sampai kendaraan jalan perlahan, bahan bakar ditakar oleh pilot jet dan diatur oleh pilot air srew dan dicampur dengan udara, menghasilkan campuiran yang jenuh disemburkan melalui pilot dengan out let. Kemudian dicampur dengan sedikit udara dari saluran utama, maka akan menghasilkan campuran udara dan bahan bakar yang optimum sesuai kondisi kerja mesin , kemudian dialirkan kesilinder. Jenuh atau kurusnya campuran yang dialirkan ke mesin tergantung dan banyaknya putaran pada pilot air screw pada karburator.15
Gambar Karburator Pilot Sistem Tipe Lubang Tunggal
b) Tipe dua lubang
Saluran pilot out let terletak lebih kearah mesin dari pada katup gas bypass terletak pilot out let Hampir ditengah antara dan needle jet seperti terlihat pada gambar (1) saat mesin berputar stasioner katup gas terbuka sangat sedikit, udara yang diatur yang diatur 0leh pilot air srew bercampur dengan bahan bakar yang diatur oleh pilot jet. Pada bagian bypass udara dan bahan bakar dicampur untuk menguruskan campuran. Pada saat yang sama campuran juga terjadi dan dialirkan melalui pilot outet let. Pada gambar (2) katup katup gas terbuka lebar, campuran yang dialirkan hanya melalui pilot out let menjadi kurang memadai, dan tambahan kebutuhan bahan bakar dapat dialirkan.16A16B
Gambar Karburator Pilot Sistem Tipe Dua Lubang
10.Kerja Karburator Putaran Cepat
Sistem utama mengalirkan bahan bakar pada kecepatan menengah sampai tinggi. Saat katup gas tebuka lebih lebar, aliran udara melalui venturi makin cepat dan bahan bakar terhisap melalui jet needle. Tipe VM karburator dilengkapi dengan pilot system dan main system yang berdiri sendiri-sendiri. Main system ada dua cara : pertama bleed type dan yang lain premary type.17
a) Bleed Type
Sebuah saluran udara ditempatkan ditengah diantara needle jet dan udara dialirkan melalui air jet bleed hole, memenuhi kebutuhan saat kecepatan menengah sampai tinggi.18
Gambar Bleed Type
b) Primary Type
Tidak terdapat lubang saluran udara pada needle jet. Udara dari primary air diatur oleh celah yang terbentuk antara jet needle dan needle jet premary choke dirancang untuk menghindarkan keluarnya bahan bakar keluar saat terjadi semburan pada mesin.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar