Mekanisme Katup Pada Sepeda Motor

 

Mesin pembakaran dalam 4 tak, memiliki 4 fase yang harus ditempuh untuk menghasilkan output berupa putaran flywheel. 4 fase tersebut, meliputi langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang. Seperti yang diketahui bahwa campuran udara dan bahan bakar masuk ke silinder melalui katup masuk dan gas bekas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui katup buang. Ketika berada pada langkah hisap dan buang, maka ruang bakar harus berinteraksi dengan volume luar, karena terdapat proses pemasukan udara dan pembuangan gas sisa. Untuk itu, didalam ruang bakar harus didesain sebuah pintu untuk keluar masuk udara yang kita kenal dengan sistem katup.

Mekanisme katup adalah mekanisme yang mengatur pergerakkan katup baik saat membuka atau menutup agar sesuai dengan kebutuhan mesin. Fungsi dari mekanisme katup adalah mengatur pemasukan gas baru ke dalam silinder dan mengatur pengeluaran gas bekas pembakaran keluar silinder.

Terdapat 3 Metode Mekanisme Penggerak Katup

1. Timming Gear

Adalah metode dimana camshaft digerakkan cranksaft melalui perkaitan gigi, model ini hampir tidak memerlukan perawatan dan  memiliki kekuatan yang lebih, tapi model ini cenderung menimbulkan suara yang berisik, oleh karena itu model ini kurang cocok untuk mesin bensin modern seperti sekarang. Poros kam digunakan untuk menggerakan valve lifter, push rod dan rocker arm. Gerakan rocker arm ini  diteruskan untuk membuka dan menutup katup. Putaran poros kam ini adalah setengah putaran dari poros engkol. Putaran poros engkol diteruskan melalui roda gigi dengan perbandingan jumlah roda gigi 1 : 2. Mekanisme penggerak poros kam dengan roda gigi digunakan pada motor dengan susunan katup samping dan OHV dengan penempatan poros kam pada blok silinder.

2. Model Timming Chain

Model ini digunakan pada mesin OHC (Over Head Camshaft) & DOHC (Dual Over Head Camshaft) camshaft terletak di kepala silinder dan digerakkan oleh rantai timming yang dilumasi oli, ketegangan rantai diatur oleh chain tensioner, sementara getaran rantai diredam oleh chain vibration damper.  Model ini memiliki daya tahan yang bagus & suara yang ditimbulkan pada model ini cenderung lebih sedikit oleh karena itu model ini sangat populer sampai sekarang. Jenis penggerak poros kam ini memindahkan putaran dari poros engkol ke poros kam melalui mekanisme rantai. Pada poros engkol dipasangkan crangshaft sproket dan pada poros engkol dipasangkan camshaft sproket dengan jumlah giginya dua kali lebih banyak dari crankshaft sproket. Mekanisme penggerak ini digunakan untuk motor dengan susunan katup sisi, OHV dan OHC.   Tetapi untuk susunan OHC jarak dari poros engkol cukup jauh. Karena jarak yang jauh tersebut maka rantai memerlukan chain guide dan tensioner. Chain guide dan tensioner berfungsi untuk menegangkan rantai agar rantai tetap  berkaitan dengan sproket dan mengurangi suara berisik.

3. Model Timming Belt

Pada model ini konstruksinya hampir sama dengan model timming chain, yang membedakan cuma rantai disini digantikan oleh sabuk karet bergerigi, sabuk pada model ini terbuat dari fiberglass yang diperkuat dengan karet sehingga tidak mudah melar karena perubahan suhu, selain itu tipe ini cenderung tidak menimbulkan bunyi dari tipe yang lain sehingga model ini banyak dipilih jenis kendaraan jaman sekarang. Akan tetapi karena umur sabuk tidak sekuat rantai atau gear maka model ini harus dilakukan penggantian cecara rutin.

Mekanisme penggerak menggunakan timing belt (sabuk bergigi) digunakan untuk motor sengan susunan katup OHC. Pada saat sekarang, jenis ini paling banyak digunakan pada motor-motor kendaraan, karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu harga sabuk yang relatif murah, ringan, getaran yang dihasilkan kecil tidak berisik dan tidak perlu pelumasan. Tetapi ada kerugian yaitu kekuatan bahan sabuk terbatas, maka timing belt memerlukan penggantian secara berkala untuk menghindari putus timing belt saat motor hidup.

JENIS KATUP

Pada motor 4 langkah (Otto & Diesel) terdiri dari dua jenis katup, yaitu:

• Katup Masuk (intake valve)

• Katup Buang (exhaust valve)

BERDSARKAN SUSUNAN KATUP

Berdasarkan konstruksi susunan katup hisap dan katup buang dapat diletakan dalam berbagai kedudukan pada kepala silinder atau pada blok silinder. Pada umumnya berdasarkan kedudukan katup terdiri dari susunan katup L, F, T dan I.

Susunan Katup L

Motor otto dengan susunan katup L, ruang bakar berbentuk huruf L terbalik. Kedua katup diletakan berdampingan pada salah satu sisi silinder. Jenis ini sering dipakai pada motor silinder sebaris. Semua katup terletak dalam satu baris, sehingga dapat digerakan dengan menggunakan satu poros kam. Susunan katup jenis ini baik digunakan untuk motor dengan kompresi rendah. Susunan katup ini sekarang sudah tidak digunakan lagi.

Susunan Katup F

Susunan katup jenis ini adalah gabungan antara susunan katup I dan L. katup isap berada pada kepala silinder dan katup buang pada blok silinder dan menggunakan satu poros kam.

Susunan Katup T

Jenis ini menempatkan katup pada kedua sisi silinder di blok silinder. Jarak kedua katup berjauhan maka diperlukan dua buah poros kam, untuk menggerakan katup masuk dan katup buang.

Sususnan Katup I

Motor dengan susunan katup I kedua katup baik masuk dan buang berada pada kepala silinder. Jenis ini banyak digunakan karena perbandingan kompresinya tinggi   sehingga efisiensi panasnya lebih besar, meskipun mempunyai kerugian bentuknya yang kompak.

BERDASARKAN KONTRUKSI POSISI PENEMPATAN CAMSHAFT

Berdasarkan kontruksi posisi penempatan camshaft, mekanisme katup secara umum dibagi menjadi 2, (over head valve) dan OHC (over head camshaft)

1. OHV (over head valve)

Yaitu posisi katup diletakkan berada diatas atau terletak disamping silinder, sedangkan poros cam berada di dekat poros engkol. Ada dua model mekanisme OHV, model yang pertama dengan desain posisi katup di atas piston atau katup berada di kepala silinder, sedangkan model yang kedua katup berada di samping piston dan lebih sering dikenal dengan sebutan Side Valve atau katup samping.

2. Over Head Camshaft (OHC)

Mekanisme katup dengan posisi camshaft (poros kam) berada di atas piston. Perkembangan lebih lanjut, mekanisme OHC sering disebut dengan SOHC, dikarenakan munculnya inovasi dari jumlah camshaft. Sehingga saat ini yang muncul pada label sepeda motor adalah SOHC dan DOHC. Single Over Head Camshaft untuk mekanisme katup dengan jumlah camshaft satu, dan Doble Over Head Camshaft untuk mekanisme katup dengan jumlah camshaft dua. Dari dua model ini, muncul lagi inovasi baru, yaitu variable valve dan desmodromic valve. Variable valve  secara sederhana memiliki tujuan dapat mengatur berbagai variasi durasi dan jarak pembukaan katup, dalam proses membuka dan menutup sesuai kebutuhan mesin. Teknologi ini sering dikenal dengan sebutan VVTi, Vtech, VVA.

Desmodromic valve atau katup desmodromik adalah katup yang bergerak membuka dan menutup disebabkan oleh sistem bubungan dan pengungkit, bukan oleh pegas. Katup pada mesin empat langkah memungkinkan campuran udara / bahan bakar masuk ke dalam silinder pada awal siklus dan gas buang dikeluarkan pada akhir siklus. Dalam katup mesin empat langkah konvensional dibuka oleh cam dan ditutup oleh pegas balik. Mesin yang menggunakan katup desmodromic memiliki dua bubungan dan dua aktuator, masing-masing untuk pembukaan dan penutupan positif tanpa pegas balik.

BAGIAN-BAGIAN UTAMA MEKANISME KATUP

Untuk bagian-bagian utama mekanisme katup akan kami fokuskan pada mekanisme katup OHV.

Katup

Kelengkapan katup terdiri dari :

Katup  (valve) berfungsi untuk membuka dan menutup saluran hidap dan saluran buang. Diameter atau penampang katup masuk lebih besar atau lebih banyak jumlahnya dari katup buang

Dudukan katup (valve seat) berfungsi sebagai tempat dudukan kepala katup.

Pegas katup (valve spring) berfungsi untuk mengembalikan dan merapatkan katup pada valve seat setelah katup terbuka.

Selongsong katup (valver guide) berfungsi sebagai tempat turun naiknya batang katup.  Valve guide ini terbuat dari bahan besi cor yang pemasangannya disatukan dengan kepala silinder dan yang terpisah sehingga bisa dibuka bila telah aus.

Poros kam (cam Shaft)

Poros kam adalah sebuah poros yang mempunyai sejumlah nok atau kam. Kam tersebut disusun sedemikian rupa pada porosnya yang berfungsi untuk mengatur pembukaan dan penutupan katup sesuai dengan firing order yang telah ditentukan. Selain untuk mengatur pembukaan dan penutupan katup, poros kam juga berfungsi untuk menggerakan distributor dan pompa bahan bakar mekanik.

Pengangkat Katup (Valve Lifter)

Pengangkat katup adalah komponen katup yang berbentuk tabung pada mesin OHV, pengangkat katup dihubungkan dengan nok yang berhubungan dengan katup melalui batang pendorong, lebih jelasnya lihat gambar. Saat sumbu nok berputar maka pengangkat katup bergerak turun naik sehingga katup bisa membuka dan menutup.

Motor dengan pengangkat konvensional celah katupnya harus dilakukan penyetelan secara berkala untuk mengantisipasi pemuaian yang terjadi pada komponen mekanisme katup. Pada motor sekarang supaya tidak dilakukan lagi penyetelan maka dibuatkan penyetelan otomatis yang bekerjanya oleh tekanan hidraulis yang dinamakan hydraulic last adjuster. Komponen ini membuat celah katup tidak perlu disetel, celah akan terbentuk sendiri secara otomatis apabila motor hidup. Komponen tersebut bisa digunakan untuk mekanisme katup OHV maupun OHC. Pada OHV hydraulik last adjuster ini pengganti valve lifter

Batang penekan (Push Rod)

Batang penekan (Push rod) meneruskan tekanan dari valve lifter ke rocker arm. Batang penekan ini digunakan hanya pada mekanisme katup OHV.

Rocker Arm & Shaft

Rocker arm dipasang pada rocker arm shaft, bila rocker arm ditekan keatas oleh batang penekan katup akan tertekan dan membuka, rocker arm dilengkapi dengan sekrup dan mur pengunci untuk penyetelan celah katup, tapi pada pengangkat katup hidraulis tidak dilengkapi sekrup penyetel.

CARA KERJA KATUP

Bila poros engkol berputar menyebabkan exhaust camshaft juga berputar melalui timing belt, sedangkan poros camshaft berputar oleh exhaust camshaft melalui roda – roda gigi. Bila sumbu nok berpuar, nok akan menekan ke bawah pada valve lifter dan membuka katup. Bila sumbu nok trus berputar satu kali, akan membuka dan menutup katup hisap dn katup buang satu kali pada setiap 2 kali putaran poros engkol.

Tes Pemahaman

MESIN KONVERSI ENERGI

 

Mesin adalah suatu alat yang menghasilkan suatu gerak/kerja. Dari uraian diatas, dapat disimpulkan Mesin Konversi Energi adalah suatu alat yang mengubah suatu energi menjadi energi yang lain sehingga menghasilkan suatu kerja/usaha yang dimanfaatkan untuk kepentingan manusia.

2. Macam – Macam Mesin Konversi Energi adalah sebagai berikut :

A. Motor bakar

Motor bakar, merupakan suatu pesawat kerja yang mengubah energi kimia dari campuran bahan bakar menjadi energi mekanik naik turunnya poros engkol.

Jika ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini (proses pembakaran bahan bakar), maka motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu: motor pembakaranluar dan motor pembakaran dalam.

1. Motor pembakaran luar

Pada motor pembakaran luar ini, proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada ketel uap dan turbin uap.

2. Motor pembakaran dalam

Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi didalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya : pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas.

Contoh alat transportasi yang menggunakan prinsip kerja motor pembakaran dalam: Turbin pada pesawat terbang, sepeda motor, mobil, truck,

Berdasarkan Prinsip kerjanya motor bakar dibagi atas 3 macam, yaitu :

1. Motor Bakar Bensin

Mesin bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis. Pada motor bensin, bensin dibakar untuk memperoleh energi termal. Energi ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik.

Prinsip kerja motor bensin, secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut : campuran udara dan bensin dari karburator diisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik torak, dibakar oleh percikan bunga api dari busi untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengan terbakarnya gas-gas akan mempertinggi suhu dan tekanan didalam ruang siliinder, sehingga torak bergerak turun naik di dalam silinder akibat tekanan tinggi pembakaran, Gerak naik turun piston kemudian diubah batang torak menjadi gerak putar poros engkol. Melalui mekanisme katup yang terhubung ke poros engkol pengaturan pembukaan katup masuk bahan bakar dan katup pembuangan sisa-sisa pembakaran dilakukan secara periodik

Contoh kendaraan yang menggunakan Prinsip kerja motor bensin :

2. Motor Bakar Diesel

Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas. Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893.

Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Dan menggunakan bahan bakar solar dalam pembakarannya.

Prinsip kerja motor bakar diesel

Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor diesel yang diisap oleh torak dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC.

3. Motor Bakar Wankel

Dikenal juga dengan nama mesin rotari ( rotaryengine), yaitu tipe mesin yang trdiri atas rotor berbentuk segitiga sama sisi yang berputar dalam stator. Dibandingkan motor torak, getaran motor wankel lebih halus, karena tidak banyak bagian yang bergerak. Selain itu lebih ringan dan lebih kecil ukurannya.

Untuk ukuran yang sama besar, mesin wankel dapat menghasilkan tenaga gerak dua kali lebih besar daripada mesin torak konvensional. Secara umum, bagian utama dari mesin ini adalah rotor segitiga sama sisi dengan bentuk ruang pembakaran berbentuk epitrokoida.

Rotor bergerak sedemikian rupa sehingga ujungnya senantiasa menyentuh dinding ruang pembakaran yang terbagi atas 3 bidang. Dalam tiga bidang tersebut terjadi tiga proses utama operasi sebuah mesin, yaitu, pemampatan bahan bakar, pembakaran bahan bakar, dan pembuangan bahan bakar.

B. TURBIN GAS

Gas-turbine engine adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk memutar turbin dengan pembakaran internal. Didalam turbin gas energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan yang memutar roda turbin sehingga menghasilkan daya. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin gas.

Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas (Gas-Turbine Engine)

Udara masuk kedalam kompresor melalui saluran masuk udara (inlet). Kompresor berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, sehingga temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara bertekanan ini masuk kedalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar dilakukan proses pembakaran dengan cara mencampurkan udara bertekanan dan bahan bakar.

Proses pembakaran tersebut berlangsung dalam keadaan tekanan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperatur. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui suatu nozel yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik, dll. Setelah melewati turbin ini gas tersebut akan dibuang keluar melalui saluran buang (exhaust).

C. MOTOR LISTRIK

Motor Listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll di industri dan digunakan juga pada peralatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, mobil listrik, speda motor listrik, pompa air dsb)

Prinsip Kerja Sistem Motor Listrik

Bagian yang menuju kutub utara kawat konduktor dan yang menuju kutub selatan menerima gaya dari arah vertikal berlawanan sehingga kawat konduktor berputar. Ini disebut prinsip putaran motor.

Konstruksi Motor Listrik

Contoh alat transportasi yang menggunakan prinsip kerja Motor Listrik

D. KOMPRESOR

Kompresor adalah alat pemampat atau pengkompresi udara dengan kata lain kompresor adalah penghasil udara mampat. Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan

Komponen – komponen Kompressor

Konstruksi kompressor jenis torak/piston antara lain meliputi :

1. Silinder Dan Kepala Silinder

Merupakan bejana kedap udara dimana torak bergerak bolak-balik untuk menghisap dan memampatkan udara. Pada umumnya terbuat dari besi cor dengan tekanan kurang dari 50 kgf/cm2 (4,9 MPa).

2. Torak Dan Cincin Torak

Berfungsi untuk melakukan kompresi terhadap udara/gas, sehingga torak harus kuat menahan tekanan dan panas.

3. Katup Katup

Katup – katup pada kompressor berfungsi untuk membuka dan menutup secara otoamtis tanpa mekanisme penggerak katup. Dimana pembukaan katup tergantung dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar silinder.

4. Poros Engkol Dan Batang Torak,

Poros engkol berfungsi untuk mengubah gerakan putar menjadi gerak bolak-balik.

5. Kotak Engkol

Berfungsi sebagai dudukan bantalan engkol yang bekerja menahan beban inersia dari masa yang bergerak bolak balik serta gaya pada torak.

6. Pengatur Kapasitas

Mengatur batas volume dan tekanan yang dihasilkan kompressor dengan menggunakan alat yang biasa disebut pembebas beban (unloader).

7. Transmisi Daya, Sebagai penggerak kompressor pada umumnya memakai motor listrik atau motor bakar torak.

1. Motor Listrik

Pada umumnya diklasifikasi menjadi dua yaitu motor induksi dan motor sikron.

2. Motor Bakar

Motor bakar biasa digunakan sebagai penggerak kompressor bila tidak tersedia sumber listrik ditempat pemasangan kompressor, atau sebagai kompressor portable. Motor bensin bisanya digunakan dengan daya s.d. 5,5 kW sedangkan untuk daya yang lebih besar digunakan motor bakar diesel.

Prinsip Kerja Sistem Kompresor

1. Langkah Hisap : Udara masuk kompresor karena tekanan di dalam silinder lebih rendah dari 1 atm

2. Langkah Kompresi : udara di dalam kompresor dikompresi, tekanan dan temperatur udara naik

3. Langkah Pengeluaran : Karena tekanan udara mampat katup keluar terbuka dan udara mampat ke luar silinder

Penggunaan Udara Kompressor

• Rem pada bis dan kereta api

• Pintu pneumatik pada bis dan kereta api

E . REFRIGASI (PENGKONDISI UDARA)

Mesin refrigerasi secara umum digunakan untuk pengkondisian udara suatu ruangan,rumah atau industri, sehingga setiap orang yang berada pada ruangan tersebut akan merasa nyaman. Alat ini biasa disebut dengan Air Conditioning.

Komponen sistem Refrigasi Mobil

1. Kompressor

Fungsi compressor pada sistem pendinginan uap (vapor compression system) ada dua macam:

1) untuk mengalirkan uap refrigeran yang mengandung sejumlah panas dari evaporator.

2) Untuk menaikan temperatur uap refrigeran sampai mencapai titik saturasinya (jenuh), titik tersebut lebih tinggi daripada temperatur medium pendinginnya.

Compressor mengambil uap panas pada temperatur rendah di dalam evaporator dan memompakannya ke tingkat temperatur yang lebih tinggi di dalam kondensor, oleh karena itu biasa juga compressor itu disebut heat pump Compressor tersebut dibuat oleh beberapa pabrikan seperti Tecumseh, Nippondenso, York, Delco Air, Sankyo dan lain-lain, dengan bermacam-macam model sesuai dengan kebutuhannya. Pabrikan compressor yang terkenal di Indonesia adalah Nippondenso. Compressor yang digunakan di AC mobil umumnya menggunakan silender (piston) yang terdiri atas satu sampai enam silender.

2. Kondensor adalah komponen penukar panas yang berfungsi untuk mengkondensasikan gas refrigeran dari compressor.

3. Evaporator adalah penukar kalor yang di dalamnya mengalir cairan refrigeran yang berfungsi sebagai penyerap panas dari produk yang didinginkannya sambil berubah phasa.

4. Refrigeran adalah bahan pendingin berupa fluida yang digunakan untuk menyerap panas melalui perubahan phasa cair ke gas (menguap) dan membuang panas melalui perubahan phasa gas ke cair (mengembun).

5. Komponen Kelistrikan

Rangkaian kelistrikan pada sistem AC mobil adalah sangat sederhana seperti terlihat pada gambar 22. Umumnya terdiri atas beberapa komponen seperti : thermostat, fuse, motor blower, kopling magnet (magnetik clutch) dan pusat pengatur kecepatan blower (master control).

6. Fuse

Fuse digunakan untuk menjaga komponen AC dan komponen kelistrikan lainnya dari arus yang berlebih. Ukuran fuse yang digunakan biasanya berada pada kisaran 20 A– 30 A, bergantung pada sistem kelistrikan yang direncanakan.

7. Komponen Kontrol (Matering device)

Komponen kontrol refrigeran merupakan suatu tahanan yang tempatnya berada diantara sisi tekanan tinggi dan sisi tekanan rendah.

8. Magnetik Clutch

Magnetik clutch berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan kompressor dari daya gerak mesin.

9. Master Control

Pada umumnya master control termasuk ke dalam perlengkapan pengatur kecepatan blower.

10. Blower Motor

Blower digunakan untuk menarik udara segar (fresh) atau udara sirkulasi ke dalam ruang penumpang yang sebelumnya dilewatkan melalui evaporator atau heater.

F. Sel bahan bakar (fuel cell)

Adalah Fuel cell pada dasarnya mirip dengan baterai yaitu sumber daya yang menggunakan reaksi kimia untuk menghasilkan arus listrik. Perbedaannya terletak pada sumber energi yang didapat, jika baterai memanfaatkan reaksi kimia dan membutuhkan pengisian daya untuk mendapatkan arus listrik maka fuel cell tidak membutuhkan pengisian daya melainkan pengisian bahan bakar. Jadi fuel cell memanfaatkan bahan bakar untuk direaksikan secara elektrolisis untuk menghasilkan elektron dan mengalirkan arus listrik. Salah satu bahan bakar yang sering digunakan untuk fuel cell adalah hidrogen.

G. Solar cell

Solar cell adalah suatu alat yang mampu mengubah energi panas matahari menjadi energi listrik. Dalam perkembangan energi listrik mampu dimanfaatkan menjadi berbagai macam energi lainnya, salah satu contohnya energi gerak.

Secara sederhana solar cell terdiri dari persambungan bahan semikonduktor bertipe p dan n (p-n junction semiconductor) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, nah aliran electron inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik.

PENGANTAR KONVERSI ENERGI

Konversi Energi merupakan perubahan bentuk energi dari yang satu menjadi bentuk energi lain. Hukum konservasi energi mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan (dibuat) ataupun di musnahkan akan tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya.

Energi listrik sendiri adalah produk konversi energi dari energi lain seperti energi kinetik air terjun, energi uap/panas bumi, energi minyak diesel, energi batubara dan lain sebagainya.

Energi secara umum dibagi dalam 2 bagian :

1.      Transitionalenergy, energi yang bergerak dan dapat berpindah melintasi suatu batas system

2.      Stored Energy, Energi tersimpan yang berwujud sebagai massa, posisi dalam medan gaya dll.

Secara umum bentuk energi dibagi 6 kategori :

1. Energi Mekanik

2. Energi Listrik

3. Energi Elektromagnetik

4. Energi Kimia

5. Energi Nuklir

6. Energi Thermal (Panas)

Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena sifat geraknya.Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya (kedudukan) terhadap suatu acuan. Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda. Sehingga dapat dirumuskan:

Ep = m.g.h

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya.

Makin besar kecepatan benda bergerak makin besar energi kinetiknya dan semakin besar massa benda yang bergerak makin besar pula energi kinetik yang dimilikinya.

Secara matematis dapat dirumuskan:

Ek = ½ mv2

Energy listrik adalah kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik (kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain). Energi listrik dilambangkan dengan W.Sedangkan perumusan yang digunakan untuk menentukan besar energi listrik adalah :

W = Q*V

Ket :

W = Energi listrik ( Joule)

Q = Muatan listrik ( Coulomb)

V =Beda potensial ( Volt )

Karena  I = Q/t  

maka diperoleh perumusan

W = (I.t).V

W = V.I.t

Apabila persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R)

maka diperoleh perumusan

W = I.R.I.t atau W = I2R t

Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalah kalori, dimana 1 kalori sama dengan 0,24 Joule selain itu juga menggunakan satuan kWh (kilowatt jam). Energi listrik didapat dari merubah bentuk energi lainnya, seperti gerak, panas, kimia dan nuklir PLTA, PLTU, PLTD, PLTG adalah penghasil listrik dengan merubah energi gerak menjadi energi listrik. Alat yang digunakan di sini adalah generator. Baterai, aki, dan elemen volta adalah penghasil listrik dari energi kimia PLTS adalah penghasil listrik dari energi matahari dengan menggunakan sel surya.

Beberapa alat listrik merubah listrik menjadi kalor, seperti setrika, solder dan pemanas listrik. Banyaknya kalor yang dihasilkan sama dengan banyaknya listrik yang digunakan sehingga banyaknya kalor yang dihasilkan atau listrik yang digunakan dapat kita hitung dengan persamaan:

W = QatauV . I . t = m . C . ΔT

Energi listrik dapat diubah-ubah menjadi berbagai bentuk energi yang lain. Energi listrik menjadi energi kalor, alat yang digunakan yaitu setrika listrik, ceret listrik, kompor listrik , dll. Energi listrik menjadi energi cahaya, alat yang digunakan yaitu lampu pijar, lampu neon, dll. Energi listrik menjadi energi gerak, alat yang digunakan yaitu kipas angin, penghisap debu,dll dan masih banyak lagi penggunaan energi listrik.

ENERGI ELEKTROMAGNETIK adalah bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik. Energi radiasi biasanya dinayatakan dalam satuan energi yang sangat kecil seperti (eV) atau (MeV). Radiasi elektromagnetik adalah suatu bentuk energi murni atau tidak berkaiatan dengan massa. Radiasi ini hanya sebagai energi transisional yg bergerak dgn kecepatan cahaya (c). Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/ wavelength, frekuensi, amplitude/ amplitude, kecepatan.

Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak.

Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang.

Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbeda-beda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik Energi E dari gelombang-gelombang berbanding lurus dengan frekuensi radiasi (v) dan dinyatakan dengan hubungan :

E = hv

E = energi (Joule)

h = kontanta Planck (6,626 x 10-32J.s)

v = frekuensi

ENERGI KIMIA adalah energi yang keluar sebagai hasil interaksi elektron dimana dua atau lebih atom dan molekul2 berkombinasi menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Energi kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan (stored energy) yang jika dilepaskan dalam suatu reaksi kimia, reaksi tsb dinamakan reaksi eksotermis. Energi yang dilepaskan umumnya dinyatakan dlm satuan kalori atau British thermal unit (Btu)

ENERGI NUKLIR adalah energi yang dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Reaksi fisi uranium menghasilkan neutron selain dua buah inti atom yang lebih ringan. Neutron ini dapat menumbuk (diserap) kembali oleh inti uranium untuk membentuk reaksi fisi berikutnya. Reaksi fisi berantai, mekanisme ini terus terjadi dalam waktu yang sangat cepat membentuk reaksi berantai tak terkendali. Akibatnya, terjadi pelepasan energi yang besar dalam waktu singkat. Mekanisme ini yang terjadi di dalam bom nuklir yang menghasilkan ledakan yang dahsyat. Reaksi berantai terkendali dapat diusahakan berlangsung di dalam reaktor yang terjamin keamanannya dan energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna, misalnya untuk penelitian dan untuk membangkitkan listrik. Energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi nuklir dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna. Untuk itu, reaksi fisi harus berlangsung secara terkendali di dalam sebuah reaktor nuklir. Sebuah reaktor nuklir paling tidak memiliki empat komponen dasar, yaitu elemen bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, dan perisai beton.

ENERGI PANAS

Semua kemampuan yang terjadi akibat adanya pengaruh panas. Energi panas adalah bagian dari energi internal yang bertanggungjawab atas temperatur sebuah sistem. Secara mikroskopis, energi panas dapat diidentifikasi sebagai energi mekanik kinetik dari partikel konstituen atau bentuk lain dari energi kinetik sehubungan dengan kondisi-mikro mekanika-quantum. Perbedaan mendasar antara energi kinetik dengan energi panas adalah bahwa energi panas merupakan sebuah energi yang menjelaskan ketidakteraturan, contohnya adalah gerakan acak dari partikel atau sistem isolasi sebuah sistem. Partikel konstituen adalah pertikel yang sudah tidak dapat lagi dipecah menjadi lebih kecil pada skala perhitungan energi. Energi ini berkaitan dengan getaran atomik dan molekuler. Energi ini berkaitan dengan getaran atomik dan molekuler. Energi termal adalah bentuk energi dasar, dimana semua bentuk energi dapat dikonversi secara penuh ke energi lain. Bentuk transisional energi termal adalah panas dan umumnya dinyatakan dalam satuan kalori atau Btu. Energi termal dapat disimpan hampir pada semua media sebagai panas sensibel atau panas laten.

Tes Pemahaman Materi

https://forms.gle/YVDEuJPGQDwxXMWW8

SISTEM LAMPU KEPALA AC SEPEDA MOTOR

 

LAMPU KEPALA AC

Sistem lampu kepala terletak di depan kendaraan yang berfungsi sebagai penerangan jalan sekaligus agar terlihat posisi kita oleh orang lain terutama pada malam hari. Ada tambahan lampu jarak jauh (Passing Lamp)

Sistem lampu kepala AC sepeda motor meurpakan penerangan dengan menggunakan sumber tegangan bolak balik (AC) yangterdiri dari rangkaian kelistrikan yang saling berhubungan satu sama lain, komponen penunjang tersebut antara lain : alternator, regulator, kabel penghubung, saklar lampu, bola lampu dan lain sebagainya.

Wiring diagram lampu kepala AC

Alternator

Alternator pada sepeda motor terdiri dari magnet yang berputar bersama poros engkol dan kumparan pembangkit arus yang berada disisi dalam magnet. Letak dari alternator ini kebanyakan berada di bagian kiri mesin, tetapi pada sepeda motor jenis transmisi otomatis/skutic pada umumnya berada di sebelah kanan. Ujung kumparan biasanya berupa soket yang dirangkaikan dengan kabel body dan dihubungkan dengan regulator rectifier serta disambung secara parallel terhadap saklar lampu kepala/ saklar dimmer.

Keterangan warna kabel :

1. Kabel berwarna putih : pembangkit tegangan sistem pengisian

2. Kabel berwarna kuning : Pembangkit tegangan sistem penerangan.

Prosedur cara pemeriksaan kumparan pembangkit tegangan sistem penerangan

1. Periksa tahanan kumparan sistem pengisian. Besar tahanan = 1,1 Ohm

2. Periksa tahanan kumparan sistem penerangan. Besar tahanan = 1.0 Ohm.

Regulator Rectifier

Komponen ini merupakan penjamin kestabilan tegangan pada keseluruhan sistem kelistrikan yang ada pada sepeda motor, sedangkan rectifier berguna untuk menyearahkan arus bolak balik (AC) dari generator agar dapat dimanfaatkan untuk sistem kelistrikan yang memerlukan listrik DC, misal baterai, sistem pengapian dll.

Tegangan yang dibangkitkan akibat perubahan putaran generator akan berakibat tegangan turun dan naik terlalu tinggi, jika ini terjadi maka komponen system kelistrikan yang ada pada sepedamotor akan rusak. Agar tegangan konstan/stabil pada tegangan 14,5 volt maka diperlukan komponen pengatur tegangan yang dinamakan Voltage Regulator. Karena penyearah arus dan penstabil tegangan dikonstruksi menyatu maka komponen tersebut dinamakan Regulator

Rectifier.

Prosedur pengukuran tegangan regulasi pada sepedamotor menggunakan Volt meter adalah :

1. Probe volt meter hitam pada kabel regulator berwarna hijau (massa).

2. Probe voltmeter merah pada kabel regulator berwarna kuning.

Saklar Lampu Kepala

Saklar ini berfungsi untuk menyalakan atau mematikan lampu kepala dan lampu

Prosedur pemeriksaan :

Dengan menyalakan mesin periksa fungsi saklar lampu kepala, posisikan saklar sesuai dengan posisi pada symbol pada holder. Periksa apakah lampu lampu menyala dan bisa mati sesuai dengan posisi saklar. Juga periksa saklar Dimmer ( Pemindah posisi lampu jauh/dekat).

Pemeriksaan Lampu Kepala AC

Lampu kepala merupakan kelengkapan standard yang ada pada sepeda motor yang berfungsi untuk menerangi jalan pada saat malam hari , tetapi sinar lampu tidak diperbolehkan menyilaukan pengendara lain ketika sedang berpapasan.

Prosedur pemeriksaan lampu kepala :

1. Kondisi bola lampu

a) Periksa apakah bola lampu masih jernih (tidak berwarna hitam).

b) Periksa apakah kedua filamen masih sempurna.

c) Periksa terminal penghubung/tonjolan dibelakang bola lampu dari keausan.

Melepas bola lampu

Memerikasa kondisi secara visual bola lampu

Memeriksa kontiunitas filamen bola lampu

Memeriksa kondisi tonjolan socket lampu sekaligus memeriksa tegangan sumber listrik AC

2. Pemeriksaan arah penyinaran lampu kepala.

Nyalakan lampu kepala dan posisikan pada lampu dekat. Arahkan penyinaran pada dinding/papan, Perhatikan arah sinar jatuh pada papan/dinding tidak diperbolehkan sejajar ketinggiannya dibandingkan tinggi lampu kepala atau lebih tinggi dari ketinggian lampu kepala hal ini dapat menyebabkan silau dan membahayakan bagi pengendara lainnya. Posisi sinar jatuh harus sedikit lebih rendah dari ketinggian lampu kepala agar penyinaran optimal mencapai jalan raya yang jarak jatuhnya sinar kurang lebih 50 meter kedepan.

Dengan menggunakan papan penyetel periksa apakah terjadi penurunan arah sinar lampu dengan jarak 1 m dari lampu kepala, Penurunan arah sinar lampu pada jarak 1 m dari lampu kepala ke papan maka akan terjadi penurunan berkas cahaya pada papan penyetel sebesar 0,5 cm.

Lampu Kota Belakang/Lampu Posisi

Lampu kota bagian belakang merangkap fungsi, selain untuk penerangan plat nomor berfungsi juga untuk diketahui posisi oleh pengendara lain dari belakang agar dapat mengetahui jarak pengendaraan. Bola lampu kota berikut covernya selalu disatukan dengan lampu rem. Karena konstruksi yang menyatu maka bola lampu yang terpasang menggunakan dobel filamen. Filament dengan daya kecil diperuntukkan lampu kota sedangkan yang berdaya besar diperuntukkan sebagai lampu rem. Pada pemegang kaca bola lampu biasanya tertulis data 12 V 8/ 18 W artinya bahwa filamen bola lampu kota = 8 watt dan bola lampu rem = 18 watt.

 Lampu Panel / Spedometer

Lampu panel berfungsi sebagai penerangan pada panel pengemudi antara lain penerangan speedometer, penerangan meter bahan bakar, temperature mesin. Daya lampu panel umumnya sama dengan lampu kota. Pada sistem lampu kepala AC, lampu panel akan menjadi satu bagian dengan lampu kepala, dan dikontrol oleh saklar lampu kepala. Akan menyala berbarengan dengan lampu kota. 

 Silahkan kerjakan tes dengan mengklik tautan dibawah ini....

https://forms.gle/RDD5xjDh67NMDj327