SYSTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL

 PENDAHULUAN :

      Sistem Bahan Bakar Secara umum sistem bahan bakar pada sepeda motor berfungsi untuk menyediakan bahan bakar, melakukan proses pencampuran bahan bakar dan udara dengan perbandingan yang tepat, kemudian menyalurkan campuran tersebut ke dalam silinder dalam jumlah volume yang tepat sesuai kebutuhan putaran mesin. Cara untuk melakukan penyaluran bahan bakarnya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sistem penyaluran bahan bakar dengan sendirinya (karena berat gravitasi) dan sistem penyaluran bahan bakar dengan tekanan. Sistem penyaluran bahan bakar dengan sendiri diterapkan pada sepeda motor yang masih menggunakan karburator (sistem bahan bakar konvensional). Pada sistem ini tidak diperlukan pompa bahan bakar dan penempatan tangki bahan bakar biasanya lebih tinggi dari karburator. Sedangkan sistem penyaluran bahan bakar dengan tekanan terdapat pada sepeda motor yang menggunakan sistem bahan bakar injeksi atau EFI (electronic fuel injection). Dalam sistem ini, peran karburator yang terdapat pada sistem bahan bakar konvensional diganti oleh injektor yang proses kerjanya dikontrol oleh unit pengontrol elektronik atau dikenal ECU (electronic control unit) atau kadangkala ECM (electronic/engine control module). 2. Bahan Bakar Jenis bahan bakar menurut bentuknya dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu : ►Bahan bakar padat : batu bara, arang, kayu ►Bahan bakar cair : bensin, minyak solar, minyak tanah ►Bahan bakar gas : elpiji Pada kendaraan – kendaraan yang sering dilihat di jalan, umumnya mempergunakan bahan bakar cair yaitu bensin atau minyak solar. Hal ini dikarenakan bensin dan minyak solar merupakan bahan bakar yang efektif dalam penggunaannya, karena mempunyai beberapa kelebihan antara lain : ►Relatif ringan ►Effisien untuk menghasilkan panas ►Sisa pembakaran sedikit dan tidak merusak mesin ►Cara penyimpanannya mudah (susai kondisi tempat) Bahan bakar bensin merupakan persenyawaan Hidro-karbon yang diolah dari minyak bumi. Untuk mesin bensin dipakai bensin dan untuk mesin diesel disebut minyak diesel. Premium adalah bensin dengan mutu yang diperbaiki. Bahan bakar yang umum digunakan pada sepeda mesin adalah bensin. Unsur utama bensin adalah carbon (C) dan hydrogen (H). Bensin terdiri dari octane (C8H18) dan nepthane (C7H16). Pemilihan bensin sebagai bahan bakar berdasarkan pertimbangan dua kualitas; yaitu nilai kalor (calorific value) yang merupakan sejumlah energi panas yang bisa digunakan untuk menghasilkan kerja/usaha dan volatility yang mengukur seberapa mudah bensin akan menguap pada suhu rendah. Dua hal tadi perlu dipertimbangkan karena semakin naik nilai kalor, volatility-nya akan turun, padahal volatility yang rendah dapat menyebabkan bensin susah terbakar. 

SISTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL (KARBURATOR)

1. Sistem Bahan Bakar Sepeda Motor
         Sistem bahan bakar sepeda motor pada umumnya terdiri dari beberapa komponen antara lain yaitu : Tangki bensin , Saringan bensin, selang bensin dan karburator. Pada tangki bensin dilengkapi dengan pengukur tinggi bensin, untuk tipe ini pada karburator dilengkapi kran bensin . Apabila keran bensin dibuka maka secara alamiah bensin akan mengalir menuju ke karburator. Agar bensin yang masuk ke karburator bersih dari kotoran terlebih dahulu disaring oleh saringan bensin. Komponen-komponen sistem bahan bakar dapat dilihat seperti gambar dibawah ini.

2. Karburator
a. Prinsip kerja karburator
Karburator memproses bahan bakar cair menjadi partikel kecil dan dicampur dengan udara sehingga memudahkan penguapan. Prosesnya serupa dengan penyemburan ( spray). Pada gambar dibawah ini diterangkan prinsip dari penyemburan. Sebagai akibat dari derasnya tiupan angin di (a), suatu kondisi vacum (tekanan dibawah atmosfir) terjadi di (b).
Perbedaan tekanan antara vacum dan atmosfir udara di (c) mengakibatkan semburan terjadi pada gasoline (b). Berdasarkan proses ini, maka semakin cepat aliran udara (a) mengakibatkan semakin besar vacum yang terjadi pada (b), dan semakin banyak gasoline yang disemprotkan / disemburkan

b. Aturan Kerja Karburator.
Bahan bakar dan udara dibutuhkan motor bensin untuk berjalan. Bahan bakar berupa bensin dicampur dengan udara oleh karburator supaya mudah terbakar dan di alirkan keruang bakar. Dengan kata lain, karburator bekerja sesuai aturan sebagai Berikut :

► Volume campuran udara dan bahan bakar sesuai kebutuhan mesin.
► Menciptakan campuran udara dan bahan bakar sedemikian rupa tepat sesuai kecepatan mesin.
► Merubah bensin menjadi partikel-partikel bercampur dengan udara sehingga mudah disemburkan atau dikabutkan.

3. Campuran Bahan Bakar dan Udara
Saat langkah isap pada mesin, tekanan didalam silinder lebih rendah dari atmosfir, maka aliran udara tercipta yang mengalir melalui karburator kedalam saluran pemasukan kesilinder. Pada bagian dari aliran ini, ada bagian yang menyempit yang disebut dengan Venturi. Dengan adanya venturi tersebut maka aliran menjadi lebih deras dan menciptakan Kevacuman pada bagian venturi tersebut.
Pada titik tersebut dipasang saluran dimana bahan bakar disemprotkan. Bahan bakar masuk, terpancar membentuk partikel–partikel kecil dan disemburkan. Pada dasarnya karburator digunakan untuk membedakan langkah ini dalam beberapa tingkatan dalam mekanisme yang komplek. Partikel bahan bakar yang terbentuk pada proses ini mengalir melalui pipa pemasukan (intake pipe) dan sebelum sampai ke silinder telah berubah menjadi uap dan secara sempurna membentuk campuran bahan bakar dan udara. Biasanya, saat proses peralihan dari cairan bahan bakar menjadi partikel ( disemburkan ) katup gas terbuka secara penuh dan putaran mesin pada putaran tinggi, dengan aliran udara mencapai kecepatan maksimum, maka pada saat ini merupakan titik optimum kerja proses penyemburan.

Ketika katup gas tertutup berarti kecepatan mesin perlahan, aliran angin juga turun maka tidak seluruh bahan bakar berubah menjadi partikel dan partikel-partikel bahan bakar yang besar tertinggal, tidak tersemburkan, dengan demikian pada putaran rendah konsentrasi perbandingan udara dan bahan bakar menjadi jenuh.

4. Menentukan Jumlah Campuran Udara dan Bahan Bakar
Diantara periode waktu tertentu, beberapa kali pembakaran terjadi saat mesin berputar pada kecepatan rendah adalah sedikit dan bila putaran mesin tinggi maka akan banyak.
Bila ditentukan sejumlah campuran udara dan bahan bakar dibutuhkan untuk terjadinya pembakaran suatu saat, ternyata bahwa pembakaran terjadi banyak sekali, berindikasi bahwa volume campuran udara dan bahan bakar juga tinggi. Konsekuensinya, dengan meningkatkan atau menurunkan jumlah campuran bahan bakar yang disalurkan oleh karburator ke mesin, kecepatan mesin akan naik dan turun dan kemampuan akan naik atau turun. Dalam kenyataannya, bila tuas gas diputar dan kabel ditarik sejauh gerakan kabel tersebut.

Kebanyakan udara pada karburator memungkinkan lebih banyak campuran bahan bakar dan udara mengalir masuk dan meningkatkan cepat putaran mesin. Sebaiknya dengan menutup tuas gas, tertutup juga katup gas dan menurunkan laju putaran mesin.

5. Perbandingan Campuran Udara dan Bensin
Campuran bahan bakar dan udara yang dimasukan dari karburator ke silinder dimampatkan dan dinyalakan oleh busi sehingga terbakar. Campuran bahan bakar dan udara yang dapat terbakar bagaimanapun juga terbatas pada jangkauan tertentu, bila batasan dilampaui campuran tersebut tidak akan terbakar.

Dengan kata lain bila terlalu banyak udara dalam campuran atau tidak cukup udara, campuran tidak akan terbakar. Dalam banyak masalah proporsi antara udara terhadap bahan bakar yang dinyatakan dalam perbandingan berat.
Suatu perbandingan campuran udara dan bahan bakar 15 : 1 berarti bahwa 1 gram bahan bakar dicampur dengan 15 gram udara.

a) Perbandingan campuran secara teori
Saat bahan bakar dibakar seluruhnya, ia berubah menjadi gas karbon dioksid dan air. Bila campuran bahan bakar dan udara pada kondisi itu dihitung dalam visi teori terdapat 1 gram bahan bakar untuk 15 gram dan proporsi ini 15 : 1 ini disebut perbandingan teori campuran.

b) Batasan dimana pembakaran terjadi

c) Perbandingan campuran saat pengendapan
►Saat mesin di start ( dingin ) 2-3 : 1 (choke dipergunakan)
►Hangat 7 – 8 : 1
►Pada putaran stasioner ( idling ) 8 – 12 : 1
►Berjalan normal dengan beban ringan 15 – 17 : 1
►Beban berat 11 – 13 :1
►Saat percepatan ( tarikan ) : berfariasi tergantung dari cara percepatan, tapi pasti tambah jenuh.

6. Jenis-jenis Karburator
Pada dasarnya karburator dibedakan oleh arah jalannya udara yang dimasukkan, sistem katup gas, jumlah tabung (pipa saluran udara) dan cara berfungsinya. Biasanya karburator dengan mudah dapat dibedakan sesuai dengan jenisnya. Sebab setiap pembuatan mempergunakan konstruksi yang jelas dan cara kerja, tapi karburator yang dipergunakan saat ini dikatakan mempunyai ketangguhan yang sama, sehingga sulit dibedakan.

a) Pengelompokan berdasarkan arah aliran
Karburator terpasang pada mesin melalui pipa saluran pemasukan (intake pipe) dan menghasilkan campuran bahan bakar dan udara mengalirkannya ke silinder. Karburator dapat dibedakan melalui arah aliran udara ketika berfungsi pencampuran bahan bakar dan udara. Ada dua tipe, pertama terpasang secara horisontal (horizontal draft) dan tipe lainya adalah terpasang secara menurun (down draft). 

     Biasanya tipe horisontal dipakai pada sepeda motor. Untuk mobil dibutuhkan semburan dan pemanfaatan grafitasi, untuk itu type down draft dipergunakan dan ini sangat tinggi efisiensinya. Sekarang pemanfaatan type down draft pada sepeda motor mulai populer.

b) Pengelompokan Berdasarkan Sistem Katup Gas
Karburator dibutuhkan untuk menambah atau mengurangi volume campuran bahan bakar dan udara yang dialirkan ke silinder. Katup yang mengatur volume campuran tersebut disebut katup gas (throttle valve). Katup gas dibedakan menjadi dua, pertama adalah katup tipe piston (piston type) dengan posisi tegak lurus, yang lain tipe kupu-kupu (butterfly throttle valve) yang berbentuk piringan yang bergerak membuka dan menutup sebagai penyesuaian banyaknya campuran bahan bakar dan udara.

Piston valve karburator secara langsung berfungsi merubah diameter ventury. Suzuki mempergunakan VM karburator yang dilengkapi dengan throttle valve. Tipe kupu-kupu dilengkapi venturi yang terpisah dari katup gas. Bagian venturi adalah saluran venturi tetap dengan diameter tidak berubah, katup gas berupa ventury variabel yang otomatis berubah karena pengaruh dari kondisi volume pada saluran pemasukan. Karburator tipe Bs dipergunakan Suzuki adalah karburator dengan katup gas batterfly dilengkapi variabel 

venturi.

c) Pengelompokan berdasarkan jumlah saluran
Ada dua macam karburator, yang pertama dengan tabung tunggal pada tubuh (body) karburator tersebut tabung tunggal (single barrel) atau karburator satu tingkat (single stage) dan yang lainnya dengan dua tabung bekerja berbarengan disebut karburator dua tabung satu tingkat

7. Konstruksi Karburator
Seperti penjelasan sebelumnya, ada beberapa macam karburator, salah satunya dipakai sesuai kegunaan dan baik untuk kandisi musim.
Di Suzuki, karburator tipe VM dengan katup piston terutama dipakai pada mesin 2 (dua) langkah. Sedangkan karburator tipe BS dengan katup tipe butterfly digunakan pada mesin 4 (empat) langkah.
Pada tipe VM, saluran bahan bakar dan udara berubah tergantung sejauh mana katup gas terbuka, menghasilkan volume yang sesuai campuran bahan bakar dan udara dengan kerja kendaraan. VM karburator menggunakan katup piston dengan rancangan posisi yang tegak lurus sesuai dengan pergerakannya. Dengan derasnya aliran campuran bahan bakar dan udara tergantung dari sudut yang diciptakan oleh terbukanya katup gas

                 Gambar Konstruksi Karburator Tipe VM

8. Sistem Choke
Normalnya bahan bakar disemburkan oleh karburator, pengabutan pada saluran pemasukan, silinder ke bagian lain hingga terbakar, saat mesin masih dingin, dengan demikian pengabutan terjadi sangat sedikit, konsekuensinya bila menghidupkan mesin pada kondisi mesin dingin, jumlah bahan bakar yang lebih banyak dibutuhkan untuk menutupi kebutuhan tersebut, karena kesulitan pengabutan dilengkapi sistem choke untuk mengatasi situasi tersebut.
     Sistem choke dilengkapi oleh sebuah starter jet, starter pipe, starter pluger (katup choke) dan komponen lain yang menunjang fungsi. Ketika katup gas tertutup, starter plunger terbuka sepenuhnya dan saat mesin dihidupkan melalui elektrik atau starter kaki, kondisi vakum pada saluran pemasukan berpengaruh pada bagian fuel injection port. Jumlah bahan bakar diatur oleh starter jet dan mengalir melalui starter pipe dimana terdapat air blood hole (lubang udara) dan udara awal bercampur dengan bahan bakar mengalir melalui lubang udara tersebut menghasilkan campuran yang jenuh masuk ke ruang plunger (katup choke). Selanjutnya udara kedua bercampur dengan bahan bakar yang berasal dari starter jet, membentuk campuran yang lebih optimum untuk menyalakan mesin, mengalir melalui fuel injection port ke mesin dalam bentuk uap / kabut.
      Dengan sistem choke percampuran bahan bakar dan udara diatur oleh jet, campuran yang konstan dapat diperoleh dan penyalakan mesin dapat dilakukan dengan mudah. Dengan catatan saat choke dioperasikan 

katup gas tidak berfungsi.

         Gambar Saat Sistem Chuke Bekerja

      Choke biasa berfungsi setelah tuas digerakan untuk menarik dan membuka starter plunger (katup choke) tapi ada satu sistem mekanis yang berfungsi secara otomatis, choke otomatis dapat dipakai dibeberapa bentuk kegunaan.

Disini kita akan melihat PTC tipe pemanas yang dipakai oleh SUZUKI. PTC (Positive Temperature Cocflicient) adalah mekanisme choke tipe pemanas aliran listrik yang dihasilkan oleh putaran magnit dialirkan ke bagian pemanas pada PTC yang terbuat dari keramik. Panas yang terjadi membuat thermowox mengembang dan mengaktifkan starter plunger. Akibatnya terjadi suatu aliran penyemburan yang bervariasi.

 Gambar Sistem Chuke Positive Temperature Cocflicient

- Ketika mesin dingin thermowax mengkerut sebagai respon dari naik/turunnya temperatur, maka pegas berfungsi untuk membuka katup choke (strater plunger).

- Mesin hidup, magnit berfungsi sebagai pembangkit listrik, PTC berfungsi, katup choke terdorong kebawah. Proses ini digunakan untuk mengatur berapa derajat besarnya yang mengakibatkan saluran choke terbuka. PTC terus menghasilkan panas, thermowax mengembang sepenuhnya starter plunger tertekan kebawah, saluran choke tertutup sepenuhnya.

9. Kerja Karburator Putaran Langsam
       Dari putaran langsam kekecepatan rendah, katup gas terbuka sedikit maka celah antara jet needle (jarum) dan needle jet (saluran) kecil. Juga karena putaran rendah, vacum yang terjadi sangat lemah/terbatas sehingga tidak terjadi aliran pada celah tersebut. Pada saat ini aliran bahan bakar dilakukan oleh pilot sistem.
Ada dua macam pilot sistem, menggunakan satu atau dua lubang, penggunaan satu atau dua lainnya tergantung pada karakter mesin.
Yang membedakan antara keduanya adalah satu atau dua saluran masuk (injection port) . Pilot out let dengan satu saluran injection terletak dimanan saluran bypass berada sebagai lubang / saluran kedua ( two-hole-type ). Sebagian besar yang menggunakan tipe single hole adalah karburator yang berdiameter terkecil.

a) Tipe Lubang Tunggal
Dari mesin hidup sampai kendaraan jalan perlahan, bahan bakar ditakar oleh pilot jet dan diatur oleh pilot air srew dan dicampur dengan udara, menghasilkan campuiran yang jenuh disemburkan melalui pilot dengan out let. Kemudian dicampur dengan sedikit udara dari saluran utama, maka akan menghasilkan campuran udara dan bahan bakar yang optimum sesuai kondisi kerja mesin , kemudian dialirkan kesilinder. Jenuh atau kurusnya campuran yang dialirkan ke mesin tergantung dan banyaknya putaran pada pilot air screw pada karburator.

Gambar Karburator Pilot Sistem Tipe Lubang Tunggal

b) Tipe dua lubang
Saluran pilot out let terletak lebih kearah mesin dari pada katup gas bypass terletak pilot out let Hampir ditengah antara dan needle jet seperti terlihat pada gambar (1) saat mesin berputar stasioner katup gas terbuka sangat sedikit, udara yang diatur yang diatur 0leh pilot air srew bercampur dengan bahan bakar yang diatur oleh pilot jet. Pada bagian bypass udara dan bahan bakar dicampur untuk menguruskan campuran. Pada saat yang sama campuran juga terjadi dan dialirkan melalui pilot outet let. Pada gambar (2) katup katup gas terbuka lebar, campuran yang dialirkan hanya melalui pilot out let menjadi kurang memadai, dan tambahan kebutuhan bahan bakar dapat dialirkan.

Gambar Karburator Pilot Sistem Tipe Dua Lubang

10.Kerja Karburator Putaran Cepat
Sistem utama mengalirkan bahan bakar pada kecepatan menengah sampai tinggi. Saat katup gas tebuka lebih lebar, aliran udara melalui venturi makin cepat dan bahan bakar terhisap melalui jet needle. Tipe VM karburator dilengkapi dengan pilot system dan main system yang berdiri sendiri-sendiri. Main system ada dua cara : pertama bleed type dan yang lain premary type.

a) Bleed Type
Sebuah saluran udara ditempatkan ditengah diantara needle jet dan udara dialirkan melalui air jet bleed hole, memenuhi kebutuhan saat kecepatan menengah sampai tinggi.

Gambar Bleed Type

b) Primary Type
Tidak terdapat lubang saluran udara pada needle jet. Udara dari primary air diatur oleh celah yang terbentuk antara jet needle dan needle jet premary choke dirancang untuk menghindarkan keluarnya bahan bakar keluar saat terjadi semburan pada mesin.

Gambar Primary Type

11. Sistem Percepatan
Pada waktu mesin mengalami percepatan (mesin di gas dengan tiba-tiba), throttle valve (untuk karburator tipe venturi tetap maupun tipe CV) atau throttle piston atau skep (untuk karburator tipe variable venturi) akan membuka secar tiba-tiba pula, sehingga aliran udara menjadi lebih cepat. Akan tetapi karena bahan bakar lebih berat dibanding udar, maka bahan bakar akan datang terlambat masuk ke intake manifold. Akibatnya campuran tiba-tiba menjadi kurus sedangkan mesin berputar dengan tambahan beban untuk keperluan percepatan tersebut. Untuk mendapatkan campuran yang gemuk, maka pada waktu percepatan, karburator dilengkapi dengan “pompa percepatan”. Salah satu bentuk mekanisme sistem percepatan pada karburator sepeda motor adalah seperti terlihat pada gambar di bawah. Mekanis pompa ini dihubungkan dengan pedal gas (throttle) sehingga jika throttel dibuka dengan tiba-tiba maka plunyer pompa menekan bahan bakar yang dibawahnya. Dengan demikian jumlah bahan bakar yang keluar melalui pengabut utama (main jet) akan lebih banyak. Untuk lebih jelasnya cara kerjanya adalah sebagai berikut: Pada saat handle gas di putar dengan tiba-tiba, throttle lever (tuas gas) akan berputar ke arah kiri (lihat tanda panah). Pergerakan throttle lever tadi akan mendorong pump rod (batang pendorong) ke arah bawah. Karena ujung pump rod dihubungkan ke pump lever (tuas pompa), maka pump lever akan mengungkit diapragma ke atas melawan tekanan pegas (spring). Akibatnya ruang pompa (pump chamber) di atas diapragma menyempit dan medorong atau menekan sejumlah bahan bakar mengalir melalui check valve ke lubang pengeluaran bahan bakar (discharge hole). Selanjutnya bahan bakar tersebut akan bercampur dengan udara pada venturi.
Setelah melakukan penekanan tersebut, pump lever akan kembali ke posisi semula dengan adanya dorongan pegas di atas diapragma. Pergerakan diapragma ke bawah membuat pump chamber membesar lagi. Karena desain/rancangan valve (katup) yang ada di pum chamber dibuat berlawanan arah antara katup masuk dan katup keluar, maka pada saat diapragma ke bawah katup masuk terbuka sedangkan katup keluar menutup. Dengan membukanya katup masuk tersebut, membuat bahan bakar kembali masuk ke pump chamber dan sistem percepatan siap untuk dipakai kembali. Demikian beberapa sistem dengan car kerja yang umumnya dipakai pada karburator. Jika semua sistem tersebut digabungkan pada sebuah karburator maka jadilah ia sebuah karburator yang kelihatannya sangat kompleks.

Gambar Konstruksi Sistem Percepatan

12.Yang Terjadi Sesuai Posisi Katup Gas
a) Lebar terbukanya katup gas (⅛ – ¼)
Bahan bakar ditakar oleh main jet dan disalurkan ke dalam melalui celah antara needle jet dan jet needle yang dibentuk bulat.
Jarum berbentuk meruncing menjadi lebih kurus dibagian ujungnya melekat pada katup gas, dengan demikian ia naik dan turun sesuai gerakan katup gas, begitu juga celah yang terjadi yang berfungsi sebagai saluran bahan bakar. Suatu potongan (cutaway) pada katup gas mengarah pada air cleaner, mengatur kondisi vakum yang berpengaruh pada needle jet dan mengontrol derasnya bahan bakar yang ditarik untuk dikabutkan saat katup gas terbuka pada lebar (⅛ – ¼) jumlah bahan bakar sangat tergantung pada besarnya potongan (derajat) katup gas, celah antara jet needle dan needle jet dan faktor kombinasi keseluruhannya.

Gambar Katup Gas Terbuka ⅛ – ¼

b) Terbukanya katup gas ( ¼ – ¾ )
Pada posisi katup gas seperti ini, efektifitas cutaway sangat sedikit aliran bahan bakar tergantung dari ukuran main jet dan celah yang terjadi antara jet needle dan needle jet.

c) Terbukanya katup gas ¾ – terbuka penuh
Bila katup gasterbuka sejauh ini, hampir sepenuhnya terbuka, mesin membutuhkan out put yang maksimum. Kebutuhan bahan bakar ditentukan oleh jet needle dan needle jet tapi yang pokok adalah oleh besarnya main jet.

Posisi katup gas dan sistem yang aktif

13.Mekanisme pelampung
Kerja pelampung adalah mempertahankan tinggi bahan bakar pada ruang pelampung ketika mesin berjalan, melalui pergerakan katup jarum, pelampung dan fungsi bagian lainnya. Ruang pelampung pada karburator tipe VM terletak tepat dibawah ruang percampuran, dan mengusahakan gangguan sekecil mungkin pada kemampuan kerja mesin saat kendaraan miring atau saat ekselerasi.
Ketika sejumlah bahan bakar mengalir dan masuk ruang pelampung membuat pelampung ngambang, mengakibatkan jarum katup pelampung (needle valve) melekat rapat pada posisinya (valve seat) dan menghentikan aliran bahan bakar. Saat mesin berjalan dan bahan bakar terpakai mengakibatkan terjadinya celah antara ujung katup jarum dengan dudukannya (valve seat) maka bahan bakar dapat mengalir lagi melalui celah tersebut.

Gambar Bekerjanya Pelampung Karburator

Bila bahan bakar telah mencapai batas tertentu maka proses ini (pelampung naik, jarum terdorong keatas, bahan bakar berhenti dan seterusnya) terjadi selama kendaraan berjalan.
Untuk mempertahankan tinggi permukaan bahan bakar, maka didalam karburator terdapat sistem pelampung yang seperti telihat pada gambar dibawah ini.

Ada dua macam tipe pelampung :
Pertama rangkaian dari dua pelampung, kedua pelampung yang berdiri sendiri-sendiri / terpisah dari pegangannya. Yang lain terdiri dari pelampung tunggal yang mana pelampungnya terpisah.

Ruang pelampung dihubungkan dengan udara luar, sehingga bahan bakar dapat terus mengalir sesuai kebutuhan saat kendaraan berjalan, katup jarum dilengkapi dengan jarum didalamnya untuk mempertahankan tinggi permukaan bensin agar tetap stabil.

PENGERTIAN MOTOR 4 LANGKAH

Mesin empat tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. Sekarang ini, mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, pesawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah. Empat langkah tersebut meliputi, langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga dan langkah buang yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin bensin atau mesin diesel.

Prinsip kerja

Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :

• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).

Langkah kesatu : 

Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar, dapat dilihat pada sistem pemasukan.

Langkah kedua :

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi, pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar.

Langkah ketiga :

Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses langkah yang menghasilkan tenaga.

  

Langkah keempat :

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mengakibatkan gas hasil pembakaran terdorong keluar menuju saluran pembuangan. Proses selanjutnya di saluran pembuangan dapat dilihat pada sistem pembuangan.

Perbedaan desain dengan mesin empat tak

• Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
• Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
  1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
  2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin 4 tak tidak menggunakan oli samping.

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan:

1. Lebih hemat bahan bakar
2. Tidak menggunakan oli samping sehingga lebih ekonomis.
3. Tenaga yang dihasilkan besar dan stabil, sehingga memiliki akselerasi yang baik pada medan pegunungan atau jalan menanjak.
4. Asap yang dihasilkan dari proses pembakaran (relative) tidak ada atau ramah lingkungan.

Kekurangan:

1. Perawatan mesin relative lebih sulit karena konstruksi mesin lebih rumit dibandingkan dengan mesin 2-tak.
2. Oli mesin lebih boros dan lebih cepat encer karena melumasi seluruh bagian mesin dan bersirkulasi sampai ke silinderkop.
3. Suara mesin lebih kasar dan kontruksi mesin lebih rumit.

  

Desain

Rasio kompresi

Rasio kompresi adalah perbandingan antara volume langkah piston dibandingkan dengan volume ruang bakar saat piston pada posisi TMA.

SOHC vs DOHC

Single over head camshaft, mesin dengan noken as tunggal di atas silinder. Double over head camshaft, mesin dengan noken as ganda di atas silinder.

Long vs Short stroke

Mesin disebut berkarakter long stroke apabila langkah piston lebih panjang dari diameter piston. Mesin disebut berkarakter short stroke apabila langkah piston lebih pendek dari diameter piston.

PENGERTIAN MOTOR 2 LANGKAH

Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.

Perinsip Kerja :

Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :

• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
• Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
• Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

Langkah kesatu

Piston bergerak dari TMA ke TMB.

1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.
2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar

Langkah kedua

Piston bergerak dari TMB ke TMA.

1. Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.
3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.

Perbedaan desain dengan mesin empat tak

• Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
• Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
  1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
  2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin 4 tak tidak menggunakan oli samping.

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan mesin dua tak :

Dibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :

1. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
   • Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.

Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas, jarang digunakan dalam aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan.

Kekurangan mesin dua tak :

Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak

1. Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
   • Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan.
4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.

Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti :

• Mesin sepeda motor.
• Mesin pada gergaji (chainsaw).
• Mesin potong rumput.
• Mobil salju.
• Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.

Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sangat jarang digunakan.
Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua-tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.