Jalius Jama, dkk.
TEKNIK
SEPEDA MOTOR
JILID 1
SMK
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Departemen Pendidikan Nasional
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
TEKNIK
SEPEDA MOTOR
JILID 1
Untuk SMK
Penulis : Jalius Jama
Wagino
Perancang Kulit : TIM
Ukuran Buku : 17.6 x 25 cm
Diterbitkan oleh
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
JAM JAMA, Jalius.
t Teknik Sepeda Motor Jilid 1 untuk SMK /oleh Jalius Jama,
Wagino ---- Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah
Kejuruan, Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar dan
Menengah, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
ix, 189 hlm
Daftar Pustaka : Lampiran. A
Daftar Istilah : Lampiran. B
Lampiran : Lampiran. C
ISBN : 978-979-060-143-7
ISBN : 978-979-060-144-4
KATA SAMBUTAN
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan
karunia Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan Direktorat Jenderal Manajemen Pendidikan Dasar
dan Menengah Departemen Pendidikan Nasional, telah melaksanakan
kegiatan penulisan buku kejuruan sebagai bentuk dari kegiatan
pembelian hak cipta buku teks pelajaran kejuruan bagi siswa SMK.
Karena buku-buku pelajaran kejuruan sangat sulit di dapatkan di pasaran.
Buku teks pelajaran ini telah melalui proses penilaian oleh Badan Standar
Nasional Pendidikan sebagai buku teks pelajaran untuk SMK dan telah
dinyatakan memenuhi syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses
pembelajaran melalui Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 45
Tahun 2008 tanggal 15 Agustus 2008.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada
seluruh penulis yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya
kepada Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas
oleh para pendidik dan peserta didik SMK.
Buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada
Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (download),
digandakan, dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat.
Namun untuk penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya
harus memenuhi ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Dengan
ditayangkan soft copy ini diharapkan akan lebih memudahkan bagi
masyarakat khsusnya para pendidik dan peserta didik SMK di seluruh
Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri untuk
mengakses dan memanfaatkannya sebagai sumber belajar.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada
para peserta didik kami ucapkan selamat belajar dan semoga dapat
memanfaatkan buku ini sebaik-baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini
masih perlu ditingkatkan mutunya. Oleh karena itu, saran dan kritik
sangat kami harapkan.
Jakarta, 17 Agustus 2008
Direktur Pembinaan SMK
v
KATA PENGANTAR
Dengan telah diundangkannya kurikulum Sekolah Menengah
Kejuruan (SMK) 2004, maka berarti pendidikan kejuruan di Indonesia
memasuki paradigma baru. Perbedaan yang prinsipil dengan kurikulum
yang lama ialah; kalau kurikulum yang lama pelajaran praktek diberikan
untuk menunjang teori, maka pada kurikulum yang baru pelajaran teori
menunjang praktek sehingga para lulusan mampu menguasai kompetensi
yang relevan dengan dunia kerja. Kolaborasi yang saling menguntungkan
antara sekolah kejuruan dan dunia kerja bidang otomotif mutlak
diperlukan.
Salah satu masalah yang sejak dulu belum terpecahkan adalah
kurangnya buku-buku pelajaran yang secara langsung dapat
dipergunakan oleh para siswa. Buku ini disusun sesuai dengan
kebutuhan kurikulum SMK Tahun 2004, Kurikulum Berbasis Kompetensi
(KBK) dan serta KTSP, dalam bidang Teknologi Sepeda Motor pada
jurusan Otomotif. Sesuai dengan prinsip KBK, maka tidak perlu dihindari
bahwa substansi isi pelajaran tidak lepas dari kenyataan dunia teknologi
sepeda motor di Indonesia yang didmonasi oleh Honda, Yamaha, Suzuki
dan Kawasaki, di samping beberapa merek lain seperti Vespa dan lainlainnya.
Isi buku ini terutama dimaksudkan untuk membantu para siswa
dalam mempelajari dasar-dasar konstruksi dan proses motor bakar.
Uraian sudah diupayakan sesederhana mungkin sehingga mudah untuk
dipahami.
Sebelum memulai bekerja atau melakukan praktek motor, maka
seseorang haruslah terlebih dahulu mengenal dan memahami
keselamatan keja, fungsi serta bagaimana cara bekerja dengan peralatan
dan komponen sepeda motor. Oleh karena itu, maka buku ini juga dapat
dipakai pada kursus-kursus dan bahkan para peminat sepeda motor
sebagai acuanl untuk hobi atau dapat menjadi teknisi yang profesional.
Dalam buku yang sederhana ini tentu saja tidak dapat memenuhi
seluruh konsepdanprinsip berbagai merek sepeda motor yang sangat
bervariasi, model dan tipe. Prinsip kerja dan teknologinya umumnya tidak
banyak berbeda. Untuk keperluan khusus, para peminat dianjurkan
merujuk pada buku petunjuk yang dikeluarkan oleh masing-masing
merek, seperti Honda, Yamaha, Suzuki, Kawasaki dan lainnya. Kemajuan
vi
teknologi yang sangat cepat menyebabkan perubahan dan inovasi yang
terus menerus terutama pada sistem kelistrikan elektronika dan dan
sistem pembakaran.
Untuk mewujudkan buku ini, penulis mengucapkan terima kasih
kepada banyak pihak, Direktorat Pembinaan SMK, para staf proyek
penerbitan buku, Rektor UNP, Dekan FT UNP dan Ketua Jurusan Teknik
Otomotif atas dukungan moral dan finansial demi terbitnya karya ini.
Selanjutnya, Rahmadani, ST (Penyunting) dan Eko Indrawan, ST yang
telah menyediakan waktu dan tenaga dan melakukan editing bahasa dan
kelayakan isi. Semoga segala bentuk bantuan dan jerih payah yang
diberikan merupakan amal dan ibadah yang mendapat balasan yang
layak dari Allah swt. Penulis mengucapkan penghargaan dan terima kasih
kepada otoritas pemegang merek Honda, Yamaha, Suzuki dan Kawasaki
dan sumber lainnya, atas izin pengambilan bahan, baik berupa gambar
maupun teknologinya. Semuanya kita lakukan demi kemajuan pendidikan
dan mempersiapkan generasi penerus untuk pembangunan nasional
dalam bidang teknologi. Dengan demikian, para lulusan SMK tidak
mengalami kesulitan dalam penyesuaian antara apa yang dipelajari di
sekolah dengan apa yang ditemukan di dunia kerja.
Akhirnya “tidak ada gading yang tak retak”, maka kritik dan saran
terutama dari rekan-rekan guru, instruktur dan pembaca, kami tunggu
dengan segala senang hati.
Tim Penulis,
vii
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar Penulis v
Daftar Isi vii
JILID 1
BAB I PENDAHULUAN 1
A. Keselamatan Kerja 1
1. Petunjuk Umum bagi Pekerja 1
2. Meja Kerja dan Kelengkapan 4
3. Bahan Bakar dan Minyak Pelumas 4
4. Karbon Monoksida 5
5. Peralatan Mesin Tangan (Portable Machine) 5
6. Alat Angkat dan Pengangkatan 6
7. Pengangkat Sepeda Motor (Bike Lift) 6
8. Petunjuk Khusus bagi Pekerja Sepeda Motor 7
B. Silabus dan Uraian Isi Buku 8
1. Silabus 8
2. Uraian Isi Buku 9
3. Strategi Pembelajaran 11
4. Prosedur Kerja Pelayanan Sepeda Motor 12
5. Daftar Unit-unit Kompetensi (Mapping) 13
C. Komponen Utama Sepeda Motor 17
D. Aplikasi Ilmu Fisika Dalam Mempelajari Sepeda Motor 19
BAB II MESIN DAN KOMPONEN UTAMA 33
E. Pendahuluan 33
F. Komponen Utama Pada Mesin Sepeda Motor 17
G. Proses di Mesin 60
H. Proses Terjadinya Pembakaran 74
I. Innovasi dari Desain Mesin 75
J. Susunan Mesin 79
K. Spesifikasi Mesin 82
BAB III KELISTRIKAN 85
L. Konsep Kelistrikan 85
M. Kapasitor atau Kondensor 106
N. Sistem Starter 111
O. Sistem Pengisian (Charging System) 129
P. Sistem Pengapian (Ignition System) 142
Q. Sistem Penerangan (Lighting System) 142
R. Pemeriksaan dan Perbaikan Sistem Kelistrikan 164
viii
JILID 2
BAB IV SISTEM PEGAPIAN (IGNITION SYSTEM) 165
A. Pendahuluan 165
B. Syarat-syarat Sistem Pengapian 165
C. Sumber Tegangan Tinggi Pada Sepeda Motor 168
D. Kunci Kontak 173
E. Ignition Coil (Koil Pengapian) 173
F. Contact Breaker (Platina) 180
G. Kondensor 184
H. Busi 185
BAB V PEMERIKSAAN DAN PERBAIKAN SISTEM KELISTRIKAN 216
A. Pemeriksaan dan Perbaikan Sistem Kelistrikan 216
B. Perawatan Berkala Sistem Kelistrikan 221
C. Sumber Kerusakan Sistem Kelistrikan 222
D. Mencari dan Mengatasi Kerusakan Baterai 226
E. Pemeriksaan dan Perbaikan Baterai 227
BAB VI SISTEM BAHAN BAKAR (FUEL SYSTEM) 246
J. Pendahuluan 246
K. Bahan Bakar 246
L. Perbandingan Campuran Udara dan Bahan Bakar (Air Fuel Ratio) 247
M.Sistem Bahan Bakar Konvensional (Karburator) 251
N.Sistem Bahan Bakar Injeksi (EFI) 276
O.Pemeriksaan dan Perbaikan Sistem Bahan Bakar Konvensional 296
(Karburator)
P.Pemeriksaan dan Perbaikan Sistem Bahan Bakar Tipe Injeksi (EFI) 307
JILID 3
BAB VII SISTEM PEMINDAH TENAGA 319
A. Prinsip Pemindah Tenaga 319
B. Komponen Sistem Pemindah Tenaga 320
C. Pemeriksaan dan Perbaikan Sistem Pemindah Tenaga 340
BAB VIII SISTEM REM DAN RODA (BREAK SYSTEM AND WHELL) 343
A. Pendahuluan 343
B. Rem Tromol (DRUM BRAKE) 343
C. Rem Cakram (DISC BRAKE) 346
D. Roda dan Ban (WHELL AND TYRE) 352
E. Pemeriksaan dan Perbaikan Sistem Rem dan Roda 363
BAB IX SISTEM PELUMASAN DAN PENDINGINAN 370
A. Pelumasan 370
B. Pelumasan Pada Sepeda Motor Empat Langkah 372
C. Sistem Pelumasan Sepeda Motor Empat Langkah 373
D. Sistem Pelumasan Sepeda Motor Dua Langkah 381
E. Jenis Pelumas 385
F. Viskositas Minyak Pelumas 387
G. Sistem Pendinginan 388
ix
BAB X KEMUDI, SUSPENSI DAN RANGKA 400
A. System Kemudi (Steering System) 400
B. System Suspensi (Suspension System) 401
C. Rangka (Frame) 408
BAB XI PERALATAN BENGKEL 412
LAMPIRAN :
DAFTAR PUSTAKA A
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN B
LAMPIRAN – LAMPIRAN C
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. KESELAMATAN KERJA
1. Petunjuk Umum bagi Pekerja
Keselamatan kerja adalah upaya yang dilakukan untuk
mengurangi terjadinya kecelakaan, kerusakan dan segala bentuk
kerugian baik terhadap manusia, maupun yang berhubungan dengan
peralatan, obyek kerja, bengkel tempat bekerja, dan lingkungan kerja,
secara langsung dan tidak langsung. Sejalan dengan kemajuan teknologi,
maka permasalahan keselamatan kerja menjadi salah satu aspek yang
sangat penting, mengingat resiko bahaya dalam penerapan teknologi
juga semakin kompleks. Keselamatan kerja merupakan tanggungjawab
semua orang baik yang terlibat langsung dalam pekerjaan dan juga
masyarakat produsen dan konsumen pemakai teknologi pada umumnya.
Kenyataan menunjukkan bahwa masyarakat kita, termasuk
pekerja sepeda motor, kurang memperhatikan keselamatan kerja.
Kemungkinan penyebabnya pertama, mereka mungkin tidak memiliki
pengetahuan tentang keselamatan kerja. Kedua, mereka sudah tahu,
tetapi mengabaikan karena punya kebiasaan buruk. Kebiasaan tidak
mematuhi aturan keselamatan kerja untuk pekerja Teknologi Sepeda
Motor tidak dapat ditolerir. Untuk menjadi pekerja profesional, setiap
orang wajib terlebih dahulu mempelajari keselamatan kerja. Semuanya
ada aturan, dan aturan keselamatan kerja harus dilaksanakan dengan
kesadaran yang tinggi. Sikap dan kebiasaan kerja yang profesional
dibentuk melalui disiplin yang kuat. Bahkan, sikap dan kebiasaan kerja
merupakan kunci sukses seorang teknisi yang sukses.
Secara umum, tujuan keselamatan kerja bagi pekerja profesional
teknologi sepeda motor dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Sebelum mulai bekerja, setiap siswa memahami semua peraturan
dan tata tertib bengkel. Aturan dan tata tertib bengkel disediakan
secara tertulis dan pada awal semester siswa menandatangani
surat pernyataan kesediaan mengikuti aturan dan tata tertib
bengkel. Setiap siswa diharuskan memakai pakaian kerja khusus
dan memakai sepatu khusus untuk bengkel sepeda motor.
2. Melindungi tenaga kerja atas keselamatan fisik dan mental dalam
melaksanakan pekerjaan. Kecelakaan dan bahaya kerja dapat
terjadi secara langsung maupun tidak langsung. Bekerja dengan
2
memakai zat kimia yang terkandung dalam oli dan bahan bakar,
cat dan bahan lainnya dapat merusak kulit. Bengkel harus
menyediakan zat pelindung kulit yang harus dipakai sebelum
bekerja dengan bahan-bahan dimaksud. Dan sebaliknya, pekerja
harus memakai sesuai dengan aturan bengkel, setiap kali
sebelum memulai bekerja. Bila dikerjakan dengan teratur, maka
akan menjadi kebiasaan.
3. Menjamin keselamatan setiap orang yang berada di tempat kerja.
Sebelum bekerja, bengkel harus bersih terutama dari kotoran
minyak oli dan bahan bakar. Pekerja merupakan bagian dari
bengkel dan oleh karena itu, setiap pekerja bertanggung-jawab
membersihkan tempat kerjanya. Semua peralatan yang
dibutuhkan berada pada tempat yang mudah dijangkau. Pada
bengkel sekolah, peralatan dipinjam pada teknisi peralatan
dengan memakai tanda terima. Peralatan yang diterima siswa
harus diperiksa kondisinya. Pada waktu kerja berakhir, semua
peralatan dikembalikan dalam keadaan bersih dan baik. Setiap
kerusakan alat harus dilaporkan kepada pengawas atau
instruktur.
4. Obyek kerja diserahkan kepada siswa dari instruktur. Siswa harus
sudah memahami prosedur dan permasalahan yang akan
dikerjakan. Sebelum masuk bekerja praktek, siswa bertanggungjawab
mempersiapkan dirinya tentang prosedur, alat yamng
sesuai dan bahan yang dibutuhkan. Bila ada kesulitan harus
menanyakan kepada instruktur.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa keselamatan kerja
dapat dinyatakan sebagai sesuatu yang menjamin keadaan, keutuhan,
kesempurnaan, baik jasmani maupun rohani manusia, serta hasil karya
dan budayanya tertuju pada keselamatan masyarakat pada umumnya
dan pekerja. Bekerja dengan memperhatikan keselamatan kerja sangat
penting artinya, karena bagaimanapun, siswa sebagai manusia pasti tak
ada yang menginginkan terjadinya kecelakaan terhadap diri sendiri,
apalagi sampai berakibat fatal. Mencegah terjadinya kecelakaan tidak
hanya berarti mencegah terjadinya bahaya, tetapi juga ikut melakukan
penghematan dari segi biaya, tenaga dan waktu dan sekaligus berarti
belajar melakukan sesuatu secara efektif dan efisien.
Melihat pada kerugian yang akan timbul akibat adanya
kecelakaan kerja bila keselamatan kerja tidak diperhatikan, maka secara
garis besarnya ada tiga kelompok yang akan merugi, yaitu:
1. Kerugian bagi bengkel dan sekolah, antara lain:
a. Biaya dan waktu pengangkutan korban kecelakaan.
b. Hilangnya waktu kerja instruktur dan siswa yang menolong
sehingga menghambat kelancaran program;
c. Mencari pengganti waktu praktek
d. Mengganti dan memperbaiki alat dan obyek kerja yang rusak
3
2. Kerugian bagi korban, antara lain:
a. Berbagai akibat yang akan diderita seperti cacat fisik,
b. Rasa trauma yang berkelanjutan dan kerugian paling fatal
adalah bila korban meninggal dunia.
Peraturan keselamatan kerja harus diberlakukan di mana saja
oleh setiap orang yang bekerja, maupun oleh instansi yang memberikan
pekerjaan. Antara lain dari hal yang harus dilakukan seseorang untuk
melaksanakan keselamatan kerja:
a. Bersikap mawas diri terhadap kemungkinan terkjadinya
kecelakaan;
b. Bekerja dengan sungguh-sungguh, cepat, teliti, dan tekun;
c. Menghindari sikap melamun dalam bekerja;
d. Usahakan untuk tidak ceroboh dalam bekerja;
e. Istirahatlah bila sudah lelah dan bosan;
f. Menghindari sikap bercanda dalam bekerja;
g. Memahami prosedur kerja dan tidak mencoba-coba;
h. Waspada dalam bekerja;
i. Menggunakan alat pengaman dalam bekerja dan tindakan lainnya
yang menunjang untuk selamat dalam bekerja.
Sebelum seseorang bekerja pada workshop (bengkel kerja),
diharuskan terlebih dahulu memahami tentang petunjuk dan peraturanperaturan
tentang keselamatan kerja. Walaupun setiap pekerjaan selalu
ada resiko, akan tetapi dengan memahami terlebih dahulu sebab-sebab
terjadinya kecelakaan dan mengikuti petunjuk-petunjuk kerja, maka
jumlah kecelakaan pasti akan berkurang. Menurut perkiraan 70% dari
kecelakaan yang terjadi di workshop disebabkan oleh ketidaktelitian atau
kelalaian kerja.
Kecelakaan akibat kerja dapat dicegah dengan:
a. Disiplin terhadap peraturan perundangan;
b. Standarisasi prosedur kerja;
c. Pengawasan;
d. Penelitian bersifat teknis;
e. Riset medis;
f. Penelitian psikologis;
g. Penelitian secara statistik;
h. Pendidikan dan latihan keselamatan
i. Petunjuk keselamatan kerja yang jelas dan tertulis
Workshop yang bersih dan tersusun rapi, sangat membantu
dalam mengurangi jumlah kecelakaan. Alat-alat dan benda kerja jangan
sampai ditinggalkan pada tempat di mana seseorang dapat terjatuh.
Gang dan jalan yang dilalui oleh pekerja harus bersih. Oleh karena itu,
4
bangku kerja, alat-alat dan benda kerja harus tersusun secara rapi dan
sistematis.
Khusus untuk workshop Otomotif, minyak, minyak pelumas dan
gemuk yang berserakan dilantai, sebelum menimbulkan kecelakaan
harus ditutup dengan pasir atau serbuk gergaji. Dibawah ini dikemukakan
beberapa petunjuk dan bahaya yang terjadi pada workshop Otomotif:
2. Meja Kerja dan Kelengkapan
Bangku kerja ialah meja tempat bekerja yang biasanya dilengkapi
dengan ragum. Sebelum mulai bekerja periksalah terlebih dahulu apakah
semua peralatan seperti ragum, mesin boring dan mesin potong masih
terpasang kuat terhadap meja. Tinggi meja disesuaikan dengan
kenyamanan pekerja yakni 78 sampai 80 centimeter. Bahan meja terbuat
dari papan yang kuat dengan ketebalan 5 centimeter.
Meja kerja sering digunakan untuk pekerjaan pukulan ringan
dengan menggunakan palu. Pada waktu akan mempergunakan palu
periksalah apakah kepala palu terpasang kuat pada tangkainya. Harus
diperhatikan pula berat palu yang dipakai untuk benda kerja yang akan
dipukul. Bagi penggunaan yang khusus, kepala palu terbuat dari plastik
yang keras atau karet.
Pekerjaan mengikir dan menggosok permukaan benda kerja juga
dilakukakan di atas meja kerja. Kikir harus diberi tangkai yang kuat
sehingga dapat dipegang dengan kuat. Kikir yang tidak bertangkai tidak
boleh dipakai. Tangkai kikir, obeng dan pahat harus terpasang dengan
kuat, sehingga tidak akan terlepas pada waktu dipakai.
Jika mempergunakan kunci pas, kunci ring, dan kunci sock,
pergunakanlah ukuran, tipe dan panjang yang tepat. Ukuran yang tidak
tepat sering menyebabkan kunci tersebut tergelincir (slip) pada mur atau
kepala baut. Selain dari kunci pas dan mur akan menjadi rusak, dapat
terjadi kecelakaan pada pekerja.
3. Bahan Bakar dan Minyak Pelumas
Di dalam workshop Otomotif biasa terdapat bahan bakar dan
minyak pelumas seperti bensin atau premium, solar dan adakalanya
minyak tanah, oli dan gemuk. Bahan ini dipergunakan untuk percobaan
menghidupkan mesin maupun sebagai bahan pencuci. Penyimpanan
bahan baker haruslah di tempat yang tertutup, dan jauh dari nyala api
maupun cahaya yang keras. Bahan bakar mempunyai sifat yang mudah
sekali menguap. Uap bensin mempunyai berat jenis yang lebih ringan
dari udara. Karena itu bahan baker yang menyebar di lantai harus segera
dibersihkan. Bila dibiarkan, uap bensin dengan udara sangat mudah
menyambar percikan api dan menimbulkan kebakaran dan ledakan.
5
Bila ada bahan bakar yang tumpah di lantai, janganlah
mengerjakan penyambungan kabel, ataupun alat yang berarus listrik,
karena pekerjaan demikian dapat menimbulkan bunga api. Namun, jika
terjadi kebakaran terhadap bahan bakar jangan sekali-kali menyiramnya
dengan air, karena bahan bakar tersebut akan mengapung di atas air dan
kebakaran akan menyebar. Pergunakanlah gas racun api (extinguisher)
atau pasir dan karung goni yang basah untuk memadamkan api.
Gemuk dipergunakan untuk melindungi komponen yang selesai
dibersihkan atau untuk membantu pemasangan komponen. Pemakaian
yang berlebihan akan menyebabkan benda kerja malah jadi kotor atau
hinggap pada bagian-bagian lain atau di lantai. Bila terjadi demikian,
harus segera dibersihkan. Tidak perlu ditunggu dan dicari siapa yang
ceroboh melakukannya.
4. Karbon Monoksida
Gas sisa pembakaran yang keluar dari knalpot (silencer)
mengandung karbon monoksida (CO). Pembakaran yang sempurna
menyisakan gas karbon monoksida yang tidak berwarna, namun tetap
berbahaya. Bila pembakaran tidak sempurna, maka asap hitam akan
mengepul. Bila ini terjadi maka dianjurkan untuk mematikan mesin
segera, karena mesti ada sesuatu yang tidak benar terutama dalam
penyetelan pembakaran. Gas buang melalui knalpot dapat dijadikan
indikasi kondisi mesin sebagai ukuran apakah pembakaran sempurna
atau kurang sempurna.
Gas ini adalah racun, masuk ke dalam paru-paru melalui
pernafasan yang dapat mematikan manusia. Karena itu jika ada motor
yang dihidupkan maka pintu-pintu harus dibuka semua. Sebuah
workshop Otomotif harus mempunyai ventilasi yang baik. Tempatkanlah
mesin-mesin percobaan pada ruang terbuka dengan sirkulasi udara yang
cukup. Dianjurkan untuk tidak menghidupkan mesin percobaan terlalu
lama. Bila harus melakukan pemanasan mesin, lakukanlah di luar
ruangan.
5. Peralatan Mesin Tangan (Portable Machines)
Bagian-bagian mesin yang berputar seperti ban, roda, puli, batang
poros, roda gigi dan rantai yang ada di workshop otomotif haruslah
mempunyai pelindung. Alat-alat pelindung yang sudah rusak dan alat
pengaman lainnya yang sudah tidak berfungsi lagi, harus segera
dilaporkan pada pengawas untuk diganti.
Mesin kompresor bekerja dengan ban pemindah putaran. Ban tidak
boleh dibiarkan dalam keadaan terbuka. Tutup pelindung ban harus
selalu terpasang. Mesin lain yang paling sering digunakan adalah bor
6
tangan, mesin gerinda dan pemutar baut. Mata bor dan batu gerinda
harus terpasang dan dikunci secara kuat.
Mesin bor tangan (portable) merupakan peralatan yang perlu
diperhatikan pemakaiannya. Kerusakan yang sering terjadi adalah mata
bor sering tumpul atau patah. Mata bor yang tersedia di pasaran mulai
dari yang kualitas rendah sampai kualitas tinggi. Tentunya disarankan
agar menggunakan alat dan bahan yang kualitas tinggi. Perhatian yang
lain adalah posisi kerja yang nyaman (ergonomic).
6. Alat Angkat dan Pengangkatan
Pekerjaan mengangkat banyak dilakukan di workshop Otomotif.
Dalam batas-batas berat tertentu dapat dipergunakan tenaga manusia.
Hal yang perlu dipikirkan adalah bagaimana posisi badan yang tepat
waktu mengangkat benda yang cukup berat, di samping pegangan
tangan yang harus mantap, sehingga benda yang diangkat tidak akan
terjatuh
Untuk mengangkat benda-benda yang lebih berat seperti blok
motor ataupun kendaraan itu sendiri harus dipergunakan Pesawat Angkat
seperti dongkrak atau kran yang jenis dan kapasitas pengangkatannya
bermacam-macam. Pikirkanlah alat mana yang tepat. Tapi harus pula
diketahui bahwa semua jenis pesawat angkat adalah alat yang dapat saja
selip tanpa ada tanda-tanda terlebih dahulu. Karena itu jangan terlalu
percaya. Kalau akan bekerja di bawah alat yang sedang diangkat
pergunakanlah alat-alat pengaman berupa kayu penopang. Jangan
sekali-kali mempergunakan batu bata. Balok-balok penopang hendaknya
selalu tersedia dalam kedaaan bersih dan kuat yang sewaktu-waktu
dapat segera dipergunakan
Beberapa hal yang dikemukankan di atas hanyalah merupakan
beberapa contoh saja. Makin lama seseorang bekerja di workshop, maka
ia akan leibih akrab dengan situasi dan alat yang ada. Berusahalah
bersikap dan berkerja sesuai dengan aturan-aturan yang ada. Tapi
sebaliknya kebiasaan yang kurang baik dan tidak menurut aturan, lama
kelamaan akan lebih sukar memperbaikinya dan akan menimbulkan
malapetaka tidak hanya pada orang yang lalai tapi juga teman sekerja.
7. Pengangkat Sepeda Motor ( Bike Lift)
Bengkel sepeda motor yang standar dilengkapi dengan peralatan
khusus pengangkatan sepeda motor. Gunanya adalah untuk
kenyamanan dan kesehatan para pekerja. Hampir semua pekerjaan pada
sepeda motor berada pada posisi rendah, kecuali pekerjaan pada bagian
stang yang terdiri dari lampu, speedometer, lampu-lampu dan kunci
kontak (Ignition Key). Dengan menggunakan alat angkat bike lift pekerja
7
tidak perlu jongkok dalam bekerja. Pekerjaan yang membutuhkan waktu
yang lama, seperti pembongkaran mesin atau transmisi, pekerja akan
cepat lelah dan mengalami kesulitan menjangkau obyek kerja. Oleh
karena itu, sepeda motor ditempatkan di atas bike lift dan dikunci agar
tidak jatuh. Kemudian bike lift dinaikkan sehingga ketinggian obyek kerja
sesuai dengan kebutuhan pekerja.
8. Petunjuk Khusus bagi Pekerja Sepeda Motor
Beberapa peringatan yang sangat penting untuk diperhatikan bagi
pekerja profesional sepeda motor adalah:
1. Berpikirlah dulu sebelum melakukan sesuatu pekerjaan.
Adakalanya dengan sedikit saja berpikir sebelum bekerja, suatu
bahaya dapat terhindar.
2. Pada waktu bekerja, pikiran harus konsentrasi terhadap apa yang
sedang dikerjakan. Jika pikiran sedang terganggu oleh hal-hal
yang memang tidak dapat dilupakan janganlah berkerja. Lebih
baik laporkan secara terus terang kepada pengawas atau
instruktur.
3. Di dalam workshop tidak diizinkan untuk berkelakar atau bermainmain.
Kelakar atau lelucon tentu saja akan menimbulkan tertawa
dan sangat menyenangkan , tapi kelakar di dalam workshop
mudah sekali berakhir dengan suatu malapetaka, yang bahkan
seseorang akan mendapat cacat seumur hidup.
4. Yakinlah bahwa anda betul-betul mengerti mempergunakan alatalat
yang akan dipakat terutama alat yang dapat menimbulkan
kecelakaan seperti alat angkat, alat pengukur (tester) termasuk
juga las listrik dan las karbid. Kalau masih ragu-ragu pelajarilah
kembali.
5. Alat-alat dan benda kerja hendaknya selalu dalam keadaan bersih
dari serbuk besi, debu ataupun minyak-minyak.
6. Pada waktu bekerja dengan sistem bahan bakar dan alat-alat
listrik, putuskan kontak dengan battery.
7. Pelajarilah cara mempergunakan alat pemadam kebakaran
(extinguisher) dan pastikan di mana tempat menyimpannya. Jika
terjadi kebakaran harus tahu kepada siapa dan di mana harus
melaporkan. Termasuk juga jika ada bahaya-bahaya lainnya.
8. Pelajaran tentang Pertolongan Pertama Pada Kecelakaan (PPPK)
hendaknya dipelajari secara teori dan praktek.
9. Pekerja bengkel sepeda motor melanggar undang-undang, bila
melepas, mengganti dengan komponen yang bukan ditentukan
pabrik pembuatnya, atau tidak dapat bekerjanya setiap peralatan
untuk tujuan pengaturan kebisingan, seperti melepas atau
melubangi knalpot, melepas saringan peredam suara sehingga
8
terjadi kebisingan dan polusi udara yang akan berakibat
membahayakan kesehatan masyarakat.
10. Pekerja seharusnya memanfaatkan buku spesifikasi teknis
kendaraan dalam melakukan penyetelan jarak, waktu (timing),
minyak pelumas batas kekuatan puntir (torque) memutar baut dan
mur sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan pabrik pembuat
sepeda motor. Setiap merek mengeluarkan spesifikasi sendiri.
Contoh spesifikasi teknis sepeda motor Honda dapat dilihat pada
Lampiran buku ini.
B. SILABUS DAN URAIAN ISI BUKU
1. Silabus
Buku ini disusun sejalan dengan kebijakan pendidikan nasional
yaitu Pendidikan Berbasis Kompetensi (PBK). Ada tiga kerangka acuan
uang merupakan bagian yang tidak dapat dipisahkan dalam
melaksanakan PBK yakni Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK),
Pembelajaran Tuntas (Mastery Learning), dan Uji Kompetensi (Minimum
Competency Testing). Pendidikan dan pelatihan teknisi sepeda motor
mengacu pada kurikulum berbasis kompetensi, dengan pembelajaran
tuntas, dan diakhiri dengan uji kompetensi.
Gagasan pendidikan berbasis kompetensi memang lahir dan
sangat sesuai dengan pendidikan kejuruan atau pendidikan yang
mempersiapkan siswa untuk mampu memasuki dunia kerja. Oleh karena
itu, kurikulum dan silabus mata pelajaran Teknologi Sepeda Motor ini
disusun berdasarkan teknologi dan kebutuhan dunia kerja pada bidang
sepeda motor. Diharapkan, sesudah mengikuti pendidikan dan pelatihan
di SMK, para lulusan mampu memasuki dunia kerja pada bidang
otomotif, khususnya menjadi Teknisi Sepeda Motor.
Teknologi Sepeda Motor merupakan bagian dari Teknologi
Otomotif. Para siswa mempelajari Teknologi Sepeda Motor sesudah
mereka mempelajari Teknologi Otomotif. Sesuai dengan kenyataan pada
dunia otomotif, maka dunia teknologi otomotif merupakan teknologi yang
paling banyak digunakan. Pertumbuhan yang spektakuler dari
penggunaan mobil dan sepeda motor menjadikan dunia otomotif menjadi
pasar yang menjanjikan. Di Indonesia, sejak lima tahun terakhir rata-rata
hampir lima juta sepeda motor dari berbagai merek berhasil dipasarkan.
Untuk melayani pabrik dan pelayanan purna jual, masyarakat Indonesia
memerlukan ratusan ribu teknisi yang andal dan profesional. Peran SMK
Jurusan Otomotif menjadi semakin penting dan merupakan profesi yang
sangat menjanjikan baik dari segi penopang kemajuan teknologi maupun
secara ekonomis.
9
Sebagai salah satu cabang ilmu teknologi, maka kurikulum
jurusan teknologi otomotif disusun meliputi kemampuan dasar
Matematika, Fisika dan Ilmu Kimia. Ketiganya diberikan sesuai dengan
kebutuhan teknologi otomotif. Perkembangan teknologi yang amat pesat
menyebabkan para teknisi otomotif harus selalu belajar dan mengikuti
perkembangan teknologi. Teknologi elektronika, komputer dan digital
merambah dunia otomotif sehingga suka atau tidak suka, para teknisi
otomotif harus mampu menggunakannya untuk mampu memberikan
pelayanan profesional kepada para pengguna teknologi otomotif.
2. Uraian Isi Buku
Buku ini disusun sesuai dengan kurikulum nasional SMK jurusan
Teknologi Otomotif, khususnya untuk keahlian Teknologi Sepeda Motor.
Pada Bab I point A diuraikan tentang pentingnya pemahaman tentang
Keselamatan Kerja bagi teknisi otomotif, pada point B berisikan silabus
dan uraian isi buku, ini penting karena buku ini akan dipakai untuk
pembelajaran di SMK, sehingga peta dari apa yang akan dipelajari dan
tujuan yang akan dicapai dari proses memahami buku ini oleh pelajar
ataupun pemakai lainnya jelas adanya, point C berbicara tentang
komponen utama sepeda motor, bagian ini dimasukkan ke Bab I
dikarenakan penulis menganggap pengenalan tentang materi yang akan
dibahas mengenai sepeda motor hendaknya didahului oleh pengetahuan
awal tentang komponen utama dari sepeda motor tersebut dan Bab 1 ini
akhirnya ditutup dengan point D mengenai Aplikasi ilmu Fisika dalam
mempelajari teknologi otomotif sepeda motor. Point D diletakkan pada
Bab 1 (pendahuluan) sebagai landasan bagi pelajar untuk berfikir secara
ilmiah dalam mempelajari cakupan materi-materi yang dijabarkan didalam
buku ini. Point A menguraikan tentang betapa pentingnya peran para
teknisi dan pekerja melindungi manusia, termasuk diri sendiri, sejawat
pekerja dan konsumen. Perlindungan ini meliputi juga keselamatan
peralatan, sepeda motor (obyek kerja) dan bengkel kerja secara umum.
Intinya yang terpenting adalah sikap dan kebiasaan kerja yang
berorientasi pada sikap profesional, efektif dan efisien. Pada bagian ini
dijelaskan tentang berbagai sumber gangguan keselamatan manusia
seperti bahaya zat-zat kimia pada bahan bakar dan oli dan karbon
monoksida. Juga dijelaskan tentang pentingnya mematuhi peraturan
keselamatan kerja untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi
penggunaan peralatan.
Pada Bab II diuraikan tentang Mesin dan komponen Utama.
Komponen utama mesin sepeda motor tidak banyak berbeda dengan
komponen motor pada umumnya. Perbedaan yang umum adalah pada
ukurannya yang lebih kecil dan jumlah dari silinder. Dengan mempelajari
terlebih dahulu teknologi otomotif, maka dasar-dasar teknologi otomotif
tidak diuraikan lagi secara lengkap. Bab II juga memberikan transfer ilmu
10
berupa proses yang terjadi di mesin, proses terjadinya pembakaran,
innovasi dari desain mesin, susunan mesin dan spesifikasi mesin yang
merupakan himpunan dari kerterpakaian teori yang dipelajari pada bab II
ini.
Bab III dari buku ini menjelaskan tentang kelistrikan sepeda
motor. Uraian meliputi konsep dasar kelistrikan, kapasitor dan kondensor,
sistem starter, sistem pengisian, sistem pengapian disini tidak dibahas
hanya dicantumkan sebagai bagian dari sistem kelistrikan dari sepeda
motor, ini dilakukan karena materi tentang sistem pengapian sangat
banyak, sehingga penulis putuskan, ia butuh bab khusus untuk
pembahasan dan penjabarannya dan penulis letakkan pembahasan ini
pada bab IV, selain alasan tersebut juga untuk memudahkan pelajar
memahami materi ini secara fokus dan jelas. Selanjutnya bab III ini
berisikan sistem penerangan (lampu), sementara itu pemeriksaan dan
perbaikan untuk sistem kelistrikan ini juga diletakkan pada bab tersendiri
dikarenakan materi yang sangat banyak tadi juga untuk memudahkan
pelajar memakai buku ini.
Pada Bab IV dijelaskan tentang sistem pengapian (Ignition
System). Bagian ini memuat konsep dan prosedur tentang persyaratan
sistem pengapian, listrik tegangan tinggi, kunci kontak, koil pengapian,
platina, kondensor, busi, saat pengapian dan berbagai tipe pengapian.
Bab V berisikan perawatan dan pemeliharaan dari materi bab III
dan bab IV, diletakkan pada bab terpisah karena banyaknya cakupan
materi dari kedua bab tersebut.
Bab VI menjelaskan Sistem Bahan Bakar, meliputi uraian tentang
bahan bakar, campuran udara bahan bakar, sistem bahan bakar
konvensional dan sistem injeksi (EFI) disertai dengan pemeriksaan dan
perbaikan sistem bahan bakar dari kedua sistem.
Pada Bab VII diuraikan tentang Sistem Pemindahan Tenaga
(Transmission). Uraian meliputi prinsip pemindahan tenaga dan
komponen-komponen pemindah tenaga dan pemeriksaan serta
perbaikan untuk sistem pemindah tenaga.
Pada Bab VIII dijelaskan tentang Sistem Rem dan Roda. Uraian
pada Bab ini meliputi jenis rem tromol, rem cakram, roda dan ban
dilanjutkan dengan pemeriksaan dan perbaikan sistem rem dan roda.
Pada Bab IX dijelaskan tentang Sistem Pelumasan dan
Pendinginan. Penjelasan meliputi sistem pelumasan dan viskositas serta
jenis-jenis minyak pelumas yang digunakan untuk sepeda motor. Bagian
ini dilengkapi dengan sistem pendinginan.
Pada Bab X diuraikan tentang Kemudi, Suspensi dan Rangka.
Bab XI berisikan materi tentang peralatan bengkel, walaupun hal
ini pada bagian awal yaitu dibab I telah disinggung secara umum, penulis
merasa setelah mempelajari semua materi secara cermat dan disiplin,
maka pantas kiranya para pelajar diberikan kepercayaan bahwa mereka
akan sanggup menjadi lulusan yang siap kerja atau malah mampu
menciptakan pekerjaan sendiri melalui materi ini, sehingga merekapun
11
sudah semestinya diberikan pengetahuan dan pemahaman yang lebih
terstruktur tentang peralatan dan kunci-kunci yang selayaknya ada pada
suatu bengkel sepeda motor.
Dan pada bagian akhir Bab XII dimuat sejumlah istilah dan
pengertiannya untuk membantu siswa dalam mempelajari nama dan
istilah yang sering digunakan oleh para teknisi sepeda motor.
3. STRATEGI PEMBELAJARAN
Strategi pembelajaran Teknologi Sepeda Motor bertujuan
membantu siswa untuk mencapai tujuan pembelajaran sesuai dengan
tuntutan kurikulum. Target pencapaian kurikulum Teknologi Sepeda
Motor meliputi tiga ranah seperti yang dianjurkan oleh Benjamin S. Bloom
(1964) yakni pencapaian penguasaan kognitif (teoretis), penguasaan
ketrampilan melakukan pekerjaan (psikomotorik) dan yang sangat
penting adalah terbentuknya sikap dan kebiasaan kerja (afektif).
Pembelajaran untuk penguasaan teknologi otomotif dilandasi oleh
penguasaan ilmu dasar (sains) seperti Matematika, Fisika, Elektronika
dan Ilmu Kimia yang relevan dengan tujuan pembelajaran kejuruan
teknologi otomotif. Strategi pembelajaran berpusat pada siswa (student
centered learning). Pembelajaran Berbasis Kompetensi menganut
keyakinan bahwa ilmu dan ketrampilan teknologi hanya bisa dicapai bila
siswa sendiri belajar dan melatih dirinya. Ilmu, ketrampilan dan sikap
menghargai pekerjaan tidak bisa ditransfer dari guru atau instruktur
kepada siswa. Ketiganya harus dikonstruksi (dibangun) oleh siswa
sendiri. Dan oleh karena itu, siswa bertanggungjawab membelajarkan
dirinya sendiri. Keyakinan ini tidak sama dengan apa yang dianut pada
kurikulum yang lama, dimana guru sebagai pemilik ilmu dan ketrampilan
yang harus dibagi-bagikan kepada siswanya. Oleh karena itu, strategi
pembelajaran dapat diuraikan sebagai berikut:
a. Pembelajaran teori dimulai dengan Metode Tugas Membaca dan
Menyimpulkan. Siswa diwajibkan membaca topik yang akan
dipelajari dan membuat kesimpulan atau ringkasan. Pada
pertemuan di kelas guru mendiskusikan, menjawab dan
menjelaskan substansi materi pelajaran bila ada yang belum jelas.
b. Pelajaran praktek disarankan dengan menggunakan modul atau
setidaknya lembaran kerja (jobsheet). Dengan menganut sistem
belajar tuntas, maka setiap siswa perlu diberi kesempatan untuk
menyelesaikan tugas praktek sesuai dengan kecepatan masingmasing.
Dalam hal ini, diperlukan manajemen bengkel praktek,
apalagi bila jumlah siswa yang banyak, peralatan dan obyek kerja
(sepeda motor) yang sering kurang serta tempat praktek yang
terbatas. Ada siswa yang memerlukan waktu yang lebih lama
untuk menyelesaikan pekerjaan, namun perlu diberi waktu
tambahan sampai dapat menyelesaikan tugasnya.
12
c. Setiap siswa yang menyelesaikan tugasnya harus langsung dinilai
dengan skema penilaian yang sudah disiapkan oleh guru.
Kompetensi pencapaian minimal perlu dipakai sebagai acuan
untuk memutuskan apakah siswa sudah mencapai ketuntasan
belajar sesuai dengan pendekatan pembelajaran berbasis
kompetensi. Hanya siswa yang sudah mencapai ketuntasan
belajar dapat diizinkan untuk mengambil tugas selanjutnya.
d. Berdasarkan prinsip perbedaan individu (individual differences)
maka dapat dimaklumi bahwa ada siswa yang bekerja lebih
lambat. Siswa yang lambat perlu diberi tambahan waktu untuk
menyelesaikan pekerjaannya.
4. Prosedur Kerja Pelayanan Sepeda Motor
Pekerjaan pelayanan (service) sepeda motor bervariasi mulai dari
yang sangat sederhana sampai kepada yang rumit. Namun pelayanan
sepeda motor yang rumit sekalipun tidak akan melebihi enam langkah
yakni: mengukur (measuring), membongkar (disassembling), perbaikan
(machining), memasang kembali yang baru atau hasil perbaikan
(reassembling), dan penyetelan. Enam langkah ini dapat diuraikan seperti
di bawah ini.
a. Pengukuran (measuring) biasanya dilakukan dengan alat ukur
seperti feeler gauge, caliper, micrometer, depth and small hole
gauges dan dial indicators. Namun dalam praktek, mata, telinga
dan penciuman merupakan indera manusia yang digunakan untuk
mengukur. Bila asap gas buang terlihat hitam tebal bisa
disimpulkan bahwa pembakaran tidak sempurna. Gas buang
yang mengeluar-kan bau yang tajam dan tidak sedap merupakan
ukuran sensori bahwa sudah terjadi sesuatu misalnya dinding
silinder sudah aus, atau ring oli sudah aus. Batery yang sudah
lemah diketahui dari ampermeter, voltmeter atau battery liquid
tester. Telinga juga dapat digunakan untuk mendengarkan
kebisingan atau suara yang tidak normal. Pada sepeda motor,
tekanan kompresi diukur dengan compression tester. Hasil dari
pengukuran akan menjadi petunjuk bagian mana yang harus
dikerjakan, dan ini merupakan langkah pertama bagi teknisi untuk
mengambil langkah-langkah selanjutnya.
b. Membongkar (disassembly) atau membuka bagian yang akan
diperbaiki. Ada kalanya bagian yang dicurigai memerlukan
perbaikan tidak dapat langsung dibuka, tetapi harus dibuka bagian
lain untuk sampai pada bagian yang akan diperbaiki. Misalnya,
bila anda curiga bahwa katup tidak bekerja dengan baik, maka
lebih dulu dibuka adalah kepala silinder. Pekerjaan membuka
harus dikerjakan hati-hati dan bagian yang dibuka ditempat pada
tempat tersendiri atau panci. Pada waktu membuka ingat posisi
13
dan tempatnya. Bila perlu diberi tanda untuk diingat pada waktu
pemasangan kembali.
c. Langkah perbaikan (machining) yaitu melakukan pembersihan,
penyetelan dan perbaikan. Bila tidak bisa diperbaiki atau akan
lebih baik diganti baru, maka pekerjaan selanjutnya adalah
mempersiapkan pemasangan kembali.
d. Pemasangan kembali (reassembly) dikerjakan dengan urutan
terbalik dari membongkar. Posisi bagian yang dibongkar
dikembalikan secara benar. Bila pada pembongkaran ada seal
atau perapat atau baut yang lecet pada waktu dibuka maka pada
pemasangan kembali bagian tersebut sebaiknya diganti baru. Bila
ada baut yang dikencangkan, jarak platina, kelonggaran katup,
dan jarak elektroda busi haruslah mengacu pada standar
spesifikasi kendaraan.
e. Pekerjaan kelima adalah memastikan bahwa semua sudah
terpasang dengan benar dan siap untuk distel dan diuji coba.
Sebelum mesin dihidupkan, maka semua bagian yang bergerak
harus digerakkan atau diputar dulu dengan tangan. Sesudah
dirasakan semua bergerak dengan lancar barulah mesin
dihidupkan secara stasioner.
f. Langkah terakhir adalah uji coba jalan (running test). Teknisi
harus mampu menentukan apakah pekerjaan sudah dapat
diselesaikan dengan baik. Semua bagian haruslah disesuaikan
dengan standar baku, sesuai dengan spesifikasi yang dikeluarkan
pabrik pembuat kendaraan.
5. Daftar Unit-unit Kompetensi (MAPPING)
a. Kelompok Kompetensi Umum
Daftar unit-unit kompetensi yang tercakup dalam Standar
Kompetensi Bidang Keahlian Otomotif Sepeda Motor, adalah
sebagai berikut:
14
Tabel 1. Kelompok kompetensi umum
YUNI
OR
SENI
OR
Kode
OPSM
-10
UNIT-UNIT KOMPETENSI
KELOMPOK GENERAL 1 2 1 2
Ma
s
ter
SIFAT
001A
Mengikuti prosedur
keselamatan, kesehatan kerja
dan lingkungan
V UMUM
002A Membaca dan memahami
gambar teknik V UMUM
003A
Menggunakan dan memelihara
peralatan dan perlengkapan di
tempat kerja
V UMUM
004A Memberikan kontribusi
komunikasi di tempat kerja V UMUM
005A Melakukan operasi penanganan
manual V UMUM
006A Menggunakan dan memelihara
alat ukur V UMUM
007A Melakukan teknik pematrian V UMUM
008A
Memelihara komponenkomponen
operasi dan
perbaikan
V UMUM
009A Memasang sistem hidrolik V UMUM
010A Memelihara sistem hidrolik V UMUM
011A Mengeset, mengoperasikan dan
mengontrol mesin-mesin khusus V UMUM
012A
Memelihara dan memperbaiki
kompresor udara berikut
komponen-komponennya
V UMUM
013A Melakukan prosedur diagnosis V UMUM
014A Memeriksa keamanan/kelayakan
kendaraan V UMUM
015A Melakukan diagnosis pada
sistem yang rumit V UMUM
016A Melatih kelompok kecil V UMUM
017A Merencanakan penilaian
terhadap kompetensi pegawai V UMUM
018A Melakukan penilaian terhadap
kompetensi pegawai V UMUM
019A Mengkaji ulang penilaian
terhadap kompetensi pegawai V UMUM
15
b. Kompetensi Kelompok Engine
Tabel 2. Kompetensi kelompok engine
Kode YUNIOR SENIOR
OPSM-20
UNIT-UNIT KOMPETENSI
KELOMPOK ENGINE 1 2 1 2
MAS
TER SIFAT
001A Memelihara engine berikut
komponen-komponennya V INTI
002A
Memelihara dan
memperbaiki sistem kontrol
emisi
V INTI
003A
Melepas kepala silinder,
menilai komponenkomponennya
serta merakit
kepala silinder
V INTI
004A
Memelihara sistem
pendingin berikut
komponen-komponennya
V INTI
005A
Memperbaiki dan
melakukan overhaul sistem
pendingin berikut
komponen-komponennya
V INTI
006A Memelihara sistem bahan
bakar bensin V INTI
007A
Memperbaiki dan
melakukan overhaul
komponen sistem bahan
bakar bensin
V INTI
008A
Melakukan overhaul engine
dan menilai komponenkomponennya,
memeriksa
toleransi serta melakukan
prosedur pengujian yang
sesuai
V INTI
009A Memperbaiki engine berikut
komponen-komponennya V INTI
010A Memelihara unit kopling
manual dan otomatis V INTI
011A
Melakukan overhaul kopling
manual dan otomatis berikut
komponen-komponen
sistem pengoperasiannya
V INTI
012A Memelihara sistem transmisi
manual V INTI
013A
Melakukan overhaul sistem
transmisi manual
berikut komponenkomponen
sistem
pengoperasiannya
V INTI
014A Memelihara sistem transmisi
otomatis V PILIHA
N
015A Melakukan overhaul sistem
transmisi otomatis V PILIHA
N
16
c. Kompetensi Kelompok Elektrikal
Tabel 3. Kompetensi kelompok elektrikal
YUNI
OR
SENI
Kode OR
OPSM-40
UNIT-UNIT KOMPETENSI
KELOMPOK
ELEKTRICAL 1 2 1 2
MAS
TER SIFAT
001A Menguji, memelihara
dan mengganti baterai V INTI
002A
Melakukan perbaikan
ringan pada
rangkaian/sistem
kelistrikan
V INTI
003A Memperbaiki sistem
kelistrikan V INTI
004A Memperbaiki instrumen
dan sistem peringatan V INTI
005A Memperbaiki sistem
starter V INTI
006A Memperbaiki sistem
pengisian V INTI
007A
Memasang, menguji dan
memperbaiki sistem
penerangan dan wiring
V INTI
008A Memperbaiki sistem
pengapian V INTI
009A
Memasang, menguji dan
memperbaiki sistem
pengaman kelistrikan
berikut komponennya
V INTI
010A
Memelihara dan
memperbaiki sistem
manajemen engine
V PILIH
AN
011A
Memelihara dan
memperbaiki Sistem
penggerak kontrol
elektronik
V PILIH
AN
17
d. Kompetensi Kelompok Chasis Dan Suspensi
Tabel 4. Kompetensi kelompok chasis dan suspensi
YUNI
OR
SENI
Kode OR
OPSM-30
UNIT-UNIT KOMPETENSI
KELOMPOK CHASIS &
SUSPENSION 1 2 1 2
MAS
TER SIFAT
001A Memelihara sistem rem V INTI
002A
Merakit dan memasang
sistem rem berikut
komponenkomponennya
V INTI
003A Memperbaiki sistem rem V INTI
004A Memeriksa sistem
kemudi V INTI
005A Memperbaiki sistem
kemudi V INTI
006A Memeriksa sistem
suspensi V INTI
007A Memperbaiki sistem
suspensi V INTI
008A Memelihara sistem
suspensi V INTI
009A Melepas, memasang,
dan menyetel roda V INTI
010A
Membongkar,
memperbaiki dan
memasang ban dalam
dan ban luar
V INTI
011A
Memperbaiki dan
mengganti rangka
sepeda motor
V PILIH
AN
012A Memelihara rantai/chain V INTI
013A Mengganti rantai/chain V INTI
C. KOMPONEN UTAMA SEPEDA MOTOR
Sepeda motor terdiri dari beberapa komponen dasar. Bagaikan
kita manusia, kita terdiri atas beberapa bagian, antara lain bagian rangka,
pencernaan, pengatur siskulasi darah, panca indera dan lain sebagainya.
Maka sepeda motorpun juga seperti itu, ada bagian-bagian yang
18
membangunnya sehingga ia menjadi sebuah sepeda motor. Secara
kelompok besar maka komponen dasar sepeda motor terbagi atas:
1. Sistem mesin
2. Sistem kelistrikan
3. Rangka/chassis
Masing-masing komponen dasar tersebut terbagi lagi menjadi
beberapa bagian pengelompokkan kearah penggunaan, perawatan dan
pemeliharaan yang lebih khusus yaitu:
Sistem Mesin
Terdiri atas :
a. Sistem tenaga mesin
Sebagai sumber tenaga penggerak untuk berkendaraan, terdiri
dari bagian:
- Mesin/engine
- Sistem bahan bakar
- Sistem pelumasan
- Sistem pembuangan
- Sistem pendinginan
Gambar 1.1 Pemasangan perkakas yang
lengkap pada sepeda motor
Fuel rail
Air injector
Fuel injector
Cylinder head
Oil pump
Fuel pump
Air pump
Magnetic pick up
Air pump cam
19
b. sistem transmisi penggerak
merupakan rangkaian transmisi dan tenaga mesin ke roda
belakang, berupa:
- Mekanisme kopling
- Mekanisme gear
- Transmisi
- Mekanisme starter
Sistem Kelistrikan
Mekanisme kelistrikan dipakai untuk menghasilkan daya
pembakaran untuk proses kerja mesin dan sinyal untuk menunjang
keamanan berkendaraan. Jadi semua komponen yang berhubungan
langsung dengan energi listrik dikelompokkan menjadi bagian kelistrikan.
Bagian kelistrikan terbagi menjadi:
- Kelompok pengapian
- Kelompok pengisian
- Kelompok beban
Rangka/Chassis
Terdiri dari beberapa komponen untuk menunjang agar sepeda
motor dapat berjalan dan berbelok. Komponennya adalah:
- Rangka
- Kelompok kemudi
- Kelompok suspensi
- Kelompok roda
- Kelompok rem
- Tangki bahan bakar
- Tempat duduk
- Fender
D. APLIKASI ILMU FISIKA DALAM MEMPELAJARI SEPEDA
MOTOR
Mempelajari sepeda motor juga memerlukan perhitungan fisika,
beberapa besaran ukuran dipakai di bidang ini. Perhitungan fisika
diperlukan untuk mengetahui; kapasitas mesin, volume silinder,
perbandingan kompresi, kecepatan piston, torsi, tenaga, korelasi antara
mesin dan kecepatan motor pada tiap posisi gigi dan daya dorong roda
belakang dari sepeda motor, dll.
20
Vlangkah = D .
4
2. S
Kapasitas Mesin
Kapasitas mesin ditunjukkan oleh volume yang terbentuk pada
saat piston bergerak keatas dari TMB ke TMA, disebut juga sebagai
volume langkah. Volume langkah dihitung dalam satuan cc (cm3). Rumus
untuk menghitungnya adalah:
Keterangan:
Contoh soal:
Brosur motor Suzuki Smash memuat data diameter silindernya
53,5 mm dengan langkah piston 48,8 mm, tentukan volume langkahnya.
Penyelesaian:
Diketahui : D = 53,5 mm
S = 48,8 mm
= 3,14
Ditanya Volume langkah adalah...?
Jawab:
Vlangkah= 0,785x(53,5mm)2x48,8mm
= 109744,9619mm3
= 109,7cm3= 110 cc
Jadi volume langkah dari motor Suzuki Smash tersebut adalah 109, 7 cc
dibulatkan menjadi 110 cc.
Vlangkah = Volume langkah (cc)
= Pi =
7
22
= 3,14
D = diameter silinder (mm)
S = langkah piston (mm)
Volume langkah = luas lingkaran silinder x panjang langkah
= r2 x S
= (
2
1
D)2 x S
=
4
.D2.S cc
21
Vs = Vl + Vc
Volume Ruang Bakar
Volume ruang bakar adalah volume dari ruangan yang terbentuk
antara kepala silinder dan kepala piston yang mencapai TMA.
Dilambangkan dengan Vc (Volume compressi)
Volume Silinder
Volume silinder adalah jumlah total dari pertambahan antara
volume langkah dengan volume ruang bakar.
Rumusnya:
Keterangan:
Vs= Volume silinder (cc)
Vl = Volume langkah (cc)
Vc= Volume ruang bakar (cc)
Perbandingan Kompresi
Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume silinder
dengan volume kompresinya. Perbandingan kompresi berkaitan dengan
volume langkah.
Bila dinyatakan dalam suatu rumus maka:
E=
Vc
Vs Vc
dimana:
Besarnya perbandingan kompresi untuk sepeda motor jenis
touring berkisar antara 8 : 1 dan 9 : 1. ini artinya selama lankgah
kompresi muatan yang ada di atas piston dimampatkan 8 kali lipat dari
volume terakhirnya. Makin tinggi perbandingan kompresi, maka makin
tinggi tekanan dan temperatur akhir kompresi.
E = perbandingan kompresi
Vs = volume silinder
Vc = Volume ruang bakar
22
Efisiensi Bahan Bakar dan Efisiensi Panas
Nilai kalor (panas) bahan bakar perlu kita ketahui, agar neraca
kalor dari motor dapat dibuat. Efisiensi atau tidak kerjanya suatu motor,
ditinjau atas dasar nilai kalor bahan bakarnya. Nilai kalor mempunyai
hubungan dengan berat jenis. Pada umumnya makin tinggi berat jenis
maka makin rendah nilai kalornya. Pembakaran dapat berlangsung
dengan sempurna, tetapi juga dapat tidak sempurna.
Pembakaran yang kurang sempurna dapat berakibat:
1. Kerugian panas dalam motor menjadi besar, sehingga efisiensi
motor menjadi turun, usaha dari motor menjadi turun pula pada
penggunaan bahan bakar yang tetap.
2. Sisa pembakaran dapat menyebabkan pegas-pegas piston
melekat pada alurnya, sehingga ia tidak berfungsi lagi sebagai
pegas torak.
3. Sisa pembakaran dapat pula melekat pada lubang pembuangan
antara katup dan dudukannya, terutama pada katup buang, sehingga
katup tidak dapat menutup dengan rapat.
4. Sisa pembakaran yang telah menjadi keras yang melekat antara
piston dan dinding silinder, menghalangi pelumasan, sehingga
piston dan silinder mudah aus.
Efisiensi bahan bakar dan efisiensi panas sangat menentukan
bagi efisiensi motor itu sendiri. Masing-masing motor mempunyai efisiensi
yang berbeda.
Kecepatan Piston
Sewaktu mesin berputar, kecepatan Piston di TMA dan TMB
adalah nol dan pada bagian tengah lebih cepat, oleh karenanya
kecepatan piston diambil rata - rata.
Dengan rumus sbb :
V = Kecepatan Piston rata-rata
L = Langkah (m).
N = Putaran mesin (rpm).
V=
60 30
2LN LN
23
Dari TMB, piston akan bergerak kembali keatas karena putaran
poros engkol, dengan demikian pada 2x gerakan piston, akan
menghasilkan 1 putaran poros engkol, jika poros engkol membuat N
putaran, maka piston bergerak 2LN. Karena dinyatakan dalam detik maka
dibagi 60.
Torsi
Gaya tekan putar pada bagian yang berputar disebut Torsi,
sepeda motor digerakan oleh torsi dari crankshaft
Makin banyak jumlah gigi pada roda gigi, makin besar torsi yang
terjadi. Sehingga kecepatan direduksi menjadi separuhnya.
Keadaan Didalam Mesin
Torsi = gaya x jarak
Panjang dari pemutaran (r)
adalah disamakan dengan jarak dari
crakkshaft ke crank pin, ini berarti
separuh dari langkah piston.
Gaya (F) yang dikerjakan pada
pemutar disamakan dengan tekanan
kompresi yang dihasilkan oleh gas hasil
pembakaran yang akan mendorong
piston kebawah, oleh karena itu torsi (T)
berubah sesuai dengan besarnya gaya
(F) selama r tetap.
Besarnya gaya F, berubah sesuai
dengan perubahan kecepatan mesin ini
berarti dipengaruhi oleh efisiensi
pembakaran, demikian juga T juga ikut
berubah. Pada kecepatan specifik torsi
menjadi maximum. Ini disebut torsi
maximum. Tapi kenaikan kecepatan
mesin selanjutnya tidak akan menaikan
torsi.
F
24
Torsi Maksimum
Besarnya Torsi maksimum setiap sepeda motor berbeda-beda.
Ketika sepeda motor bekerja dengan torsi maximum, gaya gerak roda
belakang juga maximum. Semakin besar torsinya, semakin besar tenaga
sepeda motor tersebut. Besarnya torsi biasanya dicantumkan dalam data
spesifikasi teknik, buku pedoman servis atau dalam brosur pemasaran
suatu produk motor.
Tenaga (Horse Power)
Kerja rata-rata diukur berdasarkan tenaga akhir (Torsi dari crank
saft menggerakan sepda motor, tapi ini hanya gaya untuk menggerakan
sepeda motor dan kecepatan yang menggerakan sepeda motor tidak
diperhitungkan. Tenaga adalah kecepatan yang menimbulkan kerja).
Tenaga =
waktu
ker ja
= Kg.m/sec. (kerja perdetik)
Satuan tenaga
PS (Prerd strarke in Jerman) 1 PS - 75 Kg m/sec adalah tenaga
untuk menggerakan obyek seberat 75 Kg sejauh 1 m dalam 1
secon (makin besar tenaga makin besar jurnlah kerja persatuan
waktu).
Perhitungan tenaga crankshaft
Untuk menghitung berapa kali pena engkol berputar bergerak oleh
gaya specifik persatuan waktu (detik)
Kerja (Q)= Gaya (F) x jarak (r)
Torsi (T)= Gaya (F) x jarak (r)
Gaya (F)= Torsi (T) : jarak (r)
Jarak (r) yang ditempuh oleh perputaran crank pin permenit
=2 .rN
Tenaga =
waktu
ker ja
= Kg.m/sec. (kerja perdetik)
25
Q= F.S
=
r
T
x 2 .rN
= 2 .N T Tenaga (PS)
=
60x75
2 .N T
=
716
NT
= 0, 0014NT (satuan kerja)
Hubungan antara putaran mesin dan horsepower (Tenaga)
Tenaga mesin berubah-ubah tergantung dari torsi dan kecepatan
putar mesin. Mesin dengan putaran tinggi, biasanya tenaga yang
dihasilkan juga besar tapi jika putaran terlalu tinggi tenaga yang
dihasilkan akan menurun.
Jika pada putaran tertentu tenaga maksimum di hasilkan, maka
hal itu disebut "Maksimum power".
Keterangan SI (satuan)
Isi atau kapasitas mesin 1 L (1,000 cm3)
Tekanan 1 kPa (0,01Kg/cm2)
Tenaga 1 kW (1.360 PS)
Torsi 1 Nm (0,1 Kg.m)
Performance Curves (Diagram Kemampuan mesin)
Diagram Kemampuan mesin terdiri dari Engine performa diagram
dan ring performa. Engine performa diagram, merupakan indikasi tenaga
mesin, torsi, dan pemakaian bahan bakar yang dilihat dari putaran mesin.
Dengan kata lain pada “Run ring performance curva diagram"
diperlihatkan hubungan antara posisi Gear putaran mesin, Tenaga roda
belakang dan hambatan pada saat berjalan dari saat sepeda motor
berjalan. Dengan membaca performance curva, dapat dilihat kemampuan
dan kelebihan suatu sepeda motor.
26
Gambar 1.2 Diagram kemampuan mesin
27
Karakter Dari Mesin
Tenaga mesin dan kurva
torsinya menggambarkan
karakteristik mesin.
Ketika putaran mesin
berada dalam range yang
powernya maksimum dan
kurva torsinya lebar, dan
terjadi pada putaran mesin
yang rendah, mesin ini
bertipe mesin-mesin putaran
rendah. dan sangat
bertenaga pada putaran
menengah, singkatnya
mesin ini cocok untuk
kendaraan jalan raya.
Dan jika puncak kurva
torsinya lebih sempit dan
terjadi saat putaran yang
lebih tinggi, mesin ini bertipe
mesin putaran tinggi dan
sangat cocok untuk mesin
motor sport/balap.
Secara umum, jika mesin
dengan kurva torsi yang
lebih tinggi dan yang lebih
rendahnya terjadi pada
putaran normal/midle mudah
dalam penggunaannya.
Sebaliknya, jika ada
perbedaan yang cukup
besar torsinya dalam
putaran mesinnya atau jika
torsi max-nya terjadi pada
putaran tinggi, akan lebih
sulit dalam
penggunaannya/pengoperas
iannya.
Contoh :
dalam kurva torsi diatas, saat YB 50
dan RZ 50 dibandingkan, YB 50
menunjukkanperforma yang lebih baik
saat putaran dibawah 6500 rpm dan
kurva itu bagus untuk penggunaan
umum.
Gambar 1.3 Diagram karakter
mesin
28
Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik dan konsumsi bahan-bakar yang
menunjukan berapa banyak kilometer yang dapat ditempuh oleh motor
dengan 1 liter bensin. Dalam konsumsi bahan-bakar spesifik yang
ditunjukkan adalah berapa gram dari bahan-bakar yang digunakan HP
/jam secara umum efisiensi mesin tertinggi (konsumsi bahan-bakar
spesifik terendah) terjadi dimana kurva power dan kurva torsinya samasama
paling tinggi.
Diagram Performa Mesin Saat Berjalan
Korelasi Antara Mesin dan Kecepatan Motor Pada Tiap Posisi Gigi
Korelasi ini bisa dikualifikasikan dengan menyetahui reduksi ratio
tiap giginya dan diameter roda belakang (diameter efektif ban/tire
effective diameter)
V (km/h) =
xi
xnxDxN
1,000
60
Garis vertikal menunjukan
tenaga putaran pada roda
belakang, hambatan, beban
putaran, putaran mesin (rpm) dan
garis horisontal kecepatan motor
(km/jam) bersuian juga dengan
posisi gigi transmisinya.
Dari diagram disebelah ini,
dapat dilihat hubungan antara
putaran mesin dan kecepatan
motor untuk tiap-tiap posisi gigi
transmisi, antara putaran mesin
dengan daya putaran roda
belakang. Daya putaran roda
belakang adalah daya yang
dibutuhkan untuk menaiki
tanjakan/daya tanjakan maksimum
dan kecepatan maksimum pada
tiap-tiap posisi gigi.
D = tire effective diameter (m)
N = engine speed (rpm)
i = total reduction at each gear
Gambar 1.4 Diagram
performa mesin
saat berjalan
29
Jika putaran mesin motor sekitar 400 rpm, kecepatan motor akan
berkisar 10 km/h pada gigi 1, pada gigi 2 sekitar 17 km/h, pada gigi 3
sekitar 25 km/h dan pada gigi 4 sekitar 30 km/h. Jika putaran mesin
ditambahkan 1000 rpm lagi menjadi 5000 rpm, tenaga dan torsi mesin
juga meningkat, yang rnemungkinkan motor dapat menanjak/mendaki
dan menghasilkan tenaga yang diperlukan.
Kecepatan maksimum praktis mesin adalah kecepatan yang
dihasilkan ditiap posisi gigi. Pada motor YB 50 putaran mesin maksimum
7000 rpm. Kecepatan motor akan berkurang secara perlahan setelah
melewati putaran 7000 rpm yang mengindikasikan putaran
maksimumnya. Tetapi, ketika putaran mesin dinaikkan menjadi 8000
hingga 9000 rpm, kecepatan motor juga menunjukkan peningkatan, tetapi
daya dorohg roda belakang berkurang bertahap dan sebenarnya
kecepatannya tidak meningkat pada keadaan tersebut. Karena itu, pada
pengetesan performa akselerasi mesin, putaran mesin dinaikkan pada
nilai maksimumnya 7000 rpm pada gigi 4. Menaikkan putaran mesin
sampai daya dorong roda belakang berkurang bertahap disebut "over
revolution" dan dapat memperpendek umur mesin. Pada tachometer
terdapat daerah peringatan untuk overreving ini.
Daya Dorong Roda Belakang Dan Tahanan Pada Saat Berjalan
Daya dorong roda belakang sama dengan gaya tarik-menarik
roda belakang. Motor dapat maju kedepan, dengan adanya gaya tarik ini
yang melawan gaya tahanan pada saat berjalan.
Tahanan pada Saat Berjalan
Tahanan adalah total dari
hambatan perputaran
(hambatan geseknya pada saat
ban berputar pada permukaan
jalan), hambatan udara
(hambatan angin pada saat
motor berjalan) dan hambatan
menanjak (pada saat mendaki).
Hambatan perputaran dihitung
dari hambatan gesekan ban,
berat motor. Hambatan angin
adalah hambatan dari bagian
depan motor, kecepatan motor.
Hambatan menanjak adalah
jumlah dari perhitungan sudut
kemiringan jalan dan berat kotor
dari motor.
Gambar 1.5 Diagram tahanan
mesin pada saat
berjalan
30
Daya Dorong Roda Belakang
Daya dorong roda belakang adalah dari torsi mesin yang
ditingkatkan dengan reduksi giginya, gearbox dan gigi sproket. Yang
menyebabkan motor maju kedepan dan melawan gaya tahanan saat
berjalan.
Hubungan antara daya dorong roda belakang dan gaya torsi
adalah:
F(Kg)(N) =
r
Txixu
dimana:
Dari kurva diagram kurva tenaga, nilai T dihitung "u" (efficiency
transmission) tergantung pada posisi gigi, jenis kopling dan faktor
lainnya. Contohnya, pada motor YB 50, besarnya "u" adalah 93 % pada
gigi 2, 87% pada gigi 3 dan 85% pada gigi 4. Dari rumus diatas diketahui
bahwa daya dorong roda belakang paling besar ketika torsi mesin juga
r = effective tire radium (m)
u = transmission efficiency
Gambar 1.6 Diagram dari daya dorong roda belakang
31
maksimal. Karena itu motor YB 50 mencapai tenaga maksimum daya
dorong.
Seperti yang ditunjukkan gambar diatas, daya dorong roda
belakang dihitung dari torsi putaran crankshaft ditiap giginya dan seluruh
ratio deselerasinya. Pada gambar, batas antara garis miring ditiap
perubahan giginya (hubungan antara putaran mesin dan kecepatan
motor) sehingga pu taran mesinnya pada saat tersebut membentuk garis
vertikal pada kurva daya dorong roda belakang ditiap putarannya. Pada
kurva berbentuk puncak seperti pada gambar, terlihat garis hambatan
jalannya. Kecepatan yang mungkin pada posisi giginya. Dan yang
dibawah kurvanya menunjukkan pengendaranya kurang enak, untuk
posisi giginya.
Contoh, motor dapat menanjak pada gradien 15% pada gigi 3
tetapi tidak dapat menanjak pada gradien lebih dari 25%. Jika diturunkan
pada gigi 2, dapat menanjak dengan mudah karena gradien lebih dari
20% pada gigi 2 untuk garis hambatan jalannya. Daya dorong
maksimumnya adalah 70 kg saat putaran mesin 6000 rpm (dimana
dihasilkan torsi maksimum) dan kecepatannya 15km/h. Pada saat ini
dapat menanjak pada gradien 50% (tan 0,5=26,5) atau disebut juga daya
tanjak maksimum tetapi dalam penggunaannya, daya tanjaknya
ditentukan juga oleh jaraknya terhadap tanjakkan motor dapat menanjak
pada kemiringan yang lebih curam, secara umum nilai gradien digunakan
jika motor sudah berada pada kemiringannya. Seperti yang terlihat pada
katalog , dimana ditentukan juga dari berat motor, koefisien friksi ban dan
koefisien friksi jalan. Pada kasus YB50 nilainya =0,32, yaitu 18°. Ketika
berjalan pada gigi 4, 30 km/H, daya dorong roda belakangnya 17,4 kg,
dengan hambatan jalannya pada jalan rata 3,1 kg, selisih excess
marginnya mempunyai daya dorong 14,3 kg. Semakin besar excess
marginnya semakin besar kemampuan akselerasi dan kemampuan
tanjaknya dan akselerasi sangat dipengaruhi oleh sudut pembukaan
gasnya.
Perbatasan/pertemuan antara kurva hambatan jalan pada jalan
datar dengan kurva daya dorong pada top gear (gigi 4th pada YB50)
adalah kecepatan maksimum dari motor, pada YB50 sekitar 74km/h.
Semakin curam bentuk kurva daya dorongnya,
karakteristik motor lebih sporty/garang dan jika bentuk
kurva daya dorongnya semakin rata/flat, karakteristik
motornya lebih mudah digunakan.
32
SOAL- SOAL LATIHAN BAB I
A. Keselamatan Kerja
1. Keselamatan kerja merupakan bagian yang sangat penting
dipahami dan dilaksanakan secara sungguh-sungguh.
a. Jelaskan lima alasan dengan contoh masing-masing mengapa
keselamatan kerja penting untuk mencegah terjadinya
kecelakaan pada manusia, pada peralatan, dan pada obyek
kerja (sepeda motor).
b. Bagaimana upaya mencegah terjadinya kecelakaan kerja.
c. Bila terjadi kecelakaan pada pekerja, jelaskan prosedur
(langkah-langkah) yang harus anda dilakukan.
d. Jika terjadi kerusakan pada obyek kerja atau peralatan yang
anda pakai, jelaskan prosedur (langkah-langkah) yang harus
dilakukan.
2. Beberapa jenis bahan dan unsur kimia merupakan sumber
kecelakaan dan bahaya, tetapi diperlukan keberadaannya di
bengkel sepeda motor. Jelaskan bagaimana bahan bakar
(bensin); oli dan gemuk; karbon monoksida dan arus listrik dapat
menimbulkan bahaya di bengkel sepeda motor.
B. Pencapaian Kompetensi
3. Setiap siswa sebelum bekerja praktek di bengkel sepeda motor
harus lebih dahulu mempelajari teori, prinsip kerja dan prosedur
kerja. Jelaskan tiga alasan mengapa hal ini penting dilakukan ?
4. Setiap siswa sesungguhnya dapat merasakan sendiri apakah dia
sudah mampu melaksanakan atau mencapai kompetensi yang
ditetapkan oleh instruktur, sesuai dengan rancangan
pembelajaran. Bila anda merasa belum mencapai kompetensi
yang dimaksud, apa yang harus anda lakukan?
5. Apapun kompetensi yang harus dicapai oleh siswa, maka
sesungguhnya ada lima tahap pekerjaan yang berlaku umum.
Jelaskan lima langkah dimaksud dengan mengambil sebuah
contoh pekerjaan.
C. Aplikasi Fisika dalam Teknologi Sepeda Motor
6. Teknologi Sepeda Motor pada dasarnya merupakan aplikasi
(penerapan) ilmu dasar seperti Fisika dan Kimia. Jelaskan dua
contoh, bagaimana peran Fisika dan Kimia dalam Teknologi
Sepeda Motor.
7. Apakah yang terjadi bila seorang pekerja sepeda motor buta
terhadap ilmu dasar Fisika dan Kimia.
33
BAB II
MESIN DAN KOMPONEN UTAMA
E. PENDAHULUAN
Sepeda motor, seperti juga mobil dan pesawat tenaga lainnya,
memerlukan daya untuk bergerak, melawan hambatan udara, gesekan
ban dan hambatan-hambatan lainnya. Untuk memungkinkan sebuah
sepeda motor yang kita kendarai bergerak dan melaju di jalan raya, roda
sepeda motor tersebut harus mempunyai daya untuk bergerak dan untuk
mengendarainya diperlukan mesin.
Gambar 2.1 Sepeda motor yang melaju di landasan pacu (lap)
Mesin merupakan alat untuk membangkitkan tenaga, ia disebut
sebagai penggerak utama. Jadi mesin disini berfungsi merubah energi
panas dari ruang pembakaran ke energi mekanis dalam bentuk tenaga
putar.
Tenaga atau daya untuk menggerakkan kendaraan tersebut
diperoleh dari panas hasil pembakaran bahan bakar. Jadi panas yang
timbul karena adanya pembakaran itulah yang dipergunakan untuk
34
menggerakkan kendaraan, dengan kata lain tekanan gas yang terbakar
akan menimbulkan gerakan putaran pada sumbu engkol dari mesin.
F. KOMPONEN UTAMA PADA MESIN SEPEDA MOTOR
Komponen utama pada mesin sepeda motor yaitu:
1. Kepala silinder (cylinder head)
2. Blok silinder mesin (cylinder block)
3. Bak engkol mesin (crankcase)
Jadi, tiga bagian utama tersebut merupakan tulang punggung
bagi kendaraan bermotor roda dua.
Gambar 2.2 Mesin sepeda motor empat dan dua langkah
35
Pada tahap pertama mempelajari mesin secara teori maupun
praktek, terlebih dahulu diperlukan pengetahuan tentang nama-nama,
lokasi dan fungsi dari komponen-komponennya.
1. Kepala Silinder (Cylinder Head)
.
Gambar 2.3 Kepala silinder dan
kelengkapannya
Kepala silinder bertumpu pada bagian atas blok silinder. Titik
tumpunya disekat dengan gasket (paking) untuk menjaga agar tidak
terjadi kebocoran kompresi, disamping itu agar permukaan metal kepala
silinder dan permukaan bagian atas blok silinder tidak rusak. Kepala
silinder biasanya dibuat dari bahan Aluminium campuran, supaya tahan
karat juga tahan pada suhu tinggi serta ringan. Biasanya bagian luar
kontruksi kepala silinder bersirip, ini untuk membantu melepaskan panas
pada mesin berpendingin udara.
2. Blok Silinder Mesin
Silinder liner dan blok silinder merupakan dua bagian yang
melekat satu sama lain. Daya sebuah motor biasanya dinyatakan oleh
besarnya isi silinder suatu motor. Silinder liner terpasang erat pada blok,
dan bahannya tidak sama. Silinder liner dibuat dari bahan yang tahan
terhadap gesekan dan panas, sedangkan blok dibuat dari besi tuang
Bagian paling atas
dari kontruksi mesin
sepeda motor
adalah kepala
silinder. Kepala
silinder berfungsi
sebagai penutup
lubang silinder pada
blok silinder dan
tempat dudukan
busi.
36
yang tahan panas. Pada mulanya, ada yang merancang menjadi satu,
sekarang sudah jarang ada. Sekarang dibuat terpisah berarti silinder liner
dapat diganti bila keausannya sudah berlebihan. Bahannya dibuat dari
besi tuang kelabu. Untuk motor-motor yang ringan seperti pada sepeda
motor bahan ini dicampur dengan alumunium. Bahan blok dipilih agar
memenuhi syarat-syarat pemakaian yaitu: Tahan terhadap suhu yang
tinggi, dapat menghantarkan panas dengan baik, dan tahan terhadap
gesekan.
Gambar 2.4 Blok Silinder
Blok silinder merupakan tempat bergerak piston. Tempat piston
berada tepat di tengah blok silinder. Silinder liner piston ini dilapisi bahan
khusus agar tidak cepat aus akibat gesekan. Meskipun telah mendapat
pelumasan yang mencukupi tetapi keausan lubang silinder tetap tak
dapat dihindari. Karenanya dalam jangka waktu yang lama keausan
tersebut pasti terjadi. Keausan lubang silinder bisa saja terjadi secara
tidak merata sehingga dapat berupa keovalan atau ketirusan.
Masing-masing kerusakan tersebut harus diketahui untuk
menentukan langkah perbaikannya.
Cara mengukur keausan silinder:
1. Lepaskan blok silinder
2. Lepaskan piston
3. Ukur diameter lubang silinder dengan ”dial indikator” bagian yang
diukur bagian atas, tengah dan bawah dari lubang silinder.
Pengukuran dilakukan dua kali pada posisi menyilang.
37
4. Hitung besarnya keovalan dan ketirusan. Bandingkan dengan
ketentuan pada buku manual servisnya. Jika besarnya keovalan
dan ketirusan melebihi batas-batas yang diijinkan lubang silinder
harus diover size. Tahapan over size adalah 0,25 mm, 0,50 mm,
0,75 mm dan 1,00 mm. Over size pertama seharusnya 0,25 mm
dengan keausan di bawah 0,25 mm dan seterusnya. Jika silinder
sudah tidak mungkin di over size maka penyelesaiannya adalah
dengan diganti pelapis silindernya.
Gambar 2.5 Mengukur diameter boring
Keovalan adalah:
A1-A2
B1-B2
C1-C2
Ketirusan adalah:
A1-B1
A2-B2
B1-C1
B2-C2
Mengukur
diameter boring
1. Dial indikator
D1, D2 =
Diameter boring
atas
D3, D4 =
Diameter boring
D5, D6 =
Diameter boring
bawah
38
Tabel 1. Perbedaan kontruksi kepala silinder dan blok silinder
dari mesin dua langkah dan empat langkah
Nama
Bagian
Komponen Dan Kontruksi Mesin
empat langkah
Komponen Dan Kontruksi Mesin dua
langkah
Kepala
Silinder
Katup
Poros pengungkit (cam) atau nokn As
Ruang bakar
Dudukan busi
Lubang masuk (inlet port)
Lubang pembuangan (exhaust port)
Ruang bakar
Dudukan busi
Blok
Silinder
Ruang silinder
Lubang saluran minyak pelumas
Lubang rantai penghubung
Lubang silinder
Lubang masuk (inlet port)
Lubang pembilasan (transfer port)
Lubang pembuangan (exhaust port)
Kontruksi luar blok silinder dibuat seperti sirip, ini untuk
melepaskan panas akibat kerja mesin. Dengan adanya sirip-sirip
tersebut, akan terjadi pendinginan terhadap mesin karena udara bisa
mengalir diantara sirip-sirip. Sirip juga memperluas bidang pendinginan,
sehingga penyerapan panas lebih besar dan suhu motor tidak terlampau
tinggi dan sesuai dengan temperatur kerja.
Persyaratan silinder yang baik adalah lobangnya bulat dan licin
dari bawah ke atas, setiap dinding-dindingnya tidak terdapat goresan
yang biasanya timbul dari pegas ring, pistonnya tidak longgar (tidak
melebihi apa yang telah ditentukan), tidak retak ataupun pecah-pecah.
Blok silinder mesin 2 langkah
Saluran gas buang
Mur
Saluran masuk
Baut
39
Perbedaan kontruksi dan komponen kepala silinder dan blok
silinder mesin empat langkah dan mesin dua langkah ditunjukkan oleh
tabel satu (tabel 1)
Ket:
Lubang silinder adalah ruang tempat piston bergerak.
Lubang pengisian (inlet port) adalah saluran bahan bakar dari
karburator menuju poros engkol dibawah piston.
Lubang pembilasan (transfer port) adalah tempat masuk bahan
bakar menuju ruang silinder di atas kepala piston
Lubang pembuangan (exhaust port) adalah lubang atau saluran
untuk membuang gas sisa atau bekas pembakaran
Piston
Piston mempunyai bentuk seperti silinder. Bekerja dan bergerak
secara translasi (gerak bolak-balik) di dalam silinder. Piston merupakan
sumbu geser yang terpasang presisi di dalam sebuah silinder. Dengan
tujuan, baik untuk mengubah volume dari tabung, menekan fluida dalam
silinder, membuka-tutup jalur aliran atau pun kombinasi semua itu. Piston
terdorong sebagai akibat dari ekspansi tekanan sebagai hasil
pembakaran. Piston selalu menerima temperatur dan tekanan yang
tinggi, bergerak dengan kecepatan tinggi dan terus menerus. Gerakan
langkah piston bisa 2400 kali atau lebih setiap menit. Jadi setiap detik
piston bergerak 40 kali atau lebih di dalam silindernya. Temperatur yang
diterima oleh piston berbeda-beda dan pengaruh panas juga berbeda dari
permukaan ke permukaan lainnya. Sesungguhnya yang terjadi adalah
pemuaian udara panas sehingga tekanan tersebut mengandung tenaga
yang sangat besar. Piston bergerak dari TMA ke TMB sebagai gerak
lurus. Selanjutnya, piston kembali ke TMA membuang gas bekas.
Gerakan turun naik piston ini berlangsung sangat cepat melayani proses
motor yang terdiri dari langkah pengisian, kompresi, usaha dan
pembuangan gas bekas.
Gambar 2.6 Piston
40
Bagian atas piston pada mulanya dibuat rata. Namun, untuk
meningkatkan efisiensi motor, terutama pada mesin dua langkah,
permukaan piston dibuat cembung simetris dan cembung tetapi tidak
simetris. Bentuk permukaan yang cembung gunanya untuk
menyempurnakan pembilasan campuran udara bahan bakar. Sekaligus,
permukaan atas piston juga dirancang untuk melancarkan pembuangan
gas sisa pembakaran.
Gambar 2.7 Macam-macam bentuk kepala piston
Piston dibuat dari campuran aluminium karena bahan ini dianggap
ringan tetapi cukup memenuhi syarat-syarat :
1. Tahan terhadap temperatur tinggi.
2. Sanggup menahan tekanan yang bekerja padanya.
3. Mudah menghantarkan panas pada bagian sekitarnya
4. Ringan dan kuat.
Piston terdiri dari piston, ring piston dan batang piston. Setiap
piston dilengkapi lebih dari satu buah ring piston. Ring tersebut terpasang
longgar pada alur ring. ring piston dibedakan atas dua macam yaitu:
1. Ring Kompresi, jumlahnya satu, atau dua dan untuk motor-motor
yang lebih besar lebih dari dua. Fungsinya untuk merapatkan
antara piston dengan dinding silinder sehingga tidak terjadi
kebocoran pada waktu kompresi.
2. Ring oli, dipasang pada deretan bagian bawah dan bentuknya
sedemikian rupa sehingga dengan mudah membawa minyak
pelumas untuk melumasi dinding silinder
41
Ring piston mesin dua langkah sedikit berbeda dangan ring piston
mesin empat langkah. Ring piston mesin dua langkah biasanya hanya 2
buah, yang keduanya berfungsi sebagai ring kompresi. Pemasangan ring
piston dapat dilakukan tanpa alat bantu tetapi harus hati-hati karena ring
piston mudah patah. Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada ring piston
dua langkah dapat berakibat:
1. Dinding silinder bagian dalam cepat aus
2. Mesin tidak stasioner
3. Suara mesin pincang
4. Tenaga mesin kurang
5. Mesin sulit dihidupkan
6. Kompresi mesin lemah
Gambar 2.8 Rangkaian piston
Cincin piston
42
Pada motor dua langkah pemasangan ring piston harus tepat
pada spi yang terdapat pada alur ring piston. Spi pada ring piston harus
masuk pada lekukan di dalam alur pistonnya. Spi (pen) tersebut berfungsi
untuk mengunci ring piston agar tidak mudah bergeser ke kiri atau ke
kanan. Berbeda dengan ring piston mesin empat langkah di mana ring
tidak dikunci dengan spi. Bergesernya ring piston mesin empat langkah
tidak begitu berbahaya tetapi pada mesin dua langkah ring dapat
menyangkut di lubang bilas atau lubang buang sehingga ring dapat
patah.
Sebelum piston dipasang ke dalam silinder, ring piston harus
dipasang terlebih dahulu. Pemasangan ring piston yang baik dan benar
adalah dengan memperhatikan tanda-tanda yang ada. Ring piston
pertama harus dipasang di bagian paling atas. Biasanya pada permukaan
ring piston sudah ada nomornya. Tulisan dan angka pada permukaan
ring piston harus ada di bagian atas atau dapat dibaca dari atas. Hal lain
yang perlu diperhatikan adalah penempatan sambungan ring pistonnya.
Sambungan ring piston (celah) tidak boleh segaris, artinya jika ada tiga
ring piston maka jarak antar sambungan ring piston harus sama yaitu
1200. jika ada dua ring piston jarak antar sambungannya adalah 1800. Di
samping itu sambungan ring piston tidak boleh segaris dengan pena
pistonnya. Kesemua ini untuk mencegah kebocoran kompresi. Untuk
pemasangan ring piston sepeda motor dua langkah, spi pada ring piston
harus masuk pada lekukan di dalam alur pistonnya.
Ring piston dipasang pada piston untuk menyekat gas diatas
piston agar proses kompresi dan ekspansi dapat berlangsung dengan
sebaik-baiknya, karena saat proses tersebut ruang silinder di atas piston
harus betul-betul tertutup rapat, ring piston ini juga membantu
mendinginkan piston, dengan cara menyalurkan sejumlah panas dari
piston ke dinding silinder.
Fungsi ring piston adalah untuk mempertahankan kerapatan
antara piston dengan dinding silinder agar tidak ada kebocoran gas dari
ruang bakar ke dalam bak mesin. Oleh karena itu, ring piston harus
mempunyai kepegasan yang yang kuat dalam penekanan ke dinding
silinder.
Piston bersama-sama dengan ring piston berfungsi sebagai
berikut:
1. Mengisap dan mengkompresi muatan segar di dalam silinder
2. Mengubah tenaga gas (selama ekspansi) menjadi usaha mekanis
3. Menyekat hubungan gas di atas dan dan di bawah piston
Pada pemasangan piston kita mengenal adanya pena piston.
Pena piston berfungsi untuk mengikat piston terhadap batang piston.
Selain itu, pena piston juga berfungsi sebagai pemindah tenaga dari
piston ke batang piston agar gerak bolak-balik dari piston dapat diubah
menjadi gerak berputar pada poros engkol. Walaupun ringan bentuknya
43
tetapi pena piston dibuat dari bahan baja paduan yang bermutu tinggi
agar tahan terhadap beban yang sangat besar.
Bagian lain dari piston yaitu batang piston sering juga disebut
dengan setang piston, ia berfungsi menghubungkan piston dengan poros
engkol. Jadi batang piston meneruskan gerakan piston ke poros engkol.
Dimana gerak bolak-balik piston dalam ruang silinder diteruskan oleh
batang piston menjadi gerak putaran (rotary) pada poros engkol. Ini
berarti jika piston bergerak naik turun, poros engkol akan berputar.
Ujung sebelah atas di mana ada pena piston dinamakan ujung
kecil batang piston dan ujung bagian bawahnya disebut ujung besar. Di
ujung kecil batang piston ada yang dilengkapi dengan memakai bantalan
peluru dan dilengkapi lagi dengan logam perunggu atau bush boaring
(namanya dalam istilah di toko penjualan komponen kendaraan
bermotor). Ujung besarnya dihubungkan dengan penyeimbang poros
engkol melalui king pin dan bantalan peluru.
Pada umumnya panjang batang penggerak kira-kira sebesar dua
kali langkah gerak torak. Batang piston dibuat dari bahan baja atau besi
tuang.
Piston pada sepeda motor dibedakan menjadi dua macam yaitu
piston untuk sepeda motor empat langkah dan piston untuk sepeda motor
dua langkah. Secara umum kedua bentuk piston tersebut tidak sama.
Piston sepeda motor empat langkah mempunyai alur untuk ring oli
sehingga jumlah alurnya tiga buah atau lebih. Pada alur ring piston
sepeda motor empat langkah tidak ada Lekukan. Untuk lebih jelasnya kita
lihat gambar piston dan komponen lainnya dari mesin empat langkah
berikut ini:
Gambar 2.9 Komponen dari mesin empat langkah, DOHC piston
engine. (E) Exhaust camshaft, (I) Intake camshaft, (S) busi, (V)
Valves (katup), (P) Piston, (R) Coneccting rod, (C) Crankshaft,
(W) selubung air untuk arus pendingin.
44
Piston untuk sepeda motor dua langkah biasanya tidak mepunyai
alur untuk ring oli sehingga jumlah alur pada piston sepeda motor dua
langkah biasanya hanya dua. pada sisi piston di dalam alurnya terdapat
lekukan untuk menjamin agar ring piston tidak bergeser memutar setelah
dipasang. Piston dua langkah berlubang pada sisinya. Fungsi lubang
tersebut untuk mengalirkan gas baru ke dalam ruang engkol.
Piston yang digunakan untuk keperluan sepeda motor berbeda
dengan yang digunakan untuk kendaraan roda empat. Piston untuk
sepeda motor mempunyai ukuran khusus yang sudah ditentukan, ukuran
piston disebut STD (standar) merupakan ukuran yang pokok dari pabrik
pembuatnya, merupakan ukuran yang masih asli dan belum pernah
mengalami perubahan. Jadi dilihat dari ukurannya maka ada dua ukuran
piston yaitu ukuran standard dan ukuran piston over size. Piston standar
digunakan pada silinder mesin standard sedangkan piston over size
digunakan pada silinder yang sudah over size. Yang dimaksud dengan
over size adalah perluasan diameter silinder. Diperluasnya diameter
silinder tersebut karena keausan dinding silinder. Ukuran-ukuran piston
untuk keperluan sepeda motor antara lain adalah:
- + STD = Piston yang masih asli/baru
- Ukuran + 0,25 mm = Piston over size 25
- Ukuran 0,25 mm
- Ukuran 0,50 mm
- Ukuran 0,75 mm
- Ukuran 1,0 mm
Pemasangan piston ke dalam silindernya harus memperhatikan
tanda-tanda yang ada. Tanda yang ada biasanya berupa anak panah.
Anak panah tersebut harus menghadap ke saluran buang (knalpot), jika
pemasangan piston terbalik maka akibatnya sangat fatal yaitu keausan
yang terjadi antara dinding silinder dengan sisi pistonnya menjadi sangat
besar. Tanda lain yang harus diperhatikan adalah apabila kita hendak
mengganti piston, jika pada permukaan kepala piston tertulis angka
tertentu, angka tersebut menunjukkan bahwa diameter silinder sepeda
motor sudah mengalami over size. Piston pengganti harus sesuai dengan
ukuran silindernya atau sama dengan piston yang diganti.
Dalam perawatannya piston perlu di servis, tahapan
perlakuannnya adalah:
1. Piston dilepaskan dari dudukannya
2. Rendam piston dalam cairan pembersih bersama-sama dengan
batang piston, lalu keringkan.
3. Bersihkan kotoran arang pada alur ring piston.
4. Amati alur ring piston kemungkinan aus. Keausan terbesar
biasanya terjadi pada alur ring kompresi.
5. Periksa kebebasan alur ring piston dengan feeler gauge. Alur ring
piston dapat diperbaiki dengan memotong alur lebih besar dan
45
memasang ring baja di sisi atas.
6. Periksa apakah terjadi keretakan pada piston. Keretakan piston
sekecil apapun harus diganti.
7. Lepas pen piston. Sebelum pen piston dilepas beri tanda
sehingga mudah dipasang kembali seperti posisi semula.
8. Bila pen piston tipe apungan, lepas ring pengunci sehingga pen
mudah dikeluarkan. Hati-hati waktu melepas ring, jangan sampai
rusak. Umumnya mesin saat ini menggunakan pen yang dapat
bergerak dalam piston dan dipres pada batang piston.
9. Setelah pemeriksaan terhadap pen piston selesai pasang kembali
seperti semula. Karena kebebasan pen terhadap pistonnya
sangat kecil yaitu antara 0,005 sampai 0,0127 mm untuk piston
dari almunium maka perlu pemasangan dengan teliti. Kebebasan
pada batang piston yang menggunakan bantalan sedikit lebar
besar yaitu sekitar 0,0127 mm.
Gerakan Langkah Piston
Untuk menjamin agar mesin tetap beroperasi, piston harus selalu
bergerak secara berkesinambungan, gerakan piston akan berhenti di
TMA (Titik Mati Atas) atau di TMB (Titik Mati Bawah). Kedua titik ini
disebut dead center. Ketika piston bergerak keatas, dari TMB ke TMA,
atau bergerak turun dari TMA ke TMB, satu kali gerak tunggal dari piston
dinamakan ”langkah”, jarak pergerakan piston ini diukur dengan satuan
mm.
Untuk menghasilkan tenaga yang lebih, dilakukan penelitian
terhadap hubungan antara panjang langkah dengan ukuran diameter
piston. Susunan dari panjang langkah dan diameter piston ditunjukkan
oleh gambar 2.10. Mesin langkah pendek dapat membuat kecepatan lari
lebih tinggi, dan memungkinkan untuk tenaga lebih tinggi juga.
46
Gambar 2.10 Langkah piston dan diameter piston
Gerakan langkah piston dalam ruang silinder merupakan gerakan
lurus atau linear. Untuk memanfaatkan gerakan linear itu, maka gerakan
tersebut harus diubah menjadi gerakan berputar (rotary). Perubahan itu
dilakukan oleh gerakan poros engkol.
Pada mesin siklus empat langkah, satu siklus terdiri dari empat
kali langkah piston, dua ke atas dan dua kebawah. Siklus ini terjadi
selama dua putaran poros engkol. Sedangkan pada mesin dua langkah,
satu siklus terdapat dua langkah piston, satu ke atas dan satu ke bawah.
Siklus ini terjadi selama satu putaran poros engkol.
Katup (Valve)
Katup digerakkan oleh mekanisme katup, yang terdiri atas:
- Poros cam
- Batang penekan
- Pegas penutup
- Rol baut penyetel
Katup hanya terdapat pada motor empat langkah, sedangkan
motor dua langkah umumnya tidak memakai katup. Katup pada motor
empat langkah terpasang pada kepala silinder. Tugas katup untuk
membuka dan menutup ruang bakar. Setiap silinder dilengkapi dengan
dua jenis katup (isap dan buang) Pembukaan dan penutupan kedua
katup ini diatur dengan sebuah poros yang disebut poros cam (camshaft).
Sehingga silinder motor empat langkah memerlukan dua cam, yaitu cam
katup masuk dan cam katup buang. Poros cam diputar oleh poros engkol
melalui transmisi roda gigi atau rantai. Poros cam berputar dengan
kecepatan setengah putaran poros engkol. Jadi, diameter roda gigi pada
poros cam adalah dua kali diameter roda gigi pada poros engkol. Sebab
itu lintasan pena engkol setengah kali lintasan poros cam.
Katup dibuat dari bahan yang keras dan mudah menghantarkan
panas. Katup menerima panas dan tekanan yang tinggi dan selalu
bergerak naik dan turun, sehingga memerlukan kekuatan yang tinggi.
Selain itu hendaknya katup tahan terhadap panas dan gesekan.
Fungsi katup sebenarnya untuk memutuskan dan menghubungkan
ruang silinder di atas piston dengan udara luar pada saat yang
dibutuhkan. Karena proses pembakaran gas dalam silinder mesin harus
berlangsung dalam ruang bakar yang tertutup rapat. Jika sampai terjadi
kebocoran gas meski sedikit, maka proses pembakaran akan terganggu.
Oleh karenanya katup-katup harus tertutup rapat pada saat pembakaran
gas berlangsung.
Katup masuk dan katup buang berbentuk cendawan (mushroom)
dan di sebut “poppet valve”. Katup masuk menerima panas pembakaran,
dengan demikian katup mengalami pemuaian yang tidak merata yang
akan berakibat dapat mengurangi efektivitas kerapatan pada dudukan
47
katup. Untuk meningkatkan efisiensi biasanya lubang pemasukan dibuat
sebesar mungkin. Sementara itu katup buang juga menerima tekanan
panas, tekanan panas yang diterima lebih tinggi, hal ini akan mengurangi
efektivitas kerapatan juga, sehingga akibatnya pada dudukan katup
mudah terjadi keausan. Untuk menghindari hal tersebut, kelonggaran
(clearence ) antara stem katup dan kepala stem dibuat lebih besar.
Untuk membedakan katup masuk dengan katup buang dapat
dilihat pada diameter keduanya, diameter katup masuk umumnya lebih
besar dari pada katup buang.
Dari berbagai penampang katup yang digambarkan mari kita lihat
gambar katup pada gambar 2.11 berikut ini, disana diperlihatkan dimana
katup terpasang, dan komponen lain yang menyertainya pada
pemasangan.
Gambar 2.11 Katup dan komponen lain yang
menyertainya waktu dipasang
Rongga katup
Pegas katup
48
Sebagaimana terlihat pada gambar bagian lain dari katup adalah
kepala katup. Kepala katup mempunyai peranan yang sangat penting,
karena ia harus tetap bekerja baik, walaupun temperaturnya berubahubah.
Bidang atas kepala katup ini disebut tameng. Bentuknya ada yang
cekung dan ada yang cembung. Tameng cekung disebut tameng
terompet dan biasanya dipakai sebagai katup masuk. Sedangkan tameng
cembung dipakai sebagai katup buang karena kekuatannya yang lebih
tinggi.
Pada katup juga terpasang pegas-pegas. Pegas-pegas katup
ditugaskan untuk menutup katup sesuai dengan gerak tuas ungkit
menjauhi ujung batang katup.
Inovasi Penempatan Katup
Berbagai jenis katup dapat pula dibedakan dari cara
penempatannya pada kepala silinder. Inovasi mesin sepeda motor
dilakukan untuk mengantisipasi kecepatan tinggi, penambahan tenaga
output dan upaya konstruksi seringan mungkin. Ada tiga macam inovasi
katup dari segi penempatannya, yaitu Katup Samping (Side-Valve),
Overhead-Valve (OHV) dan Single Overhead Camshaft (SOHC).
Katup samping (SV) merupakan konstruksi yang paling sederhana
dan ringan dan mekanis penggeraknya ditempatkan di samping katup.
Model ini dianggap yang paling tua dan kurang mampu melayani putaran
tinggi. Oleh karena itu, model ini dimodifikasi menjadi model OHV. Katup
jenis ini memiliki batang katup yang lebih panjang karena digerakkan oleh
poros cam yang terletak sejajar dengan poros engkol. Gerakan poros
cam dipandu oleh pipa yang terpasang kuat pada blok silinder. Jenis
yang ketiga (SOHC) dirancang untuk membuat komponen sistem katup
lebih ringan. Batang katup digerakkan bukan oleh poros cam, yang
dianggap membuat komponen lebih berat, tetapi melalui roda gigi.
Bahkan, pada inovasi terbaru ada pula yang digerakkan oleh rantai (cam
chain). Inovasi terakhir ini disebut Double Overhead Camshft (DOHC).
49
Berikut gambar dari masing-masing inovasi penempatan katup
pada sepeda motor:
Gambar 2.12 Penempatan katup disamping
SV (side valve)
Pada SV atau klep samping, cam dipasang pada poros engkol dan
mendorong keatas dan menggerakkan valve. Valve terpasang
disamping piston sehingga ruang pembakaran lebih besar. Hal ini
memungkinkan untuk hasilkan perbandingan kompresi lebih besar
dan mengurangi tenaga mesin. Tipe ini cocok untuk mesin dengan
putaran rendah, biasanya dipakai di mesin industri.
50
Gambar 2.13 Penempatan katup overhead
OHV (overhead valve assembly
Pada tipe ini posisi klep berada diantara piston dan digerakkan
oleh rocker arm. Tipe ini ruang kompresinya lebih kecil, sehingga
dapat menghasilkan perbandingan kompresi yang tinggi dan
tenaga mesin menjadi lebih besar. Karena dilengkapi dengan
batang penekan yang panjang serta adanya rocker arm
menyebabkan gerakan balik lebih besar dan juga jarak klep dan
cam yang jauh menyebabkan kurang stabilnya ia pada putaran
tinggi
51
Gambar 2.14 Penempatan dari SOHC
SOHC ( single over head camshaft)
Pada tipe ini batang penekan tidak ada, sehingga gerakan balik
dapat dinetralisir. Posisi cam barada diatas silinder yaitu
ditengahnya, cam digerakkan oleh rantai penggerak yang
langsung memutar cam sehingga cam menekan rocker arm. Poros
cam berfungsi untuk menggerakkan katup masuk (IN) dan katup
buang (EX), agar membuka dan menutup sesuai dengan proses
yang terjadi dalam ruang bakar mesin. Tipe ini komponennya
sedikit sehingga pada putaran tinggi tetap stabil. Disebut single
over head camshaft karena hanya menggunakan satu cam pada
desainnya. Atau SOHC adalah system poros tunggal di kepala
silinder.
DOHC ( double over head chamshaft)
DOHC adalah sistem poros ganda di kepala silinder. Fungsi
DOHC sama dengan SOHC, bedanya terletak pada banyaknya
poros cam tersebut. Pada DOHC jumlah poros camnya dua,
sedangkan pada SOHC hanya satu. Pada tipe ini ada yang
memakai rocker arm ada juga yang tidak ada. Klep masuk dan
klep buang dioperasikan tersendiri oleh dua buah cam. Tipe
DOHC yang memakai rocker arm alasannya untuk mempermudah
penyetelan kelonggaran klep dan merubah langkah buka klep.
Tipe ini perawatannya rumit biaya pembuatannya tinggi dan mesin
lebih berat. Biasanya dipakai pada mesin-mesin sport kecepatan
tinggi
52
Gambar 2.15 Penempatan katup DOHC
Kerenggangan Katup
Tekanan kompresi di dalam ruang bakar sangat dipengaruhi oleh
penyetelan celah katup. Jika celah katup lebih kecil dari standar berarti
katup cepat membuka dan lebih lama menutup, pembukaan yang lebih
lama membuat gas lebih banyak masuk. Akibatnya bensin lebih boros
dan akibat dari keterlambatan katup menutup adalah tekanan kompresi
menjadi bocor karena pada saat terjadi langkah kompresi (saat piston
bergerak dari bawah keatas), katup belum menutup padahal seharusnya
pada saat itu katup harus menutup rapat hal ini mengakibatkan tenaga
mesin berkurang. Mesin tidak bisa stasioner, dan sulit dihidupkan, selain
itu akibat celah katup terlalu sempit dapat terjadi ledakan pada
karburator.
Selanjutnya apabila celah katup lebih besar dari standar berarti
katup terlambat membuka dan cepat menutup. Apabila hal ini terjadi pada
katup masuk maka pemasukan campuran bahan bakar udara
berlangsung cepat sehingga jumlah campuran yang masuk sedikit.
Tekanan kompresi menjadi rendah karena jumlah campuran bensin dan
udara yang dikompresikan sedikit. Jika tekanan kompresi rendah maka
akan berakibat tenaga motor menjadi berkurang. Akibat selanjutnya
adalah mesin sulit dihidupkan. Setelah hidup maka suara mesinpun
berisik sekali. Karena pemasukan gasnya kurang, mesin akan tersendatsendat
pada putaran tinggi. Sementara itu mesin tidak dapat berputar
stasioner. Itulah sebabnya celah katup harus disetel dengan tepat.
Biasanya besar kerenggangan celah katup masuk dan katup
buang sekitar 0,04 – 0,07 mm.
53
Gambar 2.16 Celah katup yang terlalu kecil
dan celah katup terlalu besar
Pemeriksaan, penyetelan dan perawatan:
a. Penyetelan celah katup sepeda motor satu silinder
1. Kunci kontak OFF. Posisi piston pada top kompresi. Untuk
memastikan bahwa posisi piston pada top kompresi,
perhatikan bahwa pada saat ini tanda T pada rotor magnet
tepat dengan tanda garis pada bodi sepeda motor, celah
platina membuka dan kedua katup menutup.
2. Jika posisi piston belum tepat pada posisi top kompresi putar
poros engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan maka
lepas busi dari dudukannya.
3. Setel celah katup dengan feeler sesuai dengan ketentuan.
Untuk menyetel celah katup, kendorkan mur dan masukkan
feeler dengan ketebalan yang sesuai spesifikasi. Setelah itu
putar baut penyetel dan keraskan mur pengunci sedemikian
rupa sehingga feeler hanya dapat ditarik dengan sedikit
tahanan (agak berat). Setelah dikeraskan mur penguncinya,
masukkan sekali lagi foler tersebut sebagai pengecekan
apakah penyetelannya sudah tepat.
4. Setelah kedua katup disetel, pasang kembali bagian yang
dilepas dan hidupkan motor untuk pengontrolan. Jika ternyata
celah katup terlalu longgar maka akan timbul suara berisik dari
arah kepala silinder. Jika celah katup terlalu sempit biasanya
motor agak sulit dihidupkan.
Celah terlalu besar
Celah terlalu kecil
54
b. Penyetelan celah katup sepeda motor dua silinder
1. Kunci kontak OFF. Posisi piston silinder pertama pada top
kompresi. Untuk memastikan bahwa posisi piston silinder
pertama pada top kompresi, perhatikan bahwa pada saat ini
tanda T pada rotor magnet tepat segaris dengan tanda garis
pada bodi motor, celah platina membuka dan kedua katup
silinder pertama menutup.
2. Jika posisi piston belum pada top kompresi, putar poros
engkol dengan kunci. Agar memutarnya ringan, lepas terlebih
dahulu busi dari dudukannya.
3. Setel kedua katup silinder pertama seperti cara menyetel
katup pada sepeda motor satu silinder. Katup silinder yang
satunya dapat disetel setelah poros engkol diputar satu kali
putaran penuh dari kedudukannya.
Perhatikan
1. Jika baut penyetel diputar ke kanan searah putaran jarum jam
maka celah katup menjadi sempit. Jika baut penyetel diputar ke
kiri, berlawanan dengan arah putar jarun jam, celah katup menjadi
longgar.
2. Pada saat mengeraskan mur pengunci baut penyetel harus
ditahan agar celah katup tidak berubah.
3. Feeler yang sudah aus sekali atau bengkok sebaiknya tidak
digunakan untuk menyetel celah katup.
4. Jangan mengeraskan mur pengunci terlalu keras karena akan
menyulitkan untuk mengendorkannya kembali.
5. Untuk memudahkan penyetelan katup, lepas bagian-bagian yang
menggangu, seperti tangki bensin untuk jenis sepeda motor
tertentu.
Chamshaft (Nokn As)
Camshaft adalah sebuah alat yang digunakan dalam mesin untuk
menjalankan poppet valve. Dia terdiri dari batangan silinder. Cam
membuka katup dengan menekannya, atau dengan mekanisme bantuan
lainnya, ketika mereka berputar.
Hubungan antara perputaran camshaft dengan perputaran poros
engkol sangat penting. Karena katup mengontrol aliran masukan bahan
bakar dan pengeluarannya, mereka harus dibuka dan ditutup pada saat
yang tepat selama langkah piston. Untuk alasan ini, camshaft
dihubungkan dengan crankshaft secara langsung (melalui mekanisme
gear) atau secara tidak langsung melalui rantai yang disebut ”rantai
waktu”.
55
Gambar 2.17 Camshaft
Dalam mesin dua langkah yang menggunakan sebuah camshaft,
setiap valve membuka sekali untuk setiap rotasi crankshaft dalam mesin
ini, camshaft berputar pada kecepatan yang sama dengan crankshaft.
Dalam mesin empat langkah katup-katup akan membuka
setengah lebih sedikit, oleh karena itu dua putaran penuh crankshaft
terjadi di setiap putaran camshaft.
Gesekan luncur antara bagian muka cam dengan follower
tergantung kepada besarnya gesekan. Untuk mengurangi aus ini, cam
dan follower mempunyai permukaan yang keras, dan minyak pelumas
modern mengandung bahan yang secara khusus mengurangi gesekan
luncur. Lobe (daun telinga) dari camshaft biasanya meruncing,
mengakibatkan follower atau pengangkat katup berputar sedikit dalam
setiap tekanan, dan membuat aus komponen. Biasanya bagian muka dari
cam dan follower dirancang untuk aus bersamaan, jadi ketika salah satu
telah aus maka keduanya harus diganti untuk mencegah aus yang
berlebihan.
Rantai Cam Dan Peregangannya
Katup masuk dan katup buang pada sepeda motor membuka dan
menutup sesuai dengan proses yang terjadi pada ruang bakar. Proses
yang terjadi pada ruang bakar motor ditentukan oleh langkah piston di
mana langkah piston tersebut ditentukan oleh putaran poros engkol.
Sebaliknya putaran poros engkol dipengaruhi pula oleh proses yang
terjadi dalam ruang bakar. Dengan demikian ada hubungan timbal-balik
antara putaran poros engkol dan proses yang terjadi dalam ruang bakar
Agar pembukaan katup-katup sesuai dengan proses yang terjadi
dalam ruang bakar maka mekanisme pembukaan dan penutupan katup–
katup tersebut digerakkan oleh putaran poros engkol. Ada tiga macam
56
mekanisme penggerak katup, yaitu dengan batang pendorong, roda gigi,
dan rantai (rantai camshaft).
Rantai camshaft sepeda motor harus dipasang dengan tegangan
yang cukup. Rantai camshaft yang terlalu tegang akan menimbulkan
bunyi mendesing terutama pada putaran tinggi sedangkan rantai
camshaft yang terlalu kendor akan menimbulkan suara berisik. Untuk
menyetelnya harus diperhatikan terlebih dahulu mekanisme
penyetelannya. Cara penyetelan rantai camshaft untuk setiap sepeda
motor tidak sama.
Jika kekencangan rantai berubah-ubah, akan berpengaruh pada
putaran mesin, valve timing atau saat pengapian akan berubah-ubah
pula. Untuk menghasilkan setelan rantai yang standar, ada 3 tipe
penyetelan rantai:
- Tipe penyetelan manual
Tipe ini memerlukan penyetelan kekencangan secara berkala.
Cara penyetelan dengan menekan batang penekan
- Tipe penyetelan otomatis
Jika rantai mengalami kekendoran, maka secara otomatis batang
penekan akan menekan chain guide (karet), karena adanya per
penekan. Karet akan melengkung, dan akan menekan rantai
sehingga rantai mengalami ketegangan. Selanjutnya batang
penekan yang berbentuk rachet bergerak searah dan tidak dapat
kembali
- Tipe semi otomatis
Ketegangan rantai secara otomatis menyetel sendiri, jika baut
pengunci dilepas, sehingga batang penekan akan masuk kedalam
karena tekanan per
Gambar 2.18 Rantai camshaft
57
3. Bak engkol mesin (crankcase)
Crankcase (bak engkol) biasanya terbuat dari aluminium die
casting dengan sedikit campuran logam.
Bak engkol fungsinya sebagai rumah dari komponen yang ada di
bagian dalamnya, yaitu komponen:
- Generator atau alternator untuk pembangkit daya tenaga listriknya
sepeda motor
- Pompa oli
- Kopling
- Poros engkol dan bantalan peluru
- Gigi persneling atau gigi transmisi
- Sebagai penampung oli pelumas
Gambar 2.19 Bak engkol
Bak engkol terletak di bawah silinder dan biasanya merupakan
bagian yang ditautkan pada rangka sepeda motor.
Poros Engkol (crankshaft)
Fungsi poros engkol adalah mengubah gerakan piston menjadi
gerakan putar (mesin) dan meneruskan gaya kopel (momen gaya) yang
dihasilkan motor ke alat pemindah tenaga sampai ke roda.
58
Gambar 2.20 Crankshaft dan piston
Poros engkol umumnya ditahan dengan bantalan luncur yang
ditetapkan pada ruang engkol. Bantalan poros engkol biasa disebut
bantalan utama.
Jenis poros engkol yang dipergunakan pada mesin sepeda motor
adalah:
1. Jenis built up digunakan pada motor jenis kecil yang mempunyai
jumlah silinder satu atau dua
Gambar 2.21 Poros Engkol tipe Built Up
Beban yang bekerja pada poros
engkol adalah:
- Beban puntir (torsi)
- Beban lengkung (bengkok)
- Beban sentrifugal
Batang penggerak
59
2. Jenis ”one piece”, digunakan pada motor jenis besar yang
mempunyai jumlah silinder banyak.
Gambar 2.22 Poros Engkol tipe One Piece
Untuk motor satu silinder pada poros engkolnya (biasanya
dihadapan pena engkol) ditempatkan bobot kontra sebagai
pengimbangan putaran engkol sewaktu piston mendapat tekanan kerja.
Tetapi motor yang bersilinder banyak, pena engkolnya dipasang saling
mengimbangi. Berat bobot kontra kira-kira sama dengan berat batang
piston di tambah dengan berat engkol seluruhnya. Dengan demikian
poros engkol itu dapat diseimbangkan, sehingga dapat berputar lebih
rata dan getaran-getaran engkol menjadi hilang. Dengan adanya bobot
kontra ini menyebabkan tekanan pada bantalan menjadi berkurang dan
merata.
Poros engkol dan batang penggerak adalah untuk merobah gerak
translasi piston menjadi gerak putar. Kedua bagian ini selalu menderita
tegangan dan regangan yang sangat besar. Karena itu harus dibuat dari
bahan yang khusus dan ukuran yang tepat. Dalam keadaan diam dan
berputar poros engkol selalu setimbang (balance). Bagian permukaan
bantalan dikeraskan dan harus licin untuk mengurangi keausan.
60
Poros engkol berputar dengan didukung oleh beberapa buah
bantalan utama. Banyaknya bantalan tergantung dari jumlah silinder.
Motor empat silinder mempunyai 3 bantalan dan motor enam silinder
mempunyai 4 bantalan utama. Bantalan ini dibuat dari baja yang
dicampur dengan babbit atau ada juga dengan aluminium.
Batang penggerak dan poros engkol dibuat dari besi tuang.
Pemasangan batang penggerak pada poros engkol dilapisi dengan
memakai bantalan.
G. PROSES DI MESIN
Fungsi mesin (engine) adalah mengatur proses untuk mengubah
energi yang terkandung dalam bahan bakar menjadi tenaga. Semua
sepeda motor menggunakan sistem pembakaran di dalam silinder.
Artinya, pembakaran bahan bakar terjadi di dalam silinder, dan karena
itu, mesin ini dikatakan mesin pembakaran di dalam (internal combustion
engine). Energi yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar,
menyebabkan piston terdorong, bergerak dan memutar poros engkol.
Pembakaran merupakan proses oksidasi cepat bahan bakar
disertai dengan produksi panas, atau energi dan cahaya. Ada tiga faktor
pembakaran yaitu temperatur, Oxigen (udara), dan bahan bakar. Tanpa
tiga faktor ini maka pembakaran tidak akan sempurna.
Syarat terjadinya pembakaran yang baik pada suatu motor
adalah:
1. Adanya tekanan kompresi yang cukup
2. Campuran bahan bakar dan udara cukup
3. Suhu yang cukup tinggi untuk pembakaran.
Sebagai ilustrasi dari proses pembakaran yang menghasilkan
tenaga dalam mesin adalah, jika bahan bakar yang ada di dalam panci
diberi api, bahan bakar tersebut akan terbakar, tetapi tidak meledak tapi
jika bahan bakar itu terbakar di dalam tabung yang tertutup gas
pembakaran ia akan berekspansi dan menekan tutup tabung, maka ia
disini menghasilkan tenaga.
Pembakaran memerlukan waktu untuk kelangsungannya, dan
oleh karena itu pembakaran dimulai sebelum TMA dengan “mempercepat
pengapian”.
61
Gambar 2.23 Pemampatan dan pengapian
di ruang pembakaran
Mesin motor merupakan sumber berlangsungnya pembentukan
energi bagi kendaraan. Dengan energi yang dihasilkan, memungkinkan
kendaraan dapat bergerak. Untuk dapat bekerja dengan baik, mesin
memiliki konstruksi yang utuh dan solid sehingga memungkinkan
terjadinya suatu proses pembakaran yang menghasilkan tenaga:
1. Mengisi ruang bakar dengan campuran udara bahan bakar yang
mudah terbakar
2. Menekan campuran tersebut sampai pada volume dan tekanan
tertentu
3. Membakar (ignite) campuran, sehingga mengembang dan
menghasilkan tenaga
4. Membuang gas yang telah terbakar dari dalam silinder
62
Secara umum urutan diatas dinyatakan dengan istilah:
1. Langkah isap (suction)
2. Langkah kompressi (compressi)
3. Langkah usaha (power)
4. Langkah buang (exhaust)
Untuk menghasilkan tenaga yang terus-menerus, maka mesin
harus mengulangi urutan ini berulang-ulang. Satu rangkaian proses yang
lengkap disebut siklus. Kebanyakan mesin atau motor dari sepeda motor
bekerja berdasarkan salah satu dari 2 jenis siklus yaitu:
1. Siklus dua langkah
2. Siklus empat langkah
1. Cara Kerja Mesin Dua Langkah
Pada bagian awal dijelaskan bahwa mesin dua langkah hanya
memerlukan satu kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu
siklus di dalam silinder. Usaha (langkah tenaga) dihasilkan pada setiap
putaran poros engkol.
Gambar 2.24 Mesin dua langkah dalam bentuk yang sederhana
63
Pada mesin dua langkah campuran udara-bahan bakar
dikompresi dua kali setiap putaran. Kompresi pertama (kompresi
pendahuluan di dalam crankcase). Campuran ditarik kedalam crankcase
dan dikompresi, selanjutnya masuk ke dalam ruang pembakaran.
Kompresi kedua (kompresi di dalam silinder dan ruang
pembakaran). Campuran yang dikompresi sangat mudah dinyalakan dan
terbakar sehingga menghasilkan tekanan yang tinggi. Campuran yang
dikompresikan di dalam crankcase mengalir ke dalam silinder melalui
lubang transfer mendorong sisa-sisa gas pembakaran keluar dari silinder
dan ini disebut sebagai langkah transfer.
Secara jelasnya cara kerja mesin dua langkah di perlihatkan pada
tabel 2. berikut ini.
Tabel 2. Cara Kerja Mesin Dua Langkah
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Langkah
Isap Dan
Kompresi
Setengah
putaran
pertama
atau 1800
Piston
bergerak
dari TMB
ke TMA
Di bawah piston
Sewaktu piston bergerak keatas menuju TMA ruang
engkol akan membesar dan menjadikan ruang tersebut
hampa (vakum). Lubang pemasukan terbuka. Dengan
perbedaan tekanan ini, maka udara luar dapat mengalir
dan bercampur dengan bahan bakar di karburator yang
selanjutnya masuk ke ruang engkol (disebut langkah isap
atau pengisian ruang engkol.
64
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Di atas piston
Disisi lain lubang pemasukan dan lubang buang tertutup
oleh piston, sehingga terjadi proses langkah kompresi
disini. Dengan gerakan piston yang terus ke atas
mendesak gas baru yang sudah masuk sebelumnya,
membuat suhu dan tekanan gas meningkat. Beberapa
derajat sebelum piston mencapai TMA busi akan
melentikkan bunga api dan mulai membakar campuran
gas tadi (langkah ini disebut langkah compresi
Langkah
Usaha
Dan
Buang
Setelah
putaran
ke dua
atau 3600
Piston
bergerak
dari TMA
ke TMB
Di atas piston
Ketika piston mencapai TMA campuran gas segar yang
dikompresikan dinyalakan oleh busi. Gas yang terbakar
mengakibatkan ledakan yang menghasilkan tenaga
sehingga mendorong piston memutar poros engkol
melalui connecting rod sewaktu piston bergerak kebawah
menuju TMB (langkah usaha).
Beberapa derajat setelah piston bergerak ke TMB lubang
buang terbuka oleh kepala piston, gas-gas bekas keluar
melalui saluran buang (langkah buang)
65
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Di bawah piston
Beberapa derajat selanjutnya setelah saluran buang
dibuka, maka saluran bilas (saluran transfer) mulai
terbuka oleh tepi piston. Ketika piston membuka lubang
transfer segera langkah pembuangan telah dimulai. Gas
baru yang berada di bawah piston terdesak, campuran
yang dikompresikan tersebut mengalir melalui saluran
bilas menuju puncak ruang bakar sambil membantu
mendorong gas bekas keluar (proses ini disebut
pembilasan)
Ringkasan materi tabel:
1. Titik mati atas (TMA) adalah tempat berhentinya piston bergerak
pada bagian atas silinder.
2. Titik mati bawah (TMB) adalah tempat berhentinya gerak piston di
bagian bawah silinder.
3. Pada ½ putaran poros engkol pertama (1800) dari TMB ke TMB
- Di bawah piston : Langkah isap atau pengisian ruang engkol
- Di atas piston : Langkah kompresi
4. Pada ½ putaran poros engkol berikutnya (3600) dari TMA ke TMB
- Di atas piston : Langkah usaha dan langkah buang
- Di bawah piston : Pembilasan
- Prinsip pembilasan dinamakan dengan pembilasan berputar
yaitu: lubang transfer berada di kanan dan di kiri saluran
knalpot. Udara segar masuk bersamaan melalui kedua lubang
tersebut yang berada berlawanan didinding cylinder dan
membelok keatas. Kemudian aliran berputar kebawah ke
lubang pengeluaran mendorong gas sisa pembakaran keluar
dari cylinder.
Keuntungan Dan Kerugian Mesin Dua Langkah
a. Keuntungan :
Proses pembakaran terjadi setiap putaran poros engkol,
sehingga putaran poros engkol lebih halus untuk itu putaran
lebih rata.
66
Tidak memerlukan klep, komponen part lebih sedikit,
perawatan lebih mudah dan relatif murah
Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil
sehingga menghasilkan gerakan yang halus
Bila dibandingkan dengan mesin empat langkah dalam
kapasitas yang sama, tenaga yang dihasilkan lebih besar
Proses pembakaran terjadi 2 kali, sehingga tenaga lebih besar
b. Kerugian :
Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi
kerugian langkah tekanan kembali gas buang lebih tinggi
Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul
gesekan antara ring piston dan lubang akibatnya ring piston
akan lebih cepat aus.
Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka
akan mudah timbul panas
Putaran rendah sulit diperoleh
Konsumsi pelumas lebih banyak.
Sepeda motor yang menggunakan mesin dua langkah :
- Yamaha
- Yamaha RX King
- Yamaha RX S
- Yamaha Alfa
- Suzuki Tornado GS
- Vespa Super
- Vespa PX
- Suzuki Tornado GX
Ciri-ciri umum sepeda motor mesin dua langkah:
- Sistem pelumasannya dicampurkan kedalam bensin maka gas
buang mesin dua langkah bewarna putih
- Suara mesin lebih halus karena setiap dua langkah terjadi satu
kali pembakaran bensin
- Pemakaian bahan bakar lebih boros
- Menggunakan dua fungsi pelumasan yaitu untuk melumasi ruang
engkol, piston, dan dinding silinder serta untuk melumasi
transmisi.
- Memiliki dua buah ring piston, yaitu ring kompresi pertama dan
ring kompresi kedua.
67
Gambar 2.25 Diagram port timing
Gerak keatas dan kebawah dari piston akan membuka dan
menutup lubang pemasukan, pembuangan dan lubang transfer yang
berada pada silinder, peristiwa ini diselesaikan diruang pembakaran
(diatas piston) dan didalam crankcase (dibawah piston). Terbuka dan
tertutupnya lubang tersebut ditentukan oleh posisi dan ukuran lubang itu.
Peristiwa terbuka dan tertutupnya lubang-lubang itu diistilahkan dengan
port timing”.
2. Cara Kerja Mesin Empat Langkah
Sebagaimana telah dikemukakan pada pendahuluan, mesin
empat langkah memerlukan 2 putaran poros engkol (4 gerakan piston)
untuk menyelesaikan 1 siklus di dalam silinder.
Beberapa contoh sepeda motor yang menggunakan mesin empat
langkah sebagai berikut:
- Suzuki Shogun
- Honda CG
- Honda GL
- Honda GL Max
- Yamaha Vega
68
- Suzuki Thunder
- Honda Supra XX
- Honda Nova Sonic125 RX
- Honda New Sonic
- Honda Legenda
- Honda GL Pro
- Honda Tiger 2000
- Honda Supra X
Ciri-ciri umum sepeda motor mesin empat langkah:
- Gas buang tidak berwarna (kecuali ada kerusakan)
- Bahan bakar lebih irit
- Menggunakan satu minyak pelumas untuk melumasi ruang
engkol, piston, dinding silinder dan transmisi
Keuntungan Dan Kerugian Mesin empat langkah
a. Keuntungan mesin empat langkah:
Karena proses pemasukan, kompresi, kerja, dan buang
prosesnya berdiri sendiri-sendiri sehingga lebih presisi, efisien
dan stabil, jarak putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar (500-
10000 rpm).
Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil dibanding
mesin dua langkah sehingga pemakaian bahan bakar lebih
hemat.
Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih dapat
didinginkan oleh sirkulasi oli
Langkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga
efisiensi pemasukan dan tekanan efektive rata-rata lebih baik
Panas mesin lebih rendah dibanding mesin dua langkah
b. Kerugian mesin empat langkah:
Komponen dan mekanisme gerak klep lebih banyak, sehingga
perawatan lebih sulit
Suara mekanis lebih gaduh
Langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga
keseimbangan putar tidak stabil, perlu jumlah silinder lebih dari
satu dan sebagai peredam getaran.
69
Gambar 2.26 Irisan penampang mesin sepeda
Motor empat langkah
Sebagaimana telah dikatakan di pendahuluan, mesin empat
langkah memerlukan 2 putaran poros engkol (4 gerakan piston) untuk
menyelesaikan 1 siklus didalam cylinder. Untuk lebih jelasnya lihat
tabel 3.
Tabe 3. Cara kerja mesin empat langkah
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Langkah isap
(suction stroke)
Katup masuk
terbuka, katup
buang tertutup
Piston bergerak
dari TMA ke
TMB
Sewaktu piston bergerak kebawah tekanan
diruang pembakaran menjadi hampa (vakum).
Perbedaan tekanan udara luar yang tinggi
dengan tekanan hampa, mengakibatkan udara
akan mengalir dan bercampur dengan gas.
Selanjutnya gas tersebut melalui klep pemasukan
yang terbuka mengalir masuk dalam ruang
cylinder.
70
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Langkah
kompresi
(compression
stroke)
Katup masuk
dan katup
buang tertutup
Piston bergerak
dari TMB ke TMA
Setelah melakukan pengisian, piston yang sudah
mencapai TMB kembali lagi bergerak menuju
TMA, ini memperkecil ruangan diatas piston,
sehingga campuran udara-bahan bakar menjadi
padat, tekanan dan suhunya naik. Tekanannya
naik kira-kira tiga kali lipat. Beberapa derajat
sebelum piston mencapai TMA terjadi letikan
bunga api listrik dari busi yang membakar
campuran udara-bahan bakar.
Sewaktu piston bergerak keatas, klep pemasukan
tertutup dan pada waktu yang sama klep buang
juga tertutup. Campuran diruang pembakaran
dicompressi sampai TMA, sehingga dengan
demikian mudah dinyalakan dan cepat terbakar.
71
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Langkah kerja
(explosion/power)
stroke)
Katup masuk
dan katup buang
masih tertutup
Piston bergerak
dari TMA ke
TMB
Campuran terbakar sangat cepat, proses
pembakaran menyebabkan campuran gas akan
mengembang dan memuai, dan energi panas
yang dihasilkan oleh pembakaran dalam ruang
bakar menimbulkan tekanan ke segala arah dan
tekanan pembakaran mendorong piston kebawah
(TMB), selanjutnya memutar poros engkol melalui
connecting rod
72
Proses Penjabaran Langkah dan Gambar
Langkah
pembuangan
(exhaust stroke)
Katup masuk
tertutup
Kaktup buang
terbuka
Piston bergerak
dari TMB ke
Sebelum piston bergerak kebawah ke TMB, klep
pengeluaran terbuka dan gas sisa pembakaran
mengalir keluar. Sewaktu piston mulai naik dari
TMB, piston mendorong gas sisa pembakaran
yang masih tertinggal keluar melalui katup buang
dan saluran buang ke atmosfir.
Setelah piston mulai turun dari TMA klep
pengeluaran tertutup dan campuran mulai
mengalir kedalam cylinder.
73
TMA
74
Saat membuka dan menutup klep pemasukan dan pengeluaran
yang berhubungan dengan posisi piston disebut ”valve timing”
Diagram 2.27 Digram valve Timing
H. PROSES TERJADINYA PEMBAKARAN
Campuran bahan bakar-udara dihisap masuk kedalam silinder.
Selanjutnya dimampatkan oleh gerak naik piston. Campuran yang
dimampatkan itu, selanjutnya dibakar oleh busi. Terjadilah
ledakan/expansi yang akan mendorong piston kebawah, selanjutnya
memutar crankshaft melalui connecting rod, gerak naik-turun piston
diubah menjadi gerak piston oleh poros engkol dan disalurkan melalui
roda gigi. Dengan kata lain: Sewaktu piston berada pada titik mati atas
(TMA), katup pemasukan membuka dan campuran bahan bakar segar
diisap ke dalam silinder. Pada titik mati bawah (TMB) katup pemasukan
menutup dan selama langkah kembali ke TMA gas akan dikompresikan.
Pengapian terjadi seketika pada TMA, sehingga menimbulkan
peningkatan temperatur dan tekanan gas yang cepat. Kemudian gas
diekspansikan selama langkah kerja, hingga padaTMB katup
pembuangan membuka, dan gas akan ditekan keluar melalui lubang
75
pembuangan. Dengan langkah yang ke empat (dari TMB ke TMA) semua
gas akan dikeluarkan dari silinder.
Busi menghasilkan pijaran api diantara elektrodanya untuk
membakar campuran udara dan bahan bakar pada saat busi menerima
tegangan tinggi dari Coil pengapian. Saat campuran udara-bahan bakar
meledak, temperatur naik sekitar 25000C dan tekanan menjadi 50 kg/cm2
di ruang bakar.
Pembakaran dengan injeksi terjadi ketika injektor mengabutkan
bahan bakar dengan tekanan tinggi, sehingga bahan bakar terbakar oleh
udara panas, dan tekanan dalam ruangan itu akan naik sampai 70-90
kg/cm2. Prosesnya diawali ketika piston mengkompresikan udara, pada
akhir langkah kompresi tersebutlah terjadi pengabutan bahan bakar.
Pada saat temperatur dan tekanan udara sudah sangat tinggi, bahan
bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar. Pembakaran terjadi tanpa
menggunaakan alat penyala api.
I. INNOVASI DARI DESAIN MESIN
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.
76
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.
77
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 modelmodel
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
78
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.
79
J. SUSUNAN MESIN
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 4 langkah tipe 1 silinder
Mesin 4 langkah dengan silinder
kembar parallel 1800
Mesin 4 langkah dengan silinder
kembar parallel 3600
Mesin 2 langkah tipe satu silinder
80
Mesin 4 langkah dengan 3 silinder
Mesin 4 langkah dengan silinder
kembar horizontal berlawanan
Mesin 4 langkah dengan silinder
kembar -V
Mesin 2 langkah dengan 3 silinder
tipe - V
Mesin 2 langkah dengan silinder
kembar-V
81
Gambar 2.30 Susunan silinder mesin 4
langkah dan mesin 2 langkah
Mesin 4 silinder
Mesin yang lebih dari 4 silinder
82
K. SPESIFIKASI MESIN
Biasanya untuk pemasaran produsen memberikan informasi data
tentang mesin (spesifikasi mesin) sepeda motor. Informasi data
mengenai spesifikasi mesin sepeda motor yang biasa diberikan produsen
dalam memasarkan produk mereka dapat kita lihat pada tabel. 4.
Tabel 4. Contoh Spesifikasi Mesin dari Suzuki Smash
Spesifikasi mesin Contoh data
yang diberikan Keterangan
Empat langkah Jenis yang lain adalah mesin dua langkah
SOHC Pilihan lainnya DOHC, OHC, SV, dll
Jenis mesin
Pendingin udara Yang lainnya ada berpendingin air
Jumlah silinder 1
Isi silinder 109 cc Volume silinder adalah jumlah total dari volume
langkah ditambah dengan volume ruang bakar.
Volume ruang bakar adalah volume ruangan yang
terbentuk antara kepala silinder dan kepala piston
mencapai TMA. Volume langkah adalah volume
yang terbentuk pada saat piston bergerak keatas
dari TMB ke TMA, dimana volume langkah yaitu
volume yang dipindahkan saat piston bergerak tadi.
Dihitung dengan suatu rumus dengan satuan cc
atau cm3 atau liter/M3.
Langkah piston 48,8 mm Langkah adalah gerak tunggal piston yang diukur
dengan satuan mm
Diameter silinder 53,5 mm Diameter silinder adalah diameter bagian dalam dari
silinder, diukur dengan satuan mm
Perbandingan
kompresi
9,6:1 Perbandingan kompresi adalah perbandingan antara
volume silinder dengan volume ruang bakar.
Batasan-batasannya adalah:
- Mesin dua langkah : 6-8 :1
- Mesin empat langkah: 8-10: 1
Daya maksimum 7,7 PS/700 rpm PS (prerd starke in jerman) adalah tenaga untuk
menggerakkan obyek seberat 75 Kg sejauh 1m
dalam 1 secon (makin besar tenaga makin besar
jumlah kerja persatuan waktu)
1 PS = 75 Kg.m/sec
Torsi maksimum O,81 Kg-m/5500
rpm
Ketika sepeda motor bekerja dengan torsi
maximum, gaya gerak roda belakang juga
maximum. Dengan kata lain daya dorong roda
belakang paling besar ketika torsi mesin juga
maksimal. Daya dorong roda belakang sama
dengan gaya tarik-menarik roda belakang motor
dapat maju kedepan dengan adanya gaya tarik ini
yang melawan gaya tahanan pada saat berjalan
System bahan bakar Karburator
Saringan udara Elemen kertas
System starter Listrik dan
engkol
System pelumasan Perendaman oli
83
SOAL-SOAL LATIHAN BAB II
1. Sebutkan komponen utama dari mesin sepeda motor!
2. Sebutkan perbedaan kontruksi kepala silinder dan blok silinder
dari mesin dua langkah dan mesin empat langkah beserta gambar
keduanya?
3. Silinder mempunyai persyaratan tertentu dalam pemakaiannya,
sebutkan persyaratan silinder yang baik untuk digunakan!
4. Dari proses pemakaiannya silinder kadang mengalami keausan,
sebutkan langkah-langkah untuk mengukur keausan silinder dan
sebutkan naman alat yang duigunakan untuk mengukur keausan
silinder!
5. Ada istilah keovalan dan ketirusan, jelaskan maksudnya!
6. Sebutkan fungsi piston pada mesin sepeda motor dua langkah,
sepeda motor empat langkah, apa beda diantara keduanya!
7. Berikan penjelasan mengenai langkah piston!
8. Innovasi penempatan katup ada beberapa macam, jelaskan
masing-masingnya !
9. Apa akibat dari kerengangan katup yang tidak pas?
10. Bagaimana bila rantai camshaft keregangannya tidak pas?
Berikan jalan keluar untuk mengatasinya!
11. Sebutkan bagian-bagian yang ditunjukkan oleh gambar di bawah
ini!
84
12. Berapa macam tipe dari poros engkol, terangkan perbedaan
diantara keduanya!
13. Dibawah ini gambar dari cara kerja mesin dua langkah, berikan
keterangan bagian yang dinomeri, dan jelaskan proses yang
ditunjukkan oleh gambar!
14. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari mesin dua langkah!
15. Berikan contoh produk sepeda motor yang merupakan sepeda
motor mesin dua langkah!
16. Sebutkan kerugian dankeuntungan mesin empat langkah!
17. Berikan contoh produk sepeda motor yang merupakan sepeda
motor mesin empat langkah!
18. Apa beda diagram valve timing dan diagram port timing?
19. Jelaskan mengenai reed valve!
20. Data apa saja yang biasanya dicantumkan produsen sepeda
motor dalam brosur tentang sepeda motor yang mereka jual,
sehubungan dengan spesifikasi mesin dari produk tersebut!
1
2
3
1
3
2
4
85
BAB III
KELISTRIKAN
L. KONSEP KELISTRIKAN
1. Pendahuluan
Setiap sepeda motor dilengkapi dengan beberapa rangkaian
sistem kelistrikan. Umumnya sebagai sumber listrik utama sering
digunakan baterai, namun ada juga yang menggunakan flywheel magnet
(alternator) yang menghasilkan pembangkit listrik arus bolak-balik atau
AC (alternating current). Bagian-bagian yang termasuk sistem kelistrikan
pada sepeda motor antara lain; sistem starter, sistem pengapian (ignition
system), sistem pengisian (charging system), dan sistem penerangan
(lighting system) seperti lampu kepala/depan (headlight), lampu belakang
(tail light), lampu rem (brake light), lampu sein/tanda belok (turn signal
lights), klakson (horn) dan lampu-lampu instrumen/indikator.
Sebelum pembahasan sistem kelistrikan tersebut, terlebih dahulu
akan dijelaskan beberapa komponen elektronik, konsep dan simbol
kelistrikan yang mendukung terhadap cara kerja sistem kelistrikan pada
sepeda motor. Selain itu, akan dibahas pula beberapa contoh konkrit
aplikasi/penggunaan komponen-komponen elektronika pada sepeda
motor.
2. Arus Listrik, Tegangan dan Tahanan
Untuk lebih memahami konsep tentang listrik, maka listrik
diilustrasikan sebagai air karena memilki banyak kesamaan
karakteristiknya. Gambar 3.1 di bawah ini menunjukkan dua buah wadah
yang terhubung satu dengan lainnya melalui sebuah pipa yang
dipersempit untuk menghambat aliran.
86
Gambar 3.1 Ilustrasi karakteristik antara air dengan listrik
Tegangan (voltage) dapat diibaratkan beda ketinggian diantara
kedua wadah, yang menyebabkan terjadinya aliran air. Makin besar
perbedaan ketinggian air, makin kuat keinginan air untuk mengalir. Arus
listrik diibaratkan jumlah/volume air yang mengalir setiap detiknya,
melalui pipa. Sedangkan resistansi (tahanan) diibaratkan semua
hambatan yang dijumpai air saat ia mengalir di dalam pipa. Makin besar
pipa, makin kecil hambatan alirnya, sehingga makin besar arus air yang
mengalir. dan begitu sebaliknya.
Air yang mengalir pada suatu pipa dipengaruhi oleh besarnya
dorongan yang menyebabkan air tersebut mengalir dan besarnya
hambatan pada pipa. Besarnya dorongan untuk mengalir ditimbulkan
oleh perbedaan ketinggian air di kedua wadah, dan dalam kelistrikan
disebut tegangan atau beda potensial.
Besarnya hambatan pada pipa disebabkan banyak faktor, yaitu;
mutu permukaan dalam pipa, dan luas penampang pipa serta panjang
pipa.
Mutu permukaan pipa x panjang pipa
Hambatan alir = --------------------------------------------------
Panjang pipa
87
Berdasarkan penjelasan di atas, dapat ditentukan beberapa
persamaan karakteristik yang ada dalam kelistrikan, yaitu:
a. Hambatan alir sama dengan Resistansi ( R )
b. Mutu permukaan dalam pipa sama dengan nilai hambat jenis
(specific resistivity) dari kawat penghantar, dilambangkan dengan
(rho), yaitu nilai hambatan yang timbul akibat jenis bahan yang
digunakan sebagai penghantar.
c. Luas penampang pipa sama dengan luas penampang kawat
penghantar, dilambangkan dengan A.
d. Panjang pipa sama dengan panjang penghantar, dan
dilambangkan dengan l.
Arus listrik merupakan sejumlah elektron yang mengalir dalam tiap
detiknya pada suatu penghantar. Banyaknya elektron yang mengalir ini
ditentukan oleh dorongan yang diberikan pada elektron-elektron dan
kondisi jalan yang akan dilalui elektron-elektron tersebut. Arus listrik
dilambangkan dengan huruf I dan diukur dalam satuan Ampere.
Tegangan listrik (voltage) dapat diyatakan sebagai dorongan atau
tenaga untuk memungkinkan terjadinya aliran arus listrik. Tegangan listrik
dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
a. Tegangan listrik searah (direct current /DC)
b. Tegangan listrik bolak-balik (alternating current / AC)
Tegangan listrik DC memungkinkan arus listrik mengalir hanya
pada satu arah saja, yaitu dari titik satu ke titik lain dan nilai arus yang
mengalir adalah konstan/tetap. Sedangkan tegangan listrik AC
memungkinkan arus listrik mengalir dengan dua arah, pada tiap-tiap
setengah siklusnya. Nilainya akan berubah-ubah secara periodik.
Gambar 3.2 Arus listrik AC
88
Gambar 3.3 Arus listrik DC
Resistansi (tahanan) dapat diartikan sebagai apapun yang
menghambat aliran arus listrik dan mempengaruhi besarnya arus yang
dapat mengalir. Pada dasarnya semua material (bahan) adalah konduktor
(penghantar), namun resistansi-lah yang menyebabkan sebagian material
dikatakan isolator, karena memiliki resistansi yang besar dan sebagian
lagi disebut konduktor, karena memiliki resistansi yang kecil.
Resistansi ada pada kawat, kabel, body atau rangka sepeda
motor, namun nilainya ditekan sekecil mungkin dengan menggunakan
logam-logam tertentu yang memiliki nilai yang rendah.
Resistansi ada yang dibuat dengan sengaja untuk mengatur
besarnya arus listrik yang mengalir pada rangkaian tertentu, dan
komponen yang memiliki nilai resistansi khusus tersebut, disebut
Resistor. Resistor dibagi menjadi dua jenis :
a. Resistor tetap (fixed resistor)
b. Resistor variabel (variable resistor)
Variable resistor terdiri dari beberapa macam :
1) Rotary-type Resistor
2) LDR (Light Dependent Resistor)
3) Thermistor, terdiri dari :
a) NTC ( Negative Temperture Coeficient ) Thermistor
b) PTC ( positive Temperature Coeficient ) Thermistor
89
Pada NTC thermistor, nilai resistansi dari thermistor akan
menurun pada saat suhu meningkat, sedangkan pada PTC Thermistor,
nilai resistansinya akan meningkat seiring dengan meningkatnya suhu.
Thermistor digunakan untuk keperluan pendeteksian suhu suatu objek,
misalnya suhu oli engine, transmisi, axle dan lain-lain.
Gambar 3.4 Resistor dan simbolnya
Contoh Aplikasi Resistor pada Sepeda Motor
Hampir semua rangkaian kelistrikan pada sepeda motor terdapat
tahanan (resistor). Bentuk tahanan pada rangkaian bisa berupa tahanan
pada bola lampu atau kumparan maupun tahanan (resistor) biasa seperti
gambar 3.4 di atas. Contoh aplikasi/penggunaan resistor tetap (fixed
resistor) pada sepeda motor diantaranya bisa dilihat pada sistem tanda
belok (turn signal) yang menggunakan flasher tipe kapasitor seperti
gambar di bawah ini:
Simbol
Simbol
90
Gambar 3.5 Aplikasi resistor tetap (R) pada sepeda motor
Resistor (R) pada gambar di atas akan dialiri arus dai baterai jika
posisi plat kontak (P) dalam keadaan membuka. Dengan adanya resistor
(R) tersebut, maka aliran arus yang melewatinya akan menjadi lebih kecil
dibanding dengan arus yang mengalir melalui plat kontak (P) saat posisi
menutup. Hal ini akan berakibat lampu tanda belok (lampu sein) tidak
menyala saat arus melewati resistor tersebut walau saklar lampu sein
sedang diarahkan ke kiri maupun ke kanan.
Selanjutnya untuk contoh aplikasi/penggunaan variable resistor
pada sepeda motor diantaranya bisa dilihat pada rangkaian pengukur
bahan bakar seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.6 Aplikasi variable resistor pada sepeda motor
91
Bekerjanya variable resistor pada gambar di atas berdasarkan
tinggi rendahnya bahan bakar dalam tangki melalui perantaraan
pelampung, lengan pelampung dan lengan penghubung (moving contact
arm). Pergeseran ke kiri dan ke kanan dari lengan penghubung tersebut
akan merubah besarnya tahanan pada variable resistor.
3. Hukum Ohm (Ohm’s Law)
Hukum Ohm menerangkan hubungan antara tegangan (Voltage),
kuat arus (Ampere) dan resistansi (R). Hubungan antara tegangan (V),
kuat arus (I) dan resistansi (R) dapat dirumuskan sebagai berikut:
V = I. R atau R =
I
V
atau I =
R
V
, dimana;
V = Tegangan listrik yang diberikan pada sirkuit/rangkaian dalam
Volt (V)
I = Arus listrik yang mengalir pada sirkuit dalam Ampere (A)
R = Tahanan pada sirkuit, dalam Ohm ()
Untuk menjelaskan hubungan ketiganya tersebut dapat
diilustrasikan seperti pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.7 Rangkaian untuk menjelaskan
prinsip dari Hukum Ohm
92
Pada saat variable resistor diposisikan pada nilai resistansi
rendah, arus akan mengalir maksimal. Namun tegangan akan menurun
(mengecil). Pada saat nilai resistansi maksimal, kuat arus yang mengalir
sangat kecil namun tegangan meningkat mencapai maksimal.
Dari percobaan di atas dapat disimpulkan bahwa besarnya
tegangan berbanding terbalik dengan kuat arus yang mengalir. Atau
dengan kata lain, makin besar arus yang mengalir, makin minimum
tegangan kerja pada lintasan rangkaian dan makin kecil (makin menjauhi
tegangan baterai/sumber listrik). Makin kecil arus yang mengalir, makin
maksimal tegangan kerja (makin mendekati tegangan baterai/sumber
listrik).
Contoh Aplikasi Hukum Ohm pada Sepeda Motor
Hukum Ohm dapat digunakan untuk menentukan suatu tegangan
V, arus I atau tahanan R pada sirkuit/rangkaian kelistrikan, seperti pada
rangkaian lampu penerangan, sistem pengisian, sistem pengapian dan
sebagainya. Tegangan, arus dan tahanan tersebut dapat ditentukan
tanpa pengukuran yang aktual, bila diketahui harga dari dua faktor yang
lain.
a. Hukum ini dapat digunakan untuk menentukan besar arus yang
mengalir pada sirkuit/rangkaian bila tegangan V diberikan pada
tahanan R. Rumus Hukum Ohm yang digunakan adalah:
I =
R
V
Arus listrik = tegangan / tahanan
b. Hukum ini juga dapat digunakan untuk menghitung tegangan V
yang diperlukan agar arus I mengalir melalui tahanan R. Rumus
Hukum Ohm yang digunakan adalah:
V = I x R
Tegangan = Arus listrik x tahanan
4. Rangkaian Kelistrikan
Sistem kelistrikan pada sepeda motor terbuat dari rangkaian
kelistrikan yang berbeda-beda, namun rangkaian tersebut semuanya
berawal dan berakhir pada tempat yang sama, yaitu sumber listrik
(misalnya baterai). Lalu, apa sebenarnya rangkaian (circuit) tersebut?
93
Supaya sistem kelistrikan dapat bekerja, listrik harus dapat
mengalir dalam suatu rangkaian yang komplit/lengkap dari asal sumber
listrik melewati komponen-komponen dan kembali lagi ke sumber listrik.
Aliran listrik tersebut minimal memiliki satu lintasan tertutup, yaitu suatu
lintasan yang dimulai dari titik awal dan akan kembali lagi ke titik tersebut
tanpa terputus dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan
yang tempuh.
Jika tidak ada rangkaian, listrik tidak akan mengalir. Artinya,
setelah listrik mengalir dari terminal positif baterai kemudian melewati
komponen sistem kelistrikan, maka supaya rangkaian bisa dinyatakan
lengkap, listrik tersebut harus kembali lagi ke baterai dari arah terminal
negatifnya, yang biasa disebut massa (ground). Untuk menghemat kabel,
sambungan (connector) dan tempat, massa bisa langsung dihubungkan
ke body atau rangka besi sepeda motor atau ke mesin.
Tahanan, Arus dan Tegangan pada Rangkaian
Pada satu rangkaian kelistrikan yang terdapat pada sepeda motor
biasanya digabungkan lebih dari satu tahanan listrik atau beban.
Beberapa tahanan listrik mungkin dirangkaikan di dalam satu
rangkaian/sirkuit dengan salah satu diantar tiga metode penyambungan
berikut ini:
a. Rangkaian Seri
b. Rangkaian Paralel
c. Rangkaian Kombinasi (Seri – Paralel)
Nilai/jumlah tahanan dari seluruh tahanan yang dirangkaikan
didalam sikuit/rangkaian disebut dengan tahanan total (combined
resistance). Cara perhitungan tahanan, arus dan tegangan dari ketiga
jenis rangkaian di atas adalah berbeda-beda antara satu dengan yang
lainnya.
Rangkaian Seri
Tipe penyambungan rangkaian seri yaitu bila dua atau lebih
tahanan (R1, R2, dan R3 dan seterusnya) dirangkaikan di dalam satu
sirkuit/rangkaian seperti gambar 3. 8 di bawah ini, sehingga hanya ada
satu jalur untuk mengalirnya arus.
94
Gambar 3.8 Rangkaian seri
Pada rangkaian seri, jumlah arus yang mengalir selalu sama pada
setiap titik/tempat komponen. Sedangkan tahanan total adalah sama
dengan jumlah dari masing-masing tahanan R1, R2 dan R3.
Dengan adanya tahanan listrik di dalam sirkuit, maka bila ada
arus listrik yang mengalir akan menyebabkan tegangab turun setelah
melewati tahanan. Besarnya perubahan tegangan dengan adanya
tahanan disebut dengan penurunan tegangan (voltage drop). Pada
rangkaian seri, penjumlahan penurunan tegangan setelah melewati
tahanan akan sama dengan tegangan sumber (Vt). Adapun rumus arus
listrik, tahanan dan tegangan pada rangkaian seri adalah sebagai berikut:
Itotal = I1 = I2 = I3
Rtotal = R1 + R2 + R3
Vtotal = V1 + V2 + V3
Kuat arus I yang mengalir pada rangkaian seri besarnya sama
pada R1, R2 dan R3, sehingga dapat dihitung menjadi :
I =
total R
V
= I =
R1 R2 R3
V
95
Bila arus I mengalir pada sirkuit/rangkaian, penurunan tegangan
V1, V2 dan V3 setelah melewati R1, R2 dan R3 dihitung dengan Hukum
Ohm.
V1 = R1 x I
V2 = R2 x I
V3 = R3 x I
Berdasarkan contoh gambar 3.8 di atas besarnya masing-masing
tahanan, kuat arus dan tegangan dapat dihitung sebagai berikut:
Tahanan total Rtotal = R1 + R2 + R3
= 2 + 4 + 6
= 12
Arus listrik I I =
total R
V
I =
R1 R2 R3
V
I =
2 4 6
12V
= 1 A
Penurunan tegangan pada R1 V1 = R1 x I
= 2 x 1 A
= 2 V
Penurunan tegangan pada R2 V2 = R2 x I
= 4 x 1 A
= 4 V
Penurunan Tegangan pada R3 V3 = R3 x I
= 6 x 1 A
= 6 V
Rangkaian Paralel
Tipe penyambungan rangkaian paralel yaitu bila dua atau lebih
tahanan (R1, R2, dan R3 dan seterusnya) dirangkaikan di dalam satu
sirkuit/rangkaian seperti gambar 3. 9 di bawah ini. Salah satu dari setiap
ujung tahanan (resistor) dihubungkan ke bagian yang bertegangan tinggi
(positif) dari sirkuit dan ujung lainnya dihubungkan ke bagian yang lebih
rendah (negatif).
96
Gambar 3.9 Rangkaian paralel
Pada rangkaian paralel, tegangan sumber (baterai) V adalah
sama pada seluruh tahanan. Sedangkan jumlah arus I adalah sama
dengan jumlah arus I1, I2 dan I3 yaitu arus yang mengalir melalui
masing-masing resistor R1, R2 dan R3. Adapun rumus arus listrik,
tahanan dan tegangan pada rangkaian seri adalah sebagai berikut:
Vtotal = V1 = V2 = V3
Itotal = I1 + I2 + I3
sehingga ;
Rtotal =
R3
1
R2
1
R1
1
1
Rtotal =
R1 R2 R3
R1x R2 x R3
97
Kuat arus I yang mengalir pada R1, R2 dan R3, dapat dihitung
menjadi :
I1 =
R1
V
I2 =
R2
V
I3 =
R3
V
Berdasarkan contoh gambar 3.9 di atas besarnya masing-masing
tahanan, kuat arus dan tegangan dapat dihitung sebagai berikut:
Tahanan total Rtotal =
1 1 3
1 2 3
R R R
R xR xR
=
2 4 6
2 x4 x6
=
12
48
= 4
Arus I1 (lewat R1) I1 =
R1
V
I1 =
2
12V
= 6 A
Arus I2 (lewat R2) I2 =
R2
V
I2 =
4
12V
= 3 A
Arus I3 (lewat R3) I3 =
R3
V
I3 =
6
12V
= 2 A
Tegangan pada pada contoh gambar 3. 9 untuk masing-masing
resistor pada rangkaian paralel sama dengan tegangan baterai, yaitu
sebesar 12 V.
Rangkaian Kombinasi (Seri – Paralel)
Tipe penyambungan rangkaian kombinasi (seri – paralel) yaitu
sebuah tahanan (R1) dan dua atau lebih tahanan (R2 dan R3 dan
seterusnya) dirangkaikan di dalam satu sirkuit/rangkaian seperti gambar
98
3. 10 di bawah ini. Rangkaian seri – paralel merupakan kombinasi
(gabungan) dari rangkaian seri dan paralel dalam satu sirkuit.
Gambar 3.10 Rangkaian kombinasi (seri – paralel)
Tahanan total dalam rangkaian seri – paralel dihitung dengan
langkah sebagai berikut :
a. Menghitung tahanan pengganti (RPengganti), yaitu gabungan
tahanan R2 dan R3 yang dihubungkan secara paralel.
b. Menghitung tahanan total, yaitu gabungan tahanan R1 dan
RPengganti yang dihubungkan secara seri.
Rtotal = R1 + RPengganti = Rtotal = R1 +
R2 R3
R2 x R3
Besar arus yang mengalir melalui rangkaian dihitung :
Itotal = I1 = I2 + I3 atau I =
R2 R3
R1 R2 x R3
V V
Rtotal
+
RPengganti =
R2 R3
R2 x R3
99
Tegangan yang bekerja pada R1 (V1) dan pada R2 dan R3
(Vpengganti) dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
V1 = R1 x I
Vpengganti = RPengganti x I =
R2 R3
R2 x R3
x I
Vtotal = V1 + Vpengganti
Selanjutnya berdasarkan contoh gambar 3.10 di atas besarnya
masing-masing tahanan, kuat arus dan tegangan dapat dihitung sebagai
berikut:
Tahanan pengganti RPengganti =
R2 R3
R2 x R3
=
4 6
4 x6
=
10
24
= 2,4
Tahanan total Rtotal = R1 + RPengganti
= 2 + 2,4 = 4,4
Arus total I =
total R
V
=
4,4
12 V
= 2,727 A
Tegangan Vpengganti yang bekerja pada tahanan R1 dan R2 sebesar:
Vpenganti = Rpengganti x I
= 2,4 x 2,73 A
= 6, 55 V
Tegangan pada R1 V1 = R1 x I
= 2 x 2,727 A
= 5,45 V
Tegangan total Vtotal = V1 + Vpengganti
= 5,45 + 6,55 = 12 V
100
Arus I2 yang mengalir lewat R2 I2 = R2
Vpengganti
= 4
6,55V
= 1,6375 A
Arus I3 yang mengalir lewat R3 I3 = R3
Vpengganti
= 6
6,55V
= 1,0917 A
Contoh Aplikasi Jenis Rangkaian pada Sepeda Motor
Seperti telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, bahwa hampir
semua rangkaian kelistrikan pada sepeda motor terdapat tahanan
(resistor). Bentuk tahanan pada rangkaian bisa berupa tahanan pada
bola lampu atau kumparan maupun tahanan (resistor) biasa. Contoh
aplikasi/penggunaan jenis rangkaian, baik rangkaian seri, paralel maupun
gabungan seri - paralel pada sepeda motor bisa ditemukan dalam sistem
penerangan (lampu-lampu dan tanda belok/sein), sistem pengisian yang
menggunakan pengaturan tegangan (voltage regulator) secara elektronik,
dan sistem pengapian elektronik. Diantara contoh-contoh tersebut yaitu
sistem tanda belok (turn signal) yang menggunakan flasher tipe kapasitor
seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.11 Aplikasi jenis-jenis rangkaian
pada sepeda motor
101
Berdasarkan gambar 3.10 di atas dapat dilihat bahwa rangkaian
kelistrikan sistem tanda belok tersebut memiliki jenis rangkaian, yaitu:
a. Rangkaian kombinasi seri - paralel antara tahanan (R) dengan
kumparan L1 dan L2
b. Rangkaian paralel antara lampu sein kiri depan dengan lampu
sein kiri belakang
Sedangkan untuk menjelaskan salah satu aplikasi rangkaian seri
pada sepeda motor, lihat gambar 3.16 pada pembahasan zener diode.
Dalam gambar tersebut terdapat rangkaian seri antara R3 dan R4.
5. Diode
Gambar 3.12 Dioda dan simbolnya
Sebuah diode didefinisikan sebagai paduan dua elektroda, satu
menjadi positif (anoda) dan yang lain adalah negatif (katoda) dan hanya
mengijinkan arus mengalir dalam satu arah.
Dioda merupakan komponen semikonduktor yang berfungsi
untuk mengijinkan arus mengalir di dalam sebuah rangkaian hanya
dalarn satu arah (forward bias), yaitu dari anoda ke katoda dan
memblokirnya saat mengalir dalam arah yang berlawanan (reverse bias),
hal ini dimungkinkan oleh karena karakteristik dari silicon, atau wafer di
dalam diode.
Saat sebuah penghantar/konduktor tegangan positif di hubungkan
ke anoda dan penghantar tegangan negatif dihubungkan ke katoda, arus
mengalir melalui diode. Jika penyambungan ini dibalik, arus tidak akan
dapat mengalir sebab pemblokiran dari karakteristik silicon wafer, oleh
karena itu diode beraksi sebagai katup satu arah (check valve) dan
mengijinkan arus mengalir hanya satu arah.
102
Gambar 3.13 Contoh aplikasi penggunaan dioda
Contoh Aplikasi Diode pada Sepeda Motor
Aplikasi/penggunaan dioda pada sistem kelistrikan sepeda motor
bisa ditemukan dalam rangkaian sistem penerangan maupun sistem
pengisian yang menggunakan generator AC (alternator), seperti terlihat
pada gambar di bawah ini:
Gambar 3.14 Contoh aplikasi penggunaan diode
pada sepeda motor
Berdasarkan gambar 3.14 di atas, diode (rectifier) bekerja untuk
merubah arus AC (bolak-balik) yang dihasilkan alternator menjadi arus
Dc (searah). Arus DC ini kemudian disalurkan ke baterai dan beban
(load) seperti lampu tanda belok/sein.
103
6. Zener diode
Zener diode merupakan suatu jenis diode yang memiliki sifat
dioda hanya bila tegangan kerjanya (beda potensial diantara kedua
kakinya) belum melampaui tegangan tembusnya (breakdown voltage ).
Gambar 3.15 Zener diode dan simbolnya
Bila tegangan kerjanya melampaui tegangan tembusnya, dioda ini
akan kehilangan sifat ke-dioda-annya. Zener diode banyak digunakan
pada rangkaian regulator tegangan pada alternator.
Contoh Aplikasi Zener Diode pada Sepeda Motor
Aplikasi/penggunaan zener dioda pada sistem kelistrikan sepeda
motor bisa ditemukan dalam rangkaian sistem pengisian yang
menggunakan generator AC (alternator) dengan pengatur tegangan
(voltage regulator) secara elektronik, seperti terlihat pada gambar di
bawah ini :
Gambar 3.16 Contoh aplikasi penggunaan
zener diode pada sepeda motor
104
Berdasarkan gambar 3.16 di atas, zener diode bekerja untuk
mengaktifkan basis transistor T2 ketika tegangan yang berada diantara
R4 dan R5 telah mencapai tegangan tembus zener diode tersebut.
Dengan bekerjanya zener diode tersebut, menyebabkan arus yang
mengalir pada R1 akan cenderung mengalir ke massa lewat T2 dan
suplai arus listrik ke basis T1 terhenti. Dengan demikian rotor saat ini
tidak mendapat suplai arus listrik karena T1 tidak hidup (OFF). Rotor
alternator akan kehilangan kemagnetan, dan proses pengisian baterai
akan terhenti.
7. Transistor
Transistor merupakan kependekan dari Transfer Resistor, atau
suatu komponen elektronika yang dapat mengalirkan atau memutuskan
aliran arus yang besar dengan pengendalian arus listrik yang relatif
sangat kecil, dengan mengubah resistansi lintasannya. Kemampuannya
tersebut hampir sama dengan relay, namun transistor memiliki kelebihan
antara lain yaitu :
a. Arus pengendali pada transistor jauh lebih kecil sehingga lebih
mudah mengendalikannya.
b. Transistor tidak menggunakan kontak mekanis, sehingga tidak
menimbulkan percikan api dan lebih tahan lama.
c. Ukuran transistor relatif lebih kecil dan kompak dibanding relay.
d. Dapat bekerja pada tegangan kerja yang bervariasi.
Namun demikian, disamping mempunyai kelebihan, transistor
juga mempunyai beberapa kelemahan antara lain:
a. Kesalahan penghubungan kaki transistor akan berakibat
kerusakan permanen.
b. Panas yang dihasilkan pada transistor lebih besar sehingga bila
tidak diberi pendinginan yang cukup, akan memperpendek usia
transistor.
Terdapat dua jenis transistor, yaitu :
a. Tipe NPN
b. Tipe PNP
105
Gambar 3.17 Transistor dan simbolnya (E = emitor,
B = basis/gate, C = kolektor)
Untuk menentukan apakah suatu transistor adalah NPN atau PNP
tidak dapat secara fisik. Kita dapat melihat dari kode dan
mencocokkannya dengan Transistor handbook. Pada transistor terdapat
dua aliran arus lsitrik, yaitu arus dari kaki Basis ke Emitor ( atau
sebaliknya ) yaitu IB-E dan arus yang mengalir dari Kolektor ke Emitor (
atau sebaliknya ) yaitu IC-E.
Aplikasi/penerapan transistor dalam sistem kelistrikan banyak
digunakan sebagai saklar elektronik. Adapun cara kerja transistor secara
ringkas adalah: jika ada arus pemicu (arus kecil) yang mengalir dari Basis
ke Emitor maka arus yang besar akan mengalir dari Kolektor ke Emitor
(untuk jenis NPN) atau jika ada arus pemicu (arus kecil) dari Emitor ke
Basis, maka arus yang besar akan mengalir dari Emitor ke Kolektor
(untuk jenis PNP).
Contoh Aplikasi Transistor pada Sepeda Motor
Aplikasi/penggunaan transistor pada sistem kelistrikan sepeda
motor bisa ditemukan dalam rangkaian sistem pengapian semi transistor
maupun full transistor, sistem tanda belok yang menggunakan flasher
tipe transistor, sistem pengisian yang menggunakan pengaturan
tegangan secara elektronik, dan sebagainya. Gambar 3.18 di bawah ini
memperlihatkan aplikasi transistor pada sistem pengapian full transistor
sepeda motor: jika terminal basis TR2 mendapat sinyal dari pick up coil,
maka arus yang mengalir lewat R akan cenderung ke massa lewat
terminal C ke terminal E TR2. Akibatnya basis TR1 tidak ada arus
sehingga TR1 akan OFF, sehingga arus pada kumparan primer ignition
coil (koil pengapian) akan terputus dan akan terjadi induksi pada kedua
kumparan koil pengapian tersebut. Terjadinya induksi tersebut
menghasilkan percikan bunga api pada busi.
106
Gambar 3.18 Contoh aplikasi penggunaan
transistorpada sepeda motor
M. KAPASITOR/KONDENSOR
Kapasitor merupakan komponen listrik yang dapat menyimpan
energi listrik dalam jangka waktu tertentu. Dikatakan dalam jangka waktu
tertentu karena walaupun kapasitor diisi sejumlah muatan listrik, muatan
tersebut akan habis setelah beberapa saat, bergantung besarnya
kapasitas kapasitor. Besarnya kapasitas kapasitor diukur dalam satuan
Farad. Dalam prakteknya ukuran ini terlampau besar, sehingga
digunakan satuan yang lebih kecil seperti microfarad (F), nanofarad atau
pikofarad.
Kapasitor memiliki dua jenis yaitu:
a. Kapasitor polar
Pada kapasitor polar, adanya penentuan kutub-kutub kapasitor
bila hendak dihubungkan dengan suatu rangkaian, dan hanya
bekerja pada tegangan DC. Kapasitor polar memiliki kapasitas
yang relatif besar
b. Kapasitor non polar
Pada kapasitor non-polar tidak memiliki kutub-kutub sehingga
dapat dipasang pada posisi terbalik pada rangkaian, serta dapat
dihubungkan dengan tegangan AC. Ukuran kapasitor non polar
kebanyak relatif kecil, dengan satuan nanofarad dan pikofarad.
107
Gambar 3.19 Kapasitor
Gambar 3.20 Simbol kapasitor
108
Kapasitor memiliki tegangan kerja maksimum yang tertera pada
label di housingnya. Tegangan rangkaian listrik yang dihubungkan pada
kapasitor tidak boleh melampaui tegangan kerja maksimum kapasitor
yang bersangkutan, karena akan menyebabkan kerusakan permanen
(bahkan pada beberapa kasus, terjadi ledakan). Tegangan kerja
maksimum ini berkisar : 10V, 25V, 35V, 50V, 100V untuk kapasitor polar
dan 250V sampai 750V untuk kapasitor non-polar.
Terdapat dua ketentuan praktis tentang kapasitor, yaitu: 1)
Kapasitor yang kosong muatan bertindak seolah-olah konduktor
(penghantar), dan 2) Kapasitor yang penuh muatan bertndak seolah-olah
isolator (penyekat).
Contoh Aplikasi Kapasitor pada Sepeda Motor
Aplikasi/penggunaan kapasitor pada sistem kelistrikan sepeda
motor bisa ditemukan dalam rangkaian sistem pengapian konvensional
(menggunakan platina) , dan pengapian CDI (Capacitor Discharge
Ignition) baik CDI dengan arus DC (searah) maupun CDI dengan arus AC
(bolak balik). Gambar 3.21 di bawah ini memperlihatkan aplikasi kapasitor
pada sistem pengapian CDI arus AC :
Gambar 3.21 Contoh aplikasi penggunaan kapasitor
pada sepeda motor
109
Berdasarkan gambar di atas, kapasitor dalam CDI unit bekerja
menyimpan arus sementara (100 sampai 400 V) dari magnet yang telah
di searahkan lebih dulu oleh diode ketika SCR (Silicone Control Rectifier)
belum aktif. Setelah gerbang G pada SCR diberi arus sinyal untuk proses
pengapian, maka SCR akan aktif dan menyalurkan arus listrik dari anoda
(A) ke katoda (K). Dengan berfungsinya SCR tersebut, menyebabkan
kapasitor melepaskan arus (discharge) dengan cepat. Kemudian arus
mengalir ke kumparan primer (primary coil) koil pengapian untuk
menghasilkan tegangan sebesar 100 sampai 400 volt sebagai tegangan
induksi sendiri.
Akibat induksi diri dari kumparan primer tersebut, kemudian terjadi
induksi dalam kumparan sekunder dengan tegangan sebesar 15 KV
sampai 20 KV. Tegangan tinggi tersebut selanjutnya mengalir ke busi
dalam bentuk loncatan bunga api yang akan digunakan untuk membakar
campuran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar.
Simbol-simbol Komponen Kelistrikan
Jika rangkaian kelistrikan digambarkan dengan gambar asli benda
yang bersangkutan, maka ilustrasi dan pemahamannya bisa menjadi
cukup sulit dan rumit. Untuk itu, pada pembuatan diagram rangkaian
kelistrikan biasanya dilakukan hanya dengan membuat simbol-simbol
yang menunjukkan komponen kelistrikan dan kabel-kabel.
Beberapa simbol-simbol telah disebutkan pada pembahasan di
atas. Adapun simbol-simbol yang sering digunakan pada pembuatan
rangkaian sistem kelistrikan secara garis besar adalah sebagai berikut:
110
Tabel 1. Simbol-simbol komponen kelistrikan
SPARK PLUG
(BUSI)
GENERATOR
WIRE NOT CONNECTED
(KABEL TIDAK
TERHUBUNG
WIRE SPLICED
(KABEL
TERHUBUNG)
WIRE (KABEL)
111
N. SISTEM STARTER
Sistem starter listrik saat ini dapat ditemukan hampir disemua
jenis sepeda motor. Sistem starter pada sepeda motor berfungsi sebagai
pengganti kick starter, agar pengendara tidak perlu lagi mengengkol
kakinya untuk menghidupkan mesin. Namun demikian, pada umumnya
sepeda motor dilengkapi juga dengan kick starter.
Penggunaan kick starter biasanya dilakukan jika kondisi sistem
starter listrik sedang mengalami kerusakan atau masalah. Sebagai
contoh jika kondisi baterai lemah atau terdapat kerusakan pada motor
starter sehingga sistem starter listrik tidak dapat digunakan untuk
menghidupkan mesin, maka pengendara bisa langsung memanfaatkan
kick starter.
Secara umum sistem starter listrik terdiri dari; baterai, sekring
(fuse), kunci kontak (ignition switch), saklar starter (starter switch), saklar
magnet starter (relay starter/solenoid switch), dan motor starter. Contoh
ilustrasi posisi komponen sistem starter adalah seperti terlihat pada
gambar 3.22 di bawah ini:
Gambar 3.22 Posisi komponen sistem starter
pada salah satu contoh sepeda motor
112
1. Prinsip Kerja Motor Starter
Bekerjanya suatu motor starter mempunyai banyak persamaan
dengan generator DC, tetapi dalam arah yang sebaliknya. Motor starter
mengubah energi listrik menjadi energi mekanik (tenaga putar),
sedangkan generator DC mengubah energi mekanik menjadi energi
listrik. Dalam kenyataannya, motor DC akan menghasilkan tenaga listrik
jika diputar secara mekanik, dan generator DC dapat berputar (berfungsi)
seperti motor.
Motor bisa berputar jika diberi aliran arus berdasarkan prinsip
berikut ini:
Pada saat arus mengalir melewati konduktor (penghantar) A dan
B yang berada diantara kutub magnet, maka penghantar A dan B akan
menerima gaya dorong berdasarkan garis gaya magnet yang timbul
dengan arah seperti pada gambar 3.23 di bawah ini. Hubungan antara
arah arus, arah garis gaya magnet, dan arah gaya dorong pada
penghantar merujuk pada aturan/kaidah tangan kiri Fleming.
Gambar 3.23 Prinsip kaidah tangan kiri Fleming
Arah arus yang masuk kebalikan dengan arah yang keluar
sehingga gaya dorong yang dihasilkan juga saling berlawanan. Oleh
karena itu penghantar akan berputar saat arus tersebut mengalir. Untuk
membuat penghantar tetap berputar maka digunakan komutator dan sikat
(brush).
113
Komponen utama motor starter terdiri atas; armature coil
(kumparan jangkar), komutator, field coils (kumparan medan), dan sikatsikat
(brushes). Berdasarkan kaidah tangan kiri Fleming di atas, prinsip
kerja dari komponen-komponen utama motor starter adalah sebagai
berikut (lihat gambar 3.24 di bawah):
Armature dan field coil dihubungkan dengan baterai secara seri
melalui sikat-sikat dan komutator. Urutan aliran arusnya yaitu dari
baterai, relay starter, field coil, sikat positif, komutator, armature, sikat
negatif dan selanjutnya ke massa.
Gambar 3.24 Prinsip dasar Motor starter
Pada saat arus listrik mengalir, pole core bersama-sama field coil
akan terbangkit medan magnet. Armature yang juga dialiri arus listrik
akan timbul garis gaya magnet sesuai tanda putaran panah pada gambar
3.24. Sesuai dengan kaidah tanan kiri Fleming, armature coil sebelah kiri
akan terdorong ke atas dan yang sebelah kanannya akan terdorong ke
bawah. Dalam hal ini armature coil berfungsi sebagai kopel atau gaya
puntir, sehingga armature akan berputar. Jumlah kumparan di dalam
armature coil banyak, sehingga gaya putar yang ditimbulkan armature
coil bekerja saling menyusul. Akibatnya putaran armature akan menjadi
teratur.
114
2. Persyaratan yang harus Dipenuhi Sistem Starter
Pada umumnya sepeda motor yang dilengkapi dengan sistem
starter listrik, sumber arus yang digunakan adalah baterai. Dalam hal ini
kondisi baterai harus dapat menghasilkan tenaga putar (torque) yang
sangat besar. Selain itu ukuran baterai juga diharapkan kecil dan ringan.
Motor starter dalam sistem starter listrik harus dapat membangkitkan
torque yang besar dari sumber tenaga baterai yang terbatas. Maka untuk
itu sistem starter dilengkapi dengan motor starter arus searah (DC).
Dalam menentukan motor starter yang tepat menurut kebutuhan suatu
mesin, terdapat beberapa faktor yang perlu diperhatikan, antara lain:
a. Sifat starter
Tenaga putar (torque) yang dihasilkan motor starter akan
menambah kadar arus yang mengalir pada starter secara
proporsional (sepadan). Makin rendah putaran, makin besar arus
yang mengalir pada starter sehingga menghasilkan tenaga putar
yang besar. Begitu pula dengan tegangan yang disuplai pada
starter, jika tegangannya bertambah besar, maka kapasitasnya
akan menurun. Oleh karena itu kapasitas starter sangat erat
hubungannya dengan baterai.
b. Kecepatan putar dari mesin
Mesin tidak akan start (hidup) sebelum melakukan siklus kerjanya
berulang-ulang, yaitu langkah hisap, kompresi, pembakaran
(usaha) dan buang. Langkah pertama untuk menghidupkan
mesin, lalu memutarkannya dan menyebabkan siklus pembakaran
awal (pendahuluan). Motor starter minimal harus dapat
memutarkan mesin pada kecepatan minimum yang diperlukan
untuk memperoleh pembakaran awal.
Kecepatan putar minimum yang diperlukan untuk menghidupkan
mesin berbeda tergantung pada konstruksi (banyaknya silinder,
volume silinder, bentuk ruang bakar) dan kondisi kerjanya (suhu
dan tekanan udara, campuran udara dan bensin dan lonctan
bunga api busi), tetapi pada umumnya untuk motor bensin
berkisar antara 40 sampai 60 rpm.
c. Torque yang dihasilkan starter untuk menggerakkan mesin
Torque yang dihasilkan starter merupakan faktor penting dalam
menentukan apakah starter dapat berfungsi dengan baik atau
tidak. Setiap mesin mempunyai torque maksimum yang
dihasilkan, misal suatu mesin dengan 100 cc maksimum
torquenya adalah 0,77 kg-m.
Untuk dapat menggerakkan mesin dengan kapasitas tersebut,
diperlukan torque yang melebihi kapasitas tersebut (sampai 6
kali). Tetapi pada umumnya starter hanya mempunyai torque
yang yang tidak jauh berbeda dari torque maksimum mesin
115
tersebut, sehingga tidak akan mampu memutarkan poros engkol.
Untuk mengatasi hal ini, pada motor starter dilengkapi dengan gigi
pinion (pinion gear), sehingga momen yang dihasilkan bisa
diperbesar.
3. Komponen Motor Starter
Komponen yang berfungsi sebagai jantung dari motor adalah
armature (jangkar) dan kumparan-kumparan yang mengelilingi poros
armature dinamakan armature coil (kumparan jangkar). Pada bagian
ujung armature yang berbentuk silinder dan terdiri dari sejumlah
segmen/bagian tembaga yang dipisahkan oleh isolator mika dinamakan
commutator (komutator). Komutator berfungsi agar arus listrik bisa
mengalir secara terus menerus ke armature coil melalui carbon brushes
(sikat) yang langsung bergesekan dengannya. Adapun pembahasan lebih
terperinci dari komponen-komponen motor starter adalah sebagai berikut
(lihat gambar 3.27 di bawah ini):
a. Field coil (kumparan medan)
Field coil dibuat dari lempengan tembaga dan berfungsi untuk
membangkitkan medan magnet (nomor 2a gambar 3.27). Field
coil disambungkan secara seri dengan armature coil (kumparan
jangkar), agar arus yang melewati field coil juga mengalir ke
armature coil.
Field coil hanya terdapat pada sepeda motor yang menggunakan
motor starter tipe elektromagnet (magnet remanen/bukan
permanen). Pada sepeda motor yang menggunakan motor starter
tipe magnet permanen tidak menggunakan field coil. Motor starter
tipe magnet permanen bentuknya kompak dan bobotnya lebih
ringan, sehingga banyak digunakan pada sepeda motor kecil saat
ini (lihat gambar 3.25)
Gambar 3.25 Motor starter tipe magnet permanen
116
b. Armature
Armature terdiri atas sebatang besi yang berbentuk silindris dan
diberi slot-slot, armature shaft (poros armature), komutator serta
armature coil (kumparan armature). Armature berfungsi untuk
merubah energi listrik menjadi energi mekanik, dalam bentuk
gerak putar. (gambar 3.26 dan gambar 3.27 nomor 3 dan 3a).
Gambar 3.26 Armature
Jumlah lilitan armature coil dibuat banyak agar semakin banyak
helai-helai kawat yang mendapat gaya elektromagnetik (garis
gaya magnet), sehingga tenaga yang dihasilkan cukup besar
untuk memutarkan cankshaft (poros engkol)
c. Yoke dan pole core
Yoke (stator) berfungsi sebagai tempat untuk mengikatkan pole
core (nomor 2 dan 2b gambar 3.27). Yoke terbuat dari logam yang
berbentuk silinder. Sedangkan pole core berfungsi untuk
menopang field coil dan memperkuat medan magnet yang
ditimbulkan field coil.
d. Brush (sikat)
Brush (sikat) dibuat dari tembaga lunak, dan berfungsi untuk
meneruskan arus listrik dari field coil ke armature coil langsung ke
massa melalui komutator (nomor 10 dan 11 gambar 3.27). Untuk
motor starter tipe magnet permanen (tidak menggunakan field
117
coil), brush akan meneruskan arus listrik dari baterai langsung ke
armature kemudian ke massa melalui komutator. Motor starter
pada sepeda motor ada yang mempunyai dua buah sikat (satu
sikat posisitf dan satu sikat negatif) dan empat buah sikat (dua
sikat positif dan dua sikat negatif) tergantung dari beban mesin
yang akan diputar. Biasanya motor starter dengan empat buah
sikat hanya digunakan pada sepeda motor besar.
Pada bagian rumah motor (stator) diikatkan field coil (kumparan
medan) dan pole core (inti kutub) yang berfungsi untuk
menghasilkan medan magnet. Biasanya terdapat empat buah
pole core dan field coil yang mempunyai jumlah lilitan cukup
banyak agar medan magnet yang ditimbulkan lebih besar.
Untuk memperbesar momen putar yang dihasilkan motor
disamping dengan adanya perbandingan gigi sproket (pinion)
pada motor starter dengan gigi sproket pada crankshaft, maka
pada salah satu ujung armature terdapat gigi reduksi. Dengan gigi
reduksi perbandingan putaran yang keluar/output menjadi lebih
kecil, sehingga momen putarnya akan lebih besar.
1
Gambar 3.27
Komponen motor
starter tipe dua
brush (sikat)
1. Motor starter
2. Stator (rumah field
coil&pole core)
2a. Field coil
2b. Pole core
3. Armature
3a. Commutator
4. & 12. O-ring
5. Pinion gear (gigi
pinion)
6. Circlip
7. End plate
8. & 13. Washer
8. Brush holder
(pemegang sikat)
10 & 11Brush (sikat)
14. Bolt (baut)
15 & 17 Nut (mur)
18. Cable
19. Boot (sepatu kabel)
118
e. Starter relay/solenoid switch (saklar magnet starter)
Starter relay (solenoid switch) pada sepeda motor ada yang
sederhana dan yang mengadopsi dari starter relay yang
digunakan pada mobil seperti jenis pre-engaged starter (starter
relay langsung dipasangkan di bagian atas motor starter).
Starter relay yang sederhana maksudnya adalah sejenis relay
biasa yang hanya terdiri dari sebuah kumparan dan empat buah
terminal dan ditempatkan terpisah dari motor starter (lihat gambar
3.22 pada pembahasan sebelumnya). Starter relay ini pada
umumnya digunakan pada sepeda motor berukuran kecil.
Gambar 3.28 Relay starter sederhana dan rangkaiannya
119
Starter relay (solenoid switch) jenis pre-engaged starter umumnya
terdapat pada sepeda motor besar. Solenoid ini bertugas seperti
relay, menghubungkan arus yang besar dari baterai ke starter
motor (melalui moving contact atau plat kontak yang bisa
bergerak karena adanya kemagnetan) dengan bantuan sejumlah
kecil arus listrik yang dikontrol dari kunci kontak.
Terdapat dua kumparan dalam starter jenis pre-engaged, yaitu
pull-in coil dan holding coil. Pull-in coil bertugas menarik plunger
melawan spring (pegas) hingga kontak terhubung, dan holding
coil bertugas memegang (hold) plunger pada posisi tertarik agar
pengontakan tetap berlangsung. Shift lever (tuas penggerak)
bertugas pula untuk menggeserkan (shifting) gigi pinion (pinion
gear) motor starter ke depan hingga terkait dengan flywheel gear
(roda gila).
Gambar 3.29 Gambar potongan pre-engaged starter
120
Overrunning clutch/starter clutch (kopling starter) dan gigi pinion
bertugas menyalurkan torsi (tenaga putar) yang dihasilkan motor
starter ke flywheel (roda gila) dan mencegah terjadinya putaran
yang berlebihan (overrunning) akibat terbawa oleh berputarnya
poros motor starter saat mesin telah hidup dan perkaitan antara
gigi pinion dan flywheel masih terjadi.
4. Cara Kerja Sistem Starter
Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa secara umum sistem
starter listrik terdiri dari baterai, sekring (fuse), kunci kontak (ignition
switch), saklar/tombol starter (starter switch), relay starter, dan motor
starter. Arus yang besar (sekitar 40 ampere) akan mengalir ke motor
starter saat dihidupkan. Untuk mengalirkan arus besar tersebut,
diperlukan kabel yang tebal (besar) langsung dari baterai menuju motor
tanpa lewat starter switch agar kontaknya tidak meleleh ketika ditekan.
Oleh karena itu, dalam rangkaian sistem starter dilengkapi relay starter
atau solenoid switch.
a. Cara Kerja Sistem Starter Dengan Starter Relay Sederhana
Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa sistem starter
dengan relay starter sederhana banyak digunakan bahwa sepeda
motor berukuran kecil (sepeda motor dengan mesin yang
berkapasitas 200 cc ke bawah). Sepeda motor jenis ini banyak
dijumpai di kalangan masyarakat yang banyak digunakan sebagai
alat transportasi keluarga. Gambar 3.30 di bawah ini adalah
contoh rangkaian sistem starter dengan relay starter sederhana
yang digunakan pada salah satu tipe sepeda motor Honda. Pada
gambar tersebut sistem starternya telah dilengkapi dengan sistem
pengaman. Penjelesan tentang sistem pengaman akan dibahas
lebih detil pada bagian 5 (inovasi sistem starter).
121
Gambar 3.30 Rangkaian sistem starter dengan
starter relay sederhana
Adapun cara kerjanya adalah sebagai berikut:
Pada saat starter switch (tombol starter) ditekan, arus dari baterai
akan mengalir ke kumparan relay starter melalui ignition switch
(kunci kontak) terus ke massa. Dalam hal ini arus akan sampai ke
massa jika posisi kopling sedang ditekan atau posisi gigi transmisi
posisi netral (saklar kopling atau saklar neutral menghubungkan
arus dari kumparan relay starter ke massa). Bagi sepeda motor
dengan sistem starter yang tidak dilengkapi dengan sistem
pengaman, maka aliran arusnya dari tombol starter --------- ke
kumparan relay starter ---------- ke massa.
Arus yang dialirkan ke kumparan relay ini cukup kecil sehingga
tidak akan membuat kontak pada tombol starter kelebihan beban.
Setelah arus sampai ke massa, pada kumparan relay starter
terjadi kemagnetan. Hal ini akan menyebabkan plat kontak pada
relay starter tertarik (menutup), sehingga arus yang besar
langsung dari baterai mengalir menuju motor starter. Selanjutnya
motor starter tersebut akan berputar untuk menghidupkan mesin
sesuai prinsip kerja motor starter yang telah dijelaskan
sebelumnya
122
b. Cara Kerja Sistem Starter Dengan Starter Relay Jenis Pre-
Engaged
Sistem starter jenis pre-engaged banyak digunakan untuk sepeda
motor berukuran besar. Salah sepeda motor yang menggunakan
sistem starter jenis ini adalah sepeda motor BMW. Karena
mengadopsi dari mobil maka cara kerjanya juga sama dengan
sistem starter jenis pre-engaged yang digunakan pada mobil.
Rangkaian sistem starter jenis pre-engaged bisa dilihat pada
gambar 3.31 di bawah ini :
Gambar 3.31 Rangkaian sistem starter
jenis pre-engaged starter
Cara kerjanya adalah sebagai berikut:
Pada saat kunci kontak OFF, tidak ada arus yang mengalir ke
dalam solenoid (starter relay) maupun motor starter. Arus dari
baterai akan stand-by (berhenti) pada contact point (titik kontak)
sebelah atas (lihat gambar 3.31). gigi pinion (pinion gear) tidak
terkait dengan flywheel.
Pada saat kunci kontak di-ON-kan, arus listrik akan mengalir ke
pull in coil dan hold in coil secara bersamaan. Selanjutnya pull in
coil akan menarik plunger ke arah kanan dan hold in coil akan
menahan plunger pada posisi terakhirnya. Dalam rangkaian
sistem starter ini, pull ini coil terpasang seri dengan field coil
sehingga arus yang keluar dari pull in coil akan diteruskan ke field
123
coil terus ke massa. Untuk lebih jelas lagi aliran arusnya adalah
sebagai berikut :
Baterai ------ kunci kontak ------ terminal 50 ------ hold in coil ------
massa
Baterai ------ kunci kontak ------ terminal 50 ------ pull ini coil ------
field coil ----sikat positif ------ armature ------ sikat negatif ------
massa.
Oleh karena arus yang mengalir ke field coil pada saat ini masih
kecil, maka armature akan berputar lambat untuk memungkinkan
terjadinya perkaitan gigi pinion dengan flywheel secara lembut.
Pada saat ini moving contact belum berhubungan dengan contact
point (lihat gambar 3.32).
Gambar 3.32 Rangkaian sistem starter jenis pre-engaged
starter saat kunci kontak dihubungkan
Pada saat yang bersamaan, pergerakan plunger juga akan
menyebabkan shift lever (tuan penggerak/pengungkit) tertarik
sehingga gigi pinion akan bergeser ke arah flywheel. Bila gigi
pinion sudah berkaitan penuh dengan flywheel, moving contact
akan menutup contact point sehingga arus besar dari baterai yang
telah stand by pada contact point sebelah atas akan mengalir
langsung ke field coil melalui terminal C. Akibatnya armature akan
124
berputar cepat dan putarannya diteruskan ke flywheel melalui
overunning clutch dan gigi pinion (lihat gambar 3.33). untuk lebih
jelas lagi aliran arusnya adalah sebagai berikut:
Baterai ------ kunci kontak ------ terminal 50 ------ hold in coil ------
massa
Baterai ------ kunci kontak ------ contact point ------ field coil ------
sikat positif ------ armature ------ sikat negatif ------ massa.
Gambar 3.33 Rangkaian sistem starter jenis pre-engaged
starter saat pinion berkaiatan penuh
Pada saat moving contact telah berhubungan dengan contact
point, maka arus dari pull in coil tidak dapat mengalir, akibatnya plunger
ditahan oleh kemagnetan hold in coil saja. Jika mesin sudah mulai hidup,
flywheel akan memutarkan armature melalui pinion karena kecepatan
putar motor starter lebih kecil dibanding kecepatan mesin. Untuk
menghindari kerusakan apada starter akibat hal tersebut, maka kopling
starter (overunning clutch) akan membebaskan dan melindungi armature
dari putaran yang berlebihan.
125
5. Inovasi Sistem Starter
Pada beberapa sepeda motor telah dilengkapi pengaman (safety)
bagi si pengendaranya, yaitu sistem starter tidak akan hidup jika tidak
sesuai kondisi atau syarat yang telah ditetapkan. Misalnya, sistem starter
tidak akan hidup jika rem depan atau rem belakang tidak ditekan. Sistem
ini biasanya ditemukan pada sepeda motor jenis scooter (misalnya
Yamaha Nouvo) yang menggunakan transmisi otomatis. Contoh
pengaman lainnya adalah sistem starter tidak akan hidup jika gigi
transmisi masuk (tidak posisi netral) atau kopling tidak ditarik/ditekan.
Ada juga sepeda motor yang akan memutuskan aliran arus pada
sistem pengapian jika sidestand (standar samping) masih kondisi
digunakan/diturunkan, sementara sepeda motor tersebut akan dijalankan
oleh pengendaranya. Rangkaian sistem starter terhubung dengan posisi
sidestand dan rangkaian posisi gigi dan unit CDI pengapian.
a. Sistem Pengaman pada Scooter
Sistem pengaman pada scooter dirancang untuk mencegah
scooter jalan sendiri bila pengendara memutar gas saat akan
menghidupkan (men-start) mesin. Dengan sistem pengaman ini,
sistem starter hanya bisa dihidupkan jika pengendara menekan
rem depan dan/atau rem belakang. Gambar 3.34 di bawah ini
memperlihatkan rangkaian sistem starter pada scooter yang
dilengkapi dengan pengaman.
Cara kerja Sistem Starter yang Menggunakan Sistem
Pengaman
Jika rem depan maupun rem belakang ditekan, maka saklar rem
depan/belakang (front/rear stop switch) akan menghubungkan
kumparan relay starter dengan saklar utama (main switch).
Gambar. 3.34 Rangkaian sistem starter scooter
126
Akibat adanya aliran arus pada kumparan relay starter, maka
dalam relay starter akan timbul kemagnetan yang akan menarik
plat kontaknya. Selanjutnya arus yang besar langsung mengalir
dari baterai menuju motor starter dan motor starter berputar.
b. Sistem Pengaman Sepeda Motor (selain Scooter)
Rangkaian sistem pengaman pada gambar di bawah ini dirancang
untuk mencegah sepeda motor jalan sendiri saat pengendara
secara tidak sengaja/tidak tahu menekan starter switch sementara
posisi kopling tidak ditekan/ditarik atau posisi gigi transimisi
sedang tidak dalam kondisi netral.
Gambar 3.35 Rangkaian sistem starter yang
dilengkapi pengaman
Cara kerja Sistem Starter yang Menggunakan Sistem
Pengaman
Berdasarkan gambar 3.35 di atas, terlihat bahwa kumparan relay
starter tidak akan mendapat arus jika posisi gigi transmisi tidak
netral atau kopling (clutch) tidak sedang ditekan/ditarik. Pada
posisi tersebut, saklar netral (neutral switch) maupun saklar
kopling (clutch switch) tidak akan menghubungkan rangkaian
relay pengaman (safety relay) ke massa. Akibatnya safety relay
tetap dalam kondisi tidak hidup (OFF) sehingga starter relay juga
tidak akan hidup walaupun starter switch ditekan. Dengan
demikian, motor starter tidak akan bisa berputar.
127
Aliran arus dari baterai menuju motor starter akan terjadi jika
posisi gigi transmisi sedang netral. Skema aliran arusnya seperti
digambarkan oleh tanda panah yang terlihat pada gambar 3.36 di
bawah ini:
Gambar 3.36 Aliran arus listrik menuju motor
starter saat gigi transmisi netral
Untuk lebih jelas lagi aliran arusnya berdasarkan gambar 3.36 di
atas adalah sebagai berikut:
Baterai ------ main switch ------ safety relay -----neutral switch -----
massa.
Baterai ------ main switch ------ safety relay ----- starter relay ------
starter switch ------ massa.
Baterai ------ plat kontak starter relay ----- motor starter ----- massa
(sehingga motor starter berputar).
Aliran arus dari baterai menuju motor starter juga akan terjadi jika
posisi kopling sedang ditekan. Skema aliran arusnya seperti
digambarkan oleh tanda panah yang terlihat pada gambar 3.37 di
bawah ini: Untuk lebih jelas lagi aliran arusnya berdasarkan
gambar 3.37 tersebut adalah sebagai berikut:
128
Baterai ------ main switch ------ safety relay -----clutch switch -----
massa.
Baterai ------ main switch ------ safety relay ----- starter relay ------
starter switch ------ massa.
Baterai ------ plat kontak starter relay ----- motor starter ----- massa
(sehingga motor starter berputar).
Gambar 3.37 Aliran arus listrik menuju motor starter
saat kopling ditekan
c. Sistem Switch Sidestand (Standar Samping)
Sistem pengaman dengan sistem switch sidestand adalah sistem
yang digunakan pada sepeda motor yang menggunakan
kombinasi tiga sistem, yaitu sistem starter, sidestand, dan sistem
pengapian. Tujuan utamanya adalah untuk memastikan agar
posisi sidestand sudah benar-benar diangkat/dikembalikan ke
posisinya (tidak digunakan untuk posisi menyandarkan sepeda
motor) sebelum motor dihidupkan/dijalankan. Ada beberapa
kondisi yang berkaitan dengan sistem pengaman ini, yaitu:
1) Jika posisi sidestand sedang diturunkan/digunakan untuk
menyandarkan sepeda motor, motor starter tidak akan bisa
dihidupkan saat pengendara menekan starter switch.
Kalaupun pengendara mencoba menghidupkan dengan kick
129
starter (bukan sistem starter listrik), sistem pengapian tidak
akan hidup kecuali posisi gigi transmisi netral.
2) Sistem pengapian akan hidup jika posisi transmisi netral atau
posisi transmisi selain netral tapi kopling ditekan.
3) Jika sidestand dicoba diturunkan kembali setelah mesin hidup,
pengapian akan mati (off) dan mesin akan mati sesaat ketika
koplingnya ditarik dan gigi transmisi diganti dari posisi netral.
O. SISTEM PENGISIAN (CHARGING SYSTEM)
Sistem kelistrikan sepeda motor seperti; sistem starter, sistem
pengapian, sistem penerangan dan peralatan instrumen kelistrikan
lainnya membutuhkan sumber listrik supaya sistem-sistem tersebut bisa
berfungsi. Energi listrik yang dapat disuplai oleh baterai sebagai sumber
listrik (bagi sepeda motor yang dilengkapi baterai) jumlahnya terbatas.
Sumber listrik dalam baterai tersebut akan habis jika terus menerus
dipakai untuk menjalankan (mensuplai) sistem kelistrikan pada sepeda
tersebut. Untuk mengatasi hal-hal tadi, maka pada sepeda motor
dilengkapi dengan sistem pengisian (charging system).
Secara umum sistem pengisian berfungsi untuk menghasilkan
energi listrik supaya bisa mengisi kembali dan mempertahankan kondisi
energi listrik pada baterai tetap stabil. Disamping itu, sistem pengisian
juga berfungsi untuk menyuplai energi listrik secara langsung ke sistemsistem
kelistrikan, khususnya bagi sepeda motor yang menggunakan
flywheel magneto (tidak dilengkapi dengan baterai). Bagi sebagian
sepeda motor yang dilengkapi baterai juga masih ada sistem-sistem
(seperti sistem lampu-lampu) yang langsung disuplai dari sistem
pengisian tanpa lewat baterai terlebih dahulu.
Komponen utama sistem pengisian adalah generator atau
alternator, rectifier (dioda), dan voltage regulator. Generator atau
alternator berfungsi untuk menghasilkan energi listrik, rectifer untuk
menyearahkan arus bolak-balik (AC) yang dihasilkan alternator menjadi
arus searah (DC), dan voltage regulator berfungsi untuk mengatur
tegangan yang disuplai ke lampu dan mengontrol arus pengisian ke
baterai sesuai dengan kondisi baterai.
130
1. Prinsip Kerja Generator
Induksi Listrik
Gambar 3.38 Prinsip terjadinya Induksi listrik
Bila suatu kawat penghantar dililitkan pada inti besi, lalu
didekatnya digerak-gerakkan sebuah magnet, maka akan timbul energi
listrik pada kawat tersebut (jarum milivoltmeter bergerak).
Timbulnya energi listrik tersebut hanya terjadi saat ujung magnet
mendekati dan menjauhi inti besi. Induksi listrik terjadi bila magnet dalam
keadaan bergerak. Saat ujung magnet mendekati inti besi, garis gaya
magnet yang mempengaruhi inti besi akan menguat, dan sebaliknya.
Perubahan kekuatan garis gaya magnet inilah yang menimbulkan induksi
listrik.
131
Aplikasi Induksi Listrik
Gambar 3.39 Posisi kawat penghantar pada 0o
Pada gambar di atas, batang kawat dibentuk sedemikian rupa,
ditopang oleh sebuah shaff (poros), dan pada ujung-ujungnya dilengkapi
dengan cincin yang disebut komutator. Melalui komutator dan brush
(sikat), dihubungkan seutas kabel. Kawat penghantar diletakkan di antara
dua kutub magnet yang tarik menarik (kutub U dan S). Berdasarkan
gambar di atas, kawat penghantar berada pada posisi terjauh dari
magnet. Oleh karena itu, kawat penghantar belum mendapat pengaruh
dari garis gaya magnet.
132
Gambar 3.40 Posisi kawat penghantar pada 90o
Pada gambar 3.40 di atas, kawat penghantar melalui daerah
dengan medan magnet terkuat karena berada pada posisi terdekat
dengan magnet. Saat ini terbangkitkan energi listrik dengan tegangan
tertinggi, yang membuat bola lampu menyala paling terang.
133
Gambar 3.41 Posisi kawat penghantar pada 180o
Pada gambar di atas, saat kawat penghantar telah mencapai posisi
tegak kembali, kawat tidak mendapat pengaruh medan magnet karena
kembali berada pada posisi terjauh dari magnet. Saat ini tidak terbangkit
energi listrik di dalam kawat penghantar, dan lampu padam.
134
2. Persyaratan yang harus Dipenuhi Sistem Pengisian
Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa fungsi sistem
pengisian secara umum adalah untuk menghasilkan energi listrik supaya
bisa mengisi kembali dan mempertahankan kondisi energi listrik pada
baterai tetap stabil. Disamping itu, sistem pengisian juga berfungsi untuk
menyuplai energi listrik secara langsung ke sistem-sistem kelistrikan,
khususnya bagi sepeda motor yang menggunakan flywheel magneto
(tidak dilengkapi dengan baterai).
Berdasarkan fungsi di atas, maka sistem pengisian yang baik
setidaknya memenuhi persyaratan berikut ini:
a. Sistem pengisian harus bisa mengisi (menyuplai) listrik dengan
baik pada berbagai tingkat/kondisi putaran mesin.
b. Sistem pengisian harus mampu mengatur tegangan listrik yang
dihasilkan agar jumkah tegangan yang diperlukan untuk sistem
kelistrikan sepeda motor tidak berlebih (overcharging).
3. Tipe Generator
Generator yang dipakai pada sistem pengisian sepeda motor
dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC), dan generator
arus bolak-balik (AC). Yang termasuk ke dalam generator AC antara lain;
generator dengan flywheel magnet dan alternator AC 3 Phase.
a. Generator DC
Prinsip kerja dari generator DC sama dengan pada motor starter
yang telah di bahas pada bagian motor starter. Dalam hal ini, jika
diberikan arus listrik maka akan berfungsi sebagai motor dan jika
diputar oleh gaya luar maka akan berfungsi menjadi generator.
Oleh karena itu, generator tipe ini sering juga disebut dinamo
starter atau self starter dinamo.
Terdapat dua jenis kumparan dalam stator, yaitu seri field coil
(terhubung dengan terminal relay starter) dan shunt field coil
(terhubung dengan regulator sistem pengisian). Ilustrasi
rangkaiannya adalah seperti terlihat pada gambar 3. .42 di bawah
ini :
Cara Kerja Sistem Pengisian Tipe Generator DC (Self Starter
Dinamo)
Pada saat starter switch (saklar starter) dihubungkan, arus akan
mengalir dari relay starter ke seri field coil terus ke armature coil
dan berakhir ke massa. Motor akan berputar untuk
memutarkan/menghidupkan mesin. Setelah mesin hidup, kontak
pada relay starter diputuskan (starter switch tidak lagi ditekan),
sehingga tidak ada lagi arus yang mengalir ke seri field coil.
135
Akibatnya motor berubah fungsi menjadi generator karena
armature coil saat ini menghasilkan arus listrik yang disalurkan ke
regulator pengisian melewati shunt field coil.
Gambar 3.42 Rangkaian sistem pengisian dengan
tipe generator DC (dinamo starter)
Sistem pengisian dengan generator DC tidak secara luas
digunakan pada sepeda motor karena tidak dapat menghasilkan gaya
putar/engkol yang tinggi serta agak kurang efisien sebagai fungsi
generatornya. Salah satu contoh yang menggunakan tipe ini adalah
mesin dua langkah (yamaha RD200).
b. Generator AC
1) Generator dengan Flywheel Magnet (Flywheel Generator)
Generator dengan flywheel magnet sering disebut sebagai
alternator sederhana yang banyak digunakan pada scooter dan
sepeda motor kecil lainnya. Flywheel magnet terdiri dari stator
dan flywheel rotor yang mempunyai magnet permanen. Stator
diikatkan ke salah satu sisi crankcase (bak engkol). Dalam
stator terdapat generating coils (kumparan pembangkit listrik).
136
Gambar 3. 43 Contoh konstruksi flywheel generator
1. Komponen-komponen flywheel generator 2. Flywheel rotor
3. Komponen-komponen stator 4. Stator plate (piringan stator)
5. Seperangkat contact breaker (platina) 6. Condenser (kapasitor)
7. Lighting coil (spool lampu) 8. Ignition coil (koil pengapian)
Catatan : Pada gambar ini ignition coil termasuk bagian dari komponen stator. Pada
mesin lainnya kemungkinan digunakan external coil, karenanya ignition
coil dalam flywheel generator diganti dengan ignition source coil yang
bentuknya hampir sama dengan lighting coil.
Terdapat beberapa tipe aplikasi/penerapan pada rangkaian
sistem pengisian sepeda motor yang menggunakan generator
AC dengan flywheel magnet ini, diantaranya;
a) Sepeda motor yang keseluruhan sistem kelistrikannya
menggunakan arus AC sehingga tidak memerlukan rectifier
untuk mengubah output pengisian menjadi arus DC.
b) Sepeda motor yang sebagian sistem kelistrikannya masih
menggunakan arus AC (seperti headlight lamp/lampu
kepala, tail light/lampu belakang, dan meter lamp) dan
sebagian kelistrikan lainnya menggunakan arus DC (seperti
horn/klakson, turn signal lamp/lampu sein). Rangkaian
sistem pengisiannya sudah dilengkapi dengan rectifier dan
regulator. Rectifier digunakan untuk mengubah sebagian
output pengisian menjadi arus DC yang akan dialirkannya
ke baterai. Regulator digunakan untuk mengatur tegangan
dan arus AC yang menuju ke sistem penerangan dan
tegangan dan arus DC yang menuju baterai.
137
Gambar. 3.44 Rangkaian sistem pengisian
dengan generator AC yang dilengkapi
rectifier dan voltage Regulator
Berdasarkan gambar 3.44 di atas, regulator akan bekerja
mengatur arus dan tegangan pengisian yang masuk ke baterai
dan mengatur tegangan yang masuk ke lampu supaya
mendekati tegangan yang konstan supaya lampu tidak
cenderung berkedip. Pengaturan tegangan dan arus tersebut
berdasarkan peran utama ZD (zener dioda) dan SCR
(thyristor). Jika tegangan dalam sistem telah mencapai
tegangan tembus (breakdown voltage) maka tegangan yang
berlebih akan dialirkan ke massa. ZD yang dipasang umumnya
mempunyai tegangan tembus sebesar 14V. Untuk lebih
memahami cara kerja ZD dan SCR tersebut, perhatikan
gambar 3.45 di bawah ini:
138
Gambar 3. 45 Rangkaian sistem pengisian yang
dilengkapi voltage regulator dan rectifier
Cara Kerja Sistem Pengisian Generator AC
Arus AC yang dihasilkan alternator disearahkan oleh rectifier
dioda. Kemudian arus DC mengalir untuk mengisi baterai. Arus
juga mengalir menuju voltage regulator jika saklar untuk
penerangan (biasanya malam hari) dihubungkan. Pada kondisi
siang hari, arus listrik yang dihasilkan lebih sedikit karena tidak
semua kumparan (coil) pada alternator digunakan.
Pada saat tegangan dalam baterai masih belum mencapai
tegangan maksimum yang ditentukan, ZD masih belum aktif
(off) sehingga SCR juga belum bekerja. Setelah tegangan yang
dihasilkan sistem pengisian naik seiring dengan naiknya
putaran mesin, dan telah mencapai tegangan tembus ZD,
maka ZD akan bekerja dari arah kebalikan (katoda ke anoda)
menuju gate pada SCR.
Selanjutnya SCR akan bekerja mengalirkan arus ke massa.
Saat ini proses pengisian ke baterai terhenti. Ketika tegangan
baterai kembali menurun akibat konsumsi arus listrik oleh
sistem kelistrikan (misalnya untuk penerangan) dan telah
berada di bawah tegangan tembus ZD, maka ZD kembali
bersifat sebagai dioda biasa. SCR akan menjadi off kembali
sehingga tidak ada aliran arus yang di buang ke massa.
Pengisian arus listrik ke baterai kembali seperti biasa. Begitu
seterusnya proses tadi akan terus berulang sehingga pengisian
baterai akan sesuai dengan yang dibutuhkan. Inilah yang
dinamakan proses pengaturan tegangan pada sistem pengisian
yang dilakukan oleh voltage regulator.
139
Alternator satu phase (single-phase alternator) merupakan
alternator yang menghasilkan arus AC satu gelombang,
masing-masing setengah siklus (180o) untuk gelombang positif
dan negatifnya (gambar 3.46 bagian A). Jika disearahkan
hanya dengan satu buah dioda, maka hanya akan
menghasilkan setengah gelombang penuh (gambar 3.46
bagian B). Untuk itu pada rangkaian sistem pengisian yang
menggunakan alternator, dipasangkan rectifier (dioda)
setidaknya 4 buah untuk menyearahkan arus yang menuju
baterai, sehingga bisa menghasilkan gelombang penuh pada
sisi positifnya walau hanya menggunakan alternator satu phase
(gambar 3.46 bagian C).
Gambar 3.46 Gelombang arus yang keluar dari alternator
Gambar 3.47 Sebuah dioda (A) dan empat buah dioda (B)
Gambar 3.48 Contoh tipe alternator 1 phase
140
2) Alternator AC 3 Phase
Perkembangan terakhir dari alternator yang digunakan pada
sepeda motor adalah dengan merubah alternator dari satu
phase menjadi 3 phase (3 gelombang). Alternator ini umumnya
dipakai pada sepeda motor ukuran menengah dan besar yang
sebagian besar telah menggunakan sistem starter listrik
sebagai perlengkapan standarnya. Output (keluaran) listrik dari
alternator membentuk gelombang yang saling menyusul,
sehingga outputnya bisa lebih lembut dan stabil. Hal ini akan
membuat output listriknya lebih tinggi dibanding alternator satu
phase.
Salah satu tipe alternator 3 phase yaitu alternator tipe magnet
permanen, yang terdiri dari magnet permanen, stator yang
membentuk cincin dengan generating coils (kumparan
pembangkit) disusun secara radial dibagian ujung luarnya, dan
rotor dengan kutub magnetnya dilekatkan didalamnya. Tipe
lainnya dari alternator 3 phase adalah yang menggunakan
elektromagnet seperti alternator pada mobil.
Gambar 3.49 Alternator 3 phase tipe
magnet permanen
141
Gambar 3.50 Alternator 3 phase tipe elekromagnetik
Alternator tipe elektromagnetik terdiri dari komponenkomponen
:
a) Stator coil: kumparan yang dibentuk dalam hubungan
delta atau bintang yang bertindak sebagai medium
terjadinya pembangkitan arus listrik di dalam alternator.
Stator coil statis terhadap housing (tidak berputar).
b) Rotor coil: merupakan kumparan elektromagnet untuk
membangkitkan gaya magnet yang akan memotong stator
coil selama berputar hingga menghasilkan arus listrik.
Rotor coil membangkitkan kemagnetan pada claw pole
selama mendapat suplai listrik dari baterai (arus listrik
eksitasi).
c) Claw pole : merupakan kutub-kutub inti kumparan rotor
(rotor coil) yang dibentuk sedemikian rupa hingga
dihasilkan gaya magnet yang lebih kuat dan
terkonsentrasi. Tiap sisi dari claw pole menghasilkan kutub
yang berbeda.
d) Brush dan slip ring: sebagai jalur masuk dan keluarnya
arus listrik eksitasi (pemicu) menuju rotor coil. Dengan
cara ini, arus listrik dari baterai dapat disalurkan ke dalam
rotor coil selama rotor berputar.
142
Pengaturan tegangan dan penyearahan arus pada sistem
pengisian alternator 3 phase pada prinsipnya sama dengan
sistem pengisian alternator satu phase seperti yang telah
dijelaskan sebelumnya. Namun dalam alternator 3 phase
disamping menggunakan pengaturan tegangan (voltage
regulator) secara elektronik menggunakan transistor dan zener
diode, juga ada yang menggunakan voltage regulator mekanik
(menggunakan contact point/platina).
P. SISTEM PENGAPIAN (IGNITION SYSTEM)
Sistem pengapian merupakan salah satu sistem kelistrikan yang
sangat penting dalam sepeda motor. Penjelasan lebih rinci tentang
sistem pengapian ini dijelaskan dalam Bab tersendiri, yaitu pada Bab IV
Q. SISTEM PENERANGAN (LIGHTING SYSTEM)
Suatu sistem yang tidak kalah pentingnya dalam sepeda motor
adalah sistem penerangan. Sistem penerangan sangat diperlukan untuk
keselamatan pengendaraan, khususnya di malam hari dan juga untuk
memberi isyarat/tanda pada kendaraan lainnya. Sistem penerangan pada
sepeda motor dibagi menjadi dua fungsi, yaitu; 1) sebagai penerangan
(illumination) dan 2) sebagai pemberi isyarat/peringatan
(signalling/warning).
Yang termasuk ke dalam fungsi penerangan antara lain:
1. Headlight (lampu kepala/depan)
2. Taillight (lampu belakang),
3. Instrument lights (lampu-lampu instrumen).
Sedangkan yang termasuk ke dalam fungsi pemberi isyarat antara
lain;
1. Brake light (lampu rem)
2. Turn signals (lampu sein/tanda belok),
3. Oil pressure dan level light (lampu tanda tekanan dan level oil)
4. Netral light (lampu netral untuk transmisi/perseneling)
5. Charging light (lampu tanda pengisian). Tidak semua sepeda
motor dilengkapi charging light.
6. Untuk sistem yang lebih komplit, misalnya pada sepeda motor
dengan sistem bahan bakar tipe injeksi (EFI) , kadang-kadang
terdapat juga hazard lamp (lampu hazard/tanda bahaya), low fuel
143
warnig (pemberi peringatan bahan bakar sudah hampir kosong),
temperature warning (pemberi peringatan suhu), electronic fault
warning (pemberi peringatan terjadinya kesalahan/masalah pada
komponen elektronik), dan sebagainya.
Contoh penempatan sistem penerangan (lighting system), baik
yang berfungsi sebagai penerangan maupun pemberi isyarat adalah
seperti pada gambar 3.51 di bawah ini:
Gambar 3.51 Penempatan sistem penerangan pada
salah satu sepeda motor
1. Lampu Kepala/Besar (Headlight)
Fungsi lampu kepala adalah untuk menerangi bagian depan dari
sepeda motor saat dijalankan pada malam hari. Selain kabel dan
konektor (sambungan), komponen-komponen sistem lampu kepala
antara lain (lihat gambar 3.51) :
144
a. Saklar lampu (lighting swicth)
Saklar lampu berfungsi untuk menghidupkan dan mematikan
lampu. Pada umumnya saklar lampu pada sepeda motor terdapat
tiga posisi, yaitu; 1) posisi OFF (posisi lampu dalam keadaan
mati/tidak hidup); 2) posisi 1 (pada posisi ini lampu yang hidup
adalah lampu kota/jarak baik depan maupun belakang), dan 3)
posisi 2 (pada posisi ini lampu yang hidup adalah lampu
kepala/besar dan lampu kota.
b. Saklar lampu Kepala (dimmer switch)
Saklar lampu kepala berfungsi untuk memindahkan posisi lampu
kepala dari posisi lampu dekat ke posisi lampu jauh aau
sebaliknya. Posisi lampu dekat biasanya digunakan untuk saat
berkendara dalam kota, sedangkan posisi lampu jauh digunakan
saat berkendara ke luar kota selama tidak ada kendaraan lain dari
arah berlawanan atau ada kendaraan lain dari arah berlawanan
namun jaraknya masih cukup jauh dari kita.
c. Bola lampu kepala (beam)
Terdapat dua tipe lampu besar atau lampu kepala (headlight),
yaitu; 1) tipe semi sealed beam, dan 2) tipe sealed beam. Lampu
kepala biasanya menggunakan low filament beam untuk posisi
lampu dekat dan high filament beam untuk posisi lampu jauh.
Penjelasan kapan saatnya menggunakan lampu dekat dan lampu
jauh sudah dibahas pada bagian saklar lampu kepala.
1) Tipe Semi Sealed Beam
Tipe semi sealed beam adalah suatu konstruksi lampu yang
dapat mengganti dengan mudah, dan cepat bola lampunya
(bulb) tanpa memerlukan penggantian secara keseluruhan jika
bola lampunya terbakar atau putus.
Bola lampu yang termasuk tipe semi sealed beam adalah:
a) Bola lampu biasa (filament tipe Tungsten)
Bola lampu biasa adalah bola lampu yang menggunakan
filamen (kawat pijar) tipe tungsten. Bola lampu jenis ini
mempunyai keterbatasan yaitu tidak bisa bekerja di atas
suhu yang telah ditentukan karena filamen bisa menguap.
Uap tersebut bisa menimbulkan endapan yaitu
membentuk lapisan seperti perak di rumah lensa kacanya
(envelope) dan pada akhirnya bisa mengurangi daya
terang lampu tersebut (menjadi suram).
145
Gambar 3.52 Konstruksi bola lampu tungsten
b) Bola lampu quartz-halogen
Pada bola lampu quartz-halogen, gas halogen tertutup
rapat didalam tabungnya, sehingga bisa terhindar dari efek
penguapan yang terjadi akibat naiknya suhu. Bola lampu
halogen cahayanya lebih terang dan putih dibanding bola
tungsten, namun lebih sensitif terhadap perubahan suhu.
Gambar 3.53 Konstruksi bola lampu halogen
146
Bola lampu quartz-halogen lebih panas dibandingkan
dengan bola lampu biasa (tungsten) saat digunakan. Masa
pakai lampu akan lebih pendek jika terdapat oli atau
gemuk yang menempel pada permukaannya. Selain itu,
kandungan garam dalam keringat manuasia dapat
menodai kacanya (quartz envelope). Oleh karena itu, bila
hendak mengganti bola lampu hindari jari-jari menyentuh
quartz envelope. Sebaiknya pegang bagian flange jika
hendak menggantinya.
2) Tipe Sealed Beam
Pada beberapa model sepeda motor generasi sebelumnya,
lampu kepalanya menggunakan tipe sealed beam. Tipe ini
terdiri dari lensa (glass lens), pemantul cahaya (glass
reflector), filamen dan gas di dalamnya. Jika ada filamen yang
rusak/terbakar, maka penggantiannya tidak dapat diganti
secara tersendir, tapi harus keseluruhannya.
Gambar 3.54 Konstruksi bola lampu tipe sealed beam
147
2. Lampu Belakang dan Rem (Tail light dan Brake light)
Lampu belakang berfungsi memberikan isyarat jarak sepeda
motor pada kendaraan lain yang berada di belakangnya ketika malam
hari. Lampu belakang pada umumnya menyala bersama dengan lampu
kecil yang berada di depan. Lampu ini sering disebut dengan lampu kota,
bahkan kadang-kadang disebut lampu senja karena biasanya sudah
mulai dinyalakan sebelum hari terlalu gelap. Untuk bagian depan disebut
lampu jarak (clereance light) dan untuk bagian belakang disebut lampu
belakang (tail light).
Sedangkan rem berfungsi untuk memberikan isyarat pada
kendaraan lain agar tidak terjadi benturan saat kendaraan mengerem.
Lampu rem pada sepeda motor biasanya digabung dengan lampu
belakang. Maksudnya dalam satu bola lampu terdapat dua filamen, yaitu
untuk lampu belakang dan lampu rem (lihat gambar 3.54 di bawah ini).
Lampu yang menyalanya lebih redup (diameter kawat filament-nya lebih
kecil) untuk lampu belakang dan lampu yang menyalanya lebih terang
(diameter kawat filament-nya lebih besar) untuk lampu rem.
Gambar 3.55 Posisi bola lampu belakang dan rem
Komponen-komponen untuk sistem lampu belakang selain kabelkabel
dan konektor antara lain (lihat gambar 3.51):
a. Saklar lampu (lighting switch)
Penjelasan saklar lampu sudah dibahas pada bagian lampu
kepala.
148
b. Lampu belakang dan dudukannya
Seperti terlihat pada gambar 3.55 di atas, bola lampu belakang
digabung langsung dengan bola lampu rem. Pemasangan bola
lampu belakang biasanya disebut dengan tipe bayonent yaitu
menempatkan bola lampu pada dudukannya, dimana posisi pasak
(pin) pada bola lampu harus masuk pada alur yang berada pada
dudukannya.
Komponen-komponen untuk sistem lampu rem selain kabel-kabel
dan konektor antara lain (lihat gambar 3.51):
a. Saklar lampu rem depan (front brake light switch)
Saklar lampu rem depan berfungsi untuk .menghubungkan arus
dari baterai ke lampu rem jika tuas/handel rem ditarik (umumnya
berada pada stang/kemudi sebelah kanan). Dengan menarik tuas
rem tersebut, maka sistem rem bagian depan akan bekerja, oleh
karena itu lampu rem harus menyala untuk memberikan
isyarat/tanda bagi pengendara lainnya.
b. Saklar lampu rem belakang (rear brake light switch)
Saklar lampu rem belakang berfungsi untuk .menghubungkan
arus dari baterai ke lampu rem jika pedal rem ditarik (umumnya
berada pada dudukan kaki sebelah kanan). Dengan menginjak
pedal rem tersebut, maka sistem rem bagian belakang akan
bekerja, oleh karena itu lampu rem harus menyala untuk
memberikan isyarat/tanda bagi pengendara lainnya.
c. Lampu rem dan dudukannya
Seperti terlihat pada gambar 3.55 di atas, bola lampu belakang
digabung langsung dengan bola lampu rem. Pemasangan bola
lampu belakang biasanya disebut dengan tipe bayonent yaitu
menempatkan bola lampu pada dudukannya, dimana posisi pasak
(pin) pada bola lampu harus masuk pada alur yang berada pada
dudukannya.
3. 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,
149
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:
Gambar 3.56 Rangkaian sistem tanda belok
dengan flasher tipe kapasitor
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)
150
Gambar 3.57 Cara kerja rangkaian sistem tanda belok
dengan flasher tipe kapasitor (1)
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).
Gambar 3.58 Cara kerja rangkaian sistem tanda belok
dengan flasher tipe kapasitor (2)
151
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).
Gambar 3.59 Konstruksi bimetal
152
Gambar 3.60 Rangkaian sistem tanda belok
dengan tipe bimetal
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.
Gambar 3.61 Cara kerja rangkaian sistem tanda
belok dengan tipe bimetal
153
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.
Gambar 3.62 Rangkaian sistem tanda belok
dengan tipe transistor
154
4. Klakson (Horn)
Fungsi klakson adalah untuk memberikan isyarat dengan bunyi
atau suara yang ditimbulkannya. Terdapat beberapa tipe klakson, yaitu;
1) Klakson listrik, 2) klakson udara, dan 3) klakson hampa udara.
Klakson listrik terdiri atas diafragma (diaphragm), lilitan kawat
(coil), kontak platina (contact), dan pemutus (armature). Konstruksi
klakson listrik seperti diperlihatkan pada gambar 3. 63 dibawah ini.
Gambar 3.63 Konstruksi klakson listrik
155
Klakson yang banyak digunakan pada sepeda motor adalah
klakson listrik . Salah satu contoh rangkaian sistem klakson listrik adalah
seperti terlihat pada gambar 3.64 di bawah ini :
Gambar 3.64 Rangkaian klakson listrik
Cara kerja klakson listrik
Saat saklar klakson ditekan, arus dari baterai mengalir melalui
saklar klakson, terus ke coil (solenoid), menuju platina dan selanjutnya ke
massa. Solenoid menjadi magnet dan menarik armature. Kemudian
armature membukakan platina sehingga arus ke massa terputus.
Dengan terputusnya arus tersebut, kemagnetan pada solenpid
hilang, sehingga armature kembali ke posisi semula. Hal ini
menyebabkan platina menutup kembali untuk menghubungkaan arus ke
massa. Proses ini berlangsung cepat, dan diafragma membuat armature
bergetar lebih cepat lagi, sehingga menghasilkan resonansi suara.
5. Sistem Instrumentasi dan Tanda Peringatan (Instrumentation
and Warning System)
Yang dimaksud dengan instrumentasi adalah perlengkapan
sepeda motor berupa alat ukur yang memberikan informasi kepada
pengendara tentang keadaan sepeda motor tersebut. Sistem
instrumentasi pada sepeda motor tidak sama jumlahnya, mulai dari
sepeda motor dengan instrumentasi sederhana sampai sepeda motor
yang dilengkapi dengan instrumen yang banyak. Sistem instrumentasi
yang lengkap antara lain terdiri dari; speedometer (pengukur kecepatan
kendaraan), tachometer (pengukur putaran mesin), ammeter (pengukur
arus listrik), voltmeter (pengukur tegangan listrik), clock (jam), fuel and
temperature gauges (pengukur suhu dan bahan bakar), oil pressure
gauge (pengkur tekanan oli) dan sebagainya.
156
Sama halnya dengan sistem instrumentasi, sistem tanda
peringatan (warning system) pada sepeda motor juga tidak sama
jumlahnya. Kebanyakan model sepeda motor generasi sekarang, lampulampu
tanda peringatan disusun dan dipasangkan pada suatu tampilan
(display) lengkap yang akan menampilkan status/keadaan dan kondisi
umum dari mesin.
Pada beberapa model, instrumentasi di dihubungkan dengan
central control unit (unit pengontrol) yang akan memonitor seluruh aspek
dari mesin dan fungsi sistem kelistrikan saat mesin dijalankan.
Informasinya diperoleh dari berbagai swicth (saklar) dan sensor. Jika
dalam sistem muncul kesalahan (terdapat masalah) akan ditampilkan
dalam bentuk warning light (lampu tanda peringatan) atau dalam panel
LCD (liquid crystal display) bagi beberapa model sepeda motor.
a. Speedometer
Speedometer adalah alat untuk memberikan informasi kepada
pengendara tentang kecepatan kendaraan (sepeda motor).
Speedometer pada sepeda motor ada yang digerakkan secara
mekanik, yaitu kawat baja (kabel speedometer) dan secara
elektronik. Speedometer yang digerakkan oleh kabel biasanya
dihubungkan ke gigi penggerak pada roda depan, tetapi ada juga
yang dihubungkan ke output shaft (poros output)
transmisi/persneling untuk mendapatkan putarannya.
Gambar 3.65 Contoh rangkaian
speedometer elektronik
157
Pada bagian speedometernya terdapat magnet permanen yang
diputar oleh kabel tersebut. Penunjukkan jarum kecepatan
berdasarkan atas kekuatan medan magnet yang berputar, dan
diterima oleh sebuah piringan besi non magnet yang dipasang
berhadapan dengannya.
Pada speedometer elektronik, sensor pulsa mengirimkan sinyal
setiap putaran yang diperoleh dari sproket depan atau output
shaft ke unit pengontrol. Hasilnya akan ditampilkan pada panel.
b. Switch (Saklar) pada Sistem Tanda Peringatan
Saklar-sakar yang terdapat pada sistem tanda peringatan
umumnya digerakkan secara mekanik atau langsung digerakkan
secara manual (oleh tangan) untuk menghidup-matikan
(ONN/OFF) suatu sistem. Diantara saklar-saklar yang termasuk
ke dalam sistem tanda peringatan adalah:
1) Neutral Switch (Saklar Netral)
Hampir semua sepeda motor dilengkapi dengan netral switch
(saklar yang menunjukkan gigi transmisi posisi sedang netral)
untuk mengontrol lampu peringatan pada panel instrumen.
Umumnya neutral switch diskrupkan ke rumah transmisi. Pada
saat gigi transmisi netral, kontak pada saklar akan tertekan
(tertutup) dan membuat lampu peringatan di-massa-kan
sehingga menyala.
Pada sepeda motor yang dilengkapi sistem pengaman, neutral
switch juga digunakan untuk mencegah sistem starter tidak
bisa dihidupkan jika posisi transmisi sedang masuk gigi
(penjelasan detil sudah dibahas pada bagian sistem starter
bagian 5 yaitu inovasi sistem starter).
2) Clutch switch (Saklar Kopling)
Clutch switch merupakan tipe plunger dan dipasang pada
bagian clutch lever (tuas kopling). Pada sepeda motor yang
dilengkapi sistem pengaman, clutch switch juga digunakan
untuk mencegah sistem starter tidak bisa dihidupkan jika
kopling tidak ditarik (penjelasan detil sudah dibahas pada
bagian sistem starter bagian 5 yaitu inovasi sistem starter).
3) Sidestand switch (Saklar Standar samping)
Sidestand switch juga merupakan bagaian dari sistem
pengaman yang dirancang agar sepeda motor tidak bisa
dijalankan jika sidestand-nya sedang pada posisi
diturunkan/digunakan untuk menyandarkan sepeda motor
(penjelasan detil sudah dibahas pada bagian sistem starter
bagian 5 yaitu inovasi sistem starter). Tipe sidestand switch
bisa tipe plunger maupun rotari yang dipasangkan.
158
Secara sederhana kombinasi hubungan antara neutral switch,
clutch switch dan side stand switch yang berfungsi sebagai
pengaman dapat dilihat dalam gambar 3.66 di bawah ini:
Gambar 3.66 Rangkaian neutral, clutch,
dan sidestand switch
Berdasarkan gambar 3.66 di atas, dapat diambil kesimpulan
bahwa rangkaian starter relay pada sistem starter baru bisa
dihubungkan ke massa jika clutch switch dan kickdown switch
posisi menutup atau neutral switch saja yang menutup. Clucth
switch menutup jika kopling sedang ditarik, sidestand switch
menutup jika posisi sidestand sedang dinaikkan (tidak sedang
dipakai untuk menyandarkan sepdea motor). Sedangkan
neutral swicth menutup kalau posisi gigi transmisi sedang
netral (i transmisi tidak masuk gigi).
4) Brake light switch (saklar lampu rem)
Fungsi brake light switch adalah untuk menghidupkan lampu
rem ketika rem depan atau rem belakang sedang digunakan.
Saklar rem depan biasanya tipe pressure switch (saklar
tekanan) yang digerakkan oleh sistem hidrolik rem depan.
Sedangkan saklar rem belakang biasanya tipe plunger yang
digerakkan melalui pegas pedal rem belakang, dan dapat
distel sesuai ketinggian pedal dan jarak bebas rem.
159
Gambar 3.67 Saklar rem belakang (A = saklar rem belakang
tipe plunger, B = pegas, dan C = pedal rem)
Gambar 3.68 Rangkaian sistem lampu rem
160
Berdasarkan gambar di atas, jika pedal rem ditarik/ditekan,
maka saklar rem akan menutup yang akan menghubungkan
arus dari baterai ke massa melalui lampu rem. Akibanya
lampu rem akan menyala.
6. Sumber Listrik Sistem Penerangan
Sumber listrik untuk sistem penerangan dapat dibedakan menjadi
beberapa tipe, diantaranya:
a. Sumber Listrik AC dengan Pengontrolan pada Main Switch
(Saklar Utama)
Sistem penerangan pada tipe ini hampir semuanya menggunakan
arus listrik AC, kecuali peralatan pemberi isyarat (seperti lampu
sein). Sistem ini digunakan pada motor-motor kecil yang
menggunakan flywheel magnet (gambar 3.69).
Gambar 3.69 Rangkaian sistem penerangan dengan
sumber listrik AC dengan pengontrolan
pada main switch
Lampu-lampu akan menyala jika mesin sedang hidup dengan
posisi main switch (saklar utama) pada nomor II dan atau nomor
III. Pada sistem ini tidak ada pengaturan arus dan tegangan yang
keluar dari flywheel magnet. Oleh karena itu, pada kecepatan
rendah, output listrik terbatas dan lampu menyala agak suram.
Sedangkan pada kecepatan tinggi, lampu-lampu akan cenderung
lebih terang.
161
b. Sumber Listrik AC dan DC dengan Pengontrolan pada Lamp
Switch (Saklar Lampu)
Sistem penerangan tipe ini menggunakan sumber listrik DC dari
baterai untuk lampu sein, lampu belakang, dan lampu pada
dashboard. Sumber listrik AC digunakan untuk lampu kepala.
Gambar 3.70 Rangkaian sistem penerangan dengan sumber
listrik AC dengan pengontrolan pada main switch
Pengontrolan lampu-lampu dilakukan secara terpisah pada saklar
lampunya. Untuk lampu belakang, lampu sein, dan lampu
dashboard, bisa dihidup-matikan oleh saklar utama seperti terlihat
pada gambar 3.70 di atas.
c. Sumber Listrik AC dengan pengontrolan pada Regulator
Sistem penerangan dengan pengontrolan sumber listrik
menggunakan regulator dan penyearahan arus oleh rectifer
meupakan tipe yang banyak digunakan pada sepeda motor saat
ini. Arus dan tegangan yang keluar sumber listrik AC tersebut
digunakan untuk lampu kepala, lampu belakang, lampu rem,
lampu dashboard dan sebagainya. Namun dalam penggunaan
lampu-lampu tadi, tegangannya dikontrol oleh regulator sehingga
bisa memperpanjang umur pakainya.
162
Gambar 3.71 Rangkaian sistem penerangan dengan
sumber listrik AC yang dikontrol regulator
d. Sumber listrik DC
Sistem penerangan dengan sumber listrik DC banyak digunakan
pada sepeda motor sedang sampai besar. Semua lampu-lampu
sumber listriknya berasal dari baterai. Jika dihasilkan tegangan
yang lebih besar (misalnya pada putaran tinggi), daya listriknya
bisa langsung digunakan untuk sistem penerangan karena semua
output listriknya sudah dalam arus DC.
7. 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.
163
Gambar 3.72 Rangkaian sistem penerangan model
Amerika/Kanada (tidak dilengkapi saklar lampu)
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:
Gambar 3.73 Rangkaian sistem penerangan model Eropa dan
sebagian Asia (dilengkapi dengan saklar lampu)
164
R. PEMERIKSAAN DAN PERBAIKAN SISTEM KELISTRIKAN
Pembahasan pemeriksaan dan perbaikan sistem kelistrikan
dijelaskan setelah selesai membahas secara keseluruhan bagian
kelistrikan sepeda motor. Pembahasan sistem kelistrikan masih berlanjut
sampai Bab IV (sistem pengapian), sedangkan pembahasan dan
pemeriksaan sistem kelistrikan dibahas pada Bab V.
SOAL-SOAL LATIHAN BAB III
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)?
DAFTAR PUSTAKA
Agus Setiyono dan Supriyadi, dkk. 1995. Buku Panduan Teknik Reparasi
dan Servis Bengkel Sepeda Motor. Solo: CV Bahagia Pekalongan
____. AHM (PT Astra Honda Motor). Pengetahuan Produk. Jakarta: Astra
Honda Training Centre.
AHM ____. Buku Pedoman reparasi Honda Supra X 125. Jakarta: PT.
Astra Honda Motor
AHM ____. Buku Pedoman reparasi Honda Astrea Prima. Jakarta: PT.
Astra Honda Motor
AHM ____. Buku Pedoman reparasi Honda Mega Pro. Jakarta: PT. Astra
Honda Motor
AHM ____. Buku Pedoman reparasi Honda PGM-FI Supra X 125.
Jakarta: PT. Astra Honda Motor
Bagian Publikasi Teknik (2002). Service Manual Yamaha Nouvo.
Indonesia: PT. Yamaha Motor Kencana indonesia
Boentarto. 1993. Cara Pemeriksaan Penyetelan dan Perawatan Sepeda
Motor. Yogyakarta: Penerbit Andi
Boentarto. 1995. Tanya Jawab Reparasi Sepeda Motor. Solo: CV. Aneka
Solo
Boentarto dan Dwi Haryanto. 2003. Kiat Praktis Jual Beli Sepeda Motor
Baru dan Bekas. Jakarta: Puspa swara.
B. Bisowarno. 1984. Kenalilah Sepeda Motor Anda. Bandung: Penerbit
Tarate.
Boentarto. 2002. Menghemat Bensin Sepeda Motor. Semarang: Effhar.
Bosch. ____. Bosch Spark Plugs and Spark Plug Wires ReferenceGuide.
Bosch
Coombs, Mathew (2002). Motorcycle Basics Techbook. 2nd Edition. USA:
Haynes Publishing
Daryanto. 1991. Motor Bakar untuk Mobil. Jakarta: PT.Rineka Cipta
LAMPIRAN. A
Daryanto. 2002. Teknik Reparasi dan Perawatan Sepeda Motor. Jakarta:
PT. Bumi Aksara
Daryanto. 2003. Keselamatan dan kesehatan Kerja Bengkel; Buku Acuan
untuk Siswa Sekolah Menengah Kejuruan. Jakarta: PT Rineka
Cipta.
Divisi Perawatan Sepeda Motor.____. Petunjuk Perawatan Suzuki
Shogun. Jakarta: PT. Indomobil Suzuki international
Jalius Jama.1982. Motor Bensin. Jakarta : Ghalia Indonesia.
Mas Bagong Mulyono. 2002. Kiat Membeli Sepeda Motor Bekas. Jakarta:
kawan Pustaka
M. Suratman. 2003. Servis dan Teknik Reparasi Sepeda Motor. Bandung:
CV. Pustaka Grafika
NGK Sparkplug (USA) Inc. (2006). Racing Sparkplugs for Performance
Aplications. Http://www.ngksparkplugs.com Diakses pada Tanggal
12 April 2007.
R.S.Northop. 1995. Teknik Sepeda Motor. Bandung: Pustaka Setia
Saiman dan Boentarto. 1995. Teknik Servis Mesin 2 Langkah. Solo: CV
gunung Mas-Pekalongan.
Solihin, Iin dan Mulyadi (2003). Perbaikan Sistem Kelistrikan Otomotif .
Bandung: Armico
Sri dadi hardjono. 1997. Pertolongan Pertama pada Sepeda Motor.
Jakarta: puspa swara. Anggota IKAPI
Sudarminto. 1970. Motor Bakar untuk STM Bagian Mesin dan Umum.
Bandung: carya remadja
Suratman, M, Drs (2003). Servis dan Teknik Reparasi Sepeda Motor.
Bandung: CV Pustaka Grafika
TAM ____. Materi Pelajaran Engine Group Step 2. Jakarta: PT. Toyota
Astra Motor
TAM ____. Training Manual Gasoline Engine Step 2. Jakarta: PT. Toyota
Astra Motor Taslim Rudatin, dkk. 1987. Teknik Reparasi Mesin-
Mesin Mobil dan Motor. Pekalongan: CV. Bahagia Batang
Taufan, Mohammad (2001). Volvo Basic Mechanic Training II. Jakarta:
PT. Intraco Penta, Tbk
Training Center (1995). New Step 1 Training manual. Jakarta: PT. Toyota
Astra Motor.
____. Yamaha Technical Academy. YAMAHA MOTOR CO.LTD.
Yaswaki Kiyaku dan DM. Murdhana. 1994. Cara Praktis Merawat Sepeda
Motor. Bandung: Pustaka Setia
Yaswaki Kiyaku dan DM. Murdhana. 2003. Teknik Praktis Merawat
Sepeda Motor. Bandung: Pustaka Grafika.
YTA ____. Dasar-Dasar Sepeda Motor. Indonesia: Yamaha Motor
CO.LTD
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
Tabel 1. Daftar istilah dan singkatan
No Istilah Singk. Penjelasan
1
2
3
4
5
6
7
8
Accelerator pump
Air/fuel Ratio
Automatic Timing Unit
Bearing
Bore
Bottom Dead Center
Brake Horse Power
Camshaft
AC
A/F
Ratio
ATU
--
--
BDC
BHP
Pompa yang terdapat di
dalam karburator untuk
menaikkan jumlah bahan
bakar atau menggemukkan
campuran.
Air/fuel ratio merupakan
perbandingan berat
campuran udara/bahan bakar
yang membentuk gas yang
siap terbakar.
Adalah unit berfungsi
mempercepat timing
pembakaran.
Merupakan susunan bola
keras tersusun melingkar
untuk melancarkan putaran
sehingga tidak terjadi panas.
Diameter silinder
Posisi piston terdekat dari
poros engkol. Piston seakan
berhenti pada waktu berba-lik
arah ke posisi TDC (TMB)
Ukuran kekuatan motor
(output)
Poros putar untuk
menggerakkan katup buang
dan katup masuk, sejalan
dengan putaran mesin.
No Istilah Singk. Penjelasan
9 Compression Ignition CI Motor bakar dengan
LAMPIRAN. B
10
11
12
13
14
15
16
17
18
Compression ration
Carburattor
Charging system
Clutch
Crankshaft
Detonation
Electrolyte
Internal Combustion
Engine
Society of Automotive
Engineer
Spark Ignition
CR
Carb.
--
-
ICE
SAE
SI
pembakaran dipicu oleh
campuran bahan bakar
dengan tekanan dan
temperatur tinggi.
Perbandingan volume
ruangan silinder tambah
ruang bakar dengan volume
ruang bakar.
Merupakan komponen
berfungsi mencampurkan
bahan bakar dan udara
secara tepat.
Sistem pengisian battery dari
alternator, rectifier dan
regulator
Poros putar (poros engkol)
berfungsi merubah gerakan
turun naik piston menjadi
putaran
Pembakaran yang terjadi
pada ruang bakar, tetapi
diluar timing yang
direncanakan.
Adalah cairan (air keras)
pengisi dalam batery yang
terdiri dari asam sulfat dan air
aki.
Motor bakar dengan
pembakaran terjadi di dalam
silinder.
Standar kekentalan minyak
pelumas
Motor bakar dengan
pembakaran dipicu oleh busi.
No Istilah Singk. Penjelasan
19 Top Dead Center TDC Posisi piston terjauh dari
20
21
22
23
Direct Injection
Indirect Injection
Octane rating
Oil Injection
DI
IDI
poros engkol. Piston seakan
berhenti pada waktu berbalik
arah ke posisi terdekat dari
poros engkol. Pembakaran
tidak terjadi pada waktu posisi
terjauh, melainkan beberapa
saat sebelum TDC (bTDC).
Bila sesudah posisi TDC
disebut aTDC atau TMA
Bahan bakar diinjeksi
langsung ke ruang bakar
Bahan bakar diinjeksi melalui
chamber sebelum masuk ke
ruang bakar
Jumlah bahan octane pada
bahan bakar, dipakai sebagai
ukuran Nilai Oktan. Semakin
tinggi NO semakin tinggi
temperatur bakar (knockresistence)
Sistem pelumasan dengan
mesin, dimana minyak
pelumas diinjeksikan kedalam
mesin.
LAMPIRAN
LAMPIRAN. C
`
0 komentar:
Posting Komentar