< Previous 285 Teknologi Dasar Otomotif 3. Mesin Sekrap Eretan (Planner). Mesin Planner digunakan untuk mengerjakan benda kerja yang panjang dan besar (berat). Benda kerja dipasang pada eretan yang melakukan gerak bolak-balik, sedangkan pahat membuat gerakan ingsutan dan gerak penyetelan. Lebar benda ditentukan oleh jarak antar tiang – tiang mesin. C. Prinsip Dasar Pemotongan Pahat bergerak maju mundur, benda kerja bergerak ke arah melintang. Pemotongan hanya terjadi pada gerak langkah maju, pada saat langkah mundur benda kerja bergeser Bentuk Pahat Sekrap a. Pahat sekrap kasar lurus b. Pahat sekrap kasar lengkung c. pahat sekrap datar d. pahat sekrap runcing Gambar 10.33 Mesin Sekrap eretan Gambar 10.34 Gerakan pahat Sekrap 286 Teknologi Dasar Otomotif e. pahat sekrap sisi f. pahat sekrap sisi kasar g. pahat sekrap sisi datar h. Pahat sekrap profil Geometri pahat sekrap α = sudut bebas β = sudut mata potong (baji) γ = sudut buang δ = sudut potong (α + β) c. Rangkuman 10 Mesin bubut adalah salah satu mesin perkakas yang paling banyak digunakan dibengkel-bengkel karena memiliki fungsi yang bervariasi dalam pengerjaan berbagai bentuk benda kerja, seperti membentuk benda bulat, membentuk bidang datar, mengebor, mengulir, membentuk tirus, memotong mengartel, serta membentuk benda-benda bersegi variasi. Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth of cut). 287 Teknologi Dasar Otomotif Cutting Speed (kecepatan pemotongan) dapat didefinisikan sebagai kecepata keliling atau permukaan dari benda kerja atau alat potong yang diukur pada meter per menit. Mesin frais adalah salah satu mesin perkakas yang secara khusus digunakan untuk membentuk bidang datar pada benda kerja, dengan berbagai kelengkapannya mesin frais memiliki fungsi yang sangat komplek dan beragam antara lain membentuk bidang datar, lurus (linear), radius, alur, roda gigi dan lain-lain hingga benda-benda yang memiliki bentuk tidak beraturan. Alat potong yang digunakan adalah pisau Frais dengan berbagai type seperti pisau Frais rata (plain Cutter) atau pisau mantle, side-face end mill, end mill dan lain-lain. Mesin skrap adalah mesin dengan pahat pemotong ulak-alik, dari jenis pahat mesin bubut, yang mengambil pemotongan berupa garis lurus. Berdasarkan gerakan pahat dan benda kerja, proses sekrap dapat dilakukan secara horisontal dan vertikal. Mesin sekrap yang sering digunakan adalah mesin sekrap horisontal. Selain itu ada mesin sekrap vertikal yang biasanya dinamakan mesin Slotting / slotter. Proses sekrap ada dua macam yaitu proses sekrap (shaper) dan Planer. Proses sekrap dilakukan untuk benda kerja yang relatif kecil, sedang proses planer untuk benda kerja yang besar. d. Tes Formatif 10 1. Apakah yang dimaksud proses pembubutan dan apa fungsi utama dari mesin bubut ? 2. Jelaskan empat metode pemegangan bendakerja dalam pembubutan! 3. Jelaskan parameter utama dalam proses membubut benda kerja ? 4. Apa yang dimaksud dengan kedalaman potong ? 5. Sebutkan Jenis jenis pisau frais yang kamu ketahui! 6. Apakah fungsi utama mesin skrap 288 Teknologi Dasar Otomotif 7. Jelaskan proses gerakan pahat pada mesin skrap! e. Kunci Jawaban 10 1. Pembubutan adalah proses pemesinan yang menggunakan perkakas mata tunggal memotong bagian dari benda kerja bentuk silinder yang berputar.Fungsi utama dari mesin bubut ini adalah membentuk benda bulat, membentuk bidang datar, mengebor, mengulir, membentuk tirus, memotong mengartel, serta membentuk benda-benda bersegi. 2. Empat metode pemegangan benda kerja pada mesin bubut adalah pemegangan benda kerja diantara pusat, pencekam(chuck), leher(collet), dan pelat muka(face plate) 3. Tiga parameter utama pada setiap proses bubut adalah kecepatan putar spindel (speed), gerak makan (feed) dan kedalaman potong (depth of cut). 4. Kedalaman potong (depth of cut), adalah tebal bagian benda kerja yang dibuang dari benda kerja, atau jarak antara permukaan yang dipotong terhadap permukaan yang belum terpotong. 5. Jenis-jenis pisau frais adalah pisau frais mantel, alur, gigi, radius, radius cembung, alur T, sudut, jari, muka, pengasaran dan gergaji. 6. Fungsi utama mesin sekrap adalah digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang yang rata, cembung, cekung, beralur, dll dalam kedudukan mendatar, tegak ataupun miring. 7. Proses gerakan pahat pada mesin sekrap adalah lurus bolak-balik secara vertikal maupun horisontal. 289 Teknologi Dasar Otomotif 11. Kegiatan Belajar 11 : Mesin Konversi Energi a. Tujuan Kegiatan Belajar 11 Setelah mempelajari topik ini diharapkan siswa mampu : 1). Menjelaskan macam macam energi 2). Menjelaskan pengertian motor bakar 3). Menjelaskan prinsip kerja motor 2 langkah dan 4 langkah 4). Mendeskripsikan ukuran ukuran pada motor 5). Menghitung volume silinder, perbandingan kompresi, daya motor dan momen putar 6). Menentukan kejadian langkah torak pada masing masing silinder pada motor 4 langkah 4 silinder 7). Menggambar diagram kotak pada macam macam motor b. Uraian Materi 1 1 Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi bersifat abstrak yang sukar dibuktikan tetapi dapat dirasakan adanya. Menurut hukum Termodinamika Pertama, energi bersifat kekal. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnakan, tetapi dapat berubah bentuk (konversi) dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain.Sebagai contoh pada proses pembakaran pada mesin mobil/motor (sistem motor pembakaran dalam), bensin satu liter dikonversi menjadi kerja yang berhasil guna tinggi, yakni menjadi energi gerak/mekanik pada mobil/motor,sehingga dapat memindahkan manusia/barang dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam hal ini bensin satu liter memiliki energi dalam yang siap dirubah menjadi kerja yang berguna. Macam-Macam Energi a. Energi Mekanik Energi meknik merupakan energi gerak, misal turbin air akan mengubah energi potensial menjadi energi mekanik untuk memutar generator listrik. 290 Teknologi Dasar Otomotif b. Energi Potensial Merupakan energi karena posisinya di tempat yang tinggi. Contohnya air waduk di pegunungan dapat dikonversi menjadi energi mekanik untuk memutar turbin, selanjutnya dikonversi lagi menjadi energi listrik c. Energi Listrik Energi Listrik adalah energi yang berkaitan dengan arus elektron,dinyatakan dalam watt-jam atau kilo watt-jam. Arus listrik akan mengalir bila penghantar listrik dilewatkan pada medan magnet. Bentuk transisinya adalah aliran elektron melalui konduktor jenis tertentu. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatis yang merupakan energi yang berkaitan dengan medan listrik yang dihasilkan oleh terakumulasinya muatan elektron pada pelat-pelat kapasitor. d. Energi Elektromagnetik Energi elektromagnetik merupakan bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik. Energi radiasi dinyatakan dalam satuan energi yang sangat kecil, yakni elektron volt (eV) atau mega elektron volt(MeV), yang juga digunakan dalam evaluasi energi nuklir. e. Energi Kimia Energi kimia merupakan energi yang keluar sebagai hasil interaksi elektrondi mana dua atau lebih atom/molekul berkombinasi sehingga menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Energi kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan. Bila energi dilepas dalam suatu reaksi maka reaksinya disebut reaksi eksotermis yang dinyatakan dalam kJ,Btu, atau kkal. Bila dalam reaksi kimia energinya terserap maka disebut dengan reaksi endodermis. Sumber energi bahan bakar yang sangat penting bagi manusia adalah reaksi kimia eksotermis yang pada umumnya disebut reaksi pembakaran. Reaksi pembakaran melibatkan oksidasi daribahan bakar fosil 291 Teknologi Dasar Otomotif f. Energi Nuklir Energi nuklir adalah energi dalam bentuk energi tersimpan yang dapat dilepas akibat interaksi partikel dengan atau di dalam inti atom. Energi ini dilepas sebagai hasil usaha partikel-partikel untuk memperoleh kondisi yang lebih stabil. Satuan yang digunakan adalah juta elektron reaksi. Pada reaksi nuklir dapat terjadi peluruhan radioaktif, fisi, dan fusi. g. Energi Termal Energi termal merupakan bentuk energi dasar di mana dalam kata lain adalah semua energi yang dapat dikonversikan secara penuh menjadi energi panas. Sebaliknya, pengonversian dari energi termal ke energi lain dibatasi oleh hukum Termodinamika II. Bentuk energi transisi dan energi termal adalah energi panas, dapat pula dalam bentuk energi tersimpan sebagai kalor ‖laten‖ atau kalor ‖sensible‖ yang berupa entalpi h. Energi Angin Energi angin merupakan energi yang tidak akan habis, material utama berupa angin dengan kecepatan tertentu yang mengenai turbin angin sehingga menjadi gerak mekanik dan listrik. Klasifikasi Mesin-Mesin Konversi Energi Mesin-mesin konversi energi secara sederhana dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu mesin konversi energi konvensional, dan mesin energi konversinon-konvensional. Mesin konversi energi konvensional umumnya menggunakan sumber energi konvensional yang tidak terbarui, kecuali turbin hidropower, dan umumnya dapat diklasifikasikan menjadi motor pembakaran dalam, motor pembakaran luar, mesin-mesin fluida, serta mesin pendingin dan pengkondisian udara. Mesin konversi energi non-konvensial umumya menggunakan energi yang dapat diperbarui, kecuali mesin energi konvensi berbahan dasar nuklir. Motor Pembakaran Dalam Motor pembakaran dalam dikembangkan oleh Motos Otto, atau Beaude Roches merupakan mesin pengonvesi energi tak langsung, yaitudari energi bahan bakar 292 Teknologi Dasar Otomotif menjadi energi panas dan kemudian baru menjadi energi mekanis. Energi kimia bahan bakar tidak dikonversikan langsung menjadi energi mekanis. Bahan bakar standar motor bensin adalah iso oktan (C8H18. Efisiensi pengonversian energinya berkisar 30% (ηt± 30%). Hal ini karena rugi-rugi: 50% rugi panas, gesek/mekanis, dan pembakaran tak sempurna. Sistem siklus kerja motor bensin dibedakan atas motor bensin dua langkah (two stroke), dan empat langkah (four stroke). Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik. Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar. Sebagai contoh mesin uap, dimana energi kalor diperoleh dari pembakaran luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerja melalui dinding pemisah. Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin pembakaran luar adalah kontruksinya lebih sederhana, tidak memerlukan fluida kerja yang banyak dan efesiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin pembakaran luar keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih beragam, mulai dari bahan bakar padat sampai bahan-bakar gas, sehingga mesin pembakaran luar banyak dipakai untuk keluaran daya yang besar dengan banan bakar murah. Pembangkit tenaga listrik banyak menggunakan mesin uap. Untuk kendaran transpot mesin uap tidak banyak dipakai dengan pertimbangan kontruksinya yang besar dan memerlukan fluida kerja yang banyak. 1. Sejarah Motor Bakar Sejarah motor bakar mengalami perkembangan yang menggembirakan sejak tahun 1864. Pada tahun tersebut Lenoir mengembangkan mesin pembakaran dalam tanpa proses kompresi. Campuran bahan bakar dihisap masuk silinder dan dinyalakan sehingga tekanan naik, selanjutnya gas pembakaran berekspansi yang mendorong piston, langkah berikutnya gas pembakaran dibuang. Piston kembali bergerak menghisap campuran bahan bakar udara dengan 293 Teknologi Dasar Otomotif menggunakan energi yang tersimpan dalam roda gila. Mesin Lenoir pada tahun 1865 diproduksi sebanyak 500 buah dengan daya 1,5 hp pada putaran 100 rpm. Mesin berikutnya yang lebih efesien dari mesin Lenoir adalah Otto langen engine. Mesin ini terdiri dari piston yang tidak dihubungkan dengan poros engkol, tetapi piston bergerak bebas secara vertikal pada proses ledakan dan tenaga. Setelah itu, secara gravitasi piston bergerak turun dan terhubung dengan gigi pinion diteruskan ke roda gila. Selanjutnya energi yang tersimpan dalam roda gila digunakan oleh piston untuk energi langkah isap. Pada langkah isap campuran bahan bakar udara masuk silider untuk pembakaran. Siklus motor bensin 2 langkah Motor bensin 2 langkah adalah motor bensin dimana untuk melakukan suatu kerja diperlukan 2 langkah gerakan piston atau 1 kali putaran poros engkol. Siklus kerja motor bensin 2 langkah dapat ditunjukkan sebagai berikut: Gambar 11.1 motor 2 langkah/tak 294 Teknologi Dasar Otomotif Langkah torak Kejadian di atas torak Kejadian di bawah torak Torak bergerak dari TMB ke TMA ( I ) Akhir pembilasan diikuti pemampatan bahan bakar + udara Setelah dekat TMA pembakaran dimulai. Campuran bahan bakar dan udara baru masuk keruang engkol melalui saluran masuk Torak bergerak dari TMA ke TMB ( II ) Akibat pembakaran, tekanan mendorong torak ke TMB. Saluran buang terbuka, gas bekas terbuang dan didorong gas baru (pembilasan) Campuran bahan bakar dan udara di ruang engkol tertekan dan akan naik keruang atas torak lewat saluran bilas Siklus motor bensin 4 langkah Motor bensin empat langkah adalah motor yang pada setiap empat langkah torak/torak (dua putaran engkol) menghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja). Berikut ini disajikan cara kerja dari motor bensin 4 langkah: 1. Langkah isap Pada saat langkah isap, katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. Torak bergerak dari TMA (titik mati atas) dan berakhir di TMB (titik mati bawah). Gerakan torak mengakibatkan pembesaran volume silinder, maka menyebabkan kevakuman yang terjadi didalam silinder dan akan mengakibatkan masuknya campuran bahan bakar dan udara ke dalam silinder. Gambar 11.2 Langkah isap Next >