Video Sistem Bahan Bakar Bensin Konvensional/ Karburator
Materi Pelajaran Pemeliharaan Mesin Kendaraan Ringan.
Materi Pelajaran Pemeliharaan Sasis dan Pemindah Tenaga Kendaraan Ringan
Materi Pelajaran Pemeliharaan Kelistrikan Kendaraan Ringan
Materi Pelajaran Teknologi Dasar Otomotif
Materi Pelajaran Pekerjaan Dasar Teknik Otomotif
Materi Pelajaran Gambar Teknik Otomotif
PEMERIKSAAN SISTEM BAHAN BAKAR BENSIN KONVENSIONAL/ KARBURATOR
1. Pemeriksaan katup sistem cuk manual.
a. Katup cuk harus tertutup penuh pada saat tombol cuk ditarik penuh.
b. Katup cuk harus terbuka penuh waktu tombol cuk dikembalikan penuh.
2. Pemeriksaan sistem pemutus cuk
a. Hidupkan mesin
b. Lepaskan selang vakum dari membran dan periksa bahwa linkage cuk kembali
c. Pasang kembali selang vakum pada membran
Gambar1. Pemeriksaan sistem pemutus cuk |
a. Lepaskan konektor karburator
b. Ukurlah tahanan antara rumah koil dengan dari konektor karburator dan masa. Spesifikasi tahanan : 17 – 19 Ω pada 20˚ C.
c. Hidupkan mesin
d. Beberapa saat kemudian, periksa bahwa katup cuk mulai membuka dan rumah cuk panas.
e. Matikan mesin.
Gambar 2. Pemeriksaan sistem cuk otomatis |
4. Pemeriksaan pompa percepatan
Buka katup gas dan periksa bahwa bensin keluar dari nosel akselerasi.
Gambar 3. Pemeriksaan pompa percepatan |
5. Pemeriksaan dashpot
a. Setelah mesin dipanaskan, lepas selang vakum dari membran dan sumbatlah ujung selang vakum.
b. Stel putaran mesin pada 3000 rpm.
c. Lepas pedal gas
d. Periksa putaran penyetelan dashpot (2.000 ± 200 rpm)
e. Stel dashpot dengan cara memutar sekrup penyetel dashpot. Penyetelan dilakukan dalam
keadaan kipas pendingin dimatikan.
Gambar 4. Pemeriksaan Dashpot |
6. Pemeriksaan putaran idel cepat
a. Panaskan mesin hingga mencapai temperatur kerja
b. Pasanglah tachometer pada mesin.
c. Hentikan kerja cam breaker dengan cara melepas selang vakum dari cam breaker dan sumbat
ujung selang.
d. Stel cam idel cepat dengan cara : menahan katup gas sedikit terbuka, tarik fast idle cam ke atas
dan kembalikan katup gas pada posisi semula sambil menempatkan tuas throttle di atas step
ketiga dari cam.
e. Apabila kecepatan idel cepat tidak sesuai spesifikasi stel kecepatan idel tinggi dengan memutar Gambar 5. Penyetelan cam idel cepat
sekrup penyetel idel cepat.
f. Periksa kembali bahwa putaran mesin kembali ke kecepatan idle setelah pedal gas ditekan sedikit.
g. Hubungkan kembali selang vakum.
KOMPONEN SISTEM BAHAN BAKAR KONVENSIONAL/ KARBURATOR
Sistem bahan bakar berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar dan mengirim campuran tersebut dalam bentuk kabut ke ruang bakar. Dilihat dari cara pemasukan campuran udara dan bahan bakar tersebut ada dua macam. Cara pertama, masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara dihisap, disebut sistem bahan bakar konvensional sedangkan cara kedua masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara diinjeksikan, diesebut sistem injeksi bahan bakar. Sistem injeksi bahan bakar dapat dibagi menjadi sistem bahan bakar mekanik dan sistem injeksi bahan bakar secara elektronik dan biasa disebut EFI (Electronic Fuel Injection).
1. Komponen Sistem Bahan Bakar Mekanik
Komponen sistem bahan bakar konvensional terdiri atas : tangki bahan bakar, salurann bahan bakar, charcoal canister (hanya beberapa model saja), saringan bahan bakar, pompa bahan bakar, dan karburator
a. Tangki bahan bakar.
Pada umumnya tangki bahan bakar terbuat dari lembaran baja yang tipis. Penempatan tangki bahan bakar biasanya diletakkan dibagian belakang kendaraan untuk mencegah kebocoran apabila terjadi benturan. Namun ada beberapa kendaraan yang letak tangki bahan bakarnya ditengah. Bagian dalam tangki dilapisi bahan pencegah karat. Disamping itu tangki juga dilenkapi dengan penyekat (separator) untuk mencegah perubahan permukaan bahan bakar pada saat kendaraan melaju di jalan yang tidak rata. Lubang saluran masuk bahan bakar ke saluran utama terletak 2-3 cm dari dasar tangki untuk mencegah endapan dan air dalam bensin ikut terhisap ke dalam saluran.
Gambar 1.Tangki bahan bakar |
b. Saluran bahan bakar
Pada sistem bahan bakar terdapat tiga saluran bahan bakar yaitu : saluran utama yang menyalurkan bahan bakar dari tangki ke pompa bahan bakar, saluran pengembali yang menyalurkan bahan bakar kembali dari karburator ke tangki, dan saluran uap bahan bakar yang menyalurkan gas HC (uap bensin) dari dalam tangki bahan bakar ke charcoal canister. Untuk mencegah kerusakan saluran bahan bakar dilengkapi dengan pelindung. Saluran bahan bakar yang menghubungkan karburator dengan pompa bahan bakar menggunakan selang karet karena adanya getaran mesin.
c. Saringan bahan bakar
Saringan bahan bakar ditempatkan antara tangki dengan pompa bahan bakar yang berfungsi untuk menyaring kotoran atau air yang mungkin terdapat di dalam bensin. Dalam saringan terdapat elemen yang berfungsi untuk menghambat kecepatan aliran bahan bakar, mencegah masuknya air dan kotoran masuk ke karburator. Partikel kotoran yang besar mengendap di dasar saringan, sedang partikel yang kecil disaring oleh elemen.
Gambar 2. Saringan bahan bakar |
d. Pompa bahan bakar
Pompa bahan bakar yang biasa digunakan pada motor bensin adalah pompa bahan bakar mekanik dan pompa bahan bakar listrik.
Gambar 3. Pompa bahan bakar mekanik |
Pompa bahan bakar mekanik digerakkan oleh mesin itu sendiri, sedang pompa bahan bakar listrik digerakkan dengan arus listrik. Ada dua jenis pompa bahan bakar mekanik yaitu pompa bahan bakar yang dilengkapi dengan saluran pengembali dan pompa bahan bakar tanpa saluran pengembali. Namun demikian konstruksi dan cara kerjanya sama. Pada mesin-mesin terdahulu umumnya saluran pengembali ada di karburator, sedangkan mesin-mesin sekarang saluran pengembalinya ada di pompa bahan bakar.
Adapun cara kerja pompa bahan bakar mekanik dapat dijelaskan sebagai berikut :
Apabila rocker arm ditekan oleh nok, diafragma tertarik ke bawah sehingga ruang diatas diafragma menjadi hampa. Katup masuk terbuka dan bahan bakar akan mengalir ke ruang diafragma. Pada saat ini katup keluar tertutup.
Gambar 4. Pada saat pengisapan |
Pada saat nok tidak menyentuh rocker arm, diafragma bergerak ke atas sehingga bahan bakar yang ada di ruang diafragma terdorong ke luar melalui katup keluar dan terus ke karburator. Tekanan penyaluran sekitar 0,2 s.d. 0,3 kg/cm2
Gambar 5. Pada saat penyaluran |
Apabila bahan bakar pada karburator sudah cukup maka diafragma tidak terdorong ke atas oleh pegas dan pull rod pada posisi paling bawah, karena tekanan pegas sama dengan tekanan bahan bakar. Pada saat ini rocker arm tidak bekerja meskipun poros nok berputar sehingga diafragma diam dan pompa tidak bekerja.
Gambar 6. Pump idling |
Berbeda dengan pompa bahan bakar mekanik, pompa bahan bakar listrik dapat ditempatkan di mana saja dengan tujuan untuk menghindari panas dari mesin. Pompa bahan listrik langsung bekerja setelah kunci kontak di ON-kan. Jenis pompa bahan listrik bermacam-macam antara lain : model diafragma, model plunger, model sentrifugal dan sebagainya.
Gambar 7. Pompa bahan bakar listrik |
e. Charcoal canister
Charcoal canister berfungsi untuk menampung sementara uap bensin yang berasal dari ruang pelampung pada karburator dan uap bensin yang dikeluarkan dari saluran emission pada saat tekanan di dalam tangki naik karena bertambahnya temperatur di dalam internal canister agar tidak terbuang keluar. Uap bensin yang ditampung oleh charcoal canister dikirim langsung ke intake manifold, kemudian ke ruang bakar untuk dibakar pada saat mesin hidup.
Gambar 8. Charcoal canister |
2. Macam-macam Karburator
Karburator berfungsi untuk merubah bahan bakar dalam bentuk cair menjadi kabut bahan bakar dan mengalirkan ke dalam silinder sesuai dengan kebutuhan mesin. Karburator mengirim sejumlah campuran udara dan bahan bakar melalui intake manifold menuju ruang bakar sesuai dengan beban dan putaran mesin.
a. Dilihat dari tipe venturi, karburator dapat dibedakan menjadi:
1) Karburator dengan venturi tetap (fixed venturi)
Gambar 9. Karburator dengan venturi tetap |
2) Karburator variable venturi
Gambar 10. Karburator variabel venturi |
Karburator variable venturi menggunakan sistem dimana permukaan venturi dikontrol sesuai dengan banyaknya udara yang dihisap. Salah satu keistimewaan karburator tersebut adalah perubahan membukanya venturi sama saat kecepatan rendah dan sedang, serta pada beban ringan dan sedang.
Dengan alasan tersebut volume bahan bakar berubah sesuai dengan volume udara yang masuk dan tahanan udara yang masuk menjadi kecil. Dengan demikian dapat memudahkan untuk mencapai output yang tinggi. Tingkat aliran udara yang diisap melalui karburator variable venturi seperti diperlihatkan pada grafik di bawah ini.
Gambar 11. Tingkat aliran udara |
Dibanding dengan karburator fixed venturi, maka karburator variable venturi mempunyai tingkat aliran udara yang tetap (adanya tahanan pada aliran udara) yang memotong daerah full pada rpm mesin, sehingga diperoleh suatu campuran yang baik antara udara dan bahan bakar.
3) Karburator air valve venturi
Gambar 12. Karburator air valve venturi
Pada karburator air valve venturi, membukanya air valve dikontrol dengan besarnya udara yang diisap. Konstruksinya berbeda dengan karburator variable venturi, tetapi cara kerjanya sama. Karburator jenis
air valve mempunyai dasar karburator arus turun dua barrel (down draft double barrel), tetapi konstruksi dan cara kerjanya sama dengan sistem secondary yang dimodifiksai. Katup udara terpasang di dalam silinder secondary dan membukanya air valve bervariasi sesuai dengan jumlah udara yang dihisap. Kevakuman pada nosel utama dikontrol agar bekerjanya konstan. Karburator jenis ini tidak mempunyai tahanan aliran udara pada venturi sehingga keuntungannya mampu menghasilkan output yang besar. Disamping itu, membuka dan menutupnya katup throttle secara mekanik maka diafragma tidak diperlukan lagi.
b. Dilihat dari arah masuk campuran udara dan bahan bakar:
1) Karburator arus turun
Pada karburator arus turun, arah masuknya campuran udara dan bahan bakar adalah ke bawah (down draft). Karburator jenis ini banyak digunakan karena tidak ada kerugian gravitasi.
2) Karburator arus datar
Pada karburator arus datar, arah masuknya campuran udara dan bahan bakar adalah ke samping (side draft). Karburator tersebut pada umumnya digunakan pada mesin yang memiliki output yang tinggi.
c. Dilihat dari jumlah barel, karburator dapat dibedakan menjadi:
1) Karburator single barel
Gambar 13. Karburator single barel |
Pada karburator single barel, semua kebutuhan bahan bakar pada berbagai putaran mesin dilayani oleh satu barel. Padahal pada putaran mesin rendah, diameter venturi yang besar akan lebih lambat menghasilkan tenaga dibanding diameter venturi yang kecil. Sebaliknya diameter venturi yang kecil hanya mampu memenuhi kebutuhan bahan bakar pada putaran mesin tertentu, tetapi pada putaran rendah lebih cepat menghasilkan tenaga. Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka diciptakan karburator double barel.
2) Karburator double barel
Pada putaran rendah, karburator double barel cepat menghasilkan tenaga (output) karena yang bekerja hanya primary venturi yang mempunyai diameter venturi kecil. Pada putaran tinggi, baik primary maupun secondary venturi bekerja bersama-sama sehingga output yang dicapai akan tinggi karena total diameter venturinya besar. Disamping itu kecepatan aliran maksimal pada venturi karburator double barel dibanding karburator single barel lebih kecil sehingga kerugian gesekannyapun lebih kecil.
Gambar 14. Karburator Double barel
3. Prinsip kerja Karburator |
Prinsip dasar karburator sama dengan prinsip pengecatan dengan penyemprotan.
Gambar 15. Prinsip kerja karburator
Pada saat udara ditiup melalui bagian ujung pipa penyemprot, tekanan di dalam pipa akan turun (rendah). Akibatnya cairan yang ada di dalam tabung akan terhisap keluar dan membentuk partikel-partikel kecil saat terdorong oleh udara. Semakin cepat aliran udara, maka semakin rendah tekanan udara pada ujung pipa sehingga semakin banyak cairan bahan bakar yang keluar dari pipa.
Prinsip kerja karburator berdasarkan hukum-hukum fisika seperti: Qontinuitas dan Bernauli. Apabila suatu fluida mengalir melalui suatu tabung, maka banyaknya fluida atau debit aliran (Q) adalah:
Q = A.V = konstan
Q = debit aliran A = luas penampang tabung | m3/detik (m2) |
Gambar 16. hubungan antara Tekanan dengan Kecepatan |
Pada karburator terdapat daerah yang menyempit dan biasa disebut venturi yang tujuannya untuk menaikkan kecepatan aliran fluida sehingga tekanannya semakin rendah. Apabila pada tabung tersebut dipasang alat ukur kevakuman (vacuum gauge) maka akan terlihat bahwa kevakuman terbesar pada bagian yang menyempit (venturi). Pada bagian inilah yang sering dimanfaatkan untuk memasok bahan bakar pada putaran tinggi karena dapat menghasilkan volume bahan bakar dalam jumlah yang lebih banyak. Pada gambar berikut ini dapat dilihat besarnya kevakuman pada sebuah tabung yang pada bagian tengahnya terdapat venturi. Dari gambar tersebut tampak bahwa hasil pengukuran kevakuman dengan menggunakan vacuum gauge, pada bagian tengah yang ada venturinya menghasilkan kevakuman terbesar.
Perbedaan tekanan inilah yang dimanfaatkan untuk menghisap bahan bakar yang ada di ruang pelampung. Gambar berikut ini menunjukkan skema karburator sederhana yang pada prinsipnya memanfaatkan perubahan tekanan akibat adanya perubahan kecepatan.
Gambar 17. Skema Kerja |
Apabila pada venturi dihubungkan dengan ruang pelampung yang berisi bahan bakar maka bahan bakar akan terhisap masuk ke dalam silinder melalui katup masuk (intake valve) selama ada aliran udara. Adanya aliran udara terjadi pada saat motor distarter dan katup throtle (throtle valve) terbuka. Semakin lebar katup throtle terbuka maka udara yang masuk semakin banyak. Bahan bakar yang ada dalam ruang pelampung akan terhisap selama ada aliran udara masuk. Banyak sedikitnya bahan bakar yang terhisap tersebut tergantung kecepatan aliran udara masuk yang dalam hal ini dipengaruhi oleh putaran motor. Dengan demikian apabila tidak ada aliran udara masuk, maka aliran bahan bakar dari ruang pelampung ke venturi akan terhenti. Hal tersebut terjadi ketika motor dalam keadaan mati atau tidak bekerja.
Konstruksi dasar karburator dapat dilihat pada gambar di atas. Bagian karburator yang diameternya menyempit (bagian A) disebut venturi. Pada bagian ini kecepatan aliran udara yang masuk semakin tinggi sehingga kevakumannya semakin rendah. Dengan demikian pada bagian venturi bahan bakar yang dapat terhisap semakin banyak. Dalam penerapannya bagian venturi (large drop in pressure) tersebut di karburator digunakan untuk mengatur bahan bakar pada sistem kecepatan tinggi, sedang bagian yang kevakumannya rendah (small drop in pressure) digunakan untuk mengatur kebutuhan bahan bakar pada sistem stasioner (idle).