Membongkar dan memasang rem
# Alat dan bahan
Alat
Kunci roda
Dongkrak
Obeng (-)
Kunci 10,12
Sabun colek/rinso
Ember
Kuas
Bahan
1 unit mobil toyota kijang
# kesalamatan kerja
Pakailah baju praktek di saat bekerja
Jangan bergurau di saat bekerja
Pakailah alat dan bahan sesuai dengan fungsinya
# Tujuan
Agar mahasiswa dapat mengetahuin membongkar dan memasang rem
Agar mahasiswa mampu bekerja sendiri
Agar mahasiswa mempunyai skill
#LANGKAH-LANGKAH PEMERIKSAAN/PEMBONGKARAN
- Longgarkan keseluruhan baut roda
- Dongkrak kendaraan
- Lepaskan mur roda
- Lepaskan ban
- Keluarkan minyak rem dari sistem rem dengan cara membuka baut pembuang angin di tampung dengan wadah yang bersih dengan bahan plastik/karet
- Lepaskan tromol dari roda kendaraan
- Periksa bagian-bagian rem ,seperti
• Tromol periksa apakah kotor atau bergelombang apabila terdapat kotor bersihkan lah tromol tersebut dengn kuas dan apabila tromol tersebut bergelombang seharus nya lakukan pembubutan
• Slang/ ia minyak rem harus di bersihkan keseluruhannya dengan kain lap yang bersih. Periksa kemungkinan adanya kebocoran khusus nya pada persambungan – persambungan sering sekali terdapat kebocoran.jika terdapat kebocoran di persambungan sebaik nya pipa tersebut di ganti
- Lepas silinder master dari dudukan nya
- Bongkar silinder master
- Periksa piston master silinder jika berkarat sebaiknya di bersihkan dengan amplas halus
- Periksa pegas pembalik piston silinder master jika lemah sebaiknya di ganti
- Periksa dan bersihkan katup keluar,saluran masuk dan lubang konvensasi pada master silinder
- Bersihkan reservoir dan periksa keretakan dan kebocoran
- Periiksa mekanisme penggerak pedal rem beri pelumasan pada sambungan-sambungan nya
- Periksa pegas pengembali pedal rem
# PEMASANGAN
- Pasang kembali rumah silinder dan slang rem
- Pasang piston rem besarta master silinder
- Pasang kanvas rem beserta pega dan pengikat kanvas rem tersebut
- Pasang tromol
- Stel rem
- Buang angin pada rem dengan menginjak pedal rem dan membuka nepel rem sampai benar2 mantap
- Pasang ban
- Pasang baut roda
- Kunci baut roda
- Lepas dongkrak
- Kunci baut roda samai kuat
Sistem rem
1.Rem adalah suatu peranti untuk memperlambat atau menghentikan gerakan roda. Karena gerak roda menjadi lambat, secara otomatis gerak kendaraan menjadi lambat. Energi kinetik yang hilang dari benda yang bergerak ini biasanya diubah menjadi panas karena gesekan. Pada rem regeneratif, sebagian energi ini juga dapat dipulihkan dan disimpan dalam rodagila (flywheel), kapasitor, atau diubah menjadi arus bolak balik oleh suatu alternator, selanjutnya dilalukan melalui suatu penyearah (rectifier) dan disimpan dalam baterai untuk penggunaan lain.
Energi kinetik meningkat sebanyak pangkat dua kecepatan (E = ½m•v2). Ini berarti bahwa jika kecepatan suatu kendaraan meningkat dua kali, ia memiliki empat kali lebih banyak energi. Rem harus membuang empat kali lebih banyak energi untuk menghentikannya dan konsekuensinya, jarak yang dibutuhkan untuk pengereman juga empat kali lebih jauh
TEORI DASAR
Rem merupakan salah satu komponen mesin mekanik yang sangat vital keberadaannya. Adanya rem memberikan gaya gesek pada suatu massa yang bergerak sehingga berkurang kecepatannya atau berhenti. Pemakaian rem banyak ditemui pada sistem mekanik yang kecepatan geraknya berubah-ubah seperti pada roda kendaraan bermotor, poros berputar, dan sebagainya. Berarti dapat disimpulkan bahwa fungsi utama rem adalah untuk menghentikan putaran poros, mengatur putaran poros, dan juga mencegah putaran yang tidak dikehendaki. Efek pengereman secara mekanis diperoleh dengan gesekan, dan secara listrik dengan serbuk magnit, arus pusar, fasa yang dibalik atau penukaran kutup, dan lain-lain.
Pada umumnya sebuah rem mempunyai komponen – komponen sebagai berikut :
Backing plate
Silinder penyetel sepatu rem
Sepatu rem
Pegas pembalik
Kanvas rem
Silinder roda
Drum rem
Dimana penjelasan masing-masing komponen tersebut diterangkan di bawah ini.
Backing plate
Terbuat dari plat baja yang dipress. Backing plate bagian belakang diikat dengan baut pada real axle housing dan backing plate bagian depan diikat dengan baut pada steering knuckle. Sepatu rem dipasangkan pada backing plate yang mana bila terjadi pengereman akan bekerja pada backing plate. Selain sepatu rem juga silinder roda, anchorpin, mekanisme rem tangan dipasangkan pada backing plate.
Silinder penyetel sepatu rem
Silinder penyetel sepatu rem berfungsi menjamin ujung sepatu rem dan untuk penyetelan renggang antara sepatu dengan drum. Pada beberapa macam rem, sebagai pengganti silinder penyetel sepatu, anchor pin dan kam penyetel sepatu digunakan secara terpisah.
Sepatu rem
Sepatu rem berbentuk busur yang disesuaikan dengan lingkaran drum dan dilengkapi dengan kanvas yang dikeling ataupun direkatkan pada bagian permukaan dalam sepatu rem. Salah satu ujung sepatu rem dihubungkan pada anchor pin atau pada baut silinder penyetel sepatu rem. Ujung lainnya dipasangkan pada roda silinder yang berfungsi untuk mendorong sepatu ke drum dan juga sepatu rem ini berhubungan dengan mekanisme rem tangan.
Pegas pembalik
Pegas-pegas pembalik berfungsi untuk menarik kembali sepatu rem pada drum ketika pijakan rem dibebaskan. Satu atau dua buah pegas pembalik biasanya dipasang dibagian sisi silinder roda.
Kanvas rem
Kanvas rem dipasangkan pada sepatu rem untuk menambah tenaga gesek pada drum. Bahan yang digunakan adalah asbes dengan tembaga atau campuran plastik untuk untuk memperoleh tahan panas yang tinggi dan tahan aus. Pada beberapa macam rem, terdapat perbedaan bahan kanvas rem yang dipasangkan pada sepatu pertama dan sepatu kedua. Kanvas ini dapat diganti jika sudah mengalami aus.
Silinder roda
Silinder roda yang terdiri dari body dan torak, berfungsi untuk mendorong sepatu rem ke drum dengan adanya tekanan hidrolik yang dipindahkan dari master silinder. Satu atau dua silinder roda digunakan pada tiap satu unit rem, tergantung dari modelnya. Ada dua macam silinder roda; yang satu bekerja pada sepatu rem pada kedua arah, dan satunya lagi gerakannya hanya pada satu arah saja.
Drum rem
Drum rem pada umumnya dibuat dari besi tuang. Drum rem ini dipasangkan hanya diberi sedikit renggang dengan sepatu rem dan drum yang berputar bersama roda. Bila rem ditekan maka kanvas rem akan menekan terhadap permukaan dalam drum, mengakibatkan terjadinya gesekan dan menimbulkan panas pada drum cukup tinggi (200C-300C). Karena itu, untuk mencegah drum ini menjadi terlalu panas ada semacam drum yang di sekeliling bagian luarnya diberi sirip yang terbuat dari paduan alumunium yang mempunyai daya hantar panas yang tinggi. Permukaan drum rem dapat menjadi tergores ataupun cacat, tetapi hal ini dapat diperbaiki dengan jalan dibubut bila goresan itu tidak terlalu dalam.
Sistem rem berfungsi untuk mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan serta memberikan kemungkinan
dapat memparkir kendaraan di tempat yang menurun.
sistcm rem hidrolik,
dasar kerja pengereman
Rem bekerja dengan dasar
pemanfaatan gaya gesek
Tanaga gerak putaran
roda diubah oleh proses gesekan menjadi tenaga panas dan tenaga panas itu segera dibuang ke udara luar.
Pengereman pada roda dilakukan dengan cara menekan
sepatu rem yang tidak berputar
terhadap tromol (brake drum)
yang berputar bersama roda sehingga menghasilkan gesekan
Tenaga gerak kendaraan akan dilawan oleh tenaga
gesek ini sehingga kendaraan dapat berhenti.
Macam-macam rem
Menurut penggunaannya rem mobil dapat dikelompokkan segai berikut :
a)Rem kaki, digunakan untuk mengontrol kecepatan dan menghentikan kendaraan. Menurut mekanismenya rem kaki dibedakan lagi menjadi :
Rem hidrolik
Rem pneumatik
b) Rem parkir digunakan terutama untuk memarkir kendaraan.
c) Rem pembantu, digunakan pada kombinasi rem biasa (kaki) yang
digunakan pada truk dan kendaraan berat.
Rem hidrolik
Rem hidrolik paling banyak digunakan pada mobil-mobil penumpang dan truk ringan. Mekanisme kerja dan bagian-bagian dari rem ini
ditunjukkan pada
Ini merupakan penggambaran secara
sederhana dari yang ditunjukkan pada gambar 3.33 di muka.
Master silinder
Master silinder berfungsi meneruskan tekanan dari pedal menjadi tekanan hidrolik minyak rem untuk menggerakkan sepatu rem (pada model rem tromol) atau menekan pada rem (pada model rem piringan).
Cara kerja master silinder
Bila pedal rem ditekan, batang piston akan mengatasi tekanan
pegas pembalik (return piston) dan piston digerakkan ke depan. Pada
waktu piston cup berada di ujung torak, compresating port akan
tertutup. Bila piston maju lebih jauh lagi, tekanan minyak rem di dalam silinder akan bertambah dan mengatasi tegangan pegas outlet
untuk membuka katup
Bila pedal rem dibebaskan, maka piston akan mundur ke
belakang pada posisinya semula (sedikit di dekat inlet port) karena
adanya desakan pegas pembalik. Dalam waktu yang bersamaan katup
outlet tertutup. Ketika piston kembali, piston cup mengerut dan
mungkinkan minyak rem yang ada "di sekeliling piston cup dapat
mengalir dengan cepat di sekeliling bagian luar cup masuk ke sillnder,
hingga silinder selalu terisi penuh oleh minyak rem. Sementara itu
tegangan pegas-pegas sepatu rem atau pad rem pada roda bekerja
membalikan tekanan pada minyak rem yang berada pada pipa-pipa
untuk masuk kembali ke master silinder
Boster rem
Boster rem termasuk alat tambahan pada sistem rem yang berfungsi melipatgandakan tenaga penekanan pedal. Rem yang dilengkapi dengan boster rem disebut rem servo (servo brake).
Boster rem
ada yang dipasang menjadi satu dengan master silinder, tetapi ada
juga yang dipasang terpisah.
memperlihatkan salah satu model boster rem yang menggunakan kevacuman mesin untuk menambah tekanan hidrolik.
Cara kerja boster rem
Bila pedal rem ditekan maka tekanan silinder hidrolik membuka
sebuah katup, sehingga bagian belakang piston mengarah ke luar
Adanya perbedaan tekan antara bagian depan dan belakang piston
mengaklbatkan torak terdorong ke dapan
(lihat gambar)
Bagian depan piston yang menghasilkan tekanan yang tinggi ini dihubungkan
dengan torak pada master silinder.
Bila pedal dibebaskan, katup udara akan menutup dan ber
hubungan lagi dengan intake manifold. Dengan terjadinya kevacum
yang sama pada kedua sisi piston, tegangan pegas pembalik mendesak
piston ke posisi semula.
Katup pengimbang
Bila mobil mendadak direm maka sebagian besar kendaraan bertumpu pada roda depan. Oleh karena itu, pengereman roda depan harus Iebih besar karena beban di depan lebih besar daripada di belakang
Dengan alasan tersebut diperlukan alat pembagi tenaga pengereman yang disebut katup pengimbang (katup proporsional). Alat ini
bekerja secara otomatis menurunkan tekanan hidrolik pada silinder
roda belakang, dengan demikian daya pengereman roda belakang lebih
kecil daripada daya pengereman roda depan.
model katup pengimbang
penempatan alat ini dalam sistem rem pada gambar 3.33 di atas).
Rem model tromol
Pada rem model tromol, kekuatan tenaga pengereman diperlukan
dari sepatu rem yang diam menekan permukaan tromol bagian dalam
yang berputar bersama-sama roda. Bagian bagian utama dari rem tromol
ini ditunjukkan
yaitu backing plate, silinder roda, sepatu
rem dan kanvas, tromol, dan mekanisme penyetelan sepatu rem.
1) Backing plate
Backing plate
dibaut pada rumah poros (axel housing) bagian belakang. Karena sepatu rem terkait pada backing plate maka aksi daya pemgereman bertumpu pada backing plate:.
Silinder roda
Silinder roda yang terdiri atas bodi dan piston, berfungsi untuk
dorong sepatu rem ke tromol dengan adanya tekanan hidrolik dari master silindcr. Satu atau dua silinder roda digunakan pada tiap unit rem
(tergantung dari modelnya). Ada dua macam silinder roda, yaitu:
a) Model double piston, yang bekerja pada sepatu rem dari kedua
arah
b) Model single piston, yang bekerja pada sepatu rem hanya satu
arah
Sepatu rem dan kanvas
Kanvas terpasang pada sepatu rem dengan rem dikeling (untuk
kendaraan besar) atau dilem (untuk kandaraan kecil). Lihat
4) Tromol rem.
Tromol rem yang berputar bersama roda Ietaknya sangat dekat
dengan kanvas. Tetapi saat pedal rem tidak diinjak, keduanya tidak saling bersentuhan.
memperlihatkan salah satu tipe tromol
rem yang disebut tipe leading-trailling shoe. Pada tromol rem tipe ini
bagian ujung bawah sepatu rem diikat oleh pin-pin dan bagian atas sepatu berhubungan dengan silinder roda. Silinder roda bertugas mendorong sepatu-sepatu ke arah luar seperti ditunjukkan tanda panah.
Bila tromol rem berputar ke arah depan dan pedal rem diinjak,
sepatu rem akan mengembang keluar dan bersentuhan (bergesekan)
dengan tromol rem. Sepatu rem sebelah kiri (primary shoe) terseret
searah dengan arah putaran tromol, sepatu bagian kiri ini disebut
leading shoe.
Sebaliknya sepatu rem sebelah kanan (secondari shoe) bekerja mengurangi gaya dorong pada sepatu rem, disebut sebagai
trailling shoe. Bila tromol berputar ke arah belakang (kendaraan
mundur), leading shoe berubah menjadi trailling shoe dan trailling
shoe menjadi leading shoe. Tetapi pada saat maju maupun mundur
keduanya tetap menekan dengan gaya pengereman sama. .
e. Rem model cakram
Rem cakram (disk brake) pada dasarnya terdiri atas cakram yang
dapat berputar bersama-sama roda dan pada (bahan gesek) yang dapat menjepit cakram. Pengereman terjadi karena adanya gaya gesek dari pad-pad pada kedua sisi dari cakram dengan adanya tekanan dari piston-piston hidrolik. Prinsip kerja rem model cakram ini ditujukkan secara skema pada
dan contoh konstruksinya diperlihakan pada
Sistem rem dalam teknik otomotif adalah suatu sistem yang berfungsi untuk :
Mengurangi kecepatan kendaraan.
Menghentikan kendaraan yang sedang berjalan.
Menjaga agar kendaraan tetap berhenti.
Komponen utama dalam sistem rem terdiri dari :
Pedal rem atau tuas rem.
Penguat (booster).
Silinder master (master cylinder).
Saluran pengereman atau kabel (lines).
Rem drum atau rem cakram.
LAPORAN PRAKTEK
CHASIS
D
I
S
U
S
U
N
OLEH:
NAMA : EDI DARWIS PAKPAHAN
NIM : 200801026
SMESTER : IV
MATA KULIAH : PRAKTEK CHASIS
AKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI IMMANUEL
MEDAN
TA.2010
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR....................................................................................................
DAFTAR ISI................................................................................................................
ISI...............................................................................................................................
ALAT DAN BAHAN.......................................................................................................
KESLAMATAN KERJA....................................................................................................
REM............................................................................................................................
CARA MEMBNGKAR DAN MEMASANG REM ..............................................................
Senin, 26 Juli 2010
Jumat, 09 Juli 2010
Kamis, 08 Juli 2010
otomotif
Hemat Bbm – Hydro Fuel Cell Untuk Mobil – Peningkatan Gas Mileage dan Cleaner Emisi oleh Menggunakan Air Sebagai Bahan Bakar
Sel bahan bakar yang hydro adalah inovasi terpanas untuk memukul industri bahan bakar alternatif. Banyak pemilik mobil yang naik pada teknologi ini untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi emisi berbahaya dari kendaraan mereka. Teknologi ini bekerja pada kedua bensin dan solar powered vehicles dan cepat memperoleh massa banding.
Teknologi ini bukanlah hal baru dan telah digunakan beberapa dekade yang lalu di blow obor lampu dan oven panas tinggi. Ia sedang dihidupkan kembali untuk digunakan di kendaraan sebagai harga gas terus melonjak tingkat rekor masa lalu. Ini praktis hidrogen-on-demand sistem yang mengkonversi air untuk HHO gas untuk lebih meningkatkan efisiensi bahan bakar bensin.
Cara kerjanya adalah sederhana. Melalui sebuah proses yang dikenal sebagai elektrolisis sebuah sel bahan bakar hydro memecah air yang terkandung dalam wadah tertutup di bawah kap mobil ke HHO gas juga dikenal sebagai hidroksi atau gas Brown. Gas ini kemudian disuntikkan ke dalam aliran udara dan suplemen asupan bensin untuk menciptakan sebuah campuran bahan bakar yang sangat mudah terbakar. Hasilnya adalah bahwa luka bakar bensin benar-benar dan bersih hampir tidak meninggalkan residu berbahaya kecuali uap air.
Anda tidak dapat benar-benar menemukan sel bahan bakar hidro di pasar komersial. Bahkan jika Anda melakukannya Anda dapat mengharapkan mereka untuk biaya beberapa ratus hingga beberapa ribu dolar. Kabar baiknya adalah Anda dapat dengan mudah membangun perangkat sederhana ini pada Anda sendiri tanpa melanggar bank. Ada banyak informasi yang tersedia secara online yang memungkinkan Anda untuk melakukan hal itu. Banyak panduan berkualitas baik dapat didownload dengan harga murah mengingat jumlah yang Anda akan menghemat biaya gas dalam jangka panjang.
Bagian-bagian dan bahan-bahan yang dibutuhkan dapat ditemukan di sekitar rumah atau mudah dibeli dari toko-toko lokal Anda. Komponen dasar termasuk yang tertutup rapat kontainer berukuran liter atau serupa kaca ukuran jar kabel listrik selang vakum otomotif sekering dan baking soda sebagai katalis untuk konversi air ke gas HHO . Sebuah sel bahan bakar hydro sederhana dapat membangun untuk kurang dari . Terbaik dari semua tidak ada modifikasi mesin mobil yang diperlukan dan mobil anda garansi adalah tetap utuh.
Ini adalah teknologi yang nyata bahwa banyak pemilik mobil mulai duduk dan memperhatikan. Forum internet termasuk Yahoo Groups terkenal telah abuzz dengan diskusi dan dukungan untuk teknologi ini. Banyak orang telah menghemat s biaya gas. Anda juga tidak perlu membayar lebih untuk gas mahal dengan bantuan dari sel bahan bakar hydro.
Sel bahan bakar yang hydro adalah inovasi terpanas untuk memukul industri bahan bakar alternatif. Banyak pemilik mobil yang naik pada teknologi ini untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi emisi berbahaya dari kendaraan mereka. Teknologi ini bekerja pada kedua bensin dan solar powered vehicles dan cepat memperoleh massa banding.
Teknologi ini bukanlah hal baru dan telah digunakan beberapa dekade yang lalu di blow obor lampu dan oven panas tinggi. Ia sedang dihidupkan kembali untuk digunakan di kendaraan sebagai harga gas terus melonjak tingkat rekor masa lalu. Ini praktis hidrogen-on-demand sistem yang mengkonversi air untuk HHO gas untuk lebih meningkatkan efisiensi bahan bakar bensin.
Cara kerjanya adalah sederhana. Melalui sebuah proses yang dikenal sebagai elektrolisis sebuah sel bahan bakar hydro memecah air yang terkandung dalam wadah tertutup di bawah kap mobil ke HHO gas juga dikenal sebagai hidroksi atau gas Brown. Gas ini kemudian disuntikkan ke dalam aliran udara dan suplemen asupan bensin untuk menciptakan sebuah campuran bahan bakar yang sangat mudah terbakar. Hasilnya adalah bahwa luka bakar bensin benar-benar dan bersih hampir tidak meninggalkan residu berbahaya kecuali uap air.
Anda tidak dapat benar-benar menemukan sel bahan bakar hidro di pasar komersial. Bahkan jika Anda melakukannya Anda dapat mengharapkan mereka untuk biaya beberapa ratus hingga beberapa ribu dolar. Kabar baiknya adalah Anda dapat dengan mudah membangun perangkat sederhana ini pada Anda sendiri tanpa melanggar bank. Ada banyak informasi yang tersedia secara online yang memungkinkan Anda untuk melakukan hal itu. Banyak panduan berkualitas baik dapat didownload dengan harga murah mengingat jumlah yang Anda akan menghemat biaya gas dalam jangka panjang.
Bagian-bagian dan bahan-bahan yang dibutuhkan dapat ditemukan di sekitar rumah atau mudah dibeli dari toko-toko lokal Anda. Komponen dasar termasuk yang tertutup rapat kontainer berukuran liter atau serupa kaca ukuran jar kabel listrik selang vakum otomotif sekering dan baking soda sebagai katalis untuk konversi air ke gas HHO . Sebuah sel bahan bakar hydro sederhana dapat membangun untuk kurang dari . Terbaik dari semua tidak ada modifikasi mesin mobil yang diperlukan dan mobil anda garansi adalah tetap utuh.
Ini adalah teknologi yang nyata bahwa banyak pemilik mobil mulai duduk dan memperhatikan. Forum internet termasuk Yahoo Groups terkenal telah abuzz dengan diskusi dan dukungan untuk teknologi ini. Banyak orang telah menghemat s biaya gas. Anda juga tidak perlu membayar lebih untuk gas mahal dengan bantuan dari sel bahan bakar hydro.
Selasa, 06 Juli 2010
korosi
KOROSI
1. Prinsip
Korosi adalah peristiwa ru
saknya logam karena reaksi dengan lingkungannya (Roberge, 1999). Definisi lainnya adalah korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam (Gunaltun, 2003).
Pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi elektrokimia. Secara alami pada permukaan logam dilapisi oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). Pasivitas dari lapisan film ini akan rusak karena adanya pengaruh dari lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas dari lingkungan ataupun serangan dari ion-ion klorida. Pada proses korosi terjadi reaksi antara ion-ion dan juga antar elektron. Anode adalah bagian dari permukaan logam dimana metal akan larut.
Reaksinya :
Fe —–> 2 Fe++ + 4e-
Dengan kata lain ion-ion besi Fe++ akan melarut dan elektron-elektron e- tetap tinggal pada logam. Katode adalah bagian permukaan logam dimana elektron-elektron 4e- yang tertinggal akan menuju kesana (oleh logam) dan bereaksi dengan O2 dan H2O.
O2 + H2O + 4e- —–> 4 OH-
Ion-ion 4 OH- di anode bergabung dengan ion 2 Fe++ dan membentuk 2 Fe(OH)2. Oleh kehadiran zat asam dan air maka terbentuk karat Fe2O3.
P2. Reaksi perkaratan besi
a. Anoda: Fe(s) Fe2+ + 2e
Katoda: 2 H+ + 2 e- H2
2 H2O + O2 + 4e- 4OH-
b. 2H+ + 2 H2O + O2 + 3 Fe 3 Fe2+ + 4 OH- + H2
Fe(OH)2 oleh O2 di udara dioksidasi menjadi Fe2O3 . nH2O
3. Faktor yang berpengaruh
1. Kelembaban udara
2. Elektrolit
3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)
4. Adanya O2
5. Lapisan pada permukaan logam
6. Letak logam dalam deret potensial reduksi
4. Mencegah Korosi
1. Dicat
2. Dilapisi logam yang lebih mulia
3. Dilapisi logam yang lebih mudah teroksidasi
4. Menanam batang-batang logam yang lebih aktif dekat logam besi dan dihubungkan
5. Dicampur dengan logam lain
Penyebab Korosi
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik.
Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta persenyawaan-persenyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan ammoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara.
Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOx dan SOx. Dalam batubara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut di dalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi.
Korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika dapat mengakibatan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin mudah rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban nyawa.
Definisi
Korosi adalah suatu reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat yang ada di lingkungannya sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam kehidupan sehari-hari korosi kita kenal dengan sebutan perkaratan.
Salah bentuk korosi yang terjadi pada logam adalah korosi merata. Korosi merata adalah jenis korosi dimana pada korosi tipe ini laju korosi yang terjadi pada seluruh permukaan logam atau paduan yang terpapar atau terbuka ke lingkungan berlangsung dengan laju yang hampir sama. Hampir seluruh permukaan logam menampakkan terjadinya proses korosi.
Penyebab
Korosi merata terjadi karena poses anodik dan katodik yang berlangsung pada permukaan logam terdistribusi secara merata. Ini terjadi karena adanya pengaruh dari lingkungan sehingga kontak yang berlangsung mengakibatkan seluruh permukaan logam terkorosi. Korosi seperti ini umumnya dapat kita temukan pada baja di atmosfer dan pada logam atau paduan yang aktif terkorosi (potensial korosinya berada pada daerah kestabilan ionnya dalam diagram potensial-pH).
Kerusakan material yang diakibatkan oleh korosi merata umumnya dinyatakan dengan laju penetrasi yang ditunjukkan sebagai berikut :
Ketahanan Relatif Korosi mpy mm/yr m/yr nm/h
Outstanding <> Fe2+(aq) + 2e
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.
O2(g) + 4H+(aq) + 4e <--> 2H2O(l)
atau
O2(g) + 2H2O(l) + 4e <--> 4OH-(aq)
Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistim elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Pada umumnya suatu peralatan elektronik mengandung komponen logam yang mempunyai waktu hidup atau masa pakai tertentu. Korosi pada komponen-komponen tersebut dapat menimbulkan kerugian ekonomi akibat berkurangnya masa produktif peralatan elektronik. Korosi bahkan dapat menyebabkan terjadinya gangguan berupa terjadinya hubungan pendek (konsluiting) yang dapat mengarah kepada terjadinya kecelakaan. Masalah korosi peralatan elektronik merupakan salah satu sumber yang dapat memicu kegagaan operasional serta keselamatan kerja pada suatu industri. Oleh sebab itu, masalah ini sudah selayaknya mendapat perhatian yang serius dari berbagai kalangan.
Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi. Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat terbebas dari masalah korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil dapat menjadi rapuh karena peristiwa alamiah yang disebut korosi. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer, serta peralatan-peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga.
Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini. Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu ditangani secara fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah kajian para ahli kimia. Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut umur, penyusutan dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam kegiatan industri. Milyaran Dolas AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk merawat jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri serta peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama. Banyak negara telah berusaha menghitung biaya korosi nasional dengan cara yang berbeda-beda, umumnya jatuh pada nilai yang berkisar antara 1,5 – 5,0 persen dari GNP. Para praktisi saat ini cenderung sepakat untuk menetapkan biaya korosi sekitar 3,5 persen dari GNP. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung.
TUGAS KIMIA
KOROSI
D
I
S
U
S
U
N
OLEH
NAMA : EDI DARWIS PAKPAHAN
NIM : 200801026
SMESTER : IV (EMPAT)
GROUP : A
AKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI IMMANUEL
MEDAN
T.A 2010
TUGAS KIMIA
KOROSI
D
I
S
U
S
U
N
OLEH
NAMA : EDI DARWIS PAKPAHAN
NIM : 200801026
SMESTER : IV (EMPAT)
GROUP : A
AKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI IMMANUEL
MEDAN
T.A 2010
1. Prinsip
Korosi adalah peristiwa ru
saknya logam karena reaksi dengan lingkungannya (Roberge, 1999). Definisi lainnya adalah korosi merupakan rusaknya logam karena adanya zat penyebab korosi, korosi adalah fenomena elektrokimia dan hanya menyerang logam (Gunaltun, 2003).
Pada dasarnya peristiwa korosi adalah reaksi elektrokimia. Secara alami pada permukaan logam dilapisi oleh suatu lapisan film oksida (FeO.OH). Pasivitas dari lapisan film ini akan rusak karena adanya pengaruh dari lingkungan, misalnya adanya penurunan pH atau alkalinitas dari lingkungan ataupun serangan dari ion-ion klorida. Pada proses korosi terjadi reaksi antara ion-ion dan juga antar elektron. Anode adalah bagian dari permukaan logam dimana metal akan larut.
Reaksinya :
Fe —–> 2 Fe++ + 4e-
Dengan kata lain ion-ion besi Fe++ akan melarut dan elektron-elektron e- tetap tinggal pada logam. Katode adalah bagian permukaan logam dimana elektron-elektron 4e- yang tertinggal akan menuju kesana (oleh logam) dan bereaksi dengan O2 dan H2O.
O2 + H2O + 4e- —–> 4 OH-
Ion-ion 4 OH- di anode bergabung dengan ion 2 Fe++ dan membentuk 2 Fe(OH)2. Oleh kehadiran zat asam dan air maka terbentuk karat Fe2O3.
P2. Reaksi perkaratan besi
a. Anoda: Fe(s) Fe2+ + 2e
Katoda: 2 H+ + 2 e- H2
2 H2O + O2 + 4e- 4OH-
b. 2H+ + 2 H2O + O2 + 3 Fe 3 Fe2+ + 4 OH- + H2
Fe(OH)2 oleh O2 di udara dioksidasi menjadi Fe2O3 . nH2O
3. Faktor yang berpengaruh
1. Kelembaban udara
2. Elektrolit
3. Zat terlarut pembentuk asam (CO2, SO2)
4. Adanya O2
5. Lapisan pada permukaan logam
6. Letak logam dalam deret potensial reduksi
4. Mencegah Korosi
1. Dicat
2. Dilapisi logam yang lebih mulia
3. Dilapisi logam yang lebih mudah teroksidasi
4. Menanam batang-batang logam yang lebih aktif dekat logam besi dan dihubungkan
5. Dicampur dengan logam lain
Penyebab Korosi
Faktor yang berpengaruh terhadap korosi dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang berasal dari bahan itu sendiri dan dari lingkungan. Faktor dari bahan meliputi kemurnian bahan, struktur bahan, bentuk kristal, unsur-unsur kelumit yang ada dalam bahan, teknik pencampuran bahan dan sebagainya. Faktor dari lingkungan meliputi tingkat pencemaran udara, suhu, kelembaban, keberadaan zat-zat kimia yang bersifat korosif dan sebagainya. Bahan-bahan korosif (yang dapat menyebabkan korosi) terdiri atas asam, basa serta garam, baik dalam bentuk senyawa an-organik maupun organik.
Penguapan dan pelepasan bahan-bahan korosif ke udara dapat mempercepat proses korosi. Udara dalam ruangan yang terlalu asam atau basa dapat memeprcepat proses korosi peralatan elektronik yang ada dalam ruangan tersebut. Flour, hidrogen fluorida beserta persenyawaan-persenyawaannya dikenal sebagai bahan korosif. Dalam industri, bahan ini umumnya dipakai untuk sintesa bahan-bahan organik. Ammoniak (NH3) merupakan bahan kimia yang cukup banyak digunakan dalam kegiatan industri. Pada suhu dan tekanan normal, bahan ini berada dalam bentuk gas dan sangat mudah terlepas ke udara. Ammoniak dalam kegiatan industri umumnya digunakan untuk sintesa bahan organik, sebagai bahan anti beku di dalam alat pendingin, juga sebagai bahan untuk pembuatan pupuk. Bejana-bejana penyimpan ammoniak harus selalu diperiksa untuk mencegah terjadinya kebocoran dan pelepasan bahan ini ke udara.
Embun pagi saat ini umumnya mengandung aneka partikel aerosol, debu serta gas-gas asam seperti NOx dan SOx. Dalam batubara terdapat belerang atau sulfur (S) yang apabila dibakar berubah menjadi oksida belerang. Masalah utama berkaitan dengan peningkatan penggunaan batubara adalah dilepaskannya gas-gas polutan seperti oksida nitrogen (NOx) dan oksida belerang (SOx). Walaupun sebagian besar pusat tenaga listrik batubara telah menggunakan alat pembersih endapan (presipitator) untuk membersihkan partikel-partikel kecil dari asap batubara, namun NOx dan SOx yang merupakan senyawa gas dengan bebasnya naik melewati cerobong dan terlepas ke udara bebas. Di dalam udara, kedua gas tersebut dapat berubah menjadi asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4). Oleh sebab itu, udara menjadi terlalu asam dan bersifat korosif dengan terlarutnya gas-gas asam tersebut di dalam udara. Udara yang asam ini tentu dapat berinteraksi dengan apa saja, termasuk komponen-komponen renik di dalam peralatan elektronik. Jika hal itu terjadi, maka proses korosi tidak dapat dihindari lagi.
Korosi yang menyerang piranti maupun komponen-komponen elektronika dapat mengakibatan kerusakan bahkan kecelakaan. Karena korosi ini maka sifat elektrik komponen-komponen elektronika dalam komputer, televisi, video, kalkulator, jam digital dan sebagainya menjadi rusak. Korosi dapat menyebabkan terbentuknya lapisan non-konduktor pada komponen elektronik. Oleh sebab itu, dalam lingkungan dengan tingkat pencemaran tinggi, aneka barang mulai dari komponen elektronika renik sampai jembatan baja semakin mudah rusak, bahkan hancur karena korosi. Dalam beberapa kasus, hubungan pendek yang terjadi pada peralatan elektronik dapat menyebabkan terjadinya kebakaran yang menimbulkan kerugian bukan hanya dalam bentuk kehilangan atau kerusakan materi, tetapi juga korban nyawa.
Definisi
Korosi adalah suatu reaksi redoks antara logam dengan berbagai zat yang ada di lingkungannya sehingga menghasilkan senyawa-senyawa yang tidak dikehendaki. Dalam kehidupan sehari-hari korosi kita kenal dengan sebutan perkaratan.
Salah bentuk korosi yang terjadi pada logam adalah korosi merata. Korosi merata adalah jenis korosi dimana pada korosi tipe ini laju korosi yang terjadi pada seluruh permukaan logam atau paduan yang terpapar atau terbuka ke lingkungan berlangsung dengan laju yang hampir sama. Hampir seluruh permukaan logam menampakkan terjadinya proses korosi.
Penyebab
Korosi merata terjadi karena poses anodik dan katodik yang berlangsung pada permukaan logam terdistribusi secara merata. Ini terjadi karena adanya pengaruh dari lingkungan sehingga kontak yang berlangsung mengakibatkan seluruh permukaan logam terkorosi. Korosi seperti ini umumnya dapat kita temukan pada baja di atmosfer dan pada logam atau paduan yang aktif terkorosi (potensial korosinya berada pada daerah kestabilan ionnya dalam diagram potensial-pH).
Kerusakan material yang diakibatkan oleh korosi merata umumnya dinyatakan dengan laju penetrasi yang ditunjukkan sebagai berikut :
Ketahanan Relatif Korosi mpy mm/yr m/yr nm/h
Outstanding <> Fe2+(aq) + 2e
Elektron yang dibebaskan di anode mengalir ke bagian lain dari besi itu yang bertindak sebagai katode, di mana oksigen tereduksi.
O2(g) + 4H+(aq) + 4e <--> 2H2O(l)
atau
O2(g) + 2H2O(l) + 4e <--> 4OH-(aq)
Ion besi(II) yang terbentuk pada anode selanjutnya teroksidasi membentuk ion besi(III) yang kemudian membentuk senyawa oksida terhidrasi, yaitu karat besi. Mengenai bagian mana dari besi itu yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode, bergantung pada berbagai faktor, misalnya zat pengotor, atau perbedaan rapatan logam itu.
Korosi dapat juga diartikan sebagai serangan yang merusak logam karena logam bereaksi secara kimia atau elektrokimia dengan lingkungan. Ada definisi lain yang mengatakan bahwa korosi adalah kebalikan dari proses ekstraksi logam dari bijih mineralnya. Contohnya, bijih mineral logam besi di alam bebas ada dalam bentuk senyawa besi oksida atau besi sulfida, setelah diekstraksi dan diolah, akan dihasilkan besi yang digunakan untuk pembuatan baja atau baja paduan. Selama pemakaian, baja tersebut akan bereaksi dengan lingkungan yang menyebabkan korosi (kembali menjadi senyawa besi oksida).
Deret Volta dan hukum Nernst akan membantu untuk dapat mengetahui kemungkinan terjadinya korosi. Kecepatan korosi sangat tergantung pada banyak faktor, seperti ada atau tidaknya lapisan oksida, karena lapisan oksida dapat menghalangi beda potensial terhadap elektroda lainnya yang akan sangat berbeda bila masih bersih dari oksida.
Korosi atau secara awam lebih dikenal dengan istilah pengkaratan merupakan fenomena kimia pada bahan-bahan logam di berbagai macam kondisi lingkungan. Penyelidikan tentang sistim elektrokimia telah banyak membantu menjelaskan mengenai korosi ini, yaitu reaksi kimia antara logam dengan zat-zat yang ada di sekitarnya atau dengan partikel-partikel lain yang ada di dalam matrik logam itu sendiri. Jadi dilihat dari sudut pandang kimia, korosi pada dasarnya merupakan reaksi logam menjadi ion pada permukaan logam yang kontak langsung dengan lingkungan berair dan oksigen.
Pada umumnya suatu peralatan elektronik mengandung komponen logam yang mempunyai waktu hidup atau masa pakai tertentu. Korosi pada komponen-komponen tersebut dapat menimbulkan kerugian ekonomi akibat berkurangnya masa produktif peralatan elektronik. Korosi bahkan dapat menyebabkan terjadinya gangguan berupa terjadinya hubungan pendek (konsluiting) yang dapat mengarah kepada terjadinya kecelakaan. Masalah korosi peralatan elektronik merupakan salah satu sumber yang dapat memicu kegagaan operasional serta keselamatan kerja pada suatu industri. Oleh sebab itu, masalah ini sudah selayaknya mendapat perhatian yang serius dari berbagai kalangan.
Dalam kehidupan sehari-hari, korosi dapat kita jumpai terjadi pada berbagai jenis logam. Bangunan-bangunan maupun peralatan elektronik yang memakai komponen logam seperti seng, tembaga, besi-baja dan sebagainya semuanya dapat terserang oleh korosi ini. Seng untuk atap dapat bocor karena termakan korosi. Demikian juga besi untuk pagar tidak dapat terbebas dari masalah korosi. Jembatan dari baja maupun badan mobil dapat menjadi rapuh karena peristiwa alamiah yang disebut korosi. Selain pada perkakas logam ukuran besar, korosi ternyata juga mampu menyerang logam pada komponen-komponen renik peralatan elektronik, mulai dari jam digital hingga komputer, serta peralatan-peralatan canggih lainnya yang digunakan dalam berbagai aktivitas umat manusia, baik dalam kegiatan industri maupun di dalam rumah tangga.
Korosi merupakan masalah teknis dan ilmiah yang serius. Di negara-negara maju sekalipun, masalah ini secara ilmiah belum tuntas terjawab hingga saat ini. Selain merupakan masalah ilmu permukaan yang merupakan kajian dan perlu ditangani secara fisika, korosi juga menyangkut kinetika reaksi yang menjadi wilayah kajian para ahli kimia. Korosi juga menjadi masalah ekonomi karena menyangkut umur, penyusutan dan efisiensi pemakaian suatu bahan maupun peralatan dalam kegiatan industri. Milyaran Dolas AS telah dibelanjakan setiap tahunnya untuk merawat jembatan, peralatan perkantoran, kendaraan bermotor, mesin-mesin industri serta peralatan elektronik lainnya agar umur konstruksinya dapat bertahan lebih lama. Banyak negara telah berusaha menghitung biaya korosi nasional dengan cara yang berbeda-beda, umumnya jatuh pada nilai yang berkisar antara 1,5 – 5,0 persen dari GNP. Para praktisi saat ini cenderung sepakat untuk menetapkan biaya korosi sekitar 3,5 persen dari GNP. Kerugian yang dapat ditimbulkan oleh korosi tidak hanya biaya langsung seperti pergantian peralatan industri, perawatan jembatan, konstruksi dan sebagainya, tetapi juga biaya tidak langsung seperti terganggunya proses produksi dalam industri serta kelancaran transportasi yang umumnya lebih besar dibandingkan biaya langsung.
TUGAS KIMIA
KOROSI
D
I
S
U
S
U
N
OLEH
NAMA : EDI DARWIS PAKPAHAN
NIM : 200801026
SMESTER : IV (EMPAT)
GROUP : A
AKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI IMMANUEL
MEDAN
T.A 2010
TUGAS KIMIA
KOROSI
D
I
S
U
S
U
N
OLEH
NAMA : EDI DARWIS PAKPAHAN
NIM : 200801026
SMESTER : IV (EMPAT)
GROUP : A
AKADEMI TEKNOLOGI INDUSTRI IMMANUEL
MEDAN
T.A 2010
Senin, 25 Januari 2010
KARBURARI PADA UMUMNYA
Setiap karburator, yang sederhana sekalipun terdiri
dari komponen-komponen utama berikut ini:
1) Sebuah tabung berbentuk silinder, tempat terjadinya campuran udara dan bahan bakar.
2) Perecik utama (main nozzle), yaitu pemancar
utama yang mengabutkan bahan bakar. Tinggi ujung perecik utama hampir sama tinggi dengan permukaan bahan bakar di dalam bak pelampung. Main nozzle biasanya terdapat pada karburator tipe venturi tetap seperti terlihat pada. Sedangkan pada karburator tipe slide (variable venturi) maupun tipe kecepatan konstan (CV), peran main nozzle digantikan oleh needle jet. Needle jet mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang dialirkan dari celah diantara needle jet dan jet needle (jarum pengabut) tersebut.
3) Venturi yaitu bagian yang sempit di dalam tabung karburator berfungsi untuk mempertinggi kecepatan aliran udara. Sesuai dengan tipe karburator yang ada pada sepeda mesin, diameter venturi akan selalu tetap untuk tipe karburator venturi tetap dan diameter venturi akan berubah-ubah untuk tipe karburator variable venturi.
4) Katup trotel (throttle valve atau throttle butterfly), untuk mengatur besar-kecilnya pembukaan tabung karburator yang berarti mengatur banyaknya campuran udara bahan bakar. Katup trotel terdapat pada karburator tipe venturi tetap.
5) Wadah (ruang) bahan bakar dilengkapi dengan pelampung (float chamber) untuk mengatur agar tinggi permukaan bahan bakar selalu tetap. Bahan bakar masuk ke dalam ruang pelampung melalui sebuah katup jarum (needle valve). Katup jarum tersebut akan membuka
dan menutup aliran bahan bakar yang masuk ke ruang pelampung melalui pergerakan turun-naik pelampung (float).
6) Spuyer utama (main jet), yaitu berfungsi mengontrol aliran bahan bakar pada main system (sistem utama) pada putaran menengah dan tinggi.
7) Pilot jet, yaitu berfungsi sebagai pengontrol aliran bahan bakar pada bagian pilot system pada putaran rendah dan menengah.
8) Jet needle (jarum pengabut), yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran bahan bakar dan udara melalui bentuk ketirusan jet needle/jarum pengabut tersebut. Jet needle umumnya
terdapat pada karburator tipe variable venturi dan kecepatan konstan atau tipe CV
9) Pilot air jet, yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran udara pada pilot system pada putaran langsam/idle/stasioner ke putaran rendah.
10) Diapragma dan pegas, yaitu berfungsi bekerja berdasarkan perbedaan tekanan diantara tekanan udara luar dan tekanan negatif lubang untuk mengontrol jumlah pemasukan udara.
11) Main air jet, yaitu berfungsi mengontrol udara pada percampuran bahan bakar dan udara pada putaran menengah dan tinggi. Kemudian juga mengontrol udara yang menuju ke needle jet sehingga mudah tercampur dengan bensin yang berasal dari main jet.
12) Pilot screw, yaitu berfungsi mengontrol sejumlah campuran udara dan bahan bakar yang keluar pada pilot outlet.
Cara Merawat Sistem Karburasi
Di bawah ini ada beberapa tips mudah untuk membongkar karburator dan memasangnya kembali :
1. Bukalah karburator dengan hati-hati dari intakenya, alat yang digunakan cukup memakai alat yang biasa disebut dengan istilah empat baut.
2. Bersihkanlah spuyernya satu persatu. Lalu semprotkan lubang di bagian bawah reservoir karburator dengan cairan karburator cleaner sambil menekan tuas pompa akselerator agar kotoran yang tersembunyi hilang dan tidak menyumbat lagi. Lubang reservoir itu adalah lubang yang mengalirkan sebagian bahan bakar yang akan di semprotkan lewat pompa akselerator. Hal ini penting dilakukan agar kotoran yang ada di jalur lubang akselerator tidak kekurangan supply bensinnya sehingga mobil dapat optimal.
3. Setelahitu pasanglah kabel gas yang berada di pompa akselerator dengan cara diputar ulirnya, kemudian kencangkan mur penguncinya. Ingat jika kabel gas kendor memasangnya maka pompa akan kurang maksimal pengeluaran bensinnya. Hal ini akan mempengaruhi kecepatan mobil.
4. Pada saat merakit kembali karburator perhatikan pemasangan karet penutup tuas pompa akselerator jangan sampai terjepit diantara celah bagian atas dan bagian bawah karburator. Sebab jika terjepit akan mengakibatkan kebocoran pada karburator. Pastinya jika mengalami kebocoran bensin menjadi rembes, stationer jadi tidak merata, tarikan menjadi lambat dan bensin menjadi lebih boros.
5. Sebelum memasang karburator di intakenya, sebaiknya jarun skep (valve throttle) dimasukkan ke dalam lubangnya terlebih dahulu. Sesuaikanlah setelan angina dan bensin yang pas dan sesuai agar asupan bensin maksimal dan mobil dapat dipacu dengan kencang.
Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :
• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
• Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
• Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TMA ke TMB.
1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.
2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar.
Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA.
1. Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.
3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.
Perbedaan desain dengan mesin empat tak
• Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
• Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin dua tak menggunakan oli samping.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan mesin dua tak
Dibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :
1. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
o Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas, jarang digunakan dalam aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan.
Kekurangan mesin dua tak
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak
1. Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
o Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.
3. oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan.
4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.
Aplikasi
Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti :
• Mesin sepeda motor.
• Mesin pada gergaji (chainsaw).
• Mesin potong rumput.
• Mobil salju.
• Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.
Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sangat jarang digunakan.
Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua-tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.
Animasi cara kerja mesin dua tak.
Arah aliran udara
1. Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu keluar melalui bagian bawah karburator.
2. Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir dengan arah mendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3. Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari bawah lalu keluar melalui bagian atas.
Barel
A high performance 4-barrel carburetor.
Barel adalah saluran udara yang didalamnya terdapat venturi.
1. Single barel, hanya memiliki satu barel. Umumnya digunakan pada sepeda motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi barel, memimiliki lebih dari satu barel (umumnya dua atau empat barel), untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara yang lebih besar terutama untuk mesin dengan kapasitas mesin yang besar.
Venturi
1. Venturi Tetap, pada tipe ini ukuran venturi selalu tetap. Pedal gas mengatur katup udara yang menentukan besarnya aliran udara yang melewati venturi sehigga menentukan besarnya tekanan untuk menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pada tipe ini pedal gas mengatur besarnya venturi dengan menggunakan piston yang dapat naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dapat berubah-ubah. Naik-turunnya piston venturi ini disertai dengan naik-turunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan bakar yang dapat tertarik serta dengan aliran udara. Tipe ini disebut juga "tekanan tetap" karena tekanan udara sebelum memasuki venturi selalu sama.
Prinsip Kerja
Pada dasarnya karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli: semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pada mobil sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator untuk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.
Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki satu buah karburator, namun ada pula yang menggunakan satu karburator untuk tiap silinder yang dimiliki. Bahkan sempat menjadi trend modifikasi sepeda motor di Indonesia penggunaan multi-carbu (banyak karburator) namun biasanya hal ini hanya digunakan sebagai hiasan saja tanpa ada fungsi teknisnya. Mesin-mesin generasi awal menggunakan karburator aliran keatas (updraft), dimana udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar melalui bagian atas. Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari terjadinya mesin banjir, karena kelebihan bahan bakar cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak sampai masuk kedalam intake mainfold; keuntungan lainnya adalah bagian bawah karburator dapat disambungkan dengan saluran oli supaya ada sedikit oli yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan untuk membasuh filter udara; namun dengan menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi sekarang ini.
Mulai akhir 1930-an, karburator aliran kebawah (downdraft) dan aliran kesamping (sidedraft) mulai popouler digunakan untuk otomotif.
Operasional
Pada setiap saat beroperasinya, karburator harus mampu:
• Mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar
• Menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesuai dengan aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar sehingga rasio bahan bakar/udara tetap terjaga.
• Mencampur airan udara dan bahan bakar dengan rata dan sempurna
Hal diatas bakal mudah dilakukan jika saja bensin dan udara adalah fluida ideal; tapi kenyataannya, dengan sifat alami mereka, yaitu adanya viskositas, gaya gesek fluida, inersia fluida, dan sebagainya karbrator menjadi sangat kompleks dalam mengatasi keadaan tidak ideal ini. Juga karburator harus tetap mampu memproduksi campuran bensin/udara yang tepat dalam kondisi apapun, karena karburator harus beroperasi dalam temperatur, tekanan udara, putaran mesin, dan gaya sentrifugal yang sangat beragam. Karburator harus mampu beroperasi dalam keadaan:
• Start mesin dalam keadaan dingin
• Start dalam keadaan panas
• Langsam atau berjalan pada putaran rendah
• Akselarasi ketika tiba-tiba membuka gas
• Kecepatan tinggi dengan gas terbuka penuh
• Kecepatan stabil dengan gas sebagian terbuka dalam jangka waktu yang lama
Karburator modern juga harus mampu menekan jumlah emisi kendaraan
Dasar
Skema potongan melintang sebuah karburator tipe aliran turun venturi tetap single barel
Karburator pada dasarnya merupakan pipa terbuka dikedua ujungnya, dalam pipa ini udara bergerak menuju intake mainfold menuju kedalam mesin/ruang bakar. Pipa ini berbentuk venturi, yaitu dari satu ujung permukaannya lebar lalu menyempit dibagian tengah kemudian melebar lagi di ujung satunya. Bentuk ini menyebabkan kecepatan aliran udara meningkat ketika melewati bagian yang sempit.
Pada tipe venturi tetap, diujung karburator dilengkapi dengan katup udara berbentuk kupu-kupu yang disebut sebagai throttle valve (katup gas), yaitu semacam cakram yang dapat berputar untuk menutup dan membuka pergerakan aliran udara sehingga dapat mengatur banyaknya campuran udara/bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar. Banyaknya campuran udara/bahan bakar inilah yang menentukan besar tenaga dan/atau kecepatan gerak mesin. Pedal gas, atau pada sepeda motor, grip gas dihubungkan langsung dengan katup ini melalui kabel. Namun pada tipe venturi bergerak, keberadaan katup ini tidak ditemukan karena yang mengatur besarnya aliran udara/bahan bakar adalah ukuran venturi itu sendiri yang dapat berubah-ubah. Pedal atau grip gas dihubungkan dengan piston yang mengatur celah sempit dalam venturi
Bahan bakar disemburkan kepada aliran udara melalui saluran-saluran kecil yang terdapat dalam ruang sempit dalam venturi. Tekanan rendah dari udara yang bergerak dalam venturi menarik bahan bakar dari mangkuk karburator sehingga bahan bakar ini tersembur dan ikut aliran udara. Saluran-saluran ini disebut jet.
Buka gas dari langsam
Ketika handle gas dibuka sedikit dari posisi tertutup penuh, ada bagian venturi yang memiliki tekanan lebih rendah akibat tertutup katup yang sedang berputar. Pada bagian ini karburator menyediakan jet yang lebih banyak dari bagian lainnya untuk meratakan distribusi bahan bakar dalam aliran udara.
Konstruksi karburator sepeda motor terlihat lebih complex, namun dengan sedikit teori, anda dapat mengatur/menyetel motor anda untuk mendapatkan kecepatan maksimum. Semua tipe karburator bekerja dibawah prinsip dasar tekanan atmosfeer. Tekanan atmosfer adalah sebuah gaya yg besar dimana gaya tersebut menggunakan tekanan terhadap sesuatu. Ada perbedaan yg tipis antara tekanan biasa dengan tekanan atmosfer namun secara umum bisa di katakan nilainya 15 pounds per square inch(PSI). Dengan berbedanya tekanan atmosfer di dalam mesin dan karburator, kita dapat merubah tekanan dan membuat bahan bakar serta udara mengalir kedalamnya.
Tekanan atmosfer akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yg lebih rendah. Sebagaimana yg terjadi pada piston di motor 2 tak yang bergerak naik (atau piston yg bergerak turun pada mesin 4 tak), sebuah tekanan yang lebih rendah terbentuk dalam crankcase (ruang bakar mesin) atau diatas kepala piston dalam motor 4 tak. Tekanan renda ini juga menyebabkan sebuah tekanan yang rendah di dalam karburator. Selama tekanan diluar mesin dan karburator lebih tinggi. Maka udara akan segera masuk/tertekan kedalam karburator dan mesin hingga tekanan didalamnya seimbang. Pergerakan udara melalui karburator akan mengangkat bahan bakar dan campurannya dengan udara dalam hal ini terjadi pengabutan.
Didalam karburator ada yg namanya venturi, gambar 1. venturi adalah pembatas didalam karburator yang bekerja menekan aliran udara agar bergerak cepat masuk kedalam ruang bakar. Sebuah muara sungai yang tiba-tiba menyempit dapat di gunakan sebagai ilustrasi tentang apa yang terjadi di dalam karburator. Air sungai yang mengalir deras hingga mendekati tepi muara yang sempit dan akan semakin cepat jika lebar sungai semakin menyempit. Hal yang sama seperti itulah yang terjadi di dalam karburator. Aliran udara yg mengalir deras akan menyebabkan tekanan atmosfer turun didalam karburator. Semakin cepat udara bergerak, semakin rendah tekanan didalam carburator.
Gambar 1
Umumnya perangkat karburator sepeda motor diatur oleh Posisi Bukaan Katub Gas/BBM dan bukan oleh kecepatan kerja mesin (RPM). Ada 5 sistem pengukur utama didalam karburator umumnya. Perangkat pengukur ini saling berhubungan satu dengan lainnya, antara lain:
1. Perangkat Pilot
2. Katub skep gas/bensin
3. Needle jet dan jet needle
4. Main jet
5. Perangkat choke
Rangkaian/perangkan Pilot memiliki 2 komponen pengatur penyesuaian, gambar 2. skrup pilot udara dan Pilot jet. Skrup udara bisa juga diletakan dekat sisi belakang karburator atau dekat sisi depan karburator. Jika skrup terletak dekat sisi belakang, skrup ini akan mengatur banyaknya udara yang masuk kedalam rangkaian karburator. Jika skrup di putar masuk kedalam, hal ini akan mengurangi jumlah volume udara dan menjadikan campuran kaya. Namun jika di putar kebalikannya (keluar) maka hal ini akan membukan lintasan lebih banyak dan membiarkan udara yg banyak masuk ke dalam karburator yang mana hasilnya adalah campuran menjadi miskin. Dan jika skrup posisinya terletak disisi depan karburator, hal ini mengatur aliran BBM. Campurannya akan semakin kurus jika skrup diputar masuk dan campuran kaya jika diputar keluar.
Jika skrup udara harus di putar lebih dari 2 kali putaran keluar untuk mendapatkan langsam yang bagus/ideal, selanjutnya yang diperlukan adalah ukuran pilot jet yg lebih kecil .
Gambar 2
Pilot jet adalah sebuah komponen yang mensuplai sebagian besar BBM pada saat bukaan gas yang kecil. Komponen ini memiliki lubang kecil yang di dalamnya berfungsi membatasi aliran BBM ke karburator. Kedua bagian dari skrup pilot udara dan pilot jet berpengaruh pada proses pengabutan mulai dari idle/langsam hingga ? bukaan skep gas.
Selongsong katub skep mempengaruhi pengabutan antara 1/8 hingga ? bukaan katub skep. Katub ini khususnya mempengaruhi pengabutan antara 1/8 dan ? bukaan dan berpengaruh kecil hingga ? bukaan. Selongsong katub ini memiliki berragam ukuran dan masing-masing ukuran dibedakan oleh besarnya irisan/coakan di sisi belakannya. Gambar 3. semakin besar irisan, semakin miskin campurannya (selama volume udara lebih banyak yang masuk) dan kebalikannya selama sudut irisan nya lebih kecil maka campurannya pasti kaya. Katup skep memiliki angka-angka yang tertera pada slongsongnya yang menyatakan besarnya sudut irisan. Jika di selongsongnya tertera angka 3 hal ini berarti irisan/potongannya sebesar 3.0mm, sementara jika tertera angka 1 pada slongsongannya berarti memiliki ukuran 1.0mm yang mana berarti juga campuran lebih kaya dari ukuran 3).
Gambar 3
Jet needle (jarum skep) dan needle jet mempengaruhi pengabutan dari ? hingga ? bukaan. Jet needle adalah sebuah batang penyadap/penyumbat yang panjang yang berfungsi mengontrol besaran bbm yang dapat di tarik kedalam venturi karburator. Semakin tipis batangnya, semakin kaya campurannya. Semakin tebal batangnya maka semakin miskin campurannya selama batang itu menghalangi aliran bbm yang banyak kedalam venturi maka dikatakan miskin. Batang/jarum-jarum itu di buat sangat presisi agar memberikan perbedaan campuran di setiap perbedaan bukaan gas. Jet needle memiliki potongan-potongan alur/berlekuk-lekuk hingga bagian atasnya. Ada klip/penyekat yang berada di sela-sela alur itu dan menahan jarum skep terlepas dan bergerak dari selonsong skep. Posisi klip dapat di atur sesuai kerja mesin apakah dibuat campuran kaya atau miskin. Gambar 4. Jika ingin BBM miskin maka klip penahan harus di letakkan lebih tinggi posisinya. Cara ini akan membuat letak jarum semakin turun ke bawah mendekati pucuk jarum skep dan menyebabkan suply BBM menjadi minim untuk mengalir keruang bakar. Jika klip di letakkan semakin ke bawah, dan jarum skep terangkat ke atas, maka hasilnya adalah suply BBM akan bertambah banyak atau campurannya kaya.
Jarum skep (needle jet) adalah media/tempat di mana jet needle bergerak didalamnya. Semua nya tergantung pada diameter dalam needle jet, maka akan berpengaruh pula pada jet needle. Needle jet/jarum skep dan jet needle bekerja sama untuk mengatur aliran BBM antara jarak 1/8 hingga ? bukaan. Penyetelan jarak ini kebanyakan berlaku pada jet needlenya dan bukan pada needle jet/jarum skep.
Gambar 4
Main jet berfungsi mengatur aliran bahan bakar dari ? hingga bukaan gas penuh (full throttle), gambar 5. Sekali gas dibuka sebesar mungkin, jet needle tertarik cukup tinggi dari needle jetnya dan besarnya ukuran lubang di main jet memulai kerjanya mengatur aliran BBM. Main jet memiliki ukuran yang berbeda-beda khususnya pada lubangnya dan semakin besar lubangnya maka semakin banyak bbm yang akan mengalir ( dan akhirnya campuran menjadi kaya). Semakin tinggi tingkatan angka pada main jet, semakin besar pula peluang bbm dapat mengalir melalui lubang main jet dan campurannya semakin kaya.
Gambar 5
Sistem choke digunakan untuk menghidupkan mesin yang dingin (biasanya pagi hari). Sebab selama bahan bakar dalam kondisi mesin dingin telah terjadi pelembaban dan melengket di dinding silinder karena pengembunan/kondensasi, maka campurannya menjadi miskin untuk membuat mesin hidup. Penggunaan choke akan membantu menambah volume bahan bakar di mesin/ruang bakar untuk menggantikan bahan bakar yang lengket di dinding silinder. Sekali mesin mulai menghangat, kondensasi bukan menjadi permasalahan lagi, dan choke tidak diperlukan lagi.
Campuran udara/BBM harus dirubah agar dapat memenuhi kebutuhan di ruang bakar. Rasio campuran udara dan BBM yang ideal adalah 14,7 grams udara berbanding 1 gram BBM. Rasio yang ideal ini hanya dapat diperoleh dalam waktu yg sangat singkat bersamaan dengan mesin bekerja. Dikarenakan belum sempurnanya penguapan BBM saat kecepatan rendah atau dengan katalain tambahan BBM diperlukan saat kecepatan tinggi, maka biasanya settingan semestinya dari rasio campuran udara/BBM di buat lebih kaya. Gambar 6 memperlihatkan rasio sebenarnya campuran udara/BBM untuk setiap pergerakan bukaan gas.
Gambar 6
Troubleshooting Karburator
Pemecahan masalah pada karburator adalah hal yang sederhana selama mengetahui prinsip dasar kerja karburator. Langkah pertama adalah menemukan bagian mesin mana yang kerjanya berat, Gambar 7. Harus di ingat bahwa setingan karburator dibedakan oleh posisi bukaan gas, bukan kecepatan mesin (RPM). Jika mesin mengalami masalah pada RPM rendah (dari idle/langsam hingga ? bukaan gas), sepertinya masalah terletak Sistem Pilot atau katub gasnya. Jika mesin bermasalah diantara ? hingga ? bukaan gas, berarti jet needle dan needle jet (umumnya cenderung jet needle) yang bermasalah. Namun jika mesin kurang responsif berakselerasi pada bukaan gas ? hingga bukaan penuh, berarti main jetnya yang bermasalah.
Gambar 7
Saat akan menyetel karburator, letakkan selembar kertas/isolasi kertas di rumah grip gas. Dan letakkan selembar lagi di grip gas nya. Dan gambar sebuah garis (manakala posisi gas pada posisi langsam/idle) lurus menyilang dari kertas satu kekertas lainnya. Saat 2 garis terbentuk, mesin harus dalam keadaan idle. Sekarang buka gas penuh dan gambar satu garis secara lurur dari kertas tadi yg ada di rumah grip gas. Saat itu seharusnya ada 2 garis tergambar pada rumah grip gas, dan satunya lagi berada pada grip gas. Sekarang cari titik tengahnya antara kedua garis tadi (saat dari gas idle, hingga bukaan penuh). Buat tanda pada kertas itu yg menandakan separuh putaran (1/2 bukaan gas). Kemudian pecah lagi dalam beberapa bagian mulai dari idle, 1/4, ?, ?, dan bukaan penuh. Garis-garis ini akan digunakan untuk menentukan tepatnya bukaan gas secara cepat saat menyetel karburator.
Bersihkan filter udara dan panaskan motor. Lakukan akselerasi dengan memasukkan gigi hingga bukaan gas penuh (tanjakan yang landai adalah tempat yg terbaik untuk melakukan percobaan ini). Setelah beberapa detik motor belari dalam bukaan gas penuh, secara tiba-tiba tarik kopling dan matikan mesin (jangan sampai akselerasi mesin kembali idle atau malah turun hingga akselerasi berhenti). Lepaskan busi dan lihat warna pada busi. Seharusnya warna busi menjadi hitam muda atau keabu-abuan (lihat informasi mengenai warna busi). Jika berwarna putih, berarti campuran udara dan BBM terlalu miskin dan main jet yg harus terpasang adalah yg lebih besar ukurannya. Jika berwana hitam atau coklat tua, berarti campuran terlalu kaya, dan penggunaan main jet yg lebih kecil akan lebih baik. Saat melakukan penyetelan dan pergantian main jet, sebaiknya lakukan setahap demi setahap mulai dari satu ukuran hingga menemukan ukuran yang paling pas, dan jangan lupa selalu lakukan ujicoba degan menjalankan motor dan lihat warna busi setelah menjalankan motor.
Setelah mainjet di setel/diganti, jalankan motor dengan setengah bukaan gas dan cek warna busi lagi. Jika warnanya putih, berarti klip di jet needle harus di pasang lebih rendah agar campuran menjadi kaya. Dan jika busi berwarna coklat tua atau hitam, maka naikkan klip keposisi lebih tinggi agar campuran lebih miskin.
Sementara komponen Pilot dapat di sesuaikan saat motor berada dalam posisi idle dan kemudian di bawa jalan. Jika motor susah berakselerasi atau larinya berat setelah posisi idle di tentukan, maka skrup pilot cet dapat di putar ke dalam atau keluar untuk mendapatkan campuran udara/bbm yang ideal. Jika skrupnya terletak di belakang karburator, memutar skrup keluar akan membuat campuran menjadi miskin dan sebaliknya jika memutar ke dalam/masuk akan membuat campuran menjadi kaya. Jika menyetel skrup yang berada di depan karburator, maka langkahnya adalah kebalikan dari cara sebelumnya. Jika pemutaran skrup antara 1 ? 2,5 putaran tidak menghasilkan efek apapun, maka pilot jet harus di ganti dengan ukuran yg lebih besar atau lebih kecil. Saat menyetel skrup pilot (udara) putar ? putaran setiap sekali penyetelan kemudian lakukan uji dengan menjalankan motor setiap untuk setiap penyetelan. Setel komponen Pilot hingga motor berjalan normal dan ringan saat idle tanpa mesin menjadi berat atau terputus-putus.
Ketinggian, Kelembaban, dan Temperatur Udara
Setelah penyetelan selesai dan motor berjalan bagus, ada beberapa faktor yang dapat merubah performa mesin. Yaitu ketinggian, suhu udara, dan kelembaban adalah faktor terbesar yang bisa berakibat pada normal tidaknya mesin berjalan. Kepekatan udara meningkat seiring dengan semakin dinginnya suhu udara. Artinya lebih banyak molekul udara didalam satu ruangan ketika suhu dingin. Ketika temperatur menjadi rendah, mesin akan berat berjalan dan maka perlu suply tambahan BBM untuk mengatasinya. Ketika temperatur udara menghangat, maka mesin akan berjalan normal dan suply BBM harus dikurangi. Mesin yang disetel saat temperatur udara berada pada 32 derajat farenheit (0 derajat celcius) dapat menyebabkan mesin bekerja berat alias susah hidup hingga suhu dapat mencapai 90 derajat farenheit (32,2 derajat celcius).
Ketinggian berakibat pada performa karburator dan mesin selama molekul udara berkurang yang mana berarti pula ketinggian bertambah. Sepeda motor akan berjalan bagus pada level ketinggian 10,000 kaki (3.048 meter) diatas permukaan laut harus memiliki campuran yang kaya karena sedikitnya volume udara.
Kelembaban adalah banyaknya air didalam udara. Semakin tinggi kelembaban, maka setelan harus semakin kaya campuran. Motor yang berjalan pada pagi hari harus memiliki campuran yang lebih kaya dan berkurang hingga menjelang siang, karena kelembaban udara meningkat.
Faktor koreksi kadang kadang diperlukan untuk mendapatkan setingan karburator yang benar terhadap perubahan temperatur dan ketinggian. Tabel chart pada gambar 8, menunjukkan jenis-jenis tabel faktor pengoreksian. Untuk dapat menggunakannya, setel carburator dan catat ukuran pilot dan mainjetnya. Tentukan suhu temperatur yang terjadi saat itu dan ikuti tabel chart, baca mulai dari kiri hingga ke kanan hingga garis elevasi yang cocok ditemukan. Tarik garis kebawah hingga ditemukan nilai faktor koreksi yang benar. Gunakan gambar 8 sebagai contoh, temperatur udara adalah 95 derajat farenheit (35 derajat celcius) dan ketinggian permukaan adalah 3200 kaki (975,4 ~ 1000 meter). Maka akan di temukan faktor pengoreksi di angka 0,92. Untuk dapat menemukan ukuran main jet dan pilot jet yang benar, kalikan faktor pengoreksi dengan masing-masing ukuran pilot dan main jetnya. Jika main jet semula berukuran 350 dan di kalikan dengan 0,92 maka ukuran mainjet yang baru adalah 322. sedangkan ukuran pilot jet semual 40 dan dikalikan dengan 0,92 maka ukuran pilot jet yang baru yang sesuai adalah 36,8.
Gambar 8
Faktor pengoreksi juga bisa digunakan untuk menemukan setingan yang benar terhadap needle jet, jet needle,dan skrup udara. Gunakan tabel gambar 9 dan lihat faktor pengoreksinya. Kemudian gunakan table di bawah untuk menentukan apa yang harus di lakukan terhadap needle jet, jet needle, dan skrup udara.
cara kerja mesin 4 tak(empat langah)
________________________________________
Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. berikut cara kerja na...
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
Prinsip kerja karburator sama dengan prinsip kerja alat semprotan nyamuk manual atau proses pengecatan dengan semprotan. Gambar berikut menunjukkan bentuk dasar karburator. Bila torak bergerak di dalam silinder bergerak ke bawah selama langkah hisap pada mesin, akan menyebabkan kevakuman di dalam ruang bakar. Kondisi ini akan menyebabkan udara masuk ke ruang bakar melalui karburator.
Besarnya udara yang masuk ke dalam silinder diatur oleh katup throttle yang gerakannya diatur oleh pedal akselerasi. Bertambah cepatnya aliran udara masuk melalui saluran sempit yang disebut venturi, tekanan pada venturi menjadi rendah. Hal ini mengakibatkan bensin dalam ruang pelampung mengalir keluar melalui saluran utama (main nozzle) ke ruang bakar.
Jumlah udara maksimum yang masuk ke karburator terjadi saat mesin berputar pada kecepatan tinggi dengan posisi katup throttle terbuka penuh. Kecepatan udara yang bergerak melalui venturi bertambah dan memperbesar jumlah bensin yang keluar dari main nozzle.
Sejarah dan Pengembangan
Karburator pertama kali ditemukan oleh Karl Benz pada tahun 1885 dan dipatenkan pada tahun 1886. Pada tahun 1893 insinyur kebangsaan Hungaria bernama János Csonka dan Donát Bánki juga mendesain alat yang serupa. Adalah Frederick William Lanchester dari Birmingham, Inggris yang pertama kali bereksperimen menggunakan karburator pada mobil. Pada tahun 1896 Frederick dan saudaranya membangun mobil pertama yang menggunakan bahan bakar bensin di Inggris, bersilinder tunggal bertenaga 5 hp (4 kW), dan merupakan mesin pembakaran dalam (internal combution). Tidak puas dengan hasil akhir yang didapat, terutama karena kecilnya tenaga yang dihasilkan, mereka membangun ulang mesin tersebut, kali ini mereka menggunakan dua silinder horisontal dan juga mendisain ulang karburator mereka. Kali ini mobil mereka mampu menyelesaikan tur sepanjang 1.000 mil (1600 km) pada tahun 1900. Hal ini merupakan langkah maju penggunaan karburator dalam bidang otomotif
Karburator umum digunakan untuk mobil berhahan bakar bensin sampai akhir 1980-an. Setelah banyak kontrol elektronik digunakan pada mobil, penggunaan karburator mulai digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar karena lebih mudah terintegrasi dengan sistem yang lain untuk mencapai efisiensi bahan bakar.
Setiap karburator, yang sederhana sekalipun terdiri
dari komponen-komponen utama berikut ini:
1) Sebuah tabung berbentuk silinder, tempat terjadinya campuran udara dan bahan bakar.
2) Perecik utama (main nozzle), yaitu pemancar
utama yang mengabutkan bahan bakar. Tinggi ujung perecik utama hampir sama tinggi dengan permukaan bahan bakar di dalam bak pelampung. Main nozzle biasanya terdapat pada karburator tipe venturi tetap seperti terlihat pada. Sedangkan pada karburator tipe slide (variable venturi) maupun tipe kecepatan konstan (CV), peran main nozzle digantikan oleh needle jet. Needle jet mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang dialirkan dari celah diantara needle jet dan jet needle (jarum pengabut) tersebut.
3) Venturi yaitu bagian yang sempit di dalam tabung karburator berfungsi untuk mempertinggi kecepatan aliran udara. Sesuai dengan tipe karburator yang ada pada sepeda mesin, diameter venturi akan selalu tetap untuk tipe karburator venturi tetap dan diameter venturi akan berubah-ubah untuk tipe karburator variable venturi.
4) Katup trotel (throttle valve atau throttle butterfly), untuk mengatur besar-kecilnya pembukaan tabung karburator yang berarti mengatur banyaknya campuran udara bahan bakar. Katup trotel terdapat pada karburator tipe venturi tetap.
5) Wadah (ruang) bahan bakar dilengkapi dengan pelampung (float chamber) untuk mengatur agar tinggi permukaan bahan bakar selalu tetap. Bahan bakar masuk ke dalam ruang pelampung melalui sebuah katup jarum (needle valve). Katup jarum tersebut akan membuka
dan menutup aliran bahan bakar yang masuk ke ruang pelampung melalui pergerakan turun-naik pelampung (float).
6) Spuyer utama (main jet), yaitu berfungsi mengontrol aliran bahan bakar pada main system (sistem utama) pada putaran menengah dan tinggi.
7) Pilot jet, yaitu berfungsi sebagai pengontrol aliran bahan bakar pada bagian pilot system pada putaran rendah dan menengah.
8) Jet needle (jarum pengabut), yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran bahan bakar dan udara melalui bentuk ketirusan jet needle/jarum pengabut tersebut. Jet needle umumnya
terdapat pada karburator tipe variable venturi dan kecepatan konstan atau tipe CV
9) Pilot air jet, yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran udara pada pilot system pada putaran langsam/idle/stasioner ke putaran rendah.
10) Diapragma dan pegas, yaitu berfungsi bekerja berdasarkan perbedaan tekanan diantara tekanan udara luar dan tekanan negatif lubang untuk mengontrol jumlah pemasukan udara.
11) Main air jet, yaitu berfungsi mengontrol udara pada percampuran bahan bakar dan udara pada putaran menengah dan tinggi. Kemudian juga mengontrol udara yang menuju ke needle jet sehingga mudah tercampur dengan bensin yang berasal dari main jet.
12) Pilot screw, yaitu berfungsi mengontrol sejumlah campuran udara dan bahan bakar yang keluar pada pilot outlet.
Cara Merawat Sistem Karburasi
Di bawah ini ada beberapa tips mudah untuk membongkar karburator dan memasangnya kembali :
1. Bukalah karburator dengan hati-hati dari intakenya, alat yang digunakan cukup memakai alat yang biasa disebut dengan istilah empat baut.
2. Bersihkanlah spuyernya satu persatu. Lalu semprotkan lubang di bagian bawah reservoir karburator dengan cairan karburator cleaner sambil menekan tuas pompa akselerator agar kotoran yang tersembunyi hilang dan tidak menyumbat lagi. Lubang reservoir itu adalah lubang yang mengalirkan sebagian bahan bakar yang akan di semprotkan lewat pompa akselerator. Hal ini penting dilakukan agar kotoran yang ada di jalur lubang akselerator tidak kekurangan supply bensinnya sehingga mobil dapat optimal.
3. Setelahitu pasanglah kabel gas yang berada di pompa akselerator dengan cara diputar ulirnya, kemudian kencangkan mur penguncinya. Ingat jika kabel gas kendor memasangnya maka pompa akan kurang maksimal pengeluaran bensinnya. Hal ini akan mempengaruhi kecepatan mobil.
4. Pada saat merakit kembali karburator perhatikan pemasangan karet penutup tuas pompa akselerator jangan sampai terjepit diantara celah bagian atas dan bagian bawah karburator. Sebab jika terjepit akan mengakibatkan kebocoran pada karburator. Pastinya jika mengalami kebocoran bensin menjadi rembes, stationer jadi tidak merata, tarikan menjadi lambat dan bensin menjadi lebih boros.
5. Sebelum memasang karburator di intakenya, sebaiknya jarun skep (valve throttle) dimasukkan ke dalam lubangnya terlebih dahulu. Sesuaikanlah setelan angina dan bensin yang pas dan sesuai agar asupan bensin maksimal dan mobil dapat dipacu dengan kencang.
Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :
• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
• Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
• Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TMA ke TMB.
1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.
2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar.
Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA.
1. Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.
3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.
Perbedaan desain dengan mesin empat tak
• Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
• Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin dua tak menggunakan oli samping.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan mesin dua tak
Dibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :
1. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
o Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas, jarang digunakan dalam aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan.
Kekurangan mesin dua tak
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak
1. Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
o Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.
3. oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan.
4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.
Aplikasi
Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti :
• Mesin sepeda motor.
• Mesin pada gergaji (chainsaw).
• Mesin potong rumput.
• Mobil salju.
• Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.
Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sangat jarang digunakan.
Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua-tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.
Animasi cara kerja mesin dua tak.
Arah aliran udara
1. Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu keluar melalui bagian bawah karburator.
2. Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir dengan arah mendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3. Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari bawah lalu keluar melalui bagian atas.
Barel
A high performance 4-barrel carburetor.
Barel adalah saluran udara yang didalamnya terdapat venturi.
1. Single barel, hanya memiliki satu barel. Umumnya digunakan pada sepeda motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi barel, memimiliki lebih dari satu barel (umumnya dua atau empat barel), untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara yang lebih besar terutama untuk mesin dengan kapasitas mesin yang besar.
Venturi
1. Venturi Tetap, pada tipe ini ukuran venturi selalu tetap. Pedal gas mengatur katup udara yang menentukan besarnya aliran udara yang melewati venturi sehigga menentukan besarnya tekanan untuk menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pada tipe ini pedal gas mengatur besarnya venturi dengan menggunakan piston yang dapat naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dapat berubah-ubah. Naik-turunnya piston venturi ini disertai dengan naik-turunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan bakar yang dapat tertarik serta dengan aliran udara. Tipe ini disebut juga "tekanan tetap" karena tekanan udara sebelum memasuki venturi selalu sama.
Prinsip Kerja
Pada dasarnya karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli: semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pada mobil sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator untuk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.
Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki satu buah karburator, namun ada pula yang menggunakan satu karburator untuk tiap silinder yang dimiliki. Bahkan sempat menjadi trend modifikasi sepeda motor di Indonesia penggunaan multi-carbu (banyak karburator) namun biasanya hal ini hanya digunakan sebagai hiasan saja tanpa ada fungsi teknisnya. Mesin-mesin generasi awal menggunakan karburator aliran keatas (updraft), dimana udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar melalui bagian atas. Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari terjadinya mesin banjir, karena kelebihan bahan bakar cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak sampai masuk kedalam intake mainfold; keuntungan lainnya adalah bagian bawah karburator dapat disambungkan dengan saluran oli supaya ada sedikit oli yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan untuk membasuh filter udara; namun dengan menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi sekarang ini.
Mulai akhir 1930-an, karburator aliran kebawah (downdraft) dan aliran kesamping (sidedraft) mulai popouler digunakan untuk otomotif.
Operasional
Pada setiap saat beroperasinya, karburator harus mampu:
• Mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar
• Menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesuai dengan aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar sehingga rasio bahan bakar/udara tetap terjaga.
• Mencampur airan udara dan bahan bakar dengan rata dan sempurna
Hal diatas bakal mudah dilakukan jika saja bensin dan udara adalah fluida ideal; tapi kenyataannya, dengan sifat alami mereka, yaitu adanya viskositas, gaya gesek fluida, inersia fluida, dan sebagainya karbrator menjadi sangat kompleks dalam mengatasi keadaan tidak ideal ini. Juga karburator harus tetap mampu memproduksi campuran bensin/udara yang tepat dalam kondisi apapun, karena karburator harus beroperasi dalam temperatur, tekanan udara, putaran mesin, dan gaya sentrifugal yang sangat beragam. Karburator harus mampu beroperasi dalam keadaan:
• Start mesin dalam keadaan dingin
• Start dalam keadaan panas
• Langsam atau berjalan pada putaran rendah
• Akselarasi ketika tiba-tiba membuka gas
• Kecepatan tinggi dengan gas terbuka penuh
• Kecepatan stabil dengan gas sebagian terbuka dalam jangka waktu yang lama
Karburator modern juga harus mampu menekan jumlah emisi kendaraan
Dasar
Skema potongan melintang sebuah karburator tipe aliran turun venturi tetap single barel
Karburator pada dasarnya merupakan pipa terbuka dikedua ujungnya, dalam pipa ini udara bergerak menuju intake mainfold menuju kedalam mesin/ruang bakar. Pipa ini berbentuk venturi, yaitu dari satu ujung permukaannya lebar lalu menyempit dibagian tengah kemudian melebar lagi di ujung satunya. Bentuk ini menyebabkan kecepatan aliran udara meningkat ketika melewati bagian yang sempit.
Pada tipe venturi tetap, diujung karburator dilengkapi dengan katup udara berbentuk kupu-kupu yang disebut sebagai throttle valve (katup gas), yaitu semacam cakram yang dapat berputar untuk menutup dan membuka pergerakan aliran udara sehingga dapat mengatur banyaknya campuran udara/bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar. Banyaknya campuran udara/bahan bakar inilah yang menentukan besar tenaga dan/atau kecepatan gerak mesin. Pedal gas, atau pada sepeda motor, grip gas dihubungkan langsung dengan katup ini melalui kabel. Namun pada tipe venturi bergerak, keberadaan katup ini tidak ditemukan karena yang mengatur besarnya aliran udara/bahan bakar adalah ukuran venturi itu sendiri yang dapat berubah-ubah. Pedal atau grip gas dihubungkan dengan piston yang mengatur celah sempit dalam venturi
Bahan bakar disemburkan kepada aliran udara melalui saluran-saluran kecil yang terdapat dalam ruang sempit dalam venturi. Tekanan rendah dari udara yang bergerak dalam venturi menarik bahan bakar dari mangkuk karburator sehingga bahan bakar ini tersembur dan ikut aliran udara. Saluran-saluran ini disebut jet.
Buka gas dari langsam
Ketika handle gas dibuka sedikit dari posisi tertutup penuh, ada bagian venturi yang memiliki tekanan lebih rendah akibat tertutup katup yang sedang berputar. Pada bagian ini karburator menyediakan jet yang lebih banyak dari bagian lainnya untuk meratakan distribusi bahan bakar dalam aliran udara.
Konstruksi karburator sepeda motor terlihat lebih complex, namun dengan sedikit teori, anda dapat mengatur/menyetel motor anda untuk mendapatkan kecepatan maksimum. Semua tipe karburator bekerja dibawah prinsip dasar tekanan atmosfeer. Tekanan atmosfer adalah sebuah gaya yg besar dimana gaya tersebut menggunakan tekanan terhadap sesuatu. Ada perbedaan yg tipis antara tekanan biasa dengan tekanan atmosfer namun secara umum bisa di katakan nilainya 15 pounds per square inch(PSI). Dengan berbedanya tekanan atmosfer di dalam mesin dan karburator, kita dapat merubah tekanan dan membuat bahan bakar serta udara mengalir kedalamnya.
Tekanan atmosfer akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yg lebih rendah. Sebagaimana yg terjadi pada piston di motor 2 tak yang bergerak naik (atau piston yg bergerak turun pada mesin 4 tak), sebuah tekanan yang lebih rendah terbentuk dalam crankcase (ruang bakar mesin) atau diatas kepala piston dalam motor 4 tak. Tekanan renda ini juga menyebabkan sebuah tekanan yang rendah di dalam karburator. Selama tekanan diluar mesin dan karburator lebih tinggi. Maka udara akan segera masuk/tertekan kedalam karburator dan mesin hingga tekanan didalamnya seimbang. Pergerakan udara melalui karburator akan mengangkat bahan bakar dan campurannya dengan udara dalam hal ini terjadi pengabutan.
Didalam karburator ada yg namanya venturi, gambar 1. venturi adalah pembatas didalam karburator yang bekerja menekan aliran udara agar bergerak cepat masuk kedalam ruang bakar. Sebuah muara sungai yang tiba-tiba menyempit dapat di gunakan sebagai ilustrasi tentang apa yang terjadi di dalam karburator. Air sungai yang mengalir deras hingga mendekati tepi muara yang sempit dan akan semakin cepat jika lebar sungai semakin menyempit. Hal yang sama seperti itulah yang terjadi di dalam karburator. Aliran udara yg mengalir deras akan menyebabkan tekanan atmosfer turun didalam karburator. Semakin cepat udara bergerak, semakin rendah tekanan didalam carburator.
Gambar 1
Umumnya perangkat karburator sepeda motor diatur oleh Posisi Bukaan Katub Gas/BBM dan bukan oleh kecepatan kerja mesin (RPM). Ada 5 sistem pengukur utama didalam karburator umumnya. Perangkat pengukur ini saling berhubungan satu dengan lainnya, antara lain:
1. Perangkat Pilot
2. Katub skep gas/bensin
3. Needle jet dan jet needle
4. Main jet
5. Perangkat choke
Rangkaian/perangkan Pilot memiliki 2 komponen pengatur penyesuaian, gambar 2. skrup pilot udara dan Pilot jet. Skrup udara bisa juga diletakan dekat sisi belakang karburator atau dekat sisi depan karburator. Jika skrup terletak dekat sisi belakang, skrup ini akan mengatur banyaknya udara yang masuk kedalam rangkaian karburator. Jika skrup di putar masuk kedalam, hal ini akan mengurangi jumlah volume udara dan menjadikan campuran kaya. Namun jika di putar kebalikannya (keluar) maka hal ini akan membukan lintasan lebih banyak dan membiarkan udara yg banyak masuk ke dalam karburator yang mana hasilnya adalah campuran menjadi miskin. Dan jika skrup posisinya terletak disisi depan karburator, hal ini mengatur aliran BBM. Campurannya akan semakin kurus jika skrup diputar masuk dan campuran kaya jika diputar keluar.
Jika skrup udara harus di putar lebih dari 2 kali putaran keluar untuk mendapatkan langsam yang bagus/ideal, selanjutnya yang diperlukan adalah ukuran pilot jet yg lebih kecil .
Gambar 2
Pilot jet adalah sebuah komponen yang mensuplai sebagian besar BBM pada saat bukaan gas yang kecil. Komponen ini memiliki lubang kecil yang di dalamnya berfungsi membatasi aliran BBM ke karburator. Kedua bagian dari skrup pilot udara dan pilot jet berpengaruh pada proses pengabutan mulai dari idle/langsam hingga ? bukaan skep gas.
Selongsong katub skep mempengaruhi pengabutan antara 1/8 hingga ? bukaan katub skep. Katub ini khususnya mempengaruhi pengabutan antara 1/8 dan ? bukaan dan berpengaruh kecil hingga ? bukaan. Selongsong katub ini memiliki berragam ukuran dan masing-masing ukuran dibedakan oleh besarnya irisan/coakan di sisi belakannya. Gambar 3. semakin besar irisan, semakin miskin campurannya (selama volume udara lebih banyak yang masuk) dan kebalikannya selama sudut irisan nya lebih kecil maka campurannya pasti kaya. Katup skep memiliki angka-angka yang tertera pada slongsongnya yang menyatakan besarnya sudut irisan. Jika di selongsongnya tertera angka 3 hal ini berarti irisan/potongannya sebesar 3.0mm, sementara jika tertera angka 1 pada slongsongannya berarti memiliki ukuran 1.0mm yang mana berarti juga campuran lebih kaya dari ukuran 3).
Gambar 3
Jet needle (jarum skep) dan needle jet mempengaruhi pengabutan dari ? hingga ? bukaan. Jet needle adalah sebuah batang penyadap/penyumbat yang panjang yang berfungsi mengontrol besaran bbm yang dapat di tarik kedalam venturi karburator. Semakin tipis batangnya, semakin kaya campurannya. Semakin tebal batangnya maka semakin miskin campurannya selama batang itu menghalangi aliran bbm yang banyak kedalam venturi maka dikatakan miskin. Batang/jarum-jarum itu di buat sangat presisi agar memberikan perbedaan campuran di setiap perbedaan bukaan gas. Jet needle memiliki potongan-potongan alur/berlekuk-lekuk hingga bagian atasnya. Ada klip/penyekat yang berada di sela-sela alur itu dan menahan jarum skep terlepas dan bergerak dari selonsong skep. Posisi klip dapat di atur sesuai kerja mesin apakah dibuat campuran kaya atau miskin. Gambar 4. Jika ingin BBM miskin maka klip penahan harus di letakkan lebih tinggi posisinya. Cara ini akan membuat letak jarum semakin turun ke bawah mendekati pucuk jarum skep dan menyebabkan suply BBM menjadi minim untuk mengalir keruang bakar. Jika klip di letakkan semakin ke bawah, dan jarum skep terangkat ke atas, maka hasilnya adalah suply BBM akan bertambah banyak atau campurannya kaya.
Jarum skep (needle jet) adalah media/tempat di mana jet needle bergerak didalamnya. Semua nya tergantung pada diameter dalam needle jet, maka akan berpengaruh pula pada jet needle. Needle jet/jarum skep dan jet needle bekerja sama untuk mengatur aliran BBM antara jarak 1/8 hingga ? bukaan. Penyetelan jarak ini kebanyakan berlaku pada jet needlenya dan bukan pada needle jet/jarum skep.
Gambar 4
Main jet berfungsi mengatur aliran bahan bakar dari ? hingga bukaan gas penuh (full throttle), gambar 5. Sekali gas dibuka sebesar mungkin, jet needle tertarik cukup tinggi dari needle jetnya dan besarnya ukuran lubang di main jet memulai kerjanya mengatur aliran BBM. Main jet memiliki ukuran yang berbeda-beda khususnya pada lubangnya dan semakin besar lubangnya maka semakin banyak bbm yang akan mengalir ( dan akhirnya campuran menjadi kaya). Semakin tinggi tingkatan angka pada main jet, semakin besar pula peluang bbm dapat mengalir melalui lubang main jet dan campurannya semakin kaya.
Gambar 5
Sistem choke digunakan untuk menghidupkan mesin yang dingin (biasanya pagi hari). Sebab selama bahan bakar dalam kondisi mesin dingin telah terjadi pelembaban dan melengket di dinding silinder karena pengembunan/kondensasi, maka campurannya menjadi miskin untuk membuat mesin hidup. Penggunaan choke akan membantu menambah volume bahan bakar di mesin/ruang bakar untuk menggantikan bahan bakar yang lengket di dinding silinder. Sekali mesin mulai menghangat, kondensasi bukan menjadi permasalahan lagi, dan choke tidak diperlukan lagi.
Campuran udara/BBM harus dirubah agar dapat memenuhi kebutuhan di ruang bakar. Rasio campuran udara dan BBM yang ideal adalah 14,7 grams udara berbanding 1 gram BBM. Rasio yang ideal ini hanya dapat diperoleh dalam waktu yg sangat singkat bersamaan dengan mesin bekerja. Dikarenakan belum sempurnanya penguapan BBM saat kecepatan rendah atau dengan katalain tambahan BBM diperlukan saat kecepatan tinggi, maka biasanya settingan semestinya dari rasio campuran udara/BBM di buat lebih kaya. Gambar 6 memperlihatkan rasio sebenarnya campuran udara/BBM untuk setiap pergerakan bukaan gas.
Gambar 6
Troubleshooting Karburator
Pemecahan masalah pada karburator adalah hal yang sederhana selama mengetahui prinsip dasar kerja karburator. Langkah pertama adalah menemukan bagian mesin mana yang kerjanya berat, Gambar 7. Harus di ingat bahwa setingan karburator dibedakan oleh posisi bukaan gas, bukan kecepatan mesin (RPM). Jika mesin mengalami masalah pada RPM rendah (dari idle/langsam hingga ? bukaan gas), sepertinya masalah terletak Sistem Pilot atau katub gasnya. Jika mesin bermasalah diantara ? hingga ? bukaan gas, berarti jet needle dan needle jet (umumnya cenderung jet needle) yang bermasalah. Namun jika mesin kurang responsif berakselerasi pada bukaan gas ? hingga bukaan penuh, berarti main jetnya yang bermasalah.
Gambar 7
Saat akan menyetel karburator, letakkan selembar kertas/isolasi kertas di rumah grip gas. Dan letakkan selembar lagi di grip gas nya. Dan gambar sebuah garis (manakala posisi gas pada posisi langsam/idle) lurus menyilang dari kertas satu kekertas lainnya. Saat 2 garis terbentuk, mesin harus dalam keadaan idle. Sekarang buka gas penuh dan gambar satu garis secara lurur dari kertas tadi yg ada di rumah grip gas. Saat itu seharusnya ada 2 garis tergambar pada rumah grip gas, dan satunya lagi berada pada grip gas. Sekarang cari titik tengahnya antara kedua garis tadi (saat dari gas idle, hingga bukaan penuh). Buat tanda pada kertas itu yg menandakan separuh putaran (1/2 bukaan gas). Kemudian pecah lagi dalam beberapa bagian mulai dari idle, 1/4, ?, ?, dan bukaan penuh. Garis-garis ini akan digunakan untuk menentukan tepatnya bukaan gas secara cepat saat menyetel karburator.
Bersihkan filter udara dan panaskan motor. Lakukan akselerasi dengan memasukkan gigi hingga bukaan gas penuh (tanjakan yang landai adalah tempat yg terbaik untuk melakukan percobaan ini). Setelah beberapa detik motor belari dalam bukaan gas penuh, secara tiba-tiba tarik kopling dan matikan mesin (jangan sampai akselerasi mesin kembali idle atau malah turun hingga akselerasi berhenti). Lepaskan busi dan lihat warna pada busi. Seharusnya warna busi menjadi hitam muda atau keabu-abuan (lihat informasi mengenai warna busi). Jika berwarna putih, berarti campuran udara dan BBM terlalu miskin dan main jet yg harus terpasang adalah yg lebih besar ukurannya. Jika berwana hitam atau coklat tua, berarti campuran terlalu kaya, dan penggunaan main jet yg lebih kecil akan lebih baik. Saat melakukan penyetelan dan pergantian main jet, sebaiknya lakukan setahap demi setahap mulai dari satu ukuran hingga menemukan ukuran yang paling pas, dan jangan lupa selalu lakukan ujicoba degan menjalankan motor dan lihat warna busi setelah menjalankan motor.
Setelah mainjet di setel/diganti, jalankan motor dengan setengah bukaan gas dan cek warna busi lagi. Jika warnanya putih, berarti klip di jet needle harus di pasang lebih rendah agar campuran menjadi kaya. Dan jika busi berwarna coklat tua atau hitam, maka naikkan klip keposisi lebih tinggi agar campuran lebih miskin.
Sementara komponen Pilot dapat di sesuaikan saat motor berada dalam posisi idle dan kemudian di bawa jalan. Jika motor susah berakselerasi atau larinya berat setelah posisi idle di tentukan, maka skrup pilot cet dapat di putar ke dalam atau keluar untuk mendapatkan campuran udara/bbm yang ideal. Jika skrupnya terletak di belakang karburator, memutar skrup keluar akan membuat campuran menjadi miskin dan sebaliknya jika memutar ke dalam/masuk akan membuat campuran menjadi kaya. Jika menyetel skrup yang berada di depan karburator, maka langkahnya adalah kebalikan dari cara sebelumnya. Jika pemutaran skrup antara 1 ? 2,5 putaran tidak menghasilkan efek apapun, maka pilot jet harus di ganti dengan ukuran yg lebih besar atau lebih kecil. Saat menyetel skrup pilot (udara) putar ? putaran setiap sekali penyetelan kemudian lakukan uji dengan menjalankan motor setiap untuk setiap penyetelan. Setel komponen Pilot hingga motor berjalan normal dan ringan saat idle tanpa mesin menjadi berat atau terputus-putus.
Ketinggian, Kelembaban, dan Temperatur Udara
Setelah penyetelan selesai dan motor berjalan bagus, ada beberapa faktor yang dapat merubah performa mesin. Yaitu ketinggian, suhu udara, dan kelembaban adalah faktor terbesar yang bisa berakibat pada normal tidaknya mesin berjalan. Kepekatan udara meningkat seiring dengan semakin dinginnya suhu udara. Artinya lebih banyak molekul udara didalam satu ruangan ketika suhu dingin. Ketika temperatur menjadi rendah, mesin akan berat berjalan dan maka perlu suply tambahan BBM untuk mengatasinya. Ketika temperatur udara menghangat, maka mesin akan berjalan normal dan suply BBM harus dikurangi. Mesin yang disetel saat temperatur udara berada pada 32 derajat farenheit (0 derajat celcius) dapat menyebabkan mesin bekerja berat alias susah hidup hingga suhu dapat mencapai 90 derajat farenheit (32,2 derajat celcius).
Ketinggian berakibat pada performa karburator dan mesin selama molekul udara berkurang yang mana berarti pula ketinggian bertambah. Sepeda motor akan berjalan bagus pada level ketinggian 10,000 kaki (3.048 meter) diatas permukaan laut harus memiliki campuran yang kaya karena sedikitnya volume udara.
Kelembaban adalah banyaknya air didalam udara. Semakin tinggi kelembaban, maka setelan harus semakin kaya campuran. Motor yang berjalan pada pagi hari harus memiliki campuran yang lebih kaya dan berkurang hingga menjelang siang, karena kelembaban udara meningkat.
Faktor koreksi kadang kadang diperlukan untuk mendapatkan setingan karburator yang benar terhadap perubahan temperatur dan ketinggian. Tabel chart pada gambar 8, menunjukkan jenis-jenis tabel faktor pengoreksian. Untuk dapat menggunakannya, setel carburator dan catat ukuran pilot dan mainjetnya. Tentukan suhu temperatur yang terjadi saat itu dan ikuti tabel chart, baca mulai dari kiri hingga ke kanan hingga garis elevasi yang cocok ditemukan. Tarik garis kebawah hingga ditemukan nilai faktor koreksi yang benar. Gunakan gambar 8 sebagai contoh, temperatur udara adalah 95 derajat farenheit (35 derajat celcius) dan ketinggian permukaan adalah 3200 kaki (975,4 ~ 1000 meter). Maka akan di temukan faktor pengoreksi di angka 0,92. Untuk dapat menemukan ukuran main jet dan pilot jet yang benar, kalikan faktor pengoreksi dengan masing-masing ukuran pilot dan main jetnya. Jika main jet semula berukuran 350 dan di kalikan dengan 0,92 maka ukuran mainjet yang baru adalah 322. sedangkan ukuran pilot jet semual 40 dan dikalikan dengan 0,92 maka ukuran pilot jet yang baru yang sesuai adalah 36,8.
Gambar 8
Faktor pengoreksi juga bisa digunakan untuk menemukan setingan yang benar terhadap needle jet, jet needle,dan skrup udara. Gunakan tabel gambar 9 dan lihat faktor pengoreksinya. Kemudian gunakan table di bawah untuk menentukan apa yang harus di lakukan terhadap needle jet, jet needle, dan skrup udara.
cara kerja mesin 4 tak(empat langah)
________________________________________
Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. berikut cara kerja na...
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
Prinsip kerja karburator sama dengan prinsip kerja alat semprotan nyamuk manual atau proses pengecatan dengan semprotan. Gambar berikut menunjukkan bentuk dasar karburator. Bila torak bergerak di dalam silinder bergerak ke bawah selama langkah hisap pada mesin, akan menyebabkan kevakuman di dalam ruang bakar. Kondisi ini akan menyebabkan udara masuk ke ruang bakar melalui karburator.
Besarnya udara yang masuk ke dalam silinder diatur oleh katup throttle yang gerakannya diatur oleh pedal akselerasi. Bertambah cepatnya aliran udara masuk melalui saluran sempit yang disebut venturi, tekanan pada venturi menjadi rendah. Hal ini mengakibatkan bensin dalam ruang pelampung mengalir keluar melalui saluran utama (main nozzle) ke ruang bakar.
Jumlah udara maksimum yang masuk ke karburator terjadi saat mesin berputar pada kecepatan tinggi dengan posisi katup throttle terbuka penuh. Kecepatan udara yang bergerak melalui venturi bertambah dan memperbesar jumlah bensin yang keluar dari main nozzle.
Sejarah dan Pengembangan
Karburator pertama kali ditemukan oleh Karl Benz pada tahun 1885 dan dipatenkan pada tahun 1886. Pada tahun 1893 insinyur kebangsaan Hungaria bernama János Csonka dan Donát Bánki juga mendesain alat yang serupa. Adalah Frederick William Lanchester dari Birmingham, Inggris yang pertama kali bereksperimen menggunakan karburator pada mobil. Pada tahun 1896 Frederick dan saudaranya membangun mobil pertama yang menggunakan bahan bakar bensin di Inggris, bersilinder tunggal bertenaga 5 hp (4 kW), dan merupakan mesin pembakaran dalam (internal combution). Tidak puas dengan hasil akhir yang didapat, terutama karena kecilnya tenaga yang dihasilkan, mereka membangun ulang mesin tersebut, kali ini mereka menggunakan dua silinder horisontal dan juga mendisain ulang karburator mereka. Kali ini mobil mereka mampu menyelesaikan tur sepanjang 1.000 mil (1600 km) pada tahun 1900. Hal ini merupakan langkah maju penggunaan karburator dalam bidang otomotif
Karburator umum digunakan untuk mobil berhahan bakar bensin sampai akhir 1980-an. Setelah banyak kontrol elektronik digunakan pada mobil, penggunaan karburator mulai digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar karena lebih mudah terintegrasi dengan sistem yang lain untuk mencapai efisiensi bahan bakar.
KARBURARI PADA UMUMNYA
Setiap karburator, yang sederhana sekalipun terdiri
dari komponen-komponen utama berikut ini:
1) Sebuah tabung berbentuk silinder, tempat terjadinya campuran udara dan bahan bakar.
2) Perecik utama (main nozzle), yaitu pemancar
utama yang mengabutkan bahan bakar. Tinggi ujung perecik utama hampir sama tinggi dengan permukaan bahan bakar di dalam bak pelampung. Main nozzle biasanya terdapat pada karburator tipe venturi tetap seperti terlihat pada. Sedangkan pada karburator tipe slide (variable venturi) maupun tipe kecepatan konstan (CV), peran main nozzle digantikan oleh needle jet. Needle jet mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang dialirkan dari celah diantara needle jet dan jet needle (jarum pengabut) tersebut.
3) Venturi yaitu bagian yang sempit di dalam tabung karburator berfungsi untuk mempertinggi kecepatan aliran udara. Sesuai dengan tipe karburator yang ada pada sepeda mesin, diameter venturi akan selalu tetap untuk tipe karburator venturi tetap dan diameter venturi akan berubah-ubah untuk tipe karburator variable venturi.
4) Katup trotel (throttle valve atau throttle butterfly), untuk mengatur besar-kecilnya pembukaan tabung karburator yang berarti mengatur banyaknya campuran udara bahan bakar. Katup trotel terdapat pada karburator tipe venturi tetap.
5) Wadah (ruang) bahan bakar dilengkapi dengan pelampung (float chamber) untuk mengatur agar tinggi permukaan bahan bakar selalu tetap. Bahan bakar masuk ke dalam ruang pelampung melalui sebuah katup jarum (needle valve). Katup jarum tersebut akan membuka
dan menutup aliran bahan bakar yang masuk ke ruang pelampung melalui pergerakan turun-naik pelampung (float).
6) Spuyer utama (main jet), yaitu berfungsi mengontrol aliran bahan bakar pada main system (sistem utama) pada putaran menengah dan tinggi.
7) Pilot jet, yaitu berfungsi sebagai pengontrol aliran bahan bakar pada bagian pilot system pada putaran rendah dan menengah.
8) Jet needle (jarum pengabut), yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran bahan bakar dan udara melalui bentuk ketirusan jet needle/jarum pengabut tersebut. Jet needle umumnya
terdapat pada karburator tipe variable venturi dan kecepatan konstan atau tipe CV
9) Pilot air jet, yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran udara pada pilot system pada putaran langsam/idle/stasioner ke putaran rendah.
10) Diapragma dan pegas, yaitu berfungsi bekerja berdasarkan perbedaan tekanan diantara tekanan udara luar dan tekanan negatif lubang untuk mengontrol jumlah pemasukan udara.
11) Main air jet, yaitu berfungsi mengontrol udara pada percampuran bahan bakar dan udara pada putaran menengah dan tinggi. Kemudian juga mengontrol udara yang menuju ke needle jet sehingga mudah tercampur dengan bensin yang berasal dari main jet.
12) Pilot screw, yaitu berfungsi mengontrol sejumlah campuran udara dan bahan bakar yang keluar pada pilot outlet.
Cara Merawat Sistem Karburasi
Di bawah ini ada beberapa tips mudah untuk membongkar karburator dan memasangnya kembali :
1. Bukalah karburator dengan hati-hati dari intakenya, alat yang digunakan cukup memakai alat yang biasa disebut dengan istilah empat baut.
2. Bersihkanlah spuyernya satu persatu. Lalu semprotkan lubang di bagian bawah reservoir karburator dengan cairan karburator cleaner sambil menekan tuas pompa akselerator agar kotoran yang tersembunyi hilang dan tidak menyumbat lagi. Lubang reservoir itu adalah lubang yang mengalirkan sebagian bahan bakar yang akan di semprotkan lewat pompa akselerator. Hal ini penting dilakukan agar kotoran yang ada di jalur lubang akselerator tidak kekurangan supply bensinnya sehingga mobil dapat optimal.
3. Setelahitu pasanglah kabel gas yang berada di pompa akselerator dengan cara diputar ulirnya, kemudian kencangkan mur penguncinya. Ingat jika kabel gas kendor memasangnya maka pompa akan kurang maksimal pengeluaran bensinnya. Hal ini akan mempengaruhi kecepatan mobil.
4. Pada saat merakit kembali karburator perhatikan pemasangan karet penutup tuas pompa akselerator jangan sampai terjepit diantara celah bagian atas dan bagian bawah karburator. Sebab jika terjepit akan mengakibatkan kebocoran pada karburator. Pastinya jika mengalami kebocoran bensin menjadi rembes, stationer jadi tidak merata, tarikan menjadi lambat dan bensin menjadi lebih boros.
5. Sebelum memasang karburator di intakenya, sebaiknya jarun skep (valve throttle) dimasukkan ke dalam lubangnya terlebih dahulu. Sesuaikanlah setelan angina dan bensin yang pas dan sesuai agar asupan bensin maksimal dan mobil dapat dipacu dengan kencang.
Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :
• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
• Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
• Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TMA ke TMB.
1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.
2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar.
Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA.
1. Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.
3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.
Perbedaan desain dengan mesin empat tak
• Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
• Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin dua tak menggunakan oli samping.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan mesin dua tak
Dibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :
1. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
o Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas, jarang digunakan dalam aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan.
Kekurangan mesin dua tak
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak
1. Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
o Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.
3. oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan.
4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.
Aplikasi
Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti :
• Mesin sepeda motor.
• Mesin pada gergaji (chainsaw).
• Mesin potong rumput.
• Mobil salju.
• Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.
Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sangat jarang digunakan.
Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua-tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.
Animasi cara kerja mesin dua tak.
Arah aliran udara
1. Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu keluar melalui bagian bawah karburator.
2. Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir dengan arah mendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3. Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari bawah lalu keluar melalui bagian atas.
Barel
A high performance 4-barrel carburetor.
Barel adalah saluran udara yang didalamnya terdapat venturi.
1. Single barel, hanya memiliki satu barel. Umumnya digunakan pada sepeda motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi barel, memimiliki lebih dari satu barel (umumnya dua atau empat barel), untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara yang lebih besar terutama untuk mesin dengan kapasitas mesin yang besar.
Venturi
1. Venturi Tetap, pada tipe ini ukuran venturi selalu tetap. Pedal gas mengatur katup udara yang menentukan besarnya aliran udara yang melewati venturi sehigga menentukan besarnya tekanan untuk menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pada tipe ini pedal gas mengatur besarnya venturi dengan menggunakan piston yang dapat naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dapat berubah-ubah. Naik-turunnya piston venturi ini disertai dengan naik-turunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan bakar yang dapat tertarik serta dengan aliran udara. Tipe ini disebut juga "tekanan tetap" karena tekanan udara sebelum memasuki venturi selalu sama.
Prinsip Kerja
Pada dasarnya karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli: semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pada mobil sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator untuk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.
Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki satu buah karburator, namun ada pula yang menggunakan satu karburator untuk tiap silinder yang dimiliki. Bahkan sempat menjadi trend modifikasi sepeda motor di Indonesia penggunaan multi-carbu (banyak karburator) namun biasanya hal ini hanya digunakan sebagai hiasan saja tanpa ada fungsi teknisnya. Mesin-mesin generasi awal menggunakan karburator aliran keatas (updraft), dimana udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar melalui bagian atas. Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari terjadinya mesin banjir, karena kelebihan bahan bakar cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak sampai masuk kedalam intake mainfold; keuntungan lainnya adalah bagian bawah karburator dapat disambungkan dengan saluran oli supaya ada sedikit oli yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan untuk membasuh filter udara; namun dengan menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi sekarang ini.
Mulai akhir 1930-an, karburator aliran kebawah (downdraft) dan aliran kesamping (sidedraft) mulai popouler digunakan untuk otomotif.
Operasional
Pada setiap saat beroperasinya, karburator harus mampu:
• Mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar
• Menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesuai dengan aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar sehingga rasio bahan bakar/udara tetap terjaga.
• Mencampur airan udara dan bahan bakar dengan rata dan sempurna
Hal diatas bakal mudah dilakukan jika saja bensin dan udara adalah fluida ideal; tapi kenyataannya, dengan sifat alami mereka, yaitu adanya viskositas, gaya gesek fluida, inersia fluida, dan sebagainya karbrator menjadi sangat kompleks dalam mengatasi keadaan tidak ideal ini. Juga karburator harus tetap mampu memproduksi campuran bensin/udara yang tepat dalam kondisi apapun, karena karburator harus beroperasi dalam temperatur, tekanan udara, putaran mesin, dan gaya sentrifugal yang sangat beragam. Karburator harus mampu beroperasi dalam keadaan:
• Start mesin dalam keadaan dingin
• Start dalam keadaan panas
• Langsam atau berjalan pada putaran rendah
• Akselarasi ketika tiba-tiba membuka gas
• Kecepatan tinggi dengan gas terbuka penuh
• Kecepatan stabil dengan gas sebagian terbuka dalam jangka waktu yang lama
Karburator modern juga harus mampu menekan jumlah emisi kendaraan
Dasar
Skema potongan melintang sebuah karburator tipe aliran turun venturi tetap single barel
Karburator pada dasarnya merupakan pipa terbuka dikedua ujungnya, dalam pipa ini udara bergerak menuju intake mainfold menuju kedalam mesin/ruang bakar. Pipa ini berbentuk venturi, yaitu dari satu ujung permukaannya lebar lalu menyempit dibagian tengah kemudian melebar lagi di ujung satunya. Bentuk ini menyebabkan kecepatan aliran udara meningkat ketika melewati bagian yang sempit.
Pada tipe venturi tetap, diujung karburator dilengkapi dengan katup udara berbentuk kupu-kupu yang disebut sebagai throttle valve (katup gas), yaitu semacam cakram yang dapat berputar untuk menutup dan membuka pergerakan aliran udara sehingga dapat mengatur banyaknya campuran udara/bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar. Banyaknya campuran udara/bahan bakar inilah yang menentukan besar tenaga dan/atau kecepatan gerak mesin. Pedal gas, atau pada sepeda motor, grip gas dihubungkan langsung dengan katup ini melalui kabel. Namun pada tipe venturi bergerak, keberadaan katup ini tidak ditemukan karena yang mengatur besarnya aliran udara/bahan bakar adalah ukuran venturi itu sendiri yang dapat berubah-ubah. Pedal atau grip gas dihubungkan dengan piston yang mengatur celah sempit dalam venturi
Bahan bakar disemburkan kepada aliran udara melalui saluran-saluran kecil yang terdapat dalam ruang sempit dalam venturi. Tekanan rendah dari udara yang bergerak dalam venturi menarik bahan bakar dari mangkuk karburator sehingga bahan bakar ini tersembur dan ikut aliran udara. Saluran-saluran ini disebut jet.
Buka gas dari langsam
Ketika handle gas dibuka sedikit dari posisi tertutup penuh, ada bagian venturi yang memiliki tekanan lebih rendah akibat tertutup katup yang sedang berputar. Pada bagian ini karburator menyediakan jet yang lebih banyak dari bagian lainnya untuk meratakan distribusi bahan bakar dalam aliran udara.
Konstruksi karburator sepeda motor terlihat lebih complex, namun dengan sedikit teori, anda dapat mengatur/menyetel motor anda untuk mendapatkan kecepatan maksimum. Semua tipe karburator bekerja dibawah prinsip dasar tekanan atmosfeer. Tekanan atmosfer adalah sebuah gaya yg besar dimana gaya tersebut menggunakan tekanan terhadap sesuatu. Ada perbedaan yg tipis antara tekanan biasa dengan tekanan atmosfer namun secara umum bisa di katakan nilainya 15 pounds per square inch(PSI). Dengan berbedanya tekanan atmosfer di dalam mesin dan karburator, kita dapat merubah tekanan dan membuat bahan bakar serta udara mengalir kedalamnya.
Tekanan atmosfer akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yg lebih rendah. Sebagaimana yg terjadi pada piston di motor 2 tak yang bergerak naik (atau piston yg bergerak turun pada mesin 4 tak), sebuah tekanan yang lebih rendah terbentuk dalam crankcase (ruang bakar mesin) atau diatas kepala piston dalam motor 4 tak. Tekanan renda ini juga menyebabkan sebuah tekanan yang rendah di dalam karburator. Selama tekanan diluar mesin dan karburator lebih tinggi. Maka udara akan segera masuk/tertekan kedalam karburator dan mesin hingga tekanan didalamnya seimbang. Pergerakan udara melalui karburator akan mengangkat bahan bakar dan campurannya dengan udara dalam hal ini terjadi pengabutan.
Didalam karburator ada yg namanya venturi, gambar 1. venturi adalah pembatas didalam karburator yang bekerja menekan aliran udara agar bergerak cepat masuk kedalam ruang bakar. Sebuah muara sungai yang tiba-tiba menyempit dapat di gunakan sebagai ilustrasi tentang apa yang terjadi di dalam karburator. Air sungai yang mengalir deras hingga mendekati tepi muara yang sempit dan akan semakin cepat jika lebar sungai semakin menyempit. Hal yang sama seperti itulah yang terjadi di dalam karburator. Aliran udara yg mengalir deras akan menyebabkan tekanan atmosfer turun didalam karburator. Semakin cepat udara bergerak, semakin rendah tekanan didalam carburator.
Gambar 1
Umumnya perangkat karburator sepeda motor diatur oleh Posisi Bukaan Katub Gas/BBM dan bukan oleh kecepatan kerja mesin (RPM). Ada 5 sistem pengukur utama didalam karburator umumnya. Perangkat pengukur ini saling berhubungan satu dengan lainnya, antara lain:
1. Perangkat Pilot
2. Katub skep gas/bensin
3. Needle jet dan jet needle
4. Main jet
5. Perangkat choke
Rangkaian/perangkan Pilot memiliki 2 komponen pengatur penyesuaian, gambar 2. skrup pilot udara dan Pilot jet. Skrup udara bisa juga diletakan dekat sisi belakang karburator atau dekat sisi depan karburator. Jika skrup terletak dekat sisi belakang, skrup ini akan mengatur banyaknya udara yang masuk kedalam rangkaian karburator. Jika skrup di putar masuk kedalam, hal ini akan mengurangi jumlah volume udara dan menjadikan campuran kaya. Namun jika di putar kebalikannya (keluar) maka hal ini akan membukan lintasan lebih banyak dan membiarkan udara yg banyak masuk ke dalam karburator yang mana hasilnya adalah campuran menjadi miskin. Dan jika skrup posisinya terletak disisi depan karburator, hal ini mengatur aliran BBM. Campurannya akan semakin kurus jika skrup diputar masuk dan campuran kaya jika diputar keluar.
Jika skrup udara harus di putar lebih dari 2 kali putaran keluar untuk mendapatkan langsam yang bagus/ideal, selanjutnya yang diperlukan adalah ukuran pilot jet yg lebih kecil .
Gambar 2
Pilot jet adalah sebuah komponen yang mensuplai sebagian besar BBM pada saat bukaan gas yang kecil. Komponen ini memiliki lubang kecil yang di dalamnya berfungsi membatasi aliran BBM ke karburator. Kedua bagian dari skrup pilot udara dan pilot jet berpengaruh pada proses pengabutan mulai dari idle/langsam hingga ? bukaan skep gas.
Selongsong katub skep mempengaruhi pengabutan antara 1/8 hingga ? bukaan katub skep. Katub ini khususnya mempengaruhi pengabutan antara 1/8 dan ? bukaan dan berpengaruh kecil hingga ? bukaan. Selongsong katub ini memiliki berragam ukuran dan masing-masing ukuran dibedakan oleh besarnya irisan/coakan di sisi belakannya. Gambar 3. semakin besar irisan, semakin miskin campurannya (selama volume udara lebih banyak yang masuk) dan kebalikannya selama sudut irisan nya lebih kecil maka campurannya pasti kaya. Katup skep memiliki angka-angka yang tertera pada slongsongnya yang menyatakan besarnya sudut irisan. Jika di selongsongnya tertera angka 3 hal ini berarti irisan/potongannya sebesar 3.0mm, sementara jika tertera angka 1 pada slongsongannya berarti memiliki ukuran 1.0mm yang mana berarti juga campuran lebih kaya dari ukuran 3).
Gambar 3
Jet needle (jarum skep) dan needle jet mempengaruhi pengabutan dari ? hingga ? bukaan. Jet needle adalah sebuah batang penyadap/penyumbat yang panjang yang berfungsi mengontrol besaran bbm yang dapat di tarik kedalam venturi karburator. Semakin tipis batangnya, semakin kaya campurannya. Semakin tebal batangnya maka semakin miskin campurannya selama batang itu menghalangi aliran bbm yang banyak kedalam venturi maka dikatakan miskin. Batang/jarum-jarum itu di buat sangat presisi agar memberikan perbedaan campuran di setiap perbedaan bukaan gas. Jet needle memiliki potongan-potongan alur/berlekuk-lekuk hingga bagian atasnya. Ada klip/penyekat yang berada di sela-sela alur itu dan menahan jarum skep terlepas dan bergerak dari selonsong skep. Posisi klip dapat di atur sesuai kerja mesin apakah dibuat campuran kaya atau miskin. Gambar 4. Jika ingin BBM miskin maka klip penahan harus di letakkan lebih tinggi posisinya. Cara ini akan membuat letak jarum semakin turun ke bawah mendekati pucuk jarum skep dan menyebabkan suply BBM menjadi minim untuk mengalir keruang bakar. Jika klip di letakkan semakin ke bawah, dan jarum skep terangkat ke atas, maka hasilnya adalah suply BBM akan bertambah banyak atau campurannya kaya.
Jarum skep (needle jet) adalah media/tempat di mana jet needle bergerak didalamnya. Semua nya tergantung pada diameter dalam needle jet, maka akan berpengaruh pula pada jet needle. Needle jet/jarum skep dan jet needle bekerja sama untuk mengatur aliran BBM antara jarak 1/8 hingga ? bukaan. Penyetelan jarak ini kebanyakan berlaku pada jet needlenya dan bukan pada needle jet/jarum skep.
Gambar 4
Main jet berfungsi mengatur aliran bahan bakar dari ? hingga bukaan gas penuh (full throttle), gambar 5. Sekali gas dibuka sebesar mungkin, jet needle tertarik cukup tinggi dari needle jetnya dan besarnya ukuran lubang di main jet memulai kerjanya mengatur aliran BBM. Main jet memiliki ukuran yang berbeda-beda khususnya pada lubangnya dan semakin besar lubangnya maka semakin banyak bbm yang akan mengalir ( dan akhirnya campuran menjadi kaya). Semakin tinggi tingkatan angka pada main jet, semakin besar pula peluang bbm dapat mengalir melalui lubang main jet dan campurannya semakin kaya.
Gambar 5
Sistem choke digunakan untuk menghidupkan mesin yang dingin (biasanya pagi hari). Sebab selama bahan bakar dalam kondisi mesin dingin telah terjadi pelembaban dan melengket di dinding silinder karena pengembunan/kondensasi, maka campurannya menjadi miskin untuk membuat mesin hidup. Penggunaan choke akan membantu menambah volume bahan bakar di mesin/ruang bakar untuk menggantikan bahan bakar yang lengket di dinding silinder. Sekali mesin mulai menghangat, kondensasi bukan menjadi permasalahan lagi, dan choke tidak diperlukan lagi.
Campuran udara/BBM harus dirubah agar dapat memenuhi kebutuhan di ruang bakar. Rasio campuran udara dan BBM yang ideal adalah 14,7 grams udara berbanding 1 gram BBM. Rasio yang ideal ini hanya dapat diperoleh dalam waktu yg sangat singkat bersamaan dengan mesin bekerja. Dikarenakan belum sempurnanya penguapan BBM saat kecepatan rendah atau dengan katalain tambahan BBM diperlukan saat kecepatan tinggi, maka biasanya settingan semestinya dari rasio campuran udara/BBM di buat lebih kaya. Gambar 6 memperlihatkan rasio sebenarnya campuran udara/BBM untuk setiap pergerakan bukaan gas.
Gambar 6
Troubleshooting Karburator
Pemecahan masalah pada karburator adalah hal yang sederhana selama mengetahui prinsip dasar kerja karburator. Langkah pertama adalah menemukan bagian mesin mana yang kerjanya berat, Gambar 7. Harus di ingat bahwa setingan karburator dibedakan oleh posisi bukaan gas, bukan kecepatan mesin (RPM). Jika mesin mengalami masalah pada RPM rendah (dari idle/langsam hingga ? bukaan gas), sepertinya masalah terletak Sistem Pilot atau katub gasnya. Jika mesin bermasalah diantara ? hingga ? bukaan gas, berarti jet needle dan needle jet (umumnya cenderung jet needle) yang bermasalah. Namun jika mesin kurang responsif berakselerasi pada bukaan gas ? hingga bukaan penuh, berarti main jetnya yang bermasalah.
Gambar 7
Saat akan menyetel karburator, letakkan selembar kertas/isolasi kertas di rumah grip gas. Dan letakkan selembar lagi di grip gas nya. Dan gambar sebuah garis (manakala posisi gas pada posisi langsam/idle) lurus menyilang dari kertas satu kekertas lainnya. Saat 2 garis terbentuk, mesin harus dalam keadaan idle. Sekarang buka gas penuh dan gambar satu garis secara lurur dari kertas tadi yg ada di rumah grip gas. Saat itu seharusnya ada 2 garis tergambar pada rumah grip gas, dan satunya lagi berada pada grip gas. Sekarang cari titik tengahnya antara kedua garis tadi (saat dari gas idle, hingga bukaan penuh). Buat tanda pada kertas itu yg menandakan separuh putaran (1/2 bukaan gas). Kemudian pecah lagi dalam beberapa bagian mulai dari idle, 1/4, ?, ?, dan bukaan penuh. Garis-garis ini akan digunakan untuk menentukan tepatnya bukaan gas secara cepat saat menyetel karburator.
Bersihkan filter udara dan panaskan motor. Lakukan akselerasi dengan memasukkan gigi hingga bukaan gas penuh (tanjakan yang landai adalah tempat yg terbaik untuk melakukan percobaan ini). Setelah beberapa detik motor belari dalam bukaan gas penuh, secara tiba-tiba tarik kopling dan matikan mesin (jangan sampai akselerasi mesin kembali idle atau malah turun hingga akselerasi berhenti). Lepaskan busi dan lihat warna pada busi. Seharusnya warna busi menjadi hitam muda atau keabu-abuan (lihat informasi mengenai warna busi). Jika berwarna putih, berarti campuran udara dan BBM terlalu miskin dan main jet yg harus terpasang adalah yg lebih besar ukurannya. Jika berwana hitam atau coklat tua, berarti campuran terlalu kaya, dan penggunaan main jet yg lebih kecil akan lebih baik. Saat melakukan penyetelan dan pergantian main jet, sebaiknya lakukan setahap demi setahap mulai dari satu ukuran hingga menemukan ukuran yang paling pas, dan jangan lupa selalu lakukan ujicoba degan menjalankan motor dan lihat warna busi setelah menjalankan motor.
Setelah mainjet di setel/diganti, jalankan motor dengan setengah bukaan gas dan cek warna busi lagi. Jika warnanya putih, berarti klip di jet needle harus di pasang lebih rendah agar campuran menjadi kaya. Dan jika busi berwarna coklat tua atau hitam, maka naikkan klip keposisi lebih tinggi agar campuran lebih miskin.
Sementara komponen Pilot dapat di sesuaikan saat motor berada dalam posisi idle dan kemudian di bawa jalan. Jika motor susah berakselerasi atau larinya berat setelah posisi idle di tentukan, maka skrup pilot cet dapat di putar ke dalam atau keluar untuk mendapatkan campuran udara/bbm yang ideal. Jika skrupnya terletak di belakang karburator, memutar skrup keluar akan membuat campuran menjadi miskin dan sebaliknya jika memutar ke dalam/masuk akan membuat campuran menjadi kaya. Jika menyetel skrup yang berada di depan karburator, maka langkahnya adalah kebalikan dari cara sebelumnya. Jika pemutaran skrup antara 1 ? 2,5 putaran tidak menghasilkan efek apapun, maka pilot jet harus di ganti dengan ukuran yg lebih besar atau lebih kecil. Saat menyetel skrup pilot (udara) putar ? putaran setiap sekali penyetelan kemudian lakukan uji dengan menjalankan motor setiap untuk setiap penyetelan. Setel komponen Pilot hingga motor berjalan normal dan ringan saat idle tanpa mesin menjadi berat atau terputus-putus.
Ketinggian, Kelembaban, dan Temperatur Udara
Setelah penyetelan selesai dan motor berjalan bagus, ada beberapa faktor yang dapat merubah performa mesin. Yaitu ketinggian, suhu udara, dan kelembaban adalah faktor terbesar yang bisa berakibat pada normal tidaknya mesin berjalan. Kepekatan udara meningkat seiring dengan semakin dinginnya suhu udara. Artinya lebih banyak molekul udara didalam satu ruangan ketika suhu dingin. Ketika temperatur menjadi rendah, mesin akan berat berjalan dan maka perlu suply tambahan BBM untuk mengatasinya. Ketika temperatur udara menghangat, maka mesin akan berjalan normal dan suply BBM harus dikurangi. Mesin yang disetel saat temperatur udara berada pada 32 derajat farenheit (0 derajat celcius) dapat menyebabkan mesin bekerja berat alias susah hidup hingga suhu dapat mencapai 90 derajat farenheit (32,2 derajat celcius).
Ketinggian berakibat pada performa karburator dan mesin selama molekul udara berkurang yang mana berarti pula ketinggian bertambah. Sepeda motor akan berjalan bagus pada level ketinggian 10,000 kaki (3.048 meter) diatas permukaan laut harus memiliki campuran yang kaya karena sedikitnya volume udara.
Kelembaban adalah banyaknya air didalam udara. Semakin tinggi kelembaban, maka setelan harus semakin kaya campuran. Motor yang berjalan pada pagi hari harus memiliki campuran yang lebih kaya dan berkurang hingga menjelang siang, karena kelembaban udara meningkat.
Faktor koreksi kadang kadang diperlukan untuk mendapatkan setingan karburator yang benar terhadap perubahan temperatur dan ketinggian. Tabel chart pada gambar 8, menunjukkan jenis-jenis tabel faktor pengoreksian. Untuk dapat menggunakannya, setel carburator dan catat ukuran pilot dan mainjetnya. Tentukan suhu temperatur yang terjadi saat itu dan ikuti tabel chart, baca mulai dari kiri hingga ke kanan hingga garis elevasi yang cocok ditemukan. Tarik garis kebawah hingga ditemukan nilai faktor koreksi yang benar. Gunakan gambar 8 sebagai contoh, temperatur udara adalah 95 derajat farenheit (35 derajat celcius) dan ketinggian permukaan adalah 3200 kaki (975,4 ~ 1000 meter). Maka akan di temukan faktor pengoreksi di angka 0,92. Untuk dapat menemukan ukuran main jet dan pilot jet yang benar, kalikan faktor pengoreksi dengan masing-masing ukuran pilot dan main jetnya. Jika main jet semula berukuran 350 dan di kalikan dengan 0,92 maka ukuran mainjet yang baru adalah 322. sedangkan ukuran pilot jet semual 40 dan dikalikan dengan 0,92 maka ukuran pilot jet yang baru yang sesuai adalah 36,8.
Gambar 8
Faktor pengoreksi juga bisa digunakan untuk menemukan setingan yang benar terhadap needle jet, jet needle,dan skrup udara. Gunakan tabel gambar 9 dan lihat faktor pengoreksinya. Kemudian gunakan table di bawah untuk menentukan apa yang harus di lakukan terhadap needle jet, jet needle, dan skrup udara.
cara kerja mesin 4 tak(empat langah)
________________________________________
Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. berikut cara kerja na...
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
Prinsip kerja karburator sama dengan prinsip kerja alat semprotan nyamuk manual atau proses pengecatan dengan semprotan. Gambar berikut menunjukkan bentuk dasar karburator. Bila torak bergerak di dalam silinder bergerak ke bawah selama langkah hisap pada mesin, akan menyebabkan kevakuman di dalam ruang bakar. Kondisi ini akan menyebabkan udara masuk ke ruang bakar melalui karburator.
Besarnya udara yang masuk ke dalam silinder diatur oleh katup throttle yang gerakannya diatur oleh pedal akselerasi. Bertambah cepatnya aliran udara masuk melalui saluran sempit yang disebut venturi, tekanan pada venturi menjadi rendah. Hal ini mengakibatkan bensin dalam ruang pelampung mengalir keluar melalui saluran utama (main nozzle) ke ruang bakar.
Jumlah udara maksimum yang masuk ke karburator terjadi saat mesin berputar pada kecepatan tinggi dengan posisi katup throttle terbuka penuh. Kecepatan udara yang bergerak melalui venturi bertambah dan memperbesar jumlah bensin yang keluar dari main nozzle.
Sejarah dan Pengembangan
Karburator pertama kali ditemukan oleh Karl Benz pada tahun 1885 dan dipatenkan pada tahun 1886. Pada tahun 1893 insinyur kebangsaan Hungaria bernama János Csonka dan Donát Bánki juga mendesain alat yang serupa. Adalah Frederick William Lanchester dari Birmingham, Inggris yang pertama kali bereksperimen menggunakan karburator pada mobil. Pada tahun 1896 Frederick dan saudaranya membangun mobil pertama yang menggunakan bahan bakar bensin di Inggris, bersilinder tunggal bertenaga 5 hp (4 kW), dan merupakan mesin pembakaran dalam (internal combution). Tidak puas dengan hasil akhir yang didapat, terutama karena kecilnya tenaga yang dihasilkan, mereka membangun ulang mesin tersebut, kali ini mereka menggunakan dua silinder horisontal dan juga mendisain ulang karburator mereka. Kali ini mobil mereka mampu menyelesaikan tur sepanjang 1.000 mil (1600 km) pada tahun 1900. Hal ini merupakan langkah maju penggunaan karburator dalam bidang otomotif
Karburator umum digunakan untuk mobil berhahan bakar bensin sampai akhir 1980-an. Setelah banyak kontrol elektronik digunakan pada mobil, penggunaan karburator mulai digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar karena lebih mudah terintegrasi dengan sistem yang lain untuk mencapai efisiensi bahan bakar.
Setiap karburator, yang sederhana sekalipun terdiri
dari komponen-komponen utama berikut ini:
1) Sebuah tabung berbentuk silinder, tempat terjadinya campuran udara dan bahan bakar.
2) Perecik utama (main nozzle), yaitu pemancar
utama yang mengabutkan bahan bakar. Tinggi ujung perecik utama hampir sama tinggi dengan permukaan bahan bakar di dalam bak pelampung. Main nozzle biasanya terdapat pada karburator tipe venturi tetap seperti terlihat pada. Sedangkan pada karburator tipe slide (variable venturi) maupun tipe kecepatan konstan (CV), peran main nozzle digantikan oleh needle jet. Needle jet mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang dialirkan dari celah diantara needle jet dan jet needle (jarum pengabut) tersebut.
3) Venturi yaitu bagian yang sempit di dalam tabung karburator berfungsi untuk mempertinggi kecepatan aliran udara. Sesuai dengan tipe karburator yang ada pada sepeda mesin, diameter venturi akan selalu tetap untuk tipe karburator venturi tetap dan diameter venturi akan berubah-ubah untuk tipe karburator variable venturi.
4) Katup trotel (throttle valve atau throttle butterfly), untuk mengatur besar-kecilnya pembukaan tabung karburator yang berarti mengatur banyaknya campuran udara bahan bakar. Katup trotel terdapat pada karburator tipe venturi tetap.
5) Wadah (ruang) bahan bakar dilengkapi dengan pelampung (float chamber) untuk mengatur agar tinggi permukaan bahan bakar selalu tetap. Bahan bakar masuk ke dalam ruang pelampung melalui sebuah katup jarum (needle valve). Katup jarum tersebut akan membuka
dan menutup aliran bahan bakar yang masuk ke ruang pelampung melalui pergerakan turun-naik pelampung (float).
6) Spuyer utama (main jet), yaitu berfungsi mengontrol aliran bahan bakar pada main system (sistem utama) pada putaran menengah dan tinggi.
7) Pilot jet, yaitu berfungsi sebagai pengontrol aliran bahan bakar pada bagian pilot system pada putaran rendah dan menengah.
8) Jet needle (jarum pengabut), yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran bahan bakar dan udara melalui bentuk ketirusan jet needle/jarum pengabut tersebut. Jet needle umumnya
terdapat pada karburator tipe variable venturi dan kecepatan konstan atau tipe CV
9) Pilot air jet, yaitu berfungsi mengontrol jumlah aliran udara pada pilot system pada putaran langsam/idle/stasioner ke putaran rendah.
10) Diapragma dan pegas, yaitu berfungsi bekerja berdasarkan perbedaan tekanan diantara tekanan udara luar dan tekanan negatif lubang untuk mengontrol jumlah pemasukan udara.
11) Main air jet, yaitu berfungsi mengontrol udara pada percampuran bahan bakar dan udara pada putaran menengah dan tinggi. Kemudian juga mengontrol udara yang menuju ke needle jet sehingga mudah tercampur dengan bensin yang berasal dari main jet.
12) Pilot screw, yaitu berfungsi mengontrol sejumlah campuran udara dan bahan bakar yang keluar pada pilot outlet.
Cara Merawat Sistem Karburasi
Di bawah ini ada beberapa tips mudah untuk membongkar karburator dan memasangnya kembali :
1. Bukalah karburator dengan hati-hati dari intakenya, alat yang digunakan cukup memakai alat yang biasa disebut dengan istilah empat baut.
2. Bersihkanlah spuyernya satu persatu. Lalu semprotkan lubang di bagian bawah reservoir karburator dengan cairan karburator cleaner sambil menekan tuas pompa akselerator agar kotoran yang tersembunyi hilang dan tidak menyumbat lagi. Lubang reservoir itu adalah lubang yang mengalirkan sebagian bahan bakar yang akan di semprotkan lewat pompa akselerator. Hal ini penting dilakukan agar kotoran yang ada di jalur lubang akselerator tidak kekurangan supply bensinnya sehingga mobil dapat optimal.
3. Setelahitu pasanglah kabel gas yang berada di pompa akselerator dengan cara diputar ulirnya, kemudian kencangkan mur penguncinya. Ingat jika kabel gas kendor memasangnya maka pompa akan kurang maksimal pengeluaran bensinnya. Hal ini akan mempengaruhi kecepatan mobil.
4. Pada saat merakit kembali karburator perhatikan pemasangan karet penutup tuas pompa akselerator jangan sampai terjepit diantara celah bagian atas dan bagian bawah karburator. Sebab jika terjepit akan mengakibatkan kebocoran pada karburator. Pastinya jika mengalami kebocoran bensin menjadi rembes, stationer jadi tidak merata, tarikan menjadi lambat dan bensin menjadi lebih boros.
5. Sebelum memasang karburator di intakenya, sebaiknya jarun skep (valve throttle) dimasukkan ke dalam lubangnya terlebih dahulu. Sesuaikanlah setelan angina dan bensin yang pas dan sesuai agar asupan bensin maksimal dan mobil dapat dipacu dengan kencang.
Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :
• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
• Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
• Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TMA ke TMB.
1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.
2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar.
Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA.
1. Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.
3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.
Perbedaan desain dengan mesin empat tak
• Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
• Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin dua tak menggunakan oli samping.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan mesin dua tak
Dibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :
1. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
o Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas, jarang digunakan dalam aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan.
Kekurangan mesin dua tak
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak
1. Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
o Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.
3. oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan.
4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.
Aplikasi
Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti :
• Mesin sepeda motor.
• Mesin pada gergaji (chainsaw).
• Mesin potong rumput.
• Mobil salju.
• Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.
Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sangat jarang digunakan.
Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua-tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.
Animasi cara kerja mesin dua tak.
Arah aliran udara
1. Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu keluar melalui bagian bawah karburator.
2. Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir dengan arah mendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3. Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari bawah lalu keluar melalui bagian atas.
Barel
A high performance 4-barrel carburetor.
Barel adalah saluran udara yang didalamnya terdapat venturi.
1. Single barel, hanya memiliki satu barel. Umumnya digunakan pada sepeda motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi barel, memimiliki lebih dari satu barel (umumnya dua atau empat barel), untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara yang lebih besar terutama untuk mesin dengan kapasitas mesin yang besar.
Venturi
1. Venturi Tetap, pada tipe ini ukuran venturi selalu tetap. Pedal gas mengatur katup udara yang menentukan besarnya aliran udara yang melewati venturi sehigga menentukan besarnya tekanan untuk menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pada tipe ini pedal gas mengatur besarnya venturi dengan menggunakan piston yang dapat naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dapat berubah-ubah. Naik-turunnya piston venturi ini disertai dengan naik-turunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan bakar yang dapat tertarik serta dengan aliran udara. Tipe ini disebut juga "tekanan tetap" karena tekanan udara sebelum memasuki venturi selalu sama.
Prinsip Kerja
Pada dasarnya karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli: semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pada mobil sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator untuk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.
Kebanyakan mesin berkarburator hanya memiliki satu buah karburator, namun ada pula yang menggunakan satu karburator untuk tiap silinder yang dimiliki. Bahkan sempat menjadi trend modifikasi sepeda motor di Indonesia penggunaan multi-carbu (banyak karburator) namun biasanya hal ini hanya digunakan sebagai hiasan saja tanpa ada fungsi teknisnya. Mesin-mesin generasi awal menggunakan karburator aliran keatas (updraft), dimana udara masuk melalui bagian bawah karburator lalu keluar melalui bagian atas. Keuntungan desain ini adalah dapat menghindari terjadinya mesin banjir, karena kelebihan bahan bakar cair akan langsung tumpah keluar karburator dan tidak sampai masuk kedalam intake mainfold; keuntungan lainnya adalah bagian bawah karburator dapat disambungkan dengan saluran oli supaya ada sedikit oli yang ikut kedalam aliran udara dan digunakan untuk membasuh filter udara; namun dengan menggunakan filter udara berbahan kertas pembasuhan menggunakan oli ini sudah tidak diperlukan lagi sekarang ini.
Mulai akhir 1930-an, karburator aliran kebawah (downdraft) dan aliran kesamping (sidedraft) mulai popouler digunakan untuk otomotif.
Operasional
Pada setiap saat beroperasinya, karburator harus mampu:
• Mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar
• Menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesuai dengan aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar sehingga rasio bahan bakar/udara tetap terjaga.
• Mencampur airan udara dan bahan bakar dengan rata dan sempurna
Hal diatas bakal mudah dilakukan jika saja bensin dan udara adalah fluida ideal; tapi kenyataannya, dengan sifat alami mereka, yaitu adanya viskositas, gaya gesek fluida, inersia fluida, dan sebagainya karbrator menjadi sangat kompleks dalam mengatasi keadaan tidak ideal ini. Juga karburator harus tetap mampu memproduksi campuran bensin/udara yang tepat dalam kondisi apapun, karena karburator harus beroperasi dalam temperatur, tekanan udara, putaran mesin, dan gaya sentrifugal yang sangat beragam. Karburator harus mampu beroperasi dalam keadaan:
• Start mesin dalam keadaan dingin
• Start dalam keadaan panas
• Langsam atau berjalan pada putaran rendah
• Akselarasi ketika tiba-tiba membuka gas
• Kecepatan tinggi dengan gas terbuka penuh
• Kecepatan stabil dengan gas sebagian terbuka dalam jangka waktu yang lama
Karburator modern juga harus mampu menekan jumlah emisi kendaraan
Dasar
Skema potongan melintang sebuah karburator tipe aliran turun venturi tetap single barel
Karburator pada dasarnya merupakan pipa terbuka dikedua ujungnya, dalam pipa ini udara bergerak menuju intake mainfold menuju kedalam mesin/ruang bakar. Pipa ini berbentuk venturi, yaitu dari satu ujung permukaannya lebar lalu menyempit dibagian tengah kemudian melebar lagi di ujung satunya. Bentuk ini menyebabkan kecepatan aliran udara meningkat ketika melewati bagian yang sempit.
Pada tipe venturi tetap, diujung karburator dilengkapi dengan katup udara berbentuk kupu-kupu yang disebut sebagai throttle valve (katup gas), yaitu semacam cakram yang dapat berputar untuk menutup dan membuka pergerakan aliran udara sehingga dapat mengatur banyaknya campuran udara/bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar. Banyaknya campuran udara/bahan bakar inilah yang menentukan besar tenaga dan/atau kecepatan gerak mesin. Pedal gas, atau pada sepeda motor, grip gas dihubungkan langsung dengan katup ini melalui kabel. Namun pada tipe venturi bergerak, keberadaan katup ini tidak ditemukan karena yang mengatur besarnya aliran udara/bahan bakar adalah ukuran venturi itu sendiri yang dapat berubah-ubah. Pedal atau grip gas dihubungkan dengan piston yang mengatur celah sempit dalam venturi
Bahan bakar disemburkan kepada aliran udara melalui saluran-saluran kecil yang terdapat dalam ruang sempit dalam venturi. Tekanan rendah dari udara yang bergerak dalam venturi menarik bahan bakar dari mangkuk karburator sehingga bahan bakar ini tersembur dan ikut aliran udara. Saluran-saluran ini disebut jet.
Buka gas dari langsam
Ketika handle gas dibuka sedikit dari posisi tertutup penuh, ada bagian venturi yang memiliki tekanan lebih rendah akibat tertutup katup yang sedang berputar. Pada bagian ini karburator menyediakan jet yang lebih banyak dari bagian lainnya untuk meratakan distribusi bahan bakar dalam aliran udara.
Konstruksi karburator sepeda motor terlihat lebih complex, namun dengan sedikit teori, anda dapat mengatur/menyetel motor anda untuk mendapatkan kecepatan maksimum. Semua tipe karburator bekerja dibawah prinsip dasar tekanan atmosfeer. Tekanan atmosfer adalah sebuah gaya yg besar dimana gaya tersebut menggunakan tekanan terhadap sesuatu. Ada perbedaan yg tipis antara tekanan biasa dengan tekanan atmosfer namun secara umum bisa di katakan nilainya 15 pounds per square inch(PSI). Dengan berbedanya tekanan atmosfer di dalam mesin dan karburator, kita dapat merubah tekanan dan membuat bahan bakar serta udara mengalir kedalamnya.
Tekanan atmosfer akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yg lebih rendah. Sebagaimana yg terjadi pada piston di motor 2 tak yang bergerak naik (atau piston yg bergerak turun pada mesin 4 tak), sebuah tekanan yang lebih rendah terbentuk dalam crankcase (ruang bakar mesin) atau diatas kepala piston dalam motor 4 tak. Tekanan renda ini juga menyebabkan sebuah tekanan yang rendah di dalam karburator. Selama tekanan diluar mesin dan karburator lebih tinggi. Maka udara akan segera masuk/tertekan kedalam karburator dan mesin hingga tekanan didalamnya seimbang. Pergerakan udara melalui karburator akan mengangkat bahan bakar dan campurannya dengan udara dalam hal ini terjadi pengabutan.
Didalam karburator ada yg namanya venturi, gambar 1. venturi adalah pembatas didalam karburator yang bekerja menekan aliran udara agar bergerak cepat masuk kedalam ruang bakar. Sebuah muara sungai yang tiba-tiba menyempit dapat di gunakan sebagai ilustrasi tentang apa yang terjadi di dalam karburator. Air sungai yang mengalir deras hingga mendekati tepi muara yang sempit dan akan semakin cepat jika lebar sungai semakin menyempit. Hal yang sama seperti itulah yang terjadi di dalam karburator. Aliran udara yg mengalir deras akan menyebabkan tekanan atmosfer turun didalam karburator. Semakin cepat udara bergerak, semakin rendah tekanan didalam carburator.
Gambar 1
Umumnya perangkat karburator sepeda motor diatur oleh Posisi Bukaan Katub Gas/BBM dan bukan oleh kecepatan kerja mesin (RPM). Ada 5 sistem pengukur utama didalam karburator umumnya. Perangkat pengukur ini saling berhubungan satu dengan lainnya, antara lain:
1. Perangkat Pilot
2. Katub skep gas/bensin
3. Needle jet dan jet needle
4. Main jet
5. Perangkat choke
Rangkaian/perangkan Pilot memiliki 2 komponen pengatur penyesuaian, gambar 2. skrup pilot udara dan Pilot jet. Skrup udara bisa juga diletakan dekat sisi belakang karburator atau dekat sisi depan karburator. Jika skrup terletak dekat sisi belakang, skrup ini akan mengatur banyaknya udara yang masuk kedalam rangkaian karburator. Jika skrup di putar masuk kedalam, hal ini akan mengurangi jumlah volume udara dan menjadikan campuran kaya. Namun jika di putar kebalikannya (keluar) maka hal ini akan membukan lintasan lebih banyak dan membiarkan udara yg banyak masuk ke dalam karburator yang mana hasilnya adalah campuran menjadi miskin. Dan jika skrup posisinya terletak disisi depan karburator, hal ini mengatur aliran BBM. Campurannya akan semakin kurus jika skrup diputar masuk dan campuran kaya jika diputar keluar.
Jika skrup udara harus di putar lebih dari 2 kali putaran keluar untuk mendapatkan langsam yang bagus/ideal, selanjutnya yang diperlukan adalah ukuran pilot jet yg lebih kecil .
Gambar 2
Pilot jet adalah sebuah komponen yang mensuplai sebagian besar BBM pada saat bukaan gas yang kecil. Komponen ini memiliki lubang kecil yang di dalamnya berfungsi membatasi aliran BBM ke karburator. Kedua bagian dari skrup pilot udara dan pilot jet berpengaruh pada proses pengabutan mulai dari idle/langsam hingga ? bukaan skep gas.
Selongsong katub skep mempengaruhi pengabutan antara 1/8 hingga ? bukaan katub skep. Katub ini khususnya mempengaruhi pengabutan antara 1/8 dan ? bukaan dan berpengaruh kecil hingga ? bukaan. Selongsong katub ini memiliki berragam ukuran dan masing-masing ukuran dibedakan oleh besarnya irisan/coakan di sisi belakannya. Gambar 3. semakin besar irisan, semakin miskin campurannya (selama volume udara lebih banyak yang masuk) dan kebalikannya selama sudut irisan nya lebih kecil maka campurannya pasti kaya. Katup skep memiliki angka-angka yang tertera pada slongsongnya yang menyatakan besarnya sudut irisan. Jika di selongsongnya tertera angka 3 hal ini berarti irisan/potongannya sebesar 3.0mm, sementara jika tertera angka 1 pada slongsongannya berarti memiliki ukuran 1.0mm yang mana berarti juga campuran lebih kaya dari ukuran 3).
Gambar 3
Jet needle (jarum skep) dan needle jet mempengaruhi pengabutan dari ? hingga ? bukaan. Jet needle adalah sebuah batang penyadap/penyumbat yang panjang yang berfungsi mengontrol besaran bbm yang dapat di tarik kedalam venturi karburator. Semakin tipis batangnya, semakin kaya campurannya. Semakin tebal batangnya maka semakin miskin campurannya selama batang itu menghalangi aliran bbm yang banyak kedalam venturi maka dikatakan miskin. Batang/jarum-jarum itu di buat sangat presisi agar memberikan perbedaan campuran di setiap perbedaan bukaan gas. Jet needle memiliki potongan-potongan alur/berlekuk-lekuk hingga bagian atasnya. Ada klip/penyekat yang berada di sela-sela alur itu dan menahan jarum skep terlepas dan bergerak dari selonsong skep. Posisi klip dapat di atur sesuai kerja mesin apakah dibuat campuran kaya atau miskin. Gambar 4. Jika ingin BBM miskin maka klip penahan harus di letakkan lebih tinggi posisinya. Cara ini akan membuat letak jarum semakin turun ke bawah mendekati pucuk jarum skep dan menyebabkan suply BBM menjadi minim untuk mengalir keruang bakar. Jika klip di letakkan semakin ke bawah, dan jarum skep terangkat ke atas, maka hasilnya adalah suply BBM akan bertambah banyak atau campurannya kaya.
Jarum skep (needle jet) adalah media/tempat di mana jet needle bergerak didalamnya. Semua nya tergantung pada diameter dalam needle jet, maka akan berpengaruh pula pada jet needle. Needle jet/jarum skep dan jet needle bekerja sama untuk mengatur aliran BBM antara jarak 1/8 hingga ? bukaan. Penyetelan jarak ini kebanyakan berlaku pada jet needlenya dan bukan pada needle jet/jarum skep.
Gambar 4
Main jet berfungsi mengatur aliran bahan bakar dari ? hingga bukaan gas penuh (full throttle), gambar 5. Sekali gas dibuka sebesar mungkin, jet needle tertarik cukup tinggi dari needle jetnya dan besarnya ukuran lubang di main jet memulai kerjanya mengatur aliran BBM. Main jet memiliki ukuran yang berbeda-beda khususnya pada lubangnya dan semakin besar lubangnya maka semakin banyak bbm yang akan mengalir ( dan akhirnya campuran menjadi kaya). Semakin tinggi tingkatan angka pada main jet, semakin besar pula peluang bbm dapat mengalir melalui lubang main jet dan campurannya semakin kaya.
Gambar 5
Sistem choke digunakan untuk menghidupkan mesin yang dingin (biasanya pagi hari). Sebab selama bahan bakar dalam kondisi mesin dingin telah terjadi pelembaban dan melengket di dinding silinder karena pengembunan/kondensasi, maka campurannya menjadi miskin untuk membuat mesin hidup. Penggunaan choke akan membantu menambah volume bahan bakar di mesin/ruang bakar untuk menggantikan bahan bakar yang lengket di dinding silinder. Sekali mesin mulai menghangat, kondensasi bukan menjadi permasalahan lagi, dan choke tidak diperlukan lagi.
Campuran udara/BBM harus dirubah agar dapat memenuhi kebutuhan di ruang bakar. Rasio campuran udara dan BBM yang ideal adalah 14,7 grams udara berbanding 1 gram BBM. Rasio yang ideal ini hanya dapat diperoleh dalam waktu yg sangat singkat bersamaan dengan mesin bekerja. Dikarenakan belum sempurnanya penguapan BBM saat kecepatan rendah atau dengan katalain tambahan BBM diperlukan saat kecepatan tinggi, maka biasanya settingan semestinya dari rasio campuran udara/BBM di buat lebih kaya. Gambar 6 memperlihatkan rasio sebenarnya campuran udara/BBM untuk setiap pergerakan bukaan gas.
Gambar 6
Troubleshooting Karburator
Pemecahan masalah pada karburator adalah hal yang sederhana selama mengetahui prinsip dasar kerja karburator. Langkah pertama adalah menemukan bagian mesin mana yang kerjanya berat, Gambar 7. Harus di ingat bahwa setingan karburator dibedakan oleh posisi bukaan gas, bukan kecepatan mesin (RPM). Jika mesin mengalami masalah pada RPM rendah (dari idle/langsam hingga ? bukaan gas), sepertinya masalah terletak Sistem Pilot atau katub gasnya. Jika mesin bermasalah diantara ? hingga ? bukaan gas, berarti jet needle dan needle jet (umumnya cenderung jet needle) yang bermasalah. Namun jika mesin kurang responsif berakselerasi pada bukaan gas ? hingga bukaan penuh, berarti main jetnya yang bermasalah.
Gambar 7
Saat akan menyetel karburator, letakkan selembar kertas/isolasi kertas di rumah grip gas. Dan letakkan selembar lagi di grip gas nya. Dan gambar sebuah garis (manakala posisi gas pada posisi langsam/idle) lurus menyilang dari kertas satu kekertas lainnya. Saat 2 garis terbentuk, mesin harus dalam keadaan idle. Sekarang buka gas penuh dan gambar satu garis secara lurur dari kertas tadi yg ada di rumah grip gas. Saat itu seharusnya ada 2 garis tergambar pada rumah grip gas, dan satunya lagi berada pada grip gas. Sekarang cari titik tengahnya antara kedua garis tadi (saat dari gas idle, hingga bukaan penuh). Buat tanda pada kertas itu yg menandakan separuh putaran (1/2 bukaan gas). Kemudian pecah lagi dalam beberapa bagian mulai dari idle, 1/4, ?, ?, dan bukaan penuh. Garis-garis ini akan digunakan untuk menentukan tepatnya bukaan gas secara cepat saat menyetel karburator.
Bersihkan filter udara dan panaskan motor. Lakukan akselerasi dengan memasukkan gigi hingga bukaan gas penuh (tanjakan yang landai adalah tempat yg terbaik untuk melakukan percobaan ini). Setelah beberapa detik motor belari dalam bukaan gas penuh, secara tiba-tiba tarik kopling dan matikan mesin (jangan sampai akselerasi mesin kembali idle atau malah turun hingga akselerasi berhenti). Lepaskan busi dan lihat warna pada busi. Seharusnya warna busi menjadi hitam muda atau keabu-abuan (lihat informasi mengenai warna busi). Jika berwarna putih, berarti campuran udara dan BBM terlalu miskin dan main jet yg harus terpasang adalah yg lebih besar ukurannya. Jika berwana hitam atau coklat tua, berarti campuran terlalu kaya, dan penggunaan main jet yg lebih kecil akan lebih baik. Saat melakukan penyetelan dan pergantian main jet, sebaiknya lakukan setahap demi setahap mulai dari satu ukuran hingga menemukan ukuran yang paling pas, dan jangan lupa selalu lakukan ujicoba degan menjalankan motor dan lihat warna busi setelah menjalankan motor.
Setelah mainjet di setel/diganti, jalankan motor dengan setengah bukaan gas dan cek warna busi lagi. Jika warnanya putih, berarti klip di jet needle harus di pasang lebih rendah agar campuran menjadi kaya. Dan jika busi berwarna coklat tua atau hitam, maka naikkan klip keposisi lebih tinggi agar campuran lebih miskin.
Sementara komponen Pilot dapat di sesuaikan saat motor berada dalam posisi idle dan kemudian di bawa jalan. Jika motor susah berakselerasi atau larinya berat setelah posisi idle di tentukan, maka skrup pilot cet dapat di putar ke dalam atau keluar untuk mendapatkan campuran udara/bbm yang ideal. Jika skrupnya terletak di belakang karburator, memutar skrup keluar akan membuat campuran menjadi miskin dan sebaliknya jika memutar ke dalam/masuk akan membuat campuran menjadi kaya. Jika menyetel skrup yang berada di depan karburator, maka langkahnya adalah kebalikan dari cara sebelumnya. Jika pemutaran skrup antara 1 ? 2,5 putaran tidak menghasilkan efek apapun, maka pilot jet harus di ganti dengan ukuran yg lebih besar atau lebih kecil. Saat menyetel skrup pilot (udara) putar ? putaran setiap sekali penyetelan kemudian lakukan uji dengan menjalankan motor setiap untuk setiap penyetelan. Setel komponen Pilot hingga motor berjalan normal dan ringan saat idle tanpa mesin menjadi berat atau terputus-putus.
Ketinggian, Kelembaban, dan Temperatur Udara
Setelah penyetelan selesai dan motor berjalan bagus, ada beberapa faktor yang dapat merubah performa mesin. Yaitu ketinggian, suhu udara, dan kelembaban adalah faktor terbesar yang bisa berakibat pada normal tidaknya mesin berjalan. Kepekatan udara meningkat seiring dengan semakin dinginnya suhu udara. Artinya lebih banyak molekul udara didalam satu ruangan ketika suhu dingin. Ketika temperatur menjadi rendah, mesin akan berat berjalan dan maka perlu suply tambahan BBM untuk mengatasinya. Ketika temperatur udara menghangat, maka mesin akan berjalan normal dan suply BBM harus dikurangi. Mesin yang disetel saat temperatur udara berada pada 32 derajat farenheit (0 derajat celcius) dapat menyebabkan mesin bekerja berat alias susah hidup hingga suhu dapat mencapai 90 derajat farenheit (32,2 derajat celcius).
Ketinggian berakibat pada performa karburator dan mesin selama molekul udara berkurang yang mana berarti pula ketinggian bertambah. Sepeda motor akan berjalan bagus pada level ketinggian 10,000 kaki (3.048 meter) diatas permukaan laut harus memiliki campuran yang kaya karena sedikitnya volume udara.
Kelembaban adalah banyaknya air didalam udara. Semakin tinggi kelembaban, maka setelan harus semakin kaya campuran. Motor yang berjalan pada pagi hari harus memiliki campuran yang lebih kaya dan berkurang hingga menjelang siang, karena kelembaban udara meningkat.
Faktor koreksi kadang kadang diperlukan untuk mendapatkan setingan karburator yang benar terhadap perubahan temperatur dan ketinggian. Tabel chart pada gambar 8, menunjukkan jenis-jenis tabel faktor pengoreksian. Untuk dapat menggunakannya, setel carburator dan catat ukuran pilot dan mainjetnya. Tentukan suhu temperatur yang terjadi saat itu dan ikuti tabel chart, baca mulai dari kiri hingga ke kanan hingga garis elevasi yang cocok ditemukan. Tarik garis kebawah hingga ditemukan nilai faktor koreksi yang benar. Gunakan gambar 8 sebagai contoh, temperatur udara adalah 95 derajat farenheit (35 derajat celcius) dan ketinggian permukaan adalah 3200 kaki (975,4 ~ 1000 meter). Maka akan di temukan faktor pengoreksi di angka 0,92. Untuk dapat menemukan ukuran main jet dan pilot jet yang benar, kalikan faktor pengoreksi dengan masing-masing ukuran pilot dan main jetnya. Jika main jet semula berukuran 350 dan di kalikan dengan 0,92 maka ukuran mainjet yang baru adalah 322. sedangkan ukuran pilot jet semual 40 dan dikalikan dengan 0,92 maka ukuran pilot jet yang baru yang sesuai adalah 36,8.
Gambar 8
Faktor pengoreksi juga bisa digunakan untuk menemukan setingan yang benar terhadap needle jet, jet needle,dan skrup udara. Gunakan tabel gambar 9 dan lihat faktor pengoreksinya. Kemudian gunakan table di bawah untuk menentukan apa yang harus di lakukan terhadap needle jet, jet needle, dan skrup udara.
cara kerja mesin 4 tak(empat langah)
________________________________________
Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. berikut cara kerja na...
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
1. Intake/hisap
Disebut langkah intake/hisap karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas/TMA). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah(TMB). Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
Prinsip kerja karburator sama dengan prinsip kerja alat semprotan nyamuk manual atau proses pengecatan dengan semprotan. Gambar berikut menunjukkan bentuk dasar karburator. Bila torak bergerak di dalam silinder bergerak ke bawah selama langkah hisap pada mesin, akan menyebabkan kevakuman di dalam ruang bakar. Kondisi ini akan menyebabkan udara masuk ke ruang bakar melalui karburator.
Besarnya udara yang masuk ke dalam silinder diatur oleh katup throttle yang gerakannya diatur oleh pedal akselerasi. Bertambah cepatnya aliran udara masuk melalui saluran sempit yang disebut venturi, tekanan pada venturi menjadi rendah. Hal ini mengakibatkan bensin dalam ruang pelampung mengalir keluar melalui saluran utama (main nozzle) ke ruang bakar.
Jumlah udara maksimum yang masuk ke karburator terjadi saat mesin berputar pada kecepatan tinggi dengan posisi katup throttle terbuka penuh. Kecepatan udara yang bergerak melalui venturi bertambah dan memperbesar jumlah bensin yang keluar dari main nozzle.
Sejarah dan Pengembangan
Karburator pertama kali ditemukan oleh Karl Benz pada tahun 1885 dan dipatenkan pada tahun 1886. Pada tahun 1893 insinyur kebangsaan Hungaria bernama János Csonka dan Donát Bánki juga mendesain alat yang serupa. Adalah Frederick William Lanchester dari Birmingham, Inggris yang pertama kali bereksperimen menggunakan karburator pada mobil. Pada tahun 1896 Frederick dan saudaranya membangun mobil pertama yang menggunakan bahan bakar bensin di Inggris, bersilinder tunggal bertenaga 5 hp (4 kW), dan merupakan mesin pembakaran dalam (internal combution). Tidak puas dengan hasil akhir yang didapat, terutama karena kecilnya tenaga yang dihasilkan, mereka membangun ulang mesin tersebut, kali ini mereka menggunakan dua silinder horisontal dan juga mendisain ulang karburator mereka. Kali ini mobil mereka mampu menyelesaikan tur sepanjang 1.000 mil (1600 km) pada tahun 1900. Hal ini merupakan langkah maju penggunaan karburator dalam bidang otomotif
Karburator umum digunakan untuk mobil berhahan bakar bensin sampai akhir 1980-an. Setelah banyak kontrol elektronik digunakan pada mobil, penggunaan karburator mulai digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar karena lebih mudah terintegrasi dengan sistem yang lain untuk mencapai efisiensi bahan bakar.
Langganan:
Postingan (Atom)