Inovasi Desain Mesin Sepeda Motor

 

1. Innovasi Desain Mesin Dua Langkah

 

Sistem Pemasukan Mesin Dua Langkah

 

Pada sepeda motor dua langkah, sistem pemasukan gas tidak menggunakan katup, dalam pengembangannya ada bermacam-macam sistem pemasukan gas yaitu:

    a. Sistem reed valve

    b. Sistem rotary valve

    c. Sistem piston valve

    d. Sistem crankshaft valve

 

Sistem Reed Valve

 

Sepeda motor dengan sistem reed valve adalah sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya diatur oleh suatu alat yang disebut reed valve atau disebut juga klep harmonika. Reed valve sangat peka terhadap pengaruh luar.

 

Reed vave atau katup buluh atau katup harmonika hanya dipergunakan pada mesin dua langkah. Tetapi tidak semua mesin dua langkah menggunakan katup harmonika ini. Klep harmonika berfungsi untuk membuka dan menutup saluran gas bensin dari karburator ke ruang engkol.

 

Reed valve dipasangkan pada saluran masuk sepeda motor. Letaknya adalah setelah karburator bila dilihat dari arah gas baru masuk.

 

Pada sepeda motor jenis ini karburatornya dipasang di samping silinder. Contoh: Yamaha, Suzuki, dan Kawasaki.

 

Katup ini dapat disetel, tergantung keperluannya. Kesalahan penyetelan terhadap katup harmonika dapat menyebabkan kebocoran gas.

 

Gambar 2.28 Reed valve

 

Reed valve bekerja berdasarkan perubahan tekanan pada ruang engkol. Ini terjadi pada saat piston bergerak ke atas dari TMB ke TMA reed valve membuka karena adanya kevakuman pada ruang engkol. Gas baru masuk ke dalam ruang engkol. Jika piston bergerak turun dari TMA ke TMB reed valve menutup. Dan gas masuk kedalam silinder.

 

 

Pemeriksaan dan perawatan:

    1. Pemeriksaan terhadap reed valve harus dilakukan dengan hatihati karena reed valve sangat presisi. Jangan menyentuh secara langsung dengan tangan dan jauhkan dari garam. Reed valve harus disimpan di tempat yang kering dan bersih serta terhindar dari sinar matahari.

    2. Periksalah keadaan platnya dari kemungkinan cacat, kendor atau retak. Jika terdapat kerusakan, perbaikilah. Ukurlah celah valve stopper. Jika celah terlalu besar dari standar maka stopper dapat rusak. Jika celah stopper terlalu kecil maka kemampuan sepeda motor akan turun.

 

 

Sistem Rotary Valve

 

Sepeda motor dengan sisitem rotary valve adalah sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya diatur oleh suatu alat yang disebut rotary valve atau katup berputar. Pada sepeda motor dengan sistem ini karburatornya ada di dalam bak engkol sehingga tidak kelihatan dari luar. Contoh : Yamaha, Suzuki, dan Kawasaki.

 

Katup rotary digerakkan oleh poros engkol. Pembukaan dan penutupannya sesuai dengan proses yang berlangsung dalam silinder. Jika piston bergerak dari TMB ke TMA katup rotary membuka saluran pemasukan gas baru sehingga gas baru masuk ke ruang engkol. Gas tersebut akan dialirkan ke ruang bakar pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB.

 

 

Sistem Piston Valve

 

Sepeda motor dengan sistem piston valve adalah sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya dan saluran gas buangnya diatur oleh piston atau langsung dilakukan oleh piston. Pada sepeda motor ini karburatornya terpasang pada samping silinder. Contoh: Yamaha.

Sistem ini paling sederhana dibandingkan dengan sistem-sistem yang lain.

 

 

Sistem Crankshaft Valve

 

Sepeda motor dengan sistem crankshaft valve adalah sepeda motor yang pembukaan dan penutupan saluran pemasukan gas barunya di atur oleh crankshaft. Karburator sepeda motor sistem ini dipasang di samping bak engkol. Contoh : vespa.

 

 

Posisi Saluran Buang

 

Salah satu innovasi yang dilakukan untuk desain mesin dua langkah demi menghasilkan sepeda motor yang asyik pakai dan untuk mengurangi polusi udara adalah dengan mengembangkan desain dari saluran buangnya. Masing-masing merk produksi menghasilkan model-model yang mereka unggulkan. Antara lain yang kita kenal adalah pada Merk Honda dikenal adanya ATAC. Yamaha dengan YPVS-nya dan Kawasaki dengan KIPS.

 

 

KIPS (Kawasaki Integrated Powervalve system)

 

Suatu system pemanfaatan katup yang mengatur penutupan dan pembukaan sebagian dari lubang pembuangan, agar pembuangan gas sisa pembakaran pada RPM tinggi dapat berlangsung lebih sempurna (katup membuka), sebaliknya pada RPM rendah menghindarkan terbuangnya campuran bensin-udara yang baru masuk ke ruang bakar dari karter (katup menutup). Katup ini berfungsi membuka pada RPM diatas 7000 hingga 8500. 0-7000 rpm : Katup KIPS tertutup 7000-8500 rpm : Katup KIPS terbuka

 

Gambar 2.29 KIPS

 

 

2. Innovasi Desain Mesin Empat langkah

 

Katup Desmodromic

 

Pada traditional spring valve system, valve membuka dengan digerakkan oleh camshaft (atau rocker arm yg juga digerakkan oleh camshaft lobe dan posisi piston dibawah, sewaktu piston naik spring / pegas menekan valve sehingga menutup Namun cara ini kelemahannya adalah pegas tidak bisa mengimbangi kalau sudah mencapai RPM tinggi, sehingga ketika valve belum sempat menutup, sudah dihantam oleh piston, ini bisa mengakibatkan kepatahan valve.

 

Untuk mengatasi itu, di kembangkanlah sebuah sistem yaitu pneumatic valve, dengan memakai katup desmodromic, pada pneumatic valve, valve ditutup dengan tekanan gas yang tinggi. Gas yang digunakan adalah Nitrogen, karena tidak begitu sensitif dengan temperatur dibandingkan oksigen. Dan tekanan yang diberikan kurang lebih 100 psi. Karena tekanan nya hampir konstan jadi mengatasi kelemahan per yang cenderung aus. Penerapan pneumatic ini cuma digunakan di circuit dan tidak bisa diterapkan di street bike. Tekanan di masing-masing valve pada tiap cylinder harus sama. Jika tidak, salah satu cylinder valve nya bisa dihantam kembali oleh piston.

 

Dalam pembuatannya sistem katup desmodromic sangat mahal untuk diproduksi secara massal, jadi sistem ini hanya dipakai oleh DUCATI.

 

Susunan Mesin Sepeda Motor

 

Ada beberapa macam susunan mesin, yaitu:

    1. Mesin satu silinder merupakan mesin yang sangat sederhana susunannya

    2. Mesin silinder kembar

    3. Mesin 3 silinder

    4. Mesin 4 silinder

    5. Mesin yang silindernya lebih dari 4 silinder

 

Mesin 2 langkah tipe satu silinder

 

Mesin 4 langkah tipe 1 silinder

 

Mesin 4 langkah dengan silinder kembar parallel 360⁰

 

Mesin 4 langkah dengan silinder kembar parallel 180⁰

 

Mesin 4 langkah dengan silinder kembar -V

 

Mesin 2 langkah dengan silinder kembar-V

 

Mesin 4 langkah dengan silinder kembar horizontal berlawanan

 

Mesin 4 langkah dengan 3 silinder

 

Mesin 2 langkah dengan 3 silinder tipe - V

 

Mesin 4 silinder

 

Mesin yang lebih dari 4 silinder

 

Gambar 2.30 Susunan silinder mesin 4 langkah dan mesin 2 langkah

 

 

    

Peraturan Tentang Sistem Penerangan

Peraturan tentang sistem penerangan berbeda-beda antara satu negara dengan lainnya, sehingga untuk model sepeda motor yang sama bisa jadi sistem penerangannya dibuat berbeda jika akan dipasarkan untuk negara yang berbeda. Misalnya untuk negara bagian Amerika dan Kanada, tidak boleh ada saklar untuk penerangan. Lampu pada sistem penerangan secara otomatis berasal dari ignition switch (kunci kontak), tidak dapat dipisah, sehingga lampu-lampu otomatis menyala saat mesin hidup (gambar 3.72). Untuk lampu sein, sering digunakan lampu yang mempunyai dua filament. Lampu yang daya (watt) kecil akan tetap hidup selama mesin hidup. Ketika tanda lampu sein diaktifkan, lampu yang mempunyai daya lebih tinggi akan berkedip-kedip sebagai tanda bahwa lampu sein sedang dihidupkan untuk memberi isyarat kepada pengendara lainnya.

Bagi negara-negara Eropa dan Asia, pada umumnya rangkaian sistem penerangan dibuat dengan melengkapi saklar lampu setelah kunci kontak. Dengan rangkaian seperti ini bisa memungkinkan sepeda motor hidup tetapi sistem penerangan tidak hidup/menyala selama saklar lampunya tidak diaktifkan. Ilustrasi rangkaian sistem penerangan model Eropa dan Asia seperti terlihat pada gambar 3.73 di bawah ini:

 

Sistem Lampu Sein/Tanda Belok (Turn Signals System)

Semua sepeda motor yang dipasarkan dilengkapi dengan sistem lampu tanda belok. Pada beberapa model sepeda motor besar, dilengkapi saklar terpisah lampu hazard (tanda bahaya), yaitu dengan berkedipnya semua lampu sein kiri, kanan, depan dan belakang secara bersamaan.

Fungsi lampu tanda belok adalah untuk memberikan isyarat pada kendaraan yang ada di depan, belakang ataupun di sisinya bahwa sepeda motor tersebut akan berbelok ke kiri atau kanan atau pindah jalur. Sistem tanda belok terdiri dari komponen utama, yaitu dua pasang lampu, sebuah flasher/turn signal relay, dan three-way switch (saklar lampu tanda belok tiga arah).

Flasher tanda belok merupakan suatu alat yang menyebabkan lampu tanda belok mengedip secara interval/jarak waktu tertentu yaitu antara antara 60 dan 120 kali setiap menitnya.

Terdapat beberapa tipe flasher, diantaranya;

    1) flasher dengan kapasitor,

    2) flasher dengan bimetal, dan

    3) flasher dengan transistor.

a. Sistem Tanda Belok dengan Flasher Tipe Kapasitor

Contoh rangkaian sistem tanda belok dengan flasher tipe kapasitor seperti terlihat di bawah ini:

Cara kerja sistem tanda belok dengan flasher tipe kapasitor

Pada saat kunci kontak dihubungkan, namun saklar lampu sein masih dalam posisi ‘off”, arus mengalir ke L2 melalui plat kontak P kemudian mengisi kapasitor. Setelah saklar lampu sein diarahkan ke salah satu lampu, arus kemudian juga mengalir ke L1 terus ke lampu tanda belok sehingga lampu menyala. Saat ini L1 menjadi magnet (gambar 3.57)

Sesaat setelah kumparan L1 menjadi magnet, plat kontak (contact point) P terbuka, sehingga arus yang mengalir ke lampu kecil karena melewati tahanan R. Plat kontak tetap dalam kondisi terbuka selama kumparan L2 masih menjadi magnet yang diberikan oleh kapasitor sampai muatan dalam kapasitor habis (gambar 3.58).

Setelah muatan kapasitor habis, kemagnetan pada kumparan hilang dan plat kontak akan menutup kembali. Arus yang besar mengalir kembali ke lampu sehingga lampu akan menyala dan juga terjadi pengisian ke dalam kapasitor. Begitu seterusnya proses ini berulang sehingga lampu tanda belok berkedip.

b. Sistem Tanda Belok dengan Flasher Tipe Bimetal

Sistem tanda belok tipe ini yaitu dengan mengandalkan kerja dari dua keping/bilah (strip) bimetal untuk mengontrol kedipannya. Bimetal terdiri dari dua logam yang berbeda (biasanya kuningan dan baja) yang digabung menjadi satu. Jika ada panas dari aliran listrik yang masuk ke bimetal, maka akan terjadi pengembangan/pemuaian dari logam yang berbeda tersebut dengan kecepatan yang berbeda pula. Hal ini akan menyebabkan bimetal cenderung menjadi bengkok ke salah satu sisi. Dalam flasher tipe bimetal terdapat dua keping bimetal yang dipasang berdekatan dan masing-masing mempunyai plat kontak pada salah satu ujungnya (lihat gambar 3.59 di bawah ini).

Cara kerja sistem tanda belok dengan flasher tipe bimetal

Pada saat saklar lampu sein digerakan (ke kiri atau kanan), arus mengalir ke voltage coil (kumparan) yang akan membuat kumparan tersebut memanas dan bengkok. Setelah kebengkokannya sampai menghubungkan kedua plat kontak di bagian ujungnya, arus kemudian mengalir ke current coil (kumparan arus) terus ke lampu sein/tanda belok dan akhirnya ke massa (gambar 3.61). Saat ini lampu sein menyala dan current coil akan mulai bengkok menjauhi voltage coil.

Setelah kebengkokan current coil membuat plat kontak terpisah/terbuka, maka lampu sein mati. Selanjutnya current coil akan menjadi dingin setelah arus yang mengalir hilang dan akhirnya bimatalnya akan lurus kembali posisinya sehingga plat konta menempel kembali dengan plat kontak yang dari voltage coil. Arus akan mengalir kembali untuk menghidupkan lampu sein. Begitu seterusnya proses ini berulang sehingga lampu tanda belok berkedip.

c. Sistem Tanda Belok dengan Flasher Tipe Transistor

Sistem tanda belok dengan flasher menggunakan transistor merupakan tipe flasher yang pengontrolan kontaknya tidak secara mekanik lagi, tapi sudah secara elektronik. Sistem ini menggunakan multivibrator oscillator untuk menghasilkan pulsa (denyutan) ON-OFF yang kemudian akan diarahkan ke flasher (turn signal relay) melawati amplifier (penguat listrik). Selanjutnya flasher akan menghidup-matikan lampu tanda belok agar lampu tersebut berkedip.

 

Soal-soal Latihan Teknik Sepeda Motor

Soal-soal Latihan Bab III Teknik Sepeda Motor Jilid 1 SMK

1. Bila tegangan baterai mobil 12 Volt dan seandainya dipasangkan 2 lampu kepala dengan daya masing-masing 45 Watt, maka besarnya arus yang mengalir adalah.......

2. Tiga komponen elektronika yang paling banyak digunakan pada sistem kelistrikan sepeda motor adalah.......

3. Perbedaan prinsip antara motor listrik dengan generator/alternator adalah.......

4. Jelaskan mengapa pada sebagian besar sepeda motor terdapat sistem pengaman sistem starter!

5. Sistem starter adalah kombinasi antara bagian mekanis dan komponen elektris yang bekerja bersama-sama. Adapun komponen dari sistem starter listrik pada sepeda motor terdiri dari;

6. Apa efek yang akan ditimbulkan jika sistem pengisian pada sepeda motor tidak dapat berfungsi dengan baik?

7. Kenapa lampu jenis halogen tidak boleh disentuh dengan jari tangan pada bagian envelope (tabung gelas kacanya)?

8. Kenapa klakson diperlukan pada sepeda motor?

9. Apa efeknya jika terjadi kesalahan pemasangan (tertukar) antara terminal lampu belakang dengan lampu rem?

10. Sistem instrumen apa saja yang terdapat pada sepeda motor sistem injeksi (EFI)?