sistem transmisi

BAB I

PENDAHULUAN

Pengertian Sistem Transmisi

A.    Sistem Transmisi

Sistem transmisi, dalam otomotif, adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda untuk diteruskan ke penggerak akhir. Konversi ini mengubah kecepatan putar yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya.

Torsi tertinggi suatu mesin umumnya terjadi pada sekitar pertengahan dari batas putaran mesin yang diijinkan, sedangkan kendaraan memerlukan torsi tertinggi pada saat mulai bergerak. Selain itu, kendaraan yang berjalan pada jalan yang mendaki memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan mobil yang berjalan pada jalan yang mendatar. Kendaraan yang berjalan dengan kecepatan rendah memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan kecepatan tinggi. Dengan kondisi operasi yang berbeda-beda tersebut maka diperlukan sistem transmisi agar kebutuhan tenaga dapat dipenuhi oleh mesin.

Transmisi diperlukan karena mesin pembakaran yang umumnya digunakan dalam mobil merupakan mesin pembakaran internal yang menghasilkan putaran (rotasi) antara600 sampai 6000 rpm. Sedangkan, roda berputar pada kecepatan rotasi antara 0 sampai2500 rpm.

Sekarang ini, terdapat dua sistem transmisi yang umum, yaitu transmisi manual dan transmisi otomatis. Terdapat juga sistem-sistem transmisi yang merupakan gabungan antara kedua sistem tersebut, namun ini merupakan perkembangan terakhir yang baru dapat ditemukan pada mobil-mobil berteknologi tinggi dan merek-merek tertentu saja.

B.     Macam-macam Transmisi Pada Mobil

Transmisi manual merupakan salah satu jenis transmisi yang banyak dipergunakan dengan alasan perawatan yang lebih mudah. Biasanya pada tranmisi manual terdiri dari 3 sampai dengan 7 speed.

Transmisi semi otomatis adalah transmisi yang dapat membuat kita dapat merasakan sistem transmisi manual atau otomatis, bila kita sedang menggunakan system transmisi manual kita tidak perlu menginjak pedal kopling karena pada sistem transmisi ini pedal kopling sudah teratur secara otomatis.

Transmisi otomatis terdiri dari 3 bagian utama, yaitu : Torque converter, Planetary gear unit, dan Hydraulic control unit. Torque converter berfungsi sebagai kopling otomatis dan dapat memperbesar momen mesin. Sedangkan Torque converter terdiri dari Pump impeller, Turbine runner, dan Stator. Stator terletak diantara impeller dan turbine kemudian satu lagi yang dinamai

torque converter diisi dengan ATF (Automatic Transmition Fluid). Momen mesin dipindahkan dengan adanya aliran fluida.

-          Tipe Transmisi :
1. Transmisi Manual
2. Transmisi Otomatis
3. Transmisi Semi-Otomatis

-          Komponen Utama transmisi
1. Kopling (clutch) atau torque converter. Kopling dipakai untuk transmisi manual dan semi otomatis serta transmisi otomatis, torque converter dipakai pada transmisi otomatis.
2. Transmisi, dikenal juga dengan persneling.

Gambar 1. Transmisi

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Transmisi Manual

A.1 Pengertian Transmisi Manual

Transmisi manual adalah sistem transmisi otomotif yang memerlukan pengemudi sendiri untuk menekan/menarik seperti pada sepeda motor atau menginjak kopling seperti pada mobil dan menukar gigi percepatan secara manual. Gigi percepatan dirangkai di dalam kotak gigi/gerbox untuk beberapa kecepatan, biasanya berkisar antara 3 gigi percepatan maju sampai dengan 6 gigi percepatan maju ditambah dengan 1 gigi mundur (R). Gigi percepatan yang digunakan tergantung kepada kecepatan kendaraan pada kecepatan rendah atau menanjak digunakan gigi percepatan 1 dan seterusnya kalau kecepatan semakin tinggi, demikian pula sebaliknya kalau mengurangi kecepatan gigi percepatan diturunkan, pengereman dapat dibantu dengan penurunan gigi percepatan.

Gambar 2. Transmisi manual

A.2 Cara Kerja Transmisi Manual

Cara kerja transmisi manual 5 kecepatan.

Posisi Netral (N). Saat posisi netral tenaga dari mesin tidak diteruskan ke poros out put, karena sincromesh dalam keadaan bebas atau tidak terhubung dengan roda gigi tingkat.

 Posisi 1. Jika tuas ditarik ke belakang maka gear selection fork akan menghubungkan unit sincromesh untuk berkaitan dengan gigi tingkat 1. Posisi 1 akan menghasilkan putaran yang lambat tetapi momen pada poros out put besar.

Posisi 2. Tuas didorong ke depan menggerakkan gear selector fork sehingga unit sincromesh berhubungan dengan roda gigi tingkat no 2. Posisi 2 putaran poros out put lebih cepat dibanding pada posisi 1.

Posisi 3. Jika tuas ditarik ke belakang maka gear selection fork akan menghubungkan unit sincromesh untuk berkaitan dengan gigi tingkat 3. Posisi 3 akan menghasilkan putaran yang cepat dibanding posisi 2.

Posisi 4. Tuas didorong ke depan menggerakkan gear selector fork sehingga unit sincromesh berhubungan dengan roda gigi tingkat no 4. Posisi 4 putaran poros out put lebih cepat dibanding pada posisi 3.

Posisi 5. Tuas ditarik ke belakang menggerakkan gear selection fork sehingga unit sincromesh berhubungan dengan roda no 5. Transmisi pada posisi gigi lima kecepatanya paling tinggi tetapi momen yang dihasilkan pada poros out put paling kecil.

 Posisi R. Tuas didorong ke depan menggerakkan gear selection fork sehingga unit sincromesh berhubungan dengan roda gigi R. Antara roda gigi R dan roda gigi pembanding dipasangkan roda gigi idel (idler gear) yang menyebabkan putaran poros input berlawanan arah dengan poros out put.

A.3 Macam-macam Transmisi Manual

Berdasarkan cara pemindahan gigi maka transmisi manual dibedakan menjadi 3 yaitu :

Transmisi Tipe Sliding Mesh.

Transmisi Tipe Sliding Mesh adalah jenis transmisi manual yang cara kerja dalam pemindahan gigi dengan cara menggeser langsung roda gigi input dan out putnya. Transmsi jenis ini jarang digunakan, karena mempunyai kekurangan–kekurangan :

1.        Perpindahan gigi tidak dapat dilakukan secara langsung/memerlukan waktu beberapa saat untuk melakukan perpindahan gigi.

2.        Hanya dapat menggunakan salah satu jenis roda gigi.

3.        Suara yang kasar saat terjadi perpindahan gigi.

Transmisi Tipe Constant Mesh.

Transmisi tipe constant mesh adalah jenis transmisi manual yang cara kerja dalam pemindahan giginya memerlukan bantuan kopling geser agar terjadi perpindahan tenaga dari poros input ke poros out put. Transmisi jenis constant mesh antara roda gigi input dan out put nya selalu berkaitan, tetapi roda gigi out put tidak satu poros dengan poros out put transmisi. Tenaga akan diteruskan ke poros out put melalui mekanisme kopling geser. Transmisi jenis ini memungkinkan untuk menggunakan roda gigi lebih dari satu jenis.

Transmisi Tipe Sincromesh.

Transmisi jenis sincromesh dapat menyamakan putaran antara roda gigi penggerak (in put) dan roda gigi yang digerakkan (out put). Kelebihan yang dimiliki transmisi jenis sincromesh yaitu :

1.    Pemindahan gigi dapat dilakukan secara langsung tanpa nenunggu waktu yang lama.

2.    Suara saat terjadi perpindahan gigi halus.

3.    Memungkinkan menggunakan berbagai jenis roda gigi.

Mengenal Sincromesh.

Sincromesh berarti menyinkronkan atau menyamakan. Sincromeh terdiri dari berbagai komponen yang menjadi satu (unit) yang dapat menyamakan putaran antara roda gigi input dan out put pada transmisi, mekanisme sincromesh (hub assy) berfungsi untuk menghubungkan dan memindahkan putaran input shaft ke output shaft melalui counter gear dan gigi percepatan. Mekanisme sincromesh terdiri dari lima bagian, di antaranya adalah :

1. Clutch hub, berhubungan dengan output shaft melalui splin (alur), sehingga apabila clutch hub berputar maka output shaft juga ikut berputar.
2. Hub sleeve, dapat bergerak maju mundur pada alur bagian luar clutch hub, sedangkan hub sleeve berkaitan dengan garpu pemindah (shift fork). Hub sleeve berfungsi untuk menghubungkan clutch hub dengan gigi percepatan melalui synchronizering dan gigi konis yang terpasang pada tiap-tiap gigi sikap.
3. Sincromeh , terpasang pada bagian samping clutch hub yang berfungsi untuk menyamakan putaran gigi percepatan dan hub sleeve dengan jalan mengadakan pengereman terhadap gigi percepatan saat hub sleeve digeserkan (dihubungkan) oleh garpu pemindah pada salah satu sikap.
4. Shifting key, dipasang pada tiga buah tempat yang terdapat pada sincromesh dan clutch hub, seperti terlihat pada gambar. Fungsi shifting key untuk meneruskan gaya tekan dari hub sleeve selanjutnya ditekan ke sincromesh agar terjadi pengereman pada bagian tirus gigi percepatan (dudukan sincromesh).
5. Key spring, berfungsi untuk mengunci dan menekan shifting key agar tetap tertekan kearah hub sleeve. 

Gambar 3. Synchromesh

Transmisi Dual Clutch

Salah satu kelebihan dual clutch transmission.  Jika saat ini konsumen kerap mendengar nama Tiptronic, Shiftronic, atau apapun yang merupakan fitur untuk mengubah perbandingan gigi layaknya transmisi manual pada trannsmisi otomatis, dual clutch  merupakan sistem berbeda.

Teknologi Dual Clutch Transmission  tidak lagi menggunakan torque converter  melainkan menggunakan kopling. Dari jenisnya, kopling ini terbagi menjadi dua, wet  dan dry.  Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.

 Sebenarnya sudah sejak lama ditemukan oleh insinyur militer Prancis, Adolphe Kégresse pada Perang Dunia II. Tetapi saat itu penemuan ini tidak dikembangkan lebih lanjut, sampai Porsche menerapkannya pada 956 dan 962 untuk keperluan balap ketahanan Le Mans 24 d’Heures  pada 1980.

Akan tetapi di era modern ini, faktor efisiensi lebih diutamakan selain faktor performa tentunya. Dengan mengunakan dual clutch,  transmisi akan mampu meminimalkan engine power loss  sehingga pengemudi tidak perlu lagi menekan pedal gas lebih dalam untuk membuat putaran mesin menjadi lebih tinggi, Semua itu dimungkinkan sebab setiap clutch  (kopling) yang terhubung oleh perbandingan gigi yang berbeda. Jika clutch  pertama terhubung oleh gigi 1, 3, dan 5, maka clucth  kedua akan berada di gigi 2, dan 4.

Hasilnya ketika seorang pengemudi melakukan shifting  maka kopling kedua telah mempersiapkan gigi berikut sehingga perpindahan dapat dilakukan lebih cepat tanpa perlu terjadi gejala slip berlebih.

Gambar 4. Dual Clutch

B.     Transmisi Otomatis

B.1 Pengertian Transmisi Otomatis

Transmisi Otomatis, atau Automatic Transmission atau CVT yang lengkapnya adalah continuously variable transmission, merupakan salah satu sistem pemindah tenaga otomatis yang banyak digunakan saat ini. Perbedaan dasar CVT dibandingkan dengan pemindah tenaga lain, seperti transmisi otomatis konvensional dan manual, Pada CVT tidak lagi digunakan roda-roda gigi untuk menurunkan atau menaikkan putaran ke roda. Sebagai penggantinya, digunakan dua puli dan sabuk logam. Karena tidak ada lagi roda-roda gigi, maka pada CVT tidak ada perbandingan gigi seperti transmisi otomatis konvensional dan manual. Transmisi disinipun beda halnya dengan transmisi dalam  bidang telekomunikasi. Walaupun pada hakikatnya memiliki pemahaman yang sama,yaitu “menyalurkan”. Jika pada bidang telekomunikasi istilah transmisi dapat diartikan ‘menyalurkan informasi’, sedangkan pada bidang Mekanik atau Otomatif, transmisi dapat diartikan ‘menyalurkan gaya’. Istilah Automatic Transmission (AT)  dan Manual Transmission (MT).

Balapan yang menggunakan mode MT, terasa lebih sukar untuk dimainkan daripada menggunakan mode AT. Pada mode MT, kita harus memikirkan untuk mengganti gigi transmisi untuk mendapat kecepatan yang efektif. Sedang pada mode AT, kita cukup menekan tombol gas, setelah itu tinggal berpikir bagaimana berbelok menyusuri arena balap tanpa banyak menabrak, Pada kendaraan sebenarnya, Automatic Transmission memiliki beberapa mode.Mode Parking (P) digunakan jika kendaraan berhenti lama, atau pada saat mobil akan dinyalakan. Dalam mode Parking ini, mobil akan susah didorong karena roda akan terkunci untuk berputar, Mode Reverse (R), seperti umumnya mode transmisi, mode R ini digunakan untuk mundur. Mode Drive (D), merupakan mode yang paling sering digunakan di kendaraan automatic transmission. Dalam mode ini kendaraan cukup ditekan tuas throttle, maka kendaraan pun akan meluncur hingga kecepatan maximum yang kita inginkan. Mode Neutral (N), mode Neutral sama halnya dengan transmisi manual, mode ini digunakan jika kendaraan berhenti sejenak seperti saat menunggu lampu merah di persimpangan jalan,. pada mode Neutral ini tidak perlu khawatir kendaraan akan melompat jika tuas throttle terinjak.

Selain empat mode yang sudah di sebutkan tadi, biasanya dapat ditambah beberapa mode lagi. Mode ini dapat dinamai dengan berbagai macam kode,misalkan mode S dan L1, yang terus terang aku kurang mengerti apa makna dari kode itu, yang jelas, mode ini di gunakan untuk membatasi kecepatan kendaraan terhadap perputaran mesin. Misalkan kendaraan digunakan untuk menanjak yang panjang atauuntuk menembus genangan air yang tinggi, mode transmasi ini cocok karena perputaran mesin dapat diset dengan perputaran yang tinggi dan kendaraan tidak melaju terlalu kencang.

Pada kendaraan transmisi otomatis, sama halnya dengan game-game driving AT, tuas yang diperlukan pun lebih sederhana, yaitu gas dan rem. Bagi yang belum pernah mengendarai mobil, mungkin solusi Automatic Transmission, bisa menjadi solusi terbaik, Cukup tekan tuas gas dan kendaraan pun langsung berjalan dengan lancar. Walaupun secara logika, transmisi otomatis sangat mudah untuk digunakan, tapi lain halnya jikasudah terbiasa dengan transmisi manual. Ketiadaan tuas kopling, seringkali cukup mengganggu dalam proses mengendara, terutama saat kendaraan berjalan dari satu lampumerah ke lampu merah yang lain. Reflex untuk menginjak tuas kopling saat kendaraan melambat, membuat tuas rem menjadi terinjak di saat yang belum tepat. Kendaraan pun jadi tersendat-sendat tidak nyaman

Gambar 5. Transmisi Otomatis

B.2  Perawatan Mobil Transmisi Otomatis

Mengendarai mobil menggunakan transmisi otomatis (biasanya di sebut mobil"matic" ), memang mudah. Kita tak perlu menginjak pedal kopling yang membuat kaki kiri cepat lelah. Apalagi dalam kondisi macet, bisa dibayangkan betapa tersiksanya mengemudi dengan kaki yang pegal-pegal. Mobil bertransmisi otomotis tersebut memang bisa disebut solusi. Namun kita dituntut tetap perlu mengenal petunjuk mengemudikannya secara benar. Kenalilah terlebih dahulu fungsi setiap huruf dan angka yang tertera dituas transmisi. Misalnya angka 1, digunakan ketika melewati tanjakan tajam dan turunan curam sebagai engine brake. Angka 2, disarankan dipakai ketika menghadapi jalan yang menanjak dan menurun tapi tidak terlalu curam. Sementara posisi D bisa digunakan dalam perjalanan dalam kota atau luar kota. Terakhir gunakan R untuk mundur, cepat atau tidaknya kerusakan pada transmisi otomatis tergantung dari pemakaiannya sendiri, mungkin saja berawal dari cara berkendara yang kasar, ataupun kendaraan yang membawa beban lebih. Bila kendaraan diperlakukan dengan benar dan memang seharusnya dirawat dengan baik, maka kecil kemungkinan transmisi akan mengalami kerusakan dengan sendirinya. Berikut tips yang bisa diaplikasikan pemilik mobil bertransmisi otomatis

Sesuaikan pelumas yang digunakan dengan spesifikasi yang disyaratkan pabrikan kendaraan tersebut. Biasanya kemasan pelumas khusus transmisi ditandai dengan tulisan ATF (Automatic Transmission Fluid). Periksa secara rutin tabung penyimpanan oli transmisi otomatis, tidak boleh kekurangan ataupun kelebihan dengan melihat tanda minimal dan maksimal. Bila kekurangan oli, berakibat transmisi kurang terlumasi dengan baik, sehingga timbullah gesekan yang bisa menyebabkan kerusakan. Bila kelebihan, biasanya akan timbul efek mobil akan terasa berat dalam berakselerasi. Perhatikan dengan serius jadwal penggantian oli harus sesuai buku petunjuk. Biasanya penggantian oli dilakukan setiap 40.000 km, namun ada juga yang mengganti oli pada jangka waktu 20.000 km-30.000km. Pindahkan tuas transmisi ke posisi N apabila mobil berhenti di traffic light untuk mencegah keausan. Jangan menggunakan D sambil menginjak pedal rem. Hal itu akan mempercepat keausan komponen yang berhubungan dengan sistem atau kerja transmisi otomatik.

Pada saat memarkir kendaraan, injaklah pedal rem dan tarik rem tangan. Lalu pindahkan posisi tuas transmisi ke P agar roda terkunci aman, kemudian matikan mesin. Bila terjadi kerusakan, harus diakui bahwa transmisi otomatis perawatannya lebih sulit dibanding manual dan tidak semua bengkel bisa menanganinya. Jadi untuk lebih jelasnya lebih baik periksa langsung pada bengkel transmisi khusus yang menangani transmisi otomatis atau bengkel resmi ATPM.

Daftar Pustaka

 http://www.google.com/

http://www.google.com/transmisi-mobil/

http://www.google.co.id/search?q=gambar+transmisi+otomatis+mobil&hl=id&client=firefox-a&hs=vh7&rls=org.mozilla:en-US:official&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=Zv0vT_XbNY_PrQe1gvjvDA&ved=0CCcQsAQ&biw=1326&bih=633

http://www.google.co.id/search?q=+transmisi++mobil&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:en-US:official&client=firefox-a

bosh pump / pompa solar

INJECTION TYPE IN LINE

2.1 Landasan Teori

2.1.1 Pengertian Motor Diesel

Motor bakar ada dua macam yaitu motor pembakaran dalam (internal combustion angine) dan motor pembakaran luar (external combustion engine), contoh motor pembakaran luar (external combustion engine) adalah mesin uap, mesin turbin dan lain sebagainya, contoh motor pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah motor Diesel, motor bensin dan lainya.

Jenis mobil atau kendaraan didasarkan atas mekanisme pembakaran yang digunakan dibedakan menjadi dua yaitu motor Diesel dan motor bensin (motor pembakaran dalam). Mekanisme pembakaran motor Diesel dikenal dengan sebutan penyalaan kompresi. Bahan bakar dikompresi sampai tekanan ± 25 s/d 32 Kg/cm2 (Daryanto : 1995) agar mencapai titik nyala dan bahan bakar terbakar dengan sendirinya, sedangkan motor bensin menggunakan mekanisme penyalaan dengan bunga api. Bahan bakar ditekan sampai tekanan tertentu yaitu : ± 15 s/d 22 Kg/cm2 (Daryanto : 1995) kemudian diberi percikan bunga api dari busi agar terjadi proses pembakaran.

Motor Diesel menggunakan bahan bakar solar selain pemakaiannya lebih hemat, bahan bakar solar juga lebih ramah lingkungan karena pada solar campuran timbel (timah hitam) yang menyebabkan polusi dan mengganggu saluran pernapasan lebih sedikit dibandingkan motor bensin, namun karena perbandingan tekanan pada mekanisme penyalaan kompresi yang sangat tinggi dan memerlukan konstruksi yang lebih kokoh, pada umumnya harga mobil dengan menggunakan mesin Diesel lebih mahal dari pada mobil dengan menggunakan motor bensin untuk kelas yang sama.

Roda-roda suatu kendaraan memerlukan adanya tenaga yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi keadaan jalan, udara, dan lain sebagainya. Sumber yang menghasilkan tenaga merupakan sebutan dari mesin yang dapat mengubah tenaga panas, listrik, angin atau sumber tenaga lainnya menjadi tenaga mekanik. Mesin yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor bakar.

Mesin (engine) yang digunakan pada mobil, merupakan salah satu rangkaian komponen (sistem) yang sangat penting yaitu sebagai sistem yang mengubah panas yang dihasilkan dari proses pembakaran kemudian diubah menjadi kerja melalui mekanisme dengan gerak translasi lurus bolak-balik (reciprocal) dari piston menjadi gerak putar (rotasi) pada poros engkol (cankshaft). Mesin yang tenaganya digunakan pada mobil harus kompak, ringan dan mudah ditempatkan pada ruangan terbatas. Mesin harus dapat menghasilkan kecepatan yang tinggi dan tenaga yang besar, mudah dioperasikan dan sedikit menimbulkan bunyi, oleh sebab itu mesin bensin dan mesin Diesel umumnya lebih banyak digunakan pada kendaraan atau mobil.

Keuntungan mesin Diesel dibandingkan dengan motor bensin secara umum :

a. Mesin Diesel mempunyai efisiensi panas yang besar, hal ini berarti bahwa penggunaan bahan bakarnya lebih ekonomis dari pada motor bensin.

b. Mesin Diesel lebih tahan lama dan tidak memerlukan penyalaan elektrik (electrik igniter) untuk membantu pembakaran sehingga kesulitan lebih kecil dari pada motor bensin.

c. Kecepatannya lebih rendah dibandingkan dengan motor bensin.

Kerugian motor Diesel dibandingkan dengan motor bensin secara umum:

a.       Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali motor bensin 25 s/d 32 Kg/cm2 (Daryanto 1995), hal ini menyebabkan getaran dan suara motor Diesel lebih besar.

b.      Tekanan pembakaran yang lebih tinggi, maka motor Diesel harus dibuat dari bahan yang tahan tekanan tinggi dan struktur bahan yang lebih kuat, hal ini menyebabkan getaran dan struktur bahan yang lebih kuat, hal ini menyebabkan pembuatannya menjadi lebih mahal dibandingkan dengan motor bensin.

c.       Motor Diesel memerlukan sistem injeksi bahan bakar yang presisi yang menyebabkan harganya mahal dan memerlukan perawatan serta pemeliharaan yang cermat dibandingkan dengan motor bensin.

2.2 Prinsip kerja motor diesel

d.       

e.        

Gambar 2.1 Cara Kerja mesin 4 langkah

A.  LANGKAH HISAP

Pada langkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder. Piston membentuk kevakuman didalam silinder seperti pada motor bensin. Piston bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah dan pada langkah ini hanya katup hisap yang terbuka dan memungkinkan udara masuk ke dalam silinder dan katup buang tertutup selama langkah hisap ini.

B.  LANGKAH KOMPRESI

Pada langkah kompresi, piston bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas, dan pada saat langkah kompresi ini kedua katup dalam keadaan tertutup. Udara yang dihisap selama langkah hisap ditekan sampai tekanannya naik dengan temperatur sekitar 5000^oC sampai 8000^oC.

C.  LANGKAH PEMBAKARAN

Pada langkah pembakaran, udara yang terdapat didalam silinder didorong oleh piston ke dalam ruang bakar yang terdapat di bagian atas masing-masing silinder, pada saat akhir langkah pembakaran, nozzle menyemprotkan bahan bakar dan kemudian campuran bahan bakar dan udara selanjutnya terbakar oleh panas yang dibangkitkan oleh tekanan panas yang dibangkitkan oleh tekanan energi pembakaran mengekspansikan gas dengan sangat cepat dan piston terdorong ke bawah. Gaya yang mendorong piston ke bawah diteruskan ke batang torak (connecting rod) kemudian diteruskan ke poros engkol (crankshaft) dan mengubah dari gerak translasi lurus bolak balik menjadi gerak putar (rotasi) untuk memberi tenaga pada mesin.

D.  LANGKAH BUANG

Pada langkah buang, piston menuju dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Pada langkah buang ini hanya katup buang yang terbuka dan gas pembakaran dikeluarkan melalui katup buang. Gas akan terbuang habis pada saat piston mencapai titik mati atas, setelah proses langkah buang dimulai lagi langkah hisap, begitu seterusnya. Proses ini terjadi berulang-ulang. Selama, mesin menyelesaikan empat langkah (langkah hisap, kompresi, pembakaran, buang) poros engkol (crankshaft) berputar dua kali dan menghasilkan satu kali pembakaran (tenaga), atau juga disebut motor Diesel empat langkah.

Sebagaimana proses injeksi bahan bakar pada motor diesel dengan silinder tunggal yakni diberikan pada akhir kompresi juga dilakukan pada motor-motor diesel dengan 4 silinder atau lebih dimana masing-masing silinder memperoleh injeksi bahan bakar adalah pada akhir kompresi.

Gerakan-gerakan piston yang digerakkan oleh poros engkol melalui batang torak (connecting rod) dirancang agar torak yang satu dengan torak yang lainnya bergerak secara berurutan dalam ekspansinya sehingga dengan demikian injeksi bahan bakarnya pun harus diberikan secara bergantian menurut urutan gerakan piston tersebut yakni pada akhir gerakkan kompresinya. Pada motor diesel 4 tak dengan 4 silinder atau lebih langkah-langkah torak dari masing masing silinder siklusnya ditentukan oleh bentuk dan posisi cam dari poros bubungan (camshaft) sebagai penggerak katup (valve) yang dipasang dan digerakkan oleh poros engkol (crank shaft) melalui susunan roda gigi, rantai (chain) atau sabuk bergigi (dikenal dengan “timing belt”) yang distel sedemikian rupa sehingga diperoleh gerakkan dinamis untuk siklus pada masing-masing silinder dan hubungannya dengan silinder lain. Demikian pula sistem distribusi bahan bakar terhadap masing-masing silinder diberikan oleh pompa injeksi (injection pump) yang juga digerakkan oleh poros engkol (crank shaft) melalui mekanisme tertentu sehingga injeksi bahan bakar pada setiap silinder hanya diberikan pada akhir kompresinya. sebagaimana juga dilakukan pada motor diesel 4 tak dengan silinder tunggal, injection pump untuk motor diesel ini pun dilengkapi dengan governor bahkan dengan sistem kerja yang disempurnakan yakni governor yang bekerja secara pneumatic dan hydraulic.

.

Gambar 2.2 Skema aliran Bahan Bakar

2.3 Tipe Ruang Pembakaran pada Motor Diesel

Combustion chamber ialah proses pembakaran pada motor diesel dengan menempatkan sebuah ruang pembakaran yang terpisah dari ruang kompresi.

Dirtect Injection, yaitu sistem penyemproten langsung dengan ruang bakar dibentuk secara langsung pada ruang kompresi biasanya pada bagian kepala torak (piston). Yang temasuk kelompok ini adalah:

a.  Type kamar muka

b.  Type Kamar pusar (Turbulen) dan

c.  Type Lanova.

Gambar 2.3 Ruang bakar Direct Injection

2.4  Sistem Bahan Bakar

A.    Komponen sistem bahan bakar

1) Fuel tank

Fuel tank berfungsi untuk penyimpanan bahan bakar yang selanjutnya akan dihisap oleh feed pump. Saat fuel pump menghisap bahan bakar dari tangki, maka terbentuk negatif pressure pada pipa dan tangki, hal ini dapat mengakibatkan tangki menjadi rusak. Oleh karena itu breather tube memasukkan udara ke dalam tangki agar tangki selalu dalam keadaan bertekanan sama dengan udara bebas.

Gambar 2.4 Fuel tank

Pada tangki terdapat fuel gauge yang dipasangkan pada bagian atas, sedangkan perlengkapan untuk informasi jumlah bahan bakar dipasangkan pada meter cluster.

	Fuel tank
Fuel			Fuel gauge unit
gauge

Gambar 2.5 Fuel gauge unit

Bahan bakar yang dihisap oleh feed pump dari tangki akan diteruskan ke serambi inlet pompa injeksi melalui saringan. Pompa pengisi (feed pump) merupakan single acting pump terletak di bagian rumah pompa injeksi. Pompa pengisi (feed pump) digerakkan oleh camshaft dari pompa injeksi.

Bahan bakar di ruang pompa injeksi selamanya harus cukup, menyebabkan perlunya mengirimkan bahan bakar ke pompa injeksi dengan tekanan karena elemen pompa tidak mampu memberikan bahan bakar yang cukup pada kecepatan tinggi. Karena itu, tekanan pengisian diatur sampai 1,8 – 2,2 kg/cm² (25,6 – 3 psi) oleh pegas torak. (Sumber : Technical Guide Toyota Diesel, 1995 : 14). Berikut adalah cara kerja feed pump :

a.    Pada saat camshaft pompa berputar ke arah posisi langkah nok tinggi (high cam), tappet dan push rod memaksa piston menekan pegas. Gerakan ini memaksa bahan bakar keluar dari ruang isap (suction camber) melalui katup pengecek tekanan masuk ke ruang tekanan (sebagian masuk ke ruang pompa injeksi). Pada akhir langkah tersebut (langkah intermediate), katup pengecek tekanan menutup kembali.

b.    Ketika camshaft berputar ke arah nok rendah (low cam) atau ke arah pengisapan dan posisi pengeluaran, tekanan pegas piston menyebabkan piston, push rod dan tappet mengikuti nok (cam). Gerakan ini akan mendorong bahan bakar dari ruang tekanan ke saringan dan pompa injeksi. Bersamaan dengan itu, tekanan pengisapan piston mengisap bahan bakar masuk ke ruang isap melalui katup pengecekan pengisapan. Dengan dimasukkan bahan bakar ke ruang isap, langkah pompa mulai kembali.

c.    Jika tekanan pengeluaran bahan bakar naik kira-kira 2,5 kg/cm² (35,6 psi), maka tekanan pengeluaran ini akan menyebabkan piston tetap berada pada posisi langkah intermediate dimana pegas piston ada dalam keadaan tertekan. Dalam keadaan seperti ini, pompa pengisi (feed pump) tidak bekerja.

Gambar 2.6. Cara kerja feed pump

Feed pump dilengkapi dengan pompa priming (priming pump) yang berfungsi untuk membuang udara dari sistem bahan bakar sebelum dihidupkan. Hal ini terjadi ketika tangki kehabisan bahan bakar atau ketika saringan bahan bakar atau nozzle injeksi diganti, udara dapat masuk ke dalam sistem bahan bakar. Apabila udara ini masuk ke dalam sisa sistem bahan bakar kemungkinan udara akan berusaha ke feed pump atau plunger pompa injeksi, sehingga mesin tidak dapat hidup. Keadaan seperti ini perlu menggunakan priming pump.

Gambar 2.7 Priming pump

2) Pompa Injeksi

Pompa injeksi yang digunakan mesin pompa injeksi tipe inline dimana injection pump memiliki sebuah plunger dan sebuah delivery valve pada tiap-tiap selinder.

Injection pump mendorong bahan bakar masuk ke dalam injection nozzle dengan tekanan dan dilengkapi dengan sebuah mekanisme untuk menambah atau mengurangi jumlah bahan bakar yang dikeluarkan dari nozzle. Plunger didorong ke atas oleh camshaft dan dikembalikan oleh plunger spring. Plunger bergerak ke atas dan ke bawah di dalam plunger barrel dan pada jarak stroke yang telah ditetapkan guna mensuplai bahan bakar dengan tekanan. Dengan naik dan turunnya plunger berarti akan membuka dan menutup section dan discharge ports sehingga mengatur banyaknya injeksi bahan bakar.

Camshaft ditahan dengan dua buah tapper roller bearing pada kedua buah ujungnya dan dilengkapi dengan beberapa cam untuk menggerakkan plunger dan sebuah exentric cam sebagai penggerak feed pump. Chamshaft digerakkan oleh injection pump gear pada ¹/₂ putaran engine.

Pemegang katup penyalur

Pegas katup         plunyer

Katup penyalur  

Pinion pengontrol

Control rack

Pegas plunyer

tappet

Poros nok

Felt plate plug

Gambar 2.8 Pompa injeksi

3)  Kerja elemen pompa

Bahan bakar yang disalurkan ke pompa pengisi (feed pump), dialirkan terus ke pipa tekanan tinggi oleh elemen pompa sebagai berikut :

a)    Pada saat plunger berada pada TMB, bahan bakar mengalir dari ruang bahan bakar melalui lubang barel.

b)   Pada saat plunger naik, ia membagi lubang barel (permukaan penyaluran bahan bakar) dan akan mengeluarkan bahan bakar yang ada di dalam ruang tekanan melalui katup penyalur masuk ke pipa tekanan tinggi.

c)    Penyaluran bahan bakar terhenti segera setelah control helix membuka lubang barel. Kemudian bahan bakar mengalir melalui lubang vertikal, control helix dan lubang port kembali ke ruang bahan bakar.

Gambar 2.9 Kerja Plunger

4)   Bagian dari elemen pompa

a)      Plunger

Posisi plunger menetukan variasi besarnya penyaluran bahan bakar. Berikut beberapa posisi dari plunger :

1. Tidak ada penyaluran bahan bakar

Ketika plunger bergerak ke atas, pinggir atas plunger terbuka terhadap lubang barel (barrel port) hingga control helix membuka lubang barel. Akibatnya tekanan tidak terjadi di dalam ruang tekanan, karenanya tidak ada bahan bakar yang dapat disalurkan.

2. Penyaluran bahan bakar sebagian

Ketika plunger bergerak ke atas, plunger menutup lubang dan akan memulai menjalankan bahan bakar dari lubang yang ada dalam posisi tertutup, tetapi penyaluran terhenti dengan terbukanya lubang barel oleh control helix sesaat kemudian. Gerakan plunger pada periode penyaluran bahan bakar inilah yang disebut “langkah efektif”.

3. Penyaluran bahan bakar secara maksimal

Penyaluran bahan bakar maksimum akan tercapai saat plunger sampai pada langkah efektif maksimum.

Gambar 2.10 Posisi plunger

b) Delivery valve

Gambar 2.11 Delivery valve

Bahan bakar terkompresikan dengan tekanan tinggi oleh plunger mendorong delivery valve ke atas dan bahan bakar menyembur keluar. Segera setelah bahan bakar terkompresikan dengan sempurna, delivery valve akan kembali pada posisi semula karena dorongan dari valve spring untuk menutup lubang bahan bakar (fuel passage), dengan demikian dapat mencegah kembalinya bahan bakar.

Delivery valve bergerak turun sampai permukaan valve seat ditahan dengan kuat. Selama langkah ini bahan bakar ditarik kembali dari injection pipe, seketika itu juga menurunkan residual pressure antara delivery valve dan nozzle. Penarikan tersebut memperbaiki akhir penginjeksian dan sekaligus mencegah menetesnya bahan bakar setelah penginjeksian. Pada bagian atas delivery valve spring dipasangkan delivery valve stopper. Stopper membatasi terangkatnya delivery valve dan mencegah terjadinya valve surging pada putaran tinggi dan juga menurunkan dead valve antara delivery valve dan nozzle. Dengan demikian akan didapat fuel injection rate yang stabil.

Overflow dipasangkan pada bagian atas pompa yang berfungsi untuk menstabilkan temperatur pada injection pump dan temperatur distribusi. Untuk memastikan bahwa jumlah bahan bakar yang diinjeksikan pada tiap-tiap silinder selalu konstan. Valve bertipe seat ball, saat tekanan bahan bakar pada pompa melebihi nilai yang ditetapkan, maka valve terbuka sehingga bahan bakar akan kembali ke fuel tank.

5)   Automatic Timer

Injection timming berubah-ubah secara otomatis sesuai dengan kecepatan putaran engine. Automatic timer dipasangkan dengan kuat pada injectioan pump camshaft dengan round nut sebagai pengikatnya, dan digerakkan oleh idler gear yang dihubungkan dengan injection pump gear.

Pada tiap-tiap flyweight dilengkapi dengan sebuah lubang pada bagian ujungnya, dimana timer hub pin dipasangkan. Permukaan yang melengkung pada flyweight akan berhubungan dengan injection pump gear pin. Timer spring dipasangkan pada timer hub pin dan injection pump gear pin.

Ketika engine berputar pada kecepatan rendah, tidak ada tenaga sentrifugal yang disalurkan flyweight dan tetap dalam posisi memanjang. Ketika engine berputar dengan kecepatan tinggi, flyweight bergerak berputar keluar akibat dari adanya tenaga sentrifugal dimana timer hub pin sebagai tumpuannya. Injection pump gear pin saat didorong oleh permukaan yang melengkung dari flyweight searah dengan penekanan dari timer spring.

Namun demikian injection pump gear pin tidak dapat bergerak sebab berpasangan dengan gear, dengan demikian timer hub pin akan terdorong pada arah putaran selama terdorong oleh timer spring yang menggerakkan camshaft pada arah putaran untuk merubah injection timming.

Gambar 2.12 Automatic sentrifugal

6)   Pneumatic Governor

Gambar 13. Penampang governor

Fungsi dari governor adalah mengatur secara otomatis pemberian bahan bakar sesuai dengan beban mesin. Menurut mekanismenya, governor dapat dibagi dua yaitu jenis pneumatic dan jenis centrifugal dan menurut fungsinya dapat dibedakan antara jenis kecepatan tertentu dan jenis semua kecepatan. Jumlah bahan bakar yang disemprotkan diatur menurut posisi control rack yang diatur oleh governor.

Seperti ditunjukkan pada gambar, governor terdiri dari dua ruangan yang dibatasi oleh diafragma, ruang A dihubungkan oleh selang ke venturi yang menghadap ke saringan udara dan ruangan B dihubungkan ke intake manifold atau ke venturi tambahan. Salah satu ujung diafragma berkaitan dengan control rack dan selalu ditahan oleh pegas utama ke arah penyemprotan yang banyak. Bila mesin sudah bekerja diafragma bergerak akibat perbedaan tekanan pada saringan udara dan venturi tambahan dan pengontrolan bahan bakar diperoleh dari keseimbangan antara diafragma dan pegas utama.