Contoh Makalah Sistem Kerja Piston

Makalah Pengenalam Teknik Mesin

SISTEM KERJA PISTON PADA MESIN 2 DAN 4 TAK

 

                                   

Disusun Oleh:

Nama   : Alfia Rahman

Nim     : 1605903010007

Piston  : Teknik Mesin

FAKULTAS TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS TEUKU UMAR

TAHUN 2016

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, saya panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada saya, sehingga saya dapat menyelesaikan tigas makalah tentang “Sistem Kerja Piston Pada Mesin 2 Dan 4 Tak”

Makalah ilmiah ini telah saya  susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu saya menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.

Terlepas dari semua itu, Saya menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka saya menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar saya dapat memperbaiki makalah ilmiah ini

 Akhir kata saya berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.
    

Alue Penyareng, 28 Nopember 2016     Alfia Rahman

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar belakang                                                                                                

piston adalah bagian utama dalam mesin berupa sumbat geser yang terpasang didalam sebuah silinder mesin yang bekerja secara bolak-balik menjadi gerak angular/berputar yang digerakkan oleh adanya expand gas/pembakaran dan mengubah energy panas menjadi energy gerak. piston pada mesin juga dikenal dengan istilah torak adalah bagian (parts) dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. piston terhubung ke poros engkol (crankshaft), melalui setang piston (connecting rod).

Material piston harus terbentuk dari material bahan yang baik, ringan, tahan terhadap panas temperatur dan tekanan tinggi. Sebagaimana diketahui, komponen-komponen engine bekerja dan parts-partsnya saling bergesekan. Ada loss po!er yang terjadi akibat gesekan tersebut. Piston yang lebih ringan meminimalisir gesekan yang terjadi dan menyebabkan loss power semakin sedikit dan tentunya berimbas pada tingkat responsifitas perform engine itu sendiri.

Konsekuensinya,  piston yang lebih ringan membutuhkan material bahan yang lebih memiliki ketahanan. sehingga walaupun dibuat lebih ringan (biasanya dengan cara memperpendek tinggi piston) maka piston tidak cepat mengalami keausan sebagaimana material standar piston umumnya. Umumnya material yang dipilih adalah campuran aluminum (alluminum alloy). Piston merupakan salahsatu komponenen penting didalam sebuah silnder pembakaran, maka kepresisiandimensi piston berpengaruh dalam proses pembakaran. Dari hasil pembakaran didalam silinder mesin maka diperoleh hasil pembakaran untuk menggerakanmesin. Oleh karena itu kualitas dimensi merupakan unsur utama yang harus diperhatikan.untuk mendapatkan hasil yang baik dibutuhkan material dengan komposisi yang seimbang antara lain besi, alumunium, magnesium, dll serta proses  produksi yang mendukung.

1.2.Rumusan Masalah.

1. Apa itu piston

2. Apa fungsi dari piston

3.Bagaimana bentuk dan apa saja bagian-bagian dari piston

4. Bagaimana cara kerja piston

5. Jenis-jenis piston

1.3.Tujuan.

1. Mengetahui apa itu piston.

2. Mengetahui fungsi dari piston.

3. Mengetahui bentuk dan bagian dari piston

4. Mengetahui cara kerja piston pada mesin.

5. Mengetahui Jenis-jenis piston

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Piston

Piston adalah sumbat geser yang terpasang di dalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam silinder hidraulik, pneumatik, dan silinder pompa.

Piston pada mesin juga dikenal dengan istilah torak / seher adalah bagian(parts) dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke poros engkol (crankshaft),  melalui batang piston (connecting rod). Material piston umumnya terbuat dari bahan yang ringan dan tahan tekanan, misala luminium yang sudah dicampur bahan tertentu (aluminium alloy). Dikarenakan bahan tersebut maka piston memiliki muaian yang lebih besar dibandingkan dengan rumahnya (cylinder blok). hal tersebut harus diantisipasi dengan clearence cylinder blok dan piston (selisih diameter piston dengan diameter cylinder blok). Clearance ini bervariasi untuk masing2 piston. banyak salah pengertian di antara pada mekanik bahwa piston harus sesak atau pas dengan cylinder blok. hal ini mengakibatkan seringnya terjadi macet (jammed) pada saat mesin panas (overheat). seharusnya piston longgar terhadap cylinder blok.banyak orang mengira bentuk dari piston adalah bulat. Sesungguhnya bentuk  piston adalah oval dengan bagian terkecil terletak didaerah lubang pin piston. Bagian atas dari piston (tempat ring piston) selalu lebih kecil dari bagian bawah piston (bagian ekor). Pada saat dimasukan ke dalam cylinder blok (yang berbentuk bulat sempurna), bentuk oval dari piston ini akan mengakibatkan bagian yang lebih kecil terlihat lebih renggang.

2.2. Fungsi dari Piston

1. Menghisap, mengkopresi gas baru dan membuang gas bekas hasil pembakaran

2. Merubah tekanan hasil pembakaran menjadi gaya dorong pada setang piston/seher.

3. Mengatur pemasukan dan pembuangan gas pada motor 2tak.

Piston mempunyai pembebanan tugas yang berat, antara lain:

1.      Menerima tekanan dan temperatur gas pembuangan yang tinggi.

2.      Menerima gaya percepatan yang tinggi.

3.      Menerima gaya gesek dan gaya samping

Karena tugasnya yang berat, piston harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

1.      Kuat terhadap tekanan tinggi.

2.      Bahan terhadap temperatur tinggi.

3.      Bahan terhadap gesekan dan mempunyai sifat luncur yang baik.

4.      Mempunyai koefisien muai panas yang kecil

5.      Mempunyai bobot yang ringan

2.3. Bentuk dan Bagian-bagian Piston

1. Kepala piston (piston crown)

Adalah bagian teratas dari piston yaan berfungsi sebagai penahan benturan akibat proses pembakaran.

Kepala piston dibagi atas 2 bagian yaitu:

a.       Head Piston

Pada piston jenis diesel terdapat coakan untuk menampung oli yang berfungsi sebagai pendingin.

b.      All Ring Group atau ring piston.

Ring piston memiliki dua tipe, ring kompresi dan ring oli. Ring kompresi berfungsi untuk pemampatan Volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder. Kemampuan kompresi ring piston yang sudah menurunmengakibatkan performa mesin menurun ring oli berfungsi untuk menampung dan membawa oli serta melumasi parts dalam ruang silinder. ring oli hanya ada pada mesin empat tak karena pelumasan mesin dua tak menggunakan oli samping.

2. Badan Piston

Berfungsi sebagai bagian gesek antara piston dan liner atau dinding silinder. Ukuran dan kepresisian badan piston sangat berpengaruh pada proses pembakaran.

Pada badan piston juga terdapat lubang yang disebut pin hole yang memiliki fungsi sebagai tempat  pin yang menghubungkan setang piston dan poros engkol.

3. Kaki Piston / piston skirt

yang berfungsi sebagai penyeimbang gerakan piston pada liner silinder.

Gambar 1 : (bagian dan bentuk piston )

Composisi Material

Dalam pembuatan sebuah piston terdapat komposisi bahan-bahan untuk mendapatkan kualitas terbaik antara lain sebagai berikut:

Nitrogen                      : 1.5%

Magnesium                  : 3.15%

Fosfor                          : 3.85%

Diproses pada suhu    : 600-900°C / 1-1.5  jam

Alumunium                  :90.0%

Lain-lain                      :1.50%

Per 100 Kg

2.4. Cara kerja piston

Piston bergerak lurus bolak - balik didalam silinder bersama ring piston. Piston bisa bergerak turun naik karena ada proses langkah tenaga sehingga piston bisa turun naik. kemudian dari energi gerak piston turun naik kemudian dirubah menjadi energi putar dengan adanya stang piston kemudian diteruskan ke poros engkol (Crank Shaft ).

Perbedaan Piston Mesin 2 Tak, dan Piston Mesin 4 Tak.

1. Piston Mesin 2 Tak

Piston mesin 2 tak hanya mempunai 2 ring piston, yakni ring kompresi atas dan ring kompresi bawah. Piston 2 tak tidak mempunyai ring oli, karena pada mesin 2 tak Poros engkol, stang piston, piston dan komponen penggerak lainnya tidak terlumai dengan oli mesin. Maka dari itu piston 2 tak tidak ada ring oli. Dengan oli samping lah komponen piston dilumasi. 

Dan pada badan piston 2 tak biasanya ada yang biasa polos dan ada juga yang bolong - bolong.

Gambar 2 : Sistem Kerja Piston Mesin 2 Tak

2. Piston Mesin Bensin 4 Tak

Piston mesin 4 tak pada umumnya memiliki 3 ring piston, yakni ring kompresi atas, ring kompresi bawah, dan ring oli. Berbeda dengan piston mesin 2 tak yang memiliki 2 ring piston. Karena mesin 4 tak komponen penggerak piston terlumasi dengan oli.

Pada permukaan atau tameng piston biasanya ada yang rata, miring atau cekung fungsinya sama saja sebagai ruang bakar.

Gambar 3 : Sistem Kerja Piston Mesin 4 Tak

2.5. Jenis-jenia piston

Jenis piston dibagi menjadi 3 yaitu:

1.      Piston Motorcycle

Piston motorcycle yaitu piston yang digunakan pada mesin motor. yang membedakan dari jenis piston lain adalah ukurannya yang paling kekecil dari jenis piston lain.

Piston motorcycle dibagi menjadi 2 yaitu:

a.       Piston motorcycle High Silicon adalah piston yang dipakai untuk motor 2tak. 

b.      Piston Non High Silicon adalah piston yang dipakai untuk motor 4 tak.

2.      Piston Diesel

Piston Diesel adalah jenis piston yang digunakan pada silinder mesin mobil, truk, bus dan traktor.

Pada jenis piston ini dibagian kepala piston terdapat coakan sebagai penampung oli sebagai pendingin saat proses pembakaran terjadi yang bergunauntuk mengurangi efek kompresi karena benturan pada kepala piston.

Gambar 4: Piston Diesel Tipe HO7CE untuk Truk Hino

3.      Piston Gasoline

Piston Gasoline adalah piston semi diesel yang bahan bakunya terdapatcampuran silicon kualitas tinggi.

Piston jenis ini digunakan untuk mobil, seperti Daihatsu Carry, Honda, Jaz, Toyota Avansa,  dll.

BAB III

PENUTUP

3.1.  Kesimpulan

Piston adalah sumbat geser yang terpasang di dalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam silinder hidrolik,pneumatik dan silinder pompa

Piston pada mesin juga dikenal dengan istilah torak adalah bagian (parts) dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke poros engkol (crankshaft), melalui setang piston (connecting rod). Material piston umumnya terbuat dari bahan yang ringan dan tahan tekanan, misal aluminium yang sudah dicampur bahan tertentu (aluminium alloy).

Piston merupakan salah satu komponenen penting didalam sebuah silnder  pembakaran, maka kepresisian dimensi piston berpengaruh dalam proses pembakaran. Dari hasil pembakaran didalam silinder mesin maka diperoleh hasil pembakaran untuk menggerakan mesin. Oleh karena itu kualitas dimensi merupakan unsur utama yang harus diperhatikan. untuk mendapatkan hasil yang baik dibutuhkan material dengan komposisi yang seimbang antara lain besi, alumunium, magnesium, dll. Serta proses produksi yang mendukung.

Intinya piston haruslah terbentuk dari material bahan yang baik, ringan, tahan terhadap panas temperatur dan tekanan tinggi. Kenapa piston yang ringan adalah piston yang lebih baik? sebagaimana diketahui, komponen-komponen engine bekerja dan parts-partsnya saling bergesekan. ada loss power yang terjadi akibat gesekan tersebut. Piston yang lebih ringan meminimalisir gesekan yang terjadi dan menyebabkan loss power semakin sedikit dan tentunya berimbas pada tingkat responsifitas perform engine itu sendiri.

Konsekuensinya, piston yang lebih ringan membutuhkan material bahanyang lebih memiliki ketahanan. sehingga walaupun dibuat lebih ringan (biasanya dengan cara memperpendek tinggi piston) maka piston tidak cepat mengalamikeausan sebagaimana material standar piston umumnya. Umumnya material yang dipilih adalah campuran aluminum (alluminum alloy), tapi tahukah apa beda material bahan piston ringan dan piston standar?

Hypereutectic alloy adalah campuran aluminum yang memiliki komposisi silicon dengan rentang range lebih dari 12%. Piston standar umumnya menggunakan material Hypoeutectic alloy, campuran aluminum yang memiliki komposisi silicon dengan rentang dibawah 10%. atau menggunakan material leutectic alloy, yang berkomposisi silicon antara 10-12%.

Hypereutectic alloy memiliki titik yield strength (batas kemampuan maksimum material untuk mengalami pertambahan panjang alias melar sebelum material tersebut mengalami fracture/ patah) yang lebih besar sehingga lebih tahan terhadap tekanan. serta memiliki

ketahanan terhadap temperature yang lebih tinggi sehingga walau dibuat lebih ringan ketahanannya tetap lebih tinggi dari pada piston standar bermaterial lainnya.

DAFTAR  PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Torak

http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2011/06/pengecoran-pembuatan-piston/

http://motorplus.otomotifnet.com/read/2011/10/03/323954/33/12/Nih-Proses-Pembuatan-Cast-Piston-dan-Forging-Piston

http://teknologi.kompasiana.com/otomotif/2010/11/26/piston-perform-engine-dan-sepeda-motor-plus-programmodul-servis-321940.html

https://html2-f.scribdassets.com/66y9xzg5vk51k7wz/images/15-9bf9cea242.jpg

http://blog.bersiap.com/informasi/cara-kerja-dan-komponen-piston

 Sistem kerja pistem piston 2 tak, lebih jelasnya lihat video dibawah.