Makalah bahan bakar bensin

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................................................................................  i

DAFTAR ISI .......................................................................................................................  ii

A.    Pengertian Bensin. 3

B.     Analisis kimia dan produksi 3

C.    Cara Kerja Bensin dalam Mesin. 4

D.    Nama Produk Bensin. 4

E.     Sifat Utama Bensin. 5

F.     Syarat-Syarat Bensin. 5

1.  Mudah Terbakar. 6

2.  Mudah menguap.. 6

3.  Tidak beroksidasi dan bersipat pembersih. 6

G.    Nilai Oktana. 6

H.    Prinsip kerja mesin bensin. 8

1.  Sistem bahan bakar. 9

2.  Campuran Udara dan Bahan Bakar. 9

3.  Perbandingan Udara Dengan Bahan Bakar. 10

4.  Proses pembakaran. 10

I.      Memelihara/Servis Sistem Bahan Bakar Bensin. 12

1.  Peristilahan/Glossary. 12

2.  Sistem Bahan Bakar Mekanik. 14

a.     Tangki Bahan Bakar. 15

b.     Saluran Bahan Bakar. 15

c.      Saringan Bahan Bakar. 15

d.     Charcoal Canister. 16

e.     Pompa Bahan Bakar. 17

3.  KARBURATOR.. 20

a.     Macam-macam karburator. 20

b.     Prinsip Kerja Karburator. 24

c.      Cara Kerja Karburator. 26

BAHAN BAKAR BENSIN

A.    Pengertian Bensin

Bensin, atau Petrol (biasa disebut gasoline di Amerika Serikat dan Kanada) adalah cairan bening, agak kekuning-kuningan, dan berasal dari pengolahan minyak bumi yang sebagian besar digunakan sebagai bahan bakar di mesin pembakaran dalam. Bensin juga dapat digunakan sebagai pelarut, terutama karena kemampuannya yang dapat melarutkan cat. Sebagian besar bensin tersusun dari hidrokarbon alifatik yang diperkaya dengan iso-oktana atau benzena untuk menaikkan nilai oktan. Kadang-kadang, bensin juga dicampur dengan etanol sebagai bahan bakar alternatif.

Kini bensin sudah hampir mejadi kebutuhan pokok masyarakat dunia yang semakin dinamis. Bahkan orang Amerika menggunakan 1,36 miliar liter bensin setiap hari.

Karena merupakan campuran berbagai bahan, daya bakar bensin berbeda-beda menurut komposisinya. Ukuran daya bakar ini dapat dilihat dari Oktan setiap campuran. Di Indonesia, bensin diperdagangkan dalam dua kelompok besar: campuran standar, disebut premium, dan bensin super.

B.     Analisis kimia dan produksi

Bensin diproduksi di kilang minyak. Material yang dipisahkan dari minyak mentah lewat distilasi, belum dapat memenuhi standar bahan bakar untuk mesin-mesin modern. Material ini nantinya akan menjadi campuran hasil akhir.

Semua bensin terdiri dari hidrokarbon, dengan atom karbon berjumlah antara 4 sampai 12 (biasanya disebut C4 sampai C12).

C.     Cara Kerja Bensin dalam Mesin

Bensin bekerja di dalam mesin pembakaran yang ditemukan oleh Nikolaus Otto. Mesin pembakaran dikenal pula dengan nama Mesin Otto. Cara kerja bensin di dalam mesin pembakaran:

v  Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator. Kemudian bercampur dengan udara. Pada mesin modern, peran karburator digantikan oleh sistem injeksi. Sebuah sistem pembakaran baru yang bisa meminimalisir emisi gas buang kendaraan.

v  Campuran bensin dan udara kemudian dimasukkan ke dalam ruang bakar.

v  Selanjutnya, campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil.

v  Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi.

v  Hasil pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan.

Dalam kenyataannya, pembakaran gas di dalam mesin tidak berjalan dengan sempurna. Salah satu masalah yang sering muncul adalah “ketukan di dalam mesin”, atau disebut sebagai "mesin ngelitik" atau knocking. Jika dibiarkan, knocking dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Knocking terjadi karena campuran udara dan bahan bakar terbakar secara spontan karena tekanan tinggi di dalam mesin, bukan karena percikan api dari busi.

Penyebab knocking ada beberapa macam, yaitu:

·           Pemakaian bensin yang tidak sesuai dengan spesifikasi mesin.

·           Ruang bakar sudah kotor dan berkerak.

·           Penyetelan pengapian yang kurang tepat.

D.    Nama Produk Bensin

Bensin memiliki berbagai nama, tergantung pada produsen dan Oktan. Beberapa jenis bensin yang dikenal di Indonesia diantaranya:

·                Premium, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 88. ^[2]

·                Pertamax, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 92.

·                Pertamax Plus, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 95.

·                Pertamax Racing, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 100. Khusus untuk kebutuhan balap mobil.

·                Primax 92, produksi Petronas yang memiliki Oktan 92.

·                Primax 95, produksi Petronas yang memiliki Oktan 95.

·                Super 92, produksi Shell yang memiliki Oktan 92.

·                Super Extra 95, produksi Shell yang memiliki Oktan 95. ^[3]

·                Performance 92, produksi Total yang memiliki Oktan 92.

·                Performance 95, produksi Total yang memiliki Oktan 95.

E.      Sifat Utama Bensin

Bensin mengandung hydrocarbon hasil sulingan dari produksi minyak mentah. Bensin mengandung gas yang mudah terbakar, pada umumnya bahan bakar ini digunakaan untuk mesin dengan pengapian busi. Sifat yang dimiliki bensin sebagai berikut:

·      Mudah menguap pada temperature normal

·      Tidak berwarna, tembus pandang dan berbau

·      Mempunyai titik nyala rendah (-10° sampai -15°C)

·      Mempunyai berat jenis yang rendah (0,60-0,78)

·      Dapat melarutkan oli dan karet

·      Menghasilkan jumlah panas yang besar (9,500-10,500 kcal/kg)

·      Sedikit meninggalkan karbon setelah dibakar

Mesin bensin saat ini menggunakan bensin dengan komposisi yang seimbang untuk memperoleh kemampuan yang optimal pada berbagai tingkat kecepatan.

F.      Syarat-Syarat Bensin

Kwalitas berikut ini diperlukan oleh bensin untuk memberikan kerja mesin yang lembut.

1.         Mudah Terbakar

 Pembakaran serentak didalam ruang bakar dengan sedikit knocking.

2.         Mudah menguap

Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk memberikan campuran udara-bahan bakar dengan tepat saat menghidupkan mesin yang masih dingin

3.         Tidak beroksidasi dan bersipat pembersih

Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan. Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapan pada system intake.

G.    Nilai Oktana

Nilai Oktan (Octane Number) atau tingkatan dari bahan bakar adalah mengukur bahan bakar bensin terhadap anti-knock characteristic . bensin dengan nilai oktana tinggi akan tahan terhadap timbulnya engine knocking dibanding dengan nilai oktan yang rendah.

Ada dua cara yang digunakan untuk mengukur nilai oktana: Research method dan motor medhod.

Research method adalah yang paling umum digunakan dan spesifikasi nilai oktannya dengan metode ini ditetapkan dengan istilah RON (Research Octane Number).

Bensin dengan nilai oktana 90 umumnya disebut bensin biasa dan yang nilai oktanya lebih dari 95 disebut oktan tinggi atau super atau yang kita sebut premium. Mesin yang mempunyai perbandingan kompresi yang tinggi memerlukan bahan bakar bensin yang mempunyai nilai oktana yang tinggi untuk menghilangkan knocking dan menghasilkan purtaran yang lembut.

Ada sedikit kerugian menggunakan bensin beroktan tinggi pada mesin biasa yang mempunyai perbandingan kompresi rendah. Bensin “octane tinggi” dan biasa banyak tersedia pada stasiun pompa bensin.

Bilangan oktana suatu bahan bakar diukur dengan mesin CFR (Coordinating Fuel Research), yaitu sebuah mesin penguji yang perbandingan kompresinya dapat di ubah-ubah. Di dalam pengukuran itu ditetapkan kondisi standar oprasinya (putara, temperatur, tekanan, dan kelembaban relatif dari udara yang masuk, dan sebagainya) dan bahan bakar yang akan digunakan sebagai pembanding atau pengukur.

Untung motor bensin di tetapkan heptana normal dan isooktana sebagai bahan bakar pembanding. Heptana normal adalah bahan bakar hidrokarbon (rantai lurus) yang mudah berdetonasi di dalam motor bensin, oleh karna itu dinyatakan sebagai bahan bakar dengan bilangn oktana sama dengan nol. Iso-oktana adalah suatu jenis bahan bakar hidrokarbon yang tidak mudah berdetonasi, dalam hal ini dinyatakan sebagai bahan bakar dengtan bilangan oktana sama dengtan 100.

Apabila suatu bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi hendak digunakan pada mesin yanag sebenarnya dirancang untuk menggunakan bahan bakar dengan bilangan oktana yang rendah tanpa detonasi, tidak akan terlahat adanya perbaikan pada efisiensi dan daya yang dihasilkan. Keuntunagan yang dapat diperoleh dari bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi adalah bahwa ia tidak peka terhadap detonasi. Oleh karena itu sangat cocok untuk digunakan pada mesin dengan perbandingan komperesi yang tinggi untuk memperoleh efisiensi yang tinggi tanpa detonasi, juga pada mesin dengan supercarjer  yang bertujuan menaikan daya poros.

Disamping itu juga sangat berguna untuk menaikan daya dan efisiensi dengan jalan memajukan saat penyalaan. Hal terahir ini dilakukan apabila semula ditetapkan saat penyalaan yang lebih lambat hanya dengan alasan hendak mencegah terjadinya detonasi.

Karekteristik mesin bensin

- Kecepatan tinggidan tenaganya besar

- Mudah pengoperasiannya

- Pembakarannya sempurna

- Umumnya di ganakan untuk mobil penumpang, kendaraan truk yang kecil, dan      sebagainya.

H.    Prinsip kerja mesin bensin

            Mari kita perhatikan bagai mana mesin bensin mengubah bahan bakar menjadi tenaga. Dalam gambar skema mesin bensin, campuran udara dan bensin di hisap kedalam silinder, kemudian dikompresikan oleh torak saat begerak naik, bila campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya api dari busi yang panas sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder. Tekanan gas pembakaran ini mendorong torak kebawah, yang menggerakan torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun) torak dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada mobil.

            Posisi tertinggi yang di capai torak di dalam silinder di sebut titik mati atas (TMA), dan posisi terendah yang di capai torak disebut (TMB). Jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB di sebut langkah torak (stroke).

            Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder dan gas yang telah terbakar harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan dengan adanya gerak torak yang turun naik di dalam silinder. Proses menghisap campuran udara dan bensin kedalam silinder, mengkompresikan, membakarnya, dan mengeluarkan gas bekas dari silinder, disebut satu siklus.

            Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari dua langka torak. Mesin ini di sebut mesin dua langkah (two stroke engine). Poros engkol berputar satu kali selama torak menyelesaikan dua langkah. Sedangkan mesin lainnya, tiap siklusnya terdiri dari empat langkah torak. Mesin ini disebut mesin empat langkah (four-stroke engine). Poros engkol berputar dua putaran penuh selama torak menyelesaikan empat langkah dalam setiap siklus. 

                                   

1.         Sistem bahan bakar

            Sistem bahan bakar (ful system) terdiri dari beberapa komponen, dimulai dari tangki bahan bakar (ful tank) sampai pada charcoal canister. Bahan bakar yang tersimpan dalam tangki dikirim oleh pompa bahan bakar (fuel pump) ke karburator melalui ppipa-pipa dan selang-selang. Air dan pasi, kotoran dan benda-benda lainya dikeluarkan dari bahan bakar oleh saringan (ful filter).

            Kalburator menyalurkan ke mesin sejumlah bahan bakar yang dibutuhkan berupa campuran udara dan bahan bakar. Sejumlah gas HC yang timbul di dalam tangki dikurangi oleh charcoal canister. Bensin di alirkan dari tangki melalui sarinagn, selang dan pip-pipa hisap (suction tube). Bensin yang sudah disaring dikirim ke karburator oleh pompa bahan bakar, dan karburator mencampurnya dengan udara dengan suatu perbandingkan tertentu menjadi canpuran udara dan bahan bakar. Sebagian campuran udara dan bahan bakar menguap dan menjadi kabut saat mengalir melalui intake manifold ke silinder.

2.         Campuran Udara dan Bahan Bakar

            Bahan bakar yang dikirim kedalam silinder untuk mesin harus ada dalam Kondisi mudah terbakar agar dapat menghasilkan efesiensi tenaga yang maksimum. Bensin sedikit sulit terbakar, bila tidak dirubah kedalam bentuk gas. Bensin tidak dapat terbakar dengan sendirinya, harus dicampur denagan udara dalam perbandingan yang tepat. Untuk mendapatkan campuran udara dan bahan bakar yang baik, uap bensin harus bercampur dengan sejumlah udara yang tepat. Perbandingan campuran udara dan juga mempengaruhi pemakaian bahan bakar.

3.         Perbandingan Udara Dengan Bahan Bakar

Perbandingan udara dengan bahan bakar dinyatakan dalam volume atau berat dari bagian udara dan bahan bakar. Pada umumnya, perbandingan udara dan bahan bakar dinyatakan berdasarkan perbandingan berat udara dengan berat bahan bakar. Bensin harus dapat terbakar keseluruhannya di dalam ruang bakar untuk menghasilkan tenaga yang besar pada mesin. Perbandingan udara dan bahan bakar dalam teorinya adalah 15:1, yaitu 15 untuk udara berbanding 1 untuk bensin.

Tetapi pada kenyataannya, mesin menghendaki campuran udara dan bahan bakar dalam perbandingan yang berbeda-beda tergantung pada temperatur, kecepatan mesin, beban, dan kondisi lainya. Pada table di bawah ini diperlihatkan perbandingan udara dan bahan bakar yang dibutuhkan sesuai dengan kondisi mesin.

4.         Proses pembakaran

            Campuran bahan bakar-udara didalam selinder motor bensin harus sesuai dengan syarat busi, yaitu jangan terbakar sendiri. Ketika busi mengeluarkan api listrik, yaitu pada saat beberapa derajat engkol sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar-udara disekitar itulah mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat kesegala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi (25-50 m/detik), menyalakan campuran yang dilaluinya sehingga tekanan gas didalam silinder naik, sesuia dengan jumlah bahan bakar yang terbakar.

            Sementara itu campuran dibagian yang terjauh dari busi masih menunggu giliran untuk terbakar. Akan tetapi ada kemungkinan bagian campuran tersebut terakhir, karena terdesak oleh penekanan torak maupun oleh gerakan nyala api pembakaran pembakaran yang merambat dengan cepat itu, temperaturnya dapat melampaui temperatur penyalaan sendiri sehingga akan terbakar dengan cepatnya. Proses terbakar sendiri dari bagian campuran yang terakhir (terjatuh dari busi) dinamai detonasi.

            Tekanan didalam selinder tersebut dapat mencapai 130-200 kg/cm², dengan frekuensi getaran mencapai 4000-5000 cps. Detonasi yang cukup berat  menimbulkan suara  gemeletik seperti bunyi pukulan palu pada dinding logam. Bunyi tersebut jelas terdengar pada mesin mobil atau sepeda motor. Akan tetapi pada mesin pesawat terbang jarang terdengar karena terkalahkan oleh bunyi  gas pembakaran yang keluar dari mesin dan bunyi baling-baling.

            Detonasi yang berulang-ulang dalam waktu yang cukup lama dapat merusa bagian ruang bakar, terutama bagian tepi dari kepala torak tempat detonasi erjadi. Disamping itu detonasi mengakibatkan bagian ruang bakar (misalnya busi atau kerak yang ada)  sangat tinggi temperaturnya, atau pijar, sehingga dapat menyalakan campuran bahan bakar-udara sebelum waktunya  (pranyala). Pranyala ini serupa dengan penyalaan yang terlalu pagi. Jadi, dapat mengurangi daya dan efisiensi mesin, sedangkan tekanan maksimum gas pembakaranpun akan bertambah tinggi. Karena itu, detonasi yang dahsyat tidak di kehendaki dan harus dicegah seluruh campuran bahan bakar-udara harus dinyalakan oleh nyala api yang berasal dari busi.

Berikut ini beberapa cara untuk mencegah detonasi :

o    Mengurangi tekanan dan temperatur bahan bakar-udara yang masuk kedalam silinder.

o    Mengurangi perbandingan kompresi.

o    Memperlambat saat penyalaan.

§   Memperkaya yaitu menaikan perbandingan campuran bahan bakar-udara atau mempermiskin yaitu menurunkan campuran bahan baka-udara  dari suatu harga perbandingan   campuran (misalnya, f=0,08) yangsangat mudah berdetonasi.

o    Menaikan kecepatan torak atau putaran poros engkol, untuk memperoleh arus turbulen pada   campuran didalam silinder yang mempercepat rambatan nyala api.

o    Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak yangdi tempuh oleh nyala api dari busi kebagian yang terjauh. Hal ini bias juga di capai jika dipergunakan busi lebih dari satu.

 Membuat kontruksi ruang bakar demikian rupa sehingga bagian yang terjauh darinbusi mendapat pendinginan yang lebih baik. Caranya ialah dengan memperbesarperbandingan antara luas pemukaan dan volume sehingga diperoleh ruangan yang sempit. Apabila detonasi itu terjadi juga, hanyalah dalam bagian yang kecil jumlahnya sehingga tidak membahayakan. Disamping itu busi   ditempatkan dipusat ruang bakar yaitu di antara katup buang bagian yang panas dan katup isap tepat  kemungkinan basar terdapat campuran yang kaya.

I.        Memelihara/Servis Sistem Bahan Bakar Bensin

1.         Peristilahan/Glossary

v   Anti Dieseling yaitu salah satu komponen tambahan pada karburator untuk mencegah berputarnya mesin setelah kunci kontak dimatikan.

v   Barrel yaitu saluran masuk pada karburator sebagai tempat bercampurnya udara dan bahan bakar yang telah dikabutkan dari main nozzle.

v   Charcoal Canister yaitu salah satu komponen sistem bahan bakar yang berfungsi untuk menampung uap bensin dari tangki bahan bakar dan dari ruang pelampung pada karburator, kemudian mengeluarkannya pada saat mesin hidup.

v   Dashpot yaitu komponen tambahan pada karburator yang untuk memperlambat penutupan katup gas pada saat pedal gas dilepas dari putaran tinggi.

v   Deceleration Fuel Cut Off yaitu komponen tambahan pada karburator yang berfungsi untuk memutus aliran bahan bakar pada saat kendaraan diperlambat.

v   Economicer Jet yaitu bagian karburator yang terletak pada saluran stasioner dan kecepatan lambat, berfungsi untuk  mempercepat aliran bahan bakar.

v   ECU (Electronic Control Unit) yaitu komponen sistem injeksi bahan bakar elektronik yang berfungsi untuk mengolah signal-signal dari berbagai sensor untuk selanjutnya digunakan sebagai dasar dalam menentukan lamanya injeksi bahan bakar dan mengatur saat pengapian.

v   EFI (Electronic Fuel Injection) yaitu sistem ijeksi bahan bakar yang dikontrol secara elektronik. Sistem ini merupakan salah satu jenis sistem bahan bakar pada motor bensin.

v   Hot Idle Compensator yaitu komponen tambahan pada karburator yang berfungsi untuk menambah udara apabila temperatur di sekitar mesin panas.

v   PTC (Positive Themperature Coefficient) yaitu komponen pada sistem cuk otomatis yang berfungsi untuk mencegah arus yang berlebihan pada coil pemanas.

v   Pressure Regulator yaitu komponen siatem EFI yang berfungsi untuk mengatur tekanan bahan bakar dalam saluran bahan bakar.

v   Rocker Arm yaitu bagian dari pompa bahan bakar mekanik yang berfungsi untuk menggerakkan membran melalui batang penarik (pull rod).

v   Silicon Chip yaitu komponen manifold pressure sensor yang berfungsi untuk mensensor tekanan udara yang masuk pada sistem EFI.

v   Sound Scope yaitu alat bantu untuk mendengarkan suara lembut dalam mesin atau pada sistem bahan bakar.

v   Injektor (nozzle) yaitu salah satu bagian dari sistem injeksi bahan bakar yang berfungsi untuk mengabutkan (menyemprotkan) bahan bakar ke dalam silinder (ruang bakar).

v   Venturi yaitu bagian yang menyempit pada tabung (saluran masuk udara) karburator.

2.         Sistem Bahan Bakar Mekanik

Sistem bahan bakar berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar dan dialirkannya campuran berbentuk kabut ke ruang bakar.

Cara pemasukan campuran udara dan bahan bakar ada 2 macam,yaitu cara biasa yang disebut sistem bahan bakar  konvensional dan cara sistem injeksi bahan bakar. Sistem injeksi dapat dibagi menjadi sistem injeksi bahan bakar mekanik dan sistem injeksi bahan bakar secara elektronik yang disebut EFI (Electrinic Fuel Injection).

Komponen Sistem Bahan Bakar Konvensional terdiri dari:

v  Tangki bahan bakar

v  Saluran bahan bakar

v  Charcoal canister

v  Saringan bahan bakar

v  Pompa bahan bakar

v  Karburator

a.        Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar terbuat dari lembaran baja yang tipis. Tangki ini biasanya diletakkan di bagian belakang kendaraan untuk mencegah kebocoran apabila terjadi benturan. Bagian dalam tangki dilapisi bahan pencegah karat dan dilengkapi dengan penyekat (separator)  untuk mencegah perubahan permukaan bahan bakar pada saat kendaraan melaju di jalan yang tidak rata.

b.        Saluran Bahan Bakar

Pada sistem bahan bakar terdapat 3 saluran bahan bakar yaitu: saluran utama yang menyalurkan bahan bakar dari tangki ke pompa bahan , saluran pengembali yang menyalurkan bahan bakar kembali dari karburator ke tangki, dan saluran uap bahan bakar yang menyalurkan gas HC (uap bensin) dari dalam tangki bahan bakar ke charcoal canister.

c.         Saringan Bahan Bakar

Saringan bahan bakar berfungsi untuk menyaring kotoran atau air yang mungkin terdapat di dalam bensin.

d.       Charcoal Canister

Charcoal Canister berfungsi untuk menampung sementara uap bensin yang berasal dari ruang pelampung pada karburator dan uap bensin yang dikeluarkan dasi saluran emisi pada saat tekanan di dalam tangki naik.

Uap bensin yang ditampung oleh charcoal canister dikirim langsung ke intak manifold, kemudian ke ruang bakar untuk dibakar pada saat mesin hidup.

e.        Pompa Bahan Bakar

Pompa bahan bakar yang biasa digunakan pada motor bensin adalah pompa bahan bakar mekanik dan pompa bahan bakar listrik.

1)        Pompa bahan bakar mekanik

Pompa bahan bakar digerakkan oleh mesin itu sendiri, sedangkan pompa bahan bakar listrik digerakkan oleh arus listrik.

2)        Pompa bahan bakar mekanik

Cara kerja pompa bahan bakar mekanik:

v  Bila rocker arm ditekan oleh nok, diafragma tertarik ke bawah sehingga ruang di atas diafragma menjadi hampa. Katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup sehingga bahan bakar mengalir ke ruang diafragma.

v  Pada saat nok tidak menyentuh rocker arm, diafragma bergerak ke atas sehingga katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka sehingga bahan bakar yang berada di ruang diafragma tertekan keluar menuju ke karburator melalui katup keluar.

v  Bila bahan bakar yang berada di dalam karburator sudah cukup maka diafragma tidak tidak terdorong ke atas oleh pegas, dan pull rod pada posisi paling bawah karena tekanan pegas sama dengan tekanan bahan bakar. Pada saat ini rocker arm tidak bekerja meskipun poros nok berputar sehingga diafragma diam dan pompa tidak bekerja.

3)        Pompa bahan bakar listrik

Pompa bahan bakar listrik langsung bekerja setelah kunci kontak di ON-kan. Pompa bahan bakar listrik dapat ditempatkan di mana saja dengan tujuan menghindari panas dari mesin.

Cara kerja pompa bahan bakar listrik jenis membran:

Apabila kunci kontak pada posisi On, akan terjadi kemagnetan pada solenoid yang menyebabkan diafragma tertarik ke atas sehingga bahan bakar masuk melalui katup masuk. Pada saat yang sama platina membuka karena tuas platina dihubungkan dengan rod sehingga kemagnetan pada solenoid hilang. Akibatnya diafragma bergerak ke bawah mendorong bahan bakar keluar melalui katup buang.

3.         KARBURATOR

Karburator berfungsi untuk mengubah bahan bakar yang berbentuk cair menjadi kabut dan mengalirkannya ke silinder sesuai dengan kebutuhan mesin.

a.        Macam-macam karburator

1)        Menurut tipe venturi karburator dibedakan menjadi:

a)      Karburator venturi tetap (fixed venturi)

Karburator ini menggunakan venturi tetap, besarnya vakum mengalir melalui venturi tersebut sesuai dengan kecepatan aliran udara yaang melewati venturi itu yang dipengaruhi oleh beban mesin dan pembukaan katup gas. Keadaan tersebut mempengaruhi banyak sedikitnya bahan bakar yang keluar dari nosel.

Gbr. Karburator venturi tetap

b)     Karburator Variable Venturi

Karburator ini permukaan venturinya dikontrol sesuai dengan banyaknya udara yang dihisap. Keistimewaannya adalah perubahan membuka venturi sama saat kecepatan rendah dan sedang, serta pada beban ringan dan sedang. Sehingga volume bahan bakar berubah sesuai dengan volume udara yang masuk dan hambatan udara yang masuk menjadi kecil, maka karburator jenis ini dapat mencapai output yang tinggi.

Karburator variable venturi mempunyai tingkat aliran udara yang tetap, sehingga diperoleh campuran yang baik antara udara dan bahan bakar.

c)      Karburator Air Valve Venturi

Pada karburator air valve venturi membukanya dikontrol dengan besarnya udara yang dihisap. Konstruksinya berbeda dengan karburator variable venturi, tapi cara kerjanya sama.

Karburator jenis air valve mempunyai dasar karburator arus turun dua barrel (down draft double barrel), tetapi konstruksinya sama dengan secondary yang domodifikasi. Katup udara terpasang di dalam silinder secondary dan membukanya air valve bervariasi sesuai dengan dengan jumlah udara yang dihisap.

Kevakuman pada nosel utama dikontrol agar bekerja konstan. Karburator jenis ini mempunya tahanan aliran udara pada venturi sehingga mampu menghasilkan output yang besar. Disamping itu membuka dan menutupnya katup throttle secara mekanik, sehingga tidak diperlukan diafragma lagi.

Karburator Air Valve Venturi

2)        Menurut arah masuk campuran udara dan bahan bakar, kaburator dibedakan:

a)        Karburator arus turun

Gbr. Karburator arus turun

Pada karburator arus turun, arah masuknya campuran udara dan bahan bakar adalah ke bawah (down draft). Karburator jenis ini banyak digunakan karena tidak ada kerugian gravitasi.

b)     Karburator arus datar

Gbr. Karburator arus turun

Karburator arus datar, arah masuknya campuran bahan bakar adalah ke samping (side draft). Umumnya digunakan pada mesin yang memiliki output yang tinggi.

3)        Menurut jumlah barel, karburator dapat dibedakan menjadi:

a)        Karburator single barrel

Gbr. Karburator single barrel

Pada karburator single barrel, semua kebutuhan bahan bakar pada berbagai putaran mesin dilayani oleh satu barrel. Padahal pada putaran mesin rendah, diameter venturi yang besar akan lebih lambat menghasilkan tenaga dibandingkan dengan diameter venturi yang kecil.

Sebaliknya diameter venturi yang kecil hanya mampu memenuhi kebutuhan bahan bakar pada putaran mesin tertentu, tetapi pada putaran rendah lebih cepat mengahsilkan tenaga.

Untuk mengatasi hal tersebut maka diciptakan karburator doble barrel.

b)     Karburator double barrel

Gbr. Karburator double barrel

Pada putaran rendah, kaburator double barrel cepat menghasilkan tenaga (output) karena yang bekerja hanya primary venturi yang mempunyai diameter venturi kecil.

Putaran tinggi, baik primary maupun secondary venturi bekerja bersama sehingga output yang dicapai akan tinggi karena total diameter venturinya. Disamping itu kecepatan aliran maksimal pada venturi karburator double barrel dibanding karburator single barrel lebih kecil sehingga kerugian gesekan juga kecil.

b.        Prinsip Kerja Karburator

Prinsip dasar karburator sama dengan dengan prinsip yang terjadi pada pengecatan dengan penyemprotan.

Pada saat udara ditiup melalui ujung pipa penyemprot, tekanan di dalam pipa akan rendah. Akibatnya cairan yang ada di dalam tabung akan terhisap keluar dan membentuk partikel-partikel kecil saat terdorong oleh udara.

Semakin cepat aliran udara, maka semakin rendah tekanan udara pada ujung pipa sehingga semakin banyak cairan bahan bakar yang keluar dari pipa.

Prinsip kerja karburator berdasarkan pada hukum-hukum fisika yaitu hukum Kontinuitas dan hukum Bernauli. Bila suatu fluida mengalir melalui suatu tabung, maka banyaknya fluida atau debit aliran (Q) adalah:

                                                                    Q = A . V

dimana: Q = debit air (m³/dt)

                  A = luas penampang tabung (m²)

                  V = kecepatan aliran (m/dt)

Gbr. Dasar karburator

Pada gambar di atas, bagian karburator yang diameternya menyempit (bagian A) disebut venturi. Pada bagian ini kecepatan udara yang masuk semakin tinggi sehingga kevakumannya semakin rendah. Dengan demikian pada bagian venturi bahan bakar yang dapat terhisap semakin banyak.

c.         Cara Kerja Karburator

Untuk memenuhi kebutuhan kerja, pada karburator terdapat beberapa sistem yaitu:

v   Sistem Pelampung

v   Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat

v   Sistem Kecepatan Tinggi Primer

v   Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder

v   Sistem Tenaga (Power system)

v   Sistem Percepatan

v   Sistem Cuk

v   Meknisme Idle Cepat

v   Hot Idle Compensator (HIC)

v   Daspot

v   Deceleration Fuel Cut Off System

Adapun uraian pada masing-masing sistem adalah sebagai berikut:

1)        Sistem Pelampung

Gbr. Sistem pelampung

Sistem pelampung diperlukan untuk menjaga agar permukaan bahan bakar pada ruang pelampung selalu konstan. Di dalam ruang pelampung terdapat pelampung (float) dan jarum pelampung (needle valve). Pada pelampung terdiri dari dari jarum, pegas dan pin. Pada katup jarum terdapat pegas yang berfungsi untuk mencegah pembukaan katup jarum pada saat kendaraan terguncang.

Pelampung dapat bergerak naik turun sesuai dengan tinggi permukaan bahan bakar, sedangkan jarum pelampung berfungsi untuk membuka dan menutup saluran bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar.

Cara kerja:

Bila permukaan bahan bakar di dalam ruang pelampung turun, maka pelampung akan turun sehingga jarum pelampung membuka saluran masuk. Akibatnya bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar mengalir ke ruang pelampung.

Selanjutnya apabila permukaan bahan bakar dalam ruang pelampung naik, maka pelampung juga ikut naik sehingga jarum pelampung menutup saluran bahan bakar. Akibatnya aliran bahan bakar terhenti. Sehingga permukaan bahan bakar selalu konstan meskipun putaran mesin berubah-ubah.

2)        Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat

Gbr, Sisten Stasioner dan Kecepatan Lambat

Cara kerja:

Pada saat mesin berputar satsioner, bahan bakar mengalir dari ruang pelampung melalui primary main jet, kemudian ke slow jet, economizer jet, katup solenoid dan akhirnya ke ruang bakar melalui idle port. Atau Primary main jet→slow jet→economizer jet→solenoid valve→idle port→ruang bakar.

3)        Sistem Kecepatan Tinggi Primer

Gbr. Sistem Kecepatan Tinggi Primer

Cara kerja:

Pada saat pedal gas dibuka lebih lebar, aliran bahan bakar dari ruang pelampung langsung menuju primary main nozle (nosel utama primer).

Sementara dari idle port dan slow port tidak lagi mengeluarkan bahan bakar karena kevakuman pada idle port dan slow port lebih rendah daripada di daerah primary main nozle. Atau alirannya: Primary main jet→primary main nozle→ruang bakar.

4)        Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder (Secondary High Speed System)

Gbr. Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder

Cara kerja:

Pada saat pedal gas dibuka penuh, maka katup gas sekunder (secondary throttle valve) erbuka sehingga bahan bakar keluar selain dari nosel utam primer juga melalui nosel utama sekunder. Dengan demikian jumlah bahan bakar yang masuk lebih banyak lagi, karena bahan bakar keluar dari kedua nosel tersebut.

5)        Sistem Tenaga (Power System)

Gbr. Sistem Tenaga

Primary High Speed System mempunyai perencanaan untuk pemakaianbahan bakar yang ekonomis. Apabila mesin harus mengeluarkan tenaga yang besar, maka harus ada tambahan bahan bakar ke primary high speed system.

Tambahan bahan bakar disuplai oleh power system sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi (12 – 13 : 1).

Cara kerja:

Apabila katup gas hanya terbuka sedikit, kevakuman pada intake manofold besar sehingga power piston akan terhisap pada posisi atas. Hal ini akan menyebabkan power spring (B) menahahan power valve sehingga power vallve tertutup.

Apabila katup gas dibuka lebih lebar, maka kevakuman pada intake manifold akan berkurang sehingga kevakuman tersebut tidak mampu melawan tegangan pegas power valve (spring A). Akibatnya power piston akan menekan power valve sehingga saluran power jet terbuka dan akhirnya bahan bakar keluar dari primary main jet dan power jet.

Gbr. Power valve pada sistem tenaga

6)        Sistem Percepatan (Acceleration System)

Pada saat pedal gas diinjak dengan tiba-tiba, katup gas akan membuka secara tiba-tiba pula sehingga aliran udara akan mengalir lebih cepat. Sementara bahan bakar mengalir lebih lambat karena berat jenisnya lebih besar daripada berat jenis udara sehingga campuran bahan bakar dan udara lebih krus, padahal pada sistem ini dibutuhkan campuran yang kaya maka karburator dilengkapi sistem percepatan.

Gbr. Sistem percepatan

Cara kerja:

Pada saat pedal gas diinjak tiba-tiba, plunger pompa akan bergerak turun menekan bahan bakar yang ada di ruangan di bawah plunger pompa. Akibatnya bahan bakar akan mendorong outlet steel ball dan discharge weight sehingga bahan bakar mengalir melalui pump jet menuju ke ruang bakar.

Setelah melakukan penekanan, plunger pump kembali ke posisi semula karena adanya pegas yang yang ada di bawah plunger pompa. Akibatnya bahan bakar yang ada di ruang pelampung terhisap melalui inlet steel ball.

7)        Sistem Cuk

Pada saat mesin dingin, bahan bakar tidak akan menguap dengan baik dan sebagian campuran udara dan bahan bakar yang mengalir akan mengembun pada dinding intake manifold karena intake manifold dalam keadaan dingin. Keadaan tersebut akan mengakibatkan campuaran udara dan bahan bakar menjadi kurus sehingga mesin sukar hidup.

Sistem cuk membuat campuran udara dan bahan bakar menjadi kaya (1 : 1) yang disalurkan ke dalam silinder apabila mesin masih dingin.

Ada 2 jenis sistem cuk yang digunakan pada karburator yaitu sistem cuk manual dan sistem cuk otomatis.

a)     Sistem Cuk Manual

Pada sistem cuk manual untuk membuka dan menutup katup cuk digunakan  linkage yang dihubungkan ke ruang kemudi.

Apabila pengemudi akan membuka atau menutup katup cuk cukup menarik atau menekan tombol cuk yang ada pada instrumen panel (dashboard).

Gbr. Cuk Manual

Gbr. Cuk manual

b)     Sistem Cuk Otomatis

Pada sistem cuk otomatis, katup cuk membuka dan menutup secara otomatis tergantung dari temperatur mesin. Pada umumnya sistem cuk otomatis yang digunakan pada karburator ada 2 macam sistem yaitu; sistem pemanas dari exhaust dan sistem elektrik.

Cara Kerja :

Pada saat mesin distart katup cuk tertutup rapat hingga temperatur di ruangan mesin mencapai 25º C. Apabila mesin dihidupkan dalam keadaan katup cuk menutup maka akan terjadi kefakuman di bawah katup cuk. Hal tersebut akan menyebabkan bahan bakar keluar melalui primary low dan high speed system dan campuran menjadi kaya. Setelah mesin hidup, pada terminal L timbul arus dari voltage regulator, arus tersebut akan mengalir ke choke relay sehingga menjadi ON. Akibatnya arus dari ignition switch mengalir melalui choke relay menuju ke massa electric heat coil. Apabila electric heat membara/panas maka bimetal element akan mengembang dan akan membuka choke valve.

PTC (Positive Temperature Coeficient) berfungsi untuk mencegah arus yang berlebihan yang mengalir dari electric heat coil, apabila katup cuk telah terbuka (temperatur di dalam rumah pegas telah mencapai 100º C).

Catatan:

1.        PTC thermistor = Positive Temperature Coefficient thermistor, bersifat bila temperatur naik maka harga hambatan listriknya naik.

2.        Jika katup cuk tetap tertutup setelah mesin dipanaskan campuran akan kaya, hal ini akan menyebabkan putaran mesin kasar dan pemakaian bahan bakar boros.

8)        Mekanisme Idel Cepat

Mekanisme idel cepat diperlukan untuk menaikkan putaran idel pada saat mesin masih dingin dan katup cuk dalam keadaan menutup.

Gambar 29. Mekanisme idel cepat

Apabila katup cuk menutup penuh dan katup throttle ditekan sekali, kemudian dibebaskan, maka pada saat yang sama, fast idle cam yang dihubungkan dengan cuk melalui rod berputar berlawanan arah jarum jam. Kedmudian fast idel cam menyentuh cam follower yang dihubungkan dengan katup throttle sehingga katup throttle akan membuka sedikit.

9)        Hot IdelCompensator (HIC)

Apabila kendaraan berjalan lambat dan temperatur di sekelilingnya tinggi, maka temperatur di dalam komponen mesin akan naik. Hal tersebut akan menyebabkan bahan bakar dalam ruang pelampung banyak  yang menguap dan masuk ke intake manifold. Akibatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi gemuk sehingga memungkiankan putaran idel kasar. Oleh karena itu pada karburator perlu dilengkapi dengan HIC untuk mengatasi maslh tersebut.

Gbr. HIC (Hot Idle Compensator)

Cara kerja :

Pada saat temperatur masin naik, maka bimetal membuka thermostatic valve, sehingga udara dari air horn mengalir ke dalam intake manifold melalui saluran udara dalam flange sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi normal kembali. Katup thermostatic mulai membuka apabila tempertur di sekeliling elemen bimetal telah mencapai 55º C dan akan membuka penuh  pada temperatur 75º C.

10)    Anti Dieseling

Dieseling adalah berputarnya mesin setelah kunci kontak dimatikan (off), karena ruang bakar masih panas yang diakibatkan oleh tertumpuknya karbon (deposit) yang membara.

Gbr. Anti Dieseling

Cara kerja:

Apabila kunci kontak di-On-kan, maka arus akan mengalir dari baterai ke solenoid sehingga solenoid akan menjadi magnet. Akibatnya katup tertarik sehingga saluran pada economizer jet terbuka dan bahanbakar dapat mengalir ke idle port.

Setelah kunci kontak dimatikan, arus listrik yang menuju solenoid tidak mengalir sehingga tidak timbul kemagnetan pada solenoid. Akibatnya katup solenoid turun dan menutup saluran pada economizer jet sehingga bahan bakar tidak dapat mengalir menuju ke idle port.

Gbr. Katup solenoid pada anti dieseling

11)    Dashpot

Bila mesin sedang berputar pada putaran tinggi, kemudian kunci kontak dimatikan maka pada ruang bakar akan terjadi kelebihan bahan bakar karena kevakuman yang terjadi di bawah katup throttle cukup tinggi.

Hal ini terjadi karena katup throttle pada posisi menutup, sementara putaran mesin masih tinggi.

Fungsi dashpot adalah untuk memperlambat penutupan katup throttle dari putaran tinggi sehingga tidak akan menambah emisi gas buang.

Gbr. Dashpot

Gbr. Dashpot pada karburator

Cara kerja:

·           Selama pengendaraan berjalan normal, tidak ada vakum pada TP port sehingga pegas dalam TP port menekan diafragma ke kiri menggerakkan TP adjusting screw ke kiri.

·           Selama perlambatan, tuas pengait pada katup throttle menyentuh adjusting screw untuk mencegah katup throttle menutup penuh. Kemudian vakum dari TP port bekerja pada pada diafragma melalui jet untuk memungkinkan katup throttle berangsur-angsur menutup.

12)    Deceleration Fuel Cut Off System

Pada saat deselerasi, throttle valve akan menutup rapat sementara putaran mesin masih tinggi sehingga mengakibatkan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan campurannya menjadi kaya.

Untuk itu pada karburator dilengkapi dengan “Deceleration Fuel Cut Off System” yang berfungsi menutup aliran bahan bakar dari slow port sehingga konsentrasi CO dan HC dapat diturunkan.

Gbr. Deceleration Cut Off System

Cara kerja:

·           Bila pada putaran mesin di atas 2000 rpm, kemudian pedal gas dilepas (deselerasi) maka vakum pada TP port akan lebih besar dari 400 mmHg vakum switch akan Off dan solenoid valve tidak mendapat masa sehingga solenoid valve menutup saluran bahan bakar yang menuju ke slow port dan idle pot.

·           Bila putaran mesin mencapai 2000 rpm, maka solenoid valve akan mendapat masa dari emission control computer kembali sehingga saluran bahan bakar ke slow port dan idle port terbuka dan bahan bakar akan mengalir kembali. Hal ini untuk mencegah mesin mati dan mempertahankan agar mesin dapat hidup pada putaran idle.

Versi Word -nya Silahkan download DISINI. 

Apabila anda masuk https://adf.ly/ , cukup tunggu sebentar sampai muncul tombol dengan tulisan SKIP AD pada pojok kanan atas, lalu klik tombol tersebut.