PELATIHAN MEKANIK TINGKAT - I DASAR-DASAR MESIN & SISTEM BAHAN BAKAR SISTEM BAHAN BAKAR DASAR-DASAR MESIN & SISTEM BAHAN BAKAR
Tujuan Materi : Peserta memahami prinsip kerja motor bakar Peserta memahami perbedaan motor 4 tak dan 2 tak Peserta dapat menjelaskan komponen dasar mesin dan fungsinya Peserta dapat menyebutkan nama dan fungsi komponen pada Sistem Bahan Bakar. Peserta memahami prinsip kerja karburator, TPFC, ACV dan TSS
Pokok Bahasan : 1.Dasar-dasar Mesin - Asal Mula Tenaga - Siklus Mesin - Prinsip Kerja Mesin 4 Langkah - Prinsip Kerja Mesin 2 Langkah - Perbandingan Mesin 4 Langkah dengan 2 Langkah 2.Sistem Bahan Bakar - Fungsi Sistem Bahan Bakar - Komponen Sistem Bahan Bakar - Karburator
DASAR -DASAR MESIN BABBAB
ASAL MULA TENAGA Tenaga Panas Tenaga Panas Tenaga Gerak Tenaga Gerak Motor Bakar (Mesin) Motor Bakar (Mesin) Hasil Pembakaran Bahan Bakar Udara + bbm Kompresi Bakar Gerak bolak-balik Gerak Putar Sarana untuk mengubah tenaga panas menjadi tenaga gerak.
Udara, bahan bakar, pembakaran/sumber panas Gerak bolak balik & gerak berputar Kompresi pada campuran udara - bahan bakar Siklus mesin Syarat Motor Bakar Menghasilkan Tenaga :
KOMPONEN DASAR MESIN 4 TAK : 1.Kepala Silinder (Cylinder Head/ Cylinder Cop), terdiri atas : Mekanisme Klep & Busi 2.Silinder (Cylinder Comp) 3.Torak (Piston/Seher) 4.Batang penghubung (Connecting Rod/ Stang Seher) 5.Poros engkol (Crankshaft/ kruk as) KOMPONEN DASAR MESIN 2 TAK : 1.Kepala Silinder (Cylinder Head/ Cylinder Cop) 2.Torak (Piston/Seher) 3.Silinder (CylinderComp) 4.Batang penghubung (Connecting Rod/ Stang Seher) 5.Poros engkol (Crankshaft/ kruk as)
1.Mengisi silinder dengan campuran yang mudah terbakar Langkah Isap 2.Menekan campuran tersebut sampai pada volume tertentu Langkah Kompresi 3.Menyalakan campuran sehingga mengembang dan menghasilkan tenaga Langkah Usaha 4.Mengeluarkan gas - gas yang telah terbakar dari dalam silinder Langkah Buang SIKLUS MESIN
SIKLUS MESIN : Proses kerja secara teratur dan terus menerus untuk menghasilkan tenaga, yang terdiri : Langkah Isap (Intake) Langkah Kompresi (Compression) Langkah Usaha (Power) Langkah Buang (Exhaust)
Satu siklus terdapat 4 kali langkah piston, 2 ke atas dan 2 ke bawah. Sehingga dalam satu siklusnya tercapai dalam 2 putaran poros engkol. Satu siklus terdapat 2 kali langkah piston, 1 ke atas dan 1 ke bawah, dicapai dalam 1 putaran poros engkol. BERDASARKAN SIKLUSNYA DIBEDAKAN : 1. MESIN 4 LANGKAH (4 TAK/FOUR STROKE) 2. MESIN 2 LANGKAH (2 TAK/TWO STROKE)
ISTILAH MESIN TMA TMB TMA : Titik Mati Atas (TDC : Tod Dead Center) Batas pergerakan piston paling atas TMB : Titik Mati Bawah (BDC : Bottom Dead Center) Batas pergerakan piston paling bawah L : Langkah Piston (S: Stroke) Langkah pergerakan piston dari TMA ke TMB atau sebaliknya
Langkah Isap Piston bergerak dari TMA ke TMB I Langkah Kompresi Piston bergerak dari TMB ke TMA K Langkah Usaha Piston bergerak dari TMA ke TMB U Langkah Buang Piston bergerak dari TMB ke TMA B PRINSIP KERJA MESIN 4 LANGKAH
1.Pergerakan Piston Bergerak dari TMA ke TMB 2.Kondisi Katup Katup in terbuka & Katup ex tertutup 3.Proses yang terjadi Kevakuman dalam ruang silinder mengakibatkan udara mengalir ke dalam silinder dan bercampur bensin dari karburator. LANGKAH ISAP 1
LANGKAH KOMPRESI 2 1.Pergerakan Piston Bergerak dari TMB ke TMA 2.Kondisi Katup Katup in & ex tertutup 3.Proses yang terjadi - Gas campuran bensin dan udara dikompresikan hingga mencapai tekanan dan suhu yang tinggi. - Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA busi memercikkan bunga api.
LANGKAH USAHA 3 1.Pergerakan Piston Bergerak dari TMA ke TMB 2.Kondisi Katup Katup in & ex tertutup 3.Proses yang terjadi Gerak bolak-balik piston akan diteruskan oleh batang penghubung (stang seher) ke poros engkol untuk diubah menjadi gerak putar yang digunakan untuk menggerakkan kendaraan.
LANGKAH BUANG 4 1.Pergerakan Piston Bergerak dari TMB ke TMA 2.Kondisi Katup Katup in tertutup & katup ex terbuka 3.Proses yang terjadi Gas bekas didorong piston keluar melalui saluran buang dan muffler menuju ke udara luar.
PRINSIP KERJA MESIN 2 LANGKAH Proses kerja mesin hanya diselesaikan dalam 1 putaran engkol, sehingga setiap satu gerakan piston melakukan 2 proses kerja.
Setengah putaran pertama atau 180º, piston bergerak dari TMB ke TMA. Di Atas Piston Terjadi Langkah Kompresi Di Bawah Piston Langkah Hisap/Pengisian ruang engkol LANGKAH HISAP DAN KOMPRESI 1
Setengah putaran kedua atau 360º, piston bergerak dari TMA ke TMB. Di Atas Piston Terjadi Langkah Usaha dan Buang Di Bawah Piston Langkah Bilas LANGKAH USAHA DAN BUANG 2
Mesin 4 Langkah Kerugian : Konstruksinya lebih rumit Akselerasi lebih lambat PERBANDINGAN MESIN 4 LANGKAH DAN 2 LANGKAH 1 Keunggulan : Hemat bahan bakar & Ramah lingkungan, karena kerugian gas baru yang terbuang bersama gas buang sangat kecil & sistem pembakaran yang lebih sempurna Sistem pelumasan lebih sempurna Daya tahan mesin pada jarak jauh lebih baik Jangka waktu overhaul lebih lama Hemat pemakaian minyak pelumas Engine brake lebih besar
Keunggulan : Konstruksinya lebih sederhana Akselerasi lebih baik Kekurangan : Sistem pembuangan kurang sempurna Motor bekerja tidak teratur pada putaran rendah Pelumasan relatif kurang sempurna Jadwal perawatan lebih singkat Mesin 2 Langkah 2
SISTEM BAHAN BAKAR BABBAB
1.Sebagai penyuplai bahan bakar 2.Membersihkan bahan bakar dari kotoran 3.Mengubah bahan bakar cair menjadi bahan bakar gas 4.Mengatur suplai bahan bakar sesuai kebutuhan mesin FUNGSI SISTEM BAHAN BAKAR
KOMPONEN SISTEM BAHAN BAKAR TangkiKran Bensin Saringan Bensin Saringan Udara Karburator Selang Bensin Tutup Tangki
Tangki Bahan Bakar (Type Sport) 1 Ditempatkan di atas mesin Berfungsi untuk menampung bahan bakar. Perlengkapan di Tangki Bahan bakar : 1.Tutup Tangki (Fuel Filler Cap) 2.Saringan Bahan bakar dalam tangki (Screen Set Fuel Strainer) 3.Kran Bahan Bakar (Fuel Cock) 4.Selang Bahan Bakar (Fuel Tube) 5.Saringan Bahan Bakar tambahan(Fuel Strainer) 6.Pengukur Bahan Bakar (Fuel Gauge)
Tangki Bahan Bakar (Type Cub) Perlengkapan di Tangki Bahan bakar : 1.Tutup Tangki (Fuel Filler Cap) 2.Selang Bahan Bakar (Fuel Tube) 3.Saringan Bahan Bakar (Fuel Strainer) 4.Auto Cock Fuel -> tipe Karisma 5.Pengukur Bahan Bakar (Fuel Gauge)
Tutup Tangki (Cap Fuel Filler) Fungsi : Penutup dan pelindung lubang pemasukan dari debu dan air Tempat sirkulasi udara atau pernafasan pada aliran bahan bakar Menjaga bensin tidak tumpah. Tipe Lubang Pernafasan Tutup Tangki : a. Motor Cross b. Cub c. Sport
Tutup Tangki dengan Check Ball a)Tutup tangki pada posisi normal, lubang pernafasan terbuka dan udara dapat masuk ke dalam tangki. b)Tutup tangki pada posisi terbalik, bensin akan mendorong check ball menutup lubang pernafasan dan bensin tidak tumpah/keluar dari tangki. Terdapat pada type : GL Neotech, NSR, Mega Pro, Tiger
Kran Bahan Bakar (Fuel Cock) Kran Bahan Bakar berfungsi untuk membuka & menutup aliran bahan bakar dari tangki ke karburator. Kran bahan bakar tipe sport terletak di tangki dan dilengkapi pengaturan bahan bakar cadangan. Cara kerja : LeverAliran Bensin ONACEFACEF RESBDEFBDEF OFFACDBACDB
Kran Bensin Otomatis (Auto Cock Fuel) OFF ON Katup bensin otomatis digunakan pada tipe Karisma, bekerja berdasarkan kevakuman mesin. Cara kerja : Mesin off: Membran ditekan oleh pegas untuk menutup saluran. Mesin hidup : Kevakuman dari inlet manifold akan menarik membran dan membuka saluran bahan bakar. BBM
Berfungsi untuk menyaring udara yang masuk ke karburator dan ruang bakar Saringan Udara (Air Cleaner) 2 Saringan Udara yang Kotor menyebabkan : Saluran - saluran karburator tersumbat Piston dan silinder akan lebih cepat aus
1.Saringan udara jenis busa (Urethane) 2.Saringan udara jenis kertas Jenis Saringan Udara (Air Cleaner)
Saringan udara jenis busaSaringan udara jenis kertas Membersihkan Saringan Udara (Air Cleaner)
Berfungsi : 1.Merubah bahan bakar cair menjadi gas/kabut 2.Mencampur bensin dan udara dengan perbandingan yang tepat sesuai kebutuhan mesin 3.Menyuplai campuran bahan bakar + udara ke dalam ruang bakar KARBURATOR
Kebutuhan campuran bensin dan udara pada mesin sangat bervariasi sesuai temperatur, beban dan percepatan mesin. Putaran stasioner, beban berat dan percepatan tinggi membutuhkan campuran kaya. Putaran menengah dan beban ringan membutuhkan campuran miskin. Perbandingan Udara dan Bahan Bakar (Air Fuel Ratio/ AFR): 1.Perbandingan Udara dan Bahan Bakar (AFR) teoritis = 1:15, artinya untuk membakar habis 1 gram bensin diperlukan 15 gram (kadar Oksigen dalam udara 35%) 2.Campuran kaya (1:13) menjadikan pemakaian bahan bakar boros. 3.Campuran miskin (1:17) menjadikan pemakaian bahan bakar irit
Prinsip Kerja Karburator 1 Tekanan Atmosfir Tekanan udara di sekitar kita. Udara selalu memenuhi ruang di sekitar kita dan mengalir ke tekanan yang lebih rendah Kevakuman Hampa/tidak ada udara di ruang tertutup. Prinsip Perbedaan Tekanan Dibuat penyempitan saluran yang disebut venturi untuk membentuk tekanan yang lebih rendah.
Prinsip Kerja Karburator 1 Prinsip kerja Karburator sama dengan penyemprot obat nyamuk Perubahan Tekanan Apabila udara mengalir melintasi venturi B, kecepatan udara akan bertambah tetapi tekanan udara di B akan berkurang sehingga bensin akan terhisap ke atas.
Prinsip Kerja Karburator 1 Tipe Katup Gas (Throttle Valve) : Piston Valve Katup gas bentuk piston yang naik turun membentuk venturi dan digerakkan langsung oleh kabel gas. Digunakan pada hampir semua SMH. Butterfly Valve Katup gas bentuk kupu-kupu. Besarnya venturi ditentukan oleh kevakuman mesin. Karburator jenis ini disebut Carburator jenis Constant Velocity. Digunakan pada tipe Sonic dan Phantom
Komponen Karburator 2
2
Cara Kerja Karburator 3 a.Sistem Pelampung b.Sistem Choke c.Putaran Stasioner d.Kecepatan Menengah e.Kecepatan Tinggi
Volume bensin diatur oleh: 1.Pelampung (Float) 2.Jarum pelampung (Float valve) Cara kerja : 1.Jika volume bensin turun, pelampung akan turun membuka katup jarum pelampung (float valve), sehingga bensin akan mengalir. 2.Jika volume bensin naik, pelampung ikut naik dan jarum pelampung menutup aliran bensin. a. Sistem Pelampung
Berfungsi : Untuk memperkaya campuran bensin dan udara pada saat mesin dalam keadaan dingin Cara kerja : 1.Jika katup choke ditutup aliran udara yang masuk berkurang. 2.Mesin akan menyedot bensin lebih banyak dan membentuk campuran yang kaya. b. Sistem Choke
Skep (Piston Valve) tertutup Udara mengalir melalui Slow Air Bleed menuju saluran Spuyer Kecil (Slow Jet) Udara bercampur dengan bensin dari Spuyer Kecil (Slow Jet) menuju ruang bakar c. Putaran Stasioner (Idle Speed) SLOW AIR BLEED SLOW JET Putaran Stasioner : 1400 rpm +/- 100 rpm Bagian yang bekerja : 1.Slow Air Bleed : mensuplai udara ke slow jet 2.Air Screw : mengatur komposisi campuran udara dan bensin 3.Slow Jet : mensuplai bensin untuk putaran stasioner 4.Trhottle Stop Screw : mengatur putaran stasioner mesin dengan mengatur posisi skep (piston valve) JET NEEDLE
Pembukaan katup gas = ¼ - ¾ Udara mengalir melalui saluran venturi, Slow Air Bleed dan Main Air Bleed Jarum Skep (Jet Needle) terangkat mengikuti pergerakan skep (Piston Valve) Bensin mengalir melalui Spuyer Utama (Main Jet) & Spuyer Kecil (Slow Jet) d. Putaran Menengah SLOW JET MAIN AIR BLEED SLOW AIR BLEED Bagian yang bekerja : 1.Ventury 2.Slow Air Bleed 3.Main Air Air Bleed 4.Piston Valve 5.Needle Valve 6.Slow Jet 7.Main Jet JET NEEDLE
Jumlah bensin yang melalui Main Jet ditentukan celah (clearance) antara Needle Jet dan Jet Needle yang berbentul tirus. Posisi pemasangan Clip pada Jet Needle akan menentukan jumlah bensin yang keluar dari Spuyer Utama (Main Jet).
Pembukaan katup gas = ¾ - Penuh Udara mengalir melalui saluran venturi Jarum Skep (Jet Needle) terangkat mengikuti pergerakan piston valve Bensin mengalir melalui Spuyer Utama (Main Jet) Bagian yang bekerja : Ventury Spuyer Utama (Main Jet) e. Putaran Tinggi (High Speed) SLOW JET MAIN AIR BLEED SLOW AIR BLEED
Diagram Cara Kerja Karburator Urutan komponen karburator yang bekerja pada berbagai tingkat pembukaan skep (Piston Valve) dapat digambarkan sbb : 4
PRINSIP KERJA KARBURATOR CV
KOMPONEN KARBURATOR CV Tutup mangkok vakum 2.Per vakum 3.Jarum vakum 4.Membran vakum 5.ACV 6.Needle Jet 7.Slow Jet 8.Jarum Pelampung 9.Pelampung 10.Screw penguras 11.Main Jet 12.Needle Jet Holder 13.Screw Udara 14.Auto By Stater 1.Tutup mangkok vakum 2.Per vakum 3.Jarum vakum 4.Membran vakum 5.ACV 6.Needle Jet 7.Slow Jet 8.Jarum Pelampung 9.Pelampung 10.Screw penguras 11.Main Jet 12.Needle Jet Holder 13.Screw Udara 14.Auto By Stater 14
By Starter Jet Main JetSlow Jet
Auto Bystarter
AUTO BY STATER Saat menStart-mesin: Pada saat menghidupkan mesin, starter valve akan tertarik ke dalam oleh thermowax (mesin dalam keadaan dingin). Pada saat temperatur mesin sudah panas (diatas 40 o C) thermowax akan mengembang, dan mendorong starter valve sehingga saluran choke menutup sehingga didapatkan campuran bahan bakar dan udara yang ideal. Saat menStart-mesin: Pada saat menghidupkan mesin, starter valve akan tertarik ke dalam oleh thermowax (mesin dalam keadaan dingin). Pada saat temperatur mesin sudah panas (diatas 40 o C) thermowax akan mengembang, dan mendorong starter valve sehingga saluran choke menutup sehingga didapatkan campuran bahan bakar dan udara yang ideal. DINGIN PANAS
PUTARAN LANGSAM/ IDLE Pada putaran langsam supply bahan bakarberasal dari : slow jet dan auto by stater Slow Jet Udara masuk melalui slow air bleed menuju slow jet, bahan bakar akan keluar melalui slow jet. (terjadi campuran BBM + udara) Adanya kevakuman pada intake manifold, campuran BBM + udara tsb akan terhisap ke Intake Manifold Auto By Stater Udara masuk menuju auto by stater melalui saluran auto by stater Bensin keluar melalui by stater jet menuju auto by stater sehingga tejadi pencampuran BBM + udara di auto by stater. Adanya kevakuman pada intake manifold, Campuran BBM + udara tersebut akan terhisap ke intake manifold Setelah Suhu mesin 40 C, auto bys stater akan menutup by stater jet
PUTARAN MENENGAH Pada putaran Menengah supply bahan bakar berasal dari : Slow Jet dan Main Jet Slow Jet Udara masuk melalui slow air bleed menuju slow jet, bahan bakar akan keluar melalui slow jet. (terjadi campuran BBM + udara) Adanya kevakuman pada intake manifold, campuran BBM + udara akan terhisap ke intake manifold Main Jet Udara masuk menuju vakum dan akan terkumpul di bawah membran vakum Pada saat putaran menengah skep akan membuka separuh (seperti pd gbr) Udara yang berada di atas membran akan keluar melalui celah piston, krn adanya kevakuman pada intake manifold Akibatnya tekanan udara di atas membran lebih kecil dari tekanan udara di bawah membran. Pada saat itulah per vakum sudah tidak bisa menahan tekanan udara di bawah membran. Sehingga membran terangkat keatas Bahan bakar keluar melalui Main jet, bercampur udara di venturi, kemudian terhisap ke ruang bakar
PUTARAN TINGGI Pada putaran tinggi supply bahan bakar berasal dari : Main Jet Main Jet Udara masuk menuju vakum dan akan terkumpul di bawah membran vakum Pada saat putaran tinggi skep akan membuka penuh (seperti pd gbr) Udara yang berada di atas membran akan keluar seluruhnya melalui celah piston, krn adanya kevakuman pada intake manifold Akibatnya tekanan udara di atas sangat rendah pada saat itulah per vakum sudah tidak bisa menahan tekanan udara di bawah membran. Sehingga membran terangkat keatas penuh Bahan bakar keluar melalui Main jet, bercampur udara di venturi, kemudian terhisap ke intake manifold Pada putaran tinggi, campuran BBM + udara sangat cepat bergerak. Namun Bahan bakar lebih cepat sampai di ruang bakar. Untuk itu perlu di supply udara tambahan melalui Main air bleed
Berfungsi : Menyuplai bahan bakar tambahan untuk menghindari penurunan tenaga mesin, karena campuran miskin saat skep dibuka tiba- tiba. Karburator TPFC 5
a. Katup Gas Menutup : Membran bergerak ke atas, Inlet Check Ball terbuka dan Outlet Check Ball tertutup. Bensin dari ruang pelampung terhisap ke Ruang Membran. b. Katup Gas Dibuka : Membran menekan bensin di Ruang Membran, Inlet Check Valve tertutup dan Outlet Check Valve terbuka. Bensin akan keluar melalui nozzle menuju ke Ruang Bakar.
Berfungsi : Untuk mencegah terjadinya ledakan pada knalpot pada saat putaran mesin turun dari Rpm Tinggi ke Rpm rendah, karena campuran udara – bensin terlalu miskin. Karburator ACV 6 ACV
Cara Kerja ACV Membran ACV selalu ditekan oleh pegas untuk membuka Saluran Udara (Air Passage), sehingga suplai udara ke Slow Jet dilakukan oleh ACV dan Slow Air Bleed.
Cara Kerja ACV Saat menurunkan putaran mesin dari RPM tinggi dengan menutup katup gas, kevakuman yang tinggi di belakang skep gas akan diteruskan ke membran ACV. Membran ACV bergerak ke atas dan piston ACV menutup saluran udara /memotong aliran udara, sehingga campuran bensin dan udara dari Slow Jet menjadi lebih kaya. SLOW JET SLOW AIR BLEED ACV membuka dan menutup saluran udara
Mekanisme kerja ”Throttle Switch System ” Pada saat akselerasi, dengan sensor dipasang pada throttle karburator memberikan sinyal ke DC-CDI untuk menepatkan derajat pengapian agar selaras dengan putaran mesin pada saat sensor tersentuh throtle, kemudian sinyal diteruskan ke Ignition Coil, agar pembakaran di ruang bakar oleh sparkplug menjadi lebih sempurna, mengakibatkan penghematan pemakaian bahan bakar dan mereduksi emisi gas buang. SPARK PLUG IGNITION COIL C D I THROTTLE SWICTH SYSTEM Fire Cara Kerja TSS
Throtle switch di desain untuk mendorong agar terjadi pembakaran yang sempurna dan untuk meningkatkan tenaga mesin pada putaran rendah. Berikut cara kerjanya : 1. Pada posisi normal, dimana karburator tidak dioperasikan maka kita akan melihat bahwa posisi dari switch akan berada didalam alur dari throtle valve. 2. Pada putaran rendah, dimana ketinggian angkat dari throtle valve kurang dari 40 % dari total tinggi angkatnya, "Switch pada posisi ON". Selanjutnya "ON Signal" ini akan dikirim ke CDI. Pada tingkatan ini CDI akan melakukan pengapian pada Derajat Sebelum titik mati atas 3. Pada putaran tinggi, dimana ketinggian angkat dari throtle valve lebih dari 40 % dari total tinggi angkatnya, maka "Switch pada posisi OFF". Selanjutnya "OFF Signal" akan diterima CDI. Pada Tingkatan ini CDI akan melakukan pengapian pada 35 Derajat sebelum titik mati atas CDI di rubah derajat pengapiannya karena: 1. Emisi gas buang akan bisa dikurangi sehubungan dengan pembakaran yang sempurna - "Emission Purpose". 2. Tenaga mesin akan bertambah sehubungan dengan pembakaran yang sempurna - "Increase Power Purpose". Cara Kerja TSS
Throttle Body Fuel Feed Hose Fuel Suction Filter Fuel Pump Module Pressure Regulator FUEL DELIVERY SYSTEM Sistim aliran bahan bakar yang menggunakan sistim Control Elektronik yang menjadikan Supra X 125 PGM FI adalah motor type bebek yang paling irit dan ramah lingkungan di kelasnya. Injector
Sistem Aliran bahan bakar Fuel Pump Module Pressure Regulator Injector Throttle Body dg Sensor Unit Engine Control Module ECM Throttle Body Injector Pressure Regulator Fuel Pump System Flow:
Fuel Delivery System Pressure Regulator Fuel Suction Filter