Rabu, 29 April 2009

KARBURATOR SUZUKI THUNDER

katakunci:
karburator, carburator, carburetor, karb, carb, injektor, injector, bahanbakar, fuel, pelampung, float, Bernoulli, Venturi, tong, barrel, tabung, tube, pipa, pipe, kapiler, capilary, throttle, funnel, nozzle, tunnel, spruyer, sproeier, sprayer, jet, idle jet, pilot jet, needle jet, jet needle, main jet, slow jet, fast jet, low speed needle, high speed needle, choke, katup, klep, valve, diafragma, diaphragma, torak, zuiger, piston, hampa, vakum, vacum, tekanan, pressure, suhu, temperatur, temperature, cairan, uap, vapour, gas, fluida, fluid, aliran, flow, sirkuit, circuit, stoichiometric, air to fuel ratio, kaya, rich, miskin, poor, gemuk, fat, kurus, lean, banjir, flood, kering, dry, pembakaran, combustion, percikan, spark, busi, spark-plug.

BAGIAN 1: PENDAHULUAN

Karburator (carburator, carburetor), disingkat karb (carb).

Tulisan ini akan membahas, ttg apa itu karburator? Mulai dr konsep, disain, dan teknologi karburator secara rinci, bagaimana karburator beroperasi, dan aplikasinya, baik secara umum, maupun secara khusus, hingga karburator digunakan pd Suzuki Thunder, berikut spesifikasi tekniknya.

Dgn memahami rancang-bangun atau disain dan konstruksi, serta struktur karburator dan prinsip operasi karburator, diharapkan pembaca bisa mengerti bila ada masalah dgn karburator, ttg apa yg salah atau yg tak berfungsi sbgmn mestinya, melakukan pelacakan masalah (problem troubleshooting), dan menemukan cara penyelesaiannya.

Selain itu, diharapkan dpt melakukan penyetelan atau pengaturan penggunaan bahanbakar, shg mesin bekerja secara efisien dan ekonomis. Lbh jauh, melakukan pemeliharaan atau maintenans karburator, melakukan bongkar-pasang, dan bila mungkin, melakukan pemulihan bila ada gangguan atau perbaikan bila ada kerusakan pd karburator.





Dlm tulisan ini akan dibahas dan dikupas antara lain:
MENGENAL KARBURATOR
Peran Karburator Dalam Kendaraan Bermotor
Karburator Vs Injektor Bahanbakar
Struktur Dasar Karburator
Jenis Dan Macam Karburator

PRINSIP KERJA KARBURATOR
Perbedaan Tekanan Udara
Tekanan Udara Dan Penyemprotan Bahanbakar
Pengaturan Tekanan Udara Dan Aliran Bahanbakar
Penyampuran Udara Dan Bahanbakar
Pengkabutan Bahanbakar Dan Penyedotan Gas

TEKNOLOGI KARBURATOR
Dalil Utama Karburator
Formulasi Laju Aliran Fluida Dalam Tabung Venturi Karburator
Prinsip Bernoulli Dlm Karburator

KOMPONEN UTAMA KARBURATOR
Sirkuit Karburator
Kamar Bahanbakar Dan Pelampung
Sirkuit Penuntun | Pilot Circuit
Corong Dan Moncong Dan Lorong Venturi | Funnel And Nozzle And Venturi Tunnel
Katup Cekik | Throttle Valve
Semburan Dan Penyembur | Jet: Idle Jet | Pilot Jet, Needle Jet, Dan Main Jet
Katup Sendat | Choke Valve

KARBURATOR STANDAR SUZUKI THUNDER
Jenis, Macam, Tipe Dan Model Karburator Standar Suzuki Thunder
Konstruksi Karburator Standar Suzuki Thunder
Spesifikasi Dan Komponen Standar Suzuki Thunder
Cara Kerja Diafragma Dan Piston Karburator Standar Suzuki Thunder
. . .

Tulisan ini akan diedit dan direvisi dr waktu ke waktu, sesuai dgn kebutuhan dan keperluan menyangkut karburator, terutama yg berkaitan dgn karburator digunakan Suzuki Thunder.

BAGIAN 2: PERAN KARBURATOR DALAM KENDARAAN BERMOTOR

Dlm spdmotor Suzuki Thunder, karburator adalah salah satu bagian yg paling banyak distel dan bahkan diganti, disamping busi, koil | ignitor, CDI | interuptor, dan sprocket. Mengapa karburator sering distel [set-up, tune-up] bahkan diganti oleh para pengendara yg menginginkan performa mesin dgn kecepatan tinggi, spt speed mania dan speed freak?





Sebenarnya karburator hanya satu bagian saja dr suatu sistem. Bagian lain spt busi, koil, CDI, knalpot, sprocket, tetap memegang peranan sama pentingnya. Dlm sistem secara keseluruhan, peran karburator hanyalah sbg pengatur masukan bahanbakar ke mesin. Lain tdk!

Karburator standar pabrikan suatu kendaraan sebenarnya adalah yg terbaik utk kendaraan tsb, krn sdh diperhitungkan secara matang kelebihan dan kekurangan tipe dan model digunakan agar sesuai dgn kemampuan dan performa kendaraan. Jika konfigurasi karburator diubah, dgn cara mengganti satu atau bbrp jet [main jet, pilot jet, dst], maka akan berdampak pd yg lain.





Pengunaan atau penggantian karburator akan mendatangankan kelebihan atau keuntungan pd satu sisi, tp juga sekaligus ada kekurangan atau kerugian pd sisi lain. Agar hal ini tak terlalu ekstrim, upayakan dlm pengubahan dan penggantian perbedaannya tak terlalu jauh dgn karburator standar asal pabrikan. Pemasangan dan penyetelan karburator hrs ditangani oleh teknisi yg memang mengerti ttg prinsip kerja karburator, agar karburator bekerja lancar pd semua kecepatan.

BAGIAN 3: KARBURATOR VS INJEKTOR BAHANBAKAR

Karburator adalah sebuah alat yg berfungsi mencampur bahanbakar dan udara dlm suatu perbandingan tertentu utk mesin pembakaran dan berbahanbakar petroleum yg dibakar percikan busi, yaitu mesin jenis SI-PRICE (spark-ignition petroleum reciprosal internal combustion engine).





Karburator dirancang dan dibuat pertama kali pd awal 1800an oleh Karl Benz, dipatenkan pd 1886. Kemudian dikembangkan pd 1893 oleh sepasang ilmuwan Hongaria, Donat Banki dan Janos Csonka. Karburator bekerja berdasarkan pd hukum Bernoulli, yg oleh dirumuskan 3 abad lampau oleh ahli fisika Daniel Bernoulli (1700-1782), dan kemudian dikembangkan oleh ahli fisika, G. B. Venturi (1746-1822), yg mengembangkan tabung yg kemudian dinamakan tabung Venturi.

Hingga pertengahan sampai akhir 1980an, karburator merupakan cara utama utk mengatur pemasukan bahanbakar dr tanki ke mesin. Stlh itu, cara injeksi bahanbakar menggunakan injektor mulai digunakan dan mengambilalih fungsi karburator, krn ternyata lbh efisien dan lbh baik utk mesin dlm mengurangi gas buang. Pertengahan sampai awal 1990an tampak adalah masa akhir pemakaian karburator, dan sejak 2000an karburator mulai ditinggalkan, kecuali utk kendaraan sederhana.

Sampai sekarang, karburator msh tetap digunakan dlm mesin kecil, spdmotor ringan atau spdmotor murah, dan dlm kendaraan bermotor model lama atau kendaraan khusus spt yg dirancang utk balapan tertentu. Kebanyakan mobil modern yg diproduksi sejak awal 1990an tlh menggunakan injeksi bahanbakar elektronik terkomputerisasi (computerized electronic fuel injection, CEFI). Alasan knp kebanyakan spdmotor msh menggunakan karburator adalah, krn karburator lbh murah. Namun sejak 2005 sdh banyak kendaraan model baru diperkenalkan dgn injektor.

BAGIAN 4: STRUKTUR DASAR KARBURATOR

Semua karburator berkerja dgn konsep dan prinsip dasar sama dan memiliki satu struktur dasar sama. Secara mendasar, suatu karburator terdiri dr sebuah tabung dan yg menyepit di bagian dlm dan sebuah katup pelat yg bisa diatur bergerak pd penampang tabung. Tabung dan plat ini disebut tabung Venturi (Venturi tube) dan pelat katup cekik (throttle valve plate). Guna tabung ini adalah utk mengatur rendah-tinggi tekanan udara dan lambat-cepat aliran udara, dan sedangan guna plat adalah utk mengatur luas penampang tabung Venturi dan sedikit-banyak udara masuk kedlm tabung Venturi karburator.





Konsep dasar pencampuran bahanbakar dan udara dlm karburator adalah dgn cara membuat tabung karburator sbg suatu tabung yg menyempit, shg tekanan udara didlm karburator lbh rendah drpd tekanan udara luar, tp kecepatan aliran udara didlm karburator lbh cepat drpd aliran udara diluar, dgn demikian udara luar akan menerobos masuk kedlm karburator, menguapkan bahanbakar, dan menendangnya masuk kedlm mesin. Pd bagian dimana tekanan udara mendekati nol, terbentuk vakum atau ruang hampa udara. Dlm vakum inilah terletak bbrp penyembur (jet) dgn moncong (nozzle) yg berlaku sbg penyemprot atau spruyer (sproeier, sprayer), yakni suatu lubang kecil dlm bentuk pembuluh rabut atau pipa kapiler yg memungkinkan pengkabutan bahanbakar dan membuat gas campuran bahanbakar dan udara tersedot kedlm vakum.











Jadi, karburator adalah suatu bagian mesin bahanbakar yg bertugas menyediakan gas campuran bahanbakar dan udara sblm memasuki kamar bakar mesin agar dapat dibakar dgn mudah dan sempurna oleh percikan busi mesin. Karburator harus mencampur udara dan bahanbakar dgn perbandingan sekitar 14,7 : 1 agar mesin dpt bekerja lancar pd tiap kelajuan. Pengendara mengendalikan kelajuan mesin dgn cara menaikkan atau menurunkan aliran gas campuran ini.

BAGIAN 5: JENIS DAN MACAM KARBURATOR

Meski semua karburator bekerja atas dasar satu prinsip sama, tp dlm penerapannya karburator banyak jenis dan macamnya.

Berdasarkan pd posisi pelat katup cekik (throttle valve) atau posisi karburator thdp bandar masuk (intake port) ke mesin, karburator dpt dibedakan atas:
arah-tegak (vertical draft):
arah-turun (down-draft | downward), katup cekik berada diatas, atau posisi karburator diatas mesin.
arah-naik (up-draft | upward), katup cekik berada dibawah, atau posisi karburator dibawah mesin.

arah-datar (horizontal draft):
arah-samping (side-draft | sideward), katup cekik berada disamping, atau posisi karburator disamping mesin.
Berdasarkan pd banyak tabung atau pipa Venturi, karburator dibedakan atas;
tong tunggal (single barrel), Venturi tunggal.
tong ganda (double barrel), Venturi ganda, primer dan sekunder, 1 katup cekik utk tiap Venturi.
tong rangkap (multiple barrel), Venturi rangkap: 4 barrel, 6 barrel, 8 barrel, dst.

Karburator tong tunggal digunakan oleh mesin silinder tunggal, atau oleh mesin silinder ganda (2 silinder) dan silinder rangkap (4, 6, 8 silinder, dst) dgn percabangan bandar masuk (intake fold) yg disebut rangkapan masuk (intake manifold).

Karburator tong ganda dpt digunakan oleh mesin silinder ganda ataupun silinder tunggal. Venturi dipisah atas Venturi primer dan Venturi sekunder.




sistem karburator rangkap-4 digunakan utk mobil unjukkerja tinggi 4-silinder atau 8-silinder.


Karburator tong rangkap, misalnya 4 tong digunakan oleh mesin 4 silinder, menggunakan 1 karburator 4 tong atau 2 karburator 2 tong yg dipasang sejajar | paralel, dimana masing-masing karburator memasok 2 silinder, dan ada 2 rangkapan masuk, utk silinder 1 dan 2, dan utk silinder 3 dan 4. Karburator 6 tong digunakan oleh mesin 6 silinder, terdiri dr 1 karburator 6 tong atau 3 karburator 2 tong. Demikian seterusnya. Bbg kombinasi teknik bisa digunakan, bergantung disain dan performa mesin diinginkan.

Suzuki Thunder menggunakan jenis karburator single-barrel side-draft.

BAGIAN 6: PERBEDAAN TEKANAN UDARA

Karburator spdmotor Suzuki Thunder tampak begitu rumit, tp dgn sedikit pengetahuan sederhana, anda bisa memahami bgmn karburator tsb bekerja, dan mendongkrak performa mesin Suzuki Thunder anda ke optimum.

Semua karburator kendaraan bermotor, baik utk spdmotor maupun mobil, pd dasarnya adalah sama. Semua karburator tsb bekerja atas dasar prinsip perbedaan tekanan udara (air pressure difference). Tekanan udara adalah suatu tekanan dahsyat yg menekan segala sesuatu, bahkan mampu mengangkat pesawat terbang dgn berat ribuan ton. Dgn membuat tekanan udara sedikit berbeda dlm mesin dan karburator kendaraan bermotor, kita dpt mengubah tekanan dan membuat udara dan bahanbakar mengalir dr tanki bahanbakar ke karburator hingga ke mesin.

Tekanan udara akan mendesak tekanan tinggi ke tekanan rendah. Ketika torak (zuiger, piston) silinder turun dlm mesin 4-tak [atau naik dlm mesin 2-tak], suatu tekanan rendah terjadi didlm mesin diatas torak silinder mesin 4-tak [atau didlm bak-kruk (crank-case) mesin 2-tak]. Krn mesin berhubungan dgn karburator, ketika katup (klep, valve) masukan bahanbakar membuka, tekanan rendah ini juga terjadi didlm karburator. Krn tekanan udara lbh tinggi diluar mesin dan karburator, maka udara akan menerobos kedlm karburator dan mesin sampai tekanan didlm karburator dan mesin setara dgn tekanan udara luar. Udara yg bergerak menerobos karburator akan menerjang bahanbakar dlm karburator dan membentuk gas campuran bahanbakar dan udara, dan mendorong gas ini kedlm mesin.









Tekanan udara disebut juga tekanan atmosfir (atmospheric pressure), diukur dlm unit atm (atmosfir), psi (pound per square inch), kg/cm2 (kilogram per squre meter), Pa (Pascal), N/m2 (Newton per square meter), mmHg, dlsb. Unit ukuran samadgn yg digunakan utk pengukuran tekanan ban (tyre pressure). Ukuran tekanan udara tepat pd permukaan air laut rerata dinyatakan sbg 1 atm, dimana 1 atm = 1,033.23 kg/cm2 = 14,695.9 psi = 1,013.25 x 10^5 Pa.

Tekanan udara bbg tempat di permukaan Bumi yg memiliki ketinggian berbeda tentu berbeda, tp utk dataran daratan yg tingginya relativ tak terlalu tinggi dr permukaan laut, variasi tekanan rak terlalu besar dan msh sekitar 1 atm. Secara kasar, dpt kita katakan bahwa, di daratan, dimana-mana, tekanan udara lbh-kurang 1 atm.

BAGIAN 7: TEKANAN UDARA DAN PENYEMPROTAN BAHANBAKAR

Utk memahami bgmn karburator bekerja, kita hrs meninjau pd azas atau prinsip Bernoulli. Prinsip ini menjelaskan bahwa kecepatan udara saling bergantungan dgn tekanan udara. Jika udara bergerak makin cepat, maka tekanan udara makin rendah, dan sebaliknya.

Pernyataan pinsip Benaulli lbh-kurang sbb: "penurunan tekanan gas [uap, udara] selaras dgn peningkatan | kenaikan kecepatan gas tsb, dan selaras dgn penyempitan penampang lorong dilewati gas tsb. Dlm keadaan ideal tertentu, perbanding perubahan tekanan dan kecepatan udara ini hampir linier. Misalnya, jika kecepatan naik 3 x lipat, maka tekanan turun 3 x lipat.

Secara mendasar, kerja karburator mirip spt semprotan anti nyamuk cair, atau semprotan utk mencat kendaraan. Cairan diseprot keluar sbg gas melalui pipa kecil yg berujung pd sebuah moncong (nozzle) shg terjadi semburan (jet), dan krn itu alat sedemikian disebut penyemprot atau spruyer (sproeier, sprayer).

Perbedaan luas penampang pipa Venturi dlm karburator menyebabkan perbedaan tekanan udara, antara udara diluar dan didlm karburator, dimana krn penampang luar pipa Venturi lbh luas drpd penampang dlm pipa Venturi, tekanan diluar karburator lbh tinggi drpd tekanan udara didlm karburator, shg udara luar menerobos masuk kedlm karburator, dimana kecepatan udara makin meningkat makin masuk kdlm karburator. Akibatnya, cairan bahanbakar dlm ruangan penampungan karburator didesak menyembur ke lorong percampuran bahanbakar dan udara utk seterusnya disedot oleh kevakuman mesin melalui bandar masukan.











Lantas bgmn caranya catu | pasok (supply) bahanbakar bisa diatur? Utk mesin dlm keadaan diam [idle] dan dlm keadaan dibawah percepatan | akselerasi?

BAGIAN 8: PENGATURAN TEKANAN UDARA DAN ALIRAN BAHANBAKAR

Kebanyakan org menduga atau beranggapan bahwa pedal atau tuas akselerasi mengendalikan aliran bahanbakar dr karburator ke mesin. Padahal tdk demikian, melainkan akselerator hanya berfungsi memicu aksi tertentu karburator, yakni membuka pelat katup cekik (throttle valve plate) shg memungkinkan udara menerobos masuk kedlm karburator, dimana makin tinggi akselerasi, makin lebar pembukaaan pelat katup cekik. Jadi akselerator mengendalikan kuantitas udara masuk ke karburator.





Kecepatan aliran udara memasuki karburator, sbgmn diatur oleh karburator, mempengaruhi tekanan udara dlm karburator dan mengatur kuantitas bahanbakar yg dicatu | dipasok ke aliran udara mesin. Pekerjaan karburator samasekali tdk dpt disepelekan, krn ia melakukan tugas pengolahan yg sangat presisi. Jika karburator gagal melakukan percampuran udara dan bahabakar dlm rasio tak seimbang, maka mesin tak bekerja dgn benar, mesin membrebet dan knalpot meletup.

Kuantitas aliran bahanbakar bisa diatur dgn cara mengatur tekanan udara, dan tekanan udara bisa diatur dgn cara mengatur kecepatan udara, dan kecepatan udara bisa diatur dgn cara mengatur luas penampang lorong udara. Nah, luas penambang lorong udara ini diatu melalui kisi atau pelat penghalang yg berlaku sbg katup buka-tutup yg dsebut katup tenggorokan atau katup cekik (throttle valve).





Dgn mengatur buka-tutup pelat katup cekik ini, kecepatan udara yg menerobos karburator bisa diatur, shg keceatan dan tekanan udara bergantung pd pelebaran atau penyepitan lorong terobosan udara kdlm karburator. Gerakan pelat katup cekik ini diatur oleh gerakan akselerator, dr pedal atau tuas akselerasi [peal atau tuas gas].

BAGIAN 9: PENYAMPURAN UDARA DAN BAHANBAKAR

Pelat katup cekik menutup penuh atau hampir menutup penuh ketika mesin dlm keadaan diam [idle]. Udara hanya bisa memasuki karburator melalui celah saluran kecil yg pembukaannya diatur oleh sekrup atur campuran diam (idle mixture adjusting screw) [sekrup setelan angin], dan bahanbakar hanya mengalir melalui saluran penyembur diam (idle jet).

Melalui sekrup setelan angin, perbandingan campuran bahanbakar dan udara bisa diatur. Perbandingan ideal campuran antara udara dan bahanbakar dan 14,7 : 1 atau mendekati 15 : 1. Perbandingan ini disebut rasio standar Stoichiometrik. Pd karburator biasa, rasio ini diatur secara manual berdasarkan kepekaan teknikan. Pd kendaraan modern yg menggunakan sistem komputer, rasio ini diatur secara elektronik, spt pd kendaraan menggunakan EFI (electronic fuel injection).





Jika rasio melampaui rasio standar, yakni bahanbakar terlalu banyak, mk dikatakan campuran terlalu kaya (rich) atau gemuk (fat), dimana rasio mencapai 18,5 : 1. Sebaliknya jika rasio dibawah rasio standar, yakni bahanbajar terlalu sedikit, mk dikatakan campuran terlalu miskin (poor) atau kurus (lean), dimana rasio mencapai 8 : 1.





Jika terlalu sedikit bahanbakar dicampur dgn udara, gas campuran akan kurus atau miskin bahanbakar, dan mesin kering (dry) shg tak mau hidup, atau jika hidup, maka akan sering mati. Sebaliknya, jika terlalu banyak bahanbakar dicampur dgn udara, gas campuran akan gemuk atau kaya bahanbakar, dan mesin banjir (flood) bila dingin, atau jika panas, maka mesin kepanasan dan dan knalpot berasap, krn sebagian gas tak dpt dibakar oleh percikan busi dan terbuang sbg tenaga panas tak berguna, efisiensi mesin menurun dan boros bahanbakar.





Ketika pedal atau tuas akselerasi ditekan, pelat katup cekik membuka, dimana pembukaannya selaras dgn tekanan pedal atau tuas akselerasi. Udara menerobos karburator melalui lorong cekik dan mendorong bahanbakar melalui saluran penyembur lain. Ketika pelat katup membuka melampaui 50%, yg berarti lbh setengah penampang lorong terbuka, udara akan menedang bahanbakar melalui saluran penyembur utama (main jet).

BAGIAN 10: PENGKABUTAN BAHANBAKAR DAN PENYEDOTAN GAS

Sbgmn tlh dijelaskan diatas, karburator bekerja dgn cara memanfaatkan perbedaan tekanan udara, antara udara diluar dan didlm karburator dan didlm silinder mesin.

Corong udara dlm karburator berbentuk tabung atau pipa yg menyepit kedlm, gunanya adalah agar tekanan udara didlm karburator lbh rendah drpd tekanan udara diluar karburator. Akibatnya udara luar menerobos masuk kedlm karburator, dimana makin menyempit tabung, makin merendah tekanan udara dlm karburator, dan makin meninggi kecepatan udara melewatinya dan menendang cairan bahanbakar yg ada dlm karburator shg menjadi uap | gas.

Agar cairan bahanbakar mudah diuapkan, cairan bahanbakar disalurkan lewat pipa kapiler atau pembuluh rambut menyepit pd ujungnya dan membentuk moncong (nozzle), shg bahanbakar dimasukkan kedlm ruang terobosan udara dlm bentuk semprotan oleh moncong yg berlaku sbg penyemprot atu spruyer (sproeier, sprayer), dan ketika dihantam udara terjadi proses penguapan cairan bahanbakar, dan krn itu proses ini disebut proses pengkabutan.





Ketika torak (zuifer, piston) bergerak turun dr TMA|TDP (titik-mati atas | top death-point) ke TMB|BDP (titik-mati bawah | bottom death-point), terjadi perbedaan tekanan udara dlm karburator dan dlm silinder mesin, dimana dlm silinder udara mendekati hampa (vacum), shg udara di karburator disedot atau dihisap masuk kedlm silinder mesin, dan krn itu langkah torak ini disebut langkah penyedotan (suction) atau penghambilan (intake) gas campuran bahanbakar dan udara.

BAGIAN 11: DALIL UTAMA KARBURATOR

Dalil utama tekanan udara yg digunakan dlm karburator adalah sbb.
Udara adalah gas, shg memiliki sifat selalu menyesuaikan volume dan bentuknya dgn volume dan bentuk ruang dimana dia berada.

Jika udara berada dlm suatu pipa, tabung atau silinder, mk volume udara pd tiap bagian pipa adalah tetap sama, tp kerapatan udara berbeda pd bagian pipa dgn luas penampang berbeda, krn udara senantiasa menyesuaikan bentuknya dgn bentuk pipa.

Udara selalu mengalir dr tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Sbgm kita ketahui, aliran gerak perpindahan udara ini dinamakan angin.

Jika udara mengalir melalui suatu pipa, maka udara selalu mengalir dr bagian pipa dng luas penampang besar ke bagian lain pipa dgn luas penampang kecil, dgn kata lain, dr bagian lebar pipa ke bagian sempit pipa, krn tekanan udara lbh tinggi pd bagian lebar pipa dan lbh rendah pd bagian sempit pipa.

Jika udara mengalir melalui suatu pipa, maka aliran udara lbh lambat pd bagian lebar pipa dan lbh cepat pd bagian sempit pipa, krn kerapatan udara lbh renggang pd bagian lebar pipa drpd kerapatan udara pd bagian sempit pipa, krn tekanan udara lbh tinggi pd bagian lebar pipa dan lbh rendah pd bagian sempit pipa.
Secara mendasar, perilaku udara adalah sama atau serupa dgn perilaku air, selalu meneyesuaikan bentuk dgn tempatnya, dan selalu mengalir dr tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekan rendah, dan mengalir lbh cepat ketika melalui bagian sempit. Keduanya disebut sbg fluida, dan dinamika aliran fluida (flud flow dynamics) masing-masing disebut sbg dinamika-udara atau areodinamika (aerodynamics) dan dinamika-air atau hidroinamik (hydrodynamics).

Gerak suatu fluida ditandai oleh 3 (tiga) hal berikut.
aliran (flow).
arus (current), atau bagian aliran, yg menentukan arah aliran.
cucuran (stream), atau himpunan aliran, atau keseluruhan aliran dlm arah tertentu.
. . .


FORMULASI LAJU ALIRAN FLUIDA DALAM TABUNG VENTURI KARBURATOR
R = V / t = s . A / t = v . t . A / t = v . A

R = v1 . A1 = v2 . A2
dimana,
R, debet atau kadar aliran (rate of flow), dlm m3/sec (cubic meter per second).
V, volume fluida, dlm m3 (cubic meter).
A, luas penampang (cross-sectional area) pipa, dlm m2 (square meter).
s, jarak ruang (space distance) dlm pipa, atau panjang bagian pipa, dlm m (meter).
t, jangka waktu (time duration) aliran, dlm s (second).
v, kecepatan aliran (velocity of flow), dlm m/s (meter per second).
Jadi debet atau kadar aliran, alias volume aliran persatuan waktu, berbanding lurus dgn luas penampang pipa. Sedangkan kecepatan aliran fluida dlm pipa berbanding terbalik dgn luas penampang pipa. Makin sempit penampang, makin cepat aliran, dan sebaliknya.

BAGIAN 12: PRINSIP BERNOULLI

Konsep digunakan utk menghasilkan perbedaan tekanan dlm karburtaor adalah samadgn yg digunakan urk menghasilkan perbedaan tekanan pd pesawat terbang, aerofoil, hidrofoil, dan jetfoil, yaitu prinsip Bernoulli, yg dirumuskan 3 abad lampau oleh ahli fisika Daniel Bernoulli (1700-1782).

Formula Bernoulli menyatakan bahwa tekanan fluida berbanding terbalik dgn kecepatannya. Makin tinggi kecepatan fluida, makin rendah tekanannya, dan sebaliknya, makin rendah kecepatah fluida, makin tinggi tekanannnya.

Utk fluida dgn volume V bobot m,
m = rho . V = rho . s . A = rho . v . t . A

m = rho . v1 . t . A1 = rho . v2 . t . A2
dimana
m, bobot | masa (mass) fluida, dlm kg (kilogram).
V, volume fluida, dlm m3 (cubic meter).
rho, kerapatan boboot (mass density) fludia, dlm kg/m3 (kilogram per cubic meter).
A, luas penampang (cross-sectional area) pipa, dlm m2 (square meter).
s, jarak ruang (space distance) dlm pipa, atau panjang bagian pipa, dlm m (meter).
t, jangka waktu (time duration) aliran, dlm s (second).
v, kecepatan aliran (velocity of flow), dlm m/s (meter per second).
Berdasarkan hukum kekekalan tenaga (conservation of energy), formula diatas dipindahkan sbb.
dW = dPE + dKE

dW = m . g . h = rho . g . h . v . A . t . A = p . v . A . t

dW = p1 . v1 . A1 . t - p2 . v2 . A2 . t

dW = p1 . m / rho - p2 . m / rho

dPE = m . g . h2 - m . h . h1

dKE = 1/2 . m . v2^2 - 1/2 . m . v1^2
Dengan menggantikan nilai dW, PE dan dKE, diperoleh,
p1 . m / rho - p2 . m / rho = m . g . h2 - m . g . h1 + 1/2 . m . v2^2 - 1/2 . m . v1^2
Kemudian dgn membagi dgn m dan mengali dgn rho, diperoleh,
p1 - p2 = rho . g . h1 - rho . g . h2 + 1/2 . rho . v2^2 - 1/2 . rho . v1^2

p1 + rho . g .h1 + 1/2 . rho . v1^2 = p2 + rho . g .h2 + 1/2 . rho . v2^2
dpt disederhanakan sbb,
p2 - p1 = rho . g (h1 - h2)

rho . g . h = 1/2 . rho . v^2

v = (2 . g . h)^1/2

R = v . A = A . (2 . g . h)^1/2

p1 + 1/2 , rho . v1^1 = p2 + 1/2 . rho . v2^2
dimana,
W, usaha (work) atau tenaga total (total energy), dlm J (Joule).
PE, tenaga tempat (potential energy), dlm J.
KE, tenaga gerak (linetik energy), dlm J.
g, percepatan berat (acceleration due gravity), dlm m/s2 (meter per square second).
p, tekanan (pressure) fluida, dlm Pa (Pascal), atau N/m2 (Newton per square meter).

BAGIAN 13: SIRKUIT KARBURATOR

Sistem karburator terdiri dr bbrp bagian, yg saling tumpang-tindih (overlap) satu thdp yg lain, dan lebih-kurang bisa dipecah sbb.
kamar pelampung (float chamber), yakni ruangan penampungan sementara cairan bahanbakar yg menggunakan pelampung (float) sbg kendali tinggi permukaan cairan bahanbakar. Berfungsi sbg penyangga bahanbakar (fuel buffer) antara tanki bahanbakar dan kamar bakar mesin.

sirkuit penuntun (pilot circuit), sirkuit diam (idle circuit), atau sirkuit kelajuann rendah (low speed circuit),
termasuk jet penuntun (pilot jet), atau jet diam (idle jet), atau jet pelan (slow jet) atau jet kelajuan rendah (low speed jet). Berfungsi mengatur aliran bahanbakar ketika kendaraan dlm keadaan diam sampai bergerak dgn kelajuan rendah.

sirkuit pendukung (support circuit), atau sirkuit kelajuan sedang (medium speed circuit),
termasuk jet jarum dan jarum jet (needle jet and jet needle), dimana jet jarum disebut juga sbg jet pelampung, krn dikendalikan oleh pelampung. Berfungsi utk meneruskan dan menghentikan aliran bahanbakar dr tanki bahanbakar ke kamar pelampung dlm karburator sblm dicatu | dipasok ke kamarbakar mesin.

lorong Venturi (Venturi tunnel), yakni lorong utama terobosan udara yg kemudian bercampur dgn bahanbakar dan bersama masuk kedalam badar masuk (intake port) mesin, sbg gas campuran yg siap dibakar oleh percikan elektroda busi dlm mesin.

katup cekik (throttle valve) dan katup torak (piston valve), yakni katup yg mengubah sempit-lebar penampang dlm lorong Venturi, utk mengatur sedikit-banyak udara memasuki karburator.

sirkuit utama (main circuit), atau sirkuit kelajuan tinggi (high speed circuit),
termasuk jet utama (main jet), atau jet cepat (fast jet) atau jet kelajuan tinggi (high speed jet). Berfungsi mengatur aliran bahanbakar ketika kendaraan bergerak dgn kelajuan tinggi.

sirkuit sendat (choke circuit), yakni sirkuit utk memperbanyak bahanbakar memasuki mesin utk sementara waktu ketika mesin dlm keadaan dingin atau terjadi pengembunan | pembekuan dlm lorong Venturi.
. . .






Masing-masing bagian ini akan dibahas dan dikupas lbh rinci dlm pemaparan selanjutnya.

BAGIAN 14: KAMAR BAHANBAKAR DAN PELAMPUNG

Kamar pelampung (float chamber) pd karburator berperan sbg penampung sementara sejumlah kecil cairan bahanbakar, yg dialirkan dr tanki bahanbakar melalui penapis bahanbakar, agar bahanbakar selalu tersedia dlm kuantitas mencukupi dlm karburator. Pelampung berfungsi utk mengendalikan dan menjaga tinggi permukaan cairan bahanbakar dlm kamar tsb agar selalu tetap, dgn cara menyesuaikan buka-tutup katup masuk bahanbakar ke karburator.

Ketika mesin mengkonsumsi bahanbakar, permukaan cairan turun. Ketika permukaan cairan turun, pelampung turun dan membuka katup, yg disebut katup jarum (needle valve), shg bahanbakar mengaliri kamar pelampung, dan permukaan cairan naik. Ketika permukaan cairan naik, pelampung naik dan menutup katup, shg bahanbakar berhenti mengaliri kamar pelampung.





Jadi guna pelampung adalah utk menjaga agar ketinggian bahanbakar pd bak penampungan tetap pd suatu ketinggian tertentu. Jika tinggi permukaan bahanbakar berada dibawah level seharusnya, maka pelampung akan turun dan membuka katup, shg bahanbakar memasuki karburator via penapis bahanbakar dr tanki bahanbakar.

Sifat cairan adalah selalu mengalir utk mencapai keseimbangan pd tinggi permukaan sama. Dgn demikian, tinggi permukaan bahanbakar dlm karburator akan sama, baik di bak pelampung mapun di semua saluran dlm karburator. Level ini hrs selalu tetap, tak boleh lbh tinggi dan tak boleh lbh rendah drpd level tlh ditentukan dlm rancangan aliran bahanbakar, dan level ini dijaga oleh pelampung.

Jika permukaan bahanbakar terlalu tinggi, maka karburator banjir (flood), dan bahanbakar akan luber (overflow) ke mesin dan membahasi elektroda busi. Sebaliknya, jika permukaan bahanbakar terlalu rendah, maka karburator kering (dry), dan bahanbakar tak dpt mencapai saluran yg berada pd ketinggian tertentu, shg semburan bahanbakar ke mesin tak dpt dilakukan.

BAGIAN 15: SIRKUIT PENUNTUN | PILOT CIRCUIT

Sirkuit sekunder atau pembantu digunakan utk mengendalikan sirkuit utama (main circuit) dan merupakan bagian atau sub-sirkuit dr sirkuit utama, disebut juga sistem penuntun (pilot system) atau sirkuit diam (idle circuit).

Sirkuit penuntun | pilot terdiri dari:
penyembur udara penuntun (pilot air jet, PAJ)
penyembur bahanbakar penuntun (pilot fuel jet, PFJ), atau disebut penyembur penuntun (pilot jet, PJ) saja, atau disebut juga penyembur diam (idle jet, IJ), atau penyembur pelan (slow jet, SJ).
sekrup atur bahanbakar penuntun (pilot fuel adjusting screw), atau sekrup atur bahanbakar diam (idle fuel adjusting screw)

BAGIAN 16: CORONG DAN MONCONG DAN LORONG VENTURI | FUNNEL AND NOZZLE AND VENTURI TUNNEL

Corong (funnel) adalah pipa atau tabung yg memiliki perubahan penampang dr lebar ke sempit dlm panjangnya, dan umumnya berbentuk spt botol, kerucut, atau terompet.

Moncong (nozzle) adalah bagian ujung pipa atau corong yg sempit dan runcing. Moncong ini berlaku sbg penyembur (jet) dan penyemprot atau spruyer (sproeier, sprayer) bahanbakar, shg cairan disemprotkan menjadi uap atau gas.

Pipa Venturi, adalah corong dgn moncong, biasanya disebut Venturi saja, dinamakan demikian dr nama seorg ahli fisika, G. B. Venturi (1746-1822), yg melakukan pengukuran kecepatan fluida menggunakan corong dgn moncong.








Didlm karburator ada suatu Venturi [lihat ilustrasi]. Venturi ini merupakan pembatas didlm karburator shg mendorong udara luar utk masuk dgn kecepatan tinggi kedlm karburator. Udara yg menerobos cepat kedlm karburator ini akan membuat tekanan udara dlm karburator menjadi lbh rendah. Makin cepat udara menerobos masuk, makin rendah tekanan dlm karburator. Jadi Venturi dlm karburator berfungsi utk menghasilkan semburan udara atau jet!

Tabung Venturi bertugas mencampur bahanbakar dan udara, terletak di kerongkongan (throat) karburator, membentuk jalur yg menyempit hingga penampangnya kecil dan kemudian melebar lagi, shg meningkatkan kecepatan udara menerobos masuk kedlm karburator, dan menurunkan tekanannya. Tekanan udara yg lbh tinggi dlm kamar pelampung mendesak bahanbakar melalui jet kedlm tabung Venturi. Udara menabrak cairan bahanbakar ini dan mengubahnya menjadi uap. Ruang hampa udara atau vakum didlm bandar masukan menarik gas campuran bahanbakar dan udara kedlm mesin.











Jadi Venturi adalah bagian yg menyempit pd lubang utama karburator. Rancang bangun bentuknya digunakan utk memasukkan udara dr luar ke dlm karburator. Sesuai prinsip Bernoulli, makin menyempit Venturi, makan meninggi kecepatan aliran udara melewatinya, dan makin merendah tekanan udara tsb. Shg pd bagian ujung Venturi, tekanan udara mendekati nol atau hampa (vacum) tp kecepatannya mendekati maksimum, dan dgn demikian, cairan bahanbakar dpt mengalir melewati jet.

Berdasarkan pd formula kontinuitas atau rumus kesinambungan aliran,
v1 . A1 = v2 . A2

A1 = pi . 1/2 . d1^2 = pi . r1^2
A2 = pi . 1/2 . d2^2 = pi . r2^2
dimana,
v1, kecepatan udara di pangkal Venturi, atau lubang masuk udara karburator, dlm m/s (meter per second)
v2, kecepatan udara di ujung Venturi, dlm m/s.
A1, luas penampang pangkal Venturi, dlm m.
A2, luas penampang ujung Venturi, dlm m.
d1, garistengah | diameter penampang pangkal Venturi, dlm m.
d2, garistengah | diameter penampang ujung Venturi, dlm m.
r1, jejari | radius penampang pangkal Venturi, dlm m.
r2, jejari | radius penampang ujung Venturi, dlm m.
pi, konstanta lingkaran Archinedes = 3,142 [approx.]
Sbg contoh, jika penampang pangkal Venturi berdiameter 30 mm, dan penampang ujung berdiameter 15 mm,dan kecepatan aliran udara di mulut karburator adalah 3 m/s, maka kecepatan aliran udara didlm karburator adalah 12 m/s atau 4 x lipat.
v2 = (v1 x A1) / A2 = (v1 x pi x 1/2 x d1^2) / (pi x 1/2 x d2^2)
v2 = (3 x 3,142 x 1/2 x 30^2) / (3,142 x 1/2 x 15^2) = 3 x 2^2 = 3 x 4 = 12 m/s

BAGIAN 17: KATUP CEKIK | THROTTLE VALVE

Katup cekik atau trotel (throttle valve) adalah suatu katup buka-tutup yg berfungsi utk mengubah luas penampang pipa, sedemikian shg luas penampang bisa diatur lebar atau sempit, utk mengatur laju aliran fluida melaluinya. Kebanyakan karburator spdmotor dikendalikan oleh posisi cekikan (throttle) dan bukan oleh laju mesin.









Jadi, katup plat trotel berfungsi mengatur kelajuan mesin melalui pengaturan kuantitas gas campuran udara dan bahanbakar yg memasuki bandar masukan, dgn cara mengatur kuantitas udara yg menerobos karburator. Katup ini dikendalikan oleh tuas atau pedal percepatan | akselerasi. Katup ini hampir menutup penuh ketika mesin dlm keadaan tanpa beban | idel, dan membuka ketika tuas atau pedal percepatan ditekan.





Ketika katup trotel terbuka, bahanbakar akan masuk kedlm karburator melalui berbagai jets, dan bercampur dgn udara. Ketika katup throttle 0% s/d 30% terbuka, idle jet | pilot jet bekerja. Ketika antara 15% s/d 60% terbuka, needle jet bekerja. Kemudian antara 20% s/d 80% terbuka, maka jet needle bekerja. Sedangkan antara 60% s/d 100% terbuka, main jet bekerja.





Jadi, dgn kata lain, pilot jet bekerja utk mengatur pemasukan bahanbakar dr saat pelat katup cekik menutup s/d lbh-kurang 1/4 terbuka. Kemudian needle jet bekerja dr saat pelat katup cekik 1/4 s/d 3/4 membuka. Terakhir main jet bekerja dr saat lbh-kurang 1/2 s/d penuh membuka.





Perubahan ukuran jet akan menentukan kuantitas bahanbakar yg masuk dr tanki bahanbakar ke karburator dan dr karburator ke bandar masukan mesin. Semua jet sdh diset oleh pabrikan sedemikian agar ukuran masing2 seimbang. Jika salah satu jet diganti ukurannya sedangkan yg lain tetap, maka akan ada ketimpangan antara catu dan permintaan (supply dan demand) aliran bahanbakar dlm karburator.

Jika ukuran jet diperbesar, kuantitas bahanbakar akan mengalir lbh banyak, secara sepintas tampak akan meningkatkan tenaga mesin, tp tak sesederhana itu, krn belum tentu semua gas dpt dibakar habis oleh percikan busi, tp yg jelas pemakaian bahanbakar akan jauh lbh boros. Lain drpd itu aliran udara pun hrs dpt mengimbangi aliran bahanbakar, krn jika tdk, mk tak dpt dicapai perbandingan campuran bahanbakar dan udara yg dpt dibakar dgn mudah dan sempurna oleh percikan busi. Kesalahan ekstrim pengaturan akan membuat mesin membrebet dan meletup dan knalpot menembak.

Intinya bahanbakar tak boleh terlalu kaya (rich) dam tak boleh terlalu miskin (poor) atau kurus (lean). Melainkan hrs pas.

BAGIAN 18: SEMBURAN DAN PENYEMBUR | JET: IDLE JET | PILOT JET, NEEDLE JET, DAN MAIN JET

Semburan atau jet adalah fluida, aliran udara atau air, gas atau cairan, yg bergerak sangat cepat krn melalui suatu moncong (nozzle). Istilah jet juga digunakan utk menyatakan sistem, perangkat, atau peranti digunakan utk menghasilkan semburan tsb.





Berdasarkan penggunaannya ada 2 macam jet, yaitu:
jet udara (air jet, AJ).
jet bahanbakar (fuel jet, FJ), yg biasa disebut jet saja.
Sedangkan berdasarkan pembagian tugas kerjanya ada 3 macam jet, yaitu:
jet penuntun (pilot jet, PJ), atau jet diam (idle jet, IJ), atau jet pelan (slow jet, SJ) atau jet kecepatan rendah (low speed jet, LSJ).
jet udara penuntun (pilot air jet, PAJ).
jet bahanbakar penuntun (pilot fuel jet, PFJ), biasa disebut jet pilot (pilot jet, PJ), saja.

jet jarum (needle jet, NJ), atau jet pelampung atau jet kecepatan sedang.
jet utama (main jet, MJ), atau jet cepat (fast jet, FJ) atau jet kecepatan tinggi (high speed jet, HSJ).
jet udara utama (main air jet, MAJ).
jet bahanbakar utama (amin fuel jet, MFJ), biasa disebut jet utama (main jet, MJ) saja.

BAGIAN 19: PENYEMBUR PENUNTUN | PILOT JET, PJ | PENYEMBUR DIAM | IDLE JET, IJ

Gunanya adalah utk mengatur pasok bahanbakar minimum ketika mesin dlm keadaan idle. Pasok minimum bergantung pd setelan sekrup idle. Pengaturan ini menentukan keiritan konsumsi bahanbakar. Semburan bahanbakar melalui idle jet akan berhenti ketika kendaraan bergerak dlm kecepatan tinggi.

Semburan idle jet diatur oleh katup idle, yg disebut juga katup selenoid atau pemotong bahanbakar (fuel cut). Katup ini membuka ketika idle dan menutup ketika terjadi akselerasi.

Ganguan pd idle jet akan membuat mesin mati atau tersendat pd saat idle.

BAGIAN 20: PENYEMBUR JARUM | NEEDLE JET, NJ DAN JARUM PENYEMBUR | JET NEEDLE

Gunanya adalah utk mengatur pasok bahanbakar agar kuantitasnya selalu tetap dlm kamar pelampung.

Ketika mesin mengkonsumsi bahanbakar, permukaan cairan turun. Ketika permukaan cairan turun, pelampung turun dan membuka katup penyembur jarum (needlle jet valve), shg bahanbakar dr tanki bahanbakar melalui penapis bahanbakr mengaliri kamar pelampung, dan permukaan cairan naik. Ketika permukaan cairan naik, pelampung naik dan menutup katup ini, shg bahanbakar berhenti mengaliri kamar pelampung.

Sedangkan jarum penyembur gunanya aalah utk mengatur sempit-lebar celah pembukaan katup. jadi debet atau kuantitas aliran volume bahanbakar per satuan waktu, selain ditentukan oleh sempit-lebar penampang penyembur jarum, juga ditentukan oleh setelan jarum penyembur.

Intinya aliran bahanbakar dr tanki ke karburator hrs pas sesuai kebutuhan, tak boleh kebanyakan dan tak boleh kekurangan, yg dpt membuat karburator meluap dan banjir (flood) atau malah kering (dry).

BAGIAN 21: PENYEMBUR UTAMA | MAIN JET, MJ

Gunanya adalah utk mengatur semburan bahan bakar ke saluran mesin ketika terjadi akselerasi. Besar lubang main et menentukan banyaknya aliran bahanbakar per stuah waktu. Makin besar ukuran main jet, makin deras aliran, tp makin boros bahanbakar. Jika ukuran main jet 100, maka berarti diameternya 1 mm, krn ukurannya dinyatakan sbg perkalian dr 1/100 mm.





Jika diameter main jet diperbesar, sampai batas tertentu, debet aliran bahanbakar lbh banyak, bahanbakar lbh boros, gas campuran lbh kaya, dam mesin lbh bertenaga. Tp ini hanya sampai batas tertentu dpt diakomodasi oleh mesin, dimana tak semua gas dpt dibakar oleh percikan busi dlm jangka waktu pembakaran. Selebihnya tak ada gunanya dan merupakan pemborosan, dan bahkan mengganggu kesimbangan karburator dan mesin.

Sebaliknya, jika diameter main jet diperkecil, sampai batas tertentu, debet aliran bahanbakar lbh sedikit, bahanbakar lbh irit, gas campuran lbh miskin, dan mesin kurang bertenaga. Tp ini hanya sampai batas tertentu dpt diakomodasi oleh mesin, atau mesin tak mau hidup atau mati, krn tak cukup gas dpt dibakar oleh percikan busi utk menghasilkan tenaga menggerakan mesin. Jadi pengiritan berebihan pun tak ada gunanya, krn mesin tk bertenaga.

BAGIAN 22: KATUP SENDAT | CHOKE VALVE

Pelat katup sendat (choke valve) sekilas tampak mirip degn pelat katup cekik (throttle valve), tp fungsinya adalah mengatur kuantitas udara yg menerobos karburator. Jika katup ini sedikit tertutup, mk venturi agak tertutup, shg udara masukakan berkurang, dam akan lbh banyak bahanbakar dan sedikit udara memasuki karburator. Gunanya adalah agar ketika mesin dingin, busi lbh mudah membakar gas campuran bahanbakar dan udara.








Kebanyakan karburator model lama menggunakan katup sendat manual, sedangkan karburator model baru memggunakan katup sendat otomatik, misalnya terbuat dr material bi-metal yg peka thdp suhu, yakni yd memiliki koefisien muai ruang yg sangat sensitiv thdp temperatur. Bbrp karburator menggunakan kombinasi keduanya.





Jadi gunanya choke ini adalah utk membuat campuran bahanbakar dan udara menjadi kaya, dan biasanya digunakan pd saat pertama kali menghidupkan mesin pd pagi hari, krn ketika mesin msh dingin atau belum cukup panas, pembakaran memerlukan lbh banyak bahanbakar utk mencapai titik ambang (threshold point) pembakaran, krn proses ini bergantung pd suhu (temperature dependent), dan dimana kerapatan bobot (mass density) molekul, baik udara maupun bahanbakar bergantung pd suhu.

BAGIAN 23: JENIS, MACAM, TIPE DAN MODEL KARBURATOR STANDAR SUZUKI THUNDER

Suzuki Thunder menggunakan karburator single-barrel side-draft kecepatan tetap (constant velocity), Mikuni tipe BS, model BS 26 SS. Pd karburator tipe ini aliran udara dlm lorong Venturi senantiasa dipertahankan dlm rangkum kecepatan tetap tertentu, tak pernah berubah, sesuai dgn luas penampang Venturi.





Berdasarkan pd sistem katup cekik (throttle valve), karburator Mikuni dibedakan menjadi dua tipe yaitu, tipe VM dan BS.

Secara konstruksi umum tipe VM dan BS sama, kecuali dlm hal katup cekik dan katup torak (piston valve). Perbedaan utama dua tipe karburator tsb adalah:
Tipe VM : Tanggapan|respon cepat pd saat awal (0.2 - 0.3 detik) dgn pengendalian yg tepat oleh pengendara.
Tipe BS : Pd awal pecepatan|akselerasi, respon tak secepat tipe VM, namun demikian akselerasi yg halus dpt dicapai walau pengoperasian katup cekik kasar. Hal ini dikarenakan kontrol vakum katup torak.
Cara kerja karburator tipe BS sama pd Suzuki Thunder EN 125, FU 125, FU 150 SC, FXR 150, GSX 250.

Sumber informasi: ISI (IndoMobil Suzuki Internasional), buku pegangan suku-cadang dan layanan Suzuki Thunder.

BAGIAN 24: KONSTRUKSI KARBURATOR STANDAR SUZUKI THUNDER

Silahkan lihat ilustrasi berikut.





Sumber informasi: ISI (IndoMobil Suzuki Internasional), buku pegangan suku-cadang dan layanan Suzuki Thunder.

BAGIAN 25: SPESIFIKASI DAN KOMPONEN KARBURATOR STANDAR SUZUKI THUNDER






tipe dan model; Mikuni BS 26 SS
no identifikasi (ID): 26-183
idle RMP: 1450 ± 50 rpm
diameter bolongan (bore): 26 mm
tinggi pelampung (float height): 29 ± 0,5 mm
starter jet (SJ): # 37,3 = 0,375 mm
sekrup pengatur campuran idle (idle mixture adjusting screw), sekrup idle (idle screw), atau sekrup pilot (pilot screw): pre-set 2,5/8 turn-out
idle jet (IJ), atau pilot jet (PJ): # 12,5 = 0,125 mm [bisa diganti s/d # 15]
pilot air jet (PAJ): 1,25
needle jet (NJ): P-0 (390)
jet needle (JN): 4DH41 - 2nd
main jet (MJ): # 110 = 1,1 mm [bisa diganti s/d # 115]
main air jet (MAJ): 0,6
kabel throttle: 0,5 - 1,0
. . .

Spesifikasi akan dilengkapi, diedit dan direvisi bila kemudian hari ada perubahan dr pabrikan.

Sumber informasi: ISI (IndoMobil Suzuki Internasional), buku pegangan suku-cadang dan layanan Suzuki Thunder.

BAGIAN 26: PERBANDINGAN ANGIN DAN BENSIN

Fungsi utama karburator pd kendaraan bermotor, bermesin SI-PRICE (spark-inginition petrol reciprocal internal combustion engine) adalah sbg "pencampur" (blender, mixer) antara udara (air) dan bahanbakar (fuel), yg dlm hal ini adalah bensin (gasoline).

Mesin Suzuki Thunder adalah SIC 4S SI-PRICE (single-cylinder four-stroke spark-ignition petrol reciprocating internal-combustion engine). Lbh rinci ttg ini dikupas dlm forum ini, dlm topik:
JENIS, MACAM, TIPE, DAN KATEGORI MESIN - SILSILAH MESIN SUZUKI THUNDER



Klasifikasi teknik mesin Suzuki Thunder


Tugas karburator menjadi penting, krn percampuran (blending, mixing) ini memerlukan proporsi yg sangat presisi. Gas campuran (mixture) antara udara dan bahanbakar utk kendaraan bermesin SI-PRICE harus memenuhi kriteria "stoisiometrik (stoichiometric)," yakni bahwa campuran tsb hrs dpt dibakar habis dgn sempurna oleh percikan busi tanpa sisa berupa gas buang yg berbahaya bagi lingkungan sekitar.

Proporsi ideal stosiometrik utk udara dan bahanbakar [bensin] pd suhu kamar bakar (combustion chamber temperature) dlm berat adalah 14,7 : 1. Artinya, berat udara berbanding berat bahanbakar adalah 14,7 : 1. Perbandingan ini disebut AFR stoisiometrik (stoichiometric air to fuel ratio, perbandingan udara dan bahanbakar stoisiometrik).





Meski demikian, rasio ini tdk konstan, krn bergantung pd suhu kamar bakar mesin. Ketika mesin dlm keadaan dingin, dibutuhkan lbh banyak bahanbakar drpd semestinya, shg perbandingan merosot menjadi 10 s/d 12 : 1. Ketika mesin sdh panas, rasio ini bergeser. Artinya, bahanbakar dibutuhkan tak sebanyak spt ketika mesin dlm keadaan dingin.





Agar mesin mudah dihidupkan ketika msh dingin, utk mengurangi udara masuk, agar rasio ini merosot, karburator dilengkapi dgn pelat katup sendat atau klep choke (choke valve plate), yg jika tombol choke ditarik, maka pelat klep choke akan menutup dan menghambat aliran udara. Ketika mesin sdh hidup, rasio hrs dikembalikan normal, dan ini dilakukan dgn menekan balik tombol choke, shg pelat klep choke kembali membuka.

. . .

Baik udara maupun bahanbakar memasuki karburator krn adanya perbedaan tekanan, dimana tekan udara dlm karburator dibuat rendah dan bahkan dlm lorong masuk ke mesin mendekati hampa udara alias vakum. Perbedaan tekanan ini dpt dibuat dgn cara membuat karburator sbg tabung Venturi, dimana bagian dlm karburator lbh sempit drpd bagian luarnya, shg sbg fluida, udara dan bahanbakar mengalir dr luar kedlm karburator, dimana makin kedlm, aliran udara dan bahanbakar makin cepat.





Agar cairan bahanbakar dpt diubah jadi uap dan bercampur dgn udara membentuk gas campuran, bahanbakar dialirkan melalui lorong pipa kapiler atau pembuluh rambut, dan dimana pd ujungnya membentuk moncong (nozzle), shg krn tekanan luar lbh tinggi drpd tekanan dalam, pipa ini berlaku sbg penyemprot atau spruyer (sproeier, sparyer) atau penyembur (jet).

BAGIAN 27: PASANGAN JET ANGIN DAN JET BENSIN

Dlm keadaan mesin hidup, tp kendaraan tdk bergerak alias diam di tempat, mesin dinyatakan dlm status stasioner atau idle alias tanpa beban. Dlm keadaan ini, AFR ideal adalah 14,7 : 1. Bahanbakar mengalir dlm karburator ke mesin hanya melalui penyembur diam atau jet idel (idle jet) yg disebut juga sbg penyembur penuntun atau jet pilot (pilot jet, PJ). Pelat katup cekik atau klep trotel (throttle valve plate) tertutup penuh atau hanya terbuka sedikit. Udara mengalir masuk ke karburator hanya melalui celah potong-buang pelat klep trotel (throttle valve plate cut-away).











Ketika kendaraan bergerak atau ketika tuas percepatan | akselerasi ditekan, pelat klep trotle membuka. Makin besar akselerasi, makin lebar pembukaan trotel. Dlm keadaan trotel membuka, aliran udara menerobos karburator lbh banyak, dan bahanbakar pun mengalir lbh deras.

Krn pemakaian bahanbakar lbh banyak, permukaan bahanbakar dlm kamar pelampung (float chamber) pun turun drastis, shg pelampung turun dan secara otomatis membuat klep penyembur jarum (needle jet, NJ) terbuka lebar, shg aliran bahanbakar dr tanki bahanbakar melalui penapis bahanbakar (fuel filter) yg tadinya ditahan oleh klep ini segera mengaliri kamar pelampung sampai mencapai ketinggian permukaan spt semula.

Jika tuas akselerasi dilepas kembali, sampai kendaraan dlm keadaan idel, trotel kembali menutup, dan pelampung kembali naik ke ketinggian idel, shg secara otomatis membuat klep penyembur jarum tertutup, dan aliran bahanbakar dr tanki kembali dihambat.





Sebaliknya, jika tuas akselerasi terus ditekan, trotel membuka makin lebar, udara masuk makin banyak, dan agar rasio udara dan bahanbakar dpt dipertahankan tetap, bahanbakar dibutuhkan lbh banyak, dan utk itu jarum penyembur (jet needle, JN) yg semula menghambat saluran bahanbakar pun membuka, memberikan jalan lbh lebar bagi bahanbakar utk mengalir lbh banyak dan bercampur dgn udara memasuki mesin.

Ketika akselerasi terus dilanjutkan, shg trotel membuka separuh lbh dr luas penampang tabung karburator, aliran udara makin banyak, dan utk mengimbangi hal ini, aliran bahanbakar pun hrs lbh banyak, agar rasio udara dan bahanbakar dpt dipertahahkan tetap, dan utk itu penyembur utama (main jet, MJ) secara otomatis membuka dan bekerja.

Jadi pilot jet adalah utk aliran bahanbakar ketika mesin dlm kelajuan rendah (low speed), antara trotel menutup sampai membuka separuh, dan main jet adalah utk aliran bahanbakar ketika mesin dlm kelajuan tinggi (high speed), antara trotel membuka separuh sampai membuka penuh. Sedangkan needle jet dan jet needle bekerja sbg pengimbang perantara, antara kelajuan rendah dan kelajuan tinggi, yaitu kelajuan menengah (medium speed), antara trotel membuka seperempat sampai membuka tigaperempat.








Agar kuantitas udara dan kuantitas bahanbakar selalu serasi, dan perbandingan udara dan bahanbakar dapat dipertahankan, karburator dilengkapi dgn pasangan penjembur (jet pair), yaitu satu utk aliran udara (air flow) dan satu lagi utk aliran bahanbakar (fuel flow). Jadi ada penyembur udara penuntun (pilot air jet, PAJ) dan penyembur bahanbakar penuntun (pilot fuel jet, PFJ), dan juga penyembur udara utama (main air jet, MAJ) dan penyembur bahanbakar utama (main fuel jet, MFJ). Singkatnya, ada jet angin dan ada jet bensin.

BAGIAN 28: SEKRUP SETELAN ANGIN DAN SEKRUP SETELAN BENSIN

Adalah suatu hal yg sulit mempertahankan rasio udara dan bahanbakar selalu tetap secara manual dlm karburator, sementara rasio ini bergantung pd suhu dan tekanan. Dlm kendaraan modern yg tlh menggunakan injeksi bahanbakar elektronik (electronic fuel injection, EFI), rasio ini dikontrol secara digital elektronik oleh mikroprosesor | mikrokomputer.

Utk mengatasi hal ini, karburator dilengkapi dgn pasangan pengatur penyebur yg dpt disetel secara manual, yakni sekrup atur udara penuntun (pilot air adjusting screw, PAAS) dan sekrup atur bahanbakar penuntun (pilot fuel adjusting screw, PFAS), disebut juga (idel air screw, IAS) dan (idle fuel screw, IFS). Sebutan lain adalah sekrup campuran idel (idle mixture screw, IMS) dan sekrup kelajuan idel (idle speed screw, ISS). Singkatnya, pengatur aliran udara (air flow adjuster, AFA) dan pengatur aliran bahanbakar (fuel flow adjuster, FFA), biasa disebut sbg penyetel angin dan penyetel bensin.




Sekrup atur udara berfungsi utk mengatur kuantitas aliran udara memasuki karburator. Jika dilonggarkan, maka makin banyak udara memasuki karburator, sebaliknya jika dikencangkan, maka makin sedikit udara memasuki karburator. Begitu pula pasangannya. Sekrup atur bahanbakar berfungsi utk mengatur kuantitas aliran bahanbakar memasuki karburator. Jika dilonggarkan, maka makin banyak bahanbakar memasuki karburator, sebaliknya jika dikencangkan, maka makin sedikit bahanbakar memasuki karburator.

Jadi pd karburator ada sepasang sekrup pengatur aliran. Di bagian depan tabung karburator, dimana udara masuk dialirkan dr penapis udara (air filter) terdapat sekrup yg berfungsi sbg pengatur aliran udara alias penyetel angin, dan dibagian belakang tabung karburator, dimana bahanbakar masuk dialirkan dr penapis bahanbakar (fuel filter) terdapat sekrup yg berfungsi sbg pengatur aliran bahanbakar alias penyetel bensin.

Krn pasokan bahanbakar terbatas sementara pasokan udara tidak, dan bahanbakar membeli sedangkan udara tidak, dan kuantitas dibutuhkan adalah lbh banyak udara drpd bahanbakar, maka pengatur aliran yg lbh berperan adalah pengatur aliran udara, sedangkan pengatur aliran bahanbakar diset tetap. Pd bbrp karburator kecil dan sederhana, sekrup setelan bahanbakar ini diset mati atau ditiadakan, shg hanya ada sekrup setelan angin.

BAGIAN 29: STOISIOMETRI KARBURATOR DAN KAMAR BAKAR MESIN

Proses percampuran (blending, mixing) antara udara dan bahanbakar dlm karburator diatur sedemikian rupa melalui rancang-bangun atau disain dan konstruksi karburator dan fasilitas penyetelan campuran pd karburator. Percampuran ini hrs memenuhi kriteria, yg disebut perbandingan stoisiometrik udara dan bahanbakar.

Stoisiometri (stoichiometry), disebut juga stoisiometri reaksi (reaction stoichiometry), utk membedakannya dgn istilah stoisiometri komposisi (composition stoichiometry), adalah kalkulasi hubungan yg dpt diukur atau kuantitativ dr reaktans [komponen yg bereaksi] dan produk [hasil reaksi] dlm suatu reaksi kimiawi.

Istilah stoisiometri adalah istilah ilmiah, dr bhs Yunani "stoikheion" yg berarti elemen atau komponen, dan "metron" yg berarti ukuran. Dlm konteks karburator adalah ukuran udara dan bahanbakar.

Stoisiometri berlandaskan pd hukum fisika dan kimia, yakni hukum kekekalan benda dan tenaga atau konservasi materi dan energi, hukum proporsi tertentu (defined proportions), dan hukum proporsi rangkap (multiple proportions).

Stoisiometri yg diterapkan pd karburator dan dlm hubungannya dgn mesin adalah stoisiometri gas (gas stoichiometry), yakni hubungan kuantitativ antara reaktan dan produk, dimana produk adalah gas. Penerapan ini dilakukan dgn asumsi pendekatan bahwa gas dihasilkan adalah ideal, dan dimana volume, bobot, suhu, dan tekanan gas diketahui, atau dpt dihitung pd suhu dan tekanan baku (standard temperature dan pressure, STP).

BAGIAN 30: PERBANDINGAN STOISIOMETRIK ANGIN TERHADAP BENSIN
| STOICHIOMETRIC AIR TO FUEL [GASOLINE] RATIO

Tlh dihitung secara presisi dan akurat bahwa perbandingan stoisiometrik udara thdp bahanbakar, berdasarkan pd berat, utk bensin (gasoline) [mesin Otto] adalah 14,7 : 1, dan utk solar [mesin Diesel] adalah 14,6 : 1. Artinya, dlm satuan berat suatu kuantitas gas campuran udara dan bahanbakar, berat bahanbakar hanya 6,8 % dari berat keseluruhan gas campuran. Dgn kata lain, utk tiap 1 gram bahanbakar bensin dibutuhkan 14,7 gram udara, dan utk tiap 1 gram bahanbakar solar dibutuhkan 14,6 gram udara, agar gas campuran dpt dibakar secara sempurna oleh mesin.











Meski hanya sedikit berbeda, cuma 0,1 gram, artinya pemakaian solar lbh boros drpd bensin, dan pd masing-masing jenis mesin, solar lbh mudah dibakar drpd bensin. Jika mesin Otto membutuhkan desakan | kompresi dan percikan busi utk membakar bensin, mk mesin Diesel cukup dgn desakan utk membakar solar, shg tak diperlukan busi.

Sbg pembanding, utk ELPIJI (LPG, liquid petroleum gas) | gas propana | gas butana, perbandingan stoisiometrik adalah 15,5 : 1. Artinya, pemakaian LPG lbh hemat drpd bensin dan solar. Tp jauh lbh hemat lagi jika menggunakan bahanbakar air alias Hidrogen cair, krn memiliki perbandinga stoisiometrik 34 : 1. Artinya, lbh 2 kali lipat lbh hemat drpd bensin. Krn itu, mesin kendaraan bermotor dgn bahanbakar Hidrogen terus dikembangkan, dan yg lbh penting adalah bahwa air lbh murah drpd minyak dan lbh mudah diperoleh dan sumbernya berlimpah di samudera.

BAGIAN 31: PEMBAKARAN SEMPURNA DALAM KAMAR BAKAR MESIN TANPA GAS BUANG PADA KNALPOT

Stoisiometrik (stoichiometric) atau pembakaran teoritis adalah proses pembakaran ideal, selama mana gas campuran udara dan bahanbakar dlm tempo waktu tertentu terbatas, dibakar sampai habis didlm kamar bakar (combustion chamber) mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) secara sempurna.





Pembakaran sempurna dlm proses stoisiometrik adalah suatu proses yg membakar semua arang | karbon (Carbonium, C) menjadi gas asam atau karbon dioksida (Carbonium DiOxyde, CO2), semua hirogen (Hydrogeniun, H) menjadi cairan air (DiHydrogenium Oxyde, H2O), dan semua belerang (Shulphur, S) menjadi belerang dioksida (Shulpur DiOxyde, SO2).

Jika msh ada komponen yg tdk terbakar dlm gas buang (exhaust gas) spt karbon bebas (C), gas air (DiHydrogenium, H2), dan gas asam arang atau karbonium monooksida (Carbonium MonoOxyde,CO), maka berarti pembakaran tdk sempurna, dan sisa pembakaran dlm gas buang ini menjadi polusi atau pencemaran udara thdp lingkungan sekitar.

BAGIAN 32: UDARA LEBIH | EXCESS AIR

Udara lebih dinyatakan sbg kuantitas udara yg melampaui kuantitas udara dibutuhkan dlm perbandingan stoisimetrik udara thdp bahanbakar. Dlm kebanyakan mesin kendaraan bermotor, umumnya, udara lbh banyak dipasok drpd kebutuhan perbandingan stoisimetrik dlm kamar bakar mesin. Kelebihan udara ini meningkatkan pembakaran sempurna, dan juga bisa digunakan untuk menurunkan suhu panas kamar bakar.

Hal ini menjelaskan knp pd kebanyakan karburator, sekrup setelan angin lbh diutamakan drpd sekrup setelan bensin.





Spt tlh dijelaskan, pd karburator ada sepasang sekrup pengatur aliran. Di bagian depan tabung karburator, dimana udara masuk dialirkan dr penapis udara (air filter) terdapat sekrup yg berfungsi sbg pengatur aliran udara alias penyetel angin, dan dibagian belakang tabung karburator, dimana bahanbakar masuk dialirkan dr penapis bahanbakar (fuel filter) terdapat sekrup yg berfungsi sbg pengatur aliran bahanbakar alias penyetel bensin.





Krn pasokan bahanbakar terbatas sementara pasokan udara tidak, dan bahanbakar membeli sedangkan udara tidak, dan kuantitas dibutuhkan adalah lbh banyak udara drpd bahanbakar, maka pengatur aliran yg lbh berperan adalah pengatur aliran udara, sedangkan pengatur aliran bahanbakar diset tetap. Pd bbrp karburator kecil dan sederhana, sekrup setelan bahanbakar ini diset mati atau ditiadakan, shg hanya ada sekrup setelan angin.

Selasa, 28 April 2009

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

katakunci:
dinamo, trafo, motor, generator, alternator, transformator, starter, stator, rotor,
kern, spul, konverter, rektifier, filter, stabizer, regulator, kiproks, koil, CDI, interuptor

BAGIAN 1: PENDAHULUAN

Dlm ilmu fisika (physical science), teknologi rekayasa kelistrikan (electrical engineering technology), dan teknologi rekayasa permesinan (automotive engineering technology), yg dinamakan mesin listrik (electrical machines), dibedakan atas 3 kelompok besar, yaitu:
motor listrik atau generator mesin, disebut motor (pemuntir).
generator listrik atau motor mesin, disebut generator (pembangkit).
transformator listrik atau transformer listrik, disingkat trafo (pengalih, pemindah).


motor listrik


generator listrik


alternator

3 mesin ini ada dan digunakan dlm tiap kendaraan bermotor, termasuk spdmotor Suzuki Thunder, dmn masing-masing digunakan dgn peran sbb.
motor DC sbg motor starter,
utk memutar mesin pd pertama kali.
generator AC alias alternator, plus penyearah (AC to DC rectifier) yg terlanjur disebut kiproks [cuprox],
utk memuati aki (accu, accumulator).
transformator tegangan langkah-naik AC (AC step-up voltage transformer) sbg kumparan penyulutan (ignition coil),
utk memercikan busi (bougie, sparkplug).
catatan:
DC (direct current) berarti arus searah atau arus rata.
AC (alternating current) berarti arus bolak-balik atau arus bergelombang.
PC (pulsating current) berarti arus denyut, arus perubahan antara AC dan DC.
EA (electric accumulator), dlm konteks kendaraan bermotor disingkat aki (accu).

Peran dan fungsi masing-masing adalah sbb:
motor (pemuntir): mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mesin.
generator (pembangkit): mengubah tenaga mesin menjadi tenaga listrik.
transformator (pengalih): menaikkan (step-up) atau menurunkan (step-down) tegangan listrik.
catatan:
EE (electrical energy) berarti tenaga listrik.
ME (mechanical energy) berarti tenaga mesin.

Kesimpulan uraian diatas adalah bahwa 3 mesin listrik tsb diatas berfungsi sbg pengubah tenaga (energy converter).
dr listrik ke mesin, dinamakan motor listrik atau generator mesin, disebut motor (pemutir).
dr mesin ke listrik, dinamakan generator listrik atau motor mesin, disebut generator (pembangkit).
dr lsitrik ke listrik, dinamakan trasformator listrik, disingkat trafo (pengalih).

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

BAGIAN 2: DINAMO DAN KOIL

Dari uraian diatas, tampak bahwa motor dan generator adalah satu mesin yg didisain atas prinsip dasar sama, tp beroperasi dgn dua cara berbeda.

Perangkat dasar motor dan generator adalah sama, yaitu yg dinamakan dinamo (dynamo) [artinya bergerak, bergeser atau berputar], yg mana dpt dioperasikan baik sbg motor maupun sbg generator, bergantung pd tenaga masukan (input energy) dan tenaga keluaran (output energy) dlm fungsinya sbg pengubah tenaga (energy converter).

Jika pengubahan tenaga adalah dr listrik ke mesin, mk disebut motor listrik atau generator mekanik, atau motor. Jika pengubahan tenaga adalah dr mesin ke listrik, mk disebut generator listrik atau motor mekanik, atau generator.

Kombinasi 2 alat ini dinamakan motor-generator, dmn tenaga mesin dihasilkan motor listrik digunakan utk memutar generator listrik utk menghasilkan tenaga listrik lbh besar, dan dlm hal ini moto-generator berfungsi sbg transformator listrik. Ini menjelaskan kenapa transformator listrik dikelompokkan sbg mesin listrik, meski dlm bentuk sederhana beroperasi tanpa dinamo. Hal sebaliknya juga berlaku, pd generator-motor, tenaga listrik dihasilkan generator listrik digunakan utk memutar motor listrik utk menghasilkan tenaga mesin lbh besar.

catatan:
Dlm istilah permontiran sehehari di bengkel kendaraan bermotor, utk membedakan fungsi dinamo, para montir sering menyebut motor starter sbg dinamo starter atau dinamo mesin, dan generator AC atau alternator sbg dinamo Ampere atau dinamo listrik. Sedangkan transformator tegangan naik AC yg beperan sbg kumparan penyulutan (ignition coil), disebut koil.

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

BAGIAN 3: TRAFO

Transformator listrik sebenarnya adalah pengalih-bentuk tenaga (energy transformer), krn mengalihkan tenaga (transfer energy) dr satu sistem AC ke sistem AC lain. Transformator listrik menerima tenaga listrik pd suatu tegangan AC tertentu dan mengalihkannya ke suatu tegangan AC tertentu lain.

Shg ada 2 macam transformator listrik. Jika tegangan masukan (input voltage lbh rendah drpd tegangan keluaran (output voltage), mk disebut sbg transformator tegangan langkah-naik (step-up voltage transformer). Sebaliknya, jika tegangan masukan lbh besar drpd tegangan keluaran, mk disebut transformator tegangan langkah-turun (step-down voltage transformer).

Baik motor dan generator maupun transformer, dlm fungsinya sbg pengubah tenaga (energy converter), masing-masing beroperasi dgn prinsip hukum kekekalan tenaga (conservation of energy), bahwa tenaga tak dpt diciptakan dan tak dpt dimusnahkan (neither created nor destroyed), tp dpt hanya diubah dr satu bentuk tenaga ke bentuk tenaga lain.

Dgn demikian, dlm operasi 3 mesin listrik ini, berlaku ketentuan bahwa, tenaga masukan (input energy) senantiasa setara dgn tenaga keluaran (output energy). Krn daya (power) adalah tenaga per satuan waktu (energy per unit time), berlaku pula bahwa, daya masukan (input power) senantiasa setara dgn daya keluaran (output power).

Dlm kelistrikan, daya adalah produk tegangan (voltage) dan kuat arus (current intensity, amperage), shg dlm transformator listrik yg senantiasa beroperasi dlm daya tetap, jika tegangan naik, mk kuat arus turun, dan sebaliknya, jika tegangan turun, mk kuat arus naik. Jadi pd dasarnya, transformator tegangan (voltage transformer) juga adalah transformator arus (current transformer).

Konsep transfomator listrik memungkinkan tenaga listrik dibangkitkan dr tegangan rendah dan arus besar ke tegangan tinggi dan arus kecil, shg mengurangi kehilangan tenaga listrik (electrical energy losses) yg berubah menjadi tenaga panas dlm pengirim tenaga listrik melalui kabel dlm jarak jauh.

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

BAGIAN 4: KOIL PENYALAAN DAN CDI

Sbgmn tlh dijelaskan diatas, transformator tak beroperasi pd tegangan DC. Dlm sirkuit DC, agar tegangan masukan (input voltage) dpt menggunakan transformer, arus masukan (input current|amperage) hrs diubah lbh dulu dr DC ke AC. Jika tegangan keluaran (output voltage) dibutuhkan adalah DC, mk arus keluaran (output current|amperage) hrs diubah lagi dr AC ke DC.

Dlm kendaraan bermotor, tenaga listrik tetap disediakan oleh aki (accu). Arus aki adalah DC. Agar transformator tegangan naik yg berperan sbg kumparan penyulutan (ignition coil, IC) dpt dioperasikan, mk arus ini hrs diubah jadi AC, melalui pengubah DC ke AC (DC to AC converter), yakni penyela kontak (contact interruptor) atau pemutus kontak (contact breaker), yg dlm kendaraan bermotor modern digunakan alat berupa perangkat sirkuit elektronik yg disebut CDI (capacitor discharge ignition).

catatan: pd masa CDI msh blm digunakan sbg interuptor sekaligus timer elektronik, kendaraan masa lalu menggunakan pemutus kontak (contact breaker) mekanik, yg oleh org bengkel sering disebut sbg "platina", yg dilengkapi dgn "kondensator" atau "kondenser" alias kapasitor [istilah yg benar, krn tak ada yg dikondensasi dlm kapasitor] sbg peredam kejutan listrik atau penindas lonjakan (spike supresser).

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

BAGIAN 5: MOTOR STARTER, ALTERNATOR, DAN KIPROKS

Pd dasarnya, masukan (input) motor listrik adalah DC. Jika diinginkan bahwa motor dipicu masukan AC, mk dlm sirkuit motor hrs disertakan alat yg berfungsi sbg pengubah dr DC ke AC (DC to AC converter), atau dirancang sedemikian rupa agar masukan adalah AC. Jadi ada motor DC dan ada motor AC. Jika disebut motor saja, mk yg dimaksud umumnya adalah motor DC.

Demikian pula generator. Pd dasarnya keluaran (output) generator listrik adalah AC. Jika diinginkan bahwa generator menghasilkan keluaran DC, mk dlm sirkuit keluaran generator hrs disertakan alat yg berfungsi sbg pengubah dr AC ke DC (AC to DC converter), atau dirancang sedemikian rupa shg agar keluaran adalah DC. Jadi ada generator DC dan ada generator AC. Jika disebut generator saja, mk yg dimaksud umumnya adalah generator AC. Utk membedakan generator AC dan generator DC, generator AC disebut sbg alternator (singkatan dr: alternating current generator, AC generator).

Dlm kendaraan bermotor, krn arus AC adalah DC, motor starter adalah motor DC, tp umumnya generator listrik adalah generator AC alias alternator, dmn dinamo langsung diputar oleh gerakan naik-turun torak (zuiger, piston). Agar alternator dpt memuati-kembali (recharge) aki, sblm ke aki, sirkuit keluaran alternator dilengkapi dgn pengubah AC ke DC, yakni penyearah (rectifier), yg dlm kendaraan bermotor modern digunakan alat berupa perangkat sirkuit elektronik yg disebut BRD (brige rectifier diodes).

Arus listrik dihasilkan dioda ini belum murni DC, krn msh mengandung riak (ripple), krn itu dinamakan arus denyut atau PC (pulsating current). Agar rata, sesudah dioda dipasang lagi sirkuit penapis (filter) yg berfungsi sbg pengubah dr PC ke DC (PC to DC converter).

Mengingat putaran mesin tdk tetap, tp naik-turun, terkadang cepat dan terkadang lambat, agar tegangan keluaran tetap mantap (stable), mk pd bagian akhir sirkuit dipasang lagi pemantap (stablizer), yg berfungsi sbg pengatur tegangan (voltage regulator) dan atau pengatur arus (current regulator).

Umumnya penyearah (rectifier), penapis (filter), dan pemantap (stabilizer) atau pengatur (regulator) dirancang dlm satu sirkuit berjenjang (cascading circuit) dan dipaket satu satu kemasan tunggal (single package), dan sekaligus dilengkapi dgn logam peredam panas (heat sink metal) yg dirancang dgn sirip-sirip (fins). kemasan tunggal ini umumnya dibuat dr bahan oksida logam (metal oxyde), yakni oksida tembaga (cuprous oxyde, cupro-oxyde Cu2O), disingkat kiproks (cuprox).

catatan: utk pengisian aki, pd dasarnya filter (penapis) tdk bgt diperlukan, shg hanya rektifier dan stabilizer atau regulator saja. Filter diperlukan utk AC to DC conveter atau adapter, dimana arus DC yg rata dibutuhkan, utk meredam riak (ripple) yg menimbulkan derau (noise) atau frekuensi gelombang tak diinginkan dan mengganggu pd sistem radio, audio, dan video. Oleh org bengkel sering disebut sbg gangguan "storing". Gangguan mana juga bisa ditimbulkan oleh frekuensi percikan busi pd mesin, shg utk meredamnya digunakan kable busi "anti-storing".

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

BAGIAN 6: DINAMO, STATOR DAN ROTOR

Mesin listrik menggunakan dinamo [artinya bergerak, bergeser atau berputar], motor (pemuntir) atau generator (pembangkit), terdiri dr 2 bagian utama, yakni bagian tetap (fixed parts) dan bagian bergerak (moving parts). Bagian bergerak dihubungkan ke sistem mekanisme mesin shg menyediakan masukan atau keluaran mesin, bergantung pd apakah mesin digunakan sbg motor atau sbg generator. Gerakan ini bisa lurus (linear) dan bisa juga bolak-balik (reciprocating) atau bergetar (vibrating). Pd kebanyakan mesin listrik, gerakan ini adalah berputar (rotating).

Artikel ini membatasi cakupan pembahasan hanya utk mesin listrik jenis dinamo, yg terdiri dr 2 bagian utama, yakni bagian diam (stationary part) di bagian luar (external part) dan bagian berputar (rotary part) di bagian dlm (internal part).
stator (stationary external part).
rotor (rotary internal part).
Dlm rancangan, rotor dipusatkan dlm stator, sedemikian shg stator dan rotor terletak sepusat (concentric), dmn poros atau as (axes) motor tepat berada di pusat stator. Agar rotor dpt berputar, antara stator dan motor ada celah udara (air gap), sedemikian shg stator dan rotor tak bersinggungan dan putaran rotor tak menimbulkan gesekan thdp stator.

Rotor umumnya dipasang pd batangan keras, biasanya terbuat dr baja, disebut sumbu atau saf (shaft). Sumbu ini didukung oleh penunjang atau penopang (bearing) shg rotor bebas berputar. Sumbu di memanjang keluar melalui salah satu atau kedua penopang, shg dpt dihubungkan ke mekanisme mesin, utk keluaran atau masukan tenaga mesin, bergantung apakah mesin dirancang utk motor atau generator. Hubungan ini bisa langsung berhubungan atau tak langsung melalui pengkopelan (coupling) menggunakan roda gigi (gear), rantai (chain), sabuk (belt) atau kerek (pulley).

MESIN LISTRIK SUZUKI THUNDER

MOTOR, GENERATOR, DAN TRANSFORMATOR | DINAMO DAN TRAFO

BAGIAN 7: DINAMO DAN TRAFO, KERN DAN SPUL

Baik stator maupun rotor, masing-masing terdiri dr 3 bagian dasar, yakni:
inti atau kern (kernel, core).
lilitan atau spul (spoel, winding) atau gulungan (klos).
sekat atau insulasi (insulation).
Inti atau kern ini umumnya pelat besi atau baja, dan lilitan atau spul adalah kawat tembaga atau perak.

Fungsi inti adalah utk menghantarkan medan magnit melalui koil spul. Spul menghantarkan arus listrik yg menjadi sumber medan magnit dan menyediakan loop tertutup dmn tegangan listrik bisa diimbaskan (induced) oleh medan magnit, sesuai dgn interaksi kelistrikan dan kemagnitan.

Ada 2 macam arus dlm spul, yakni sbb.
arus masukan (input current) atau arus rangsang (exciting current) atau arus magnetisasi (magnetizing current),
kuatnya tetap, dan kebanyakan adalah DC.
arus keluaran (output current) atau arus beban (load current),
kuatnya berubah selaras dgn beban mesin, dan AC.
Dgn demikian spul dibedakan atas 2 macam, yakni sbb.
spul masukan (input winding) atau spul medan (field winding),
hanya dialiri arus rangsang.
spul keluaran (output winding) atau spul beban (load winding),
disebut juga lengan atau armatur (armature),
hanya dialiri arus beban.
Sedikit berbeda dgn motor dan generator, transformator yg bukan motor-generator, hanya terdiri dr stator alias tak memiliki rotor, shg terdiri dr hanya satu inti, tp dgn 2 lilitan, yakni spul masukan atau spul medan yg dinamakan spul primer (primary winding), dan spul keluaran spul beban yg dinamakan spul sekunder (secondary winding).

Istilah stator dan rotor, serta spul medan dan spul beban, tak mengingkat, dlm arti, spul medan dan spul beban bisa berada di stator atau di rotor. Jadi ada mesin menggunakan armature diam (stationary armature) dan ada yg menggunakan armatur berputar (rotary armature). Istilah armatur biasanya digunakan bilamana spul beban berada di rotor. Meski tak harus selalu berarti demikian. Agar lbh jelas ttg penggunaan bbg istilah ini, berikut adalah tabel daftar penamaan atau istilah bagian bbrp mesin listrik, dinamo dan trafo.

Kamis, 23 April 2009

Klasifikasi Crane

Classification crane
1. crane tetap ( stationer )
2. crane jalan ( mobil )
3. crane menara
4. crane tipe jembatan ( tower crane )
5. crane khusus



- crane tetap (stationer ) terdiri dari :
- crane lengan putar
- crane pilar putar
- crane dek
- crane duduk dengan meja putar

- crane jalan ( mobil ) terdiri dari :
- crane mobil ( mobile crane )
- crane truk ( truck mounted crane )
- crane kroler ( crowler mounted crane )
- crane meja putar dengan lintasan rel
- crane putar dengan jembatan lintas

- crane tipe jembatan
- crane jalan dengan lintasan atas berpalang tunggal
- crane jalan dengan lintasan atas berpalang ganda
- crane gantry


- crane khusus
- crane apung
- crane serandang
- crane pengungkat
- crane pemuat







PRINSIP KERJA, KONSTRUKSI, DAN KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM PENYALAAN LISTRIK PADA MOTOR BENSIN

Sistem penyalaan listrik (pengapian) terdapat pada motor bensin guna menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran dengan cara menyalakan busi di ruang bakar di dalam silinder. Pada motor diesel tidak dilengkapi sistem penyalaan listrik karena untuk menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran ditempuh dengan cara memampatkan (mengompresi) udara yang masuk ke ruang bakar di dalam silinder.

Penyalaan pada Motor Bensin
Pembakaran di ruang bakar di dalam silinder pada motor bensin dapat berlangsung apabila ketiga syarat pembakaran terpenuhi, yaitu: (1) bahan bakar (bensin), (2) udara (oksigen), dan (3) suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran.
Suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran pada motor bensin diperoleh dari percikan atau loncatan bunga api listrik (spark) pada busi (spark plug). Bunga api listrik dihasilkan oleh sistem penyalaan listrik (ignition system) berupa unit alat penyala listrik (ignition unit), yaitu terdiri atas dua jenis: (1) unit alat penyala batere (battery ignition unit), dan (2) unit alat penyala magnet (magneto ignition unit).

Fungsi Alat Penyala Listrik
Suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran pada motor bensin diperoleh dari loncatan (percikan) bunga api listrik antara elektroda busi pada saat torak menjelang mencapai TMA (titik mati atas) pada akhir langkah kompresi. Saat terjadinya percikan tersebut ditentukan oleh unit alat penyala listrik.
Unit alat penyala listrik (ignition unit) berfungsi untuk menghasilkan percikan bunga api listrik pada busi pada sesaat menjelang torak mencapai TMA pada akhir langkah kompresi.

Komponen Unit Alat Penyala Listrik

Unit alat penyala listrik terdiri atas komponen:
(1)sumber arus listrik (battery, atau magneto)

(2)kumparan penyala (ignition coil): kumparan primer dan sekunder

(3)busi (spark plug)

(4)pemutus arus primer atau platina (breaker points)

(5)nok atau kam (cam)

(6)kondensor (condenser)

Beberapa jenis motor bensin tidak lagi menggunakan platina, tetapi sudah menggunakan sistem CDI (Capacitor Discharge Ignition), atau sistem EPI (Electronic Pointless Ignition) untuk menghindari kerusakan mekanis (keausan) di bagian pemutus arus primer (platina).
Motor bensin dengan jumlah silinder lebih dari satu maka perlu dilengkapi dengan distributor (pembagi arus) untuk membagi arus induksi ke tiap-tiap busi sesuai dengan urutan penyalaannya (firing order).
Poros yang memutar rotor distributor sama dengan poros nok pemutus arus primer sehingga pada saat terjadi pemutusan arus primer maka bersamaan itu pula terjadi hubungan antara rotor distributor dengan salah satu kabel busi sesuai dengan urutan penyalaannya.

Prinsip Terbentuknya Bunga Api Listrik
Prinsip kerja terbentuknya bunga api listrik (spark) sederhana digambarkan dalam Gambar 1.


Gambar 1. Prinsip terbentuknya percikan bunga api listrik (spark) sederhana

Prinsip terbentuknya bunga api listrik (spark) sederhana:
(1) Ketika kedua ujung kabel yang dipegang tangan kiri dan kanan dijauhkan, maka akan terjadi medan magnet pada kumparan
(2) Apabila kedua ujung kabel didekatkan dengan jarak tertentu, atau disentuh-sentuhkan, maka arus induksi akan mengalir pada kedua ujung kabel tersebut sehingga terjadi spark
(3) Prinsip terbentuknya spark sederhana inilah yang selanjutnya digunakan sebagai prinsip dasar penyalaan listrik pada unit alat penyala batere dan magnet, baik yang menggunakan platina maupun CDI.

Prinsip Kerja Unit Alat Penyala Batere
Prinsip kerja unit alat penyala batere yang menggunakan pemutus arus primer (platina) digambarkan dalam Gambar 2.


Gambar 2. Prinsip kerja unit alat penyala batere yang menggunakan platina

Prinsip terbentuknya bunga api listrik (spark) alat penyala batere:
(1) Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup, maka arus listrik akan mengalir dari batere menuju ke koil yang di dalamnya terdapat kumparan primer, kumparan sekunder, dan teras besi lunak, sehingga terjadi medan magnet

(2) Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder yang mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik (spark) pada busi

(3) Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

Prinsip Kerja Unit Alat Penyala Magnet
Alat penyala magnet terdiri atas dua macam dalam menghasilkan medan magnet, yaitu: (1) kumparan primer yang berputar, dan (2) magnet yang berputar. Prinsip kerja unit alat penyala magnet dengan yang menggunakan pemutus arus primer (platina) digambarkan dalam Gambar 3(a) dan Gambar 3(b).

(a)

(b)

Gambar 3. Prinsip kerja unit alat penyala magnet yang menggunakan platina (a) kumparan primer yang berputar, (b) magnet yang berputar

Prinsip terbentuknya bunga api listrik alat penyala magnet:
(1) Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup, maka pada saat jangkar bersama-sama kumparan primer berputar (Gambar 3.a) atau magnet berputar (Gambar 3.b), akan terjadi medan magnet pada koil

(2) Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder yang mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik (spark) pada busi

(3) Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

Konstruksi Unit Alat Penyala Listrik
Unit alat penyala listrik berperan dalam menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran, bersama-sama dengan sistem penyaluran bahan bakar untuk proses pembakaran di ruang bakar di dalam silinder, seperti ditunjukkan dalam Gambar 4.


Gambar 4. Contoh sistem persiapan pembakaran dalam motor bensin 1 silinder

Konstruksi Unit Alat Penyala Batere
Konstruksi unit alat penyala batere motor bensin dengan silinder lebih dari satu dapat dilihat dalam Gambar 5, Gambar 6, Gambar 7, dan Gambar 8.


Gambar 5. Contoh unit alat penyala batere motor bensin 2 silinder


(a)


(b)
Gambar 6. Cara kerja unit alat penyala batere motor bensin lebih dari 1 silinder pada saat: (a) platina tertutup, dan (b) platina terbuka


Gambar 7. Contoh cara kerja unit alat penyala batere motor bensin 4 silinder


Gambar 8. Contoh konstruksi unit alat penyala batere motor bensin 4 silinder

Cara kerja alat penyala batere motor bensin lebih dari 1 silinder:

(1) Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup (Gambar 6.a), maka arus listrik akan mengalir dari batere menuju ke koil yang di dalamnya terdapat kumparan primer, kumparan sekunder, dan teras besi lunak, sehingga terjadi medan magnet

(2) Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka (Gambar 6.b) oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder.

(3) Poros yang memutar rotor distributor sama dengan poros nok pemutus arus primer sehingga pada saat terjadi pemutusan arus primer maka bersamaan itu pula terjadi hubungan antara rotor distributor dengan salah satu kabel busi sesuai dengan urutan penyalaannya. Arus induksi yang didistribusikan oleh distributor tersebut mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik (spark) pada busi

(4) Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

Konstruksi Unit Alat Penyala Magnet
Konstruksi unit alat penyala magnet motor bensin dengan silinder tunggal dapat dilihat dalam Gambar 9 dan Gambar 10, sedangkan untuk silinder lebih dari satu dapat dilihat dalam Gambar 11.


Gambar 9. Contoh konstruksi alat penyala magnet silinder tunggal dengan platina


Gambar 10. Contoh konstruksi alat penyala magnet silinder tunggal dengan CDI

Cara kerja alat penyala magnet (CDI) motor bensin 1 silinder:
Ketika roda gaya magnet berputar maka arus diinduksikan dalam koil yang stasioner dan kemudian mengisi kapasitor. Bila kapasitor telah diisi maka sebuah isyarat tegangan untuk mengontrol timbulnya penyalaan dalam kumparan sensor dengan menggunakan pintu G dari SCR (Silicon Controlled Rectifier) untuk mengalirkan arus dari A ke K. Listrik yang dikumpulkan dalam kapasitor selanjutnya disalurkan pada suatu saat melalui SCR dalam kumparan primer. Arus ini membangkitkan tegangan yang lebih tinggi dalam kumparan sekunder sehingga menimbulkan loncatan bungan api listrik pada busi.


Gambar 11. Contoh konstruksi alat penyala magnet dua silinder dengan platina

Cara kerja alat penyala magnet motor bensin lebih dari 1 silinder:

(1) Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup, maka pada saat magnet berputar (Gambar 11), akan terjadi medan magnet pada koil yang di dalamnya terdapat kumparan primer, kumparan sekunder, dan teras besi lunak

(2) Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder.

(3) Poros yang memutar rotor distributor sama dengan poros nok pemutus arus primer sehingga pada saat terjadi pemutusan arus primer maka bersamaan itu pula terjadi hubungan antara rotor distributor dengan salah satu kabel busi sesuai dengan urutan penyalaannya (busi I dan busi II). Arus induksi yang didistribusikan oleh distributor mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik pada busi

(4) Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

PRINSIP KERJA, KONSTRUKSI, DAN KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM PELISTRIKAN PADA MOTOR BAKAR TORAK
Sistem pelistrikan pada motor bakar torak atau mesin terutama digunakan untuk: (1) menghidupkan motor (engine), dan (2) pengisian arus listrik ke batere atau akumulator (accu).

Menghidupkan Motor (Engine)
Motor bakar torak (motor bensin dan motor diesel) dihidupkan dengan cara memutar poros engkolnya. Pemutaran poros engkol dapat dilakukan dengan cara: (1) mengengkol menggunakan tangan (hand starter), (2) menarik tali starter, (3) mengengkol menggunakan kaki (kick starter), dan (4) menggunakan motor starter. Diantara keempat cara tersebut penggunaan motor starter memerlukan sumber daya listrik dari batere atau akumulator (accu) untuk menghidupkan motor starter tersebut.
Motor bakar torak yang dihidupkan dengan menggunakan motor starter memerlukan komponen-komponen sistem pelistrikan: (1) batere (battery) atau accumulator (accu), (2) kunci kontak (key switch) atau saklar starter (starter switch), (3) solenoid atau saklar motor (motor switch), dan (4) motor starter (starting motor), sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 12.


Gambar 12. Rangkaian komponen sistem pelistrikan untuk menghidupkan engine

Pemutaran poros engkol untuk menghidupkan engine menggunakan motor starter ditempuh dengan cara memutar roda gila (flywheel). Flywheel adalah komponen yang selalu berputar selama poros engkol berputar atau selama engine hidup. Untuk itu, untuk menghidupkan engine ditempuh dengan cara memutar flywheel. Dalam Gambar 13 diperlihatkan cara kerja menghidupkan engine menggunakan motor starter.


Gambar 13. Contoh cara kerja motor starter memutar flywheel

Cara kerja motor starter memutar flywheel :
Ketika kunci kontak (key switch) diputar ke posisi on maka akan terjadi aliran arus listrik dari batere ke solenoid, dan ketika kunci kontak diputar ke posisi start maka motor starter hidup dan solenoid mendesak atau mendorong gigi pinion motor starter untuk berhubungan dengan gigi flywheel dan memutar flywheel untuk menghidupkan engine (Gambar 13).

Pengisian Arus Listrik ke Batere atau Accu
Batere atau accumulator (accu) menyimpan dan mengalirkan arus listrik dari sumber pengisi arus listrik ke motor starter dan komponen sistem pelistrikan lainnya, seperti: koil untuk penyalaan, bel atau klakson, dan lampu-lampu. Pengisian (charging) arus listrik dari sumber pengisi arus listrik ke accu berupa arus listrik searah atau DC (direct current). Terdapat 2 jenis sumber pengisi arus listrik ke accu, yaitu: (1) alternator, dan (2) genetaror, sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 14.


Gambar 14. Rangkaian pengisian arus listrik ke batere (accu)

Cara kerja pengisian arus listrik dari sumber pengisi arus ke accu:
Ketika kunci kontak (key switch, atau ignition switch) diputar ke posisi on maka terjadi aliran arus listrik dari alternator atau generator ke batere (accu). Alternator dan generator hidup setelah memperoleh daya putar melalui transmisi sabuk (belt) dari putaran poros engkol engine. Jadi, proses pengisian arus listrik (charging) berlangsung selama engine hidup.
Alternator dan generator memproduksi arus listrik dengan cara yang sama, namun berbeda dalam hal metode untuk mengubahnya menjadi arus searah (DC). Alternator mengubah arus bolak-balik atau alternating current (AC) menjadi DC dengan menggunakan komponen penyearah (diode) yang dipasang secara seri, sedangkan diode generator dipasang dalam rangkaian jembatan Wheatstone (kuprok).
Besar arus listrik untuk pengisian terukur pada alat ukur ammeter. Sekring (fuse) dipasang sebagai pengaman apabila terjadi kelebihan besar arus listrik; dalam hal ini sekring akan putus ketika arus listrik yang mengisi ke batere terlampau besar.
Alternator dapat mensuplei arus listrik yang lebih besar pada kecepatan putar poros engkol engine yang rendah dibanding generator. Untuk alasan inilah, maka alternator lebih banyak digunakan dibanding generator.

Regulator
Rangkaian pengatur (regulator) berfungsi untuk: (1) menutup sirkuit ketika engine hidup, dan membuka sirkuit ketika engine mati, (2) mencegah pengisian arus listrik berlebihan ke batere (overcharging), dan (3) mencegah aliran arus listrik tinggi ke sistem yang dapat merusak komponen lainnya. Regulator terdiri atas komponen: (1) pengatur tegangan listrik (voltage regulator), (2) saklar otomatis berupa pemutus arus listrik (cutout relay), dan (3) pengatur arus listrik (current regulator). Ketiga komponen tersebut dipasang di dalam satu tempat tertutup.
Listrik dari alternator atau generator mengalir ke voltage regulator. Komponen ini dipasangkan ke dalam rangkaian sistem pengisian arus listrik untuk mengontrol besar tegangan listrik yang dihasilkannya.
Pelepasan arus listrik dari batere ke generator ketika generator tidak beroperasi (discharging) dapat dicegah dengan memasang cutout relay di dalam sirkuit. Secara otomatis saklar akan menutup dan sirkuit lengkap ketika generator beroperasi, dan akan membuka sirkuit ketika generator berhenti.
Pengatur arus listrik (current regulator) dipasang di dalam sirkuit beban untuk mengendalikan atau mengontrol aliran arus listrik berlebihan akibat terlalu rendahnya besar tahanan (resistance). Komponen ini mempunyai fungsi yang sama dengan voltage regulator. Kedua komponen ini tidak bekerja pada waktu yang sama, artinya kalau salah satu bekerja maka yang lainnya tidak.

PRINSIP KERJA, KONSTRUKSI, DAN KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM PENDINGINAN PADA MOTOR BAKAR TORAK
Pada motor bakar torak, energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar diubah menjadi energi thermal pada saat pembakaran. Energi thermal ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik berupa gerak translasi torak dan gerak rotasi poros engkol. Adanya pendinginan akan menyebabkan pengurangan besar energi thermal sehingga pendinginan akan menurunkan efisiensi panas. Meskipun demikian, pendinginan harus ada karena dengan tidak adanya pendinginan akan menyebabkan silinder dan torak menjadi terlalu panas sehingga dapat mengakibatkan: (1) campuran bahan bakar dan udara yang dihisap oleh torak pada motor bensin dapat terbakar sendiri pada saat langkah kompresi (preignition), dan (2) pelumasan akan terganggu karena minyak pelumas dapat ikut terbakar sehingga torak macet yang dapat menimbulkan kerusakan pada silinder dan torak. Dengan demikian, meskipun sebetulnya pendinginan itu merugikan (mengurangi efisiensi panas) pada motor bakar torak harus ada pendinginan.
Sistem pendinginan (cooling system) motor bakar torak (motor bensin dan motor diesel) didesain terutama untuk: (1) mengatur suhu operasi, dan (2) mencegah panas berlebihan (overheating). Dengan adanya pengaturan suhu operasi dalam sistem pendinginan maka: (1) operasi engine akan terjaga pada tingkat panas terbaik, (2) engine akan terlindungi dari operasi terlampau dingin yang dapat mengakibatkan keausan dan pemborosan konsumsi bahan bakar, dan (3) engine terlindung dari preignition, detonasi (peletusan), ketukan (knock), dan kerusakan pada torak, katup-katup, dan pelumasan.

Bagian yang Didinginkan
Bagian yang didinginkan oleh pendingin terutama pada bagian di sekeliling dinding silinder karena pembakaran berlangsung di ruang bakar di dalam silinder.

Bahan Pendingin
Bahan pendingin yang umum digunakan pada motor bakar torak adalah udara dan air. Pendinginan dengan udara disebut juga pendinginan langsung karena udara langsung mendinginkan bagian yang didinginkan. Pendinginan dengan air disebut pendinginan tidak langsung karena air mendinginkan bagian yang didinginkan, sedangkan air itu sendiri didinginkan oleh udara.

Pendingin Udara
Udara sebagai pendingin mempunyai panas jenis yang sangat kecil sehingga untuk mendinginkan bagian yang didinginkan dibutuhkan udara dalam jumlah banyak. Ada dua cara untuk memperoleh jumlah udara banyak, yaitu: (1) engine dijalankan pada kecepatan yang cukup tinggi, dan (2) dihembus oleh kipas (fan, atau blower).
Sekeliling dinding silinder yang didinginkan oleh udara dilengkapi dengan sirip-sirip pendingin (fins) guna memperluas kontak dinding silinder dengan udara. Sirip-sirip pendingin tersebut menjadi ciri utama konstruksi pendingin udara.

Pendingin Air
Air sebagai pendingin mempunyai keuntungan/kelebihan yang lebih besar dibanding udara, yaitu: (1) panas jenis air yang relatif besar, dan (2) air mempunyai panas penguapan tinggi (536 kalori/gram), sehingga air tidak akan cepat panas atau menguap dan untuk mendinginkan bagian yang didinginkan tidak dibutuhkan banyak air.

Konstruksi dan Cara Pendinginan
Pendinginan motor bakar torak dengan media udara terdiri atas: (1) pendingin udara stasioner, dan (2) pendingin udara dinamis. Proses pendinginan pada pendingin udara stasioner ditempuh dengan cara menghadirkan udara melalui hembusan kipas (fan, atau blower) untuk mendinginkan sirip-sirip pendingin di sekeliling dinding silinder. Ciri konstruksi pendingin udara stasioner yaitu terdiri atas komponen: (1) kipas (blower), (2) penutup dari bahan logam untuk mengarahkan aliran udara pendingin (metal cowling), dan (3) sirip-sirip pendingin (fins, atau finned cylinder), sebagaimana diperlihatkan dalam Gambar 15. Proses pendinginan pada pendingin udara dinamis ditempuh dengan cara menghadirkan udara melalui gerakan dinamis dari engine pada saat dijalankan dengan kecepatan yang cukup tinggi, sehingga pada saat berhenti atau diam di tempat tidak akan terjadi pendinginan. Ciri konstruksi pendingin udara dinamis yaitu sirip-sirip pendingin (fins, atau finned cylinder), seperti ditunjukkan dalam Gambar 16.


Gambar 15. Contoh konstruksi pendingin udara stasioner


Gambar 16. Contoh konstruksi pendingin udara dinamis

Pendinginan motor bakar torak dengan media air ditempuh dengan cara: (1) penguapan, (2) kondensasi, (3) peredaran alami, dan (4) peredaran paksa. Keempat jenis pendingin tersebut berbeda dalam mengubah air “panas” menjadi air “dingin” untuk mendinginkan silinder. Air pendingin mendinginkan silinder melalui selimut atau jaket air pendingin di sekeliling silinder (water jacket).

Pendinginan penguapan (tipe hopper) merupakan cara pendinginan dengan air yang paling sederhana (Gambar 17). Dinding silinder yang akan didinginkan berada di dalam bak (hopper) yang dapat diisi dengan air dan terbuka bagian atasnya. Suhu air pada pendingin dengan cara seperti ini tidak akan naik lebih tinggi dari 100°C. Air di dalam hopper suatu saat akan mendidih dan menguap, sehingga perlu ditambahkan air pendingin yang baru. Tinggi muka air pendingin di dalam hopper dapat diketahui dengan melihat posisi naik-turunnya pelampung. Pendingin tipe hopper ini tidak dapat dipakai untuk engine yang dinamis (mobile).


Gambar 17. Contoh konstruksi pendingin tipe hopper

Saat ini sudah banyak dilakukan modifikasi terhadap pendingin tipe hopper, yaitu dengan cara mengalirkan air pendingin secara kontinyu (terus-menerus) ke dalam hopper dan mengalirkan keluar dari saluran pembuangan air pendingin (outlet), terutama diaplikasikan untuk mengoperasikan motor diesel selama 24 jam atau lebih tanpa dimatikan (nonstop), seperti contohnya pada saat penggilingan padi atau pada saat digunakan untuk generator listrik (genset).
Pendinginan secara kondensasi (tipe kondensor) mendinginkan silinder dengan cara mendinginkan uap air yang bergerak ke atas masuk ke dalam pipa-pipa kondensor. Pendinginan uap air tersebut dilakukan oleh kipas (fan) sehingga terkondensasi menjadi titik-titik embun, kemudian terbentuk tetesan air yang mengalir ke bawah masuk kembali ke dalam selimut air pendingin.
Sebuah pipa kecil jalur uap digunakan untuk menghubungkan kondensor dengan tangki kondensor. Pada beban operasi tinggi akan terbentuk uap air yang mengandung udara, dimana udara tersebut akan keluar melalui lubang-lubang kecil pada pipa jalur uap, sedangkan uap air akan terkondensasi menjadi air dan masuk ke dalam tangki kondensor. Pada beban operasi rendah maka tekanan uap air di dalam kondensor turun dan airnya tersedot mengalir ke bawah masuk ke dalam selimut air pendingin.
Posisi tutup air pendingin berada di bawah kondensor untuk menghindari kenaikan air langsung ke kondensor. Konstruksi pendingin tipe kondensor dapat dilihat dalam Gambar 18.


Gambar 18. Contoh konstruksi pendingin tipe kondensor


Gambar 19. Contoh konstruksi pendingin tipe thermosiphon

Pendinginan dengan peredaran paksa (tipe radiator) mendinginkan silinder dengan cara mendinginkan air “panas” yang mengalir secara paksa oleh pompa air. Sepintas konstruksi pendingin tipe radiator ini hampir sama dengan tipe thermosiphon, perbedaannya terletak pada ada dan tidaknya pompa air, sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 20.
Selama suhu air “panas” belum mencapai (70 – 80)°C maka air “panas” tersebut hanya akan berputar-putar di dalam selimut air pendingin melalui saluran bypass (Gambar 20). Keuntungan/kelebihan yang dimiliki pendingin tipe radiator ini adalah: (1) peredaran air pendingin tetap berlangsung meskipun tinggi muka air pendingin berada di bawah thermostat, dan (2) kapasitas pendinginan besar sehingga banyak diaplikasikan untuk engine-engine tugas berat yang dinamis.


Gambar 20. Contoh konstruksi pendingin tipe radiator

PEMELIHARAAN/PERAWATAN SISTEM PENYALAAN LISTRIK, SISTEM PELISTRIKAN, DAN SISTEM PENDINGINAN PADA MOTOR BAKAR TORAK
Tindakan perawatan (maintenance) merupakan suatu usaha agar motor (engine) yang dioperasikan tidak cepat rusak dengan cara senantiasa melakukan pencegahan sebelum timbul kerusakan, sehingga prestasi motor tetap maksimum dan memperpanjang umur operasinya. Adapun cara perawatan meliputi: (1) perawatan pencegahan (preventive maintenance), dan (2) perbaikan mendadak (emergency maintenance). Tindakan perawatan pencegahan lebih penting dibanding tindakan perbaikan mendadak.
Motor bakar torak, baik motor bensin maupun motor diesel, dapat beroperasi secara aman dan lancar apabila selalu dalam kondisi prima pada saat dioperasikan. Kondisi prima tersebut dapat selalu terjaga apabila terpelihara atau terawat sistem penyalaan listriknya, sistem pelistrikannya, dan sistem pendinginannya.

Perawatan Sistem Penyalaan Listrik
Bagian atau komponen utama sistem penyalaan listrik pada motor bensin yang perlu dirawat adalah: (1) batere (accu), (2) roda gaya magnet, (3) koil, (4) pemutus arus primer (platina), (5) CDI, (6) kondensor, (7) distributor, dan (8) busi. Di antara kedelapan komponen tersebut maka busi adalah komponen yang paling sering ditangani untuk dirawat, kemudian disusul batere, platina, CDI, kondensor, distributor, koil, dan terakhir roda gaya magnet.
Busi tersusun oleh komponen-komponen seperti: elektroda, isolator, dan gasket, sebagaimana secara lengkap dapat dilihat dalam Gambar 21. Busi tidak boleh terlalu panas karena akan memudahkan terbentuknya endapan karbon pada permukaan isolator porselen dan dapat menimbulkan hubungan singkat.


Gambar 21. Contoh penampang sebuah busi

Suhu isolator busi harus mencapai (700 – 800)°C agar karbon dapat terbakar sehingga tidak terbentuk endapan karbon pada permukaan isolator porselen. Apabila suhu terlampau tinggi maka akan dapat merusak isolatornya atau akan menimbulkan preignition, sehingga akan memperpendek umur motor bensin.
Busi dapat diklasifikasikan berdasarkan atas suhu pengoperasiannya, yaitu: (1) busi panas (hot plug / low compression plug), (2) busi sedang (normal plug / intermediate compression plug), dan (3) busi dingin (cold plug / high compression plug). Konstruksi ketiga jenis busi dapat dilihat dalam Gambar 22, sedangkan ciri-ciri yang membedakan ketiga jenis busi tersebut ditunjukkan pada Tabel 1.


Gambar 22. Contoh konstruksi busi panas, busi sedang, dan busi dingin

Tabel 1. Karakteristik busi panas, busi sedang, dan busi dingin


Motor bensin yang cenderung mudah overheat akibat kurang bagusnya sistem pendinginan harus menggunakan busi panas, sedangkan yang cenderung mudah terbentuk endapan karbon harus menggunakan busi dingin. Ketika terjadi overheat maka busi panas akan mati karena tidak tahan terhadap panas (suhu) tinggi. Busi juga dirancang sebagai pengaman atau bagian yang dilemahkan, artinya untuk mencegah terjadinya kerusakan yang lebih parah, maka akan lebih mudah dan ekonomis dengan hanya mengganti busi daripada harus mengganti komponen lainnya yang lebih mahal.
Busi yang masih baik dicirikan sebagai berikut: (1) loncatan bunga api listriknya kuat dan berwarna biru putih, dan (2) isolatornya berwarna kuning, sawo matang, atau coklat. Dalam Gambar 23 diperlihatkan contoh kondisi busi yang masih baik dan yang sudah tidak normal atau rusak setelah dioperasikan dalam kurun waktu tertentu.


Gambar 23. Contoh kondisi busi setelah dioperasikan dalam kurun waktu tertentu

Tindakan perawatan busi cukup mudah, yaitu: (1) buka atau lepaskan busi dari kepala silinder, (2) bersihkan ulir dan bagian gap elektroda menggunakan kawat baja halus, dan (3) ukur jarak kerenggangan gap elektroda busi menggunakan alat ukur ketebalan (filler gauge), seperti ditunjukkan dalam Gambar 24 dan Gambar 25. Jarak renggang gap elektroda busi disesuaikan dengan gap antar ujung kontak platina (busi 0.6 – 0.8 mm; platina ± 0.35 mm).


Gambar 24. Contoh tindakan perawatan busi


Gambar 25. Contoh tindakan penyetelan dan pengukuran gap antar ujung platina

Kinerja busi dan platina dipengaruhi pula oleh kinerja kondensor karena kerusakan pada platina sebagian besar disebabkan oleh tidak berfungsinya kondensor secara maksimal sehingga mengakibatkan pemutusan arus primer tidak bagus dan percikan bunga api listrik pada busi berkualitas buruk. Kondensor yang masih baik ketika diuji dengan menggunakan alat ukur multitester (AVO-meter) menunjukkan simpangan jarum yang reaktif dan gerak kembalinya lambat atau lebih lambat.
Kinerja platina akan maksimal bila posisi antar ujung permukaan kontaknya senantiasa tepat atau tidak bergeser. Selain itu, ujung-ujung permukaan kontak platina harus rata, tidak boleh kasar atau berongga karena terbakar, seperti ditunjukkan dalam Gambar 26. Apabila ujung-ujung permukaan kontak platina tersebut tidak tepat, kasar, atau berongga, harus disetel kembali atau diganti.


Gambar 26. Contoh kondisi dan posisi ujung-ujung permukaan kontak platina

Batere atau accu, yang menggunakan elemen basah, perlu dikontrol atau dicek keberadaan cairan atau air accunya. Pengecekan terutama terhadap tinggi muka air accu dan densitas atau berat jenis air accu menggunakan alat ukur hidrometer untuk setiap 50 jam operasi. Pengisian air accu tidak boleh sampai penuh betul karena akan menghalangi pergerakan gas di atas permukaan air accu. Berat jenis air accu yang baik adalah antara 1.22 – 1.28 g/cc. Apabila berat jenis mencapai lebih dari 1.30 g/cc maka pengisian arus listrik dari alternator atau generator ke accu berlebihan (over charge), sedangkan bila kurang dari 1.21 g/cc dikatakan lemah. Batere harus diganti apabila berat jenis air accu tiap sel kurang dari 0.05 g/cc.

Perawatan Sistem Pelistrikan
Bagian atau komponen utama sistem pelistrikan pada motor bakar torak yang perlu dirawat adalah: (1) batere (accu), (2) kunci kontak, (3) alternator, (4) generator, (5) regulator, (6) ammeter, (7) sekring (fuse), (8) sabuk transmisi (belt), dan (9) solenoid dan motor starter. Tindakan perawatan terhadap sistem pelistrikan meliputi penyetelan dan penggantian. Penyetelan sangat jarang dilakukan, sedangkan penggantian mungkin dilakukan terhadap batere, kunci kontak, sekring, dan belt yang sudah habis umur operasionalnya.

Perawatan Sistem Pendinginan
Pendinginan pada motor bakar torak terdiri atas dua cara, yaitu: (a) pendinginan dengan udara, dan (b) pendinginan dengan air. Tindakan perawatan motor bakar torak berpendingin udara lebih mudah dan sederhana dibanding motor bakar torak berpendingin air, karena konstruksinya yang lebih sederhana dan ringan.

Perawatan komponen motor bakar torak berpendingin udara
Komponen utama pendingin udara yang perlu dirawat adalah: (1) sirip-sirip pendingin (fins), (2) kipas (fan, atau blower), dan (3) penutup (metal cowling). Tindakan perawatan meliputi pembersihan dan penyetelan. Pembersihan kotoran yang menempel dilakukan terhadap sirip-sirip pendingin, kipas, dan penutup, sedangkan penyetelan dilakukan terhadap kipas agar posisi dan gerak berputarnya stabil dan mantap.

Perawatan komponen motor bakar torak berpendingin air
Komponen utama pendingin air yang perlu dirawat adalah: (1) bak (hopper), (2) pelampung (penunjuk tinggi muka air dalam hopper), (3) selimut / jaket air pendingin (water jacket), (4) kondensor, (5) thermostat, (6) radiator, (7) tutp radiator, (8) ventilator, (9) pompa air, (10) kipas, dan (11) tali kipas (fan belt). Tindakan perawatan meliputi pembersihan, penyetelan, dan penggantian komponen.
Pembersihan dilakukan terhadap komponen hopper, water jacket, kondensor, radiator, ventilator, dan kipas. Hopper dan water jacket dibersihkan dengan cara dikuras, kondensor dan radiator dibersihkan dengan cara disemprot dengan air bertekanan tinggi atau menggunakan steam (uap air panas bertekanan tinggi) dan kompresor, sedangkan ventilator dan kipas cukup dibersihkan dengan menggunakan kain lap.
Penyetelan dan penggantian dilakukan terhadap komponen thermostat, tutup radiator, dan tali kipas. Penyetelan dan penggantian thermostat dilakukan apabila suhu air pendingin cepat naik akibat terhambatnya aliran air “panas” melewati thermostat. Dalam Gambar 27 dapat dilihat cara kerja thermostat yang mengalirkan air “panas” ke radiator dan di dalam selimut melalui saluran bypass. Penyetelan dan penggantian tutup radiator dilakukan apabila katup (valve) tidak bekerja secara optimal dalam mengalirkan uap dan/atau air “panas” berlebihan ke tabung penampung limpahan (overflow tube), seperti ditunjukkan dalam Gambar 28. Penyetelan dan penggantian tali kipas dilakukan untuk menyetel kekencangan tali kipas dan menggantinya bila telah mencapai umur operasionalnya.


buka (open)


tutup (closed)
Gambar 27. Cara kerja thermostat pada saat buka (open) dan tutup (closed)

Test Formatif

Sistem Penyalaan Listrik
1. Jelaskan fungsi sistem penyalaan listrik pada suatu motor bakar torak!

2. Sebutkan komponen-komponen unit alat penyala batere dan magneto untuk motor bakar torak dengan silinder lebih dari satu, dan jelaskan prinsip kerja kedua unit alat penyala listrik tersebut!

3. Jelaskan cara kerja unit alat penyala magneto yang dilengkapi komponen CDI untuk motor bakar torak satu silinder!

Sistem Pelistrikan
1. Jelaskan fungsi sistem pelistrikan pada motor bakar torak!

2. Sebutkan komponen-komponen unit sistem pelistrikan untuk menghidupkan motor bakar torak dengan silinder lebih dari satu, gambarkan rangkaian atau sirkuit sistem pelistrikan untuk menghidupkan engine tersebut dan jelaskan prinsip kerjanya!

3. Sebutkan komponen-komponen unit sistem pelistrikan untuk pengisian arus listrik dari alternator dan generator ke batere atau accu, gambarkan rangkaian atau sirkuit sistem pelistrikannya dan jelaskan prinsip kerjanya!