Jelaskan susunan silinder pada motor bakar disertai gambar!

Silinder mesin atau motor umumnya berbentuk silinder dan tersusun sebaris bila terdiri dari beberapa silinder. Namun tahu kah Anda kalau sebenarnya ada bermacam-macam susunan silinder mesin. Terutama mesin multisilinder.

Silinder mesin antara mesin mobil kecil, mobil berat dan mesin pesawat terbang tentunya berbeda sesuai kegunaan dan berdasarkan fungsinya. Volume silinder pun juga mempengaruhi. Mesin sepeda motor yang cc nya kecil dengan mesin mobil yang cc nya mencapai 1000 sangat berbeda. Pembedaan susunan silinder juga dimaksudkan agar tekanan pada poros engkol dapat terbagi secara merata.

MESIN MULTISILINDER

Mesin multisilinder merupakan mesin motor dengan lebih dari satu silinder untuk menghasilkan tenaga. Silinder-silinder sebagai tempat mekanisme gerak bolak balik torak ini disusun segaris (in-line) atau susunan bentuk V (V-type) dengan sudut yang tertentu.

Dalam menentukan letak dan jumlah silinder, ada beberapa faktor-faktor penting yang menjadi pertimbangan, adalah sebagai berikut :

  • Ketersediaan tempat/ruangan yang dibutuhkan dari desain mesin, dimensi yang minim, kemudahan dalam mekanisme dan perakitan.
  • Keinginan untuk mendesain dengan massa kecil, kekakuan yang baik pada cetakan utama yang dimaksudkan untuk pemakaian liners yang lama, perakitan piston/torak dan poros engkol dengan bantalannya.
  • Keseimbangan dari gaya inersia dari perputaran dan gerakan bolak-balik massa dan momennya serta kestabilan torsi.
  • Tipe sistem pendinginan (cair atau udara)
  • Material yang digunakan untuk cetakan utama, cylinder head, gasket dan perakitan silinder dengan piston.

Jumlah silinder harus dipilih terlebih dahulu sebelum nilai daya, kecepatan mesin, gaya inersia dari massa yang berputar pada bagian dan bantalan roda gigi engkol serta kestabilan torsi. Selanjutnya adalah kebutuhan mesin untuk berjalan mulus, massa flywheel, amplitudo dari siklus poros engkol dan bagian transmisi, beban dimana elemen elastis dari suspensi ditujukan pada getaran dari massa dan body.

MESIN SEGARIS

Dengan konfigurasi seperti ini, mesin cukup menggunakan satu poros engkol dan satu garis kepala silinder. Kelebihan dari konfigurasi mesin ini yaitu mudah dipasang dan mudah diservis. Namun kelemahannya adalah mesin jenis ini memiliki tinggi yang cukup tinggi dan tenaga yang dihasilkan tidak sebesar mesin berkonfigurasi V.

Mesin sejajar 4 atau segaris 4 adalah sebuah mesin pembakaran dalam dengan empat silinder lurus dalam satu baris.

m garis

Konfigurasi mesin sejajar ini paling banyak dijumpai pada mobil-mobil dengan volume langkah 2.4 liter. Pada umumnya batas volume langkah untuk mesin segaris 4 adalah sekitar 2.7 liter. Akan tetapi pada aplikasi industri, seperti truk kecil dan traktor banyak mesin empat silinder yang digunakan dengan volume langkah lebih dari 4.6 liter.

m garis

Sebuah mesin segaris lebih mudah untuk dibuat dibandingkan dengan mesin horisontal berlawanan atau mesin V karena blok silinder dapat dibuat dari pengecoran logam tunggal serta membutuhkan camshaft dan kepala silinder yang lebh sedikit. Mesin segaris juga volumenya jauh lebih kecil daripada desain seperti radial, dan dapat diletakkan di sembarang arah. Konfigurasi sejajar lebih sederhana dibanding bentuk V.

MESIN V

Mesin V adalah konfigurasi umum untuk sebuah mesin pembakaran internal. Piston yang susunannya diatur sedemikian rupa hingga membentuk huruf V membuat mesin ini disebut mesin V.

Silinder disusun ke dalam 2 bentuk, bentuk bersudut 60 atau 90 derajat. Mesin ini menggunakan satu poros engkol. Masing-masing jurnal poros engkol digunakan untuk memasang 2 batang piston.  Lantaran memiliki 2 buah blok mesin, mesin jenis ini memiliki dua kepala silinder. Keuntungan mesin ini, yaitu memiliki tenaga yang lebih berlimpah dibanding inline silinder namun kerugiannya adalah boros BBM dan bila rusak lebih sulit diperbaiki dibanding inline.

m garis

Konfigurasi V dapat mereduksi panjang dan berat keseluruhan mesin jika dibandingkan dengan mesin yang tersusun dengan konfigurasi lurus. Rata-rata dengan V type engine pengurangan panjangmencapai 30% dan massa 20-25%. Jika diinginkan adanya pegurangan tiggi mesin, solusinya yaitu dengan mendesain V-type dengan langkah pendek. Tetapi hal ini memiliki beberapa kelemahan dalam peletakan yang meliputi pipa pembuangan, steering gear dan filter oli.

Variasi sudut dari konfigurasi V ini digunakan di berbagai mesin yang berbeda; tergantung pada jumlah silindernya, dari hal ini juga dimungkinkan adanya perbedaan besar sudut yang terasa lebih baik kinerjanya daripada besar sudut lain dalam hal stabilitas. Sudut-sudut yang sangat kecil dari konfigurasi V dapat memadukan beberapa keuntungan dari mesin V dan mesin lurus (terutama dalam hal kepadatannya) serta beberapa kelemahannya; konsep penggabungan ini dipelopori oleh Lancia, kemudian diperbarui oleh Volkswagen.

m garis

Konfigurasi V tidak hanya terdapat pada mesin mobil, melainkan ada pula pada motor seperti Harley Davidson(V2) dan juga motor balap. Setiap mesin yang menggunakan konfigurasi V memiliki ruang yang lebih simpel daripada konfigurasi segaris karena pada mesin V ruang silinder lebih sedikit 1/2 dari segaris. Contoh mesin V8 memiliki panjang setara dengan mesin 4 silinder segaris, tapi mesin 8 silinder segaris memiliki panjang 2 kali lipat V8 (tergantung volume ruang bakar tiap silinder). Mesin V memiliki bermacam konfigurasi sesuai sudut yang dibentuk. Hingga saat ini mesin V banyak digunakan pada mobil sport tapi juga pada kendaraan besar sperti truk juga. Konfigurasi yang paling sering dipakai adalah V6 (Contoh pada Nissan Fairlady), V8 (contoh pada Ford Mustang), V10 (contoh pada VW Toureg) dan V12 (contoh pada Ferrari F50). Tetapi mesin V tidak menjamin memiliki tenaga lebih besar. Umumnya kendaraan bermesin V memiliki cc besar sehingga perlu penghematan ruang mesin. Pada umumnya mesin V dibantu oleh supercharger dan turbocharger.

MESIN BOXER

m garis

Sebuah mesin flat (flat engine) adalah sebuah mesin pembakaran dalam dimana silindernya disusun dalam konfigurasi mendatar horisontal berlawanan. Dapat pula digambarkan sebagai mesin V 180 derajat dimana silinder yang berlawanan dihubungkan dengan satu tap engkol atau engkol yang berbeda, yang secara lebih detail dapat dibedakan sebagai berikut :

  • Mesin Boxer (juga dikenal dengan mesin berlawnaan horisontal), dimana piston-piston yang bersesuaian dihubungkan pada pin engkol yang berbeda dan mencapai TMA secara simultan. Konsep ini berbeda dengan mesin dengan piston berlawanan.
  • Mesin V 180°, dimana piston yang bersesuaian dihubungkan pada satu pin engkol

m garis

Tipe ini menjadi superior dalam hal getaran dibanding mesin in-line, tetapi memiliki kelemahan, dikarenakan memiliki 2 ruang silinder sehingga membutuhkan 2 kali jumlah camshaft dibanding in-line dan crankshaft lebih rumit untuk dibuat. Keuntungan mesin Boxer ini adalah memiliki titik berat yang rendah, sehingga memberikan stabilitas dan pengendalian yang lebih baik. Dengan bentuk ini, mesin Boxer sesuai untuk peletakan tipe mesin tengah atau mesin belakang. Pada mesin belakang, memungkinkan bodi ekor yang lebih rendah, sedangkan pada mesin depan akan menyulitkan roda depan untuk dikemudikan.. Tetapi masalah mesin depan ini dapat diatasi dengan pengaturan peletakan transimisi dan mekanisme penggerak roda yang diletakkan diantara poros roda depan dan belakang. Kelebihan mesin Boxer lainnya adalah kesetimbangan yang baik karena momentum masing-masing piston diimbangi oleh gerakan piston yang berlawanan. Akan tetapi mesin Boxer cenderung menghasilkan suara yang lebih bising dibanding in-line dan tipe V karena gemeretak katup tidak diredam begitu baik. Disi lain, mesin Boxer lebih lebar ukurannya dan lebih mahal dalam pembuatannya, sehingga tidak begitu banyak digunakan oleh perusahaan otomotif.

Desain yang terbuka dari mesin ini memungkinkan pendinginan udara yang sama baiknya dengan pendinginan air. Pada pendinginan udara fin seringkali dipasangkan pada sisi luar blok silinder untuk memperbaiki efek pendinginan mesin. Contoh peletakan posisi piston mesin Boxer :

  • Mesin Belakang pada Mesin VW (pandangan atas)

m garis

  • Mesin Depan pada Mesin Subaru (pandangan atas)

m garisMESIN RADIAL

m garis

Mesin radial adalah konfigurasi mesin pembakaran dalam dimana silinder mengarah keluar dari titik pusat poros engkol seperti halnya ruji pada sebuah roda. Konfigurasi ini merupakan mesin torak, dan sering digunakan pada mesin pesawat terbang sebelum digantikan oleh mesin turbo.

Silinder dihubungkan pada poros engkol dengan rangkaian master-and-articulating-rod. Satu silinder memiliki sebuah master rod yang dipasangkan langsung dengan poros engkol. Mesin radial dibuat dengan jumlah silinder ganjil untuk memberikan urutan pengapian yang lebih baik dan hubungannya dengan kehalusan serta getaran yang minim.

Multi-row radials

Sebenarnya mesin radial hanya memiliki satu baris silinder, tetapi dengan bertambahnya kapasitas mesin maka diperlukan lebih banyak baris. Jumlah baris paling banyak tidak melebihi 2 baris, tetapi mesin radial terbesar yang pernah dibuat adalah 28 silinder 4 baris yang digunakan pada pesawat di masa PD II.

Modern radials

Paling tidak ada 3 perusahaan yang membuat mesin radial sekarang ini. Vedeneyev engines membuat model M-14P, 360 HP radial digunakan di Yakovlevs, dan Sukhoi Su-26 dan Su-29 pesawat aerobatik. Selain untuk bensin, radial juga dikembangkan untuk jenis diesel.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s