Sabtu, 16 Oktober 2010

TENTANG MESIN

KEMAMPUAN MESIN
Kecepatan Maksimum
Diukur dalam kondisi GVW (gross vehicle weight) di jalan datar beraspal tanpa angin dalam satuan km/jam atau mph (mile per hour).

Pemakaian Bahan Bakar (Fuel Consumption)
Penggunaan bahan bakar (fuel consumption) adalah suatu ukuran berapa banyak bahan bakar yang digunakan suatu mesin atau kendaraan pada suatu jarak tertentu, dan ini menunjukkan seberapa jauh efisiensi mesin atau kendaraan dilihat dari pemakaian bahan bakarnya.
Untuk menunjukkan pemakaian bahan bakar digunakan dua metode yang berbeda. Metode pertama dengan menjalankan kendaraan pada jarak tertentu dan bahan bakar yang diperlukan diukur. Satuan unit yang digunakan adalah liter per 100 km (1/100 km). Metode ini lebih mudah kita pahami akan tetapi ada juga yang mengukur jarak yang dapat ditempuh dengan sejumlah bahan bakar tertentu. Satuannya adalah km per liter (km/l) atau mile per gallon (mpg).
Nilai ini (1/100 km, km/l atau mpg) digunakan untuk membandingkan pemakaian bahan bakar sari suatu kendaraan pada macam-macam kondisi pengendaraan.

Kemampuan Daya Tanjak Maksimum
Kemampuan kendaraan untuk mendaki dengan beban spesifikasi (GVW/Gross Vehicle Weight). Tingkat maksimum dari suatu kendaraan dapat mendaki diperoleh dengan persamaan sebagai berikut: Ketinggian B yang ditentukan dari garis datar sejauh A yang dilalui. Sudut tanjakan q (theta) di dapat dengan membagi B/A. Bila A = 100, B = 20 maka:
                 




Dan ini sama dengan daya tanjak maksimum.
Maksimum gradeability masih berupa kemampuan teoritis, kenyataannya mungkin tidak dapat menanjak karena gesekan ban dengan jalan.

Minimum Turning Radius
Yaitu radius terkecil kendaraan dapat membelok perlahan-lahan pada tempat yang datar dan rata dengan posisi kemudi membelok penuh. Garis lingkarannya dibentuk oleh bagian body paling luar atau oleh garis tengah roda outer.

SPESIFIKASI MESIN
Susunan Silinder
Susunan silinder yang digunakan pada umumnya adalah sebagi berikut:
·           Tipe in-line
Silinder disusun dalam satu abris, tipe ini banyak digunakan karena konstruksinya sederhana.
·           Tipe V
Blok silinder berebntuk V (V-Shape). Tipe ini memungkinkan tinggi dan panjang mesin menjadi berkurang.
·           Tipe Horizontal Berlawanan
Silinder disusun horizontal dan berlawanan satu dengan yang lain. Susunan seperti ini dapat mengukur tinggi mesin.

Mekanisme Katup
Mesin 4 langkah mempunyai satu atau dua katup masuk dan katup buang pada setiap ruang bakarnya. Campuran udara-bahan bakar masuk ke silinder melalui katup masuk, dan gas bekas keluar melalui katup buang.
Mekanisme yang membuka dan menutup katup-katup ini disebut mekanisme katup. Berikut ini tipe mekanisme katup yang banyak dibuat oleh pabrik:
·           Tipe Over Head Valve (OHV)
Mekanisme katup ini sederhana dan high reliability. Penempatan camshaft-nya pada blok silinder, dibantu dengan valve lifterdan push rod antara rocker arm.
·           Tipe Over Head Camshaft (OHC)
Pada tipe ini camshaft ditempatkan di atas kepala silinder dan cam langsung menggerakkan rocker arm tanpa melalui lifter dan push rod. Camshaft digerakkan oleh poros engkol melalui rantai atau tali penggerak.
Tipe ini sedikit rumit dibandingkan dengan OHV, tetapi tidak menggunakan lifter dan push rod sehingga berat bagian yang bergerak menjadi berkurang. Kemampuannya pada kecepatan tinggi cukup baik, karena katup-katup membuka dan menutup lebih tetap pada kecepatan tinggi.
·           Tipe Double Over Head Camshaft (DOHC)
Dua camshaft ditempatkan pada kepala silinder satu untuk menggerakkan katup masuk dan yang lainnya untuk menggerakkan katup buang. Camshaft membuka dan menutup katup-katup langsung, tidak memerlukan rocker arm. Berat part yang bergerak menjadi berkurang, membuka dan menutupnya katup-katup menjadi lebih presisi pada putaran tinggi.
Konstruksi tipe ini sangat rumit, kemampuannya sangat tinggi dibandingkan dengan tipe lainnya. Mekanisme katup DOHC ada dua metode.
Pertama, dua camshaft digerakkan langsung dengan sebuah sabuk (single drive belt directly). Kedua, hanya exhaust camshaft digerakkan langsung dengan satu sabuk (belt), dan intake camshaft digerakkan oleh exhaust camshaft melalui sebuah roda gigi.

Lubang Silinder dan Langkah Torak
Mesin dapat diklasifikasikan dalm 3 tipe oleh perbandingan diameter lubang silinder (cylinder bore) dengan langkah torak.
·           Long-stroke Engine
Mesin yang langkah toraknya lebih panjang dari pada diameter silinder.
·           Square Engine
Mesin yang langkah toraknya sama dengan diameter silinder.
·           Short-stroke (Over-square) Engine
Mesin yang langkah toraknya lebih pendek dari pada diameter silinder.

Pada kecepatan mesin yang sama (rpm poros engkol) kecepatan torak pada square engine atau over-square engine lebih rendah dari pada long stroke engine. Ini berarti, bahwa silinder, torak dan pegas torak keausannya dapat berkurang dengan menggunakan square atau over-square engine. Selain itu tinggi mesin juga menjadi berkurang, maka squari dan over-square engine banyak digunakan pada mobil penumpang.

Piston Displacement
Volume langkah (piston displacement) atau disingkat displacement adalah jumlah volume dari posisi TMA ke TMB (Untuk mesin yang silindernya lebih dari satu, dipakai istilah total displacement). Pada umumnya displacement makin besar menghasilkan output yang lebih besar pula, karena campuran udara dan bahan bakar makin banyak.
Total Displacement dari sebuah mesin dapat di hitung sebagai berikut:






Dimana:
 π = perbandingan dari keliling lingkaran terhadap garis tengah lingkaran tersebut (22/7)
V = psiton displacement
D = diameter silinder
L = langkah piston
N = jumlah silinder

Perbandingan Kompresi
Perbandingan kompresi menunjukkan berapa jauh campuran udara bahan bakar yang dihisap selama langkah hisap dikompresikan dalam silinder selama langkah kompresi.
Dengan kata lain adalah perbandingan dari silinder dan volume ruang bakar dengan torak pada posisi TMB (V2) dengan volume ruang bakar dengan torak pada posisi TMA (V1). Dan nilainya dapat dihitung sebagai berikut:


Perbandingan Kompresi = 







V1  = volume ruang bakar
V2  = volume langkah piston
Contoh :







Perbandingan kompresi = 10,8 : 1

Selanjutnya perbandingan kompresi yang lebih tinggi menghasilkan tekanan gas pembakaran lebih besar pula, menghasilkan output yang lebih besar. Pada umumnya perbandingan kompresi adalah antara 8:1 dan 11:1 dalam mesin bensin, dan antar 16:1 sampai 20:1 untuk mesin diesel.

Momen Mesin
Momen mesin ialah nilai yang menunjukkan gaya putar atau twisting force pada output mesin (poros engkol). Nilai ini dinyatakan dalam satuam Newton Meter (N-M) dan dihitung sebagai berikut:
T  = N x r
Dimana:
T  =  momen
N  =  gaya
r  =  jarak
Newton adalah unit pengukuran gaya dan mempunyai hubungan dengan kgf, metode lama sebagai berikut:  1 kgf = 9,80665 N

Daya Output Mesin
Daya output mesin (engine output power) adalah rata-rata kerja yang dilakukan dalam satuan waktu, satuan yang umum ialah kilowatt (KW). Satuan lain yang digunakan ialah HP (horse power) dan PS (Pferde Strake). Satuan konvensional ini mempunyai hubungan dengan unit kilowatt sebagai berikut:
1 PS  = 0,7355 KW
1 HP  = 0,7457 KW

Kurva Kemampuan Mesin
Kurva kemampuan mesin (engine performance curve) yaitu grafik yang menunjukkan kemampuan mesin secara umum. Grafik tipe ini memperlihatkan momen output mesin, yang diukur pada dinamo mesin, dan tenaga kuda mesin, yang dihitung dari kecepatan mesin (rpm). Nilai tersebut tidak menunjukkan kemampuan mesin yang sebenarnya ketika sedang menggerakkan kendaraan di jalan, melainkan hanya kemampuan perbandingan dari mesin itu sendiri.
Grafik di bawah ini memperlihatkan kurva kemampuan mesin untuk suatu hypothetical engine. Dalam contoh ini, output mesin 40 KW bila kecepatan mesin (dinyatakan dalam putaran per menit atau rpm) adalah 2.000 rpm. Momen mesin kira-kira 150 N-m bila kecepatan mesin 5.500 rpm.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar