Perawatan Mesin Bensin dan Diesel

LAPORAN PRAKTIKUM

PERAWATAN DAN PERBAIKAN MOTOR BENSINLABORATORIUM FLUIDA, THERMAL, DAN OTOMOTIF

Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Perawatan Mesin Bensin dan DieselDiploma III Program Studi Teknik Mesin

Oleh:Dean AnantaEvan M. FathurrahmanFadhil FahmiFajar BahariFeri Supriyanto121211040121211044121211045121211046121211047

3MM 1

JURUSAN TEKNIK MESINPOLITEKNIK NEGERI BANDUNGBANDUNG2015

A. TUJUAN DAN PERALATANTujuan umum:1. Memahami sekaligus melakukan pemeriksaan, pengaturan, dan perbaikan sistem pengapian (ignition system) konvensional.2. Memahami sekaligus melakukan pemeriksaan, pengaturan, dan perbaikan sistem bahan bakar (fuel system) konvensional.

Tujuan khusus1. Melakukan pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada komponen distributor, diantaranya celah platina (contact point) dan saat pengapian (ignition timing)2. Melakukan pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada katup mesin (valve) sekaligus komponen karbutrator

Peralatan:1. Alat peraga mesin bensin Toyota seri 4K2. Baterai (accumulator)3. Kunci kombinasi (combination set)4. Kunci pas (spanner set)5. Feeler gauge6. Kunci busi (spark plug)7. Obeng (plus dan minus)8. Tang9. Wadah atau nampan10. Alat ukur saat pengapian

Gambar 1 Alat peraga mesin bensin Toyota seri 4K

B. LANGKAH PENGAMATANDalam melakukan perawatan dan perbaikan mesin bensin, terdapat beberapa pengamatan yang harus dilakukan sesuai prosedur yang telah ditentukan. Prosedur dalam melakukan pengamatan, diantaranya1. Pemeriksaan, Pengaturan, dan Perbaikan Sistem Pengapian (Ignition System) Konvensional1.1. Langkah penyetelan celah platinaa. Menyiapkan peralatan yang akan digunakan.b. Membuka penutup distributor.c. Mengecek kondisi platina.d. Jika platina terbakar parah atau berlubang, maka platina harus segera diganti.e. Mengatur celah platina serta pegas penahan.f. Celah blok yang dianjurkan adalah 0.45 mm.g. Mengatur celah udara antara rotor dan proyeksi koil.h. Celah udara yang dianjutkan adalah 0.2 - 0.4 mm.i. Menutup penutup distributor.j. Menghidupkan mesin kembali, untuk mengetahui kinerja mesin setelah dilakukan pengaturan celah platinak. Mematikan mesin bensin.l. Membersihkan dan merapihkan peralatan sekaligus area kerja.

1.2. Langkah penyetelan saat pengapiana. Menyiapkan peralatan yang akan digunakan.b. Mengatur puli poros engkol (crankshaft) pada posisi waktu pengapian, yaitu pada 8 sebelum pengapian atau titik mati atas (TMA)c. Melepas kabel tegangan tinggi ke busi.d. Melepas distributor pada dudukannya.e. Memposisikan rotor distributor menghadap bagian kanan busi silinder 3, kemudian memasukkan rumah distributor.f. Pada saat rumah distributor dimasukkan, rotor harus berada pada posisi pertengahan busi silinder 2.g. Memutar switch kontak pada posisi ON, tanpa menghidupkan mesin atau motor.h. Memutar badan atau body distributor berlawanan arah jarum jam (counter clock wise / CCW) sampai timbul bunga api pada titik kontak platina.i. Mengencangkan baut klem pada posisi dimana timbul bunga api pada titik kontak platiana.j. Memasang penutup distributor.k. Memasang kabel tegangan tinggi ke busi.l. Menghidupkan mesin kembali, untuk mengetahui kinerja mesin setelah dilakukan pengaturan atau penyetelan saat pengapian.m. Pengecekan dilakukan dengan alat yang sesuai.n. Mematikan mesin bensin.o. Membersihkan dan merapihkan peralatan sekaligus area kerja.

2. Pemeriksaan, Pengaturan, dan Perbaikan Sistem Bahan Bakar (Fuel System) Konvensional2.1. Langkah penyetelan celah katupa. Menyiapkan peralatan yang akan digunakan.b. Memanaskan mesin bensin (warming up), agar komponen-komponen mesin berada dalam temperatur kerja mesin.c. Membuka penutup kepala silinder (cylinder head)d. Mengatur poros engkol (crank shaft) pada posisi nol derajat (0) atau top silinder 1 dengan memutar manual poros engkol.e. Memeriksa dan mengatur celah katup, baik katup hisap maupun buang yang telah tersedia dengan feeler gauge pada celah lengan penumbuk (rocker arm).f. Pada posisi pertama, katup yang dapat diatur adalah katup hisap dan buang silinder 1, katup hisap silinder 2, dan katup buang silinder 3.g. Mengendorkan mur pengunci dan mengatur baut penyetel untuk mendapatkan celah yang tepat.h. Menahan baut penyetel, kemudian mengencangkan baut pengunci. i. Setelah itu, mengatur kembali poros engkol (crank shaft) dengan memutar manual kembali sebesar satu putaran penuh atau 360 sampai pada posisi 0 kembali atau top silinder 4.j. Memeriksa dan mengatur celah katup, baik katup hisap maupun buang yang telah tersedia dengan feeler gauge pada celah lengan penumbuk (rocker arm).k. Pada posisi berikutnya, katup yang dapat diatur adalah katup hisap dan buang katup buang silinder 2, katup hisap silinder 3, serta katup hisap dan buang silinder 4. l. Mengendorkan mur pengunci dan mengatur baut penyetel untuk mendapatkan celah yang tepat.m. Menahan baut penyetel, kemudian mengencangkan baut pengunci. n. Ketentuan besarnya celah katup adalah katup hisap sebesar 0.2 mm sedangkan katup buang 0.3 mm.o. Menutup kembali penutup kepala silinder (cylinder head)p. Menghidupkan mesin kembali, untuk mengetahui kinerja mesin setelah dilakukan pengaturan celah katup.q. Mematikan mesin bensin.r. Membersihkan dan merapihkan peralatan sekaligus area kerja.

2.2. Langkah perawatan karburatora. Menyiapkan peralatan yang akan digunakan.b. Melepas selang suplai (fuel line) dan selang pengembali (fuel return line) bahan bakar dari tangki.c. Melepas karburator dari dudukannya dimesin.d. Meletakkan karburator yang telah dilepas dari mesin pada wadah atau nampan yang bersih agar tidak mengotori komponen-komponen karburator.e. Membongkar karburator bagian atas.f. Membongkar karburator bagian bawah.g. Membongkar karburator bagian tengah.h. Mengidentifikasi sistem pengaturan campuran bahan bakar dan udara pada sistem bahan bakar konvensional yang menggunakan karburator.i. Memeriksa kerusakan atau gangguan setiap komponen karburator.j. Mengganti dan memperbaiki setiap kerusakan atau gangguan pada sistem dan komponen karburator.k. Membersihkan setiap komponen karburator menggunakan bahan bakar (bensin)l. Merakit karburator bagian tengah, bawah, serta atas.m. Memasang karburator pada dudukannya dimesin.n. Memasang selang suplai (fuel line) dan selang pengembali (fuel return line) bahan bakar dari tangki.o. Menghidupkan mesin kembali, untuk mengetahui kinerja mesin setelah dilakukan pengaturan perawatan karburator.p. Mematikan mesin bensin.q. Membersihkan dan merapihkan peralatan sekaligus area kerja.

C. DATA PENGAMATANSerangkaian kegiatan praktikum perawatan dan perbaikan Mesin Bensin dilakukan selama 2 minggu (pertemuan). Berikut jadwal kegiatan praktikum yang dilakukan oleh praktikan/mahasiswa.Tabel 1 Kegiatan praktikum perawatan dan perbaikan Mesin BensinNoKegiatanMinggu ke-Keterangan

12

1Melakukan pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada komponen distributor, diantaranya celah platina (contact point) dan waktu pengapian (ignition timing)

2Melakukan pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada katup mesin (valve) sekaligus komponen karburator

Serangkaian kegiatan tersebut dilakukan guna tercapainya kompetensi dari mata kuliah Perawatan Mesin Bensin dan Diesel, khususnya pada sesi Mesin Bensin. Temuan yang didapat pada saat praktikum mata kuliah bersangkutan diantaranyaa. Pemeriksaan yang dilakukan terkait celah platina, waktu pengapian, celah katup serta karburator mempengaruhi perfomansi atau kinerja mesin itu sendiri.b. Perbaikan pada komponen-komponen yang mengalami kerusakan dan gangguan dapat meningkatkan kinerja dari suatu mesin yang bersangkutan.c. Pemeliharaan dilakukan untuk menjamin bahwasanya setiap komponen ataupun mesin dapat beroperasi sesuai fungsinya secara optimal, tanpa mengalami gangguan hingga mencapai umur pakai (life time) yang semestinya.Selama praktikum ini, objek pengamatan yang dijadikan bahan praktikum dilakukan pemeriksaan guna mengetahui secara dini kerusakan ataupun gangguan yang dapat menyebabkan kerusakan lanjut lainnya. Data yang didapatkan dari hasil pemeriksaan objek pengamatan diantaranyaa. Terjadinya perubahan sudut platina serta saat pengapian pada sistem pengapian (ignition system)b. Adanya penyimpangan celah bukaan katup, baik katup hisap maupun buang pada kepala silinder (cylinder head)c. Adanya kerusakan pada seal karburator yang menyebabkan kebocoran bahan bakar.Dari hasil temuan tersebut, kemudian dilakukan perbaikan komponen yang mengalami kerusakan tersebut. Perubahan sudut platina dan saat pengapian diperbaiki dengan cara penyetelan ulang. Kemudian penyimpangan celah bukaan katup juga dilakukan penyetelah ulang kembali. Sedangkan kerusakan pada seal karburator belum dilakukan tindak lanjut, dikarenakan spare part seal karburator tidak ada yang cocok dengan seri 4K pada alat peraga. Sehingga kebocoran seal masih terjadi pada karburator mesin.Setelah kegiatan-kegiatan tersebut selesai dilakukan, maka akhir dari kegiatan praktikum ini adalah melakukan perawatan dan pemeliharaan komponen dan sistem yang berkaitan pada alat peraga mesin bensin Toyota seri 4K. Kegiatan perawatan dan pemeliharaan komponen mencakup membersihkan setiap komponen, melumasi komponen-komponen yang bersentuhan maupun bergesekan yang mengalami kekurangan pelumas, ataupun mengencangkan kembali komponen-komponen yang longgar.

D. DISKUSI DAN PEMBAHASANSetelah melakukan praktikum perawatan dan perbaikan Mesin Bensin, beberapa kompetensi yang didapatkan pada praktikum diantaranya tentang sistem pengapian (ignition system) serta sistem bahan bakar (fuel system) konvensional. Selain itu, kompetensi khusus yang didapatkan adalah pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada komponen distributor, diantaranya celah platina (contact point) dan saat pengapian (ignition timing) dan juga pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada katup mesin (valve) sekaligus komponen karbutrator. Semua kompetensi tersebut dapat dilihat pada pembahasan berikut ini.

1. DistributorDistributor merupakan salah satu komponen pada sistem pengapian (ignition system) yang berfungsi untuk membagi arus tinggi yang dihasilkan coil kesetiap busi (spark plug) sesuai dengan urutan pengapian (firing order). Berikut ini adalah gambar rangkaian sistem pengapian konvensional pada mesin bensin, yaitu

Gambar 2 Sisetm pengapian (ignition system) konvensionalPenjelasan tentang komponen-komponen pada sistem pengapian diatas dapat dilihat pada penjelasan berikut inia. Ignition switchDisebut juga kunci kontak, yang berfungsi untuk memutus/hubungkan arus listrik ke sistem.b. Resistance wirePenstabil aliran arus yang dipasok ke ignition coil, agar ignition coil tidak panas, dan contack point pada breaker point tidak terbakar.c. Distributor capTerminal kabel tegangan tinggi yang akan dipasok ke spark plug, sekaligus pelindung breaker point.d. RotorPembagi tegangan tinggi dari kabel ignition coil, ke terminal-terminal distributor cap, membagi secara berotasi.e. Breaker pointPemutus/penghubung arus dari kumparan primer Ignition coil ke massa, agar terbentuk tegangan tinggi di kumparan skunder ignition coil.f. CondensorPenyimpan sementara arus induksidari kumparan skunder ignition coil (timbul saat contact point tertutup), agar tidak meloncat sendiri ke massa ketika contact point mulai membuka.g. Centrifugal advance mechanismUnit yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal. Bekerja untuk mempercepat terbukanya contact point, ketika putaran mesin bertambah, agar timbulnya tegangan tinggi di ignition coil mampu menyesuaikan diri dengan meningkatnya putaran mesin.h. CamPoros bersudut yang jumlah sudutnya disesuaikan dengan jumlah silinder mesin, berfungsi untuk menutup/ membuka contact point.i. Vacum advance mechanismFungsinya sama dengan sentrifugal advance mechanism, namun bekerja berdasarkan vacum yang pengaturannya bekerjasama dengan karburator

DistributorGambar 3 Distributor Toyota seri 4K

Gambar 4 Celah blok dan udara pada platina

Gambar 5 Komponen distributor

Gambar 6 Komponen distributor (lanjutan)

Tabel 2 Pemeriksaan distributor beserta komponennyaGambarUraian

Pasang puli poros engkol pada posisi waktu pengapian silinder 1, yakni pada 8 sebelum TMA (titik mati atas)

Luruskan garis tengah celah di ujung atas poros pompa oli dengan tanda (lubang oli) dibagian atas body pompa oli

Posisikan rotor distributor menghadapi bagian kanan selubung busi no.3, lalu masukkan rumah distributor

Pada waktu rumah distributor dimasukkan, rotor harus menunjuk ke pertengahan selubung busi no.2

Putar switch kontak pada posisi ON. Jangan memutar motor starter

Putar body distributor berlawanan dengan jarum jam sampai timbul bunga api pada titik kontak platina, kemudian kencangkan baut klem pada posisi ini

Periksa waktu pengapian atau pada putaran idling.Kalau perlu cocokkan tanda-tanda timing dengan memutar body distributor.

2. Penyetelan celah katupPenyetelah celah katup, baik katup hisap maupun buang bertujuan untuk memaksimalkan kinerja mesin dalam pemasukan campuran bahan bakar dan pembuangan gas sisa pembakaran didalam silinder. Secara sederhana, perawatan pada celah katup ini berkenaan akan kondisi komponen dimana yang beroperasi secara terus menerus pada saat mesin beroperasi. Akibatnya beberapa komponen yang dalam kondisi panas akan mengalami pemuaian yang berakibat perubahan dimensi, khsusunya celah katup antara lengan penumbuk (rocker arm) dengan katup. Gambaran pada saat penyetelan celah katup dapat disimak pada gambar dibawah ini.

Tabel 3 Penyetelan celah katupGambarUraian

Setel silinder 1 pada TMA / kompresi

Setel celah katup seperti ditunjukkan oleh tanda panah Celah katup hisap 0.2 mm Celah katup buang 0.3 mm

Gunakan alat pengukur yang disebut feeler gauge untuk mengukur celah antara batang katup dan lengan penumbuk Kendorkan mur pengunci dan putar sekrup penyetel untuk mengapatkan celah yang tepat Tahankan sekrup penyetel pada posisinya lalu kencangkan mur pengunci

Putar poros engkol satu kali menurut arah jarum jam lalu setel silinder 4 pada TMA (titik mati atas) / kompresi

Seteleh celah katup selebihnya seperti ditunjukkan oleh tanda panah Celah katup hisap 0.2 mm Celah katup buang 0.3 mm

3. Karburator Karburator bekerja untuk mencampur udara (yang mengalir) dengan bensin (yang terhisap) sehingga menjadi bahan bakar yang mudah terbakar dengan jumlah yang disesuaikan dengan kebutuhan (dalam hal ini, putaran mesin akibat beban yang harus ditarik).

Gambar 7 KarburatorPada saat torak bergerak kebawah (dari TMA menuju ke TMB), kondisi katup masuk terbuka dan katup buang tertutup, maka didalam silinder terjadi pembesaran volume ruang. Terjadilah perbedaan tekanan, diruang silinder lebih rendah dari pada diluar silinder. Akibatnya udara luar mengalir kedalam silinder untuk menyamakan tekanan. Aliran udara luar yang menuju kedalam selinder tersebut dilewatkan merlalui karburator yang diameter bagian tengahnya diperkecil.

3.1. Prinsip kerja karburatorPrinsip pengisapan bensin oleh udara, adalah akibat peningkatan kecepatan udara saat dialirkan melewati daerah lubang yang diameternya dipersempit. Dengan peningkatan kecepatan ini mengakibatkan terjadi penurunan tekanan pada daerah tersebut. Penurunan inilah yang digunakan untuk menghisap bensin, hisapan melalui pipa kecil yang terendam dalam bensin.

Gambar 8 Prinsip kerja karburatorPada karburator, diameter yang dipersempit tadi disebut venturi. Venturi dihubungkan dengan pipa yang ujungnya dipasang spuyer (penutup pipa berlubang yang berdiameter sedemikian rupa), yang terendam dalam bensin pada mangkok bagian bawah karburator. Akibat penurunan tekanan, terjadi hisapan, dan bensin tertarik dari mangkok melalui spuyer, terbawa aliran udara, dan mengabut (berupa gas), menuju ruang bahan bakar.Fungsi karburator, Dapat disimpulkan bahwa fungsi karburator adalah untuk mengubah bahan bakar cair menjadi bentuk kabut (gas) serta mencampur bensin dengan udara pada perbandingan yang tepat (1 gram bensin berbanding 15 gram udara). Sedangkan jenis perbandingan bahan bakar dan udara ditinjau perbandingannya adalah campuran gemuk apabila jumlah bensin lebih banyak dari pada udara dan campuran kurus apabila jumlah udara lebih banyak dari pada bensin.

3.2. Komponen karburator Komponen-komponen yang ada pada karburator bersinergi dalam menjalankan fungsinya untuk mencampurkan bahan bakar dan udara dalam perbandingan yang tepat. Komponen-komponen utama yang menyusun konstruksi karburator adalah sebagai berikut.

Gambar 9 Komponen flens pada karburator

Gambar 10 Komponen badan (body) pada karburator

Gambar 11 Komponen corong udara (air horn) pada karburator

Komponen-komponen utama tersebut, tersusun menjadi suatu bagian kecil yang memiliki fungsi khusus dalam mencapai fungsi utama karburator. Beberapa bagian komponen karburator dapat digolongkan diantaranya

Tabel 4 Komponen pada karburatorNoNama bagianGambarFungsi

1Choke valve (cuk)

Alat untuk menutup saluran udara dari luar agar campuran menjadi gemuk.

2Piston valve (skep)

Alat untuk mengatur besar-kecilnya saluran udara dari luar, seolah-olah mengatur diameter venturi.

3Needle valve (katup jarum) Alat untuk mengatur menutup dan membukanya aliran bensin dari tanki ke mangkok karburator.

4Floater (pelampung)

Alat untuk mengatur katup jarum berdasarkan level bensin pada mangkok karburator.

5Slow jet (spuyer kecil) Komponen untuk melewatkan bensin dari mangkok ke saluran venturi, dengan ukuran lubang masuk bensin yang sudah ditentukan ukurannya, dan difungsikan pada saat putaran mesin rendah (stasioner).

6Main jet (spuyer utama) Komponen untuk melewatkan bensin dari mangkok ke saluran venturi, dengan ukuran lubang masuk bensin yang sudah ditentukan ukurannya, dan difungsikan pada saat putaran mesin tinggi.

7Jet needle (jarum gas)

Komponen untuk mengatur jumlah bensin yang dihisap naik dari mangkok melelui spuyer utama (main jet).

8Throttle screw (baut pengatur rpm) Komponen untuk menaik-turunkan putaran mesin.

9Pilot screw (baut pengatur campuran bahan bakar)Komponen untuk mengatur campuran bahan bakar agar didapat campuran yang tepat, distel pada saat mesin stasioner.

E. SIMPULANDari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa tujuan kompetensi dari diadakannya praktikum perawatan dan perbaikan Mesin Bensin dapat tercapai, yaitu sebagai berikut1. Mahasiswa dapat memahami sekaligus melakukan pemeriksaan, pengaturan, dan perbaikan sistem pengapian (ignition system) konvensional.2. Mahasiswa dapat memahami sekaligus melakukan pemeriksaan, pengaturan, dan perbaikan sistem bahan bakar (fuel system) konvensional.Selain itu, tujuan serta kompetensi lain yang disimpulkan serta didapatkan oleh praktikan adalah sebagai berikut1. Mahasiswa dapat melakukan pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada komponen distributor, diantaranya celah platina (contact point) dan saat pengapian (ignition timing)2. Mahasiswa dapat melakukan pemeriksaan, pengaturan, serta perbaikan pada katup mesin (valve) sekaligus komponen karbutrator

F. REFERENSIJurusan Teknik Mesin. Fuel System, Gasoline Engine. Politeknik Negeri Bandung : 2005Toyota. Pedoman Reparasi Mesin Seri K, termasuk 2K, 3K H, 4 K & 5 K. PT Toyota Astra Motor : 1981