RUMUS PERHITUNGAN VOLUME PISTON DISPLACEMENT.

Rumus Perhitungan Volume Piston Displacement.

Volume langkah (piston displacement) atau disingkat displacement adalah jumlah volume yang dihitung dari Titik Mati Atas (TMA) ke TItik Mati Bawah (TMB) pada piston, untuk mesin yang memiliki cylinder lebih dari satu atau disebut dengan istilah Total Displacement). dimana jumlah dan volume cylinder akan mempengaruhi tenaga yang dihasilkan oleh mesin, dikarenakan kebutuhan campuran udara & bahan bakar untuk pembakaran semakin banyak.

Gb. 1 Langkah Piston dari TMA ke TMB.

Berikut rumus piston displacement :

Piston displacement dari sebuah mesin dapat dihitung sebagai berikut :

V = π/4  D² x L x N.

   = 0,7854 x D² x L x N.

Keterangan :

π : Perbadingan dari keliling lingkaran terhadap garis tengah lingkaran tersebut (3,14159)

V : Piston Displacement

D : Diameter Cylinder

L : Langkah Piston.

N : Jumlah Cylinder.

TIPE CYLINDER BORE DAN LANGKAH PISTON.

Cylinder Bore dan Langkah Piston.

Cylinder Bore juga sering disebut dengan lubang silinder. Dalam pengaplikasian di motor bakar/ mesin dapat diklasifikasikan menjadi 3 tipe oleh perbandingan diameter cylinder bore dengan langkah piston.

Gb. 1 Perbandingan diameter silinder dan langkah torak. (sumber: teknik-otomotif.com)

Dari diagram Gb. 1 terdapat 3 tipe silinder bore dan langkah piston yang di bandingkan dari rancangannya yang memiliki beda-beda ukuran juga volumenya.Berikut penjelasan masing masing tipe.

1. Long - Stroke Engine.

 Mesin yang mempunyai langkah pistonnya yang lebih panjang dari pada diameter cylinder.

2. Square Engine.

 Mesin yang mempunyai langkah pistonnya sama dengan diameter cylindernya.

3. Short - Stroke (Over - Square) Engine.

 Mesin yang memiliki langkah piston-nya lebih pendek dari pada diameter cylindernya.

Pada kendaraan mesin yang sama  (rpm crankshaft) kecepatan piston pada saat square engine lebih rendah dari pada long stroke engine. Ini berarti dimana cylinder, piston dan pegas piston keausannya dapat berkurang dengan menggunakan square atau over - square engine. Selain itu tinggi mesin  juga menjadi berkurang, maka square dan over-square engine. Dimana tipe tersebut banyak digunakan pada kendaraan penumpang.

TIPE MEKANISME KATUB PADA MOTOR BAKAR.

Tipe Mekanisme Katub Pada Motor Bakar.

Pada mesin bensin 4 langkah memiliki satu atau dua katub hisapisme  (intake valve) dan katub buang (exhaust valve) di setiap ruang pembakaran. Campuran udara & bahan bakar masuk ke silinder melalui katup hisap (intake valve) dan gas sisa pembakaran melalui katub buang (exhaust valve). Mekanisme membuka dan menutupnya ini disebut mekanisme katub. berikut mekanisme katub yang di aplikasikan pada motor bakar.

A. Tipe Over Head Valve (OHV).

Gb. 1 Mekanisme Katub Tipe (OHV)

Untuk mekanisme katub tipe ini cukup sederhana dan high realibility, camshaft dirancang untuk diletakkan pada silinder blok. Untuk mendorong katub ditransmisikan lewat dari camshaft di salurkan lewat valve lifter dan push rod untuk mendorong rocker arm, kemudian rocker arm menekan valve sehingga valve dapat terbuka.

B. Tipe Over Head Camshaft (OHC).

Gb. 2 Mekanisme Katub Tipe (OHC)

Pada mekanisme katub tipe OHC camshaft dirancang untuk ditempatkan di atas cylinder head dimana camshaft langsung mengerakkan rocker arm untuk menekan katub agar terbuka. mekanisme tipe OHC tidak menggunakan lifter valve dan push rod, dimana camshaft langsung digerakkan oleh rantai atau tali penggerak (drive belt). 

Tipe ini sedikit lebih rumit dari pada tipe OHV, namun berat bagian yang bergerak menjadi lebih berkurang dan beban juga menjadi lebih ringan dikarenakan tidak menggunakan lifter valve dan push rod. Sehingga kemampuan pada kecepatan tinggi cukup baik, dikarenakan katup menutup lebih tepat pada kecepatan tinggi.

C. Tipe Double Over Head Valve Camshaft (DOHC).

Mekanisme pada tipe ini terdapat dua camshaft yang ditempatkan pada cylinder head dimana satu camshaft untuk menggerakkan katub hisap dan camshaft yang satu lagi untuk menggerakkan katub hisap. Dimana pada mekanisme ini terdapat dua katub untuk katub buang maupun hisap. Camshaft membuka dan menutup tidak menggunakan rocket arm, tetapi langsung ditekan oleh camshaft. Jadi berat part yang bergerak menjadi lebih berkurang, sehingga membuka dan menutupnya katub-katub menjadi presisi pada putaran tinggi.

Konstruksi pada mekanisme tipe ini sangat rumit, tetapi mempunyai kemampuan yang sangat tinggi dibandingkan dengan tipe lainnya. Cara kerja mekanisme tipe DOHC ada dua jenis, dimana jenis yang pertama yaitu dua camshaft digerakkan langsung oleh sebuah belt (single drive belt directly) atau hanya pada exhaust camshaft digerakkan langsung oleh satu belt dan intake camshaft digerakkan oleh exhaust camshaft melalui sebuah gear, seperti gambar mekanisme dibawah ini.

- Kedua Camshaft Digerakkan Oleh Belt.

Gb. 3 Mekanisme Katub DOHC (Kedua Camshaft digerakkan oleh satu belt)

  

- Kedua Intake DiGerakkan Oleh Ribbed Belt.

Gb. 4 Mekanisme Katub DOHC (Kedua intake diGerakkan Oleh Ribbed Belt)

D. Tipe Single Over Head Camshaft (SOHC).

SOHC sistem kerjanya sama dengan DOHC namun bedanya pada dapur pembakaran setiap satu silinder hanya terdapat 1 katub hisap dan 1 katub buang. beda dengan DOHC yang memiliki jumlah katub pada ruang pembakaran yaitu 2 katub buang dan 2 katub hisab.

JENIS SUSUNAN CYLINDER PADA MOTOR BAKAR.

Jenis Susunan Cylinder Pada Motor Bakar.

1. Susunan Cylinder.
 Susunan Cylinder yang digunakan pada umumnya adalah sebagai berikut :

a. Tipe In-Line.
  Cylinder disusun dalam satu baris, tipe ini banyak digunakan karena konstruksinya sederhana.

Gb. 1 Cylinder Tipe In-line.

b. Tipe V.

 Cylinder block berbentuk V (V-Shape). Tipe ini memungkinkan tinggi dan panjang mesin menjadi berkurang.

Gb. 2 Type V Cylinder.

c. Tipe Horizontal Berlawanan.

Cylinder disusun horizontal dan berlawanan satu dengan yang lain. Susunan seperti ini dapat mengukur tinggi mesin.

Gb. 3 Cylinder Tipe Horizontal Berlawanan.

       

MENGENAL PRINSIP DASAR KERJA MESIN BENSIN 4T/ 4 LANGKAH.

Mengenal Prinsip Dasar Kerja Mesin Bensin 4T/ 4 Langkah.

Gb. 1 Mesin Bensin 4 Langkah

Kendaraan bermotor sudah mewarnai di sendi kehidupan kita, bahkan sehari-hari sudah menjadi sebuah kebutuan pokok kita untuk beraktifitas, juga memudahkan kita untuk bepergian dan bekerja dengan jarak yang begitu jauh menjadi lebih dekat dikarenakan dapat ditempuh dengan waktu yang singkat juga efisien dengan kendaraan bermotor tersebut, terutama dengan kendaraan bermotor bahan bakar bensin yang umum kita jumpai. Namun kebanyakan orang tidak mengetahui bagaimana prinsip dasar kerja dari kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin atau disebut kendaraan mesin bensin tersebut, maka dari itu diartikel ini akan membahas sedikit prinsip dasar kerja dari mesin bensin tersebut. Mari kita perhatikan bagaimana mesin bensin mengubah bahan bakar menjadi tenaga pada skema dibawah ini.

Gb. 2 Skema Mekanisme Piston dan Crankshaft Mesin Bensin 4 Langkah

Dalam gambar skema mesin bensin diatas Campuran udara dan bensin dihisap ke dalam cylinder. Kemudian dikompresikan oleh piston ketika bergerak naik. Bila campuran bahan bakar & udara akan terbakar dengan adanya percikan api dari busi atau disebut lompatan bunga api dari busi yang panas sekali, dimana dari proses tersebut akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam cylinder. Sehingga tekanan gas pembakaran ini mendorong piston ke bawah, juga yang menggerakkan piston naik turun dengan bebas di dalam Cylinder. Dari gerak putar (naik turun) piston dirubah menjadi gerak putar pada crankshaft melalui connecting rod. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada kendaraan.

Gb. 3 Skema posisi piston diatas dan dibawah.

Pada skema gambar diatas dapat kita lihat, posisi tertinggi yang dicapai oleh piston di dalam cylinder disebut Titik Mati Atas (TMA/TDC), dan posisi terendah yang dicapai piston disebut Titik Mati Bawah (TMB/BDC). Jarak bergeraknya piston antara TMA dan TMB disebut langkah piston (stroke).

Gb. 4 Diagram Siklus Mesin Bensin 4 Langkah.

Dari gambar siklus mesin diatas dapat kita jabarkan, bahwa campuran bahan bakar dan udara dihisap menuju kedalam cylinder, kemudian gas yang telah terbakar akan keluar, dan siklus ini harus berlangsung secara tetap atau continue. Proses kerja ini dilakukan, dengan adanya gerakan piston yang naik turun didalam cylinder. Proses menghisap campuran udara-bahan bakar ke dalam cylinder, mengkompresikan, membakarnya, dan mengeluarkan gas sisa hasil pembakaran dari cylinder, disebut satu siklus. Mesin bensin yang kita bahas saat ini disebut mesin bensin empat langkah 4T/ 4 Langkah (Four Stroke Engine), dimana crankshaft berputar dua putaran penuh selama piston menyelesaikan empat langkah dalam setiap satu siklus.

Ada juga mesin bensin yang setiap siklusnya terdiri dari dua langkah piston. Mesin ini disebut mesin bensin dua langkah (Two Stroke Engine). Proses kerjanya yaitu Crankshaft berputar satu kali selama piston menyelesaikan dua langkah kerja. Mesin bensin tersebut disebut mesin 2T/ mesin 2 Langkah (Two Stroke Engine). Mesin bensin tersebut saat ini sudah jarang di jumpai saat ini, bahkan pabrikan sudah jarang yang memproduksi dikarenakan peminatnya sendiri yang berkurang akibat dari terlalu boros bahan bakar dan Emisi gas buangnya yang tinggi, juga tidak ramah lingkungan juga menyebabkan polusi udara.