SISTEM BAHAN BAKAR INJEKSI

Perkembangan Sistem Bahan Bakar Injeksi
Sistem bahan bakar tipe injeksi merupakan langkah inovasi yang sedang dikembangkan untuk diterapkan pada sepeda motor. Tipe injeksi sebenarnya sudah mulai diterapkan pada sepeda motor dalam jumlah terbatas pada tahun 1980-an, dimulai dari sistem injeksi mekanis kemudian berkembang menjadi sistem injeksi elektronis. Sistem injeksi mekanis disebut juga sistem injeksi kontinyu (K-Jetronic) karena injektor menyemprotkan secara terus menerus ke setiap saluran masuk (intake manifold). Sedangkan sistem injeksi elektronis atau yang lebih dikenal dengan Electronic Fuel Injection (EFI), volume dan waktu penyemprotannya dilakukan secara elektronik. Sistem EFI kadang disebut juga dengan EGI (Electronic Gasoline Injection), EPI (Electronic Petrol Injection), PGM-FI (Programmed Fuel Injenction) dan Engine Management.
Penggunaan sistem bahan bakar injeksi pada sepeda motor komersil di Indonesia sudah mulai dikembangkan. Salah satu contohnya adalah pada salah satu tipe yang di produksi Astra Honda Mesin, yaitu pada Supra X 125. Istilah sistem EFI pada Honda adalah PGM-FI (Programmed Fuel Injection) atau sistem bahan bakar yang telah terprogram. Secara umum, penggantian sistem bahan bakar konvensional ke sistem EFI dimaksudkan agar dapat meningkatkan unjuk kerja dan tenaga mesin (power) yang lebih baik, akselarasi yang lebih stabil pada setiap putaran mesin, pemakaian bahan bakar yang ekonomis (iriit), dan menghasilkan kandungan racun (emisi) gas buang yang lebih sedikit sehingga bisa lebih ramah terhadap lingkungan. Selain itu, kelebihan dari mesin dengan bahan bakar tipe injeksi ini adalah lebih mudah dihidupkan pada saat lama tidak digunakan, serta tidak terpengaruh pada temperatur di lingkungannya.

Prinsip Kerja Sistem EFI
Istilah sistem injeksi bahan bakar (EFI) dapat digambarkan sebagai suatu sistem yang menyalurkan bahan bakarnya dengan menggunakan pompa pada tekanan tertentu untuk mencampurnya dengan udara yang masuk ke ruang bakar. Pada sistem EFI dengan mesin berbahan bakar bensin, pada umumnya proses penginjeksian bahan bakar terjadi di bagian ujung intake manifold/manifold masuk sebelum inlet valve (katup/klep masuk). Pada saat inlet valve terbuka, yaitu pada langkah hisap, udara yang masuk ke ruang bakar sudah bercampur dengan bahan bakar.
Secara ideal, sistem EFI harus dapat mensuplai sejumlah bahan bakar yang disemprotkan agar dapat bercampur dengan udara dalam perbandingan campuran yang tepat sesuai kondisi putaran dan beban mesin, kondisi suhu kerja mesin dan suhu atmosfir saat itu. Sistem harus dapat mensuplai jumlah bahan bakar yang bervariasi, agar perubahan kondisi operasi kerja mesin tersebut dapat dicapai dengan unjuk kerja mesin yang tetap optimal.

Konstruksi Dasar Sistem EFI
Secara umum, konstruksi sistem EFI dapat dibagi menjadi tiga bagian/sistem utama, yaitu; a) sistem bahan bakar (fuel system), b) sistem kontrol elektronik (electronic control system), dan c) sistem induksi/pemasukan udara (air induction system). Ketiga sistem utama ini akan dibahas satu persatu di bawah ini.
Jumlah komponen-komponen yang terdapat pada sistem EFI bisa berbeda pada setiap jenis sepeda mesin. Semakin lengkap komponen sistem EFI yang digunakan, tentu kerja sistem EFI akan lebih baik sehingga bisa menghasilkan unjuk kerja mesin yang lebih optimal pula. Dengan semakin lengkapnya komponen-komponen sistem EFI (misalnya sensor-sensor), maka pengaturan koreksi yang diperlukan untuk mengatur perbandingan bahan bakar dan udara yang sesuaidengan kondisi kerja mesin akan semakin sempurna. Gambar di bawah ini memperlihatkan contoh skema rangkaian sistem EFI pada Yamaha GTS1000 dan penempatan komponen sistem EFI pada Honda Supra X 125.

Keterangan gambar :
1. Fuel rail/delivery pipe (pipa pembagi)
2. Pressure regulator (pengatur tekanan)
3. Injector (nozel penyemprot bahan bakar)
4. Air box (saringan udara)
5. Air temperature sensor (sensor suhu udara)
6. Throttle body butterfly (katup throttle)
7. Fast idle system
8. Throttle position sensor (sensor posisi throttle)
9. Engine/coolant temperature sensor (sensor suhu air pendingin)
10. Crankshaft position sensor (sensor posisi poros engkol)
11. Camshaft position sensor (sensor posisi poros nok)
12. Oxygen (lambda) sensor
13. Catalytic converter
14. Intake air pressure sensor (sensor tekanan udara masuk)
15. ECU (Electronic control unit)
16. Ignition coil (koil pengapian)
17. Atmospheric pressure sensor (sensor tekanan udara atmosfir)

Gambar Penempatan Komponen Sistem EFI Honda Supra X 125

SISTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL

1. Sistem Bahan Bakar Secara umum sistem bahan bakar pada sepeda motor berfungsi untuk menyediakan bahan bakar, melakukan proses pencampuran bahan bakar dan udara dengan perbandingan yang tepat, kemudian menyalurkan campuran tersebut ke dalam silinder dalam jumlah volume yang tepat sesuai kebutuhan putaran mesin. Cara untuk melakukan penyaluran bahan bakarnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sistem penyaluran bahan bakar dengan sendirinya (karena berat gravitasi) dan sistem penyaluran bahan bakar dengan tekanan. Sistem penyaluran bahan bakar dengan sendiri diterapkan pada sepeda motor yang masih menggunakan karburator (sistem bahan bakar konvensional). Pada sistem ini tidak diperlukan pompa bahan bakar dan penempatan tangki bahan bakar biasanya lebih tinggi dari karburator. Sedangkan sistem penyaluran bahan bakar dengan tekanan terdapat pada sepeda motor yang menggunakan sistem bahan bakar injeksi atau EFI (electronic fuel injection). Dalam sistem ini, peran karburator yang terdapat pada sistem bahan bakar konvensional diganti oleh injektor yang proses kerjanya dikontrol oleh unit pengontrol elektronik atau dikenal ECU (electronic control unit) atau kadangkala ECM (electronic/engine control module). 2. Bahan Bakar Jenis bahan bakar menurut bentuknya dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu : ►Bahan bakar padat : batu bara, arang, kayu ►Bahan bakar cair : bensin, minyak solar, minyak tanah ►Bahan bakar gas : elpiji Pada kendaraan – kendaraan yang sering dilihat di jalan, umumnya mempergunakan bahan bakar cair yaitu bensin atau minyak solar. Hal ini dikarenakan bensin dan minyak solar merupakan bahan bakar yang efektif dalam penggunaannya, karena mempunyai beberapa kelebihan antara lain : ►Relatif ringan ►Effisien untuk menghasilkan panas ►Sisa pembakaran sedikit dan tidak merusak mesin ►Cara penyimpanannya mudah (susai kondisi tempat) Bahan bakar bensin merupakan persenyawaan Hidro-karbon yang diolah dari minyak bumi. Untuk mesin bensin dipakai bensin dan untuk mesin diesel disebut minyak diesel. Premium adalah bensin dengan mutu yang diperbaiki. Bahan bakar yang umum digunakan pada sepeda mesin adalah bensin. Unsur utama bensin adalah carbon (C) dan hydrogen (H). Bensin terdiri dari octane (C8H18) dan nepthane (C7H16). Pemilihan bensin sebagai bahan bakar berdasarkan pertimbangan dua kualitas; yaitu nilai kalor (calorific value) yang merupakan sejumlah energi panas yang bisa digunakan untuk menghasilkan kerja/usaha dan volatility yang mengukur seberapa mudah bensin akan menguap pada suhu rendah. Dua hal tadi perlu dipertimbangkan karena semakin naik nilai kalor, volatility-nya akan turun, padahal volatility yang rendah dapat menyebabkan bensin susah terbakar.

SISTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL (KARBURATOR)

1. Sistem Bahan Bakar Sepeda Motor
Sistem bahan bakar sepeda motor pada umumnya terdiri dari beberapa komponen antara lain yaitu : Tangki bensin , Saringan bensin, selang bensin dan karburator. Pada tangki bensin dilengkapi dengan pengukur tinggi bensin, untuk tipe ini pada karburator dilengkapi kran bensin . Apabila keran bensin dibuka maka secara alamiah bensin akan mengalir menuju ke karburator. Agar bensin yang masuk ke karburator bersih dari kotoran terlebih dahulu disaring oleh saringan bensin. Komponen-komponen sistem bahan bakar dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.

2. Karburator

a. Prinsip kerja karburator
Karburator memproses bahan bakar cair menjadi partikel kecil dan dicampur dengan udara sehingga memudahkan penguapan. Prosesnya serupa dengan penyemburan ( spray). Pada gambar dibawah ini diterangkan prinsip dari penyemburan. Sebagai akibat dari derasnya tiupan angin di (a), suatu kondisi vacum (tekanan dibawah atmosfir) terjadi di 

(b).Perbedaan tekanan antara vacum dan atmosfir udara di (c) mengakibatkan semburan terjadi pada gasoline (b). Berdasarkan proses ini, maka semakin cepat aliran udara (a) mengakibatkan semakin besar vacum yang terjadi pada (b), dan semakin banyak gasoline yang disemprotkan / disemburkan

b. Aturan Kerja Karburator.
Bahan bakar dan udara dibut

uhkan motor bensin untuk berjalan. Bahan bakar berupa bensin dicampur dengan udara oleh karburator supaya mudah terbakar dan di alirkan keruang bakar. Dengan kata lain, karburator bekerja sesuai aturan sebagai Berikut :
► Volume campuran udara dan bahan bakar sesuai kebutuhan mesin.
► Menciptakan campuran udara dan bahan bakar sedemikian rupa tepat sesuai kecepatan mesin.
► Merubah bensin menjadi partikel-partikel bercampur dengan udara sehingga mudah disemburkan atau dikabutkan.

3. Campuran Bahan Bakar dan Udara

Saat langkah isap pada mesin, tekanan didalam silinder lebih rendah dari atmosfir, maka aliran udara tercipta yang mengalir melalui karburator kedalam saluran pemasukan kesilinder. Pada bagian dari aliran ini, ada bagian yang menyempit yang disebut dengan Venturi. Dengan adanya venturi tersebut maka aliran menjadi lebih deras dan menciptakan Kevacuman pada bagian venturi tersebut.
Pada titik tersebut dipasang saluran dimana bahan bakar disemprotkan. Bahan bakar masuk, terpancar membentuk partikel–partikel kecil dan disemburkan. Pada dasarnya karburator digunakan untuk membedakan langkah ini dalam beberapa tingkatan dalam mekanisme yang komplek. Partikel bahan bakar yang terbentuk pada proses ini mengalir melalui pipa pemasukan (intake pipe) dan sebelum sampai ke silinder telah berubah menjadi uap dan secara sempurna membentuk campuran bahan bakar dan udara. Biasanya, saat proses peralihan dari cairan bahan bakar menjadi partikel ( disemburkan ) katup gas terbuka secara penuh dan putaran mesin pada putaran tinggi, dengan aliran udara mencapai kecepatan maksimum, maka pada saat ini merupakan titik optimum kerja proses penyemburan.

Ketika katup gas tertutup berarti kecepatan mesin perlahan, aliran angin juga turun maka tidak seluruh bahan bakar berubah menjadi partikel dan partikel-partikel bahan bakar yang besar tertinggal, tidak tersemburkan, dengan demikian pada putaran rendah konsentrasi perbandingan udara dan bahan bakar menjadi jenuh.

4. Menentukan Jumlah Campuran Udara dan Bahan Bakar

Diantara periode waktu tertentu, beberapa kali pembakaran terjadi saat mesin berputar pada kecepatan rendah adalah sedikit dan bila putaran mesin tinggi maka akan banyak.
Bila ditentukan sejumlah campuran udara dan bahan bakar dibutuhkan untuk terjadinya pembakaran suatu saat, ternyata bahwa pembakaran terjadi banyak sekali, berindikasi bahwa volume campuran udara dan bahan bakar juga tinggi. Konsekuensinya, dengan meningkatkan atau menurunkan jumlah campuran bahan bakar yang disalurkan oleh karburator ke mesin, kecepatan mesin akan naik dan turun dan kemampuan akan naik atau turun. Dalam kenyataannya, bila tuas gas diputar dan kabel ditarik sejauh gerakan kabel tersebut.

Kebanyakan udara pada karburator memungkinkan lebih banyak campuran bahan bakar dan udara mengalir masuk dan meningkatkan cepat putaran mesin. Sebaiknya dengan menutup tuas gas, tertutup juga katup gas dan menurunkan laju putaran mesin.

5. Perbandingan Campuran Udara dan Bensin

Campuran bahan bakar dan udara yang dimasukan dari karburator ke silinder dimampatkan dan dinyalakan oleh busi sehingga terbakar. Campuran bahan bakar dan udara yang dapat terbakar bagaimanapun juga terbatas pada jangkauan tertentu, bila batasan dilampaui campuran tersebut tidak akan terbakar.

Dengan kata lain bila terlalu banyak udara dalam campuran atau tidak cukup udara, campuran tidak akan terbakar. Dalam banyak masalah proporsi antara udara terhadap bahan bakar yang dinyatakan dalam perbandingan berat.
Suatu perbandingan campuran udara dan bahan bakar 15 : 1 berarti bahwa 1 gram bahan bakar dicampur dengan 15 gram udara.

a) Perbandingan campuran secara teori
Saat bahan bakar dibakar seluruhnya, ia berubah menjadi gas karbon dioksid dan air. Bila campuran bahan bakar dan udara pada kondisi itu dihitung dalam visi teori terdapat 1 gram bahan bakar untuk 15 gram dan proporsi ini 15 : 1 ini disebut perbandingan teori campuran.

b) Batasan dimana pembakaran terjadi

c) Perbandingan campuran saat pengendapan
►Saat mesin di start ( dingin ) 2-3 : 1 (choke dipergunakan)
►Hangat 7 – 8 : 1
►Pada putaran stasioner ( idling ) 8 – 12 : 1
►Berjalan normal dengan beban ringan 15 – 17 : 1
►Beban berat 11 – 13 :1
►Saat percepatan ( tarikan ) : berfariasi tergantung dari cara percepatan, tapi pasti tambah jenuh.

6. Jenis-jenis Karburator
Pada dasarnya karburator dibedakan oleh arah jalannya udara yang dimasukkan, sistem katup gas, jumlah tabung (pipa saluran udara) dan cara berfungsinya. Biasanya karburator dengan mudah dapat dibedakan sesuai dengan jenisnya. Sebab setiap pembuatan mempergunakan konstruksi yang jelas dan cara kerja, tapi karburator yang dipergunakan saat ini dikatakan mempunyai ketangguhan yang sama, sehingga sulit dibedakan.

a) Pengelompokan berdasarkan arah aliran
Karburator terpasang pada mesin melalui pipa saluran pemasukan (intake pipe) dan menghasilkan campuran bahan bakar dan udara mengalirkannya ke silinder. Karburator dapat dibedakan melalui arah aliran udara ketika berfungsi pencampuran bahan bakar dan udara. Ada dua tipe, pertama terpasang secara horisontal (horizontal draft) dan tipe lainya adalah terpasang secara menurun (down draft).Biasanya tipe horisontal dipakai pada sepeda motor. Untuk mobil dibutuhkan semburan dan pemanfaatan grafitasi, untuk itu type down draft dipergunakan dan ini sangat tinggi efisiensinya. Sekarang pemanfaatan type down draft pada sepeda motor mulai populer.

b) Pengelompokan Berdasarkan Sistem Katup Gas
Karburator dibutuhkan untuk menambah atau mengurangi volume campuran bahan bakar dan udara yang dialirkan ke silinder. Katup yang mengatur volume campuran tersebut disebut katup gas (throttle valve). Katup gas dibedakan menjadi dua, pertama adalah katup tipe piston (piston type) dengan posisi tegak lurus, yang lain tipe kupu-kupu (butterfly throttle valve) yang berbentuk piringan yang bergerak membuka dan menutup sebagai penyesuaian banyaknya campuran bahan bakar dan udara.

Piston valve karburator secara langsung berfungsi merubah diameter ventury. Suzuki mempergunakan VM karburator yang dilengkapi dengan throttle valve. Tipe kupu-kupu dilengkapi venturi yang terpisah dari katup gas. Bagian venturi adalah saluran venturi tetap dengan diameter tidak berubah, katup gas berupa ventury variabel yang otomatis berubah karena pengaruh dari kondisi volume pada saluran pemasukan. Karburator tipe Bs dipergunakan Suzuki adalah karburator dengan katup gas batterfly dilengkapi variabel venturi.

c) Pengelompokan berdasarkan jumlah saluran
Ada dua macam karburator, yang pertama dengan tabung tunggal pada tubuh (body) karburator tersebut tabung tunggal (single barrel) atau karburator satu tingkat (single stage) dan yang lainnya dengan dua tabung bekerja berbarengan disebut karburator dua tabung satu tingkat

7. Konstruksi Karburator
Seperti penjelasan sebelumnya, ada beberapa macam karburator, salah satunya dipakai sesuai kegunaan dan baik untuk kandisi musim.
Di Suzuki, karburator tipe VM dengan katup piston terutama dipakai pada mesin 2 (dua) langkah. Sedangkan karburator tipe BS dengan katup tipe butterfly digunakan pada mesin 4 (empat) langkah.
Pada tipe VM, saluran bahan bakar dan udara berubah tergantung sejauh mana katup gas terbuka, menghasilkan volume yang sesuai campuran bahan bakar dan udara dengan kerja kendaraan. VM karburator menggunakan katup piston dengan rancangan posisi yang tegak lurus sesuai dengan pergerakannya. Dengan derasnya aliran campuran bahan bakar dan udara tergantung dari sudut yang diciptakan oleh terbukanya katup gas

Gambar Konstruksi Karburator Tipe VM
8. Sistem Choke
Normalnya bahan bakar disemburkan oleh karburator, pengabutan pada saluran pemasukan, silinder ke bagian lain hingga terbakar, saat mesin masih dingin, dengan demikian pengabutan terjadi sangat sedikit, konsekuensinya bila menghidupkan mesin pada kondisi mesin dingin, jumlah bahan bakar yang lebih banyak dibutuhkan untuk menutupi kebutuhan tersebut, karena kesulitan pengabutan dilengkapi sistem choke untuk mengatasi situasi tersebut.
Sistem choke dilengkapi oleh sebuah starter jet, starter pipe, starter pluger (katup choke) dan komponen lain yang menunjang fungsi. Ketika katup gas tertutup, starter plunger terbuka sepenuhnya dan saat mesin dihidupkan melalui elektrik atau starter kaki, kondisi vakum pada saluran pemasukan berpengaruh pada bagian fuel injection port. Jumlah bahan bakar diatur oleh starter jet dan mengalir melalui starter pipe dimana terdapat air blood hole (lubang udara) dan udara awal bercampur dengan bahan bakar mengalir melalui lubang udara tersebut menghasilkan campuran yang jenuh masuk ke ruang plunger (katup choke). Selanjutnya udara kedua bercampur dengan bahan bakar yang berasal dari starter jet, membentuk campuran yang lebih optimum untuk menyalakan mesin, mengalir melalui fuel injection port ke mesin dalam bentuk uap / kabut.
Dengan sistem choke percampuran bahan bakar dan udara diatur oleh jet, campuran yang konstan dapat diperoleh dan penyalakan mesin dapat dilakukan dengan mudah. Dengan catatan saat choke dioperasikan katup gas tidak berfungsi.

Gambar Saat Sistem Chuke Bekerja

Choke biasa berfungsi setelah tuas digerakan untuk menarik dan membuka starter plunger (katup choke) tapi ada satu sistem mekanis yang berfungsi secara otomatis, choke otomatis dapat dipakai dibeberapa bentuk kegunaan.
Disini kita akan melihat PTC tipe pemanas yang dipakai oleh SUZUKI.
PTC (Positive Temperature Cocflicient) adalah mekanisme choke tipe pemanas aliran listrik yang dihasilkan oleh putaran magnit dialirkan ke bagian pemanas pada PTC yang terbuat dari keramik. Panas yang terjadi membuat thermowox mengembang dan mengaktifkan starter plunger. Akibatnya terjadi suatu aliran penyemburan yang bervariasi.

Gambar Sistem Chuke Positive Temperature Cocflicient

- Ketika mesin dingin thermowax mengkerut sebagai respon dari naik/turunnya temperatur, maka pegas berfungsi untuk membuka katup choke (strater plunger).

- Mesin hidup, magnit berfungsi sebagai pembangkit listrik, PTC berfungsi, katup choke terdorong kebawah. Proses ini digunakan untuk mengatur berapa derajat besarnya yang mengakibatkan saluran choke terbuka. PTC terus menghasilkan panas, thermowax mengembang sepenuhnya starter plunger tertekan kebawah, saluran choke tertutup sepenuhnya.

9. Kerja Karburator Putaran Langsam
Dari putaran langsam kekecepatan rendah, katup gas terbuka sedikit maka celah antara jet needle (jarum) dan needle jet (saluran) kecil. Juga karena putaran rendah, vacum yang terjadi sangat lemah/terbatas sehingga tidak terjadi aliran pada celah tersebut. Pada saat ini aliran bahan bakar dilakukan oleh pilot sistem.
Ada dua macam pilot sistem, menggunakan satu atau dua lubang, penggunaan satu atau dua lainnya tergantung pada karakter mesin.
Yang membedakan antara keduanya adalah satu atau dua saluran masuk (injection port) . Pilot out let dengan satu saluran injection terletak dimanan saluran bypass berada sebagai lubang / saluran kedua ( two-hole-type ). Sebagian besar yang menggunakan tipe single hole adalah karburator yang berdiameter terkecil.
a) Tipe Lubang Tunggal
Dari mesin hidup sampai kendaraan jalan perlahan, bahan bakar ditakar oleh pilot jet dan diatur oleh pilot air srew dan dicampur dengan udara, menghasilkan campuiran yang jenuh disemburkan melalui pilot dengan out let. Kemudian dicampur dengan sedikit udara dari saluran utama, maka akan menghasilkan campuran udara dan bahan bakar yang optimum sesuai kondisi kerja mesin , kemudian dialirkan kesilinder. Jenuh atau kurusnya campuran yang dialirkan ke mesin tergantung dan banyaknya putaran pada pilot air screw pada karburator.

Gambar Karburator Pilot Sistem Tipe Lubang Tunggal

b) Tipe dua lubang
Saluran pilot out let terletak lebih kearah mesin dari pada katup gas bypass terletak pilot out let Hampir ditengah antara dan needle jet seperti terlihat pada gambar (1) saat mesin berputar stasioner katup gas terbuka sangat sedikit, udara yang diatur yang diatur 0leh pilot air srew bercampur dengan bahan bakar yang diatur oleh pilot jet. Pada bagian bypass udara dan bahan bakar dicampur untuk menguruskan campuran. Pada saat yang sama campuran juga terjadi dan dialirkan melalui pilot outet let. Pada gambar (2) katup katup gas terbuka lebar, campuran yang dialirkan hanya melalui pilot out let menjadi kurang memadai, dan tambahan kebutuhan bahan bakar dapat dialirkan.

Gambar Karburator Pilot Sistem Tipe Dua Lubang

10.Kerja Karburator Putaran Cepat
Sistem utama mengalirkan bahan bakar pada kecepatan menengah sampai tinggi. Saat katup gas tebuka lebih lebar, aliran udara melalui venturi makin cepat dan bahan bakar terhisap melalui jet needle. Tipe VM karburator dilengkapi dengan pilot system dan main system yang berdiri sendiri-sendiri. Main system ada dua cara : pertama bleed type dan yang lain premary type.

a) Bleed Type
Sebuah saluran udara ditempatkan ditengah diantara needle jet dan udara dialirkan melalui air jet bleed hole, memenuhi kebutuhan saat kecepatan menengah sampai tinggi.

Gambar Bleed Type
b) Primary Type
Tidak terdapat lubang saluran udara pada needle jet. Udara dari primary air diatur oleh celah yang terbentuk antara jet needle dan needle jet premary choke dirancang untuk menghindarkan keluarnya bahan bakar keluar saat terjadi semburan pada mesin.

BAHAN BAKAR

 yang digunakan pada motor bakar diklasifikasikan kedalam 3 kelompok yaitu:
1)bahan bakar berwujud gas misal : gas metana
2)bahan bakar berwujud cair misal:premium,solar
3)bahan bakar berwujud padat :batubara

a) premium
                adalah bahan bakar yang diperoleh  dari hasil pengolahan minyak bumi.didalamnya banyak mengandung  unsur karbon&hidrogen.
sifat-sifat perimum:
 -mudah menguap pada suhu ruangan
 - titik nyala rendah
 -berat jenis rendah
 -melarutkan minyak&karet
 -meninggalkan sedikit sisa karbon
   bensin disebut juga gas oline/petrol.bensin untuk kendaraan bermotor dapat dibedakan menjadi empat tingkat yaitu:
 1)bensin putih:bensin yang mempunyai angka oktan lebih rendah
 2)bensin reguler:bensin yang mengandung tetraethylead karena itu 
                            mempunyai angka oktan lebih baik dari bensin                
                             putih.
 3)premium:bensin yang sifat anti ketukan yang lebih baik dari
                   bensin reguler dan banyak dipakai pada mesin untuk
                    semua kondisi
4)super penic:bensin yang  mempunyai angka oktan yang lebih  
                       tinggi dan dapat digunakan   untuk motor bensin  
                        dengan kompresi tinggi
b)angka oktan bensin
                     adalah suatu bilangan yang menunjukan kemampuan bertahannya bensin pada gejala detonasi/tenoking.maka besar oktannya kemampuan bertahannnya  bensin terhadap gejala ektonasi.
contoh:
-bensin reguler:70-75
-premium:90
-super remix:96-99
-bensol:115
-alkohol:160

KOMPONEN MOTOR 4 TAK

Mungkin judulnya bisa diringkas aja menjadi fungsi dan parts mesin kendaraan bermotor.

Kendaraan bermotor saat ini memang sudah sangat lekat dengan kehidupan kita, tanpanya, mobilitas dan aktivitas kita tidak akan berjalan lancar. Oleh karenanya kita sangat perlu untuk memahami kendaraan kita agar mereka selalu dalam kondisi siap ketika akan kita pergunakan. Dan mari bersama kita belajar cara kerja mesin kendaraan bermotor supaya kita tau gimana sih cara kerjanipun, kepriwe kepriben supaya mesin awet dan kepiye melakukan tindakan perbaikan. Mari kita belajar bersama dan saling melengkapi dan membenarkan jika ada yang kurang tepat.

Mesin kendaraan bermotor secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi dua macam (memang sekarang ada mesin pake motor listrik tapi belum akan dibahas disini). Yaitu mesin 4 tak atau disebut 4 langkah atau 4 stroke dan mesin 2 tak atau mesin 2 langkah atau mesin 2 stroke. Yang akan dibahas disini cuman mesin2 berbahan bakar minyak alias BBM mohon maklum. Nah sebelum belajar cara kerjanya, alangkah baiknya kalo mengenal dulu bagian2 mesin (alon2 waton kelakon). Kiye tiliki bae gambare:

Gambar 1. Penampang mesin tegak 4 tak SOHC

Itu gambar berdasarkan istilah orang2 bule, nek diterjemahin ke bahasa Indonesa, lain lagi, tar di masing2 daerah bisa lain lagi namanya. Ini istilah umum di Indonesia aja, sekalian fungsinya:

A. Katup atau klep masuk/hisap. Itu ada per dan pelatuknya (rocker arm).
Buat ngatur buka tutupnya saluran hisap (C). Pelatuk bwt menekan katup supaya membuka dan pernya supaya katup kembali ke posisi awal.

B. Penutup klep ya bisa juga disebut engine cover atau penutup mesin biar rapi lah.

C. Saluran hisap.
Ini saluran untuk memasukkan campuran udara dan bahan bakar. Waktunya diatur oleh klep masukan pada butir A. (KAYA UUD AJA)

D. Blok silinder ya blok silinder.

E. Pendingin silinder, bisa cairan (radiator) atau kisi2 (sirip2).
Asalkan Anda tau, mesin itu suangat puwanas karena di dalamnya memang dilakukan pembakaran BBM untuk menghasilkan daya, semakin panas, efisiensi mesin akan turun dan membuat komponen mesin melar, jadi nggak presisi dan nek overheat jg bs merusak mesin. So wajib dikasih pendingin dah tuh mesin.

F. Blok mesin ya blok mesin.

G. Wadah oli.
Jadi klo kita nuang oli dari lubang masukan oli mesin, ditampungnya di sini.

H. Genangan oli.
Genangannya tergantung seberapa banyak kita nuang oli ke mesin bisa 800mL , 1L, 4L dLL

I. As/poros kam atau noken as kata orang2 bengkel.
Ini buat ngatur timming si klep masuk(A) dan klep buang(J), kapan mereka harus membuka atau menutub. Pada mesin ada dua macem camshaft, yaitu:

SOHC (single overhead camshaft) jadi camshaft cuman atu aja di dalem mesin dan tongolannya (dalam 1 silinder, rocker arm yang terpasang di camshaft ada dua, buat melatuk klep masuk dan buang) SOHC kaya terlihat di gambar 1.

DOHC (dual apa dobel,lupa overhead camshaft) nah ini berarti ada dua batang camshaft di dalem mesin (masing2 camshaft cuman mengurusi 1 klep aja, klep masuk atau buang, jadi tongolan (dalam 1 silinder , rocker arm nya tetep dua, tapi satu nempel di camshaft yang ngurusin klep masuk, satu lagi nempel di camshaft yang ngurusin klep buang). Contoh mesin DOHC di gambar no 2 di bawah ntar.

Ni ada animasi camshaft yang sedang berputar menggerakkan rocker arm dan rocker arm tersebut memicu katup in dan out supaya membuka dan menutup.

J. Katup atau klep buang atau keluar. Itu ada per dan pelatuknya (rocker arm) juga.
Buat ngatur buka tutupnya saluran buang (L). Pelatuk bwt menekan katup supaya membuka dan pernya supaya katup kembali ke posisi awal.

K. Busi, buat memercikkan atau menghasilkan api supaya campuran udara dan BBM terbakar, meledak dan mendorong piston untuk melakukan langkah usaha.

L. Saluran buang.
Ini saluran untuk “NGELUARIN” (knapa harus tanda kutip?):p hasil pembakaran campuran udara dan bahan bakar tadi. Waktunya diatur oleh klep keluaran pada butir J. (KAYA UUD LAGI)

M. Piston atau orang nyebut seher, seker torak semua sama, padha bae sami mawon.
Fungsinya untuk…

mmmmm…

aduhhh…

apa yaa…

keringat dingin…

dag,,

dig,,

dug,,

DHUWAR!!!

YaK benul!

Fungsinya ya untuk membuat gerakan naik turun (hush jgn ngeres!).
Nek turun membuat silinder vakum, jadi campuran udara dan BBM masuk ke silinder lewat saluran hisap (tentu disertai pembukaan klep masuk dan si klep buang ditutup. Ini disebut langkah hisap.

Trus piston naik lagi menekan campuran udara dan BBM tadi, tekanannya jadi sangat tinggi dan sangat mudah terbakar… Ini disebut langkah kompresi, kedua klep kondisinya menutup kedua saluran.

Trus saatnya pembakaran, kedua klep kondisinya masih menutup kedua saluran. Dan sekarang saatnya busi meletikkan api dan… dhuwar… piston tertekan ke bawah lagi sekaligus melakukan usaha, makanya ini disebut langkah usaha.

Trus gerakan terakhir piston naik lagi, sisa2 pembakaran didorong keluar melalui saluran buang, otomatis klep buang terbuka dan klep masuk ditutup. Ini disebut langkah buang.

La trus silinder tu sbnrnya apaan? Silinder ya ruangan jalur naik turunnya piston. Ruangan vakum di atas piston, (ketika piston sedang turun) sering disebut ruang bakar. Ruang bakar juga merupakan bagian dari silinder.

N. Stang seher begitu orang bengkel sering bilang. Ini gunanya untuk,,,aduhh,,, :p
Buat meneruskan gerakan linier dari piston (naik turun) supaya bisa jadi gerakan memutar dicrankshaft (P).

O. Titik pertemuan antara stang seher dengan crankpin bagian dari crankshaft atau kruk as.

P. Kruk as ini buat nerusin gerakan dari piston, kruk as itu panjang. Disepanjang kruk as terpasangcrankpin (hubungan dg stang seher) dan ada juga flywheel atau roda gila, dia berfungsi mengisi daya ketika piston sedang enggak melakukan langkah usaha. Berarti yang mengisi daya ketika langkah hisap,buang maupun kompresi adalah si flywheel ini. 
Ini ada animasi lagi, crankshaft berwarna merah, silinder biru, piston abu2, dan flywheel item.

Ini ada gambar lagi, 3 dimensi bro…tu disitu keliatan camshaftnya dua karena ini mesin DOHC

EFISIENSI VOLUMETRIK

Efisiensi volumetrik adalah perbandingan antara volume udara yang masuk ke dalam silinder dengan volume langkah piston. Secara teori udara yang masuk ke dalam silinder sama dengan volume langkahnya. Tetapi pada kenyataannya tidak. Hal itu disebabkan oleh tekanan udara, suhu, panjang saluran, bentuk saluran, sisa hasil pembakaran dan proses yang mendahuluinya.

Efisiensi volumetrik suatu motor tidak akan mencapai 100%. Tetapi hanya berkisar antara 65-85%. Untuk meningkatkan efisiensinya yaitu dengan menambah volume udara dan bahan bakar (gas bakar). Semakin banyak gas bakar yang masuk ke dalam silinder, maka semakin besar tekanan hasil pembakaran, semakin besar pula tenaga yang dihasilkan. Cara untuk meningkatkan efisiensi volumetrik adalah membantu pemasukan udara dengan tekanan lebih. Apabila pemasukan udara tekanannya melebihi satu atmosfer, maka efisiensi volumetrik dapat mencpai 100%. 

MOMENT MESIN

Momen mesin

Momen mesin ialah nilai yang menunjukkan gaya putar atau twisting force pada  output mesin (crankshaft). Nilai ini dinyatakan dalam satuan Newton Meter (N.M) dan dihitung  sebagai berikut:

T=F(N)x r x(m)

Ket

T    : torsi

F(N)   : Gaya

rx(m)   : Jarak

Newton mempunyai hubungan dengan kgf,

1 kgf = 9,80665 N

PERBANDINGAN KOMPRESI

PERBANDINGAN KOMPRESI

                                   yaitu perbandingan ruang diatas piston pada saat piston berada di titik  TMB dengan ruang diatas piston pada saat berada di TMA

PERBANDINGAN PISTON= VOLUME LANGKAH+VOLUME RUANG BAKAR : VOLUME RUANG BAKAR

PISTON DISPLACEMENT

PISTON DISPLACEMENT


Volume langkah (piston displacement) adalah jumlah volume dari TMA dan TMB (untuk mesin yang memiliki cylinder lebih dari satu, dipakai istilah total displacement ). Pada umumnya displacement makin besar menghasilkan output yang lebih besar pula, karena csmpuran udara dan bahan bakarnya semakin banyak.



Referensi
· TMA (Titik Mati Atas)
Posisi piston ketika mencapai langkah tertinggi di dalam sylinder
· TMB (Titik Mati Bawah)
Posisi piston ketika mencapai langkah terendah di dalam cylinder
Piston displacement dari sebuah mesin dapat dihitung sebagai berikut:
V = x L x N
= 0,7854 x x L x N

Ket

Π : Perbandingan dari keliling lingkaran terhadap garis tengah lingkaran tersebut ( D : 3,14159)
V : Piston displacement
D : Diameter Cylinder
L : Langkah Piston
 N : Jumlah Cylinder

KEUNGGULAN DAN KEKURANGAN MOTOR 2 TAK DIBANDING MOTOR 4 TAK

KEUNGGULAN MOTOR 2 TAK DIBANDING 4 TAK

1. Untuk ukuran dan putaran yang sama daya yang dihasilkan lebih besar

• Secara teoritis daya motor 2 tak dua kali lebih besar dibanding motor 4 tak

Perbandingan daya yang dihasilkan

• Kenyatannya tidak demikian, sebab: setiap kali akhir langkah usaha lubang buang sudah terbuka, Proses pembilasan sangat singkat sehingga masih ada sisa gas buang.

(Akhir Langkah Usaha Port Buang Sudah Terbuka)  (Proses pembilasan sangat singkat)

2. Konstruksinya lebih sederhana
3. Getarannya lebih kecil
4. Bobot mesin untuk setiap satuan daya lebih kecil
5. Knalpot lebih awet
6. Perawatan lebih mudah

KELEMAHAN MOTOR 2 TAK DIBANDING 4 TAK

1. Pemakaian bahan bakar lebih boros
2. Knalpot/port mudah buntu
3. Pelumasan pada dinding silinder kurang sempurna (exhaust port)
4. Polusi yang ditimbulkan lebih banyak (asap dan emisi)

CARA MENGATASI KELEMAHAN MOTOR 2 TAK

Upaya yang dilakukan untuk mengurangi kelemahan motor 2 tak antara lain dengan :

• KIS (kawasaki integrated system)
• RIS (resonator intake system)
• KIPS (kawasaki integrated power valve system)
• RC VALVE (revolutinary controled exhaust system)
• YPVS (yamaha power valve system)
• YEIS (yamaha energy induction system)

KIS

Penambahan suatu ruangan yang pintu masuknya berdekatan dengan lubang pembuangan. KIS diterapkan pada kawasaki ninja RR
Fungsi: memblokir campuran udara dan bahan bakar segar agar tidak keluar ke saluran pembuangan pada saat langkah isap.

KIPS

Merupakan pengembangan dari KIS. Berfungsi mengatur lubang pembuangan sesuai dengan putaran mesin.
Pada RPM tinggi: Katup membuka sehingga pengeluaran gas buang lebih sempurna.
Pada RPM rendah: Katup menutup untuk mencegah keluarnya campuran udara dan bahan bakar yang baru masuk ke ruang bakar.

Prinsip kerja KIPS

YPVS DAN RC VALVE

YPVS diterapkan oleh yamaha TZM
RC VALVE diterapkan pada NSR 150 R
Kelemahan menggunakan YPVS dan RC VALVE, pada saat lalu lintas padat motor cepat panas karena saluran buang tertutup.
Prinsip kerja YPVS dan RC VALVE:

1. Katup akan tertutup penuh pada putaran 2000-6000 rpm
2. Pada putaran 6000-8500 rpm, katup mulai membuka
3. Diatas putaran 8500, katup membuka penuh

RIS

Penambahan suatu ruangan antara karburator dengan karter. Komponen yang memiliki fungsi serupa dengan RIS pada yamaha disebut dengan YEIS.
Fungsi:

1. menampung udara dan bahan bakar yang belum sempat masuk keruang bakar dan tersedak keluar akibat tekanan balik.
2. Menyetabilkan aliran campuran udara dan bahan bakar kedalam ruang karter.

KIS DAN RIS

Prinsip: Berat jenis gas buang lebih berat dibanding gas baru karena telah tercampur carbon. sehingga bahan bakar murni cendrung diatas dan masuk ke ruang KIS.
Kelemahan: tidak dapat distel untuk berbagai putaran motor.

KIS dan RIS

PERBANDINGAN OUT PUT DENGAN RPM

Perbandingan out put dengan rpm

motor bakar 2 tak

CARA KERJA MOTOR 2 TAK

Prinsip Kerja Motor 2 tak

1. langkah isap dan kompresi

Piston bergerak ke atas. Ruang dibawah piston menjadi vakum/hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang dibawah piston. Sementara dibagian ruang atas piston terjadi langkah kompresi, sehingga udara dan campuran bahan bakar yang sudah berada di ruang atas piston suhu dan tekanannya menjadi naik. Pada saat 10-5 derajat sebelum TMA, busi memercikan bunga api, sehingga campuran udara dan bahan bakar yang telah naik temperatur dan tekanannya menjadi terbakar dan meledak.

2. Langkah usaha dan buang

Hasil dari pembakaran tadi membuat piston bergerak ke bawah. Pada saat piston terdorong ke bawah/bergerak ke bawah, ruang di bawah piston menjadi dimampatkan/dikompresikan. Sehingga campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang bawah piston menjadi terdesak keluar dan naik ke ruang diatas piston melalui saluran bilas. Sementara sisa hasil pembakaran tadi akan terdorong ke luar dan keluar menuju saluran buang, kemudian menuju knalpot.
Langkah kerja ini terjadi berulang-ulang selama mesin hidup.

Keterangan : Pada saat piston bergerak ke bawah, udara dan campuran bahan bakar yang berada di ruang bawah piston tidak dapat keluar menuju saluran masuk, karena adanyareed valve.