Hampir semua engine otomotif terdiri dari dua bagian utama-yaitu
blok silinder dan
kepala silinder (atau kepala untuk sejumlah engine). Kedua komponen dan sistem pendukungnya, seperti
system bahan bakar,
system pendingin,
system kelistrikan,
system pelumasan,
dsb merupakan bagian tak terpisahkan dari sebuah engine pada
kendaraan. Mari kita amati lebih dekat system-system pendukung ini,
sekarang kita akan berkonsentrasi pada
block silinder dan
kepala silinder.
Susunan lengkap pada sebuah engine dapat dilihat pada tampilan berikut !
Perhatikan
dengan seksama, dan catat setiap point yang kalian anggap penting /
atau membutuhkan penjelasan lanjut oleh guru di kelas.
Block SilinderBlock
silinder, atau biasa disingkat block, dan komponen utama yang dipasang
di bagian dalam block mempunyai lubang vertikal yang disebut silinder,
dimana jumlahnya bervariasi (ada yang 1 silinder, 2 silinder, 3
silinder, dst). Pada saat kepala silinder dipasang, kepala silinder ini
dibaut ke bagian permukaan atas dari block dan menutup ujung bagian atas
dari silinder. Gasket khusus tahan panas, disebut gasket kepala
silinder, dipasang diantara permukaan block dan kepala silinder.
Block
biasanya terbuat dari besi tuang atau aluminium. Block mempunyai
saluran-saluran tempat aliran pendingin yang berfungsi untuk mencegah
engine tidak menjadi terlalu panas. Juga ada saluran-saluran
(galleries) yang dicetak di dalam block sebagai tempat aliran oli, yang
fungsinya sebagai saluran pelumasan engine.
CrankshaftFungsi
crankshaft adalah untuk merubah gerak bolak balik piston menjadi gerak
putar. Crankshaft ini terletak di bagian dasar dari block engine pada
daerah yang disebut crankcase.
Crankshaft disangga oleh
bearing dan
bearing cap pada tempatnya di dalam
crankcase. Bearing ini disebut bearing utama (
main bearing).
Connecting rods, yang menghubungkan
piston
dan crankshaft, terikat pada crankshaft dengan menggunakan sejumlah
bearing dan caps. Bearing-bearing ini biasanya disebut big end bearing.
Bila crankshaft rusak, jurnalnya dapat digerinda dan dipasang bearing
baru sebagai pengganti. Bila mengganti bearing perlu diperhatikan apakah
crankshaft telah digerinda (under size), sehingga ukuran bearing yang
digunakan sesuai dengan kebutuhannya.
FlywheelPada
kendaraan yang menggunakan transmisi manual (gear box) flywheelnya
berukuran besar dan berat yang dibaut ke bagian ujung crankshaft. Ini
berfungsi untuk menghaluskan kerja engine dan menyediakan permukaan
penggerak untuk kopling. Gigi flywheel dipasang pada dudukannya melalui
proses pemesinan. Sebuah roda gigi yang kecil di bagian ujung poros
motor starter
berhubungan dengan gigi-gigi flywheel pada saat motor starter bekerja.
Hal ini akan memutar crankshaft dan menghidupkan engine.
Flywheel pada kendaraan yang menggunakan
transmisi otomatis biasa disebut plat penggerak (
drive plate). Biasanya lebih tipis dan lebih ringan daripada kendaraan-kendaraan transmisi manual.
Connecting Rod (Batang penyambung)Seperti halnya beberapa bagian lain di dalam engine connecting rod seringkali dikenal dengan singkatan “con rod”.
Kita
telah mengetahui bahwa fungsi con rod adalah untuk memindahkan gaya
yang mendorong piston ke bawah ke crankshaft, selama proses langkah
usaha. Karenanya agar tidak pecah, con rod haruslah kuat.
Rod
(batang) mempunyai dua tempat untuk bearing-bearing. Bearing yang
besar ditempatkan pada crankshaft dan bearing yang kecil ditempatkan
pada piston. Sebuah pin digunakan untuk menghubungkan piston ke con
rod, pin ini disebut piston pin atau gudgeon pin.
PistonPiston
memindahkan tekanan hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara
melalui con rod ke crankshaft. Biasanya piston-piston dilengkapi dengan
tiga ring di sekelilingnya. Dua ring utama adalah ring kompresi. Ring
tersebut menyekat celah diantara piston dan dinding silinder. Ring
tersebut dirancang untuk mencegah agar gas bertekanan tinggi dari proses
pembakaran mengalir melewati piston.
Bila
telah lama dipakai ring menjadi aus dan perlu diganti. Demikian juga
silinder bores dapat menjadi aus dan perlu dibor. Untuk alasan
tersebut, bila anda menyediakan ring pengganti atau piston dan
seperangkat ring, anda perlu memastikan bahwa ukurannya sesuai dengan
silinder engine.
Ring ketiga pada piston adalah ring oli.
Fungsinya adalah untuk mencegah oli pelumas pada dinding-dinding
silinder masuk ke ruang pembakaran. Ring piston yang telah aus di
kendaraan seringkali dapat terditeksi melalui emisi gas buang yang
berasap. Asap ini disebabkan oleh oli, yang berhasil melampaui piston
dan ikut terbakar dalam proses pembakaran.
Gudgeon pin
yang menghubungkan piston dengan con rod, memungkinkan rod berayun di
dalam piston. Sebagai akibatnya ujung bagian bawah con rod dan
crankshaft berputar.
CamshaftCamshaft
dapat ditempatkan apakah di block silinder atau di kepala silinder,
sebagian engine memiliki lebih dari satu camshaft. Namun bagaimanapun
juga jumlah camshaft pada engine tidak menjadi masalah, demikian juga
dengan penempatannya, fungsi dasar dari camshaft adalah sama, yaitu
untuk menggerakkan
katup masuk dan
katup buang yang terdapat pada kepala silinder.
Camshaft digerakkan oleh seperangkat roda gigi yang terdapat di crankshaft, roda gigi ini disebut
timing gear. Cara lain digunakan untuk memutar crankshaft dengan menggunakan
timing belt dan
rantai.
Camshaft disangga oleh bearing di bagian depan dan belakang dari
crankcase. Poros ini biasanya bentuknya tidak simetris, terdapat
tonjolan-tonjolan disepanjang poros. Tonjolan ini disebut cam dan
terdapat satu untuk setiap katup. Pada saat camshaft berputar satu
benda silindris kecil, yang disebut
cam follower (atau kadang-kadang disebut
lifter atau
tappet), mengikuti bentuk cam, kerjanya bergerak naik turun.
Bila
katup yang terbuka adalah katup masuk, bentuk cam dan posisinya pada
camshaft akan memastikan bahwa katup benar-benar terbuka pada saat
piston bergerak ke bawah di dalam silinder, pada langkah masuk. Bentuk
cam menjamin katup benar-benar tertutup pada siklus selanjutnya.
Dengan
cara yang sama bila katup yang dibuka oleh cam adalah katup buang, cam
akan membuka katup buang pada saat piston bergerak ke atas pada saat
langkah buang, yaitu saat piston bergerak ke bagian atas silinder pada
saat langkah buang; memungkinkan katup tetap tertutup pada
langkah-langkah berikutnya.
Anda
dapat melihat pada tayangan di atas, jika katup akan membuka dan
menutup pada saat yang tepat adalah sangat penting camshaft digerakkan
oleh crankshaft pada kecepatan yang benar sehingga crankshaft harus
dipasang dengan tepat, dalam hubungannya dengan crankshaft.
Kepala SilinderKita
telah singgung sebelumnya bahwa kepala silinder menyekat bagian ujung
atas silinder. Ini bukan fungsi satu-satunya, maka kali ini kita akan
memeriksa peran pentingnya pada cara kerja engine. Fungsi utama kepala
silinder adalah untuk menyediakan ruang dimana campuran bahan bakar dan
udara dapat dibakar secara efisien. Hal ini dilakukan dengan
menyediakan lubang berbentuk khusus atau ruang yang posisinya berada di
atas setiap silinder, saat kepala dibaut ke block.
Kepala silinder juga mempunyai saluran-saluran yang disebut
ports.
Saluran masuk adalah saluran lewat campuran bahan bakar dan udara ke
dalam ruang pembakaran. Saluran buang adalah saluran pembungan gas
bekas dari dalam ruang pembakaran ke dalam system pembuangan.
Katup-katup masuk dan buang ini ditempatkan sebagai penyekat terhadap
ruang pembakaran dan saluran buang, pada saat katup-katup berada posisi
menutup. Manifold masuk (
intake manifold) dan manifold buang (
exhaust manifold),
yaitu pipa yang menyalurkan campuran bahan bakar dan membawa gas bekas
keluar dari dalam kepala siinder dibautkan ke sisi kepala silinder,
sehingga pipa-pipa tersebut segaris dengan saluran.
Roda gigi penggerak katup dipasang pada bagian atas kepala silinder. Katup-katup dapat digerakkan oleh
push rod,
seperti telah dijelaskan sebelumnya pada bagian ini, atau dengan
alternatif lain, yaitu satu atau lebih camshaft dipasangkan langsung
pada kepala silinder yang digerakkan oleh rantai atau sabuk dari bagian
ujung crankshaft. Bila susunan ini digunakan, engine dikelompokkan
sebagai
over head camshaft (overhead cam) engine. Sebagian engine disebut sebagai
multivalves engine, ini berarti engine memiliki lebih dari dua katup per silinder.