Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. Berikut adalah detail dari setiap proses.
Oli roda gigi adalah oli untuk melumasi transmisi manual,differential dan steering gear.
Syarat-syarat Oli Roda Gigi:
Gesekan disertai tenaga interaksi fisik antara obyek dan gesekan selalu mengakibatkan keausan. Permukaan gigi adalah subyek gesekan akibat slip dan gesekan akibat putaran.
Besarnya beban pernukaan gigi,permukaan yang kasar,dan kecepatan meluncur menghasilkan gesekan yang besar dan bertambahnya panas yang ditimbulkan.
Untuk alasan tersebut,oli roda gigi diperlukan dengan memenuhi kondisi berikut:
>>Kekentalan Sesuai
Pada umumnya oli roda gigi yang mempunyai tingkat kekentalan yang tinggi sangat efektif untuk mencegah kerusakan pada roda gigi dan bantalan bunyi, dan kebocoran oli. Bagaimanapun kekentalan mempunyai efek pada saat start mesin,dan feeling perpindahan tuas transmisi manual saat temperatur mesin masih rendah.
Oleh sebab itu harus digunakan oli roda gigi yang mempunyai kekentalan sesuai.Kekentalan cenderung bertambah saat temperatur turun dan kemudian sifat fluidanya menjadi melemah.Oli yang kekentalannya hanya merubah sedikit bila terjadi perubahan temperatur yang sangat diperlukan.
>>Mempunyai Kemampuan Memikul Beban
Saat gigi berhubungan antara satu dengan yang lainnya,tekanan dan beban goncangan yang timbul besar.
Jadi fungsi utama oli roda gigi yang sangat penting adalah untuk menolong menggantikan beban tersebut saat roda gigi bersinggungan dan mencegah panas dari pemakaian roda gigi dan bantalan. Kemampuan oli untuk melakukan ini disebut "kemampuan memikul beban".
>>Tahan Terhadap Panas dan Oksidasi
Saat oli roda gigi memburuk karena panas atau oksidasi.Kotoran akan membentuk kadar asam, menyebabkan perubahan kekentalan. Endapan kotoran menyebabkan tidak sempurnanya pelumasan pada bantalan dan endapan yang mengeras dapat merusak komponen karena bersinggungan dengan permukaan gigi atau bantalan.
Naiknya kekentalan disebabkan oleh kotoran sehingga kemampuan pendinginannya berkurang dan tahanannya bertambah. Selain itu kadar asam yang dibentuk menyebabkan timbulnya karat. Untuk mengatasi hal ini diperlukan oli pelumas gigi yang baik,stabil terhadap panas dan oksidasi.
Perbedaan yang besar sekali antara oli mesin dan pelumas yang lain.Oli mesin menjadi kotor dengan adanya karbon,asam,dan zat kotoran lainnya dari pembakaran.
Sebagai contoh, sulfuric acid dan hydrochloric acid dibentuk dari hasil pembakaran bahan bakar yang harus dinetralisir. Bahan bakar yang tidak terbakar,kotorao dan karbon juga harus dilarutkan atau dibawa oleh oli mesin sehingga tidak mengumpul dalam mesin itu sendiri.
Sifat Utama Dari Oli Mesin:
>>Sebagai Pelumasan
Oli mesin melumasi permukaan metal yang bersinggungan dlm mesin dengan cara membentuk lapisan film oli. Lapisan oli tersebut berfungsi mencegah kontak langsung antara permukaan metal dan membatasi keausan dan kehilangan tenaga yang minim.
>>Bersifat Pendingin
Pembakaran menimbulkan panas dan komponen mesin akan menjadi panas sekali.Hal ini akan menyebabkan keausan yang cepat,bila tidak diturunkan temperaturnya. Untuk melakukan ini oli mesin harus disirkulasi disekeliling komponen agar dapat menyerap panas.
>>Sebagai Perapat
Oli mesin membentuk semacam lapisan antara torak dan silinder.Ini berfungsi sebagai perapat yang dapat mencegah hilangnya tenaga mesin. Sebaliknya apabila ada kebocoran maka gas campuran yang dikompresikan atau gas pembakaran akan menekan disekeliling torak dan masuk kebak engkol dan ini berarti kehilangan tenaga.
>>Sebagai Pembersih
Kotoran akan mengendap dalam komponen mesin. Ini menambah gesekan dan menyumbt saluran oli.Oli mesin akan menbersihkan kotoran tersebut untuk mencegah tertimbuo didalam mesin.
>>Sebagai Penyera Tegangan
Oli mesin menyerap dan menekan tekanan lokal yang bereaksi qada komponen yang dilumasi.Serta melindungi agar komponen tersebut tidak menjadi tajam saat terjadinya gesekan pada bagian yang saling bersinggungan,
Syarat-Syarat Oli Mesin:
>>Mempunyai kekentalan yang tepat.
>>Apabila terlalu rendah,lapisan oli akan mudah rusak dan akan menyebabkan keausan pada komponen.Apabila terlalu tinggi akan menambah tahanan dalam gerakan komponen dao akan menyebabkan mesin berat saat distart dan tenaga akan berkurang.
>>kekentalan harus relatif stabil tanpa terpengaruh perubahan temperatur.
>>Oli mesin harus sesuai dengan penggunaan metal.
>>Tidak merusak atau anti karat terhadap komponen.
>>Tidak menimbulkan busa.
Pada prinsipnya kerja mesin diesel memiliki empat langkah piston (4-stroke atau di pasaran dikenal dengan 4-tak) sepeti halnya mesin bensin. Yaitu udara murni dihisap ke dalam silinder melalui saluran masuk (intake manifold) lalu dikompresikan oleh piston. Sehingga tekanan dan termperaturnya naik. Pada akhir langkah kompresi bahan bakar mesin diesel di-injeksikan ke dalam silinder melalui nozzle dalam tekanan tinggi. Proses ini mengakibatkan terjadinya penyalaan dalam ruang bakar dan menghasilkan ledakan yang akan mendorong piston.
Gerak translasi piston yang dihasilkan oleh ledakan tadi adalah sebuah usaha/gaya yang akan diteruskan ke poros engkol untuk dirubah menjadi gerak rotasi. Gerak rotasi poros engkol yang terhubung dengan fly wheel mengakibatkan piston terdorong kembali untuk menekan gas sisa pembakaran ke luar silinder melalui saluran buang (exhaust manifold).
Mesin diesel sulit beroperasi pada saat silinder dingin. Untuk membantu mesin melakukan gerak mula pada saat silinder dingin beberapa mesin menggunakan busi pemanas (glow plug) untuk memanaskan silinder sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake manifold” untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin. Busi pemanas ini tidak digunakan pada mesin diesel jenis direct injenction.
Komponen-komponen yang ada dan bekerja dalam mesin diproduksi dengan dengan sangat teliti. Sementara komponen-komponen tesebut bekerja dalam mesin dengan temperatur kerja mesin yang mencapai lebih dari 800 C dan beban kerja dalam ruang silinder yang mencapai temperature 3000 sampai 5000 C pada tekanan 2492 kPa (30 Kgf/cm2). (Training Manual, M-STEP 2: Gasoline Engine, Kramayudha Tiga Berlian)
Teknologi internnal combustion chamber, seperti yang ditulis pada harian republika edisi 16 juli 1993, sebagai teknologi lawas yang dianggap para ilmuwan sebagai lompatan terbesar dalam teknologi otomotif yang sampai saat ini belum tergantikan memerlukan perhatian dan perlakuan yang baik.
Beban kompresi yang tinggi, konstruksi yang besar, dan momen puntir yang dihasilkan cukup besar, menghasilkan pula rendemen panas yang tinggi. Maka akan menjadi pertanda buruk jika banyak energi panas yang terbuang ketika mesin bekerja. Perlu Untuk mengatasinya adalah dengan mengoptimalkan kemampuan komponen-komponen pendukung yang bekerja dalam mesin agar tetap dalam kondisi prima sesuai dengan spesifikasi. Sehingga tidak banyak energi panas yang terbuang percuma.
Keunggulan dan kelemahan
Antara mesin diesel dan mesin bensin memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Salah satu yang biasanya dirasakan adalah mesin bensin lebih responsif dibandingkan diesel. Sementara mesin diesel memiliki output momen (torsi) yang lebih baik daripada mesin bensin pada putaran yang sama. Dilihat dari konstruksinya, mesin diesel lebih besar dan berat daripada mesin bensin pada spesifikasi tenaga yang sama.
Air fuel Ratio (AFR) atau rasio udara dan bahan bakar mesin diesel berlebih dibandingkan mesin bensin. AFR mesin diesel mencapai 1 : 16 sampai dengan 160. Artinya satu bagian bahan bakar membutuhkan 16 s/d 160 bagian udara untuk melayani proses pembakaran di dalam silinder. Hal lain yang berhubungan erat dengan AFR adalah emisi gas buang yang dihasilkan. Dilihat dari sisi emisi gas buang, gas NOx yang dihasilkan dari pembakaran mesin diesel mengandung kelebihan oksigen karena mesin diesel dioperasikan dengan AFR yang lebih kurus dari AFR secara teoritis yang mencapai 1 : 14,7. Normalnya konsentrasi oksigen di gas buang adalah 1 – 2 %. Tingginya konsentrasi oksigen di gas buang akan menyebabkan tingginya konsentrasi senyawa NOx. Senyawa NOx ini sangat tidak stabil dan bila terlepas ke udara bebas, akan berikatan dengan oksigen untuk membentuk Nitrat oksida (NO2). Inilah yang amat berbahaya karena senyawa ini amat beracun dan bila terkena air akan membentuk asam nitrat. Keuntungan lain dari AFR yang kurus pada mesin diesel adalah rendahnya kandungan Karbon monoksida (CO) dan Hidrokarbon (HC) pada gas buang.
Konstruksi mesin diesel yang lebih berat dan besar dibandingkan mesin bensin, selain memakan tempat pada kompartement mesin, juga mengakibatkan putaran maksimum yang rendah. Yaitu hanya mencapai kurang lebih 5000 Rpm. Dan berimplikasi pada out put maksimum yang rendah pula.
Meskipun tekanan maksimumnya lebih tinggi dari mesin bensin, yaitu bisa mencapai 5,8 sampai dengan 8,8 kpa (60 – 90 kgf/cm2), tidak mampu mendongkrak out put maksimum dari mesin diesel. Karena tingginya tekanan tersebut dikarenakan perbandingan kompresi yang tinggi. Perbandingan kompresi mesin diesel bisa mencapai 1 : 15 s/d 23. nilai perbandingan kompresi diperoleh dari jumlah volume langkah ditambah volume kompresi dibandingkan dengan volume kompresi. Tingginya perbandingan kompresi tersebut dalam mesin diesel sangat dibutuhkan untuk memperoleh tekanan dan temperatur yang tinggi dari udara yang masuk ke dalam silinder. Sementara di mesin bensin tidak diperlukan kompresi setinggi itu untuk menghasilkan pembakaran. Karena pembakaranya dilakukan oleh percikan api dari busi.
Sebelumnya banyak orang beranggapan bahwa mesin diesel itu kotor, kasar dan lambat. Maka, mesin diesel diidentikan dengan truk, kendaraan berat, traktor dan yang lainnya. Tapi, seiring dengan perkembangan teknologi otomotif anggapan harus dihilangkan. Penyempurnaan pembakaraan dan teknologi catalyc converter berhasil membersihkan gas buang. Audi R40 telah membuktikan ketahanan mesin diesel dengan menjuarai lomba ketahanan mesin 24 jam di Le Mans 2006. Dan yang menarik dari mesn diesel adalah mesin diesel dikenal hemat dalam hal konsumsi bahan bakar dan memiliki torsi yang besar. Menurut pabrikan mobil PSA, teknologi diesel terbaru bisa mencapai efesiensi bahan bakar sebesar 20 % dibandingkan teknologi tahun 1980-an dengan peningkatan tenaga dua kali lipat. Kendaraan dengan mesin diesel terbaru bisa mencapai jarak 100 km hanya dengan 3 liter bahan bakar.
Exhaust manifold berfungsi menampung gas bekas dari semua silinder dan mengalirkan gas tersebut ke pipa buang. Exhaust manifold dibaut pada kepala silinder,saluran manifold disambungkan langsung pada lubang gas bekas pada silinder.
PIPA BUANG(exhaust pipe)
pipa buang adalah pipa baja yang mengalirkan gas bekas dari exhaust manifold ke udara bebas.Pipa itu sendiri dibagi beberapa bagian,pipa bagian depan(front pipe),bagian tengah(center pipe),dan bagian belakang(tail pipe). Susunan ini dibuat demikian untuk mempermudah saat penggantian catalitic conventer atau muffler tanpa melepas sistem keseluruhan.
CATALYTIC CONVENTER
catalytic conventer merupakan komponen muffler dari emission control sistem.Bertujuan untukmengurangi jumlah CO(carbon monoxide), HC(hydrocarbon) dan NOx(oxides of nitrogen) yang terkandvng dalam gas bekas. Ada 2 tipe catalytic conventer, tipe catalys yang terkenal adalah: tipe pellet dan tipe monolithic.
Type monolithic,belakangan ini lebih banyak digunakan pada kendaraan,sebab mempunyai tahanan gas buang yang kecil,lebih ringan dan membantu mempercepat pemanasan pada mesin dibandingkan dengan tipe pellet. Sebuah catalytic conventer terdiri atas salah satu dari 2 catalist yaitu: OC(oxidation catalyst) atau TWC(three way catalyst). OC terdiri dari platinum dan palladium,yang dapat mengurangi CO dan HC. TWC mengandung platinum dan rhodium yg dapat mengurangi CO dan HC terutama NOx.
MUFFLER
gas bekas dikeluarkan dari mesin dengan tekanan tinggi(kira-kira 3-5 kg/cm2) dan temperaturnya sekitar 600-800 derajad celcius. Besarnya panas ini kira-kira 34% dari energi panas yang dihasilkan mesin.
Bila gas bekas dengan panas dan tekanan yang tinggi seperti ini langsung ditekan keudasa luar,maka gas tersebut akan mengembang dengan cepat sekali menyebabkan timbulnya suara ledakan yang keras.Muffler digunakan untuk mencegah terjadinya hal tersebut.Gas bekas dikurangi tekanannya dan didinginkan saat melalui muffler.
Tubocharger adalah perangkat yang banyak digunakan mesin diesel maupun mobil performance. Di Indonesia, banyak model yang menawarkan perangkat ini, seperti Isuzu Panther, Ford Ranger, Mitsubishi L200 Strada dan Kia Carnival.
Prinsip kerja turbo, mengkompresi udara ke mesin untuk meningkatkan jumlah molekul oksigen yang masuk ke silinder. Tingginya molekul oksigen yang masuk mendorong tambahan pasokan BBM. Dengan demikian, lebih banyak BBM yang dibakar, hingga daya yang diproduksi meningkat. 
Tekanan udara yang dikompresi bisa meningkat hingga 8 psi (pounds per square inch) dibandingkan tekanan normal. Bila tekanan normal di permukaan laut sebesar 14.7 psi, maka udara yang dikompresi mempunyai tekanan hingga 50% lebih tinggi. Namun tidak berarti power yang dihasilkan meningkat 50%. Karena ada sebagian daya yang hilang/inefisiensi. Peningkatan daya optimal turbo bisa 30 – 40 persen lebih banyak.
Untuk melakukan kompresi, turbo memanfaatkan aliran gas buang dari mesin untuk memutar turbin, yang meneruskan putaran ke kompresor udara. Turbin ini bisa berputar hingga 150,000 putaran tiap menit (rpm) atau 30 kali putaran mesin mobil pada umumnya. Temperatur perangkat ini juga bisa melesat naik, ketika bersentuhan dengan gas buang. Dengan kondisi kerja seperti itu, turbo membutuhkan material berkualitas tinggi dengan pengerjaan super presisi.
Perangkat turbo dipasang pada exhaust manifold, sedangkan kompresor udara diletakkan diantara air filter dan intake manifold. Udara yang dikompresi, suhunya naik dan ketika suhu naik, udara akan memuai lagi. Akibatnya, meskipun tekanan udara yang masuk ruang bakar tinggi, tapi jumlah molekul udara yang dibutuhkan untuk pembakaran menjadi berkurang. Oleh karena itu, maka ditambahkan perangkat intercooler yang berfungsi menurunkan suhu udara kompresi.
Di sisi lain, penggunaan turbo juga menimbulkan kerugian pada mesin. Pemasangan turbin membuat aliran gas buang menjadi tidak lancar. Mesin juga harus mengeluarkan tenaga ekstra untuk melawan tekanan balik dari saluran gas buang.
Selain itu gejala knocking/nglitik juga sering ditemui. Ini disebabkan karena udara kompresi yang bersuhu tinggi ketika masuk ke ruang bakar yang bertekanan tinggi, bisa memicu pembakaran sebelum busi memercikkan api. Oleh karena itu, mobil dengan perangkat turbo seringkali membutuhkan BBM dengan oktan tinggi, guna menghindari gejala knocking. Kini mesin-mesin modern yang dilengkapi turbo, sudah dilengkapi semacam adjuster yang bisa menyesuaikan kompresi udara secara presisi sesuai kebutuhan mesin.
Problem lain yang sering ditemui mobil dengan perangkat turbo adalah turbo lag. Kondisi ini terjadi karena turbo tidak bisa seketika menghadirkan tambahan daya saat gas ditekan (turbo baru bekerja pada putaran tertentu). Baru beberapa detik kemudian tambahan daya bekerja, ditandai dengan melonjaknya mobil ke depan.
Cara untuk meminimalkan efek ini adalah memangkas bobot komponen yang berputar. Ini membuat turbin dan kompresor lebih mudah berakselerasi untuk melakukan kompresi. Cara lainnya, dengan menggunakan material baru seperti ceramic turbine blades. Material baru ini lebih ringan dari baja, hingga lebih mudah berputar Efek ini nyaris tidak terasa pada mesin dengan teknologi turbo modern.
Kebanyakan turbocharger memiliki wastegate, semacam katup pengaman yang memungkinkan gas buang menerobos keluar tanpa melewati turbin. Katup ini bekerja berdasarkan sensor tekanan. Bila tekanan udara terlalu tinggi, berarti turbin berputar terlalu cepat, maka exhaust gas dibuang lewat wastegate, hingga rotasi turbin melambat.
Karena turbo bekerja pada kondisi temperatur, kecepatan dan tekanan tinggi, maka peforma optimum bisa didapat jika alat ini dioperasikan dan dirawat dengan benar. Kerusakan yang sering terjadi biasanya akibat buruknya lubrikasi, atau masuknya partikel abrasif pada oli. Sebab lain adalah lolosnya partikel berukuran besar pada aliran udara yang tersedot masuk. Juga benda-benda yang tersembur keluar dari exhaust, seperti kerak karbon, serpihan komponen mesin, dll berperan menimbulkan kerusakan.
Agar turbo bekerja sempurna, maka;
Turbo harus di service sesuai rentang waktu yang direkomendasikan.
Gunakan selalu oli yang direkomendasi produsen mobil
Pilih bengkel yang benar-benar ahli dalam perawatan turbo
Periksa setiap kebocoran oli, suara-suara ‘aneh’ dan getaran yang tidak wajar.
Power kurang, suara keras, asap biru atau hitam, kemungkinan mengindikasikan masalah pada mesin, bukan turbo
Panaskan mesin beberapa saat, tunggu temperatur oli mesin mencapai suhu kerja optimal sebelum menggenjot pedal gas dalam-dalam untuk mengaktifkan turbo. Jangan memainkan pedal gas, karena kemungkinan lubrikan komponen turbo belum sempurna. Sebaliknya, biarkan mesin idle beberapa saat sebelum mesin dimatikan. Bila mesin dimatikan seketika, maka pasokan oli mesin ke turbo otomatis terhenti, sementara turbo masih berputar dengan kecepatan tinggi. Ini bisa menciderai bearing. Pada mesin-mesin dengan teknologi turbo terbaru, ‘ritual’ seperti itu tidak perlu lagi.
Nitrous Oxide System merupakan suatu senyawa gas yang tersiri atas dua bagian Nitrogen dan satu bagian Oksigen. Kandungan Oksigen yang dimiliki NOS adalah 36% dari total berat NOS itu sendiri.
Didalam ruang bakar, Nitrous Oxide memisahkan diri menjadi Nitrogen dan Oksigen. Jika bercampur dengan bahan bakar, Oksigen akan membantu pembakaran. Pada tekanan tinggi, sekitar 800psi, Nitrous Oxide berbentuk cairan. Botol dan tabung yang menampungnya tentu harus cukup kuat. Jika katup tabung tidak bekerja dengan baik, cairan akan merembes keluardan langsung berubah menjadi gas lagi.Mitros Oxide sangat peka terhadap perubahan panas. Pada saat bertekanan menjadi sangat membahayakan. Jika terkena anggota tubuh, maka anggota tubuh akan beku dan putus. Hal ini lazim disebut frost bite, yaitu hal yang sering dialami para pendaki gunung pada ketinggian 5000km diatas permukaan laut.
Jika semburan gas mengarah sumber api, akan tercipta kombinasi pendinginan dan tekanan gas oksigen yang ideal untuk pembakaran, sehingga terjadi letupan. Efek pendinginan ini diperoleh dari penyerapan panas untuk menguapkan cairan Nitrous Oxide. Tetapi kondisi ini tidak mudah terjadi. Gas ini bukan bahan bakar dan tidak akan terbakar dengan sendirinya. Untuk membakarnya diperlukan sumber api. Hal inilah yang menyebabkan legal digunakan untuk kendaraan bermotor. Pada mesin, aliran gas ini biasa dikontrol oleh katup solenoid. Pasokan bahan bakar juga harus diperbanyak, gar tidak terjadi pembakaran miskin dan terjadi overheating. Dampaknya adalah piston menjadi meleleh.
Selain memasok oksigen tambahan ada keuntungan lain bila menggunakan alat yang telah lama dikenal oleh kalangan otomotif ini. Dalam keadaan cair dan gas, volume NOS ini sangat minim. Sehingga tidak mengganggu aliran udara dan BBM yang masuk melalui intake manifold. Tetapi di dalam ruang bakar, NOS akan mengembang. Kompresi dan energi akan tercipta jauh lebih tinggi. Hasil akhir, jumlah bahan bakar yang dibakar akan bisa lebih banyak dan tenaga mesinpun bertambah. Keuntungan lain, gejala detonasi dan overheating dapat dikurangi. Ini berkat campuran bahan bakar, udara, dan NOS. yang masuk ke dalam ruang bakar jauh lebih dingin. Sifat inilah yang tidak dapat kita peroleh bila menggunakan sistem pemampat udara TURBO
Langkah kerja yang kita lakukan dalam pemeriksaan busi adalah sebagai berikut :
1. Lepas kabel busi
Saat melepas kabel busi pegang pada stecker-nya jangan kabel businya.
Karena kalau kabel busi yang dipegang kemudian ditarik maka inti arang kabel akan mudah lepas.
2. Bersihkan sekeliling busi dengan udara tekan/ dengan kuas.
Hal ini bertujuan kalo busi dilepas kotoran disekeliling busi tidak masuk ke silinder.
3. Lepaskan busi dengan isolator yang tepat.
Penggunaan kunci yang tidak tepat bisa mengakibatkan isolator busi pecah.
4. Periksa kondisi ulir dari lubang busi.
Ulir busi yang rusak harus diperbaiki.
5. PERIKSA MUKA BUSI.
Pada pemeriksaan ini ada beberapa keadaan yang bisa menunjukkan kondisi dari mesin.
a. Muka busi biasa. Permukaan Isolator berwarna coklat muda sampai abu-abu.
- Kondisi dan penyetelan kendaraan baik.
b. Elektroda terbakar, pada permukaan isolator menempel partikel yang mengkilat, isolator berwarna putih dan kuning. Kondisi ini kemungkinan penyebabnya adalah :
- Campuran bahan bakar terlalu kurus.
- Kualitas bensin terlalu rendah.
- Saat pengapian terlalu awal.
- Jenis busi terlalu panas.
c. Isolator dan elektroda berjelaga.
- Campuran bahan bakar terlalu kaya.
- Jenis busi terlalu dingin.
d. Isolator dan elektroda sangat kotor serta berwarna coklat muda.
Kotoran ini berasal dari oli yang masuk ke ruang bakar karena :
- Sil pengantar katup bocor.
- Cincin torak aus.
6. Pengukuran celah busi,
Dengan feeler gauge ukur celah busi sesuai spesifikasi. (0,8 - 1,1 mm).
7. Saat memasukkan busi ulir pegang ujung kunci busi dengan tangan, yakinkan bahwa busi sudah masuk dengan tepat, baru kemudian kencangkan dengan stang.
* Seandainya saat membersihkan busi dengan spark purk cleaner jangan terlalu lama karena dapat mengikis insulator dan dan elektroda busi.
8. Penggantian busi sebaiknya dilakukan setiap 20.000 Km.
Saat mengganti busi perhatikan kode pada busi, karena ada tipe busi panas dan busi dingin yang mempunyai karakter sendiri terhadap pengapian.
Naaaaaah dari ringkasan di atas sekarang kita punya patokan untuk pemeriksaan busi. tinggal kita terapkan pada praktek/pemeriksaan yang kita lakukan.
Sistem pengapian kondensator (kapasitor) atau CDI (Capacitor Discharge Ignition) merupakan salah satu jenis sistem pengapian pada kendaraan bermotor yang memanfaatkan arus pengosongan muatan (discharge current) dari kondensator, guna mencatudaya Kumparan pengapian (ignition coil).
Pada Sistem pengapian magneto terdapat beberapa kekurangan, yaitu:
1. Kumparan pengapian yang dipakai haruslah mempunyai nilai Induktansi yang besar, sehingga unjuk kerjanya di putaran tinggi mesin kurang memuaskan.
2. Bentuk fisik kumparan pengapian yang dipakai relatif besar.
3. Pemakaian kontak pemutus (breaker contact) menuntut perawatan dan penggantian komponen tersendiri.
4. Membutuhkan Pencatu daya yang mempunyai keluaran dengan Beda potensial listrik yang relatif rendah dan Kuat arus listrik yang relatif besar. Hal ini menuntut pemakaian komponen penghubung yang mempunyai nilai Resistansi serendah mungkin.
Walaupun pada nantinya dikembangkan Sistem pengapian transistor atau TSI (Transistorized Switching Ignition) atau TCI (Transistor Controlled Ignition) yang menggunakan transistor untuk menggantikan kontak pemutus, perlahan-lahan kurang diminati seiring dengan kemajuan teknologi.
Cara kerja
Awalnya sebuah pencatu daya akan mengisi muatan pada kondensator dalam bentuk Arus listrik searah sampai mencapai beberapa ratus volt. Selanjutnya sebuah pemicu akan diaktifkan untuk menghentikan proses pengisian muatan kondensator, sekaligus memulai proses pengosongan muatan kondensator untuk mencatudaya kumparan pengapian melalui sebuah Saklar elektronik.
Karena bekerja dengan secara elektronik, sebagian besar komponennya merupakan komponen-komponen elektronik yang ditempatkan pada Papan rangkaian tercetak atau Printed Circuit Board (PCB), lalu dibungkus dengan bahan khusus agar terlindungi dari kotoran, uap, cairan maupun panas. Banyak orang yang menyebutnya modul CDI (CDI module), kotak CDI (CDI box), atau "CDI" saja.
Berdasarkan pencatu dayanya, sistem pengapian CDI terbagi menjadi dua jenis, yaitu:
1. Sistem pengapian CDI AC yang merupakan dasar dari sistem pengapian CDI, dan menggunakan pencatu daya dari sumber Arus listrik bolak-balik (dinamo AC/alternator).
2. Sistem pengapian CDI DC yang menggunakan pencatu daya dari sumber arus listrik searah (misalnya dinamo DC, Batere, maupun Aki).
Bagian-bagian sistem pengapian
Berikut bagian-bagian yang bisa ditemui (atau mungkin beberapa diantaranya terkadang tidak dipakai karena sesuatu hal) di dalam suatu sistem pengapian CDI:
1. Kumparan pengisian (charging coil).
2. Kumparan pemicu (trigger/pulser coil).
3. Penyearah (rectifier).
4. Baterai (battery).
5. Sekering (fuse).
6. Kunci kontak (contact switch).
7. Kondensator (capacitor).
8. Saklar elektronik (electronic switch).
9. Pengatur/penyetabil tegangan (voltage regulator/stabilizer).
10. Transformator penaik tegangan (voltage step up transformer).
11. Pengubah tegangan (voltage converter/inverter).
12. Pelipat tegangan (voltage multiplier).
13. Kumparan pengapian (ignition coil).
14. Kabel busi (spark plug cable).
15. Busi (spark plug).
16. Sistem pengawatan (wiring system).
17. Jalur bersama (common line).
Nilai Octan adalah indikator dari bahan bakar untuk mesin pembakaran jenis cetus api ( mesin bensin ), yang menunjukkan seberapa kuat bahan bakar tsb tidak terbakar dengan sendirinya. Hal ini sangat penting untuk sistem pembakaran pada mesin bensin yang memanfaatkan pembakaran terkontrol yang menuntut terjadinya pembakaran dimulai dari satu titik, yaitu ujung busi. Apabila bahan bakar tersebut terbakar dengan sendirinya ketika api pembakaran yang berasal dari busi belum sampai di titik tsb, maka akan terjadi phenomena knocking, yang mengakibatkan turunnya efisiensi terpakainya energi hasil pembakaran dan menimbulkan getaran atau sentakan yang kuat pada bagian mesin dengan tidak terkontrol.
Ramah lingkunganCara pengukuran Nilai Octan ini adalah dengan membandingkan kemudahan terbakarnya bahan bakar yang akan di test tsb, dengan bahan bakar standard yaitu campuran antara Iso-Octane [C8H18] dan Normal-Heptane [C7H16], Campuran tsb diatur sehingga memiliki sifat kemudahan terbakar yang sama dengan testing-bahan bakar tersebut, nilai Octan diambil dari persentase Iso-Octane dalam campuran Iso-Octan dan Normal-Heptan tsb. Misalnya apabila suatu bahan bakar memiliki kemudahan terbakar sama dengan bahan bakar campuran 89% iso-octane dan 11% normal-heptane, maka nilai octan bahan bakar yang di test tsb adalah 89.
Semakin tinggi nilai octane, semakin mampu bahan bakar tsb mengalami tekanan tinggi, dengan kata lain bisa diterapkan pada mesin yang memiliki tekanan rasio yang tinggi, mesin yang memiliki tekanan ratio yang tinggi ini biasanya memiliki effisiensi bahan bakar yang tinggi pula.
Untuk meningkatkan nilai octane, dipakai octane-enhancer yang beberapa tahun lampau senyawa timbal digunakan, sehingga ada istilah leaded-gasoline. Dari monitoring diketahui bahwa timbal membawa efek samping terhadap makhluk hidup serta mengganggu kerja katalis yang dipasang di luar exhaust manifold. Akhirnya dipakai senyawa lain yang dianggap tidak mengganggu makhluk hidup dan terbuat dari senyawa organic yaitu MTBE atau Methyl Tertiary Butil Ether. Pemakian MTBE ini masih banyak dijumpai sekalipun di negara maju seperti Jepang dan Eropa, tetapi dari laporan penelitian bahwa MTBE diketemukan didaerah sumber air di California, maka pemakaian MTBE ini dikaji ulang, karena dikhawatirkan akan mempengaruhi air tanah. Sekalipun belum jelas benar additive pengganti dari MTBE ini tetapi scientist banyak memperkirakan bahwa pengganti MTBE yang paling dekat saat ini adalah senyawa ethanol.
Piston adalah sumbat geser yang terpasang di dalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam silinder hidrolik, pneumatik, dan silinder pompa.
Tujuan piston dalam silinder adalah:
* Mengubah volume dari isi silinder, perubahan volume bisa diakibatkan karena piston mendapat tekanan dari isi silinder atau sebaliknya piston menekan isi silinder. Piston yang menerima tekanan dari fluida dan akan mengubah tekanan tersebut menjadi gaya (linear).
* Membuka-tutup jalur aliran.
* Kombinasi dari hal di atas.
Dengan fungsi tersebut, maka piston harus terpasang dengan rapat dalam silinder. Satu atau beberapa ring (cincin) dipasang pada piston agar sangat rapat dengan silinder. Pada silinder dengan temperatur kerja menengah ke atas, bahan ring terbuat dari logam, disebut dengan ring piston (piston ring). Sedangkan pada silinder dengan temperatur kerja rendah, umumnya bahan ring terbuat dari karet, disebut dengan ring sil (seal ring).
Piston mesin
Piston pada mesin juga dikenal dengan istilah torak adalah bagian (parts) dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke poros engkol (crankshaft,) melalui setang piston (connecting rod). Material piston umumnya terbuat dari bahan yang ringan dan tahan tekanan, misal aluminium yang sudah dicampur bahan tertentu (aluminium alloy).
Ring piston
Ring piston memiliki dua tipe, ring kompresi dan ring oli. Ring kompresi berfungsi untuk pemampatan volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder. Kemampuan kompresi ring piston yang sudah menurun mengakibatkan performa mesin menurun. Ring oli berfungsi untuk menampung dan membawa oli serta melumasi parts dalam ruang silinder. Ring oli hanya ada pada mesin empat tak karena pelumasan mesin dua tak menggunakan oli samping.
Camshhaft atau noken as memiliki fungsi untuk membuka tutup katup isap dan katup buang. Katup isap bertugas untuk mengisap campuran bahan bakar udara ke dalam ruang bakar. Sebaliknya, katup buang memiliki tugas untuk menyalurkan sisa pembakaran ke knalpot.
Sebenarnya teknologi mekanisme katup tidak hanya SOHC dan DOHC, tetapi masih ada sistem lain yang disebut OHV (Over Head Valve). Mekanisme kerja katup ini sangat sederhana dan memiliki daya tahan tinggi. Penempatan camshaftnya berada pada blok silinder yang dibantu valve lifter dan push rod diantara rocker arm.
Mekanisme OHV banyak dipakai oleh mesin diesel truk yang hanya membutuhkan torsi. Karena pengembangan teknologinya terbatas, sistem OHV sudah jarang digunakan lagi pada mesin bensin.
Para ahli otomotif terus berpikir untuk menciptakan sistem mekanisme katup baru. Mereka pun beralih ke model OverHead Camshaft (OHC) yang menempatkan noken as di atas kepala silinder. Noken as langsung menggerakkan rocker arm tanpa melalui lifter dan push rod. Camshaft digerakkan oleh poros engkol melalui rantai atau tali penggerak.
Tipe ini sedikit lebih rumit dibandingkan dengan OHV. Karena tidak menggunakan lifter dan push rod, bobot bagian yang bergerak menjadi berkurang. Ini membuat kemampuan mesin pada kecepatan tinggi cukup baik karena katup mampu membuka dan menutup lebih presisi pada kecepatan tinggi. OHC yang memakai noken as tunggal sebagai tempat penyimpanan katup isap dan buang sering disebut sebagai SOHC. Setiap noken as untuk setiap silinder hanya mampu menampung 2 katup, 1 isap, dan 1 buang. Oleh karena itu, mesin yang memiliki 4 silinder pasti hanya bisa memakai 8 katup.
Keinginan untuk membuat mesin yang lebih bertenaga dibandingkan model SOHC, mendorong lahirnya teknologi DOHC. Mesin DOHC mempunyai suara yang lebih halus dan performa mesin yang lebih baik dari pada SOHC karena masing-masing poros pada mesin DOHC memiliki fungsi berbeda untuk mengatur klep masuk dan buang. Sementara itu, pada mesin SOHC, satu poros sekaligus bertugas mengatur buka/tutup klep masuk/buang sehingga pembakaran yang terjadi pada mesin DOHC lebih maksimal dan akselerasi mobil bermesin DOHC menjadi lebih baik.
DOHC memakai dua noken as yang ditempatkan pada kepala silinder. Satu untuk menggerakkan katup isap dan satu lagi untuk menjalankan katup buang. Sistem buka tutup ini tidak memerlukan rocker arm sehingga proses kerja menjadi lebih presisi lagi pada putaran tinggi.
Konstruksi tipe ini sangat rumit dan memiliki kemampuan yang sangat tinggi dibandingkan dua teknologi lainnya. Mekanisme katup DOHC bisa dibagi menjadi dua model, yaitu single drive belt directly dan noken as intake (isap) yang digerakkan roda gigi.
Pada teknologi pertama, dua noken as digerakkan langsung dengan sebuah sabuk. Sedangkan pada model kedua, hanya salah satu noken as yang disambungkan dengan sabuk. Umumnya ada lah bagian roda gigi katup intake. Antara roda gigi intake disambungkan dengan roda gigi exhaust (buang), sehingga katup exhaust akan turut bergerak pula.
Adanya dua batang noken as memungkinkan pabrikan untuk memasangkan teknologi multikatup dan katup variabel pada mesin DOHC. Dalam satu silinder bisa dipasang lebih dari satu katup. Saat ini umumnya pabrikan menggunakan model 2 katup isap dan 2 katup buang, sehingga mesin DOHC yang memiliki 4 silinder bisa memasang 16 katup sekaligus.
Sebenarnya mesin 4 langkah mempunyai 4 proses kerja, yaitu langkah isap, kompresi, usaha, dan buang. Tetapi bekerjanya katup hanya membutuhkan katup isap dan buang, karena sisa proses lainnya terjadi di ruang bakar. Mekanime pergerakan katup diatur sedemikian rupa sehingga noken as berputar satu kali untuk menggerakkan katup isap. Sedangkan untuk katup buang sebanyak 2 kali berputarnya poros engkol.
Gerakan NOKEN AS
Noken as membuka dan menutup katup sesuai timing yang telah diprogram. Noken as digerakkan oleh poros engkol dengan beberapa metode, yaitu timing gear, timing chain, dan timing belt. Metode timing gear digunakan pada mekanisme katup jenis mesin OHV yang letak sumbunya di dalam blok silinder. Timing gear umumnya menimbulkan bunyi yang besar dibandingkan model rantai (timing chain), sehingga mesin bensin OHV menjadi kurang populer dibandingkan model lainnya.
Model timing chain dipakai untuk mesin SOHC dan DOHC. Noken as digerakkan oleh rantai (timing chain) dan roda gigi sprocket sebagai ganti dari timing gear. Timing chain dan roda gigi sprocket dilumasi dengan oli.
Tegangan rantai diatur oleh chain tensioner. Vibrasi getaran rantai dicegah oleh chain vibration damper. Noken as yang digerakkan rantai hanya sedikit menimbulkan bunyi dibandingkan dengan timing gear, sehingga banyak diadopsi pabrikan.
Teknologi timing belt lahir dari kebutuhan akan mesin yang bersuara senyap. Model sabuk ini tidak menimbulkan bunyi kalau dibandingkan dengan rantai. Selain itu tidak memerlukan pelumasan dan penyetelan tegangan. Kelebihan lainnya adalah belt lebih ringan dibandingkan rantai. Belt penggerak dibuat dari fiberglass yang diperkuat karet sehingga memiliki daya regang yang baik. Belt juga tidak mudah meregang bila terjadi panas. Oleh karena itu, model belt kini banyak dipasang pada mesin modern.
Komponen Motor Bakar 2- tak.
Bentuk Dasar motor 2 Tak.
Langkah Kerja Motor Bensin 2 tak .
Dalam motor bensin 2 tak, piston melakukan 2 kali langkah kerja dalam 1 kali langkah usaha antara lain :
1. Langkah kompresi dan langkah hisap.
pada langkah ini dalam motor 2 tak terjadi 2 aksi berbeda yang terjadi secara bersamaan yaitu aksi kompresi yang terjadi pada ruang silinder atau pada bagian atas dari piston dan aksi hisap yang terjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah piston.
Sedangkan yang terjadi dalam langkah ini adalah :
#
Torak bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas).
#
Pada saat saluran pembiasan tertutup mulai dilakukan langkah kompresi pada ruang silinder.
#
Pada saat saluran hisap membuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang engkol.
2. Langkah usaha dan buang.
Dan pada langkah ini terjadi langkah usaha dan buang yang terjadi pada saat yang tidak bersamaan, jadi langkah usaha dahulu barulah setelah saluran pembiasan dan saluran buang terbuka terjadi langkah buang.
Yang terjadi dalam langkah ini adalah :
Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya daya
dorong terhadap piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah).
sesaat setelah saluran hisap tertutup dan saluran bias serta saluram buang membuka maka campuran udara dan bahan bakar yamg berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bias ke saluran.
Proses pembuangan sisa-sisa gas bahan bakar
Mesin diesel adalah motor yang menggunakan bahan bakar solar.sistem pembakaran pada motor diesel tidak menggunakan listrik.sistem pembakaran pada motor diesel:Udara yang ada di ruang bakar dimampatkan,sehingga timbul suhu yang sangat panas dan apabila pada saat tersebut disemprotkan bahan bakar solar akan terjadi pembakaran dan timbul tekanan yang mendorong torak sehingga mesin bekerja.
Komponen-komponen pada motor diesel:
- Nozzle (pengabut)
- pompa bahan bakar
- pompa injeksi
- governor (regulator)
- saringan bahan bakar
a.Nozzle
Nozzle berguna sebagai jalan bahan bakar yang disemprotkan oleh pompa injeksi ke ruang bakar.Karena bahan bakar melewati nozzle yang sangat kecil dan mendapatkan tekanan yang kuat dari pompa bahan bakar,maka bahan bakar yang masuk ke ruang bakar berbentuk kabut sehingga sangat mudah terbakar apabila bercampur dengan udara panas yang sudah dimampatkan di ruang bakar.
Kerusakan pada nozzle:
-ujung nozzle tersumbat
-batang jarum macet
-dudukan jarum sudah cacat
b.Pompa injeksi
Pompa injeksi berguna untuk menyemprotkan bahan bakar dan membagi dengan komposisi yang tepat ke ruang bakar.
Kerusakan pada pompa injeksi:
-saat injeksi tidak tepat
-masuk angin
-pegas lemah
c.Governor
Governor berguna sebagai pengatur otomatis pemberian bahan bakar menurut beban kerja mesin.berdasarkan sistem kerjanya governor dibedakan menjadi 2:jenis sentrifugal & pneumatik.
Diposkan oleh belahmesin di 07:57
Busi merupakan suatu sarana atau alat bagian dari sebuah sistem pengapian pada motor bakar yang digunakan untuk menghasilkan energi percikan bunga api dan kemudian percikan ini digunakan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder pada akhir langkah kompresi pada sebuah siklus mesin 4 langkah.
Pemakaian busi yang tepat pada mesin akan memberikan performa mesin yang lebih baik, namun dalam pemakaiannya, kita harus memperhatikan beberapa faktor di bawah ini :
1. Suhu lingkungan tempat mesin itu berada. Sepeda motor dalam iklim panas dan dingin memberikan radiasi panas berbeda kepada mesin.
2. Besarnya kapasitas silinder mesin. Mesin dengan kapasitas silinder besar akan memberikan panas berlebih dari pada mesin CC kecil.
3. Besarnya perbandingan kompresi serta tekanan kompresi mesin. Semakin besar rasio kompresi atau perbandingan kompresi mesin akan memberikan panas lebih banyak dari pada mesin dengan rasio kompresi rendah. (Standar rasio kompresi motor masal adalah 9 : 1 )
Berikut akan dibahas terlebih dahulu definisi dari busi panas dan busi dingin.
Busi Panas
•busi panas adalah busi yang memiliki kemampuan menyerap serta melepas panas kepada sistem pendinginan lebih lambat dari busi standarnya.
•busi panas ini tidak diharapkan bekerja pada temperatur ruang bakar tinggi, bila temperatur ruang bakar mencapai sekitar 850 derajad celcius, maka akan terjadi proses "pre ignition", dimana bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sebelum busi memercikkan bunga api.
•"pre ignition" ini adalah proses yang tidak diharapkan dalam siklus pembakaran motor 4 langkah tipe "spark engine" atau mesin dengan penyalaan busi.
•kondisi terjadinya pre ignition ini bisa dikatakan "over heating" (pemanasan extrem).
•terjadinya pre ignition ini dapat merusak kinerja dari piston, valve, connecting rod, bahkan crankshaft atau poros engkol.
•warna yang tampak pada busi bila terjadi pre ignition adalah putih pucat, bahkan dalam kondisi terburuk busi bisa meleleh.
Busi Dingin
•busi dingin adalah busi yang memiliki kemampuan menyerap serta melepas panas kepada sistem pendingin lebih baik atau lebih cepat daripada busi standarnya.
•busi dingin ini tidak diharapkan bekerja pada temperatur ruang bakar yang rendah. Jika temperatur ruang bakar terlalu rendah hingga dibawah 400 derajad celcius, maka akan terjadi proses "carbon fouling", dimana bahan bakar tidak mampu terbakar habis bahkan gagal pembakaran sehingga bahan bakar tadi akan menumpuk pada busi.
•apabila suhu ruang bakar semakin rendah, maka terjadi "miss fire" atau ketidakmampuan busi membakar bahan bakar akibat suhu mesin tidak ideal.
•penumpukan endapan karbon ini semakin semakin lama akan menyebabkna tumpukan kerak karbon yang lama kelamaan menjadi keras dan akibatnya menjadi sumber panas kedua (arang) setelah busi dan hal inilah juga yang menyebabkan gejala "detonasi" atau "knocking" atau ledakan kedua setelah busi memercikkan bunga api.
•gejala "detonasi" ini adalah proses pembakaran yang tidak diharapkan untuk mesin "spark engine". Detonasi ini dapat menyebabkan kerusakan pada piston.
•terjadinya "carbon fouling" ini dapat mempercepat umur pakai busi.
•warna yang tampak pada busi bila terjadi "carbon fouling" adalah hitam kering.
Oleh sebab masalah-masalah yang timbul diatas, maka perlunya memilih tingkat panas busi yang sesuai dengan kebutuhan sepeda motor kita.
Memilih tingkat panas busi dipengaruhi oleh beberapa faktor, beberapa faktor yang paling dominan dalam memilih tingkat panas busi adalah
1. Suhu lingkungan tempat mesin atau sepeda motor anda berada.
Untuk daerah dengan cuaca iklim yang lebih dingin, seperti daerah pegunungan, dataran tinggi. Maka direkomendasikan memakai tingkat panas busi yang lebih panas.
Pemakaian busi dingin akan menyebabkan terjadinya "carbon fouling" (penumpukan carbon). Mesin akan susah hidup.
Untuk daerah dengan cuaca iklim lebih panas, seperti dataran rendah, perkotaan dengan tingkat populasi tinggi, maka direkomendasikan menggunakan tingkat panas busi yang lebih dingin. Memakai busi panas pada kondisi ini dapat menyebabkan terjadinya "pre ignition" (pembakaran dini) dapat menyebabkan part mesin jadi cepat aus.
2. Besarnya kapasitas silinder (CC)
Untuk mesin dengan kapasitas silinder besar (>160), direkomendasikan menggunakan busi dingin. (Standar 22 denso dan 7 ngk) (pembacaan kode busi ada di materi bawah).
3. Besarnya rasio kompresi dan tekanan kompresi
Mesin high performance dengan rasio kompresi tinggi (diatas 10:1) dan tekanan kompresi tinggi (>1500kPa) direkomendasikan menggunakan busi type dingin.
4. Desain high performance & high speed engine
Mesin yang dirancang untuk kebutuhan balap, kompetisi sangat direkomendasikan memakai busi dingin. Pemakaian busi panas akan menyebabkan pre ignition, detonasi berat yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada katub, piston, connecting rod dan crankshaft.
Contoh motor Honda CS1 type busi dingin U24ESR9, bila motor di bore up hingga 150cc type race maka di ganti busi yg lebih dingin U27ESR9.
Kendaraan menghasilkan dua macam bentuk racun, yang terlihat oleh mata dan yang tak terlihat oleh mata. Yang terlihat oleh mata adalah PM (particulate matter) yaitu jelaga, asap hitam, tar, dan hidrokarbon yang tidak terbakar. Sedang untuk yang tak terlihat oleh mata adalah NOx, CO dan hidrokarbon, walaupun tak terlihat biasanya indera kita bisa merasakan kalau kadar nya terlalu tinggi yaitu mata perih dan menjadi berlinang air mata. Lalu kenapa sih kok bisa seperti itu? Mesin dapat menghasilkan tenaga dari hasil pembakaran bahan bakar,
Siklus mesin diesel 4 tak.
1. Intake valve membuka, piston akan bergerak turun maka udara akan masuk ke silinder
2. 2. Piston naik udara dalam silinder akan tertekan
3. 3. Ketika solar disemprot dari nozzle, pada waktu yang bersamaan dengan piston mencapai puncak dan udara hamper terkompresi, solar akan sendirinya meletup oleh panas (500 sampai 700 derajat Celcius)
4. 4. Ketika exhaust valve membuka dan piston naik, gas dalam silinder akan keluar sebagai hasil pembuangan.
Jika suhu dalam ruang bakar terlalu rendah maka jumlah PM nya akan meningkat dan jika suhu terlalu tinggi maka NOx nya yang akan meningkat. Dalam mesin diesel, formasi unsur NOx sangat dipengaruhi oleh peningkatan suhu dalam ruang bakar. Maka daripada itu, penting dilakukan menjaga tingkat temperature ruang bakar pada posisi tertentu. Cara mudah untuk mengurangi kadar NOx adalah memperlambat timing semprotan bahan bakar, akan tetapi hal tersebut malah mengakibatkan borosnya bahan bakar sebesar 10-15%. Lalu bagaimana caranya supaya PM nya rendah dan NOx nya juga rendah dengan tidak mengorbankan kemampuan mesin, lebih ekonomis bahan bakar dan lebih ramah kepada lingkungan? Beberapa cara untuk meningkatkan kemampuan efisiensi pembakaran banyak macamnya yaitu dengan menggunakan bantuan computer, mengatur kesesuaian semprotan bahan bakar dan udara, menggunakan teknologi common rail dimana menggunakan tekanan yang sangat tinggi dan kesesuaian timing injeksi pada setiap putaran mesin, kepala silinder bermulti-klep dan lain-lain.
Untuk memenuhi standar gas buang euro2, saat ini di Indonesia banyak kendaraan komersil yang menggunakan teknologi turbo-intercooler dan dilengkapi catalyst. Lalu apa hubungannya?
Turbo
Turbo bekerja pada rpm tinggi. Pada mesin normally aspirated keadaan ini dimana silinder mebutuhkan udara yang banyak sehingga bahan bakar juga semakin boros dan menhasilkan NOx yang tinggi. Pada mesin turbo, saat piston bergerak cepat menghasilkan gas exhaust bertekanan. Tekanan tersebut dimanfaatkan untuk memutar turbin pada rumah turbo dan menghisap udara masuk ke ruang silinder menjadi lebih efisien sehingga bahan bakar menjadi lebih efisien dengan peningkatan tenaga yang cukup signifikan.
Intercooler
udara tekanan tinggi dari turbo masuk ke dalam intercooler untuk diturunkan temperaturnya, baru kemudian masuk kedalam ruang bakar. Udara dingin dengan densitas lebih tinggi akan meningkatkan efisensi pembakaran dan mengurangi kadar NOx.
Oxydation Catalyst
Alat ini berfungsi mereduksi jumlah PM yang keluar dari silinder dengan merubah zat beracun menjadi zat tidak beracun dengan mengubahnya secara kimia oleh katalis yang terinstall dalam knalpot sebelum dibuang / dilepas ke udara.
EGR dan SCR
untuk mendapatkan nilai efisiensi yang maksimum dari mesin diesel dan pemenuhan standar euro 4 dan 5 beberapa alat tambahan yang biasa dipakai adalah SCR dan EGR, SCR (Selective Catalytic Reduction) biasanya dipakai pada kendaraan keluaran Mercedes-Benz dan Volvo. Dengan cara ini NOx yang berbahaya diubah menjadi Nitrogen biasa dan air. Beberapa komponen pendukung system SCR adalah mesin yang lebih canggih dan bertenaga, catalytic converter dan Adblue.
Beberapa keuntungan bluetec:
- 1. Standar emisi Euro5 dapat dicapai
- 2. Efisien, pembakaran yang lebih bersih pada mesin
- 3. Interval perawatan yang sama dengan mesin Euro3
- 4. Perawatan yang sama dengan mesin Euro3
- 5. Dapat menggunakan solar bersulfur
- 6. Lebih irit 5% (dengan menggunakan mesin V8)
Kekurangan
- Harus menambahkan cairan tambahan seperti AdBlue
EGR (Exhaust Gas Resirculation)
EGR adalah alternative lain daripada SCR untuk memenuhi standar emisi gas buang Euro4. Dalam gas bung terdapat CO2, NOx dan uap air. NOx dikurangi dalam ruang bakar dengan menyuntik kembali gas buang yang telah didinginkan melalui heat exchanger. Udara yang dimasukkan kembali ke dalam silinder ini mengurangi konsentrasi O2 dan suhu pembakaran sehingga nilai NOx nya pun turun. Namun bahan bahan bakar dan PM akan bertambah karena pembakaran menjadi tidak optimal. PM ini harus dikurangi dengan cara memodifikasi injector bahan bakar, memodifikasi catalyst atau filter.
Temperatur spesifik EGR lebih tinggi daripada udara bebas, oleh karena itu EGR meningkatkan suhu intake lalu pada waktu yang bersamaan menurunkannya pada ruang bakar.
%EGR= [volume EGR/jumlah udara masuk ke silinder]x100%, atau
EGR rasio= [CO2 intake – CO2 ambient]/[CO2 exhaust – CO2 ambient], (Baerta et al 1999)
Pada pembebanan yang tinggi, sangat sulit EGR bekerja mendinginkan pembakaran dan malah akan menyebabkan timbulnya banyak asap dan PM. Pada pembebanan ringan, hidrokarbon yang tidak terbakar dalam EGR akan terbakar kembali dalam campuran berikutnya, meningkatkan bahan bakar yang tidak terbakar pada exhaust dan meningkatkan effisiensi penhentian thermal. Selain itu juga, EGR panas akan meningkatkan suhu intake, yang akan mempengaruhi pembakaran dan emisi pembuangan. Dengan menggunakan EGR, terdapat timbale balik antara pengurangan kadar NOx dengan peningkatan jelaga dan hidrokarbon yang tidak terbakar. Beberapa penelitian telah membuktikan hal ini dan mengindikasikan bahwa lebih dari 50% EGR , PM meningkat sangat tajam dan sangat dianjurkan menggunakan filter atau catalyst.
Efek EGR pada tingkat pembebanan (Mehta et al, 1994)
Ketika komponen mesin bersentuhan langsung dengan PM, abrasi akan mungkin terjadi. Asam sulfur dan air kondensasi dari EGR akan menyebabkan korosi. Beberapa penelitian menemukan kerusakan pada dinding silinder karena pengurangan kapasitas oli pelumasan, untuk mencegah tercampurnya jelaga campuran yang terbawa oleh resirkulasi gas buang (Mehta et al 1994).
Penelitian juga menyebutkan EGR yang dihubungkan dengan filter atau catalyst, menurunkan kadar PM. Filter akan cepat tersumbat oleh PM dan akan menyebabkan meningkatnya tekanan balik pada exhaust mesin yang juga akan mengurangi performa mesin. Filter ini harus diperbarui agar tidak cepat tersumbat yaitu dengan menggunakan teknik aerodinamika, atau teknik regenerasi elektrostatik. Cara lainnya adalah menggunakan cairan additive berbahan dasar cerium atau besi and continous regeneration trap (CRT) menggunakan bahan bakar solar bebas sulfur. (zalenka et al 1998)
Klasifikasi EGR
1. Berdasarkan temperature
a. EGR panas = udara buang diresirkulasi tanpa didinginkan, menyebabkan peningkatan suhu intake
b. EGR sangat dingin = udara buang didinginkan menggunakan heat exchanger, kondensasi air akan menyebabkan tetesan air yang akan berefek buruk dalam ruang silinder.
c. EGR dingin sebagian = untuk menghindari kondensasi, temperature dijaga sesuai dengan yang diinginkan.
2. Berdasarkan konfigurasi
a. Sistem Long Route (LR) = dalam system LR, tekanan akan turun sepanjang udara masuk dan tekanan akan tetap pada sisi exhaust.
b. Sistem Short Route (SR) = system ini berbeda dengan system lain yang bermetode perbedaan tekanan postif sepanjang rangkaian EGR. Cara lain mengendalikan nilai EGR adalah dengan menggunakan Variable Nozzle Turbine (VNT) . kebanyakan system VNT menggunakan masukan tunggal, dimana mengurangi efisiensi system oleh pemisahan denyut exhaust. EGR yang telah didinginkan haruslah dimasukkan secara efektif.
3. Berdasarkan tekanan
a. Sistem tekanan rendah = lintasan EGR berlanjut dari hili turbin menuju bagian hulu kompresor. Hal ini ditemukan dalam menggunakan metode rute tekanan rendah dimana EGR akan naik dengan pengurangan nilai NOx. Akan tetapi berefek mempengaruhi ketahanan mesin, pembatasan peningkatan suhu outlet kompresor dan penyumbatan intercooler.
b. Sistem tekanan tinggi = lintasan EGR berlanjut dari hulu ke hilir kompresor, walaupun EGR akan bekerja di beban berat, perbandingan udara akan meningkat dan konsumsi bbm menjadi boros.
Dalam perkembangan teknologi otomotif tidak hanya tertuju pada perkembangan desain dan karakteristik mesin khususnya pada mesin mobil saja , akan tetapi juga terhadap pengembangan tentang sistem penyaluran bahan bakar dan udara . Dimana telah diterapkan pada sistem saluran bahan bakar dan aliran udara dengan menggunakan sistem pompa injeksi pada motor diesel yang mempunyai keuntungan dan kehandalan lebih dibandingkan dengan sistem karburator yang pada umumnya dipakai pada motor bensin .
Perancancangan sistem injeksi bahan bakar dan aliran udara pada motor diesel ini berdasarkan pada banyaknya jenis mobil ini digunakan oleh masyarakat , dimana pada perkembangan teknologi otomotif ( mobil ) saat ini mengarah pada penggunaan sistem injeksi untuk penyaluran atau distribusi bahan bakar dan udara.
Motor Diesel tidak menggunakan pengapian . Prinsip kerjanya menggunakan efek pemompaan udara, bila udara dimampatkan maka suhu dan tekananya menjadi naik , setelah itu barulah disemburkan bahan bakar sehingga terjadilah pembakaran . Dengan demikian untuk menyemprotkan bahan bakar ke ruang bahan bakar diperlukan tekanan yang tinggi agar bahan bakar bisa dikabutkan dengan baik , hal ini menyebabkan sistem pasokan bahan bakarnya lebih rumit dibandingkan dengan motor bensin.
Adapun penyebab motor diesel lebih banyak dipergunakan karena :
· Hemat dan murah dalam pemakaian bahan bakar .
· Tingkat polusi yang diakibatkan oleh gas buang terhadap udara lebih rendah .
· Bahan bakar diesel mengandung lebih banyak energi panas dan menghasilkan tenaga lebih besar .
· Untuk menghasilkan daya yang besar, dimensi lebih kecil jika dibandingkan dengan karburator engine .
· Sistem kelistrikan sederhana .
· Kemungkinan terjadi bahaya kebakaran lebih kecil .
· Kemampuan tinggi untuk bertahan tetap hidup , waktu beroperasi pada putaran rendah dengan beban berat .
Mesin diesel, jika dilihat dari bentuk ruang bakarnya terdiri atas dua bagian, yaitu mesin dengan ruang bakar langsung dan ruang bakar tambahan. Ruang bakar langsung (direct injection) terdiri atas tiga tipe yaitu multi spherical, hemispherical dan spherical.
Sedangkan ruang bakar tambahan terdapat dua bagian yaitu tipe ruang bakar kamar dalam (pre-combustion chamber) dan tipe ruang bakar kamar pusar (swirl chamber). Pada ruang bakar langsung (direct injection), injection nozzle akan menyemprotkan bahan bakar langsung ke ruang bakar utama (main combustion) yang terdapat pada piston dan cylinder head.
Keuntungan yang didapatkan dari bentuk ruang bakar ini adalah efisiensi panas tinggi, konstruksi cylinder head sederhana dan perbandingan kompresi dapat diturunkan. ''Sedangkan kerugiannya, pompa injeksi harus menghasilkan tekanan yang tinggi, suara lebih berisik dan bakar bakar yang digunanakn harus bermutu tinggi,'' ungkap Erens Jafet, Training Head, Services Department PT Pantja Motor.
Sebaliknya, pada ruang bakar tambahan (pre-combustion chamber type), bahan bakar akan disemprotkan oleh injection nozzle ke pre-combustion chamber. Dan sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis di ruang utama (main combustion chamber).
Keuntungannya, papar Erens, asap hitam lebih sedikit, suara mesin lebih halus, dan tidak terlalu peka terhadap perubahan timing injeksi. Sedangkan kerugiannya, cylinder head lebih rumit, efisiensi panas lebih rendah, diperlukan glow plug, dan pemakaian bahan bakar lebih boros. Adapun pada indirect injection (swirl chamber type), kamar pusar mempunyai bentuk spherical. Udara yang dikompresikan piston memasuki kamar pusar dan membentuk turbulensi. Sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis diruang bakar utama.
Keuntungannya, kecepatan mesin lebih tinggi, gangguan pada nozzle lebih kecil (tipe pin) dan suara mesin lebih halus. Kerugiannya, ungkap Erens, cylinder head lebih rumit, efisiensi panas lebih rendah, diperlukan glow plug, dan detonasi lebih mudah terjadi.
VVT-i atau Variable Valve Timing intelligent adalah pengaturan bukaan katup variabel yang dikembangkan oleh Toyota.
VVT-i yang diperkenalkan pada tahun 1996 menggantikan VVT yang sebelumnya telah diperkenalkan pada tahun 1991.
Pada VVT-i ini bagian yang divariasikan adalah timing (waktu buka-tutup) intake valve dengan merubah atau menggeser posisi intake camshaft terhadap puli camshaft drive. Fluida yang digunakan sebagai aktuator untuk menggeser posisi camshaft adalah oli mesin yang diberikan tekanan. Jadi disini maksudnya puli pada intake camshaft adalah fleksibel, camshaftnya bisa diputar maju atau mundur.
Apa untungnya dengan memutar camshaft maju atau mundur ?
Sepertinya terlalu panjang kalau dijelaskan pakai kata-kata, pake tabel sama gambar saja ya. Jadi begini:
Yang gambar diatas, timing intake valve digeser maju atau mundur terhadap puli penggeraknya. Gambar dibawah menjelaskan fungsi atau tujuan ketika timing digeser maju atau mundur.
Intinya bukaan intake valve maju atau mundurnya disesuaikan dengan kebutuhan, mau power besar, putaran langsam, atau yang irit bbm bisa diatur.
Terus, yang bikin camshaft geser maju atau mundur apa?
Yang pasti ada yang menggerakkan, ga bisa gerak sendiri, yang mistis aja perlu jin kok. Sebelumnya liat dulu ilustrasi diatas, disitu terlihat adanya bagian yang bergerak didalam puli karena adanya dorongan dari tekanan oli. Yang memberikan tekanan pada oli adalah pompa oli.
Apa yang mengatur pompa oli? Yang mengatur adalah ECU dengan masukan dari beberapa sensor, diantaranya : kecepatan putaran mesin, volume udara masuk, posisi throttle dan sensor posisi camshaft itu sendiri sebagai respon balik.
Dalam perkembangannya, pada tahun 1998 Toyota mengembangkan lagi VVT-i ini tidak hanya untuk intake valve saja, tapi juga pada exhaust valve, yang kemudian diberi nama Dual VVT-i. Kalau yang dijual TAM di Indonesia ada Camry yang sudah menggunakan teknologi ini.
Nah, dari semua paparan diatas tujuannya cuman satu, yaitu mendapatkan power dan torsi yang optimal di semua kondisi dan beban kerja dengan tetap irit bahan bakar.
Untuk mengenal i-VTEC lebih dalam, harus dipahami cara kerja VTEC. Teknologi ini dilahirkan Honda untuk memperoleh mesin yang mampu bekerja sip pada putaran bawah (rendah) dan oke pada putaran atas (tinggi). Dengan cara ini karakter mesin konvensional yang “kaku” bisa diatasi.
Sebelum generasi VTEC diciptakan Honda, sebuah mesin hanya bagus pada kondisi tertentu. Misalnya, mesin sangat responsif pada putaran tinggi, namun pada putaran putaran rendah, dipastikan payah. Saat diajak jalan santai, mesin “mbrebet”.
Komponen yang sangat menentukan karaktetristik mesin adalah katup. Utamanya pada mesin 4-tak (langkah) dengan piston bergerak bolak-balik. Rangkaian kerja dari keempat langkah itu adalah, isap, kompresi, usaha dan buang. Untuk mengatur siklus kerja tersebut, mesin harus dilengkapi dengan komponen yang disebut klep atau katup. Pada setiap silinder digunakan dua klep dengan tugas berbeda, yaitu klep isap dan buang.
Klep isap, bertugas mengatur masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder atau ruang bakar. Sedangkan klep buang, mengatur aliran sisa pembakaran keluar dari mesin atau ke knalpot. Cara klep mengatur aliran tersebut adalah dengan bergerak atau naik dari dudukannya.
Saat naik atau terangkat, terbentuk celah yang digunakan campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam silinder atau ruang bakar. Campuran tersebut masuk karena diisap oleh komponen bernama piston. Sedangkan untuk katup buang, celah tersebut digunakan oleh gas buang ke luar dari silinder atau menuju ke ruang bebas karena didorong oleh piston.
Waktu buka katup harus diatur sesuai dengan kondisi kerja mesin. Pastinya, katup isap mulai membuka saat mesin akan melakukan langkah isap. Begitu juga dengan langkah buang. Katup akan menutup menjelang akhir dari masing-masing langkah kerja. Lama katup membuka dan ketinggian terangkat dari dudukannya, sangat menentukan efisiensi dan performa mesin.
Pengerak Katup
Untuk mengaktifkan katup yang bergerak maju mundur, digunakan mekanisme yang disebut “kem” (cam). Nama lain dari komponen ini adalah “nok” atau bubungan. Bentuknya, bila dilihat dari sisi penampang, bulat dengan bagian tertentu menonjol, mencuat atau membentuk cuping. Bagian yang mencuat inilah sangat penting. Bentuk atau profilnya sangat menentukan tinggi angkat katup dan lamanya membuka katup. Di samping itu, profil kem juga menimbulkan efek fisika saat campuran udara dan bakar mengalir ke dalam mesin. Misalnya karena tiba-tiba kem mengangkat katup, maka campuran udara dah bakar yang mengalir ke dalam ruang bakar menimbulkan efek pusaran.
Kendati kem yang menentukan gerakan katup, namun kedua komponen tersebut tidak bisa berhubungan secara langsung. Masih ada mekanisme lain yang digunakan. Saat ini yang paling banyak adalah pelatuk katup yang disebut juga “rocker arm” dan mangkok (bucket). Khusus untuk mesin VTEC kebanyakan menggunakan mekanisme pelatuk. Hanya pada sepeda motor, Honda memasangkan VTEC dengan sistem bucket tappet.
Pelatuklah yang disodok oleh kem. Setelah itu baru diteruskan ke katup. Semua kem yang digunakan untuk menggerakkan katup berada dalam satu unit dan barisan yang disebut “camshaft”, nokken as atau poros bubungan. Pada masa kini, setiap mesin bisa saja menggunakan dua poros kem yang disebut DOHC (double overhead camshaft) dan satu saja, SOHC (single overhead camshaft).
Dasar VTEC adalah mesin yang menggunakan tiga kem dan tiga pelatuk katup untuk setiap silindern. Dua kem bagian luar digunakan pada putaran rendah. Begitu juga pelatuk, bagian tengah digunakan bekerja untuk putaran tinggi.
Saat bekerja pada putaran rendah, mesin VTEC menggunakan kem dengan angkatan kecil. Ketika mesin bekerja antara 4.000 – 6.000 rpm (tergantung model), kontrol elektronik mengaktifkan sistem hidraulik VTEC. Kem tengah bekerja dengan mendorong pelatuk tengah yang menyatu dengan dua pelatuk lainnya. Karena cuping kem tengah lebih tinggi dan sudutnya juga besar, katup dibuka lebih awal da menutup lebih lama. Di samping itu, dengan cuping yang tinggi, dorongannya terhadap pelatuk katup dan seterusnya katup, juga lebih besar. Hasilnya, jumlah campuran udara dan bensin yang sampai ke ruang bakar lebih banyak. Hasilnya, tenaga yang dihasil besar dan akan mendorong piston bergerak lebih cepat pula.
Mekanis dasar VTEC lain yang tidak kalah penting keberadaan dan fungsinya adalah pin yang digerakkan secara hidraulik. Pin ini berada di dalam pelatuk. Ketika didorong, pin menyebabkan pelatuk katup bekerja dengan gerakan yang sama. Bila pin bebas, pelatuk bergerak sendiri-sendiri.
Cara Kerja
Ketika mobil melaju pada putaran mesin tinggi, komputer mesin mengaktifkan solenoid untuk VTEC. Selanjutnya, oli mesin yang bertekanan tinggi mengalir ke sistem hidraulik pin pada pelatuk katup isap. Akibat dari pergeseran pin tersebut, ketiga pelatuk bekerja sebagai satu unit. Pada saat ini, pelatuk digerakkan oleh kem dengan cuping tinggi. Hasilnya mesin bekerja untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar pada putaran tinggi.
Ketika putaran mesin turun di bawah batas kerja VTEC, solenoid menutup aliran hidraulik atau oli yang menuju ke pin. Karena tidak ada tekanan, pin kembali ke posisi bebas semula. Pelatuk kembali bekerja secara sendiri-sendiri.
Untuk mengatur kerja VTEC, digunakan parameter, yaitu suhu mesin, tekanan oli dan kecepatan kendaraan. Dengan cara seperti itu, saat mobil diam namun gas digeber, VTEC tidak bekerja.
Sistem juga dilengkapi dengan pemantau. Fungsinya, bila terjadi gangguan, Engine Control Module (ECM) membuat kode dan menghidupkan lampu “check engine”.
Karena menggunakan oli, kerja VTEC bisa terganggu karena oli mesin kurang, kotor atau tekanan oli rendah karena adanya kebocoran pada sistem, misalnya O-ring yang rusak
Tahapan kerja VTEC
Mekanisme utama VTEC: pin pelatuk dan kem untuk putaran rendah dan tinggi
Sistem hidraulis dan kontrol VTEC
Posisi pin pengatur kerja i-VTEC saat putaran rendah. Satu katup tidak aktif
Kalau VTEC bekerja secara bertahap pada putaran mesin yang telah ditentukan. Untuk i-VTEC, pengaturan “timing” dan tinggi angkat katup berubah secara terus menerus atau mengarah ke perubahan progresif. Jadi, bila putaran mesin berubah, waktu buka dan tutup katup isap dan buang juga berganti.
Kondisi kerja seperti itulah yang membuat mesin bekerja lebih efisien. Mampu menghasilkan tenaga dan torsi dalam rentang lebih lebar.
Untuk i-VTEC, saat mobil melaju pada kecepatan lebih cepat, tinggi angkat katup juga semakin besar. Waktu buka lebih cepat dan menutup lebih lambat. Sebaliknya, bila mobil berjalan lambat, tinggi angkat katup mengecil. Waktu membukanya lebih lambat dan waktu menutup lebih cepat.
Malah pada putaran rendah, salah satu pelatuk katup di-non aktifkan. Dengan cara ini, jumlah bahan bakar yang dipasok ke ruang bakar bisa di kurangi atau menggunakan campuran kurus. Hasilnya, selain menurunkan emisi gas buang, juga mengirit konsumsi bahan bakar. Jadi, cara kerjanya beda-beda tipis dengan abangnya Si- VTEC!
Sangat menguntungkan, namun mekanisme mesin jadi tambah rumit!
i-VTEC makin banyak diaplikasi Honda pada mobil produk terakhir
Cara kerja i-VTEC: tinggi angkat katup bervariasai sesuai dengan putaran mesin
Posisi pin pada pelatuk katup saat mesin bekerja pada putaran tinggi
