modul otomotif dasar.pdf

106
1 Diktat Dasar-Dasar Otomotif BAB I DATA DAN SPESIFIKASI KENDARAAN A. URAIAN Data dan spesifikasi kendaraan biasanya terdapat pada katalog keistimewaan kendaraan baru, majalah atau brosur. Data ini biasanya memuat ukuran penting, kemampuan dan informasi penting lainnya dari kendaraan tersebut. Kita harus dapat memahami dan menterjemahkan item-item yang terdapat pada data dan spesifikasi tersebut. CONTOH DATA DAN SPESIFIKASI B. UKURAN DAN BERAT KENDARAAN

Upload: muhammadamirnw88

Post on 26-Dec-2015

886 views

Category:

Documents


412 download

TRANSCRIPT

Page 1: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

1Diktat Dasar-Dasar Otomotif

BAB I DATA DAN SPESIFIKASI KENDARAAN

A. URAIAN

Data dan spesifikasi kendaraan biasanya terdapat pada katalog keistimewaan kendaraan

baru, majalah atau brosur. Data ini biasanya memuat ukuran penting, kemampuan dan

informasi penting lainnya dari kendaraan tersebut. Kita harus dapat memahami dan

menterjemahkan item-item yang terdapat pada data dan spesifikasi tersebut.

CONTOH DATA DAN SPESIFIKASI

B. UKURAN DAN BERAT KENDARAAN

Page 2: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

2Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Ukuran- ukuran utama dari kendaraan meliputi hal berikut :

A. JARAK SUMBU RODA (WHEEL BASE)

Menunjukkan jarak antara garis tengah axle bagian depan dengan garis tengah axle

bagian belakang.

B. PANJANG TOTAL (OVERALL LENGTH)

Menunjukkan panjang kendaraan dari ujung bamper depan sampai bagian yang

menonjol ke bagian belakang.

C. LEBAR TOTAL (OVERALL WIDTH)

Menunjukkan lebar kendaraan termasuk bumper, molding, lampu-lampu dan lainya

diukur dari sisi yang paling menonjol ke luar.

D. TINGGI TOTAL (OVERALL HEIGTH)

E

2045

D

3230

715C

F

G

2490

2200

1855 24

75

M

L

A

B

A’3300

6860

1420 7901350

2210

933

2625

I

J

Front Overhang

K

Page 3: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

3Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Menunjukkan tinggi kendaraan diukur tanpa beban dan pengemudi, tetapi kondisi

bahan bakar harus penuh, pendingin dan perlengkapan standart termasuk ban serep

pasang.

E. LEBAR JEJAK BAN DEPAN (FRONT TREAD)

Menunjukkan jarak antara garis tengah ban depan bagian kanan dan kiri

F. LEBAR JEJAK BELAKANG (REAR TREAD)

Menunjukkan jarak antara garis tengah ban belakang bagian kanan dan kiri

G. JULUR DEPAN (FRONT OVERHANG)

Jarak dari sumbu roda depan dengan bagian terdepan dari kendaraan (termasuk

bumper)

H. JULUR BELAKANG (REAR OVERHANG)

Jarak dari sumbu roda belakang dengan ujung paling belakang dari kendaraan

(termasuk bumper)

I. GROSS VEHICLE WEIGHT (GVW)

Adalah berat total kendaraan yang diijinkan berdasarkan pertimbangan hukum dan

kekuatan kendaraan. Perhitungannya adalah berat kendaraan kosong + 3 orang crew

(rata – rata per orang 60 kg) + berat muatan.

J. CURB WEIGHT (CW)

Adalah berat kendaraan kosong tanpa beban dan pengemudi. Dalam menghitung CW

bahan bakar, minyak pelumas, air pendingin dan perlengkapan standart termasuk

didalamnya.

K. FRONT FITTING

Jarak bebas maksimal yaitu jarak antara bagian chassis dibelakang kabin yang

menonjol ke atas terhadap titik tengah fifth wheel (khusus head tractor)

L. LOWER FITTING RADIUS

Jarak terendah bagian bawah container terhadap permukaan tanah (khusus head

tractor)

M. BUMPER TO FIFTH WHEEL / FIFTH WHEEL OFFSET

Jarak antara titik tengah fifth wheel dengan garis sumbu poros trunion/bumper. (khusus

head tractor)

N. FIFTH WHEEL HEIGHT

Tinggi titik pusat fifth wheel terhadap permukaan tanah (khusus head tractor)

O. BERAT CHASSIS (CHASSIS MASS)

Adalah berat chassis secara keseluruhan (termasuk bahan bakar, minyak pelumas dan

air pendingin penuh) tanpa ban cadangan dan perlengkapan standart.

C. KEMAMPUAN KENDARAAN

Page 4: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

4Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1. KECEPATAN MAXIMUM

Diukur dalam kondisi GVW dijalan yang datar beraspal dan tanpa angin, dihitung dalam

satuan km/jam atau “mph” (mile per hour)

2. DAYA TANJAK (TAN @)

Adalah kemampuan kendaraan untuk mendaki dengan beban GVW . Biasanya

dinyatakan dengan satuan persen atau derajat. Tingkat maksimum dari kemampuan

tanjak suatu kendaraan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : ketinggian

B yang ditentukan dari garis datar sejauh A yang dilalui. Besarnya sudut tanjakan θ

(theta) adalah cotangen dari hasil pembagian B dengan A (B/A). Bila A = 100 m dan B

= 15 m, maka besarnya sudut θ adalah cotangen dari 15 : 100 = cotangen 0,15 = 8,50.

Jadi besarnya tanjakan dari perhitungan diatas adalah 15% atau 8.5O.

Data yang ditampilkan umumnya adalah daya tanjak maksimum.

3. RADIUS PUTARAN BAN

Adalah radius terkecil kendaraan dapat membelok perlahan-lahan pada tempat yang

rata dan posisi steer membelok penuh. Garis lingkar dibentuk oleh bagian body paling

luar atau oleh garis tengah roda outer.

D. SPESIFIKASI MESIN

Sudut θ o

A

B

MINIMUM TURNING RADIUS (TIRE)

MINIMUM TURNING RADIUS (BODY)

Page 5: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

5Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1. SUSUNAN SILINDER

Ada 3 model susunan silinder yang banyak digunakan pada mesin auto mobil

yaitu tipe In-Line (sebaris), Tipe V dan tipe horisontal berlawanan. Model In-Line

paling banyak digunakan pada kendaraan. Semakin banyak silinder pada suatu

mesin, semakin kecil getaran dan suaranya, semakin lembut putarannya dan semakin

besar tenaganya. Biasanya, mesin untuk kendaran berat mempunyai 6 atau 8 silinder,

untuk kendaraan menengah berat 6 silinder dan untuk kendaraan ringan 4 silinder.

Susunan silinder ini akan menentukan bentuk poros engkol, tinggi dan panjang mesin.

Tipe V Tipe In- Line Tipe Horisontal berlawanan

2. MEKANISME KATUP

Ada dua model mekanisme penggerak katup yang berfungsi untuk mengatur

pemasukan udara atau campuran udara & bahan bakar ke dalam silinder dan

pembuangan gas sisa pembakaran ke luar silinder pada motor 4 tak. Kedua model

tersebut adalah model Over Head Valve (OHV) dimana poros cam dipasang di blok

silinder sedangkan katup-katup dipasang di kepala silinder, dan Over Head Cam (OHC)

dimana poros cam maupun katup-katup diletakkan di kepala silinder. Dewasa ini,

sistem OHV banyak digunakan pada sebagian besar bus dan truk.

a. OHV (Over Head Valve)

Pada model OHV (katup di kepala silinder), poros cam dipasang pada blok silinder

bagian samping bawah. Gerakannya dipindahkan ke katup pada kepala silinder

dengan long push rod dan rocker arm. Kelemahan model ini adalah pada putaran

tingi berat push rod dapat menyebabkan fungsi katup tidak stabil (bergetar).

b. OHC (Over Head Cam)

Pada model OHC (poros cam di kepala silinder), poros cam dipasang pada bagian

atas kepala silinder dan menggerakkan katup secara langsung. Untuk memindahkan

putaran poros engkol ke poros cam, antara poros cam dan poros engkol

dihubungkan dengan menggunakan roda gigi (idle gear), rantai mesin (timing chain)

atau sabuk (timing belt). Model ini sangat populer karena katup tetap mengikuti

gerakan poros cam pada saat putaran tinggi.

Page 6: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

6Diktat Dasar-Dasar Otomotif

3. DIAMETER SILINDER X LANGKAH (BORE X STROKE)

Diameter (D) menunjukkan diameter dalam sebuah silinder. Langkah (L) menunjukkan

jarak antara Titik Mati Atas (TMA) dan Titik Mati Bawah (TMB).

Panjang langkah piston = 2 kali radius putar poros engkol (r)

Menurut perbandingan antara diameter piston dengan panjang langkah piston, mesin

dapat dibagi menjadi tiga yaitu:

Long stroke – engine

DIAMETER

LANGKAH

TMA

TMB

r

1) OHV (Overhead Valve) 2) OHC (Overhead Camshaft)

CYLINDER

PISTON

CONNECTING ROD

CRANKSHAFT

CAMSHAFT

CAMSHAFT

VALVE

ROCKER ARM

PUSH ROD

Macam-Macam Susunan Mekanisme Katup

Page 7: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

7Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Adalah mesin yang panjang langkah pistonnya lebih besar dari pada diameter

silindernya

Square Engine

Adalah mesin yang panjang langkah pistonnya sama dengan diameter silinder.

Over Square Engine

Adalah mesin yang panjang langkah pistonnya lebih pendek dari pada diameter

silindernya.

Pada ukuran mesin yang sama pada putaran mesin rendah, long stroke engine dapat

menghasilkan tenaga yang lebih besar dari pada mesin jenis square dan over square.

Karena itu mesin jenis ini banyak digunakan untuk kendaraan-kendaraan niaga.

4. VOLUME TOTAL (CC) / VOLUME SILINDER (VS)

Volume total adalah jumlah campuran bahan bakar-udara (atau udara) yang

diisap atau dibuang oleh mesin, dinyatakan dalam volume (unit : cc). Sedangkan

volume silinder adalah volume langkah tiap silinder pada motor

² Volume silinder = ------ x x L

2

² Volume Total = ------ x x L x Jumlah Silinder= ¼ . . D2 x L x I

2

Contoh : Diketahui suatu mesin diesel 4 tak 4 silinder dengan diameter silinder 100 mm

dan panjang langkah piston 110 mm. Ditanyakan berapa volume silinder dan

volume total motor tersebut ?

Diketahui : L = 110 mm = 11 Cm, D= 100 mm = 10 Cm

i = 4 Silinder

Jawab :

Volume Silinder = ¼ . . D2 x L = ¼ x 3,14 x 102 x 11 = 0,785 x 100 x 11

= 0,785 x 1100 = 863,5 cc

Volume Total = Vs x i = 863,5 x 4 = 3.454 cc

D

D

TMA (Titik Mati Atas) : adalah posisi piston ketika mencapai

langkahtertinggi didalam silinder

TMB (Titik Mati Bawah) : adalah posisi piston ketika piston mencapai

langkah terendah didalam silinder

Page 8: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

8Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Jadi CC mesin tersebut adalah 3.454 cc

5. PERBANDINGAN KOMPRESI

Perbandingan antara volume silinder saat piston berada di Titik Mati Atas (TMA)

terhadap volume silinder saat piston berada di Titik Mati Bawah (TMB) dinamakan

perbandingan kompresi.

Dimana :

Vrb = Volume ruang bakar

Vs = Volume silinder

Dari rumus diatas dapat dilihat bahwa perbandingan kompresi ini sangat tergantung

kepada besarnya volume ruang bakar, dimana bila volume ruang bakar diperkecil,

maka perbandingan kompresi akan semakin besar dan sebaliknya.

Bila perbandingan kompresi diperbesar, maka tekanan kompresi akan naik, yang berarti

juga menaikkan tekanan pembakaran. Jadi salah satu cara untuk menaikkan daya

motor adalah dengan cara menaikkan tekanan kompresi dengan cara memperkecil

ruang bakarnya. Namun dalam menaikkan tekanan kompresi ini pembatasnya yaitu

faktor kualitas bahan bakar dan kekuatan bahan pembuat komponen mesin. Disamping

itu perbandingan kompresi yang terlalu tinggi akan menyebabkan motor peka terhadap

tumpukan karbon didalam ruang bakar yang akan menyebabkan timbulnya gejala

detonasi (knocking).

Contoh : Diketahui suatu mesin diesel 4 tak 6 silinder dengan diameter silinder 140 mm,

panjang langkah piston 150 mm dan volume ruang bakarnya adalah 120 cc.

Ditanyakan berapa perbandingan kompresi motor tersebut :

Vs

Vrb

SILINDERLINER

TITIK MATI ATAS

TITIK MATI BAWAH

TMA

TMB

)

PISTON

Vrb + Vs

VrbPerbandingan Kompresi (Σ) = =

Vs

VrbΣ = + 1

Vs

VrbΣ = +

Vrb

Vrb

Page 9: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

9Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Diketahui : D = 14 Cm L = 15 Cm Volume Ruang Bakar (Vrb)= 120 CC

Ditanyakan berapa perbandingan kompresi (Σ) ?.

Vs = ¼ . . D2 x L = ¼ x 3,14 x 142 x 15 = 0,785 x 196 x 15

= 0,785 x 2940 = 2307,9 cc

= 19,2 + 1 = 20,2

Jadi perbandingan kompresi motor tersebut adalah 20,2

6. MOMEN MESIN DAN DAYA MESIN

Satuan yang menunjukkan output daya disebut Horse Power (HP). HP

menunjukkan seberapa banyak pekerjaan telah diselesaikan pada waktu yang telah

ditentukan, dan 1 HP merupakan tenaga yang dapat mengangkat benda seberat 75kg

sejauh satu meter selama satu detik atau tenaga yang dapat mengangkat berat 1kg

sejauh 75 meter selama satu detik. PS merupakan singkatan Pfederstrake (Bahasa

Jerman), yang berarti “tenaga kuda”.

Ilustrasi kerja 1 HP

Gambar diatas menjelaskan definisi dari kerja satu Hp yang digambarkan dengan sebuah mobil derek yang mengangkat beban sebesar 75 Kg. Pengertian ilustrasi kerja 1 Hp diatas adalah, mobil derek dikatakan melakukan kerja 1 HP karena mobil mampu mengangkat beban seberat 75 kg dalam waktu satu detik setinggi 1 meter. Sedangkan bila berat beban yang diangkat seberat 150 Kg maka dikatakan derek melakukan kerja 2 HP.

Vs

VrbΣ = + 1

2307,9

120Σ = + 1

Setelah 1 Detik

Page 10: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

10Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Daya motor adalah tenaga yang dihasilkan motor, sedangkan momen adalah gaya putar pada poros engkol. Besarnya daya motor dapat dihitung dengan rumus :

Dke = Dki – Dg

Dimana Dke = daya kuda efektif

Dki = daya kuda indikator

Dg = daya gesek

Sedangkan besarnya Dki dapat dihitung dengan rumus:

Dimana; P = Tekanan efektif rata-rata (Kg / Cm2)

L = Langkah torak ( m)

A = Luas penampang silinder ( Cm2)

N = Putaran motor (rpm)

i = Jumlah silinder

Momen adalah gaya yang digunakan untuk memutar poros engkol. Besarnya momen adalah gaya dikalikan jarak. Bila diaplikasikan pada motor, maka motor yang memiliki radius engkol (panjang langkah piston) lebih besar maka momen putarnya akan semakin besar pula. Disamping itu bila gaya yang mendorong lebih besar maka akan lebih besar pula momen yang dihasilkan. Dengan kata lain tekanan pembakaran didalam silinder diperbesar, maka momen yang dihasilkan pada poros engkol akan semakin besar.

Gambar dibawah menunjukkan grafik hubungan antara momen, daya mesin dan pemakaian bahan bakar.

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa momen mesin terbesar dicapai saat mesin pada putaran menengah. Dan semakin besar putaran mesin, maka momen yang dihasilkan justru semakin menurun. Sedangkan besarnya daya mesin maksimal justru dihasilkan saat momen mesin mulai turun. Hal ini dapat dipahami, karena memang besarnya daya mesin dipengaruhi oleh faktor putaran mesin.

Sedangkan dari faktor pemakaian bahan bakar terlihat bahwa pemakaian bahan bakar paling efisien diperoleh pada saat mesin pada putaran menengah. Dan pada putaran menengah ke atas pemakaian bahan bakar semakin boros.

Kurva kemampuan dari tiap-tiap mesin berbeda. Kurva kemampuan ini dihitung pada saat mesin dalam kondisi diam, karena itu pada kenyataanya kemampuan mesin saat di pasang kendaraan akan lebih rendah lagi. Hal ini karena pada saat digunakan dikendaraan akan ada pengaruh dari kerugian pemindah daya, kondisi permukaan jalan dan faktor-lainnya.

P . L . A . N . i

60 x 75dkDi =

Page 11: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

11Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Dk

150

250

200

300

Gr / (Dk.Hr)

500 800 1100 1400 1700 2000 2300

Putaran mesin ( Rpm)

Momen

Pemakaian Bahan Bakar Spesifik

Daya Mesin

Page 12: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

12Diktat Dasar-Dasar Otomotif

BAB II DASAR MESIN

A. DASAR KERJA MESIN

Agar roda-roda suatu kendaraan dapat bergerak memerlukan tenaga dari luar. Dengan

adanya tenaga dari luar ini akan memungkinkan kendaraan bergerak dan dapat mengatasi

hambatan dari permukaan jalan, udara dan lain sebagainya. Pada kendaraan bermotor

tenaga penggerak ini disebut sebagai mesin atau motor. Pengertian dari mesin adalah

suatu mekanisme atau alat yang dapat merubah sumber tenaga seperti panas, angin, air,

angin, listrik, tenaga atom atau sumber tenaga lainya menjadi tenaga mekanik.

Mesin yang merubah energi panas menjadi energi mekanik disebut motor bakar (thermal

engine). Menurut cara memperoleh panasnya, motor bakar dapat dibagi menjadi 2 yaitu

motor pembakaran dalam (internal combustion engine) dan motor pembakaran luar

(external combustion engine). Internal combustion engine adalah suatu mesin yang untuk

memperoleh panas, proses pembakaran bahan bakar berlangsung didalam mesin itu

sendiri, contohnya mesin bensin, mesin diesel, mesin turbin dll. Sedangkan external

combustion engine adalah suatu mesin yang untuk memperoleh panas, proses

pembakaran bahan bakar berlangsung diluar mesin itu dan sebagai contoh adalah mesin

uap, mesin turbin uap dll.

Mesin yang digunakan pada kendaraan dipersyaratkan harus kompak, ringan, bertenaga

besar, tidak memakan tempat, dapat menghasilkan kecepatan yang tinggi, menghasilkan

tenaga yang besar, mudah dioperasikan dan sedikit menimbulkan suara. Dengan melihat

karakteristiknya maka kemudian hampir semua kendaraan bermotor menggunakan motor

bensin dan motor diesel sebagai penggeraknya.

Motor Bakar

Motor Pemakaran Luar (External Combustion Engine)

Motor PemakaranDalam(Internal Combustion Engine)

Mesin Uap

Mesin Turbin Uap

Mesin Nuklir

Mesin Bensin

Mesin Gas Turbin

Mesin Diesel

Mesin Roket

Mesin Jet

Page 13: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

13Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Adapun karakteristik dari mesin bensin dan mesin diesel tersebut adalah sebagai berikut :

Karakteristik motor bensin :

Putaran mesin lebih tinggi dan tenaga besar

Mudah dioperasikan

Pembakaran lebih sempurna

Ukuran dapat dibuat kecil dan ringan

Suara mesin lebih halus

Karakteristik motor Diesel :

Efisiensi panasnya tinggi

Mudah dioperasikan

Kecepatan mesin lebih rendah dari pada motor bensin

Getaran besar dan berisik

Membutuhkan kontruksi yang kuat

Hemat bahan bakar

B. PRINSIP KERJA MESIN

Mesin yang digunakan pada motor bensin dan motor diesel adalah mesin jenis gerak

bolak balik (reciprocating engine). Komponen dasar dari mesin ini terdiri dari mekanisme

engkol dan piston yang komponen utamanya meliputi: silinder, piston, batang piston dan

poros engkol.

Dari mekanisme tersebut terbentuklah suatu ruangan diatas piston yang biasa disebut

sebagai ruang bakar. Prinsip kerja dari mesin diatas adalah merubah energi panas

menjadi energi gerak. Panas pada motor diperoleh dari proses pembakaran didalam

SILINDER

CONNECTING ROD

CRANKSHAFT

PISTON

UDARABAHAN BAKAR

PANAS

RUANGBAKAR

Page 14: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

14Diktat Dasar-Dasar Otomotif

mesin. Karena itu agar mesin dapat bekerja, maka udara dan bahan bakar harus masuk ke

dalam ruang bakar, udara dan bahan bakar tersebut kemudian harus bercampur secara

homogen. Setelah udara dan bahan bakar bercampur secara homogen, maka dengan

adanya panas yang masuk maka campuran udara dan bahan bakar tersebut akan

terbakar. Dengan terbakarnya campuran udara dan bahan bakar didalam ruang bakar,

maka panas didalam ruang bakar akan meningkat beberapa kali lipat dan hal ini akan

mengakibatkan tekanan didalam ruang bakar menjadi tinggi sekali. Tekanan ini akan

menyebabkan piston terdorong ke bawah didalam silinder. Gerakan piston ini kemudian

diteruskan oleh batang piston untuk memutarkan poros engkol. Gerakan inilah yang

menghasilkan tenaga pada mesin. Campuran udara dan bahan bakar yang telah terbakar

kemudian dibuang.

Posisi tertinggi dari piston disebut Titik Mati Atas ( TMA). Sedangkan posisi paling

bawah yang dicapai piston disebut Titik Mati Bawah (TMB). Jarak TMA – TMB disebut

langkah piston. Dari prinsip kerja mesin diatas dapat disimpulkan bahwa agar mesin dapat

bekerja ada 4 proses yang harus dilakukan, yaitu :

1. Mesin harus memasukan udara dan bahan bakar. Proses ini disebut proses Isap

2. Agar udara dan bahan bakar dapat dibakar maka udara dan bahan bakar tersebut

harus dicampur secara homogen dan berbentuk gas. Untuk mencapai hal ini maka

mesin harus melakukan proses yang disebut proses Kompresi.

3. Setelah campuran udara dan bahan bakar bercampur secara homogen maka untuk

memperoleh panas, maka campuran tersebut harus dibakar, kemudian panas hasil

pembakaran terebut dirubah menjadi tenaga gerak oleh mekanisme piston. Proses ini

disebut proses Usaha.

4. Agar mesin dapat bekerja kembali, maka campuran udara dan bahan bakar yang telah

terbakar harus dikeluarkan dari dalam silinder. Proses ini disebut proses Buang.

Keempat proses tersebut harus berlangsung secara urut dan tetap, dan

berlangsung secara terus-menerus. Proses isap, kompresi, usaha dan buang ini disebut

satu siklus.ISAP

(SUCTION)

USAHA(WORK)

BUANG(EXHAUST)

KOMPRESI(COMPRESION)

Page 15: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

15Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Dilihat dari cara menyelesaikan siklus tersebut mesin dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

mesin 4 langkah dan mesin dua langkah.

Mesin 4 langkah (juga biasa disebut mesin 4 tak) adalah mesin yang untuk

menyelesaikan siklus kerja tersebut diperlukan 4 kali gerakan piston atau 2 kali putaran

poros engkol.

Mesin 2 langkah adalah mesin yang untuk menyelesaikan satu siklus hanya

memerlukan 2 kali gerakan piston atau 1 putaran poros engkol.

C. Prinsip Kerja Mesin Bensin dan Diesel

Mesin

LangkahMesin Diesel Mesin Bensin

ISAP

Isap Buang

Udara- Piston bergerak dari

TMA ke TMB- Katup masuk terbuka- Katup Buang tertutup- Udara murni masuk ke

ruang bakar.

Isap Buang

Bensin+ Udara

Karburator

- Piston bergerak dari TMA ke TMB

- Katup masuk terbuka- Katup Buang tertutup- Udara bercampur

bensin masuk ke ruang bakar.

KOMPRESI

Isap Buang

1

Sekitar20

- Piston bergerak dari TMB ke TMA

- Katup masuk dan katup buang tertutup

- Udara dikompresikan sampai 1/20 dari volumenya .

- Saat piston mendekati TMA nosel mulai menyemprotkan bahan bakar

Isap Buang

1

Sekitar 9

- Piston bergerak dari TMB ke TMA

- Katup masuk dan katup buang tertutup

- Campuran udara danbahan bakar dikompresikan sampai 1/9 dari volumenya .

- Saat piston mendekati TMA busi meloncatkan bunga api

USAHA

Isap Buang Nosel

- Piston bergerak dari TMA ke TMB

- Katup masuk dan katup buang tertutup

- Bahan bakar yang disemprotkan terbakar oleh panas dari udara yang dikompresikan, dimana suhunya mencapai antara 5000

C – 8000C . Akibatnya gas pembakaran akan mengembang dengan spontan sehingga tekanan didalam ruang bakar naik beberapa kali lipat. Tekanan ini akan mendorong piston dan kemudian memutarkan poros

Isap Buang Busi

- Piston bergerak dari TMA ke TMB

- Katup masuk dan katup buang tertutup

- Campuran udara danbahan bakar yang telah berubah menjadi gas akibat panas dari tekanan kompresi terbakar oleh loncatan bunga api dari busi. Akibatnya gas pembakaran akan mengembang dengan spontan sehingga tekanan didalam ruang bakar naik beberapa kali lipat. Tekanan ini akan

Page 16: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

16Diktat Dasar-Dasar Otomotif

engkol melalui connecting rod dan menghasilkan tenaga putar.

mendorong piston dan kemudian memutarkan poros engkol melalui connecting rod dan menghasilkan tenaga putar.

BUANG

Isap Buang - Piston bergerak dari TMB ke TMA

- Katup masuk tertutup dan katup buang terbuka

- Gas sisa pembakaran terdorong keluar melalui katup buang akibat oleh gerakan piston

Isap Buang - Piston bergerak dari TMB ke TMA

- Katup masuk tertutup dan katup buang terbuka

- Gas sisa pembakaran terdorong keluar melalui katup buang akibat oleh gerakan piston

D. PERBANDINGAN ANTARA MESIN BENSIN DAN MESIN DIESELMesin

ItemMesin Diesel Mesin Bensin

Langkah Isap Hanya udara yang dihisap Campuran udara dan bahan bakar dihisap kedalam silinder

Langkah Kompresi

Piston hanya mengkompresikan udara murni

Piston mengkompresikan campuran udara dan bahan bakar

Langkah Usaha Udara yang disemprotkan kedalam udara panas terbakar dengan sendirinya dan kemudian mendorong piston

Campuran udara dan bahan bakar yang dikompresikan dinyalakan oleh busi dan kemudian mendorong piston

Langkah Buang Piston mendorong gas sisa pembakaran

Piston mendorong gas sisa pembakaran

Ciri-ciri Beberapa ciri-ciri khusus dari mesin diesel adalah: Mesin diesel memerlukan setengah jumlah bahan bakar yang diperlukan oleh mesin bensin karena mesin diesel membakar minyak gas dan mempunyai rasio kompresi yang tinggi; mesin diesel mempunyai gangguan lebih sedikit; dan torsi mesin pada putaran rendah besar. Itulah mengapa mesin diesel merupakan mesin yang ideal untuk truk dan bus kelas menengah maupun berat.

Mesin bensin menguapkan bahan bakar dan mencampurnya dengan udara, menghisap campuran bahan bakar-udara ke dalam silinder. Campuran tersebut dikompresikan oleh piston dan dinyalakan oleh busi. Dibandingkan dengan mesin diesel; mesin bensin lebih ringan, volume silinder dapat dibuat lebih kecil, getaran dan suara lebih halus. Karena itu mesin ini cocok dipakai untuk kendaraan penumpang, kendaraan komersial ringan dan sepeda motor.

Page 17: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

17Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Kelebihan - Bahan bakar lebih irit ( setengah jumlah bahan bakar motor bensin) karena mesin diesel membakar minyak gas dan mempunyai perbandingan kompresi yang tinggi

- Mempunyai gangguan yang lebih sedikit

- Torsi mesin pada putaran rendah besar.

- Harga bahan bakar lebih murah

Hal tersebut menjadi alasan, mengapa mesin diesel merupakan mesin yang ideal untuk truk dan bus kelas menengah maupun berat.

- Pada volume mesin yang sama berat mesin jauh lebih ringan.

- Volume silinder dapat dibuat lebih kecil.

- Getaran dan suara lebih halus.

- Akselerasi mesin lebih baik

- Harga lebih murah

Hal tersebut menjadi alasan mengapa mesin ini cocok dipakai untuk kendaraan penumpang, kendaraan komersial ringan dan sepeda motor.

Bahan bakar Minyak Diesel / Solar Bensin

Pembakaran Penyalaan kompresi Loncatan bunga api dari busi

Perb. Kompresi 15-22 6-12

Pemasukan bahan bakar

Bahan bakar dinjeksikan dengan tekanan yang tinggi

Udara dan bahan bakar dicampur dalam karburator / intake manifold.

Pembakaran dalam tiap silinder / urutan penyalaan

Bahan bakar disemprotkan ke dalam masing-masing silinder sesuai dengan urutan penyalaan, menurut putaran poros nok pompa injeksi.

Bahan bakar dinyalakan dalam setiap silinder sesuai dengan urutan penyalaan yang diatur oleh distributor.

E. FIRING ORDER DAN DIAGRAM KERJA MOTOR

Biasanya, mesin untuk kendaraan berat mempunyai 6 atau 8 silinder, untuk kendaraan

menengah berat 6 silinder dan untuk kendaraan ringan 4 silinder. Agar mesin dapat

bekerja, pada dasarnya prinsip kerja dari tiap tiap silinder adalah sama, yaitu tiap silinder

harus melakukan langkah isap-kompresi-usaha-buang secara urut dan tetap.

Telah disebutkan didepan bahwa semakin banyak jumlah silinder suatu motor maka akan

semakin besar tenaga dan semakin halus getaran dari mesin tersebut. Untuk mencapai

hal tersebut proses kerja/pembakaran pada tiap-tiap silinder tidak dibuat serentak,

melainkan dibuat bergantian. Urutan dari proses kerja tiap silinder ini disebut dengan firing

order. Firing order ini akan mempengaruhi bentuk poros engkol, poros cam dan pompa

injeksi. Misalnya diketahui suatu kendaraan mempunyai FO 1 – 3 – 4 – 2, pengertianya

adalah setelah silinder 1 melakukan langkah kompresi, maka selanjutnya akan disusul

langkah kompresi pada silinder 3, kemudian silinder 4 dan silinder 2. Firing order

Page 18: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

18Diktat Dasar-Dasar Otomotif

biasanya ditentukan dengan mempertimbangkan jumlah silinder dan getaran yang

mungkin timbul. Firing order tiap-tiap mesin berbeda tergantung dari masing-masing

produsen mesin. Firing Order ini tidak perlu dirubah-rubah. Firing order yang umum

digunakan adalah sebagai berikut :

Jumlah Silinder Firing Order

3 1 – 3 – 2 atau 1 – 2 – 3

4 1 – 3 – 4 – 2 atau 1 – 2 – 4 – 3

6 1 – 4 – 2 – 6 – 3 – 5 – 6 atau 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4

8 1 – 8 – 4 – 3 – 6 – 5 – 7 -2

Secara umum untuk mesin 4 silinder FO yang digunakan adalah 1 – 3 – 4 – 2, sedangkan

untuk mesin 6 silinder adalah 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4

Diagram kerja motor adalah penggambaran kerja langkah-langkah motor secara

keseluruhan yang ditampilkan dalam satu diagram. Semua kerja motor digambarkan

dalam satu garis lurus. Sumbu mendatar menggambarkan kerja dari silinder sedang

sumbu tegak menggambarkan masing-masing silindernya. Karena dalam satu prsoses

kerja pada motor 4 tak memerlukan 2 kali putaran poros engkol atau atau 720 derajat

poros engkol, maka panjang diagram adalah 720˚, sedangkan tinggi diagram tergantung

dari jumlah silindernya. Faktor lain yang mempengaruhi diagram kerja adalah firing order.

Karena itu motor yang jumlah silindernya sama tetapi FO nya lain maka diagram kerjanya

pun akan lain. Dibawah ini ditunjukkan contoh gambar diagram kerja motor 4 tak 4 silinder

dengan FO 1 – 3 – 4 – 2 .

Karena proses kerja motor 4 tak adalah 2 kali putaran poros engkol, maka selisih proses

(jarak pengapian) tiap silindernya adalah . Artinya kompresi antara silinder

satu dengan urutan berikutnya adalah 1800 dan demikian juga dengan silinder seterusnya.

DIAGRAM KERJA MOTOR 4 TAK 4SILINDER DENGAN FO 1-3-4-2

Silinder

Langkah Piston 00(TMA) 1800 3600(TMA) 5400 7200

1 ISAP KOMPRESI USAHA BUANG

2 KOMPRESI USAHA BUANG ISAP

3 BUANG ISAP KOMPRESI USAHA

4 USAHA BUANG ISAP KOMPRESI

Dari diagram diatas dapat dilihat bahwa saat silinder 1 pada langkah kompresi, silinder 2

sedang langkah usaha, silinder 3 sedang langkah hisap dan silinder 4 sedang langkah

buang.

7200

4= 1800.

(TMA)

Page 19: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

19Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Diagram dibawah menunjukkan diagram kerja motor 4 tak 6 silinder, dimana jarak

pengapiannya adalah 1200.

DIAGRAM KERJA MOTOR 4 TAK 6 SILINDER DENGAN FO 1-4-2-6-3-5

Silinder

Langkah Piston 00 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600

1 ISAP KOMPRESI USAHA BUANG

2 HA BUANG ISAP KOMPRESI USA

3 MPRESI USAHA BUANG ISAP KO

4 ANG ISAP KOMPRESI USAHA BU

5 AP KOMPRESI USAHA BUANG IS

6 USAHA BUANG ISAP KOMPRESI

DIAGRAM KERJA MOTOR 4 TAK 6 SILINDER DENGAN FO 1-5-3-6-2-4

Silinder

Langkah Piston 00 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 5400 6000 6600

1 ISAP KOMPRESI USAHA BUANG

2 MPRESI USAHA BUANG ISAP KO

3 HA BUANG ISAP KOMPRESI USA

4 AP KOMPRESI USAHA BUANG IS

5 ANG ISAP KOMPRESI USAHA BU

6 USAHA BUANG ISAP KOMPRESI

F. KOMPONEN UTAMAAgar mesin dapat berfungsi dengan baik kontruksi mesin terdiri dari komponen

utama mesin dan komponen kelengkapan mesin. Komponen utama mesin terdiri dari blok

silinder, kepala silinder, silinder liner, mekanisme piston, ring piston, poros engkol, fly

wheel, dan mekanisme katup.

Silinder liner merupakan suatu bagian yang menghasilkan tenaga gerak berbentuk silinder

dan dilengkapi dengan piston. Batang piston berfungsi untuk menghubungkan piston

dengan poros engkol dimana satu ujungnya dihubungkan dengan pin piston dan ujung

lainnya dihubungkan dengan poros engkol melalui sebuah bantalan. Poros engkol berfungsi

untuk merubah gerak naik turun piston didalam silinder menjadi gerak putar. Kepala silinder

dipasang pada bagian atas silinder dan dilengkapi dengan katup, intake manifold dan

exhaust manifold yang berfungsi untuk menghisap udara dan membuang gas sisa

pembakaran. Oil pan atau carter yang terletak dibagian bawah blok silinder berfungsi

sebagai penutup bawah mesin sekaligus sebagai tempat minyak mesin.

7200

7200

Page 20: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

20Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1. GLOW PLUG 11. ROCKER ARM2. INTAKE MANIFOLD 12. PISTON3. FUEL FILTER 13. EXHAUST MANIFOLD4. OIL LEVEL GAUGE 14. CONNECTING ROD5. FUEL INJECTION PUMP 15. OIL COOLER6. NOZZLE HOLDER 16. CAMSHAFT7. MOTOR STARTER 17. PISTON COOLING JET8. OIL PAN 18. CRANK SHAFT9. DRAIN PLUG 19. OIL FILTER10. VENTILATOR 20. OIL STRAINER

Komponen Utama Mesin

Sedangkan kelengkapan mesin adalah bagian tambahan dari mesin yang berfungsi untuk

menjamin agar mesin dapat bekerja dengan baik. Bila tidak ada kelengkapan ini maka

mesin tidak akan dapat bekerja terus menerus. Kelengkapan mesin ini terdiri dari sistem

CRANKSHAFT

PISTON

PISTON RING

INTAKE VALVE

EXHAUST VALVE

INJECTION NOZZLE

CYLINDER LINER

Gambar Susunan Mesin

Page 21: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

21Diktat Dasar-Dasar Otomotif

pelumas, sistem pendingin, sistem pemasukan dan pembuangan, sistem bahan bakar dan

sistem kelistrikan.

1. Blok Silinder

Blok silinder terbuat dari baja tuang atau alumunium dan strukturnya dapat dilihat pada

gambar.

Blok silinder berfungsi sebagai kedudukan dari komponen-komponen mesin lainnya.

Disamping itu blok silinder juga berfungsi sebagai kerangka kerja piston dan poros engkol.

TINGGI LINER TERHADAP BLOCK CYLINDER

TINGGI LINER TERHADAP BLOCK CYLINDER

CYLINDER BLOCK

CYLINDER LINER

PENDINGIN MESIN

PACKING KARET

TIPE LINER KERING TIPE LINER BASAH

Mesin

Komponen Utama

Kelengkapan Mesin

Blok Silinder

Oil Pan (Carter)

Kepala Silinder

Piston dan Batang Piston

Poros Engkol

Fly Wheel

Mekanisme Katup

Sistem Pelumas

Sistem Pemasukan) dan Pembuangan (Intake and exhaust)

Sistem Pendingin

Sistem Bahan Bakar

Sistem Kelistrikan Mesin

Kontruksi Blok Silinder Silinder

Pengelompokan Komponen Mesin

Page 22: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

22Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Silinder Liner

Silinder liner dipasang pada blok silinder yang berfungsi sebagai tempat piston bergerak

naik dan turun. Silinder liner bersama-sama dengan kepala silinder membentuk ruang

bakar. Ada dua jenis silinder liner yang digunakan pada motor, yaitu silinder liner tipe

basah dan tipe kering. Silinder liner tipe basah adalah silinder liner yang disekelilingnya

berhubungan langsung dengan air pendingin. Silinder liner tipe kering adalah silinder liner

yang tidak berhubungan langsung dengan air pendingin, liner jenis ini dibuat lebih tipis

daripada silinder liner tipe basah. Silinder liner ini dibuat dari baja tuang.

3. Kepala Silinder

Kepala silinder dipasang pada bagian atas silinder dan dilengkapi dengan katup, intake

manifold dan exhaust manifold yang berfungsi untuk menghisap udara dan membuang gas

sisa pembakaran. Pada mesin tertentu kepala silinder juga berfungsi sebagai dudukan

poros nok dan glow plug. Kepala silinder ini bersama – sama dengan piston dan silinder

juga berfungsi untuk membentuk ruang bakar. Kepala silinder umumnya juga dilengkapi

dengan saluran air dan saluran oli.

Kepala silinder biasanya dibuat dari besi tuang atau alumunium alloy. Bentuk dari kepala

silinder dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti susunan mesin, jumlah silinder, letak

mekanime katup, dll.

4. Piston

Berfungsi untuk merubah atau menstransfer tekanan pembakaran menjadi gerak lurus

yang selanjutnya melalui pena piston, batang piston dan poros engkol dirubah menjadi

gerak putar. Disamping itu piston juga berfungsi untuk menghisap udara,

mengkompresikan udara dan mendorong keluar gas buang.

Karena itu piston harus tahan terhadap tekanan yang tinggi, panas yang tinggi, ringan dan

kuat. Umumnya piston dibuat dari bahan paduan alumunium atau baja tuang, dan akhir-

Kontruksi Kepala Silinder

Page 23: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

23Diktat Dasar-Dasar Otomotif

akhir ini dikembangkan juga piston dengan bahan keramik yang mempunyai daya tahan

terhadap panas dan keausan yang lebih baik.

Piston yang dibuat dari alumunium mempunyai koefisien muai yang lebih tinggi. Disamping

itu panas yang diterima oleh piston bagian atas lebih besar dibandingkan dengan piston

bagian bawah. Karena itu umumnya diameter piston bagian atas dibuat lebih kecil

dibanding diameter bawahnya bila diukur pada saat piston dalam keadaan dingin.

Macam-Macam Piston

Untuk dapat memenuhi kondisi-kondisi kerja piston, ada dibuat menjadi 4 macam yaitu :

a. Split piston

Yaitu piston yang untuk mengatasi pemuaian dengan cara membuat alur yang

umumnya berbentuk "U“ atau "T“ pada sisi samping piston.

b. Slipper piston

Bagian piston yang mengalami gesekan paling besar adalah pada bagian sisi kerja.

Sedangkan pada sisi lubang pena piston hampir tidak terdapat gesekan. Untuk

memperingan piston dan memperpendek batang piston, maka bagian yang

berhubungan dengan pena piston dipotong.

c. Autothermic piston

Piston yang dibuat dari alumunium alloy, angka pemuaiannya sangat besar, sehingga

pada saat dingin kepala pistonnya dibuat jauh lebih kecil dari bagian bawahnya. Hal ini

akan menyebabkan kurang sempurnanya kerja piston pada saat dingin. Untuk

mencegah pemuaian yang besar dan yang berlebihan dari kepala piston, pada bagian

dalam piston dipasang ring baja dengan angka pemuaian yang lebih kecil. Piston

semacam ini disebut autotermic piston.

d. Oval piston

Tebal dinding piston tidak sama, dimana pada sisi yang terdapat lubang pena piston

lebih tebal dibanding sisi kerja. Kondisi ini akan menyebakan pada saat panas

pemuaian pada sisi kerja lebih kecil dari pada bagian yang tebal. Hal ini akan

menyebabkan bentuk piston menjadi tidak bundar pada saat panas. Karena itu untuk

mengatasi hal ini maka pada saat dingin piston dibuat oval, dimana piston pada sisi

yang terdapat pena piston dibuat lebih kecil dari pada sisi kerja. Piston semacam ini

disebut sebagai “oval piston”.

Page 24: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

24Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Umumnya piston yang digunakan adalah gabungan dari beberapa kontruksi diatas.

Saluran pendingin (cooling channel)

Saluran ini terdapat pada kepala piston, dimana bagian tersebut mendapatkan panas

yang paling tinggi. Dan sebagai pendingin, oli disemprotkan melalui oil jet. Oli ini

dapat menyerap panas dan meningkatkan stabilitas maupun keawetan piston.

Piston HFCD (Hino Fuel Economy Clean High Durability) / Piston yang hemat bahan

bakar, bersih dan daya tahan tinggi.

Meskipun alumunium alloy secara umum banyak digunakan sebagai bahan piston, saat

ini besi tuang fleksibel banyak digunakan. Karena bahan ini dapat mengisolasi panas,

mengurangi radiasi panas yang terbuang dari piston dan dapat menurunkan konsumsi

bahan bakar. Di samping itu kualitas kekuatan bahan memungkinkan untuk membuat

piston yang padat, tipis dan ringan.

5. Pena Piston

Berfungsi untuk menyambung atau menghubungkan antara piston dengan batang piston.

Pena piston biasanya terbuat dari baja nikel. Diameter pena torak dibuat besar agar luas

bidang geseknya besar sehingga tahan terhadap keausan. disamping itu agar pena piston

OIL

Kontruksi Piston

Split Piston

Oval PistonAutotermic Piston

Slipper Piston

Page 25: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

25Diktat Dasar-Dasar Otomotif

ringan maka pada bagian tengahnya dibuat berlubang. Untuk mencegah agar pena piston

tidak keluar dari kedudukannya, maka menurut pemasangannya pena piston dapat dibagi

menjadi tiga macam yaitu:

a. Fixed type.

Pada tipe ini pena torak dibaut mati pada lubang pena piston yang terdapat pada piston.

Pada model ini pena piston berputar bebas terhadap lubang pena piston pada batang

piston. Antara pena piston dengan lubang pena piston batang torak, biasanya dipasang

bushing / bantalan.

b. Tipe semi floating

Pada tipe ini pena piston diikat pada batang torak. Gesekan yang terjadi hanya antara

pena piston dengan bushing pada piston.

c. Full floating type

Pada tipe ini pemasangan pena piston pada kedua ujung lubang pena piston dijamin

oleh 2 buah circlip. Pada tipe ini pena torak dapat berputar bebas terhadap batang torak

maupun terhadap piston.

6. Ring Piston

Fungsi ring piston adalah untuk perapat antara piston dengan dinding silinder untuk

mencegah kebocoran gas diatas piston, untuk mengikis kelebihan oli pada dinding

silinder, mencegah masuknya oli ke ruang bakar dan merambatkan sebagian panas yang

diterima torak kedinding silinder. Diameter ring piston dibuat lebih besar dari pada

diameter piston. Ini dimaksudkan agar pada sat dipasang ring piston dapat menekan

dinding silinder. Pada kedua ujung ring piston harus terdapat celah untuk mencegah

patahnya ring piston pada saat panas. Ring piston biasanya dibuat dari baja tuang, dan

permukaan yang bergesekan dengan dinding silinder dilapisi dengan chrome plate.

Menurut fungsinya ring piston dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :

Fixed type Semi floating type Full floating type

Ring kompresi Ring Oli

Oil Hole Return

Page 26: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

26Diktat Dasar-Dasar Otomotif

a. Ring Kompresi

Fungsi utama adalah untuk mencegah kebocoran gas dari ruang bakar ke ruang carter.

Biasanya berjumlah 2 atau 3 buah.

b. Ring Oli.

Fungsi utama adalah untuk mengikis kelebihan oli yang menempel di dinding silinder

dan memberikan lapisan oli yang tipis pada dinding silinder agar dinding silinder tidak

cepat aus. Biasanya piston hanya dilengkapi dengan sebuah ring oli.

7. Batang Torak (Connecting Rod)

Batang torak berfungsi untuk menghubungkan antara piston dengan poros engkol. Bagian

atas atau ujung kecil dari batang torak dihubungkan dengan pena piston, sedangkan

bagian bawahnya atau ujung yang besar dipasangkan pada poros engkol. Ujung yang

besar umumnya dibuat terpisah sehingga memudahkan pada saat pemasangan pada

poros engkol. Pemasangannya menggunakan baut pengikat, dimana antara batang torak

dan poros engkol dipasang bantalan untuk mengurangi gesekan.

Umumnya batang torak dibuat dari baja campuran dengan bentuk penampang I. Bahan

batang torak dibuat sekuat mungkin tetapi seringan mungkin, agar motor dapat bekerja

pada putaran tinggi.

8. Poros Engkol

Tugas utama dari poros engkol adalah untuk merubah gerak lurus yang dihasilkan torak

menjadi gerak putar dengan perantara pena piston dan batang piston. Namun demikian

semua yang bergerak karena gerakan motor (seperti poros nok, pompa oli, pompa bahan

bakar, alternator, pompa air) pada dasarnya memanfaatkan gerakan poros engkol.

CONNECTING ROD BEARINGS

CONNECTING ROD

CAP BOLTBUSHING

CAP

CONNECTING ROD

CONNECTING ROD BEARINGS

CAP BOLT CAP

Kontruksi Batang Torak

Page 27: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

27Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Poros engkol dibuat dari bahan baja spesial. Poros engkol terdiri dari crank journal, crank

pin, weigt balance dan crank arm. Bentuk poros engkol sangat dipengaruhi oleh jenis

mesin ( in – line atau V atau horisontal), Banyaknya silinder dan urutan pengapian.

9. Fly Wheel

Terpasang di sisi mesin dibagian yang berhubungan dengan sistem pemindah tenaga

(kopling). Fungsi dari fly wheel adalah untuk menyimpan tenaga mesin yang dihasilkan

saat langkah usaha untuk melanjutkan proses kerja selanjutnya, menyeimbangkan putaran

mesin, sebagai dudukan ring gear (tempat perkaitan motor starter dengan mesin) dan

sebagai dudukan kopling.

Fly wheel umumnya dibuat dari besi tuang.

G. MEKANISME PENGGERAK KATUP

Ada dua model mekanisme penggerak katup yang berfungsi untuk mengatur

pemasukan udara atau campuran udara & bahan bakar ke dalam silinder dan pembuangan

CRANK JOURNAL

CRANK ARMCRANK PIN

BALANCE WEIGHT

RING GEAR FLY WHEEL

PILOT BEARING

LOCK WASHER

Kontruksi Poros Engkol

Kontruksi Fly Wheel

Page 28: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

28Diktat Dasar-Dasar Otomotif

gas sisa pembakaran ke luar silinder pada waktu yang tepat. Kedua model tersebut adalah

model Over Head Valve (OHV) dimana poros cam dipasang di blok silinder sedangkan

katup-katup dipasang di kepala silinder, dan Over Head Cam (OHC) dimana poros cam

maupun katup-katup diletakkan di kepala silinder. Dewasa ini, sistem OHV banyak

digunakan pada sebagian besar bus dan truk.

a. OHV (Over Head Valve)

Pada model OHV (katup di kepala silinder), poros cam dipasang pada blok

silinder bagian samping bawah. Gerakannya dipindahkan ke katup pada kepala silinder

dengan long push rod dan rocker arm. Kelemahan model ini adalah pada putaran tingi

berat push rod dapat menyebabkan fungsi katup tidak stabil (bergetar).

b. OHC (Over Head Cam)

Pada model OHC (poros nok di kepala silinder), poros cam dipasang pada bagian

atas kepala silinder dan menggerakkan katup secara langsung. Untuk memindahkan

putaran poros engkol ke poros nok,l dihubungkan dengan menggunakan roda gigi (idle

gear), rantai mesin (timing chain) atau sabuk (timing belt). Model ini sangat populer

karena katup tetap mengikuti gerakan poros cam pada saat putaran tinggi.

1) OHV (Overhead Valve) 2) OHC (Overhead Camshaft)

CYLINDER

PISTON

CONNECTING ROD

CRANKSHAFTCAMSHAFT

CAMSHAFT

VALVE

ROCKER ARM

PUSH ROD

Macam-Macam Susunan Mekanisme Katup

Page 29: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

29Diktat Dasar-Dasar Otomotif

c. Sistem Multi Katup

Pada mesin-mesin lama umumnya menggunakan dua katup (satu katup masuk

dan satu katup buang) untuk tiap-tiap silinder. Tetapi saat ini banyak mesin yang telah

menggunakan empat katup (dua katup masuk dan dua katup buang) untuk tiap-tiap

silinder. Dengan menggunakan empat katup pada tiap silinder dapat mengurangi

tahanan pemasukan/pembuangan dan menjamin kecukupan udara sehingga dapat

menghasilkan mesin dengan kemampuan tinggi. Sistem katup ini memungkinkan

respon tenaga yang baik dan nyaman pada putaran rendah sampai putaran tinggi dan

lebih khusus lagi dapat memperbaiki konsumsi bahan bakar pada kecepatan tinggi.

d.Komponen Mekanisme Katup

a. Katup

Katup dipasang di kepala silinder. Menurut fungsinya katup dibedakan menjadi 2 jenis,

yaitu katup masuk yang berfungsi untuk mengatur pemasukan udara dan katup buang

yang berfungsi untuk mengatur pengeluaran gas sisa pembakaran. Diameter katup

buang biasanya lebih kecil daripada diameter katup masuk.

b. Dudukan katup

Berfungsi sebagai tempat dudukan kepala katup, sehingga saat katup menutup dapat

menutup saluran masuk / buang dengan rapat. Disamping itu dudukan katup ini juga

berfungsi untuk mendinginkan kepala katup saat katup menutup. Ada 2 model dudukan

katup yang digunakan paada motor yaitu tipe integral yang merupakan satu kesatuan

dengan kepala silinder dan tipe pasangan (insert). Dudukan katup tipe pasangan saat

ini banyak dipakai, karena kalau dudukan katup rusak maka yang diganti cukup

dudukan katupnya.

Silinder dengan Multi Katup

Page 30: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

30Diktat Dasar-Dasar Otomotif

VALVE CAP

UPPER SPRING SEAT

OUTER SPRING

INNER SPRING

LOWER SPRING SEAT

VALVE

VALVE SEAT RING

VALVE GUIDE

OIL SEAL

COTTER

c. Pegas Katup

Pegas katup berfungsi untuk mempertahankan agar katup selalu dalam keadaan

menutup rapat pada dudukannya. Bila pegas katup lemah maka akan berakibat

penutupan katup tidak rapat atau lebih lambat.

Pegas yang digunakan umumnya adalah jenis pegas coil. Hanya saja jumlah lilitan dan

jarak yang dipakai berbeda-beda sesuai dengan perencanaan masing-masing pabrik.

Bahkan pada mesin-mesin tertentu digunakan 2 pegas untuk tiap-tiap katupnya.

Selama katup bekerja akan menimbulkan getaran yang sangat besar. Getaran ini bisa

menyebabkan kerja pegas tidak benar. Untuk mngatasi hal ini maka jarak lilitan pegas

bagian atas dan bawah dibuat berbeda, atau penggunaan dua pegas katup tiap

katupnya dan memasang peredam getaran didalam pegas.

Untuk menjamin pemasangan pegas katup ini maka pegas katup dilengkapi dengan

dudukan katup, retainer dan pengunci katup.

d. Rocker Arm / Pelatuk

Berfungsi sebagai perantara antara push rod dengan ujung katup atau poros nok,

sehingga setiap gerakan poros nok akan diteruskan ke katup.

Pelatuk biasanya dibuat dari baja tuang, besi tuang atau alumunium alloy. Ada

bermacam-macam jenis pelatuk. Namun secara umum pelatuk yang digunakan adalah

model yang menggunakan poros.

Antara ujung pelatuk dan batang katup terdapat celah, dan celah inilah yang disebut

sebagai celah katup.

Page 31: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

31Diktat Dasar-Dasar Otomotif

e. Tappet (Valve lifter) dan Push Rod

Pada mesin model OHV untuk memindahkan gerakan poros nok ke pelatuk

digunakan push rod dan tappet. Tappet berhubungan dengan poros nok dan push rod,

sedangkan ujung lain dari push rod berhubungan dengan pelatuk.

Push rod biasanya dibuat dari bahan baja, bagian tengahnya dibuat berlubang di

bagian dalam dengan tujuan untuk mengurangi bobot. Namun demikian batang

penumbuk ini harus kuat dan tidak lentur. Pada mesin-mesin tertentu lubang ini

digunakan untuk saluran minyak pelumas.

Tappet berfungsi untuk menghubungkan push rod dengan nok. Ada 2 jenis tappet

yang digunakan yaitu tipe mekanik dan hidrolis. Pada mesin model lama, bentuk tappet

dibuat untuk dapat berputar pada permukaan cam, dengan tujuan untuk mengurangi

keausan. Pada mesin Hino baru, digunakan roller tappet, yaitu tappet yang pada bagian

ujungnya dipasang sebuah roller. Penggunaan tappet jenis ini dapat mengurangi

kehilangan tenaga akibat gesekan sampai setengah.

D. JENIS RUANG BAKAR

1. Jenis Direct Injection (Injeksi Langsung)

Bahan bakar langsung disemprotkan ke dalam ruang bakar, dan ujung nosel dipakai

untuk meningkatkan efek pembakaran. Bahan bakar disemprotkan dalam tekanan tinggi

antara 170-220 kg/cm2.NOZZLE

ROCKER ARM

CAM

PUSH ROD

ROLLER TAPPET

Ruang bakar Jenis Direct Injeksi

Mekanisme Katup Dengan Roller Tappet

Page 32: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

32Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Ruang bakar jenis ini mempunyai keuntungan :

a. Kepala silinder bentuknya sederhana dan dapat dibuat tipis, sehingga kerugian

panas dan kemungkinan terjadinya deformasi pada kepala silinder kecil.

b. Penampang permukaan ruang bakar kecil sehingga kerugian panasnya juga kecil,

dengan demikian temperatur udara yang dikompresikan dapat lebih tinggi dan

proses pembakaran dapat berlangsung dengan lebih sempurna. Kondisi ini

memungkinkan dihilangkannya glow plug pada pemakaian didaerah yang bersuhu

normal.

c. Pemakaian bahan bakar lebih hemat dan tenaga out put lebih tinggi.

Sedangkan kerugiannya adalah :

a. Diperlukan tekanan penginjeksian bahan bakar yang lebih tinggi agar bahan bakar

dapat teratomisasi didalam ruang bakar.

b. Suara mesin dan getaran lebih besar. Disamping itu kemungkinan terjadi knocking

lebih besar.

c. Mesin peka terhadap kualitas bahan bakar dan memerlukan bahan bakar

berkualitas tinggi.

d. Putaran mesin lebih rendah dari pada jenis ruang bakar muka.

2. Jenis Pre-Chamber (Ruang Bantu)

Ujung injektor dipasang masuk pada ruang pemanas awal (ruang bantu), dimana

bahan bakar disemprotkan. Sehingga pembakaran yang optimum dapat dicapai dalam

ruang pembakaran utama di atas kepala piston.

NOZZLE

Ruang Bakar Jenis Ruang Bantu

Page 33: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

33Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Ruang bakar tipe ini mempunyai keuntungan :

a. Tidak terlalu peka terhadap kualitas bahan bakar yang rendah.

b. Tekanan injeksi lebih rendah dan mesin tidak begitu peka terhadap perubahab

timing injeksi, sehingga pemeliharaan lebih mudah.

c. Diesel knocking lebih kecil dan suara mesin lebih halus.

Kerugian :

a. Kontruksi kepala silinder rumit sehingga harganya mahal.

b. Memerlukan glow plug untuk memudahkan saat mulai menghidupkan mesin

c. Bahan bakar lebih boros

3. Tipe Swirl Chamber ( kamar pusar)

Merupakan gabungan antara ruang bakar jenis pre chamber dan direct injection.

Jenis ini mempunyai perbandingan kompresi yang lebih tinggi dibanding dengan tipe

pre-chamber. Tipe ini mempunyai siklus pembakaran yang baik pada kecepatan tinggi

dan efisien bahan bakar.

Ruang bakar tipe ini masih memerlukan glow plug, kontruksi kepala silinder sulit, pemakaian bahan bakar lebih boros dari pada tipe direct injection dan pada putaran rendah peka terhadap detonasi

NOZZLE

Ruang Bakar Jenis Kamar pusar

Page 34: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

34Diktat Dasar-Dasar Otomotif

CAMSAHFT

PISTON COOLING JET

CRANKSHAFT

OIL FILTER

PRESSURE REGULATOR VALVE

OIL FILTER SAFETY VALVE

OIL PUMP SAFETY VALVE

OIL COOLER SAFETY VALVE

INJECTION PUMP

OIL COOLER

VACUUM PUMP

OIL PUMP

E. SISTEM PELUMAS

Sistem ini terdiri dari pompa oli, oil pan / karter, filter oli dan komponen pendukung

lainnya. Sistem ini berfungsi untuk melumasi bagian silinder liner, piston, crankshaft dan

mekanisme penggerak katup.

Oli dari karter dihisap oleh pompa oli yang terpasang di dalam rumah timing gear

bagian dalam pada bagian depan mesin melalui saringan kasar (oil strainer). Oli kemudian

dikirim ke pendingin oli (oil cooler), dimana terjadi pertukaran panas antara oli dan air

pendingin, dan kemudian masuk kedalam filter oli. Oli kemudian masuk ke dalam blok

silinder melalui main hole/saluran utama.

Oli yang memasuki saluran utama dikirim ke journal poros cam dan journal poros

engkol melumasi bagian-bagian tersebut. Oli yang melumasi bagian journal poros engkol

(bantalan utama) mengalir melalui saluran oli dalam poros engkol dan mencapai bagian

pin, melumasi big end batang piston (connecting rod).

Pompa vakum, idle gear dan pompa injeksi dilumasi dengan oli yang melewati saluran

utama. Pelumasan untuk rocker arm disalurkan dari journal poros cam silinder 1 ke

dudukan rocker arm silinder 1 pada kepala silinder. Kemudian oli ini mengalir melalui

lubang oli pada poros rocker arm melumasi lubang rocker arm, baut penyetel, push rod dan

tappet tiap-tiap silinder. Katup dilumasi oleh sebagian oli yang masuk ke poros rocker arm

yang mengalir melalui saluran oli pada rocker arm.

Pada mesin diesel bagian belakang piston di dinginkan oleh jet pendingin (cooling jet)

piston pada tiap-tiap piston, menggunakan oli yang dikirimkan melalui saluran oli utama.

Sistem Pelumas (H06C, H07C)

Page 35: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

35Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1. Pompa Oli

Pompa oli merupakan jantungnya mesin yang berfungsi untuk mengalirkan oli dari ruang

carter ke bagian-bagian yang memerlukan dengan volume yang cukup dan tekanan yang

stabil. Pompa oli yang sering digunakan ada 2 jenis yaitu pompa oli tipe roda gigi dan

pompa oli tipe trochoid / rotor.

2. Oil Cooler

Dalam bersirkulasi oli menyerap juga sebagian panas mesin dan membawa bersama-

sama ke oil pan. Akibatnya oli akan menjadi panas dan selanjutnya akan mengurangi

kemampuan oli untuk melumasi . Untuk mengatasi hal tersebut, maka pada sistem

pelumas dilengkapi dengan oil cooler untuk mendinginkan oli.

Penempatan pendingin oli ini ada 2 cara, yaitu oil cooler ditempatkan menempel pada

blok mesin dan yang terpisah dari mesin. Sebagian besar mesin HINO menggunakan oil

cooler yang menempel di blok mesin.

3. Oil Strainer / Saringan Kasar

Dipasang diujung pompa oli berfungsi untuk menyaring kotoran kasar agar tidak masuk

ke pompa oli. Saringan ini dibuat dari anyaman kawat logam.

4. Filter Oli

Berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang terdapat didalam oli sebelum oli itu

melumasi bagian-bagian mesin. Ada 2 tipe saringan oli yang digunakan yaitu :

a. Tipe Elemen

Pada tipe ini untuk memisahkan partikel metal dengan karbon dari oli digunakan

elemen saringan dari kertas dan kapas fiber. Saringan model ini biasanya dilengkapi

dengan katup bay pas yang berfungsi untuk mengalirkan oli secara langsung tanpa

melewati saringan, saat filter oli tersumbat.

b. Filter Oli Tipe Centrifugal

Pada tipe ini oli masuk ke dalam rotor yang berputar dan kotoran-kotoran akan

tertimbun pada sisi dalam dinding rotor karena adanya gaya centrifugal.

5. Pressure Regulator Valve

Tekanan oli dapat berubah-ubah karena faktor viscositas, celah oli yang tersumbat,

kebocoran pada komponen yang bergerak, kondisi pompa oli dan putaran mesin.

Tekanan oli tidak boleh terlalu rendah, karena kalau tekanan terlalu rendah maka

bagian-bagian yang memerlukan pelumasan akan kekurangan pelumas.

Page 36: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

36Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Tekanan oli juga tidak boleh terlalu tinggi, karena kalau tekanan oli terlalu tinggi maka

akan menyebabkan kerusakan bagian-bagian mesin. Untuk membatasi agar tekanan oli

tidak terlalu tinggi maka pada sistem pelumas dilengkapi dengan pressure regulator

yang dipasang di pompa oli atau didekat oil filter. Prinsip kerja dari pressure regulator ini

adalah, bila tekanan oli yang mengalir terlalu tinggi, maka regulator valve akan

membuka sehingga sebagian oli akan bocor, dan saat tekanan oli dibawah tekanan

spesifikasi maka regulator valve ini akan menutup.

6. OLI MESIN

Ciri khusus dari oli mesin dibanding dengan pelumas yang lain adalah kondisi

kerja dari oli mesin ini yang berhubungan dengan panas dan disamping itu oli ini akan

menjadi kotor oleh karbon, asam dan zat kotoran lainnya dari proses pembakaran.

Sebagai contoh sulfur dan hidrocarbon yang dibentuk dari hasil pembakaran

bahan bakar harus dinetralisir. Bahan bakar yang tidak terbakar, kotoran maupun

karbon harus dibawa oleh oli mesin agar tidak mengumpul dalam mesin.

a. Fungsi Oli Mesin

Oli Mesin berfungsi untuk :

1) Mengurangi gesekan (friksi)

Jika dua permukaan yang saling menempel bergerak, akan timbul gaya

gesekan pada permukaan kontak. Minyak pelumas menciptakan lapisan oli (oil

film) di antara permukaan kontak sehingga mencegah kontak langsung antar

komponen, dengan demikian keausan dan kehilangan tenaga akibat gesekan

dapat dikurangi.

LOAD

SHAFT

BEARING

OIL FILM

SHAFT CASING

Page 37: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

37Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2) Pendingin

Panas timbul akibat terjadinya gesekan maupun akibat panas pembakaran.

Bila panas ini tidak diserap maka keausan komponen mesin akan semakin cepat.

Oli mendinginkan komponen-komponen mesin dengan cara bersirkulasi melalui

komponen – komponen tersebut dan menyerap panas untuk dikeluarkan dari

mesin.

3) Peredam kejutan/getaran

Pada bagian-bagian mesin yang mengalami gaya tekan yang besar seperti

pada ball bearing, roller bearing dan roda gigi, tekanan yang sangat tinggi terjadi

pada permukaan kontak, yang akan mengakibatkan keausan dan kerusakan.

Dalam hal ini oli menyebarkan tekanan dan menyerap getarannya.

4) Mencegah korosi/karat

Pelumasan menciptakan lapisan oli yang menghindarkan permukaan logam

tidak terkena udara dan air secara langsung, sehingga tidak terjadi korosi.

5) Penyekat/perapat

Antara piston dan silinder diperlukan sifat kedap udara, sehingga kebocoran

antara ruangan diatas piston dan dibawah piston dapat dicegah, walaupun sudah

ada ring piston kekedapan ini tidak dapat dijamin. Oli selain sebagai lapisan film

antara silinder dan piston juga berfungsi sebagai penyekat sehingga kehilangan

tenaga akibat kebocoran kompresi melalui celah piston dan silinder dapat

dikurangi.

6) Pembersih

Oli yang bersirkulasi membersihkan saluran-saluran agar tidak tersumbat

oleh kotoran atau butiran logam (debu metalik/gram).

b. Syarat Oli Mesin1) Oli mesin harus mempunyai kekentalan yang tepat. Bila terlalu encer lapisan oli

akan mudah rusak dan akan menyebabkan keausan komponen. Bila terlalu kental

akan menambah tahanan gerakan komponen sehingga akan menyebabkan mesin

susah di-starter pada saat dingin dan tenaga mesin berkurang.

2) Kekentalan harus relatif stabil tidak terpengaruh oleh perubahan temperatur.

3) Tidak merusak komponen.

4) Tidak berbusa.

Page 38: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

38Diktat Dasar-Dasar Otomotif

c. Jenis Oli MesinOli mesin diklasifikasikan berdasarkan kekentalan (viskositas) dengan standar dari

SAE (Society of Automotive Engineers) dan kualitas yang menggunakan standar dari

API (American Petroleum Institute)

1) Klasifikasi Berdasar Viskositas

Viskositas menunjukkan kemampuan suatu cairan menahan aliran. Oli yang encer

akan lebih mudah mengalir dari pada oli yang kental. Oli akan cenderung encer pada

saat panas dan menjadi kental saat dingin. Tingkat kekentalan oli ditunjukkan melalui

indek kekentalan. Walaupun ada beberapa metoda klasifikasi, namun standar SAE

adalah yang paling umum digunakan seperti pada tabel dibawah. Semakin besar

nilainya semakin kental olinya.

NO. SAE VISKOSITAS

5 W10 W15 W20 W25 W

20304050

Tabel klasifikasi SAE untuk oli mesin

Tanda huruf ‘W’ (winter) menunjukkan bahwa tingkat kekentalan oli yang diukur pada

suhu –200C dan bila tanpa huruf W dibelakang angka tersebut menunjukkan

kekentalan oli pada suhu 1000 C.

Viskositas oli yang digunakan pada suatu mesin perlu mempertimbangkan :

a) Besarnya clearance yang akan dilewati oli

b) Besarnya beban yang akan didukung oleh oli

c) Temperatur operasi

d) Luas bidang gesek

e) Kecepatan gerakan

Menurut indek kekentalan yang dicantumkan pada oli, oli dapat dibedakan menjadi 2

jenis, yaitu oli single grade yang hanya memiliki satu tingkat kekentalan (seperti

tercantum pada contoh tabel diatas) dan oli multi grade. Oli Multi grade mempunyai

keistimewaan kekentalannya hampir tidak berubah akibat adanya perubahan

temperatur. Sebagai contoh, oli SAE10W-30 memiliki sifat SAE10 pada suhu –200C

Page 39: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

39Diktat Dasar-Dasar Otomotif

yang memudahkan start mesin pada udara dingin serta kemampuan SAE30 pada

suhu 1000 C untuk menjamin pelumasan pada saat mesin panas, beban berat putaran

tinggi, sehingga oli tersebut dapat dipergunakan pada kondisi yang berbeda. Gambar

dibawah menunjukkan beberapa contoh hubungan antara nilai SAE dengan suhu

penggunaan.

2) Klasifikasi berdasar kualitas dan penggunaan

Metoda klasifikasi oli mesin berdasar kemampuan dan penggunaan banyak

menggunakan standar API. Klasifikasi ini biasanya tercantum pada masing-masing

kemasan oli mesin untuk menambahkan tingkatan SAE sehingga pemilihannya akan

lebih mudah bila dilihat dari perbandingan pengoperasian kendaraan.

a) Klasifikasi Untuk Mesin Bensin

Tabel klasifikasi penggunaan oli mesin

Klasifikasi API service

Tingkat penggunaan

SA Minyak murni tanpa bahan tambah (additive)

SB Digunakan untuk operasi mesin ringan yang mengandung sedikit jumlah anti oxidant

SC Oli yang mengandung detergent dispersent, anti-oxidant

SDDigunakan untuk mesin operasi dengan temperature tinggi atau kondisi lainnya yang mengandung detergent-dispersent, resisting agent, antioxident, dll

SEDigunakan untuk mesin sedang dengan kandungan detergent dispersent, resisting agent, anti oxidant dan lain-lain lebih banyak

SF Tingkat olinya tinggi dan pemakaian resistance dan daya tahannya lebih baik

TEMPERATUR UDARA LUAR (ºC)-30 -20 -10 0 10 20 30 40

SAE 10W

SAE 20W

SAE 20

SAE 30

SAE 10W - 30

SAE 20W - 30

SINGLE-GRADE OIL

MULTI-GRADE OIL

Page 40: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

40Diktat Dasar-Dasar Otomotif

b) Klasifikasi Untuk Mesin Diesel

Mesin diesel mempunyai kompresi yang sangat tinggi dan tekanan pembakaran

juga lebih tinggi. Karena itu lapisan oil film oli mesin diesel harus dibuat lebih kuat.

Bahan bakar diesel juga mengandung sulfur dimana saat dibakar akan menjadi

asam belerang. Karena itu oli mesin diesel harus mampu menetralisir asam ini

dengan baik dan memerlukan detergent dispersent yang lebih baik untuk

mencegah timbulnya jelaga didalam mesin.

Tabel klasifikasi penggunaan oli mesin diesel

Klasifikasi API service

Tingkat penggunaan

CA Digunakan untuk mesin diesel operasi beban ringan yang mengandung detergent dispersent, anti oxidant, dll.

CBDigunakan untuk mesin diesel operasi beban sedang dengan bahan bakar kualitas rendah. Yang mengandung detergent-dispersent, anti oxidant, dll.

CC

Digunakan pada mesin diesel putaran rendah dengan turbocharger dan kondisi relatif berat. Performa oli harus dapat mencegah endapan pada suhu tinggi, endapan pada suhu rendah, karat dan korosi

CD

Digunakan pada mesin diesel putaran tinggi dengan turbocharger dan kondisi lebih berat. Performa oli harus dapat mencegah endapan pada suhu tinggi, endapan pada suhu rendah, karat dan korosi dengan tingkat yang lebih baik daripada klasifikasi CC

CATATAN : huruf ‘C’ berarti Commercial and Fleet Engine Service, biasa digunakan

untuk mesin diesel.

Dianjurkan menggunakan kelas CD untuk mesin-mesin yang menggunakan

turbocharger serta CC atau CD untuk mesin-mesin tanpa turbocharger. Kelas CE, CF

dan CG dengan sifat pemecahan jelaga yang lebih baik telah digunakan sebagai

standar.

Page 41: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

41Diktat Dasar-Dasar Otomotif

F. SISTEM BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN

Sistem bahan bakar berfungsi untuk menyalurkan bahan bakar dari tangki ke dalam mesin

dalam bentuk kabut. Ada dua metode penyaluran tersebut yaitu sistem bahan bakar

dengan karburaotor dan sistem injeksi (EFI). Masalah EFI akan dibahas dalam bab

tersendiri.

Pada motor bensin yang memakai karburator, percampuran bensin dan udara masih

bersifat alami yaitu bensin bercampur dengan udara melalui karburator sebelum dihisap

oleh motor. Sistem bahan bakar pada motor bensin memiliki peranan yang sangat penting

dalam menghasilkan energi pembakaran sebagai suatu sistem yang berfungsi

menyediakan dan mensuplai bahan bakar ke karburator atau injector. Bensin dapat

bercampur dengan udara karena diisap motor.

1. DIAGRAM ALIRAN BENSIN

Fuel Tank Fuel Pump

Carburetor

Air FilterFuel Filter

Intake manifodEngine

Page 42: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

42Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. KOMPONEN SISTEM BAHAN BAKAR

a. Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar berfungsi sebagai penampung persediaan bahan bakar. Tangki

bahan bakar dibuat dari plat baja tipis yang bagian dalamnya dilengkapi dengan anti

karat. Tangki ini biasanya diletakkan dibawah atau dibagian belakang kendaraan untuk

mencegah terjadinya kebocoran dan benturan. Tangki bahan bakar ini biasanya

dilengkapi dengan pipa pengisi, sebuah baut penguras (drain Plug) yang dipasang

didasar tangki dan sebuah sender gauge yang berfungsi untuk mengukur jumlah bahan

bakar yang berada dalam tangki. Tangki bahan bakar umumnya dilengkapi separator /

pemisah bahan bakar yang berfungsi untuk mencegah agar bahan bakar tidak

bergoyang saat kendaraan berjalan pada jalan yang jelek atau direm secara tiba-tiba.

Bila tidak dilengkapi dengan separator, maka pada saat bahan bakar tidak penuh saat

terkena goyangan tangki bahan bakar akan menimbulkan bunyi atau bahan bakar

keluar melalui saluran pernapasan. Kontruksi ujung pipa penghisap umumnya dipasang

2-3 cm dari dasar tangki, dengan harapan air atau kotoran kasar tidak terhisap. Karena

itu untuk perawatan, maka tangki bahan bakar ini secara periodik harus dibersihkan.

b. Fuel Pipe (Saluran Bahan Bakar)

Sebagai penghubung antara satu komponen dengan komponen lainnya dalam sistem

bahan bakar digunakan opipa baja atau tembaga yang dipasang dibawah lantai atau

rangka. Sedangkan penghubung fleksible dapat digunakan pipa karet yang tahan

bensin

SALURAN PENGISI

SPARATOR

SALURAN PERNAPASAN SENDER BAHAN

BAKAR

SALURAN PENGEMBALI SALURAN

UTAMA

PIPA HISAP BAHAN BAKAR

DRAIN PLUG

SARINGAN

Page 43: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

43Diktat Dasar-Dasar Otomotif

c. Saringan Bahan Bakar

Saringan bahan bakar diletakkan antara

tangki dan pompa bahan bakar yang

berfungsi untuk menyaring kotoran

atau air yang mungkin terdapat

didalam bensin.

Elemennya terdapat didalam saringan,

agar dapat menurunkan kecepatan

aliran bahan bakar dan juga

menyebabkan air, dan partikel kotoran

yang lebih.

d. Pompa Bahan Bakar

Ada dua jenis pompa bensin berdasarkan

tenaga penggeraknya yaitu :

1) Pompa Bensin Mekanik.

Ada 2 jenis pompa bahan bakar (fuel

pump) jenis dengan pipa pembalik

(return pipe) dan jenis tanpa pipa

pembalik. Namun demikian kontruksi

dasar dari kedua tipe ini adalah sama.

Pada mesin tipe lama bahan bakar yang

kembali ke tangki adalah dari

karburator, tetapi sekarang umumnya

bahan bakar kembali ke tangki melalui

saluran pembalik dari pompa bahan

bakar.

Prinsip kerja Pompa Mekanik.

Pump lever arm digerakkan oleh poros nok berdasarkan putaran mesin. Pada saat

puncak nok menekan Pump lever, maka diafragma akan tertarik kebawah. Hal ini

mengakibatkan ruang diatas membran membesar dan Inlet valve tertarik ke bawah

sehingga membuka. Pada saat ini outlet valve menutup. Akibatnya bensin dari tangki

masuk ke pompa.

Setelah Pump lever tidak ditekan oleh nok maka diaphragma di kembalikan oleh pegas ke

posisi semula sehingga ruangan diatas membran menyempit. Bahan bakar didalam

Page 44: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

44Diktat Dasar-Dasar Otomotif

ruangdiapraghma terkompresikan mengakibat inlet valve menutup dan outlet valve

mebuka. Akibatnya bahan bakar mengalir ke karburator melalui outlet valve.

2) Pompa Bensin Listrik

Pompa jenis ini menggunakan kekuatan

magnet dan plunger sebagai pengganti

tuas mekanik. Pompa ini dapat bekerja

bila ada aliran listrik.

e. Charcoal Canister (Hanya model tertentu)

Berfungsi untuk menampung sementara uap bensin (HC) dari ruang pelampung karburator

dan uap bensin dari ruang tangki bahan bakar saat tekanannya tinggi. Saat tekanan

didalam tangki turun maka uap bensin dari coal canister akan dihisap ke tangki bensin.

Uap bensin pada harcoal canister ini akan dialirkan ke intake manifold saat mesin hidup.

f. Karburator.

Berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar sesuai dengan kondisi kerja mesin,

serta untuk mengatur putaran mesin.Karena karburator merupakan inti dari sistem bahan

bakar maka untuk lebih jelasnya akan dibahas tersendiri. Ada berbagai macam jenis

karburator. Akhir-akhir ini karena tuntutan emisi gas buang dan efisiensi bahan bakar

bentuk karburator semakin komplek.

G. SISTEM BAHAN BAKAR MESIN DIESEl

1. Diagram Sistem Bahan Bakar

Bahan bakar dihisap dari tangki bahan bakar oleh feed pump (pompa pengisi).

Setelah disaring oleh elemen filter bahan bakar, bahan bakar ditekan oleh pompa injeksi

dan dikirimkan melalui pipa tekanan tinggi ke nozzle untuk disemprotkan kedalam ruang

bakar untuk diuapkan dan dibakar. Tekanan bahan bakar dari pompa injeksi ditentukan

oleh penyetelan tekanan nozzle. Pompa injeksi dilumasi oleh oli mesin, dan pompa ini

bebas perawatan.

Katup pengisi (feed valve) dipasang untuk mengatur tekanan dari pompa pengisi

(feed pump) ke dalam unit pompa injeksi (injection pump). Saat tekanan pemompaan

Page 45: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

45Diktat Dasar-Dasar Otomotif

lebih dari 1.5 kg/cm2, kontrol valve terbuka dan bahan bakar dikembalikan ke tangki

bahan bakar melalui katup pengisi.

Sistem Bahan Bakar

2. Pompa Injeksi

Pompa injeksi yang berfungsi untuk mengirimkan bahan bakar bertekanan ke

injektor dan mengatur waktu penginjeksian bahan bakar terdiri dari governor, timer

(pengatur waktu injeksi), feed pump, kopling dan unit pompa itu sendiri. Tenaga mesin

dipindahkan ke poros nok pompa injeksi melalui idle gear dan roda gigi penggerak

pompa injeksi melalui sebuah kopling. Pompa injeksi umumnya dipasang dibagian sisi

mesin dan digerakkan oleh crank shaft melalu timing gear atau timing belt.

Ada dua tipe pompa injeksi : tipe distributor dan tipe in-line.

Untuk kendaraan medium dan berat umumnya menggunakan pompa injeksi jenis

In- line, karena mampu memberikan tekanan yang lebih tinggi dan volume pemompaan

yang lebih banyak.

Struktur dari pompa injeksi tipe in line dapat dilihat pada gambar berikut :

Feed pump menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar

yang telah disaring oleh filter ke pompa injeksi. Pompa injeksi tipe in-line mempunyai

cam dan plunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder pada mesin. Cam

menggerakkan plunger sesuai dengan firing order mesin. Gerakkan lurus bolak-balik

dari plunger ini menekan bahan bakar dan mengalirkannya ke injction nozzle melalui

delivery valve. Delivery valve memegang dua peranan penting: mencegah aliran bahan

bakar balik dari saluran bahan bakar ke daerah plunger dan menghisap bahan bakar

dari injection nozzle untuk menghentikan injeksi dengan cepat.

FUEL TANK

DRAIN PLUG

PRIMARY FUEL FILTER

FUEL FILTER

PRIMING PUMP

FEED PUMP

INJECTION PUMP

TIMER

GOVERNOR

INJECTION PIPE

NOZZLE

LEAKAGE PIPE

THROUGH-FEED VALVE

WATER SPARATOR

Page 46: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

46Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Plunger dilumasi oleh bahan bahan bakar diesel dan camshaft dilumasi oleh minyak

pelumas mesin. Governor mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan

oleh injection nozzle dengan menggeser control rack. Timing injeksi bahan bakar

diatur oleh automatic centrifugal timer. Timer mengatur putaran camshaft.

Mesin mati jika control rack digerakkan ke arah akhir bahan bakar.

3. Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar berfungsi sebagai penampung persediaan bahan bakar. Tangki

bahan bakar dibuat dari plat baja tipis yang bagian dalamnya dilengkapi dengan anti

karat. Tangki ini biasanya diletakkan dibawah atau dibagian belakang kendaraan untuk

mencegah terjadinya kebocoran dan benturan. Tangki bahan bakar ini biasanya

dilengkapi dengan pipa pengisi, sebuah baut penguras (drain Plug) yang dipasang

didasar tangki dan sebuah sender gauge yang berfungsi untuk mengukur jumlah bahan

bakar yang berada dalam tangki..

SALURAN PENGISI

SPARATOR

SALURAN PERNAPASAN SENDER BAHAN

BAKAR

SALURAN PENGEMBALI SALURAN

UTAMA

PIPA HISAP BAHAN BAKAR

DRAIN PLUG

SARINGAN

TIMER

PUMP BODY

FUEL FEED PUMP

GOVERNOR

Kontruksi Pompa injeksi Tipe In-Line

PUMP HOUSING

DELIVERY VALVE SPRING

FUEL CHAMBER

SUCTION /DISCHARGE HOLE

CONTROL PINION

PLUNGER

PLUNGER SPRING

CAMSHAFT

TAPPET

CONTROL SLEEVE

UPPER SPRING

CONTROL RACK

PLUNGER BARREL

DELIVERY VALVEGUIDE

DELIVERY VALVE

TO INJECTION

Page 47: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

47Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Tangki bahan bakar umumnya dilengkapi separator / pemisah bahan bakar yang

berfungsi untuk mencegah agar bahan bakar tidak bergoyang saat kendaraan berjalan

pada jalan yang jelek atau direm secara tiba-tiba. Bila tidak dilengkapi dengan

separator, maka pada saat bahan bakar tidak penuh saat terkena goyangan tangki

bahan bakar akan menimbulkan bunyi atau bahan bakar keluar melalui saluran

pernapasan. Kontruksi ujung pipa penghisap umumnya dipasang 2-3 cm dari dasar

tangki, dengan harapan air atau kotoran kasar tidak terhisap. Karena itu untuk

perawatan, maka tangki bahan bakar ini secara periodik harus dibersihkan

4. FEED PUMP

Feed pump (pompa pengisi) berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki dan

menekannya ke pompa injeksi melalui filter bahan bakar. Feed pump yang banyak

dipakai adalah jenis single acting pump yang dipasang pada bagian sisi pompa injeksi

dan digerakkan oleh camsahaft pompa injeksi. Pada feed pump ini biasanya dilengkapi

dengan pompa priming yang merupakan pompa manual yang pengoperasiannya

dengan menggunakan tangan yang berfungsi untuk mengeluarkan udara dari saluran

bahan bakar bila diperlukan sebelum mesin dihidupkan. Ruang bahan bakar pada

pompa injeksi harus terus-menerus terisi bahan bakar dalam jumlah yang cukup.

Cara kerja Feed Pump

Feed pump digerakkan oleh camshaft pompa injeksi yang menyebabkan piston

bergerak bolak-balik sehingga dapat menghisap dan mengeluarkan bahan bakar

dengan tekanan. Pada saat camshaft tidak mendorong tappet roller, piston mendorong

push rod kebawah karena adanya tegangan piston spring. Pada saat itu volume pada

pressure chamber membesar dan membuka inlet valve untuk menghisap bahan bakar.

Camshaft terus berputar dan kadang-kadang mendorong piston melalui tappet roller

dan push rod. Naiknya piston menekan bahan bakar didalam pressure chamber,

menutup inlet valve dan bahan bakar dikeluarkan dengan tekanan.

Sebagian bahan bakar yang dikeluarkan memasuki pressure chamber yang terletak

dibelakang piston. Bila tekanan bahan bakar dibelakang piston mencapai tekanan

maksimal maka tegangan pegas tidak cukup kuat menekan piston ke bawah. Akibatnya,

piston tidak dapat lagi bergerak bolak-balik dan pompa berhenti bekerja.

Page 48: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

48Diktat Dasar-Dasar Otomotif

5. Saringan Bahan Bakar dan Fuel Sedimenter

Pompa injeksi dan nozzle dibuat presisi pada ketelitian 1/1000 mm. Kemampuan mesin

akan sangat berpengaruh bila bahan bakar tercampur debu atau air. Karena itu sistem

bahan bakar dilengkapi dengan saringan bahan bakar dan fuel sedimenter, yang

digunakan untuk menyaring debu dan air dari bahan bakar.

a. Fuel filter

Untuk pompa injeksi tipe in-line umumnya menggunakan filter dengan elemen

kertas. Pada bagian atas filter body terdapat sumbat ventilasi udara yang

dipergunakan untuk mengeluarkan udara yang memungkinkan dapat bercampur

dengan bahan bakar. Pada saat tersumbat ventilasi udara dilonggarkan, gerakan

priming pump akan mengeluarkan udara dari sistem bahan bakar. Priming pump

pada pompa injeksi tipe in-line merupakan satu unit bersama feed pump yang

dipasangkan pada bodi pompa injeksi.

b. Sedimenter / Water Sparator

Sedimenter/ water sparator memisahkan air dari bahan bakar dengan memanfaatkan

perbedaan berat jenis. Bila tinggi air dan pelampung naik melebihi batas tertentu

pelampung akan terangkat dan ini menunjukkan bahwa air harus dibuang.

6. Nozzle dan nozzle Holder

Nozzle terdiri dari nozzle body dan needle. Nozzle menyemprotkan bahan bakar dari

pompa injeksi ke dalam silinder dengan tekanan tertentu untuk mengatomisasikan

bahan bakar secara merata. Pompa injeksi adalah sejenis katup yang dikerjakan

dengan sangat presisi dengan toleransi 1/1000. Karena itu bila nozzle perlu diganti

maka nozzle body dan needle harus diganti secara bersama-sama.

Struktur Feed Pump

PRIMING PUMP

PISTON SPRING

OUTLET CHECK VALVE

PUSH ROD

TAPPETCAMSHAFT

PISTON

INLET CHECK VALVE

PRESSURE CHAMBER

Page 49: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

49Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Nozzle dilumasi dengan solar. Nozzle holder berfungsi untuk menahan retaining nut dan

distance piece. Nozzle holder terdiri dari adjusting washer yang mengatur kekuatan

tekanan pegas untuk menentukan tekanan membukanya katup nozzle.

Cara Kerja

a. Sebelum penginjeksian

Bahan bakar yang bertekanan tinggi mengalir dari pompa injeksi melalui saluran

minyak pada nozzle holder menuju ke oil pool pada bagian bawah nozzle body.

b. Penginjeksian Bahan Bakar

Bila tekananan bahan bakar pada oil pool naik, ini akan menekan permukaan ujung

needle. Bila tekanan ini melebihi kekuatan pegas, maka nozzle needle akan

terdorong ke atas oleh tekanan bahan bakar dan nozzle needle terlepas dari nozzle

body seat. Kejadian ni menyebabkan nozzle menyemprotkan bahan bakar ke ruang

bakar.

c. Akhir Penginjeksian

Bila pompa injeksi berhenti mengalirkan bahan bakar, tekanan bahan bakar turun,

dan tekanan pegas (pressure spring) mengembalikan nozzle needle ke posisi

semula. Pada saat ini needle tertekan kuat pada nozzle body seat dan menutup

saluran bahan bakar.

Sebagian bahan bakar tersisa diantara nozzle needle dan nozzle body, antara pin

dan nozzle holder dan lain-lain, melumasi semua komponen dan kembali ke over

flow pipe.

Seperti terlihat diatas, nozzle needle dan nozzle body membentuk sejenis katup

untuk mengatur awal dan akhir injeksi bahan bakar dengan tekanan bahan bakar.

NEEDLE VALVE

NOZZLE BODY

LUBANG INJEKSI

CONICAL PIN

DARI POMPA INJEKSIKE TANGKI BAHAN BAKAR

OIL POOL

Page 50: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

50Diktat Dasar-Dasar Otomotif

7. Timing Injeksi Bahan Bakar

Karena injeksi bahan bakar mempunyai peranan penting terhadap gas buang dan

kemampuan mesin, timing injeksi harus diperiksa dan diatur secara rutin.

[Prosedur Pemeriksaan dan Penyetelan]

Putar flywheel (putar ke kiri) sehingga tanda timing injeksi (angka 150) segaris

dengan pointer pada lubang check rumah flywheel (menunjukkan bahwa piston

silinder 1 pada posisi 15º sebelum TMA pada akhir langkah kompresi (top kompresi)

). Pastikan bahwa pada saat ini tanda timer pompa injeksi dan tanda pada body

pompa injeksi segaris. Jika tanda ini tidak segaris, kendorkan kedua baut kopling dan

putar timer kekanan (searah jarum jam, dilihat dari bagian depan mesin). Tepatkan

tanda dan kemudian kencangkan baut kopling sesuai dengan momen yang

ditentukan.

LEAKAGE JOINT BOLT

GASKET

CAP NUT

GASKET

No.1 PRESSURE SPRING

PUSH ROD

No. 2 PRESSURE SPRING

SPRING SHEET

KNOCK PIN

SPACER

RETAINING NUTNOZZLE ASSEMBLY

SHIM FOR PRELIFT ADJUSTMENT

ADJUSTING SCREW

DARI POMPA INJEKSI

KEMBALI KE TANGKI BAHNAN BAKAR

Page 51: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

51Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Tanda pada Timer Pengecekan dan Penyetelan Timing Injeksi

Tanda TMA untuk tiap-tiap silinder [1-6], [3-4], dan [2-5] dan tanda timing injeksi

bahan bakar [1-6] dapat dilihat pada roda penerus (flywheel) dekat TMA untuk

memudahkan saat penyetelan celah katup dan penyetelan timing injeksi bahan

bakar.

Karena timing injeksi bahan bakar mempunyai peranan penting dalam menjaga

emisi gas buang dan performance mesin. Selalu periksa dan stel timing injeksi

secara rutin.

G. SISTEM PENDINGIN

Mesin menggerakkan piston untuk mencampur udara dan bahan bakar, membakarnya,

dan menciptakan ledakan. Dari panas tersebut tidak semuanya dirubah menjadi tenaga.

Hanya kira-kira 25 %. Kira-kira 45% lainnya hilang bersama gas buang, gesekan dan 30 %

diserap oleh mesin itu sendiri. Panas yang diserap oleh mesin harus dikeluarkan dari

mesin, sebab bila tidak mesin akan menjadi over heating dan mempercepat keausan.

Untuk effisiensi kerja suhu mesin juga harus dipertahankan pada suhu tertentu / suhu kerja

( 82-92 C ).

Fungsi dari sistem pendingin adalah:

1. Untuk mengurangi panas tinggi yang dihasilkan pada waktu pembakaran.

2. Mencegah mesin terlalu panas (over heating).

3. Menjaga mesin agar tidak terlalu dingin (over cooling)

4. Menjaga agar mesin selalu pada kondisi suhu kerja.

INJECTION PUMP MARK

COUPLING

TIMERADJUSTING

BOLT

POINTER

FLYWHEEL

FLYWHEEL HOUSING

DIRECTION OF ROTATION

TIMER MARK

Page 52: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

52Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Ada dua jenis sistem pendingin menurut media yang digunakan yaitu: sistem pendingin air

yang dipakai untuk sebagian besar mesin diesel dan sistem pendingin udara yang dipakai

untuk sebagian mesin bensin kecil.

Sistem pendingin air terdiri dari radiator, kipas pendingin, pompa pendingin, thermostat,

saluran air, dan bagian-bagian lain. Cairan pendingin mendinginkan mesin dan pada saat

yang sama juga bersirkulasi mendinginkan oil cooler, dan heater.

Sistem Pendingin

1. Radiator

Radiator berfungsi sebagai alat untuk mendinginkan air yang telah menyerap panas dari

mesin dengan cara membuang panas air tersebut melalui sirip-sirip pendinginnya.

Radiator terdiri dari tangki atas yang berfungsi untuk menampung air panas , inti radiator

dan sirip pendingin yang berfungsi untuk mengalirkan dan mendinginkan air dari tangki

atas ke tangki bawah. Dan tangki bawah yang berfungsi untuk menampung air yang telah

didinginkan oleh inti radiator dan selanjutnya disalurkan ke mesin melalui selang.

THERMOSTAT CYLINDER HEAD

HEADER TANK

WATER LEVEL SWITCH

RADIATOR

COOLANT PUMP

CYLINDER BLOCK

OIL COOLER

Page 53: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

53Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Tutup Radiator

Tutup radiator berfungsi untuk menahan agar pada suhu 100 C air pendingin tidak

mendidih dengan cara menahan expansi air saat panas, sehingga tekanan air menjadi

lebih tinggi dari tekanan udara luar. Disamping itu tutup radiator juga berfungsi

mempertahankan volume air pendingin baik saat panas maupun pada saat dingin. Untuk

memenuhi fungsinya tersebut tutup radiator dilengkapi dengan katup tekan dan katup

vakum. Untuk mengimbangi fungsi mempertahankan volume ini sistem pendingin

dilengkapi dengan tangki reservoir.

3. Tangki Resevoir

Tangki ini dihubungkan ke radiator dengan selang overflow. Bila volume cairan pendingin

berekspansi yang disebabkan naiknya temperatur, maka cairan pendingin yang

berlebihan dikirim ke tangki cadangan. Bila temperatur turun, maka cairan pendingin

yang ada didalam tangki cadangan akan kembali ke radiator. Dengan demikian volume

air pendingin akan selalu tetap. Model ini banyak digunakan pada sistem pendingin

kendaraan - kendaraan kecil dan menengah.

OVERFLOW PIPE RADIATOR CAP

UPPER TANK

RADIATOR CORE

LOWER TANK

DRAIN COCK RADIATOR

RADIATOR HOSE

THERMOSTAT

DARI CYLINDER HEAD

KE CYLINDER BLOCK

RADIATOR HOSE

WATER PUMP

COOLING FAN

UD

AR

A

RADIATOR CAP VALVE SPRING

RADIATOR UPPER TANK

VACUUM VALVEPRESSURE VALVE

KE RESERVOIR TANK

DARI RESERVOIR TANK

Page 54: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

54Diktat Dasar-Dasar Otomotif

4. Pompa Air

Berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dengan jalan membuat perbedaan

tekanan antara saluran isap dan saluran tekan yang terdapat pada pompa. Pompa air

yang biasanya digunakan pada sistem pendingin umumnya adalah pompa sentrifugal.

Pompa ini digerakkan oleh mesin dengan menggunakan tali kipas (V belt) dan Puli.

5. Kipas Pendingin

Berfungsi untuk mengalirkan udara pada radiator agar panas yang terdapat pada inti

radiator dapat dirambatkan dengan mudah ke udara. Aliran udara pada mesin-mesin

kendaraan selalu paralel dengan gerakan kendaraan, tetapi berlawanan. Karena itu kipas

pendingin dan radiator selalu tegak lurus terhadap arah dari gerakan kendaraan.

Ada tiga jenis kipas pendingin yang digunakan pada motor yaitu ;

a. Kipas Biasa

Pada model ini kipas dihubungkan langsung dengan poros pompa pendingin.

Sehingga putaran kipas selalu mengikuti putaran mesin. Pada model ini bila pada

putaran mesin masih rendah temperatur mesin dapat dipertahankan, maka pada

putaran tinggi mesin akan cenderaung over cooling, dan sebaliknya bila temperatur

kerja pada putaran tinggi dapat tercapai maka pada saat putaran mesin rendah, maka

mesin akan cenderung overheating. Untuk mengatur kemampuan kipas dengan

mengatur jumlah blade dan ukuran kipas.

b. Kipas Dengan Kopling Fluida

Pada model ini antara poros penggerak kipas dan kipas diberikan kopling fluida.

Kopling fluida ini akan mengatur putaran dari kipas pendingin, dimana putaran kipas

WATER PUMP (TIPE BALL BEARING)

DRAIN HOLE

BEARING

PUMP SHAFT

FAN CENTER

PUMP COVER

IMPELLERSEAL UNIT

PULLEY

PUMP BODY

RADIAL SHAPE VORTEX SHAPE

TIPE IMPELLER

Page 55: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

55Diktat Dasar-Dasar Otomotif

akan lebih lambat dari pada putaran mesin pada saat suhu air pendingin lebih rendah

dari suhu kerja. Saat temperatur air pendingin tinggi, maka putaran kipas akan

mendekati putaran mesin. Sehingga udara yang mengalir melewati radiator juga lebih

banyak.

c. Kipas Dengan Motor Listrik

Pada model ini kipas digerakkan oleh motor listrik dimana kerja dari motor listrik ini

tergantung dari temperatur air pendingin yang akan mengatur aliran arus listrik dari

baterai ke motor listrik. Cara kerja dari kipas ini adalah pada saat temperatur air

pendingin melebihi temperatur kerja ( 93C) maka switch pengatur kerja motor listrik

akan menghidupkan motor listrik. Sedangkan bila temperatur mesin dibawah

temperatur kerja maka motor listrik ini akan berhenti berputar.

6. Thermostat

Pada saat mesin yang masih dingin mulai dihidupkan, bila air pendingin ikut bersirkulasi

dari mesin melalui radiator, maka suhu air pendingin akan lama mencapai suhu kerja.

Untuk itu pada sistem pendingin dilengkapi juga dengan katup thermostat yang berfungsi

untuk menahan air pendingin agar hanya bersirkulasi pada mesin saat suhunya masih

rendah dan menyalurkan air dari mesin ke radiator saat mesin telah mencapai suhu kerja

idealnya. Pada thermostat dilengkapi dengan katup jiggle yang berfungsi untuk

mengeluarkan gelembung udara pada saat mengisi air radiator. Katup ini akan menutup

saat air pendingin bersirkulasi ketika mesin dihidupkan akibat adanya tekanan dari

sirkulasi air.

COOLING FAN

COUPLING CASE

STORAGE CHAMBER

THERMOSTAT

SLIDE VALVE

COUPLING ROTOR BEARING

CASE

COUPLING SHAFT

INFLOW HOLE

SLIDE VALVE

THERMOSTAT

DRIVE CHAMBER

LABYRINTHROD

COUPLING CASE

LABYRINTH

COUPLING SHAFT

BEARING CASE

Page 56: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

56Diktat Dasar-Dasar Otomotif

H. SISTEM KELISTRIKAN

1. Baterai

Baterai adalah alat elektrokimia yang dibuat untuk mensuplai listrik ke sistem starter,

lampu-lampu dan alat listrik lainya. Alat ini menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia,

yang dikeluarkan bila diperlukan dan mensuplainya ke masing-masing sistem kelistrikan

atau alat yang memerlukannya.

a. Kontruksi Baterai

Sebagaimana ditunjukkan dalam gambar di bawah, baterai terdiri dari rangkaian pelat

(Plat Assembly) yang terdiri dari pelat positif dan negatif yang digabungkan dengan

separator berseling, larutan elektrolit, dan sebuah kotak baterai sebagai dudukan

bagian-bagian tersebut.

Sebagaimana ditunjukkan dalam gambar dibawah, rangkaian pelat merupakan

kombinasi beberapa pelat yang dilengkapi dengan pole dan dipisahkan dengan

separator yang dapat mencegah hubungan singkat dan tutup kaca untuk

menggabungkan bahan-bahan tersebut.

SPINDLECASE

WAX SYNTHETIC RUBBER PELLET

SPRING

VALVE

(1) KONDISI TERTUTUP (2) KONDISI TERBUKA

TEKANAN AIR

UDARA UDARA

TERBUKA TERTUTUP

Katup Jiggle Pada Thermostat

Page 57: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

57Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Perhatian

Elektrolit baterai adalah asam yang kuat dan dapat membakar

kulit, mata dan merusak pakaian. Bila elektrolit mengenai kulit

atau pakaian, basuhlah segera dengan air dan netralkan asam

dengan campuran soda dan air. Bila asam mengenai mata,

bilaslah dengan air beberapa menit kemudian hubungilah dokter

Rangkaian pelat yang telah jadi, dimasukkan ke dalam kotak baterai dan jadilah sel

baterai. Tegangan sebuah sel sekitar 2,2 V. Sebuah baterai 12V mempunyai 6 sel

yang dirangkai secara seri dan bila kapasitasnya penuh saat diukur tegangannya akan

mencapai 13,2 Volt. Sebagian besar baterai yang digunakan pada otomobil

mempunyai 3-5 pelat positif per sel. Untuk keperluan tertentu ada baterai yang

mempunyai 14 pelat positip. Semakin banyak pelat yang digunakan, semakin besar

kapasitas baterai.

Struktur Baterai Rangkaian Pelat

b. Elektrolit Baterai

Elektrolit baterai ialah larutan asam sulfat dengan air sulingan. Berat jenis elektrolit

baterai pada saat terisi penuh ialah antara 1.260 – 1.280 (pada temperature 20C).

Perbedaan ini disebabkan perbandingan antara air sulingan dan asam sulfat.

c. Kotak Baterai

Wadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai.

Ruangan didalamnya dibagi menjadi ruangan sesuai dengan jumlah selnya. Pada

kotak baterai terdapat garis tanda upper dan lower.

TERMINAL

LID CELL PLUG

CONNECTOR

SEPARATOR

GLASS MATPOSITIVE PLATE

NEGATIVE PLATE

BATTERY JAR

GLASS MAT

POSITIVE PLATE

NEGATIVE PLATE

SEPARATOR

POLE

POLE

Page 58: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

58Diktat Dasar-Dasar Otomotif

d. Sumbat Ventilasi

Sumbat ventilasi ialah tutup untuk lubang pengisian elektrolit. Sumbat ini juga

berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen (yang terbentuk saat pengisian) dan uap

asam sulfat didalam baterai dengan cara membiarkan gas hidrogen keluar lewat

lubang ventilasi, sedangkan uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan

menetes kembali ke bawah.

e. Kapasitas Baterai

Kapasitas baterai menunjukkan jumlah listrik yang disimpan baterai yang dapat

dilepaskan sebagai sumber listrik. Dinyatakan dalam ampere jam (AH) sebagai

berikut:

AH = A (amper) x H (Jam)

Kapasitas baterai berubah tergantung kondisi pengeluarannya. JIS mendefinisikan

kapasitas baterai sebagai jumlah listrik yang dilepaskan sampai tegangan

pengeluaran akhir menjadi 10,5 V dalam 5 jam. Sebagai contoh baterai dalam

keadaan terisi penuh dikeluarkan muatannya secara terus menerus 10 A selama 5

jam sampai mencapai tegangan pengeluaran akhir (10,5 V). Maka kapasitas baterai

ialah 50 AH (10 x 5 jam)

f. Pemeriksaan Isi Baterai

Untuk memeriksa isi baterai, dapat dilakukan dengan pengukuran berat jenis elektrolit

dan tes beban. Dengan tes tersebut dapat ditentukan kondisi baterai.

1). Memeriksa Berat Jenis Elektrolit

Ukur berat jenis dengan hydrometer. Jangan menambahkan air suling menjelang

pengukuran kecuali kurang sekali dan elektrolit yang masuk ke hidrometer kurang.

Bila ditambahkan air isilah baterai segera sampai terbentuk gas yang cukup untuk

merangsang elektrolit sebelum pengukuran dilakukan.

KARET SEAL

ULIR

GAS HIDROGENVENTILASI

ASAM SULFAT JATUH

GAS DAN UAP ASAM SULFAT

Page 59: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

59Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Berat jenis standar pada 200C saat baterai terisi penuh adalah 1.250 –1.270

(baterai dengan berat jenis nominal 1.260) dengan perbedaan antar sel 0.025 atau

kurang.

Tabel berikut menunjukkan tindakan yang harus dilakukan dari pengukuran berat

jenis tersebut:

HASIL PENGUKURAN TINDAKAN

1.280 Atau lebih Tambahkan air suling agar berat jenis berkurang

1.220 – 1.270 Tidak Perlu Tindakan

1.210 atau kurang Lakukan pengisian penuh, ukur berat jenis.

Bila masih dibawah 1.210 ganti baterai.

Perbedaan berat jenis antar sel kurang dari 0.040

Tidak perlu tindakan

Perbedaan berat jenis antar sel 0.040 atau lebih

Lakukan pengisian penuh, ukur berat jenis.

Bila berat jenis antar sel melebihi 0.030, setel

berat jenis. Bila tidak bisa dilakukan, ganti

baterai

2). Tes Beban ( Arus Besar)

Keluarkan arus dari baterai empat kali kapasitasnya dan ukur tegangan terminal

setelah lima detik. Tegangan terminal harus 9,6 Volt atau lebih. Bila tegangan

kurang dari 9,6 Volt berarti baterai telah lemah dan harus diganti.

2. Starter

Karena mesin tidak dapat hidup dengan sendirinya, mesin harus diputar dengan

kekuatan luar untuk memulai memutarkan poros engkol dan membantu menghidupkan

mesin. Sistem penggerak mula ini biasa disebut dengan sistem starter. Sistem starter

yang digunakan pada automobil saat ini umumnya menggunakan motor listrik. Motor

listrik ini kemudian lebih dikenal dengan istilah motor starter. Motor starter dituntut untuk

dapat menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecil yang tersedia pada

baterai. Disamping itu motor starter dituntut juga berukuran sekecil mungkin. Untuk

itulah maka umumnya motor DC seri banyak digunakan. Dengan perbandingan

kompresi yang tinggi, mesin diesel memerlukan starter yang mampu menghasilkan

kekuatan yang cukup besar ketika memutarkan poros engkol.

Page 60: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

60Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Kontruksi Motor Starter

Motor starter dilengkapi dengan magnetic switch yang berfungsi untuk memindahkan

gigi pinion agar berkaitan atau lepas dengan ring gear, dimana ring gear ini

dipasangkan mengelilingi fly wheel yang dibaut pada poros engkol. Ada dua jenis

starter yang digunakan pada automobil yaitu tipe konvensional dan tipe reduksi. Saat ini

sebagian besar automobil banyak menggunakan motor starter tipe reduksi. Umumnya

motor starter digolongkan berdasarkan output nominalnya.

MOTOR

Motor Starter ( 24 V – 7 KW)

3. Generator

Meskipun baterai memasok tenaga listrik yang diperlukan oleh kendaraan, tenaga

yang disimpan baterai akan habis jika baterai terus menerus dipakai. Karena itu, baterai

harus diisi ulang selama mobil sedang dihidupkan. Generator tidak hanya mensuplai

arus ke peralatan listrik saat kendaraan berjalan, tetapi juga mengisi ulang baterai

dengan arus surplusnya. Ada dua jenis generator yaitu : Dinamo (generator arus

searah/DC) dan Alternator (generator arus bolak-balik/AC). Saat ini sebagian besar

kendaraan menggunakan altenator.

Altenator (24V – 35A)

PINION CLUTCH

SHIFT LEVER

ENGAGE SWITCH

MOTOR

REDUCTION GEAR

PULLEY

BALL BEARING

FAN

STATOR COIL

STATOR CORE

ROTOR CORE

DIODE

ROLLER BEARING

FIELD COIL

REAR BRACKETFRONT BRACKET

Page 61: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

61Diktat Dasar-Dasar Otomotif

a. Altenator

Alternator dapat memasok arus pengisian kembali meskipun pada putaran

mesin rendah, dimana sebuah dinamo tidak bisa melakukannya. Arus out put AC

pada alternator disearahkan oleh dioda (rectifier) sebelum dialirkan ke beban atau

baterai. Penggunaan alternator mempunyai beberapa keuntungan yaitu : tidak

memerlukan lagi komutator sehingga mempunyai daya tahan yang lebih lama, tidak

ada gangguan gelombang radio, pada putaran mesin yang rendah mampu

membangkitkan arus pengisian dan susunan regulator yang sederhana. Komponen

utama alternator adalah rotor yang menghasilkan medan magnet listrik, stator yang

menghasilkan arus listrik bolak-balik dan beberapa diode untuk menyearahkan arus.

Untuk mendukung kerjanya alternator ditambah dengan komponen sikat-sikat

yang berfungsi untuk mensuplai arus listrik ke rotor untuk menghasilkan

kemagnetan, bearing-bearing yang memungkinkan rotor dapat berputar lembut dan

kipas untuk mendinginkan rotor stator dan diode.

Besarnya tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh alternator sebenarnya

berfariasi menurut putaran dari mesin, dimana semakin cepat putaran mesin maka

akan semakin besar pula tegangan yang dihasilkan. Bila tegangan yang dihasilkan

terlalu besar, maka hal ini akan berbahaya terhadap komponen-komponen

kelistrikan. Karena itu agar besarnya tegangan ini stabil maka pada pengisian

dilengkapi dengan regulator. Ada dua tipe regulator yang digunakan yaitu regulator

tipe kontak point dan regulator tanpa kontak point (pointless regulator). Regulator

tanpa point ini sering disebut pula sebagai regulator IC. Saat ini sebagian besar

kendaraan telah menggunakan regulator IC karena beberapa keuntungan yaitu :

a. Ukuran alternator yang kecil dengan out put yang besar.

b. Tidak memerlukan penyetelan tegangan.

Gambar Diagram Alternator Untuk Mesin H 07C

ALTERNATOR REGULATORKeterangan :

1. Alternator2. Regulator3. Kunci Kontak4. Baterai5. Beban

6. Switch Baterai7. Field Coil8. Stator coil9. Resistor

10. Diode Rectifier

Page 62: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

62Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Prinsip kerja dari rangkaian ini adalah saat switch baterai “On”, kunci kontak pada posisi

“On”, maka arus listrik akan dapat mengalir melalui field coil kemudian ke masa. Hal ini

menyebabkan inti field coil berubah menjadi magnet. Saat mesin dihidupkan maka

kumparan startor akan dipotong oleh medan magnet rotor sehingga kumparan ini

menghasilkan arus listrik. Arus ini kemudian dialirkan ke diode rectifier untuk di

searahkan dan kemudian dialirkan ke terminal B untuk dialirkan ke baterai dan ke

beban. Saat tegangan di terminal B melebihi tegangan yang ditentukan, maka regulator

akan mengatur besarnya arus yang mengalir ke field coil untuk mengatur besarnya

kemagnetan inti startor. Dengan pengaturan besarnya kemagnetan ini maka besarnya

tegangan yang dihasilkan oleh alternator akan stabil walaupun putaran mesin berubah-

ubah.

I . METODE PENGENCANGAN BAUT

Metode pengencangan baut ada dua, yaitu : metode elastic region (konvensional)

dan metode plastic region (angle torque).

1). Metode elastic region

Pada metode ini momen pengencangan bertambah sesuai dengan putaran baut,

bila baut dikeraskan melebihi elastic region hanya sudut putar yang bertambah

tetapi momennya tetap.

2). Metode plastic region

Pada tipe mesin tertentu, baut cylinder head dan main cap bearing dikencangkan

dengan metode plastic region. Pada metode ini, pertama baut dikencangkan pada

momen yang mendekati yield point (titik getas), kemudian diputar lagi sampai

melewati yield point. Baut tipe ini menghalangi tegangan aksial di daerah plastic

region.

DAERAH ELASTIS

TITIK GETAS

DAERAH PLASTIS

VARIASI KECIL

VARIASIBESAR

TE

KA

NA

N A

KS

IAL B

AU

T

PATAH

PEMANJANGAN BAUT

Page 63: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

63Diktat Dasar-Dasar Otomotif

CATATAN :

Untuk menghindari deformasi atau perubahan bentuk saat melepas dan

mengencangkan baut harus dilakukan dalam tiga tahap dan harus sesuai

urutannya.

Ukurlah panjang baut, bila melebihi standar harus diganti.

Sebelum memasang baut oleskan oli pada ulir baut dan dibawah kepala baut.

Page 64: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

64Diktat Dasar-Dasar Otomotif

BAB III DASAR CHASIS

A. KOPLING

Kopling terletak diantara mesin dan transmisi. Kopling berfungsi untuk;

1. Memindahkan tenaga dari mesin ke transmisi.

2. Mengatur besarnya momen saat kendaraan mulai berjalan

3. Memungkinkan perpindahan tingkat kecepatan transmisi secara halus dan lembut

Terdapat banyak jenis kopling, tetapi secara umum kopling dapat dikelompokkan menjadi

kopling gesek dan kopling fluida/kopling cair. Kopling gesek menggunakan plat gesek, yang

kedua sisinya ditekan untuk memindahkan tenaga melalui gesekan. Saat tenaga diputus,

plat yang ditekan bebas dan tidak ada gesekan. Berdasarkan jumlah plat geseknya, kopling

gesek dapat dibedakan menjadi 2 yaitu kopling gesek plat tunggal dan kopling gesek plat

ganda. Berdasarkan media kerjanya kopling gesek dapat dibedakan menjadi 2 yaitu kopling

gesek plat kering dan kopling gesek plat basah.

Kopling gesek plat kering adalah kopling gesek yang bekerjanya harus dalam

kondisi kering. Pada kopling model ini bila terkena oli akan menyebabkan daya gesek

kopling turun (slip).

Kopling gesek plat basah adalah kopling gesek yang bekerjanya harus direndam

dalam pelumas. Bila kopling model ini tidak terendam oli maka akan menyebabkan daya

geseknya turun (slip)

Kopling fluida memindahkan tenaga gerak dari mesin melalui cairan, dan kopling

fluida dapat berupa kopling cairan atau torque conventer. Kopling cairan mengacu pada alat

yang tidak mempunyai efek amplifikasi/penguatan putaran, memindahkan putaran sisi

output dalam rasio satu-satu dengan input putaran. Torque conventer mempunyai efek

penguatan putaran, dan nilai penguatan putaran berbeda-beda menurut rasio kecepatan

pada sisi output.

Pegas koil Pegas Diafragma Pegas koil

(Coil spring) (Diapragma spring) (Coil spring)

Torque Conventer Kopling Fluida

Kopling fluida

Jenis Basah

Jenis Kering

Jenis Plat Ganda

Jenis Basah

Jenis Kering

Jenis Plat Tunggal

Kopling gesek

Kopling

Page 65: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

65Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1. Komponen Utama Kopling

Komponen utama kopling terdiri dari tutup kopling (clutch cover) yang terikat pada fly

wheel, plat penekan (pressure plat) yang berfungsi untuk menekan plat kopling agar

menempel pada fly wheel. Plat kopling (clutch disch) yang berfungsi untuk memindahkan

tenaga dari fly wheel ke input shaft transmisi melalui tenaga gesek. Pegas kopling (clutch

spring) yang berfungsi untuk menekan agar pressure plate selalu menekan plat kopling.

Tuas pembebas (release lever) yang berfungsi untuk meneruskan gerakan dari release

bearing membebaskan pressure plate. Serta release fork untuk meneruskan gerakan

clutch pedal.

2. Prinsip Kerja Kopling Gesek Plat Tunggal

Cara Kerja Kopling Jenis Pegas Koil

Prinsip kerja dari kopling ini adalah:

Seperti telah diuraikan bahwa kopling berfungsi untuk memindahkan tenaga dari mesin

ke transmisi melalui tenaga gesek. Hal ini dilkukan dengan cara menghubungkan fly

wheel dan plat penekan ke clutch disc yang terhubung ke input shaft transmisi secara

bertahap. Hubungan antara fly wheel, pressure plate dan clutch disch diatur oleh pegas

kopling dan dikontrol oleh pengemudi melalui mekanisme pedal kopling.

Saat pedal kopling ditekan maka tekanan ini akan diteruskan oleh release fork menekan

release bearing. Release bearing menekan release lever, sehingga release lever

mengungkit pressure plat melawan clutch spring. Dengan demikian maka antara

pressure plate, fly wheel dan clutch disch terdapat celah sehingga plat kopling tidak

CLUTCH PEDAL

RELEASE FORK

RELEASE LEVER

INPUT SHAFT

RELEASE BEARING

COVER CLUTCH

CLUTCH SPRING

PRESSURE PLATE

FLYWHEEL

CLUTCH DISK

ENGINE SIDE

Page 66: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

66Diktat Dasar-Dasar Otomotif

bergesekan dengan fly wheel maupun pressure plate. Hal ini menyebabkan putaran

mesin tidak lagi diteruskan ke input shaft transmisi. Saat pedal kopling dilepas, maka

clutch spring akan mendorong pressure plate, release lever dan release bearing ke

posisi semula, sehingga antara pressure plate, clutch disch dan fly wheel kembali terjadi

gesekan. Dengan demikian maka putaran mesin akan disalurkan ke input shaft

transmisi melalui clutch disch.

Bila pedal kopling ditekan sedikit, tekanan cluth spring akan berkurang, sehingga

gesekan antara fly wheel, plat kopling dan pressure plate kecil dan plat kopling slip,

dengan demikian tenaga mesin yang dipindahkan ke input shaft transmisi hanya

sebagian.

2. Mekanisme Penggerak Kopling

a. Sistem mekanis

Pada sistem ini tenaga dari pedal

kopling diteruskan ke release fork

melalui release cable / kabel

pembebas. Kontruksinya

sederhana, tetapi sistem ini tidak

kuat. Sehingga hanya digunakan

pada mobil-mobil kecil.

b. Sistem Hidroulic

Pada sistem ini gerakan pedal kopling ke

dirubah menjadi gerakan hidrolis oleh master

silinder dan kemudian diteruskan ke release

fork melalui release silinder. Walaupun

kontruksinya rumit, tetapi sistem ini mampu

menghasilkan tenaga penggerak yang besar,

sehingga mekanisme ini banyak digunakan

pada kendaraan-kendaraan berat.

Keuntungan dari sistem ini adalah:

kehilangan tenaga akibat gesekan kecil,

tenaga penginjakan pedal kopling lebih

ringan, pemindahan tenaga pedal kopling

lebih cepat dan penempatan pedal kopling

dan master silinder lebih mudah.

RELEASE CABLE

RELEASE LEVER

RELEASE FORK

RELEASE CABLE

MASTER SILINDER

PUSH ROD

SELANG FLEKSIBLE

RELEASE FORK

CLUTCH COVER

RELEASE SILINDER

Page 67: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

67Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Namun disamping keuntungan tersebut, kelemahan dari sistem ini adalah kontruksi lebih

rumit dan bila sampai terdapat udara dalam sistem hidrolis atau kebocoran sistem hidrolis

maka kerja dari sistem ini menjadi tidak baik.

2. TRANSMISI

Suatu kendaraan memerlukan torsi yang bervariasi, tergantung pada kondisi

perjalanan (mulai jalan, jalan menanjak, jalan kecepatan tinggi pada jalan yang rata, dll).

Sedangkan momen yang dihasilkan oleh mesin mendekati tetap, sementara tenaganya

bertambah sesuai dengan putaran mesin. Untuk menyesuaikan momen mesin dengan

momen yang dibutuhkan oleh kendaraan, maka pada kendaraan dilengkapi dengan

transmisi. Secara garis besar fungsi dari transmisi ini adalah:

Untuk memindahkan tenaga dari mesin ke roda melalui sistem pemindah daya.

Menyediakan beberapa tingkat percepatan untuk menyesuaikan momen mesin dengan

momen yang dibutuhkan oleh kendaraan.

Untuk memungkinkan kendaraan berjalan mundur

Pengaturan ini menggunakan beberapa pasang unit roda gigi.

1. Prinsip Dasar Roda Gigi Transmisi

Bila dua roda gigi dikombinasikan seperti pada gambar dibawah, arah putaran dari

output shaft akan berlawanan arah dengan arah putaran input shaft. Sedangkan

perbandingan putaran input shaft dengan out put shaft adalah sebanding dengan

perbandingan jumlah gigi roda gigi input (A) dengan jumlah gigi roda gigi out put (B).

DRIVEN SHAFT

DRIVE SHAFT

MOMEN

PENAMBAHAN MOMEN

A

B

B

A

OUT PUT SHAFT

INPUT SHAFT

Gear Ratio =B

A

Dimana : A = Jumlah gigi roda gigi A B = Jumlah gigi roda gigi B

Page 68: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

68Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Dalam Transmisi dua pasang roda gigi dikombinasikan seperti pada gambar dibawah

untuk memperoleh putaran out put shaft searah dengan putaran input shaft.

Perbandingan putaran roda gigi dalam perkaitan tersebut dapat dinyatakan sebagai

berikut:

Mesin tidak dapat berputar arah kebalikan. Karena itu untuk memungkinkan agar

kendaraan dapat berjalan mundur maka antara roda gigi C dan D ditambahkan sebuah

roda gigi E (Idle gear) seperti gambar dibawah sehingga arah putaran out put shaft

akan berlawanan arah dengan putaran input shaft.

Gerak Mundur

Gear ratio =

Dimana :

A = Jumlah gigi roda gigi A

B = Jumlah gigi roda gigi B

B = Jumlah gigi roda gigi C

D = Jumlah gigi roda gigi D

x

B

A

D

C

Gear ratio =

Dimana : A = Jumlah gigi roda gigi A

B = Jumlah gigi roda gigi B

B = Jumlah gigi roda gigi C

D = Jumlah gigi roda gigi D

E = Jumlah gigi roda gigi E

x

B

A

E

C

D

E

x = x

B

A

D

C

B

A

C

D OUT PUT SHAFT

INPUT SHAFT

IDLE SHAFT

E

B

A

C

D

OUT PUT SHAFT

INPUT SHAFT

Gerak Maju

Page 69: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

69Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Gambar Potongan Transmisi

2. Jenis-Jenis Transmisi

Transmisi yang digunakan pada automobil dapat digolongkan menjadi :

a. Transmisi Manual

Pemilihan tingkat percepatan pada transmisi model ini dilakukan dengan tangan

dengan cara memilih perkaitan roda gigi, sehingga transmisi ini juga disebut

transmisi model selective gear. Transmisi model ini mempunyai keuntungan :

kontruksi sederhana, harga murah, ukuran kecil dan kerusakan yang timbul lebih

mudah diperbaiki. Sedangkan kerugian dari transmisi model ini adalah perbandingan

roda gigi tidak kontinue (ada beberapa tingkat percepatan), memerlukan pemindahan

tingkat percepatan sesuai dengan kondisi jalan dan menimbulakan suara berisik.

INPUT SHAFT

SHIFT & SELECT SHAFT LEVER

LOCK BALLSHIFTER SHAFT

FIRST GEAR

REVERSE GEAR

OIL SEAL

MAIN SHAFT

FRONT BEARING RETAINER

COUNTER SHAFT

COUNTER SHAFT REAR BEARING

COUNTER SHAFT DRIVE GEAR

Selective gear

(Transmisi manual)

Automatic Transmission

Transmisi

Sliding mesh type

Constant mesh type

Synchromesh type

Fluid type

Electric type

Page 70: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

70Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1). Tipe Sliding Mesh

Pada model ini transmisi dilengkapi dengan gigi-gigi yang meluncur (sliding

gear) dengan ukuran yang bermacam-macam dan dipasang pada poros out put.

Pemilihan tingkat percepatan dilakukan dengan meluncurkan gigi-gigi ini ke

counter gear (gigi susun) untuk memperoleh perbandingan gigi (gear ratio yang

tepat). Transmisi model ini biasanya mempunyai 3 sampai 5 tingkat kecepatan

maju dan satu tingkat kecepatan mundur. Transmisi tipe ini banyak digunakan

pada sepeda motor dan mobil-mobil kecil pada kecepatan 1, kecepatan 2 dan

kecepatan mundur.

2). Transmisi Tipe Constant Mesh

Roda gigi selalu berpasangan dan pemilihan tingkat percepatan dilakukan

dengan memilih dan menghubungkan poros dengan pasangan roda gigi dengan

menggerakkan sebuah sleeve yang meluncur pada alur poros. Bagian ini

biasanya digunakan pada kecepatan mundur, kecepatan satu dan kecepatan 2

pada kendaraan berat.

INPUT SHAFT

LOW AND REVERSE SLIDING GEAR

GEAR SHIFT FORK

SECOND GEAR

IDLE GEAR

LOW SPEED GEARCOUNTER SHAFT DRIVE GEAR

OUT PUT SHAFT

CLUTH

DRIVE GEAR

COUNTER SHAFT

REVERSE GEAR

SECOND SLIDING GEAR

Sebelum Perpindahan gigi

Prinsip Kerja Transmisi Tipe Constans Mesh

COUNTER SHAFT

INPUT SHAFTOUTPUT SHAFT

RODA GIGISELALU

BERHUBUNGAN

Setelah Perpindahangigi

Page 71: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

71Diktat Dasar-Dasar Otomotif

3). Transmisi Tipe Synchromesh

Perpindahan tingkat percepatan pada transmisi model sliding mesh dan constant

mesh untuk memindahkan tingkat percepatan diperlukan waktu untuk menunggu

hingga kecepatan antara gigi-gigi yang akan berkaitan putarannya sama. Bila

putaran tidak sama maka perpindahan tingkat percepatan ini akan mengalami

kesulitan dan menimbulkan suara yang kasar dan akan mempercepat kerusakan

komponen transmisi. Sehingga untuk melayani transmisi ini diperlukan suatu

ketrampilan.

Untuk mengatasi masalah ini, alat synchromesh dipasang antara sleeve dan

roda gigi yang selalu berpasangan. Pada kendaraan berat, synchromesh

digunakan pada kecepatan dua, tiga atau diatasnya. Dengan penggunaan

transmisi model syncromesh ini, memungkinkan perpindahan gigi dengan

lembut dan cepat tanpa menimbulkan bahaya pada gigi-gigi.

b. Transmisi Otomatis

Pada transmisi model ini pemindahan tingkat percepatan akan berjalan sesuai

dengan kondisi medan yang dilalui secara otomatis. Transmisi otomatis ini

biasanya juga dilengkapi dengan kopling otomatis. Transmisi otomatis ini banyak

digunakan pada kendaraan-kendaraan ringan. Sebagai media pemindah kecepatan

biasanya digunakan fluida ataupun rangkaian elektronik. Transmisi ini mempunyai

SHAFT

GEAR SYNCHRORING

GEAR

SHAFT

Sebelum Perpindahan gigi Selama perpindahan gigi

Setelah perpindahan gigi

Ring Synchroditekan ke arahgigi yang dipilih

Roda gigi dihubungkansetelah kecepatankedua gigi sama

Prinsip Kerja Transmisi Tipe Synchromesh

Page 72: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

72Diktat Dasar-Dasar Otomotif

kelemahan kontruksi yang rumit, harga mahal dan kalau terjadi kerusakan

penanganannya sulit. Dibawah ini merupakan salah satu contoh transmisi otomatis

yang menggunakan fluida sebagai pengontrol.

C. POROS PROPELLER

Transmisi mobil dipasang tetap (mati) pada mesin, tetapi poros roda belakang tidak

dipasang secara langsung pada rangka. Poros roda belakang dipasang melalui pegas

suspensi, hal ini menyebabkan poros roda belakang bergerak naik turun akibat keadaan

permukaan jalan maupun akibat perubahan beban. Hal ini menghasilkan variasi posisi

hubungan antara transmisi dan poros roda belakang. Saat kendaraan berbelok ke kiri atau

ke kanan, pegas juga mengalami bengkok ke kiri dan ke kanan. Karena itulah perlu

dipasang suatu alat pemindah tenaga yang dapat meneruskan tenaga dari transmisi ke

rear axle dengan lembut tanpa terpengaruh perubahan posisi rear axle dan transmisi. Alat

ini adalah poros propeller yang dilengkapi dengan universal joint.

Sistem Pemindah Tenaga

PROPELLER SHAFT

UNIVERSAL JOINTTRANSMISSION

CLUTCHENGINE DIFFERENTIAL

REAR AXLE

PLANETARY GEAR UNIT

TORQUE CONVENTER

HYDRRAULIC CONTROL SYSTEM

Page 73: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

73Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Propeller yang digunakan pada kendaraan harus memenuhi syarat-syarat berikut:

Ringan, tahan terhadap puntiran dan kebengkokan

Dapat mengatasi perubahan jarak dan posisi antara transmisi dan propeller

Dapat berputar dengan halus dan lembut baik pada putaran tinggi maupun putaran

rendah

1. Kontruksi Propeller

Pada umumnya propeller shaft terbuat dari tabung pipa baja dimana pada ke dua

ujungnya dipasang penghubung yang berbentuk universal joint. Pada propeller yang

panjang umumnya terdiri dari 2 atau 3 bagian yang disambung dengan 3 atau 4

universal joint. Pada poros propeller yang panjang ini biasanya pada bagian tengah

disangga oleh sebuah bantalan penyangga yang disambungkan ke chassis / cross

member. Bantalan ini biasa disebut sebagai center bearing dan pada bantalan

tersebut dilengkapi dengan karet untuk meredam getaran afar tidak diteruskan ke bodi

/ rangka.

Kontruksi Universal Joint

Sambungan Poros propeller

2. Universal Joint

Berfungsi untuk mengatasi perubahan sudut dan jarak antara transmisi dan differential.

Universal joint umumnya dilengkapi dengan sleeve joint yang berupa alur-alur yang

terdapat pada ujung universal joint dan berfungsi untuk mengatasi perubahan jarak.

NEEDLE ROLLER BEARING

FLANGE YOKEUNIVERSAL JOINT

BALANCE PIECE

SPIDE

PROPELLER SHAFT

Page 74: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

74Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Posisi Differential Pada Sistem Pemindah Tenaga

D. DIFFERENTIAL

Saat kendaraan sedang berbelok maka putaran roda penggerak (baik roda depan maupun

roda belakang) bagian kiri dan kanan berbeda. Bila tidak dibuat berbeda maka ada

kemungkinan salah satu ban akan terseret atau ada kemungkinan poros penggerak akan

patah. Hal ini dikarenakan jarak tempuh ke dua roda berbeda. Perbedaan putaran ini juga

terjadi saat kendaraan melewati jalan yang tidak rata. Untuk mengatasi masalah ini maka

roda penggerak dibagi menjadi 2 bagian dan diantara kedua poros tersebut dipasangkan

diferential. Dengan adanya differential maka kendaraan akan tetap stabil.

Menurut fungsinya komponen differential dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu:

1. Final Gear

Final gear terdiri dari drive pinion dan ring gear. Final gear ini berfungsi untuk mereduksi

putaran dan meningkatkan momen sebelum tenaga penggerak dipindahkan ke poros

roda belakang dari poros propeller. Disamping itu juga merubah arah putaran sampai

90º. Dengan adanya differential maka roda-roda gigi yang digunakan pada transmisi

dapat dibuat lebih kecil, sehingga bentuk transmisi dapat dibuat lebih kecil, dengan

demikian bentuk transmisinya juga menjadi kecil. Ada 2 jenis final gear yang digunakan

yaitu jenis spiral bevel gear dan hypoid bevel gear.

Spiral bevel gear mengacu pada jenis dimana sumbu roda gigi dan pinion penggerak

sejajar. Pada hypoid gear garis sumbu drive pinion dibuat lebih rendah dari garis

sumbu ring gear, sehingga posisi poros propeller dan lantai kendaraan dapat dibuat

lebih rendah, perkaitan gigi lebih baik, suara lebih halus dan kekuatan lebih besar.

Namun tipe hypoid ini proses pembuatanya lebih sulit, sehingga harganya lebih mahal.

Spiral bevel gear Hypoid gear

RING GEARPINION GEAR

OFFSET

UnitDifferential

Tipe Differential

Page 75: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

75Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Differential Gear

Differential gear mengacu pada alat yang berfungsi untuk mengatasi perbedaan putaran

antara roda kiri dan roda kanan ketika kendaraan berbelok. Seperti ditunjukkan dalam

gambar, jarak tempuh roda bagian dalam lebih kecil daripada roda bagian luar. Hal ini

disebabkan karena roda bagian luar harus berputar lebih banyak daripada roda bagian

dalam, kalau tidak mereka akan slip dan kendaraan tidak bisa berbelok dengan lembut.

Dengan membagi roda belakang menjadi dua bagian yang terpisah dan memasang

differential diantaranya, roda belakang bagian kanan dan kiri dapat berputar sendiri-

sendiri. Hal ini memungkinkan kendaraan dapat berbelok dengan mudah tanpa

menggunakan kekuatan yang terlalu besar pada poros dan roda, dan juga mencegah

kerusakan ban.

Prinsip Dasar Cara Kerja Unit Differential Gear

Untuk memudahkan pemahaman prinsip kerja dari roda gigi differential dapat

digunakan peralatan yang terdiri dari sebuah pinion gear dan 2 buah rack seperti

terlihat pada gambar dibawah. Kedua rack dapat bergerak bebas ke arah vertikal

pada dudukannya masing-masing. Pinion gear diletakkan diantara ke dua rack.

Pinion dihubungkan dengan sebuah batang penarik dan dapat digerakkan oleh

batang penarik. Roda gigi ini dapat bergerak bebas pada poros batang penarik.

OUTER WHEELINNER WHEEL

LARGE TURN

SMALL TURN

Perbedaan Jarak Tempuh Roda

BEBAN LEBIH KECIL

BEBAN LEBIH BERAT

BATANG PENARIK

PINION

RACK

Rack diberi beban berbeda Kedua rack diberi beban yang sama

Page 76: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

76Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Bila beban (W) yang beratnya sama diletakkan pada ke dua rack, kemudian batang

penarik ditarik ke atas maka kedua rack akan terangkat pada jarak yang sama

dengan gerakan batang penarik.

Tetapi bila beban yang lebih besar diletakkan pada rack sebelah kiri dan batang

penarik ditarik ke atas seperti gambar disamping, pinion akan berputar sepanjang

gerigi rack yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya perbedaan tahanan

yang diterima oleh pinion. Gerakan pinion ini akan menyebabkan rack yang

mendapat beban lebih kecil akan terangkat. Jarak rack yang terangkat sebanding

dengan jumlah putaran pinion. Dengan kata lain bahwa rack yang mendapat beban

lebih berat / tahanan yang lebih besar tidak bergerak, sedangkan rack yang

mendapatkan tahanan lebih kecil akan bergerak. Prinsip gerakan rack dan pinion ini,

merupakan prinsip yang menjadi dasar dalam perencanaan roda gigi differential.

3. Cara Kerja Differential

a. Saat Jalan Lurus

Pada saat ini gesekan / tahanan roda kiri dan kanan sama. Putaran drive pinion akan

diteruskan oleh ring gear dan memutarkan differential case. Karena tekanan kedua

poros A dan B sama besar, maka pinion differential gear berputar bersama differential

case, ring gear dan poros pinion. Dengan demikian pinion differential gear hanya

berfungsi untuk menghubungkan side gear bagian kiri dan kanan. Dengan demikian

kedua side gear berputar dan merupakan satu unit dengan putaran pinion dan

menyebabkan roda kiri dan roda kanan berputar pada putaran yang sama.

SPIDER

SAAT BERJALAN LURUS

DRIVE PINION

AXLE SHAFTSIDE GEAR

DIFFERENTIAL CASE

A B

RPM A = B

Page 77: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

77Diktat Dasar-Dasar Otomotif

b. Saat Kendaraan Berbelok

Pada saat ini putaran roda sebelah dalam lebih lambat dari pada roda sebelah luar. Hal

ini menyebabkan roda sebelah dalam (sisi A) mempunyai tahanan yang lebih besar dari

pada roda sebelah luar (sisi B). Hal ini menyebabkan tiap-tiap pinion differential gear

berputar mengelilingi porosnya masing-masing dan juga mengelilingi side gear. Hal ini

menyebabkan side gear B berputar lebih cepat dari pada side gear B.

c. Saat Salah Satu Roda Terjebak Pada Jalan Yang Berlumpur

Pada kondisi ini roda akan mengalami slip bila pedal gas ditekan. Hal ini dikarenakan

tahanan yang sangat rendah dari permukaan lumpur.

Hal ini akan menyulitkan untuk mengeluarkan roda dari lumpur. Ini disebabkan roda

yang terjebak dalam lumpur akan berputar dua kali lebih banyak dari pada putaran

ring gear.

E. POROS DEPAN (FRONT AXLE)

Dipasang untuk menopang beban kendaraan bagian depan. Poros depan terdiri dari

poros itu sendiri dan sambungan knuckle pada kedua ujung poros tersebut dengan king

pin. Front axle dihubungkan ke chassis melalui pegas suspensi.

GEAR DISTANCE

SPIDER

SAAT BELOK DAN JALAN TIDAK RATA

A B

RPM A < B

Page 78: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

78Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Poros Depan

1. Jenis Elliot dan Jenis Reverse Elliot

Ada 2 tipe pemasangan poros dan knuckle, yaitu jenis Elliot dan jenis reverse

elliot. Pada jenis elliot, king pin dipasang pada knuckle dan bantalan luncur dipasang

dalam poros. Sedangkan pada tipe reverse elliot, king pin dipasang pada axle (poros)

dan bantalan luncur di dalam knuckle.

2. Kelurusan Roda Depan (Front Wheel Alighment)

Kombinasi dari pemasangan front axle, sistem suspensi dan sistem kemudi

harus dapat memberikan tenaga kemudi yang ringan, menjaga kelurusan kendaraan

bagian depan dan belakang, gaya balik steer dan menjaga stabilitas kemudi.

Kebutuhan ini dapat dipenuhi dengan penyesuaian sudut pemasangan roda dan king

Tipe Pemasangan Poros Roda Depan dan Knuckle

ELLIOT TYPE REVERSE-ELLIOT TYPE

TIRE TURNING ANGLE

KNUCKLE

STOPPER BOLT

KNUCKLE ARM

HUB

HUB BOLT

OUTER HUB BEARING

INNER HUB BEARING

OIL SEAL GUIDE

OIL SEAL

KING

THRUST BEARING

TIE ROD BALL JOINT

TIE ROD

Page 79: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

79Diktat Dasar-Dasar Otomotif

pin. Penyesuaian dan penyetelan ini disebut Front Wheel Aligment (FWA). Bila

penyetelan FWA benar maka akan memperkecil stres dan keausan pada komponen-

komponen front axle, suspensi, sistem kemudi dan roda-roda. Unsur-unsur FWA

meliputi Chamber, Caster, King Pin, Toe-In / Toe Out dan Turning Radius.

Pengaturan dari unsur-unsur tersebut tergantung dari sistem suspensi, sistem

penggerak roda dan sistem kemudi. Tujuannya agar kemampuan kendaraan dan

stabilitas kemudi dapat dicapai dan komponen-komponen yang terkait lebih awet.

Pengukuran dari unsur-unsur tersebut tergantung dari beban kendaraan dan

penempatan kendaraan.

a. Chamber

Dilihat dari bagian depan kendaraan, roda depan dipasang dengan bagian atas

miring keluar atau kedalam. Sudut kemiringan ini disebut sudut chamber dan

ukurannya dihitung dalam satuan derajat dari posisi vertikal.

Bila bagian atas miring ke arah luar disebut chamber positip. Sedangkan bila

bagian atas miring ke dalam disebut chamber negatif. Kendaraan Hino umumnya

menggunakan chamber positip.

Keuntungan chamber positip ini adalah :

Mencegah roda slip ke arah luar

Memperkecil momen bengkok pada poros spindel

Memperkecil gaya yang diperlukan untuk memutar roda kemudi

b. Sudut Kingpin

Dilihat dari bagian depan kendaraan, kingpin kiri dan kanan bagian bawah

dipasang miring keluar. Sudut kemiringan ini disebut sudut king pin. Jarak antara

pertemuan garis tengah ban dengan jalan ketitik potong garis sumbu king pin ke

permukaan jalan disebut offset. Untuk memperoleh gaya kemudi dan gaya balik

steer saat belok, maka offset dibuat kecil.

CAMBER

WHEEL CENTER (GARIS TENGAH RODA)

PERPENDICULAR (GARIS TEGAK LURUS)

Page 80: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

80Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Sudut Chamber dan King Pin

Sudut Caster

c. Caster

Dilihat dari arah samping roda, sumbu king pin miring atas ke depan/kebelakang

terhadap garis tegak lurus. Sudut kemiringan ini disebut sudut caster.

Bila sumbu king pin bagian atas miring ke belakang disebut caster positip dan bila

miring ke depan disebut caster negatif.

Penggunaan caster positip mempunyai keuntungan :

Mendapatkan gaya balik roda kemudi saat belok.

Menjaga kestabilan roda kemudi saat berjalan lurus.

Namun dari keuntungan tersebut caster positip mempunyai kelemahan, yaitu

menyebabkan gaya untuk memutar roda kemudi menjadi berat.

Jarak pertemuan antara garis sumbu king pin dan permukaan jalan dengan titik

pusat pertemuan ban dan permukaan jalan disebut trail. Semakin besar trail maka

semakin besar gaya balik roda kemudi dan kestabilan roda kemudi, tetapi semakin

berat gaya yang diperlukan untuk memutar roda kemudi.

d. Toe-in

Dilihat dari atas, jarak antara roda kiri dan roda kanan bagian depan lebih kecil

dibandingkan dengan jarak bagian belakang. Perbedaan jarak ini disebut toe-in.

Dan sebaliknya bila jarak bagian belakang lebih kecil disebut toe-out.

CASTER

FORWARD

OFFSET

KING PIN INCLINATION

PERPENDICULAR (GARIS TEGAK LURUS)

MO

Page 81: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

81Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Toe-in berfungsi untuk mengatasi adanya gaya chamber roll sehingga mencegah

roda slip ke arah luar.

e. Turning Radius

Bila roda depan kanan dan kiri harus mempunyai sudut belok yang sama besar,

maka turning radiusnya harus sama. Hal ini akan menyebabkan titik pusat putaran

berbeda. Perbedaan pusat turning radius ini akan menyebabkan kendaraan tidak

dapat berbelok dengan lembut dan salah satu roda akan terseret (slip). Untuk

mengatasi hal ini maka knuckle arm dan tie rod (mekanisme steer) dibuat dengan

menggunakan prinsip ackerman.

Pada prinsip ackerman pada saat kendaraan berbelok, maka roda akan menjadi

sedikit toe out. Hal ini akan menyebabkan sudut belok roda inner sedikit lebih besar

dari pada roda outer. Untuk tipe kendaraan yang tie rodnya terletak dibelakang

spindle, knuckle arm dibuat sedikit serong kedalam.

α = Sudut belok inner

β = Sudut belok outer

Toe-in = A - B

A

B

FORWARD

Gambar Toe - In

Page 82: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

82Diktat Dasar-Dasar Otomotif

F. POROS RODA BELAKANG

Poros roda belakang terdiri dari rumah poros (axle housing) dan axle. Roda belakang

dipasang pada kedua ujung axle. Ada tiga jenis axle bila dilihat dari bagaimana axle

housing menerima beban saat roda belakang berputar. Tipe-tipe itu adalah tipe

mengambang penuh (full floating), tipe setengah mengambang (semi floating) dan tipe 3/4

mengambang (three quarter floating)

1. Jenis Mengambang Penuh (Full Floating)

Pada tipe ini roda belakang dipasang pada rear axle housing (rumah axle)

dengan dua bantalan (bearing). Jenis ini dipakai pada truk dan bus besar.

OIL SEAL

HUB BOLT

INNER HUB NUT

OUTER HUB NUT

AXLE SHAFT

LOCK PLATE (A)

LOCK PLATE (B)

AXLE PIPE

OIL SEALLOCK NUT

HUB BEARING

AXLE SHAFT

AXLE HOUSING

WHEEL HUB

BEARING

Poros Roda Belakang

Poros Roda Belakang Tipe Full Floating

Page 83: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

83Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Jenis Setengah Mengambang (Semi Floating)

Pada jenis ini wheel hub terpasang langsung ke axle dan antara housing

dengan axle dipasang 1 bearing. Jenis ini banyak dipakai pada kendaraan penumpang

dan truk-truk kecil.

3. ¾ Mengambang (Three quarter floating)

Tipe ini merupakan gabungan antara tipe full floating dan semi floating. Tipe ini

mempunyai wheel hub yang dipasang dibagian luar axle dan wheel hub ini ditopang

dengan satu bearing pada axle housing.

G. KEMUDI

1. Gigi Kemudi

a. Jenis Ball Nut / Recirculating Ball

Jenis gigi kemudi ini banyak digunakan saat ini. Pada model ini terdapat bola baja

antara poros kemudi dan ball nut ( mur bola). Bola baja ini bersirkulasi melalui alur

bola. Jenis ini memiliki efisiensi besar dan beberapa keuntungan lainnya. Tipe ini

banyak dipakai baik pada kendaraan kelas ringan maupun pada kendaraan kelas

berat.

BEARING

AXLE HOUSING

AXLE

WHEEL HUB

WHEEL HUB

AXLE

AXLE HOUSING

Poros Roda Belakang Tipe Semi Floating

Poros Roda Belakang Tipe Three Quarter Floating

BEARING

Page 84: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

84Diktat Dasar-Dasar Otomotif

b. Jenis Rack and Pinion

Ciri-ciri paling penting dari jenis ini adalah bentuknya sederhana, ringan dan rigid.

Struktur dasarnya adalah rack dan roda gigi pinion yang dirangkaikan satu sama lain,

dan dipakai pada kendaraan ringan.

1) Power Steering

Power Steering merupakan alat yang dapat mengurangi tenaga kemudi dengan

memanfaatkan tekanan hidrolik yang diciptakan oleh pompa oli yang digerakkan mesin.

Alat ini memungkinkan pengemudi untuk memutar roda kemudi dengan tenaga yang

kecil. Sistem ini terdiri dari tangki oli, pompa oli, pipa, gear box power steering yang

menggunakan power silinder, steering gear (bagian out put) dan bagian pengontrol

(control valve) dalam ruang pompa.

Pompa oli yang digunakan umumnya tipe vane yang dilengkapi katup pengontrol aliran

(flow control valve) dan katup pengontrol tekanan (pressure control valve). Sirkuit sistem

hydraulick power steering ditunjukkan pada diagram dibawah ini.

RACK

PINION

Tangki Oli Pompa Oli Power Steering gear box

Steering Gear Box Model Rack and Pinion

BALL

GEAR BOX

BALL NUT

STEERING SHAFT

BEARING

TAPPER GEAR

SECTOR SHAFT

Steering Gear Box Model Ball Nut

Page 85: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

85Diktat Dasar-Dasar Otomotif

H. SUSPENSI

Sistem suspensi terletak diantara body kendaraan dan roda-roda, dirancang untuk

menyerap kejutan dan getaran yang timbul dari permukaan jalan. Dengan demikian dapat

dikatakan bahwa suspensi turut menentukan kenikmatan berkendaraan serta memperbaiki

kemapuan cengkeram roda terhadap permukaan jalan.

Secara garis besar suspensi berfungsi untuk:

Saat berjalan, kendaraan secara bersama-sama roda menyerap getaran , oksilasi dan

kejutan dari permukaan jalan. (menjamin kenyamanan dan stabilitas kendaraan)

Memindahkan gaya pengereman dan gaya gerak ke body melalui gesekan antara jalan

dengan roda-roda.

Menopang body dan muatan serta menjamin geometris antara body dan roda-roda.

1. Tipe dan Karakteristik Suspensi

Menurut kontruksinya, suspensi dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

Suspensi model independent

Pada model ini antara roda kiri dan roda kanan tidak dihubungkan secara langsung

pada axle tunggal. Kedua roda dapat bergerak secara bebas tanpa saling

mempengaruhi. Suspensi ini banyak digunakan pada kendaraan-kendaraan

penumpang dan truck kecil.

Suspensi ini mempunyai keuntungan elastisitas yang tinggi dan getaran pada masing-

masing roda tidak diteruskan ke roda lain. Namun suspensi ini kontruksinya rumit dan

harganya mahal.

Suspensi model rigid

Adalah suspensi dimana antara roda kiri dan roda kanan dihubungkan dengan satu

axle. Axle ini dihubungkan ke body dan frame melalu pegas. Suspensi model ini

banyak digunakan pada roda depan dan belakang kendaraan medium dan berat.

Keuntungan dari suspensi model ini adalah kontruksinya yang sederhana dan kuat.

Sedangkan kelemahannya adalah kemampuan menyerap kejutan kurang (elastisitas

buruk), disamping itu getaran salah satu roda diteruskan ke roda yang lain.

Suspensi Model Rigid Suspensi Model Independent

Page 86: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

86Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Macam-Macam Pegas Suspensi1. Pegas Daun

Disusun dari beberapa lembar pegas daun yang terbuat dari baja. Umumnya terdiri dari 3 – 10 lembar pegas daun yang masing-masing tebalnya antara 3 – 6 mm dan panjangnya berbeda-beda kemudaian diikat menjadi satu. Pada kedua ujung pegas paling panjang digulung membentuk mata pegas dan berfungsi sebagai perkaitan antara pegas dan frame. Besarnya lenturan pegas tanpa beban disebut camber. Sedangkan lenturan masing-masing pegas disebut nip. Semakin pendek suatu pegas maka nipnya akan semakin bertambah. Ini dimaksudkan untuk mencegah timbulnya celah antar pegas sehingga tidak ada kotoran yang masuk. Suspensi ini memberikan efek peredam kejut dengan memanfaatkan elastisitas baja. Semakin panjang pegas, semakin besar kelenturannya. Dengan menambah jumlah lembaran pegas, semakin besar berat beban yang dapat ditopang, meskipun elastisitasnya berkurang. Pegas model ini banyak digunakan pada truk dan bus.

2. Pegas Koil dan Batang Torsi

Pegas koil (coil spring) terdiri dari batang baja bulat yang digulung membentuk sebuah

spiral dan memanfaatkan elastisitas puntiran batang baja. Pegas batang torsi juga

memakai elastisitas yang diperoleh dari puntiran batang baja, tetapi alat ini merupakan

batang baja lurus.

STABILIZER

SHOCK ABSORBER

COIL SPRINGSHOCK ABSORBER

STABILIZER

TORSION BAR SPRING

Pegas Koil Pegas Batang Torsi

LEAF SPRINGSHOCK ABSORBER

STABILIZER

SPAN

Suspensi Dengan Pegas Daun

NIP Pegas No 1

NIP Pegas No 2

Page 87: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

87Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Pegas model ini tidak dapat menjamin kelurusan roda-roda saat bergerak, karena itu

untuk pegas ini biasanya penggunaanya disertai dengan batang-batang penjamin. Pegas

ini biasa digunakan pada suspensi model independent.

3. Pegas Udara (Air Spring)

Jenis ini memanfaatkan elastisitas udara, yang dikompresikan didalam tabung

karet. Mampu memberikan oksi pemegasan yang lembut dan mampu menjaga tinggi

kendaraan secara konstan walaupun beban kendaraan bervariasi. Dengan kekuatan

pegas yang dapat menyesuaikan dengan beban, tipe ini dapat memberikan kenyamanan

baik pada saat kendaraan berbeban maupun kosong dengan perbedaan kenyamanan

yang kecil, sehingga jenis ini biasa dipakai pada bus-bus besar.

3. Shock Absorber

Shock absorber berfungsi untuk menyerap getaran yang muncul ketika pegas menerima

kejutan saat kendaraan berjalan. Sehingga getaran dapat segera diredam dan

kenyamanan berkendaraan lebih baik. Bila tanpa shock absorber, maka kendaraan akan

cenderung beroksilasi naik turun pada waktu menerima kejutan dari jalan, sehingga

kendaraan menjadi tidak nyaman.

Efektifitas Shock Absorber

AIR SPRING

SUPPORT BEAMLEVELING VALVE

TORQUE ROD

SHOCK ABSORBERSURGE TANK

Suspensi Udara

WAKTU

AMPLITUDO

DENGAN SHOCK ABSORBER

TANPA SHOCK ABSORBER

Page 88: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

88Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Prinsip Kerja Shock Absorber

Didalam shock absorber terdapat cairan (minyak shock ). Efek peredaman pada shock

terjadi karena adanya tahanan aliran minyak yang melewati orifice pada waktu piston

bergerak.

Pada saat shock absorber ditekan maka valve akan terbuka sehingga minyak akan

mengalir naik melewati valve dan orifice. Pada saat shock absorber memanjang, maka

minyak yang berada diatas piston akan tertekan dan menutup valve, sehingga minyak

terpaksa mengalir ke bawah melalui orifice. Karena hanya melewati lubang yang kecil,

maka minyak ini akan menimbulkan tahanan saat shock absorber memanjang.

Menurut cara kerjanya shock absorber ada 2 jenis yaitu single acting yang hanya

memberikan tahan saat shock diperpanjang dan double acting (tipe ganda) yang

berfungsi baik saat shock diperpendek maupun diperpanjang.

I. SISTEM REM

Sistem rem adalah bagian dari kendaraan yang berfungsi untuk mengurangi kecepatan

kendaraan. Dengan adanya sistem rem, pengemudi dapat mengontrol jalanya kendaraan,

menghentikan kendaraan dan memarkir kendaraan. Atau dengan kata lain sistem rem

berfungsi untuk alat keselamatan dan menjamin pengendaraan yang aman. Karena itu

fungsi sistem rem sangat penting bagi seorang pengemudi. Agar sistem rem dapat berfungsi

dengan baik, maka sistem rem harus memenuhi syarat sebagai berikut :

a. Dapat bekerja dengan baik dan cepat dalam segala kondisi

b. Gaya pengereman pada masing-masing roda harus sebanding dengan muatannya

masing-masing.

c. Mempunyai daya pengereman yang cukup

d. Harus mudah diperiksa dan disteel.

1. Prinsip Kerja Rem

Kendaraan tidak akan langsung berhenti saat tenaga mesin diputus (tidak dihubungkan)

dengan sistem pemindah daya. Mesin berfungsi untuk merubah energi panas menjadi

energi kinetik untuk menggerakkan kendaraan, sedangkan fungsi rem adalah sebaliknya

PISTON

CYLINDER

ORIFICE

VALVE OIL

Prinsip kerja shock absorber

Page 89: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

89Diktat Dasar-Dasar Otomotif

yaitu merubah energi kinetik menjadi energi panas untuk menghentikan kendaraan. Prinsip

dasar sistem rem ini adalah dengan memanfaatkan gesekan antara 2 benda.

2. Jenis Rem

Menurut penggunaannya rem pada kendaraan bermotor dapat digolongkan menjadi tiga

macam yaitu :

Rem kaki (foot brake) / service brake yang digunakan untuk mengontrol kecepatan dan

menghentikan kendaraan.

Rem parkir (parking brake) yang digunakan untuk memarkirkan kendaraan

Rem tambahan yang digunakan untuk membantu fungsi rem kaki pada kendaraan berat

yang menggunakan mesin diesel (exhaust brake).

PANAS

PANAS

PANASPANAS

PANAS

PANAS

TROMOLSEPATU REM

PUTARAN

Exhaust Brake

Rem Pneumatik

Rem Mekanik

Rem Roda

Rem

RemKaki

Rem Parkir

Rem Tambahan

Rem Hidraulis

Center Brake

Rem Roda Belakang

Rem Kombinasi

Page 90: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

90Diktat Dasar-Dasar Otomotif

3. Rem Kaki

a. Mekanisme Penggerak

Rem kaki menurut mekanisme penggeraknya dapat digolongkan menjadi 2 yaitu tipe

hidraulis dan pneumatis.

Mekanisme penggerak rem hidraulis memanfaatkan tekanan minyak untuk

menggerakkan mekanisme rem. Sedangkan rem pneumatis memanfaatkan tekanan

udara untuk menggerakkan mekanisme rem. Sedangkan jenis kombinasi adalah

gabungan dari ke duanya.

Sistem hidraulis mempunyai keuntungan kontruksi sederhana, respon kerja lebih cepat

dan kontruksinya handal. Sedangkan sistem pneumatis memiliki keuntungan daya

pengereman yang lebih kuat dan pengoperasian lebih ringan.

Pada kendaraan Hino banyak digunakan tipe kombinasi dan pneumatis (full air brake)

1. Jenis Servo Vakum (Vakum Servo Brake)

Tekanan oli dibangkitkan oleh master silinder yang dihubungkan langsung dengan

pedal rem, kemudian tekanan ini diperkuat oleh hydromaster. Tekanan minyak ini

kemudian dikirim ke wheel cylinder, untuk memperoleh tenaga

pengendalian/pengereman yang kuat. Hydromaster merupakan alat untuk memperkuat

tekanan oli dengan menggunakan kevakuman (tekanan negatif) yang dibangkitkan oleh

pompa vakum yang terpasang pada mesin.

Mekanisme Rem

RemKaki

Mekanisme Penggerak

Rem Tromol

Rem Piringan

Pneumatis

Hidraulis

RESERVOIR TANK

SAFETY CYLINDER

MASTER CYLINDER

VACUUM TANK

HYDROMASER

WHEEL CYLINDER BRAKE SHOE

TO REAR BRAKEFRONT BRAKE

Rem Jenis Servo Vakum

Page 91: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

91Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Jenis Servo Udara (Air Servo Brake)

Dengan prinsip kerja yang sama dengan tipe servo vakum, jenis ini memperoleh

kekuatan kendali yang kuat dengan mengisi oli dalam tekanan, memakai udara yang

dipadatkan dalam tempat vakum.

3. Jenis Air-Over (Air Over Brake)

Jenis ini merupakan gabungan antara sistem rem yang menggunakan operasi udara

bertekanan dan bagian control tipe hidrolik. Ciri utama dari rem tipe ini adalah

penggunaan keuntungan dari udara bertekanan dan tekanan oli. Penggunaan sistem

ini menghasilkan daya pengereman yang besar dengan tenaga pengendali yang

kecil. Daya pengereman diperoleh dari udara bertekanan dari kompresor yang

diisikan ke dalam air master. Tekanan oli dibangkitkan oleh air master ( master udara).

Udara yang mengalir dari katup rem (brake valve) sama dengan yang mengalir ke air

master dan pengontrolan daya pengereman dikontrol dengan mengontrol tekanan

udara pada brake valve dan relay valve.

Rem Air Servo

AIR TANK

RESEVOIR TANK

MASTER CYLINDER

AIR COMPRESOR

AIR COMPRESSOR

AIR TANK

AIR MASTERRESERVOIR TANK

BRAKE VALVE

BRAKE SHOE

WHEEL CYLINDER

Rem Jenis Air Over

Page 92: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

92Diktat Dasar-Dasar Otomotif

4. Jenis Full Air Brake

Air brake/rem angin memanfaatkan tekanan udara untuk menekan sepatu rem. Pedal

rem hanya membuka dan menutup katup rem, mengatur aliran udara bertekanan.

Dengan daya pengendalian yang ringan, dapat diperoleh daya pengereman yang

besar. Tipe ini digunakan pada kendaraan berat khususnya kendaraan gandeng.

Daya pengereman diperoleh dengan mengisi udara bertekanan dari kompresor ke

saluran yang menyebabkan kanvas rem menempel ke tromol melalui brake chamber,

tuas brake dan melalui cam mengungkit brake shoe sehingga lining shoe (kanvas

rem) menempel pada tromol rem.

b. Mekanisme rem

Mekanisme rem dapat dibagi dua yaitu rem jenis tromol dan jenis piringan.

1).Rem Tromol

Pada tipe ini kekuatan pengereman diperoleh dari sepatu rem yang diam menekan

permukaan tromol bagian dalam yang berputar bersama-sama dengan roda. Pada

rem tromol ini diperoleh suatu gaya yang disebut “self energizing effect” yang

REM TROMOL

REM PIRINGAN

PEDAL REM

SEPATU REM

PAD REM

BRAKE SHOE

CAM SHAFT

RELAY VALVE

BRAKE VALVE

BRAKE CHAMBER

AIR COMPRESSOR

AIR TANK

Rem Tipe Full-Air Brake

Page 93: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

93Diktat Dasar-Dasar Otomotif

diakibatkan oleh tenaga putar tromol dan tenaga mengembangnya sepatu. Dengan

adanya gaya ini maka hanya diperlukan tenaga penginjakan pedal rem yang relatif

kecil.

Unit rem tromol terdiri dari silinder roda (wheel cylinder), sepatu rem dengan brake

camshaft, tromol dan bagian-bagian lain. Rem ini diklasifikasikan tergantung metode

pemasangan silinder roda.

Unit Rem Tromol tipe Hidrolis

BRAKE DRUM

BACK PLATE

BRAKE SHOE

WHEEL CYLINDER

RETURN SPRING

BRAKE LINING

Leading shoe Trailing

Self energizing effect lebih Self energizing

effect lebih kecil

Arah Putaran

Referensi

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa pada saat dilakukan pengereman

sepatu rem sebelah kiri (trailing shoe) cenderung lengket ke tromol dan

sepatu rem sebelah kanan (leading shoe) akan melawan gerakan tromol

rem. Dengan kondisi ini maka gaya pengereman leading shoe akan jauh

lebih besar dibanding gaya pengereman trailing shoe karena pengaruh “self

energizing effect” (self servo). Perbandingan gaya pengereman diperkirakan

3 :1. Leading shoe menghasilkan gaya pengereman yang lebih baik, dan ini

mengakibatkan leading shoe lebih cepat aus.

Page 94: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

94Diktat Dasar-Dasar Otomotif

a).Tipe sepatu rem leading-trailing

Pada dasarnya menggunakan silinder rem tunggal dengan dua piston atau satu

brake cam, dimana ujung sepatu rem dipegang oleh anchor pin. Tipe ini memberi

gaya pengereman yang stabil untuk kedua arah putaran tromol (maju dan mundur

sama).

Jika tromol berputar searah tanda panah, kemudian sepatu rem ditekankan pada

tromol (saat direm), sepatu (A) menerima gaya (akibat arah putaran tromol) kearah

luar dari pin, membuat lebih kuat tertekan pada tromol. Sebaliknya pada sepatu (B)

menerima gaya kedalam sehingga tekanan pada tromol melemah.

Peristiwa dimana rem lebih kuat tertekan pada tromol disebut gaya self-servo dan

sepatu (A) yang menerimanya disebut sepatu leading. Sepatu (B) yang tidak

menerima gaya tersebut disebut sepatu trailing.

Tipe Sepatu Rem Leading-Trailing (Tipe Full-Air Brake Cam)

Leading-trailing shoe type (Hydraulic brake)

PISTON

WHEEL CYLINDER

BRAKE SHOE

DRUM ROTATING

BRAKE CAMSHAFT

BRAKE SHOE A BRAKE SHOE B

ANCHOR PIN

BRAKE LINING

Unit rem roda

: pada semua roda model FG, FS, FY, SH dan SS

Tipe Two Leading Shoe

Duo Servo

Tipe Leading Trailing

Tipe Single action pada roda depan model FB, FC, FD. GD, FF, FL, FM.

Tipe dual action pada roda depan model FB, FC, FD. GD, FF, FL, FM.

: Tipe center parking brake (tipe cam)

Page 95: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

95Diktat Dasar-Dasar Otomotif

b).Tipe sepatu rem two-leading

Tipe ini biasa digunakan untuk roda depan. Menggunakan dua silinder roda dan

sepatu rem tipe leading pada kedua sisinya, dengan memanfaatkan gaya self-servo

untuk memperkuat gaya pengereman. Tipe ini dapat berupa tipe aksi tunggal (single–

action) atau aksi ganda (dual-action).

Tipe aksi tunggal menggunakan dua silinder roda dengan satu piston yang menekan

sepatu rem. Jika tromol berputar searah panah, kedua sepatu berfungsi sebagai

leading sehingga gaya pengereman menjadi kuat. Jika tromol berputar sebaliknya

maka kedua sepatu berfungsi sebagai trailing sehingga gaya pengereman menjadi

lemah.

Sepatu Rem Two-Leading

Tipe aksi ganda biasa dipergunakan pada roda belakang, merupakan pengembangan

dari tipe leading single-action dimana gaya self-servo bekerja hanya untuk satu arah.

Tipe ini memiliki dua silinder roda berpiston ganda yang membuka sepatu rem

sedemikian hingga berfungsi sebagai sepatu leading tidak bergantung pada arah

putaran tromol roda.

Tipe Aksi Ganda (Dual Action)

WHEEL CYLINDER

BRAKE SHOE

DRUM ROTATING DIRECTION

SHOE ADJUSTER

BRAKE SHOE

SHOE RETURN SPRING

Page 96: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

96Diktat Dasar-Dasar Otomotif

c). Tipe Duo-Servo

Tipe ini menggunakan satu silinder roda berpiston ganda atau cam mekanis, serta

memberi gaya pengereman yang kuat tidaknya tergantung pada arah putaran tromol

roda. Walaupun kedua sepatu rem ditekankan pada tromol oleh satu piston atau cam,

kedua ujung sepatu dihubungkan dengan shoe adjuster (penyetel sepatu rem) tanpa

terikat pada anchor pin, sehingga ujung sepatu yang berfungsi sebagai tumpuan

bergantung pada arah putaran tromol. Dengan demikian gaya pengereman tidak

bergantung pada arah putaran tromol. Hino menggunakan center parking brake tipe

cam

2). Rem Piringan

Kelemahan dari rem tromol adalah kemungkinan timbulnya gejala “fading” yaitu

menurunya gaya pengereman akibat panas yang timbul karena gesekan antara

kanvas rem dan tromol rem. Rem piringan pada dasarnya terdiri dari cakram yang

terbuat dari besi tuang yang berputar bersama dengan roda dan bahan gesek (disc

pad) yang mendorong dan menjepit cakram. Daya pengereman dihasilkan oleh

adanya gesekan antara disch pad dan cakram.

Rem piringan ini mempunyai keuntungan kontruksi sederhana, perawatan mudah,

pendinginan pada piringan dan pad rem lebih baik, sehingga pada rem piringan tidak

akan timbul gejala fading. Disamping itu pada rem tromol bila terkena air, air ini akan

sulit keluar dan akan mengurangi gaya pengereman. Tetapi pada rem piringan bila

terkena air, air ini akan terbawa oleh piringan berputar dan terlontar keluar lepas dari

sistem rem sehingga gaya pengereman tetap terpelihara.

Namun rem piringan ini mempunyai kelemahan permukaan bidang gesek kecil

sehingga self energizing effectnya juga kecil, sehingga diperlukan tekanan hidraulis

yang lebih besar dan pad cepat aus.

Page 97: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

97Diktat Dasar-Dasar Otomotif

3). Persinggungan Tromol Rem dan Kanvas rem

Gesekan antara tromol rem dan kanvas rem akan dipengaruhi oleh temperatur kanvas

rem itu sendiri. Biasanya gesekan akan berkurang dan gaya pengereman akan

menurun saat tromol dan kanvas menjadi panas. Dibawah ini grafik yang

menunjukkan hubungan antara koefisien gesek dengan temperatur.

4). Celah Sepatu Rem

Celah antara tromol dan kanvas rem yang terlalu besar akan mengakibatkan

kelambatan pengereman. Sedangkan bila celahnya terlalu sempit akan

mengakibatkan rem terseret dan menyebabkan keausan pada tromol maupun kanvas.

Disamping itu bila celah pada roda-roda tidak sama besar, akan dapat menyebabkan

kendaraan tertarik ke salah satu arah saat direm.

Karena itu penting melakukan penyetelan dan pemeriksaan celah sepatu rem agar

rem selalu dapat berfungsi dengan baik.

J. BAN

1. Struktur

Ban berfungsi untuk mendukung berat kendaraan dan memindahkan tenaga mesin ke

permukaan jalan, menyerap/meredam getaran, menjalankan kendaraan dengan

nyaman, menghentikan dan membelokkan kendaraan.

Inti dari ban adalah cord/benang carcass yang diperkuat dengan tensile, sehingga dapat

menahan tekanan ban dalam dan gesekan antara tread dapat dihilangkan, dan lebih

khusus lagi dapat melindungi cord dari kerusakan dan keausan dari luar. Jalinan cord

(carcass) dibuat dari serat fiber yang dicetak pada permukaan ban bagian dalam. Pada

waktu lampau serat katun sangat banyak digunakan, tetapi saat ini umumnya cord

dibuat dari benang nilon, rayon, kawat baja dan bahan lain yang mempunyai sifat elastis.

Kekuatan cord ditentukan oleh jumlah lembaran. Pada ban baru yang menggunakan cord

katun dengan lapisan karet yang kemudian ditambahkan cord lain untuk membentuk

lapisan. Sekarang dengan bahan yang berbeda, kekuatan bahan tidak ditentukan lagi

oleh jumlah ply/lapisan, tetapi kekuatan ban ditentukan oleh ply rating (tingkat lapisan)

dan dinyatakan dengan PR yang sebanding dengan jumlah lapisan.

Page 98: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

98Diktat Dasar-Dasar Otomotif

2. Ban Tubeles

Ban ini dibuat tanpa ban dalam, dimana udara langsung ditahan oleh ban itu sendiri.

Pada model ini udara disimpan diantara bagian dalam ban dan ring (velg). Ban tubeles

mempunyai lapisan dari karet sintetic yang mempunyai kekedapan udara yang tinggi dan

ditempelkan pada bagian dalam dengan kuat.

Keuntungan Ban Tubeles

Saat ban terkena paku atau benda tajam lainnya, tread dan liner mencengkeram kuat

pada paku, sehingga dapat mencegah kebocoran udara sehingga ban tidak cepat

kempes. Karena udara dalam ban berhubungan langsung dengan rim, transfer radiasi

panas akan lebih baik. Dengan dihilangkannya ban dalam, flap dan side ring ban

menjadi lebih ringan.

3. Ban Dengan Ban Dalam

Bahan-bahan ban bersifat tembus udara, karena itu untuk membuat kekedapan udara

ban dalam yang menahan udara dimasukan ke dalam ban. Ban dalam dibuat dari karet,

yang mempunyai kekedapan yang baik dan kemampuan menahan udara yang baik.

TREAD

BEAD

SIDEWALL

SHOULDER

CARCASS(CORD)

BEAD WIRE

LINER

CHAMFER

BEAD WIRERIM VALVE

WHEEL DISK

+

Roda Dengan Ban Tubeles

TIRE

+ + + +

TUBE FLAP WHEEL SIDE RING

Roda Dengan Ban Dalam

TIRE

BEAD BASE

Page 99: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

99Diktat Dasar-Dasar Otomotif

4. Kode Ban

Jenis ban Contoh kode ban

Dengan Ban DalamBan bias 10.00 – 20 – 14PR

Ban radial 10.00 – 20 – 14PR

Tubeless Ban bias 11-22.5 – 14PR

Ban radial 11R22.5 – 14PR

Ban radial ultraflat 225 / 70 R22.5 – 14 0 / 137J

5. Membaca Kode Ban

a. Metode JIS

(1) Ban dengan ban dalam

10.0 R 20 14PR

Kekuatan ban (PR)

Diameter rim (inchi)

Konstruksi radial

Lebar ban (inci)

(2) Ban tubeless

11 R 22.5 14PR

Kekuatan ban (PR)

Diameter Rim (Inchi)

Konstruksi radial

Lebar ban (inci)

OUTER DIAMETERRIM DIAMETER

TIRE WIDTH

TIRE HEIGHT

Page 100: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

100Diktat Dasar-Dasar Otomotif

b. Metode ISO

Ban radial ultraflat

225 / 70 R 22.5 140 137 J

Simbol kecepatan

Indek muatan (roda ganda)

Indek muatan (roda tunggal)

Diameter Rim (inchi)

Konstruksi radial

Rasio Ketebalan (%)

Lebar ban (mm)

6. PR (Play Rating)

Ply rating merupakan satu istilah yang dipakai untuk menyatakan kekuatan ban,

berdasarkan pada kekuatan serat katun yang ditentukan oleh JIS. Semakin banyak

jumlah lapisan, semakin tinggi kekuatan ban. Dengan kata lain, jumlah ini menyatakan

berapa banyak lapisan benang katun (carcas) yang membentuk kerangka ban yang

sama. 14PR tidak berarti bahwa ban mempunyai 14 lapisan serat katun.

7. Rasio Ketebalan dan Tingkat Ketebalan

W W Ratio Ketebalan = Tingkat Perataan = x 100

H H

225 / 80 R 17.5 - 14PR

Kekuatan ban Diameter rim (inchi)

Konstruksi radial Rasio Ketebalan (%)

Lebar ban (mm)

TIRE WIDTH (W)

TIRE HEIGHT (H)

Page 101: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

101Diktat Dasar-Dasar Otomotif

8. Pola tapak ban (Tread pattern)

Jenis, ukuran dan play rating ban ditentukan pada tahap disain kendaraan, tetapi pola

tapak dapat ditentukan menurut kondisi pelayanan. Menurut tapaknya secara umum ban

diklasifikasikan menjadi 5 pola dasar sebagai berikut.

9. Perawatan Ban

Ban adalah bagian kendaraan yang bersinggungan langsung dengan permukaan jalan.

Karena itu harus ditangani dan dirawat dengan baik agar diperoleh pengendaraan yang

nyaman, aman dan ekonomis.

a. Tekanan ban

Tekanan udara pada ban merupakan faktor penting bagi kemampuan dan

keselamatan berkendaraan. Walaupun ban dibuat dari bahan yang kedap udara,

namun pada kenyataanya ban masih mempunyai kebocoran udara walaupun sedikit.

Karena itu tekanan udara pada ban harus diperiksa secara teratur dan disesuaikan

dengan spesifikasinya.

LUG LURUS LUG MIRING

KOMPOSITE / KOMBINASI

BLOCK

RIB

Pola Dasar Tread Patern

Tekanan Ban Standart Tekanan Ban terlalu Tinggi Tekanan Ban Terlalu Rendah

Page 102: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

102Diktat Dasar-Dasar Otomotif

1). Tekanan udara yang berlebihan

Tekanan udara yang berlebihan akan dapat mengakibatkan:

a). Bidang gesek menjadi kurang.

b). Kenyamanan berkendaraan kurang

c). Bagian tengah tread lebih cepat aus.

d). Ban lebih mudah rusak bila terkena tumbukan dari luar.

e). Lapisan karet tread mudah terkelupas, karena panas gesekan yang

terkonsentrasi pada bagian tengah.

2). Tekanan ban yang terlalu rendah

Tekanan ban yang terlalu rendah dapat mengakibatkan:

a). Gesekan dengan permukaan jalan bertambah, sehingga dapat menyerap

tenaga dan memboroskan pemakaian bahan bakar.

b). Gaya untuk memutar kemudi bertambah berat.

c). Tepi ban menjadi lebih cepat aus.

d). Ban menjadi terlalu lentur dan akan menyebabkan temperatur dalam bertambah

dan dapat menyebabkan ban meletus.

b. Memeriksa Tekanan Ban

Periksa ban dalam keadaan dingin.

Gunakan selalu alat pengukur ban, jangan hanya diperiksa secara visual.

Sesuaikan dengan spesifikasi

c. Rotasi Ban

Sebaiknya semua ban pada kendaraan mengalami keausan yang sama. Penggunaan

ban hanya dalam satu posisi saja misalnya dibagian depan kiri, depan kanan dan

sebagainya, akan menghasilkan suatu keausan tertentu. Umumnya ban depan akan

mengalami keausan lebih cepat antara 10%-20% dari pada ban belakang. Ban depan

umumnya mengalami keausan lebih cepat pada bagian luar. Hal ini disebabkan

umumnya roda depan bekerja lebih besar dari pada ban belakang, pada saat

membelok beban terbesar bekerja pada roda depan bagian luar, dan adanya

pengaruh chamber dan toe-in.

Ban Cadangan

Contoh rotasi Ban Untuk Kendaraan 6 Sumbu Roda (FM, FL,)

Page 103: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

103Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Karena itu ban harus dirotasi secara teratur (mengganti posisi dari satu ke posisi lain).

Sehingga keausannya akan lebih merata dan penggunaanya menjadi lebih lama.

Ban Cadangan

Contoh rotasi Ban Untuk Kendaraan 4 Sumbu Roda (FF, RK, AK, RG,)

Page 104: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

104Diktat Dasar-Dasar Otomotif

BAB IV PERAWATAN KENDARAAN

A. PENGERTIAN PERAWATAN

Konsep perawatan sudah dikenal sejak pertengahan abad 20. Kata perawatan berasal

dari bahasa Inggris “Maintenance” yang dalam bahasa Indonesia juga dapat diartika

sebagai perawatan. Maintenance itu sendiri berasal dari bahasa latin “Manutentione” yang

berarti “merawat dengan tangan”.

Definisi lain dari kamus yang sama adalah :

1. Perbuatan atau hasil dari penjagaan

2. Tolok ukur yang dibutuhkan untuk penjagaan atau membuat tetap suatu masalah atau

situasi.

3. Perawatan teknik pada bagian yang penting agar pengoperasian motor/mesin dapat

teratur dan tetap.

Oleh karena itu dalam pengertian umum perawatan adalah merawat, menjamin agar

berfungsi dan lain-lain. Dengan kata lain perawatan adalah gabungan dari operasi

kendaraan yang bertujuan untuk mendapatkan efisiensi kendaraan yang maksimum

dengan kemungkinan rusak yang rendah dan waktu perbaikan yang singkat.

Fungsi dari perawatan itu sendiri adalah :

a. Mempertahankan kondisi kendaraan secara maksimal baik tenaga maupun

kemampuan.

b. Mencegah terjadinya kerusakan yang fatal secara dini.

c. Meningkatkan usia pakai kendaraan.

Dari pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa yang dimaksud dengan perawatan

berkala pada kendaraan adalah suatu usaha untuk merawat bagian-bagian kendaraan

yang dilakukan secara berkala (rutin) dengan harapan agar kendaraan tersebut dapat

berfungsi dengan baik dan maksimal. Dalam hal ini pihak pabrik pembuat kendaraan telah

menetapkan pekerjaan yang harus dilakukan agar diperoleh penampilan kendaraan yang

selalu prima dan siap pakai. Termasuk dalam perawatan ini adalah : perawatan 1.000 km

dan 5.000 km (dilakukan oleh dealer) serta perawatan setiap 5.000 km, 10.000 km, 20.000

km, dsb.

Page 105: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

105Diktat Dasar-Dasar Otomotif

B. TINGKAT / LEVEL PERAWATAN

Tujuan utama dari pembagian tingkat perawatan ini adalah untuk membuat pekerjaan

perawatan lebih rasional sehingga dapat lebih ekonomis dan biaya pelaksanaannya

rendah.

Klasifikasi tingkat perawatan terdiri atas :

1. Perawatan Dasar atau Perawatan Harian

Perawatan atau pemeriksaan harian pada intinya perawatan pertama yang harus

dilakukan pengemudi atau teknisi yang ditunjuk khusus untuk pekerjaan tersebut.

Perawatan ini dilakukan secara menyeluruh sebelum, sesudah kendaraan beroperasi

atau sebelum, selama dan sesudah beroperasi.

2. Perawatan Preventif atau Pemeriksaan Periodik

Perawatan ini dilakukan secara periodik atau berkala, berulang-ulang dan terprogram.

Perawatan preventif adalah rangkaian perencanaan pekerjaan melalui “Perencanaan

Perawatan”. Dalam hal ini pihak pabrik pembuat kendaraan telah menetapkan

pekerjaan yang harus dilakukan agar diperoleh penampilan kendaraan yang selalu

prima dan siap pakai. Termasuk dalam perawatan ini adalah : perawatan 1.000 km dan

5.000 km (dilakukan oleh dealer) serta perawatan setiap 5.000 km, 10.000 km, 20.000

km, dsb.

3. Perawatan Korektif

Yang dimaksud dengan perawatan korektif adalah perbaikan komponen mekanis,

penggantian suku cadang yang rusak. Perbaikan ini tidak direncanakan terlebih dahulu

dan dilakukan begitu diketahui adanya kerusakan dan proses perbaikan dalam waktu

yang singkat, biaya rendah dan kualitas yang baik.

Pada umumnya perawatan korektif dapat diketahui ketika melakukan perawatan dasar

atau perawatan preventif. Jika kelainan tersebut tidak ditemukan ketika pemeriksaan

dasar dan preventif, maka kerusakan terjadi ketika kendaraan beroperasi.

4. Perawatan Menyeluruh

Perawatan ini termasuk perawatan yang dilakukan secara menyeluruh (bongkar

pasang/overhaul) untuk unit (assy), perlengkapan mekanis, body dan lain-lain. Dengan

tujuan rasionalisasi dan mempercepat proses perbaikan maka bengkel yang

melaksanakan perawatan ini harus menyediakan komponen cadangan dalam bentuk

unit (assy). Dengan cara ini komponen yang rusak dapat ditukar dengan cepat dan

kendaraan dapat segera beroperasi kembali sehingga kendaraan tidak menunggu

terlalu lama untuk perbaikan komponen yang rusak.

Page 106: MODUL OTOMOTIF DASAR.pdf

106Diktat Dasar-Dasar Otomotif

Contoh komponen cadangan :

• Unit mesin •Alternator

• Unit transmisi • Motor starter

• Unit differential • Steering gearbox, dan lain-lain.

KRITERIA PERAWATAN

Perawatan harus diprogam dengan cara mengumpulkan data atas jenis perawatan yang

sering dilakukan dengan membandingkan perkiraan jarak tempuh atau waktu operasi.

1. Perawatan berdasarkan jarak tempuh

Kriteria perawatan ini dapat ditetapkan pada kendaraan yang beroperasi dengan

kecepatan rata-rata dan jarak tempuh yang telah ditentukan serta mesin berputar idle

tidak terlalu lama saat kendaraan berhenti. Contoh : bus antar kota, truk jarak jauh, dll.

2. Perawatan berdasarkan jam operasi

Perawatan ini dipilih untuk kendaraan yang rute operasinya jarak dekat, tetapi mesin

harus selalu hidup dalam waktu yang lama ketika kendaraan berhenti. Contoh : bus kota,

truk sampah, truk pengaduk semen, dll.