Sekilas Tentang Busi

(Sudaryono – Widyaiswara P4TK BOE Malang)

 

            BUSI (dari bahasa Belanda bougie) adalah suatu suku cadang yang dipasang pada mesin pembakaran dalam dengan ujung elektrode pada ruang bakar. Busi dipasang untuk membakar campuran udara dan bensin yang telah dikompres oleh piston. Percikan busi berupa percikan elektrik. Pada bagian tengah busi terdapat elektrode yang dihubungkan dengan kabel ke koil pengapian (ignition coil) di luar busi, dan dengan ground pada bagian bawah busi, membentuk suatu celah percikan di dalam silinder.

Mesin pembakaran internal dapat dibagi menjadi mesin dengan percikan, yang memerlukan busi yang menghasilkan percikan untuk membakar campuran antara bensin dan udara, dan mesin kompresi (mesin Diesel), yang tanpa percikan, mengkompresi campuran bensin dan udara sampai terjadi penyalaan dengan sendirinya (jadi tidak memerlukan busi).

 

 

CARA KERJA:

Busi tersambung ke tegangan yang besarnya ribuan Volt yang dihasilkan oleh koil pengapian (ignition coil). Tegangan listrik dari koil pengapian menghasilkan beda tegangan antara elektrode di bagian tengah busi dengan yang di bagian samping. Arus tidak dapat mengalir karena bensin dan udara yang ada di celah merupakan isolator, namun semakin besar beda tegangan, struktur gas di antara kedua elektrode tersebut berubah. Pada saat tegangan melebihi kekuatan dielektrik daripada gas yang ada, gas-gas tersebut mengalami proses ionisasi dan yang tadinya bersifat insulator, berubah menjadi konduktor.

Setelah ini terjadi, arus elektron dapat mengalir, dan dengan mengalirnya elektron,

suhu di celah percikan busi naik drastis, sampai 60.000 K. Suhu yang sangat tinggi ini membuat gas yang terionisasi untuk memuai dengan cepat, seperti ledakan kecil. Inilah percikan busi, yang pada prinsipnya mirip dengan halilintar atau petir mini. 

 

 JENIS ATAU TIPE BUSI.

Api dan suhu busi harus bisa mencegah pembakaran dini dan suhu busi juga dituntut tinggi supaya mencegah timbulnya kerak. beberapa produsen busi memproduksi beberapa tipe busi. Sebelum memutuskan untuk mengganti busi motor, kita harus kenali lebih dulu jenis busi berikut ini: 

 

Busi Standar

Bahan ujung elektroda dari nikel dan diameter center electrode rata-rata 2,5 mm. Jarak tempuh busi standar sampai sekitar 20 ribu Km, ketika kondisi pembakaran normal dan tak dipengaruhi oleh faktor lain macam oli mesin dan konsumsi BBM yang berlebihan efek peningkatan spek karbu. Busi ini bawaan motor setiap diluncurkan dari pabrikan.

 

Busi Platinum

Ujung elektroda terbuat dari nikel dan center electrode dari platinum, jadi pengaruh panas ke metal platinum lebih kecil. Diameter center electrode 0,6 mm – 0,8 mm, jarak tempuh busi sekitar 30 ribu km. Busi ini favorit bikers penyuka touring karena kemampuannya.

 

Busi Iridium

Ciri khasnya ujung elektroda terbuat dari nikel dan center electroda dari iridium alloy warna platinum buram. Diameter center electroda 0,6 mm – 0,8 mm mm. Jarak tempuh busi sekitar 50 ribu sampai 70 ribu km. berumur lama cocok buat mesin motor besar diatas 150cc. Bisa dikatakan semi kompetisi, biasa diaplikasi buat mesin non standar 

 

Busi Racing
Busi yang tahan terhadap kompresi tinggi, serta temperatur mesin yang tinggi. Dipersiapkan untuk mampu mengimbangi pemakaian full throttle dan deceleration.

Busi racing tidak sama dengan busi Iridium. Diameter center electroda pun relatif kecil meruncing macam jarum. Jarak tempuh busi juga relatif pendek di 20 ribu – 30 ribu Km, untuk rpm tinggi diatas 6000 pada temperatur mesin yang tinggi.

 

Busi Resistor

Logo R dengan font miring banyak yang mengira artinya racing. sebenarnya R itu artinya resistor. Busi ini dipakai untuk melindungi perangkat elektronik digital, berupa speedometer, indikator pada kendaraan yang memakainya, terhadap pengaruh gelombang radio dan sejenis nya. Maka, busi ber-kode R pada busi mesti diingat, sebagai perlindungan perangkat elektronik digital motor. 

Memilih busi dingin atau busi panas, Ada dua macam busi yaitu busi panas dan busi dingin.

·         Daerah tempat tinggal, Khusus daerah bersuhu dingin, seperti daerah pegunungan dan dataran tinggi, paling pas memakai busi panas. Sebab, pemakaian busi dingin akan mempercepat penumpukan kerak. Sedang, daerah panas macam tepi laut atau metropolis, lebih baik memakai busi dingin. Untuk mencegah terjadinya pre ignition atau pembakaran dini.

·         Perbandingan kompresi dan kapasitas mesin, Makin besar kapasitas mesin, makin tinggi panas yang dikandung. Di sini busi juga menentukan kualitas pembakaran, dengan batasan diatas 150 cc, sebaiknya menggunakan busi tipe dingin. Dan mengingat, motor harian dirancang pabrikan menganut perbandingan kompresi rendah, maka suhu relatif rendah ke panas. kapasitas mesin yang sebaiknya dijadikan acuan.

 

Memilih busi motor yang baik dan bagus yang sesuai dengan mesin motor berdasar pada:

·         Perbandingan kompresi

·         Campuran bahan bakar dan udara

·         Oktan BBM

·         Timing pengapian

·         Suhu daerah sekitar

·         Gaya pemakaian standar atau balap

 

Masalah pada busi

1. Kerak yang banyak di ujung busi, penyebabnya adalah:

- Part pengapian ada yang rusak, Seperti CDI, koil dan cop busi

- Terlalu lama mengendarai motor di RPM rendah

- Bahan bakar dan udara campurannya terlalu gemuk

- Kode busi terlalu dingin 

2. Panas busi berlebihan

- Kode busi terlalu panas

- Setingan udara /bahan-bakar terlalu kering

- Penumpukan kerak di ruang bakar mulai banyak

- Terlalu sering full throtle

 

Jarak gap pada busi dan akibatnya

1. Gap busi terlalu rapat

Kelemahannya pengapian akan kecil tidak sesuai dengan pembakaran, Tapi keuntungannya, busi selalu  memercikan api di setiap peningkatan rpm mesin dengan kurva yang rapat. 

2. Gap busi terlalu renggang

Kelemahannya pengapian pada rpm dan kecepatan tinggi akan kacau, tapi pengapian pada rpm rendah dan menengah pembakarannya lebih sempurna.

 

Kode pada busi

 

W24ES-U (Denso)

W   : Diameter ulir busi (W-14 mm)

24   : Tingkat panas busi, kalau nilainya semakin besar berarti bertipe lebih dingin

E    : Panjang ulir 19 mm

S    : Tipe penggunaan busi S-standar

U    : Konfigurasi gap busi

 

CPR 7HSP-9 (NGK)

C     : Diameter ulir busi (B : 14 mm, C : 1 0mm, D : 12mm)

P     : Type rancangan busi (hanya pabrikan yg tahu kode ini)

R     : Busi dengan resistor di dalamnya (untuk mesin dengan teknology digital menggunakan busi type ini untuk menghindari terjadinya frekuensi yg dapat mengganggu pembacaan sensor digital)

“7″  : Tingkat panas busi. Kalau tambah kecil angkanya 6, 5, 4 disebut busi panas dan sebaliknya tambah besar 8, 9 diklaim sebagai busi dingin

H    : Panjang ulir busi, ada tiga jenis kode huruf yang dipakai. Kalau H = 12,7 mm , E = 19 mm dan L = 11,2 mm

S     : Type elektroda tengah. Kode lain, ada IX artinya bahan iridium dan G menunjukkan tipe busi racing. Kalau P platinum dan S standar.

“9″  : Celah inti elektroda busi, angka 9 artinya celah busi 0,9mm dan kalau 10 celah busi 1 mm

 

Kode elektroda busi

C    : Copper Core Center Elektroda

D    : 2 ground Electroda

P    : Platinum Elektroda

R    : Burn off Resistor

S    : Silver electroda

T    : 3 Ground Elektroda

V    : Wide Gap 1,3 mm

W    : Wide Gap 0,9 mm

X    : Wide Gap 1,1 mm

Y    : Wide Gap 1,5 mm

Z    : Wide Gap 2,0 mm

 

Referensi :

https://105eoc.com/technical/general-technical-information/spark-plugs/

 

//ekodiaz.blogspot.co.id/2012/10/tips-memilih-busi-yang-baik.htmli 

3 Teknologi Yang Membuat Mobil Diesel Lebih Bertenaga dan Rendah Polutan

3 Teknologi Yang Membuat Mobil Diesel Lebih Bertenaga dan Rendah Polutan

(Sudaryono, S. Pd – Widyaiswara P4TK BOE Malang)

 

Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas.

Pemahaman mesin diesel memmang masih banyak mengundang kontroversi. Sebagain orang masih percaya bahwa mesin diesel adalah mesin polutan yang kotor, tidak bertenaga, dan kalau mau isi bahan bakar harus antri di belakang truk. Melalui artikel ini, kami coba jelaskan kenapa mesin diesel modern lebih menarik daripada mesin bensin.

Perkembangan teknologi diesel yang dipicu oleh ketatnya regulasi emisi gas buang kendaraan bermotor di seluruh dunia, membuat produsen mobil harus putar otak untuk menghasilkan mesin diesel yang bersih. Lebih dari itu, konsumen semakin menuntut mobil untuk memiliki lebih banyak tenaga, tanpa mengorbankan efisiensi penggunaan bahan bakar.

Walhasil, produsen mobil di seluruh dunia mengeluarkan ide-ide brilian yang membuat mobil diesel menjadi mobil favorit, dan keluar dengan istilah clean diesel engine. Bahkan kini mesin diesel adalah mesin yang perkembangannya paling aktif dan pesat dibanding mesin lain.

Pasar juga sudah mulai menyerap mobil bemesin diesel dengan lebih baik ketimbang sebelumnya. Hal ini sudah terbukti di Eropa dimana mobil diesel lebih laku ketimbang mobil bensin. Dan berikut ini kami sajikan teknologi yang akan membuat Anda menyukai mesin diesel ketimbang mobil bermesin bensin.

 

1. Common Rail Direct Injection

  

Inilah salah satu peranti yang membuat mesin diesel lebih bertenaga. Setiap pabrikan memiliki berbagai teknologi tambahan pada common rail direct injection ini, namun pada dasarnya sistem ini membuat tekanan bahan bakar meningkat, dan penyemburannya diatur oleh komputer.

Komponen utamanya terletak pada pompa bahan bakar bertekanan tinggi, yang menyuplai fuel rail dengan tekanan tinggi. Namun tidak seperti sistem fuel injector biasa, bahan bakar ini akan dikumpulkan dulu di fuel rail, sebelum diperintahkan oleh komputer/ECU untuk disemburkan melalui injector. Tekanan bahan bakar diesel yang disemprotkan ke ruang bakar bisa mencapai 3.000 kpa, namun memang dikendalikan oleh ECU agar sesuai kebutuhan.

Setiap injector diletakan pada silinder head, tepat diatas piston, dan dengan teknologi piezoelectric, injektor dengan lubangnya sangat kecil, memiliki kemampuan untuk menyemburkan bahan bakar dalam beragam tekanan secara beruntun, dan individual. Piezoelectric sendiri adalah tekanan listrik yang akan menjadi penggerak jarum injektor. Pergerakannya sangat presisi, dan itulah yang menghasilkan semburan bahan bakar juga presisi.

2. DPF (Diesel Particulate Filter)

 

 Sesuai namanya, peranti ini bertugas untuk menyaring partikel diesel, atau yang juga dikenal sebagai soot. Kalau Anda sering melihat asap hitam yang keluar dari knalpot mobil diesel tua, nah, itulah soot. Kandungan zat kimia berbahayanya cukup tinggi, dan inilah kenapa orang sering menganggap bahwa mobil diesel adalah polutan.

DPF menghilangkan 85 persen atau lebih asap hitam berbahaya ini, dan perawatan berkala diperlukan untuk menjaga agar DPF bisa tetap bekerja optimal. Bahan filternya bisa bermacam-macam, tergantung pabrikannya. Beberapa cara dilakukan untuk merawatnya, tergantung rekomendasi pabrikan. Namun ada juga DPF yang bisa membersihkan sendiri dengan cara mobil dibawa berjalan dengan putaran mesin tinggi. Karena itu, kalau melihat mobil diesel modern sedang ngebut dan keluar asap dari knalpotnya, bukan berarti mobil tersebut rusak, tapi bisa jadi dia sedang membersihkan DPF secara otomatis.

 

3. Turbodiesel

Ucapkan selamat tinggal pada anggapan bahwa mobil diesel itu loyo. Teknologi sudah sedemikian rupa, sehingga mobil bermesin diesel mampu menyamai bahkan melewati performa mobil mesin bensin. Turbodiesel adalah cara yang ditempuh pabrikan otomotif untuk meningkatkan performa. Alat induksi ini akan memasukan udara lebih banyak untuk membantu proses pembakaran, sekaligus menekan emisi gas buang.

Mesin turbodiesel jugalah yang membantu penjualan mobil ‘solar’ di benua Eropa. Angka penjualan tahun 2014 mengatakan bahwa 50 persen mobil baru di Eropa adalah mobil dengan mesin turbodiesel. Di Indonesia, coba perhatikan berapa banyak Innova atau Fortuner diesel, jika dibandingkan dengan varian bensinnya.

Anda boleh berkata bahwa turbodiesel hanya membantu meningkatkan torsi di putaran rendah, tapi jangan lupa teknologi turbodiesel juga terus berkembang, sehingga memubatnya lebih fleksibel. Turbocharger dengan variable geometry adalah salah satu solusinya. Turbocharger model ini mampu mengatur besarnya tekanan berdasarkan kebutuhan, melalui pergerakan bilah di turbin.

Referensi :

https://muhammadrifkyadriatma.wordpress.com/2014/08/14/perkembangan-mesin-diesel/

https://www.oto.com/artikel-feature-mobil/3-teknologi-yang-membuat-mobil-diesel-layak-dimiliki

 

 

Pengetahuan tentang Accu/Battery/Accumulator

Pengetahuan tentang Accu/Battery/Accumulator

Akumulator (accuaki) adalah sebuah alat yang dapat menyimpan energi (umumnya energi listrik) dalam bentuk energi kimia. Contoh-contoh akumulator adalah baterai dan kapasitor.

Pada umumnya di Indonesia, kata akumulator (sebagai aki atau accu) hanya dimengerti sebagai “baterai” mobil. Sedangkan di bahasa Inggris, kata akumulator dapat mengacu kepada baterai, kapasitor, kompulsator, dll.

di dalam standar internasional setiap satu cell akumulator memiliki tegangan sebesar 2 volt. sehingga aki 12 volt, memiliki 6 cell sedangkan aki 24 volt memiliki 12 cell.

Aki merupakan sel yang banyak kita jumpai karena banyak digunakan pada sepeda motor maupun mobil. Aki temasuk sel sekunder, karena selain menghasilkan arus listrik, aki juga dapat diisi arus listrik kembali. secara sederhana aki merupakan sel yang terdiri dari elektrode Pb sebagai anode dan PbO2 sebagai katode dengan elektrolit H2SO4

 

Mengenal Kode yang ada di Aki

Agar Anda dapat membaca kapasitas dan lebih mengerti aki yang Anda gunakan secara langsung, baca ulasan berikut :

Kode aki dituliskan mengikuti 2 standar/metode:
1. Japan Industrial Standard (JIS)
2. Deutsches Institut für Normung (DIN)

Sepertinya yang lebih banyak beredar adalah aki berstandar JIS. Ini sesuai dengan permintaan pasar yang lebih banyak kepada kendaraan Jepang.

Setiap aki punya kode yang bisa dilihat langsung pada akinya.
Perbedaan standar bisa dilihat pada letak kepala aki (kutub): tenggelam untuk aki tipe DIN dan muncul untuk aki tipe JIS (lebih tinggi).

 

Aki Japan Industrial Standard (JIS)


Contoh 1: Aki NS40ZLS

§  N = Normal

§  S = pengurangan daya aki sebesar 20%

§  40 = daya utama aki

§  Z = penambahan daya aki sebesar 10% setelah dikurangi 20% (huruf S pertama)

§  L = left, artinya pole (kepala aki / kutub negatif) [-]) berada di sebelah kiri.
Tanpa kode ini pole pasti berada di sebelah kanan.

§  S = aki memiliki kutub ukuran besar

Jadi aki NS40ZLS mempunyai daya: 40Ah – 20% + 10% = 32 Ah dengan pole sebelah kiri dan kepala aki besar.

Contoh 2: Aki N 40

§  Daya utama 40Ah

§  Kepala aki besar, walaupun tidak memiliki kode S dibelakangnya.
Hal ini karena huruf awalnya bukan NS.

Contoh lain:

§  Aki NS 40: kapasitas 32 Ah

§  Aki NS 40 Z: kapasitas 35 Ah

§  Aki NS 40 ZS: kapasitas 35 Ah dengan kepala aki besar

§   

Sekarang ini kode di atas mengalami perubahan menjadi lebih simpel.
Seperti NS 40 menjadi 32B20R, artinya:

§  32: kapasitas aktual aki 32 Ah

§  B: kode baterai

§  20: panjang aki 20cm

§  R: posisi pole di sebelah kanan

 

 

Aki Deutsches Institut für Normung (DIN)

Aki DIN banyak digunakan untuk mobil buatan Eropa.
Aki ini menggunakan kode 5 digit angka. Tapi yang perlu diperhatikan hanya 3 digit angka di depan.
Cara membacanya:

§  Angka pertama : 5 menjadi 0

§  Angka pertama : 6 menjadi 1

§  Angka pertama : 7 menjadi 2

Contoh: Aki 54533

A.   Angka pertama : 5 menjadi angka 0

B.   Angka kedua & ketiga 45 = tetap angka 45

Kapasitas (daya) aki adalah 045 Ah = 45 Ah

Contoh lain: Aki 73530
Kapasitas aki adalah: 235 Ah.

 

Kode Produksi Aki

* Aki Yuasa

Menggunakan penomoran 7 digit.
Dua nomor pertama adalah kode hari, dua angka berikut tanda bulan produksi, dua angka berikut tahun produksi, dan angka terakhir kode negara produksi.
Contoh: Kode tanggal 2106049
Artinya aki ini diproduksi hari ke-21, di bulan ke-6, di tahun 2004, dan diproduksi di Indonesia.

* Aki GS

Menggunakan 6 digit kode.
Contoh: Kode Tanggal 20B4B5
Tanggal produksi di dua nomor pertama.
B berarti dibikin November. GS memberi kode untuk bulan Januari- September menggunakan angka 1 sampai 9. Untuk Oktober-Desember menggunakan kode A sampai C.
Angka 4 berarti tahun produksi.
Sedangkan B5, waktu shift dan jalur produksi aki di pabrik.

.

Membaca Kode Aki, Hindari Salah Beli!

Menjadi cermat sebelum membeli barang, bisa meminimalkan kesalahan. Misalnya seperti beli aki buat motor kesayangan. Aki juga mempunyai kode yang bisa jadi patokan kebutuhan. So, buat sobat yang ingin beli aki, silakan baca dulu kode-nya.



Buat aki motor, kode ini biasanya tertera di bodi. Terutama di bagian terdepan. Buat mudahnya coba ambil salah satu accu. Misalnya, merek GS Battery. “Kode ini bisa memewakili setiap tipe aki,”

Contohnya jika tertera tulisan atau kode GM4-3B dan di bawahnya tertera tulisan 12V-4AH/10. Mulai GM4-3B dulu ya. GM = aki polymion (12 volt). 4 = kapasitas aki dalam 10 jam. 3 = posisi terminal aki (untuk posisi terminal aki, ada 4 model. Tapi, untuk nomor 3, posisinya sejajar dengan terminal positif di kanan dan terminal negatif di sisi kiri).

B = posisi lubang udara (ada 4 model untuk posisi lubang udara. Untuk tipe B, letaknya di samping kanan). Lanjut ke 12V-4AH/10. 12V = tegangan nominal aki. 4AH/10hr = kapasitas aki (4 ampere jam). Sekarang tinggal lebih teliti lagi deh sebelum membeli.

Referensi :

http://persaudaraansejati.blogspot.co.id/2013/04/tips-mengingat-kembali-kode-aki-battery.html

 

PERANCANGAN CATALYTIC CONVERTER DENGAN BAHAN TEMBAGA BERBENTUK SARANG LEBAH UNTUK MENGURANGI EMISI GAS BUANG

PERANCANGAN CATALYTIC CONVERTER

DENGAN BAHAN TEMBAGA BERBENTUK SARANG LEBAH UNTUK MENGURANGI EMISI GAS BUANG

 

 Oleh : Sudaryono, Spd

(Widyaiswara Muda – P4TK BOE Malang)

 

 

ABSTRAK

Untuk mengurangi polusi udara yang mengandung toksisitas dari mesin pembakar internal digunakan  alat yang disebut Catalytic Converter. Catalityc Converter berfungsi untuk mengurangi kadar emisi Hidrokarbon (HC), Carbon Monoksida (CO), dan Nitrogen Oksida (NOX) dengan cara mengoksidasi dan mereduksi zat tersebut menjadi CO2, H2O dan N2 yang ramah lingkungan.Namun dengan harga mahal dan sulit untuk di dapatkan maka tidak semua kendaraan bermotor menggunakan teknologi tersebut. Dikarenakan katalis tersebut terbuat dari logam mulia antara lain Paladium, Platinum, dan Rhodium. Salah satu usaha yang dilakukan adalah dengan membuat katalis dari material tembaga (Cu).  Penelitian ini memiliki tujuan untuk mengetahui perubahan kadar Emisi antara kendaraan bermotor yang menggunakan Catalytic Converter berbahan tembaga dan tanpa menggunakan Catalytic Converter.

Metode yang di pakai adalah metode experimental dengan membandingkan hasil percobaan emisi gas buang sebelum melewati Catalytic Converter dan sesudah melewati Catalytic Converter. Proses penelitian diawali dengan perancangan Desain Chasing Catalytic Converter, Pembuatan Katalis dan pelaksanaan pengujian yang terdiri dari pengujian tanpa Catalytic Converter dan dengan Catalytic Converter yang diakhiri dengan analisa data dan pengambilan kesimpulan.

Terdapat penurunan Emisi gas HC sebesar 23.449 %pada Catalytic Converterberbahan tembaga dibandingkan tanpa catalytic, serta terjadi penurunan CO sebesar 32,284% pada setiap tingkatan Catalytic Converter. Penggunaan plat tembaga bermodel sarang lebah mampu menetralisir emsi gas buang HC dan CO dengan prosentase penurunan yang cukup baik.

 

Kata kunci: Catalytic Converter, Tembaga.

 

PENDAHULUAN

Kontribusi emisi gas buang kendaraan bermotor sebagai sumber polusi udara terbesar mencapai 60-70%, dibanding dengan industri yang hanya berkisar antara 10-15%. Sedangkan sisanya berasal dari rumah tangga, pembakaran sampah, kebakaran hutan/ladang dan lain-lain. Hal ini diakibatkan oleh laju pertumbuhan kendaraan bermotor yang tinggi. Sebagian besar kendaraan bermotor tersebut menghasilkan emisi gas buang yang buruk, baik akibat perawatan yang kurang memadai ataupun dari penggunaan bahan bakar dengan kualitas kurang baik [2].

Peningkatan polusi udara dari sektor transportasi sangat signifikan dan bedampak pada kehidupan dan lingkungan saat ini. Sebuah kendaraan dari proses bekerjanya dapat menghasilkan polutan berupa gas Carbon monoksida (CO), Hidrokarbon (HC), Nitorgen oksida (NOx), Sulfur Oksida (SO2) dan Timbal (Pb) yang sering disebut sebgai polutan primer Salah satu polutan udara yang berbahaya dan sangat dominan jumlahnya adalah gas Carbon Monoksida yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar dan udara motor bensin yang tidak sempurna [20].

Gas carbon Monoksida dihasilkan dari proses pembakaran yang tidak sempurna akibat dari pencampuran bahan bakar dan udara yang terlalu kaya. Boleh dikatakan bahwa terbentuknya CO sangat tergantung dari perbandingan campuran bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar. Menurut teori bila terdapat oksigen yang melebihi perbandingan campuran ideal (teori) campuran menjadi terlalu kurus maka tidak akan terbentuk CO. Tetapi kenyataannya CO juga terjadi dan dihasilkan pada saat kondisi campuran terlalu kurus.Proses terjadinya CO :

             2C + O2 bereaksi 2CO

            2CO + O2 bereaksi CO2

 Akan tetapi reaksi ini sangat lambat dan tidak dapat merubah seluruh sisa CO menjadi CO2 [16].

 

Mengingat bahaya emisi gas buang khusunya Carbon Monoksida tersebut yang biasa menyebabkan kematian bagi manusia yang menghirupnya, maka perlu usaha-usaha untukmengendalikan dan mengurangi pencemaran udara agar dampak negatif bagi manusia dapat dikurangi dan diminimalkan. Langkah-langkah dan usaha yang dilakukan untuk mengurangi gas buang yang berbahaya pada kendaraan bermotor sudah banyak dilakukan terutama di negara-negara maju (USA, Eropa). Metode dan teknik yang dilakukan ada beberapa macam, antara lain dengan memodifikasi beberapa bagian dari kendaraan bermotor. pendekatan yang biasanya dilakukan dan dipakai dalam mengurangi gas buang kendaraan bermotor antara lain: modifikasi mesin, modifikasi penggunaan bahan bakar atau system bahan bakarnya, modifikasi pada saluran gas buang (penambahan Catalytic Converter).

Secara umum dengan merujuk pada program EST, untuk mengontrol atau mengurangi polutan udara dari kendaraan bermotor (internal combustion engine) dapat dilakukan dengan cara modifikasi pada mesin, modifikasi penggunaan bahan bakar atau sistem bahan bakarnya dan modifikasi pada saluran gas buang. [11].

Untuk mengurangi toksisitas dari mesin pembakar internal digunakan alat yang disebut catalytic Converter. Alat ini telah digunakan di USA sejak 1975 karena peraturan EPA yang semakin ketat tentang gas buang kendaraan bermotor. Alat ini mengkonversi senyawa-senyawa toksit dalam gas buang menjadi zat-zat yang kurang toksit atau tidak toksit.

Catalytic Converter merupakan sebuah converter (pengubah) yang menggunakan media yang bersifat katalis, dimana media tersebut diharapkan dapat membantu atau mempercepat terjadinya proses perubahan suatu zat (reaksi kimia) sehingga gas seperti CO dapat teroksidasi menjadi CO2 [15]. Media katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Media yang biasa digunakan sebagai katalis adalah logam yang mahal dan jarang seperti Palladium, Platinum dan Stainless Steel [7]. Logam-logam mulia tersebut memiliki aktifitas spesifik yang tinggi, namun memiliki tingkat volatilitas besar, mudah teroksidasi dan mudah rusak pada suhu 500 – 900 derajat Celicius sehingga mengurangi aktifitas katalis. Selain itu logam-logam mulia tersebut mempunyai kelimpahan yang rendah dan harga yang cukup mahal.

Pemasangan Catalytic Converter pada saluran gas buang yang menggunakan bahan logam katalis Pd, Pt dan Rh dengan penyangga alumina, silica dan keramik, saat ini memerlukan biaya yang cukup mahal dalam pembuatannya, sulit di dapat dan kurang cocok digunakan di Indonesia yang bahan bakarnya masih ada yang mengandung Pb. Jenis Catalytic Converter ini dapat mengkonversi emisi gas buang (CO, HC dan NOx) cukup tinggi (80 - 90%) [19].

Oleh sebab itu penggunaan logam transisi yang mempunyai kelimpahan yang tinggi dan harga relatif murah dapat menjadi salah satu alternatif. Beberapa oksida logam transisi yang cukup aktif dalam mengoksidasi emisi gas CO antara lain : CuO, NiO dan Cr2O3. Beberapa bahan yang diketahui sebagai katalis oksidasi yaitu Platinum. Plutonium, nikel, Mangan,Chromium dan oksidanya dari logam-logam tersebut. Sedangkan beberapa logam diketahui sebagai katalis reduksi, yaitu besi, tembaga, nikel paduan dan oksida dari bahan-bahan tersebut [13].

Disamping itu beberapa logam yang diketahui efektif sebagai bahan katalis oksida dan reduksi mulai dari yang besar sampai yang kecil adalah Pt, Pd, Ru > Mn, Cu > > Ni > Fe > Cr > Zn dan oksida dari logam-logam tersebut [5]. Penelitian yang dilakukan oleh Dwyer dengan menggunakan skala laboratorium menunjukkan bahwa aktifitas Catalytic Copper Chromite yang merupakan campuran antara CuO dengan Cr2O3 lebih baik daripada campuran tunggalnya dalam mengosidasi CO. Disamping itu masih ada logam katalis yang lebih murah, mudah dikerjakan dan mudah didapat untuk dijadikan catalityc converter antara lain : CuO/zeolite alam, Cu-Al2O3, Cu, Mn, Mg danZeolit Alam, Catalytic Converter jenis ini mampu mengurangi emisi gas buang (CO, HC,Nox) cukup tinggi antara 16% sampai 80%.

Mengingat bahaya emisi gas buang tersebut, maka perlu usaha-usaha untuk mengendalikan dan mengurangi pencemaran udara agar dampak negatif bagi manuisa dapat dikurangi dan diminimalkan.

Salah satu teknologi rekayasa untuk mengurangi emisi gas buang yang berbahaya adalah dengan melakukan pemasangan Catalytic Converter pada system pembuangan gas kendaraan bermotor yang bertujuan mampu menurunkan kadar gas buang HC, CO dan NOx. Hal ini menjadikan tembaga sebagai salah satu alternatif pengganti logam mulia dalam katalis.

Dari hasil penelaahan  tersebut penulis dapat membuat suatu catalytic converter dengan bahan tembaga berbentuk sarang lebah untuk mengurangi emisi gas buang yang mempunyai kelebihan material mudah di dapatkan, harganya relatif murah dan proses pembuatanya yang mudah.

Penelitian ini memiliki tujuan untuk mengetahui perubahan kadar Emisi antara kendaraan bermotor yang menggunakan Catalytic Converter berbahan tembaga dan tanpa menggunakan Catalytic Converter.

 

 METODE PENELITIAN

 

1.     Desain Penelitian

Metode yang di pakai adalah metode experimental, untuk membandingkan hasil percobaan emisi gas buang sebelum melewati Catalytic Converter dan sesudah melewati Catalytic Converter berbahan tembaga.

 

2.     Proses persiapan

Proses persiapan yang dilakukan antara lain :

 

Desain Chasing Catalytic Converter

Perancangan chasing untuk katalis ini di sesuaikan dengan engine stand yang sudah ada, seperti: menyamakan iner diameter pipa saluran gas buang pada engine stand, menyamakan tebalnya plat sebagai rumah katalis supaya panas dapat tersalurkan secara merata.

 

 Gambar 1.  Dimensi Chasing Catalytic

 

Pembuatan Katalis

Plat tembaga di persiapkan dengan panjang tiap lembar 80 cm dengan lebar 40cm. Kemudian plat tembaga di marking dengan pensil dan penggaris sesuai ukuran yaitu panjang 80cm, lebarnya 10cm. Barulah di dapat potongan plat tembaga yang siap untuk di buat zig-zag (sirip-sirip).

 

 Gambar 2. Proses pembentukan sirip (zig-zag)

 

 

 Gambar 3. Proses pembentukan lingkaran

 

 

 Gambar 4. Proses pemasangan sirip katalis

 

 Gambar 5. Katalis yang sudah jadi dan siap untuk di uji

 

 

3.     Pelaksanaan Pengujian

     a.     Persiapan Pengujian

Alat Ukur

Alat ukur emisi gas buang yang digunakan adalah Gas Analyser Ultra 4/5 Gas Analyzer Type IM 2400 dengan spesifikasi :

·      Pengukuran kadar O2   : 0-25 % Vol

·      Pengukuran kadar CO   : 0-9.99 % Vol

·      Pengukuran kadar CO2: 0-19.9 % Vol

·      Pengukuran kadar HC   : 0 - 9999 ppm (part per million)

·      NOx                                : 0

 

 

 Gambar 6. Gas Analyzer Ultra (Lab. Ototronik VEDC malang)

 

Engine

Spesifikasi Engine Stand:

Toyota Avanza 1.300 cc

Engine                                 : 4 silider, 16 katup DOHC

System bahan bakar           : EFI (Electric Fule Injection)

Diameter x langkah             : 72.0 mm x 79.7 mm

Volume  Silinder                  : 1.289 cc

 

     

Gambar 7.  Engine Stand Toyota Avanza tahun 2005

 

b.     Prosedur Pengujian

Engine di tune-up dengan membersihkan filter udara, mengganti oli mesin dengan yang baru dan mengganti busi baru yang standart supaya hasil pengujian optimal.

Pemanasan mesin selama 10 menit yang bertujuan untuk mempersiapkan mesin pada kondisi kerja.

 

Pengujian tanpa Catalytic Converter.

Pengukuran ini memiliki tujuan untuk mengetahui jumlah emisi gas buang yang di cetak oleh gas analyzer. Data yang didapatkan dalam proses pengukuran ini di gunakan sebagai pembanding dengan data dari pengukuran dengan mengunakan Catalytic Converter. Langkahnya sebagai berikut:

·      Mesin dalam keadaan menyala dalam kondisi idel 1.000  rpm.

·      Masukan porbe sensor kedalam kenalpot sedalam 250 mm dan tunggu 10 menit.

·      Pasang alat ukur temperatur pada badan knalpot kemudian lihat hasilnya.

·    Setelah mengambil data dari alat ukur temperatur secara bersamaan maka mulailah mengambil data pada monitor gas analyzer dengan cara mencatat data pada kertas yang di sediakan.

·    Kemudian langkah yang sama di lakukan kembali dengan putaran mesin yang berbeda yaitu: 1000 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, dan 3500 rpm. Setelah langkah tersebut selesai maka pengukuran emisi gas buang tanpa katalis telah selesai.

 

 Gambar  8.  Pengujian Tanpa Menggunakan Catalytic Converter

 

Pengujian dengan Catalytic Converter.

Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan seperti berikut:

·   Setelah mesin di matikan dan sudah dalam keadaan temperatur mesin tidak panas, langkah awal mulai untuk melepaskan cover chasing katalis dengan membuka screw pengunci, kemudian masukan Catalytic Converter ke dalam chasing setelah itu di tutup oleh cover dan kunci dengan screw. Pastikan sambungan dalam kondisi rapat dan tidak ada kebocoran.

·   Setelah unit Catalytic Converter sudah terpasang dengan benar, mesin dihidupkan kembali lalu pengukuran di ulangi kembali sesuai pengukuran yang pertama.

·   Pengukuran di lakukan berbagai variasi putaran seperti pada pengujian pertama

 

 Gambar  9.  pengujian dengan menggunakan Catalytic Converter

 
 

c.     Prosedur Pengambilan Data

Data di ambil dari nominal angka yang tertera pada monitor Gas Analyzer, dengan cara mencatat secara langsung tiap variabel yang di ukur, bersamaan dengan pengambilan data temperatur (°C) chasing katalis. Diantara gas analisis yang tertera adalah HC, CO, CO2, O2dan lamda.

 

d.     Analisa Data

Data yang diperoleh akan di analisa secara Deskriptif dengan melihat melalui tampilan grafik-grafik yang ada untuk mengetahui seberapa berarti pengaruh variasi – variasi yang di lakukan dalam penelitian ini terhadap emisi gas buang HC dan CO.

 

e.     Tempat Penelitian

Pengujian dilakukan di Laboratorium Autotronik Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Otomotif dan Elektronika – VEDC,  Malang.

 

f.       SkemaPengujian.

 

 Gambar 10. Skema pengujian Emisi Gas Buang

 

HASIL PENELITIAN

AnalisaEmisi Gas BuangHidrocarbon (HC)

Hidrokarbon yang dihasilkan oleh sisa pembakaran berasal dari bahan bakar yang tidak habis terbakar.Penyebab timbulnya HC antara lain rasio (perbandingan) udara dan bahan bakar kurang tepat dan lenyapnya panas pada dinding ruang bakar sehingga menyebabkan campuran bahan bakar dan udara sulit terbakar dengan berkurangnya temperatur.

Dengan pemasangan Catalytic Converter pada saluran gas buang diharapkan konsentrasinya menurun, karena pengaruh Hidrokarbon pada manusia sangat mengganggu serta bisa menyebabkan menurunya daya penglihatan (asap). Jika kondisi tersebut berlangsung pada waktu yang lama maka akan mengakibatkan kerusakan pada syaraf.

 

 Gambar 11.  Grafik hubunganantara Emisi HC denganVariabelputaran

 

Penggunaan bahan katalis sebagai Catalytic Converter dapat mengurangi HC yang dikeluarkan dari knalpot. Dengan melihat grafik diatas menujukan bahwa emisi HC secara keseluruhan mengalami penurunan konsentrasi pada setiap variasi putaran yang terbukti bahwa pemasangan Catalytic Converter pada saluran gas buang dapat menurunkan kadar Hidrokarbon yang dihasilkan oleh motor bakar. Adapun proses oksidasi yang terjadi dalam knalpot adalah:

             CH  +  C2 → H2O + CO2

 
 AnalisaEmisi Gas BuangCarbon Monoksida (CO)

Polutan emisi gas CO yang di keluarkan oleh motor bakar di hasilkan dari proses pembakaran yang kurang sempurna, untuk campuran kaya konsentrasi CO pada gas buang akan meningkat sedangkan untuk campuran miskin konsentrasi CO pada gas buang akan menurun. Polutan CO mempunyai sifat yang tidak berwarna, tidak berbau dan beracun, bila terhirup manusia dalam paparan jam dapat menyebabkan kematian. Dengan pemasangan katalis berbahan tembaga sebagai Catalytic Converter diharapkan mampu mengurangi kandungan zat yang bersifat toksin.

 

 Gambar 12.  Grafik hubunganantaraEmisi CO dengan Variable putaran

 

   Dari gambar 12 menunjukan bahwa emisi CO secara keseluruhan mengalami penurunan konsentrasi pada setiap variasi putaran. Penurunan tersebut akibat dari pemasangan Catalytic Converter. Dari gambar di atas terlihat bahwa penurunan emisi CO terbesar adalah pada Catalytic Converter Double (dualapisan), Hal tersebut disebabkan kadar dan luasan penampang tembaga lebih besar yang mampu mengoksidasi emisi CO lebih besar. Sesuai gambar 12 diatas ditemukan data grafik yang menunjukan naik turunya prosentasi emisi CO itu disebabkan oleh kurang homogennya campuran bahan bakar dan udara yang di gunakan untuk proses pembakaran. Adapun proses oksidasi yang terjadi dalam knalpot adalah :

             2CO + O2 → 2CO2

 

Analisa Emisi Gas buang Carbon Dioksida(CO2)

Emisi CO2 yang dikeluarkan oleh motor bakar dihasilkan dari proses pembakaran yang kurang sempurna. Untuk campuran kaya konsentrasi CO2 ­pada gas buang akan meningkat sedangkan untuk campuran miskin konsentrasi CO2 pada gas buang sangat kecil. Polutan CO2 mempunyai sifat tidak berwarna, tidak berbau dan beracun, bila terhirup oleh manusia untuk paparan 8 jam dapat menyebabkan kematian. Dengan pemasangan katalis tembaga sebagai Catalytic Converter dapat dilihat pada gambar 13 bahwa bahan katalis tembaga dapat menekan kadar polutan (emisi CO2) yang keluar darik nalpot, terliahat dari grafik perbandingan dengan kondisi tanpa adanya Catalytic Converter (sebelum memasuki Catalytic Converter).

 

 Gambar  13.  Grafik hubunganantaraEmisi CO2dengan Variable putaran

 

Secara umum dapat dilihat dari gambar 4.3 bahwa pengaruh tembaga terhadap emisi CO2 dapat mengoksidasi dengan baik, hal ini disebabkan karena tembaga meningkatkan luas permukaan katalis yang mendukung. Untuk menjadi katalis yang dapat mengoksidasi CO menjadi CO2 dengan baik, sehingga emisi gas buang yang keluar dari knalpot lebih rendah dari pada sebelum memasuki Catalytic Converter.

 

AnalisaEmisi Gas Oksigen(O2)

Konsentrasi dari oksigen di gas buang kendaraan berbanding terbalik dengan konsentasi CO2. Untuk mendapatkan proses pembakaran yang sempurna, maka kadar oksigen harus mencukupi untuk setiap molekul Hidrokarbon. Untuk mengurangi HC, maka dibutuhkan sedikit tambahan udara atau Oksigen untuk memastikan bahwa semua molekul bensin dapat bertemu dengan molekul Oksigen untuk bereaksi sempurna.

 

 Gambar  14. Grafik hubunganantaraEmisi O2dengan Variabel putaran

 

Menurut data penelitian sebelumnya, Catalytic Converter dengan material tembaga dan kuningan prosentase O2 pada variasi katalis 12 keping sel lebih tinggi dibandingkan dengan katalis 6 keping sel.

Akan tetapi menurut reaksi reduksi, katalisakan mengabsorpsi menyimpan atom nitrogen dan membebaskan oksigen dalam bentuk gas oksigen. Atom nitrogen yang tersimpan akan bereaks idengan atom nitrogen lainya. Berikut ini reaksinya

 ReduksiNOx            :

 2NO+2CO                N2+  2CO2

 

Analisa kada rprosentase penurunan emisi gas buang pada katalis

 

Ø Emisigas Buang tanpa Catalytic Converter

 Tabel  1.   Emisi Gas Buang tanpa Catalytic Converter

 

Ø EmisiGas Buang dengan Catalytic Converter

 Tabel 2.  Emisi Gas Buang dengan Catalytic Converter

 

 

 
 

KESIMPULAN

Dari eksperimen, analisa dan diskusi dapat ditarik beberapa kesimpulan tentang pengaruh pemasangan Catalytic Converter pada saluran gas buang dengan menggunakan bahan Tembaga (Cu) sebagai berikut:

1.  Penggunaan plat tembaga bermodel sarang lebah mempunyai hasil yang lebih baik dibandingkan tanpa menggunakan katalis. Ditinjau dari emisi berikut :

-    Emisi gas HC mengalami penurunan yang cukup baik dengan menunjukan prosentase penurunan sebesar 23.449 %, di bandingkan tanpa adanya katalis.

 - Emisi gas CO mengalami penurunan yang sangat baik dengan menunjukan prosentase penurunan sebesar 32.284 %, dibandingkan tanpa adanya katalis.

 

2.  Setelah melakukan penelitian dengan penggunaan Catalytic Converter (plat tembaga bermodel sarang lebah) dengan perbedaan tingkatan pada saluran gas buang, hasil yang didapat mampu menetralisir emsi gas buang HC dan CO dengan prosentase penurunan yang cukup baik.

 

SARAN

 1.  Untuk selanjutnya membentuk katalis model sarang lebah dapat di bentuk dengan lebih rapi dan lebih rapat lagi celah antara sirip-siripnya, hal ini menyebabkan meningkatnya efisiensi reduksi dan mengoksidasi gas buang.

 

2.  Model katalis (sarang lebah) yang sama tetapi dengan material berbeda untuk penelitan selanjutnya.

 

 DAFTAR PUSTAKA

 [1]  Aryanto A, Razif M, 2000, study penggunaan tembaga (Cu) sebagai Catalytic Converter pada knalpot sepeda motor dua tak terhadap emisi gas CO (jurnal), Teknik Lingkungan, ITS.

[2]  Badan Pengendalian Dampak lingkungan (2002), Sumber Dan Standart Emisi Gas Buang.

[3]  Chusnul. M 2005, Study Penggunaan Katalis CuO/yAL203 sebagai Catalytic Converter Untuk Mereduksi Emisi CO, ITS, Surabaya.

[4]  Dirjen perhubungan darat, 2000, program langit biru dan konservasi energi (jurnal).

[5]  Dowden D.A., atall, 1970, Catalytic Hand Book, Verlag New York, Inc

[6]  Edward F. Obret. 1973. Unternal Combution Engine And Air Polution. Harper & Row. Publisher. New York.

[7]  Heinz Heisler , 1995, advanced technology hodder headline group, London.

[8]  Heisler H., 1995, Advanced Engine Tecnology Hodder Headline Group, London.

[9]  Intisari, 1999, upaya mengurangi emisi gas buang kendaraan bermotor (jurnal).

[10]  Irawan, Bagus, Subri Muhammad. 2005. Unjuk Kemampuan Catalytic Converter Dengan Katalis Kuningan Untuk Mereduksi Gas Hydrocarbon Motor Bensin. Laporan Penelitian. UNIMUS

[11]  Irawan B. , 2003, Rancang Bangun Catalytric Converter dengan Material Substrat Tembaga (Cu) untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP

[12]  Irawan RM Bagus. 2006. Pengaruh katalis Tembaga Dan Crom Terhadap Emisi Gas Carbonmonoksida Dan Hidrokarbon Pada Kendaraan Motor Bensin. Laporan Penelitian. UNIMUS.

[13]  Obert. Erdward F. , 1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution, Third Edition. Harper & Row, Publisher, Inc, New York

[14]   PPPPTK, VEDC 2012, Laboratorium Ototronik

[15]   Springer – Verlag New York Inc, 1970, catalyst hand book. Walfe Scintific Book, London – England

[16]  Swisscontact, 2003, Clean Air Project. Jakarta

[17]   Toyota Training Center, 2000, Emission Control Step Two.

[18]   V.A.W Heller, 1995, Fundamental Motor Vehicle Technology, edisi ke-4, FIMI Stanley Thone (publisehers) Ltd.

[19] Warju, 2006, Pengaruh Penggunaan Catalytic Concerter Tembaga berlapis Mangan Terhadap Kadar Polutan Motor Bensin Empat Langkah. Institut Teknologi Surabaya

[20]  Wisnu Arya Wardhana :"Dampak Pencemaran Lingkungan", ISBN 979-533-251-1, Andi Offset, Yogyakarta, 1995.

(http://www.howcatalyticconverter.html)

(http://www.nextgreencar.com/caremissions.php)

TRANSMISI OTOMATIS KONTROL ELEKTRONIK (Bagian-3. Torque Converter)

TRANSMISI OTOMATIS KONTROL ELEKTRONIK

(Bagian-3. Torque Converter)

 

 

Oleh : Sudaryono, Spd

(Widyaiswara Muda – P4TK BOE Malang)

 

 

 

ABSTRAK

 

Seperti halnya mobil dengan transmisi manual, mobil dengan transmisi otomatis juga memerlukan metode/cara agar mesin tetap hidup saat roda dan gear transmisi dalam keadaan berhenti. Mobil dengan transmisi manual menggunakan kopling, yang sepenuhnya memutuskan hubungan mesin dari transmisi. Mobil dengan transmisi otomatis menggunakan torque converter. Torque converter adalah kopling jenis ATF yang memungkinkan mesin berputar secara bebas dari transmisi. Jika mesin melambat, seperti saat mobil akan berhenti di lampu lalu lintas, jumlah torsi yang melewati torque converter masih ada sedikit, sehingga mobil tetap memerlukan sedikit pengereman supaya tidak berjalan. Jika pedal gas diinjak saat mobil berhenti, maka tekanan untuk menginjak pedal rem juga harus lebih keras lagi agar mobil tidak berjalan. Hal ini terjadi karena pada saat pedal gas diinjak, kecepatan mesin bertambah, dan memompa lebih banyak ATF kedalam torque converter, yang menyebabkan semakin besar tenaga putar yang diberikan ke roda.

Sebagai kesimpulan, walaupun torque converter berfungsi sebagai pemutus putaran dari engine ke transmisi namun kenyataannya tidak bisa memutus seratus persen putaran engine karena masih ada tenaga atau putaran engine yang dipindahkan ke transmisi.

 

 

Kata kunci :  Torque Converter

 

 

 

 

 


 

KAJIAN

 

 

 

1.    Hubungan Torque Converter  dengan Oil Pump

Sebuah sistem transmisi otomatis pasti membutuhkan pompa hidrolis berjenis pompa roda gigi yang dipasang pada poros di tengah-tengah antara torsi konverter dan sistem roda gigi. Pompa ini berfungsi untuk membangkitkan tekanan pada oli hidrolis yang selanjutnya digunakan untuk komponen-komponen sistem yang lain. Sumber penggerak dan pembangkit tekanan dari pompa ini adalah torque converter, sehingga semakin cepat putaran mesin maka akan semakin cepat pula debit aliran oli hidrolis yang dialirkan. Sedangkan tekanan yang dibangkitkan, juga tergantung dari kondisi beban (medan jalan) yang dihadapi kendaraan. Jika medan yang dihadapi berat, maka tekanan oli hidrolis juga akan tinggi. Konsep ini yang nantinya digunakan pada saat pemilihan rasio roda gigi transmisi secara otomatis.

 

 

Gambar 1. Torque Converter dan Oil Pump

 

 

 

2.    Tiga elemen Torque Converter

 

Tiga element torque converter terdiri dari impeller ; turbin, dan stator. Impeller adalah bagian yang tak terpisahkan dari badan torque converter yang juga termasuk turbin dan stator. Turbin terletak di input shaft di transaxle. Stator dipasang tergabung dengan one-way clutch pada perpanjangan front pump housing. Perpanjangan ini disebut reaction shaft.

 

 

Gambar 2. Kontruksi Torque Converter

 

 

 

a.    Pump (Impeller)

Pump ini dipasang / dihubungkan dengan flywheel oleh drive case dan digerakkan langsung oleh engine. Jadi begitu engine berputar, maka pump pun akan ikut berputar, sehingga oli yang ada didalamnya akan terlempar karena gaya sentrifugal dan bentuk sudu dari pump itu sendiri.

 

 

http://blandong.com/wp-content/uploads/2014/10/komponen-torque-converter.jpg

 

Gambar 3. Impeller

 

 

b.    Turbine

Turbin adalah penggerak atau output, yang merupakan bagian dari converter. Bentuk turbin sama dengan impeller kecuali blade /kipas turbin melengkung dengan arah yang berlawanan dengan blade pada impeller. ATF dari impeller menghantam blade turbin sehingga turbin berputar dengan impeller, ini akan membelokan inputan shaft transaxle dengan arah yang sama dengan crankshaft.

 

 

Gambar 4. Turbine

 

 

c.    Stator

 

ATF melewati turbin dan kembali ke impeller dengan 3 set kipas yang disebut stator assembly. Stator ini menonjol pada shaft stationary pada pompa oli. One-way clutch membuat stator berputar searah dengan impeller. Clutch mengunci stator ke shaft untuk menimbulkan efek kelipatan torsi.

 

 

Gambar 5. Stator

 

3.    Gerakan Stator dalam Torque Converter

 

Ketika mobil dalam keadaan diam maka turbin juga dalam keadaan diam. Saat mesin mulai berputar, oli ATF masuk ke turbin dari impeller dengan tenaga yang besar, karena adanya perbedaan kecepatan antar keduanya. Kecenderungan efek pukulan balik terjadi, seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Dengan kondisi ini oli ATF meninggalkan sudut trail dari baling baling turbin, dengan arah yang berlawanan. Jadi, ketika arahnya tidak berubah sebelum dia memasuki impeller, maka akan cenderung memperlambat impeller. Dalam kondisi stationary, oli ATF menghantam bagian depan baling baling stator dan berusaha untuk memutar stator berlawanan arah dengan putaran mesin. One-way clutch mengunci dan menahan stator diam. Pada saat tersebut, begitu oli ATF mengenai baling baling stator, dia berubah arah sebelum memasuki impeller. Sirkulasi dari impeller ke turbin ; turbin ke stator ; dan stator kembali ke impeller dapat menghasilkan kelipatan torsi yang maksimal dengan perbandingan kasar 2.17:1. Jika kecepatan mobil meningkat; kecepatan turbin mendekati kecepatan impeller dan perbandingan torsi menjadi 1:1. Pada titik ini oli ATF mulai menghantam balik baling-baling stator. Ini menyebabkan stator berjalan freewheeling atau over run. Akibatnya, stator mengeluarkan oli ATF sehingga dengan cara demikian tidak lagi oli ATF yg masuk dalam torque converter. Kemudian Konverter berfungsi sebagai kopling ATF.

 

 

Gambar 6. Gerakan Stator dalam torque converter

 

4.    Aliran ATF pada kopling.

 

Saat kecepatan turbin meningkat untuk menyesuaikan impeller atau kecepatan mesin, sebagian besar oli ATF telah membentuk pusaran dan aliran putaran tidak pada bagian luar dari keduanya. Pada saat ini masih terjadi putaran dan pusaran yg terjadi dalam torque converter, tapi dalam jumlah kecil. Saat itu, stator sedang overrunning dan konverter sedang mengkopling ATF. Aktifitas pada kondisi mati, menurun drastis pada kecepatan yang tinggi (mendekati 20 km/h (12mph) atau lebih) saat pengkoplingan sedang berlangsung . Ada 2 macam aliran di dalam torque converter yang tergantung pada kecepatan dan fase :

-       Vortex Flow (Kecepatan sirkulasi)

Aliran sirkulasi dalam baling baling yang disebabkan oleh gaya sentrifugal dari impeller.

-       Rotary Flow

Pelumas yang tertinggal dalam baling baling yang mengalir mengikuti arah putaran impeller.

 

 

 

Gambar 7. Jenis Aliran ATF padaTorque Converter

 

 

5.  Lock-Up Converters

 

Ide mengenai lock-up converter torsi tidaklah baru, telah diketahui beberapa tahun yang lalu. Keuntungan dari sistem lock-up adalah sebagai berikut :

1. Bahan bakar lebih ekonomis.

2. Suhu untuk transmisi lebih rendah selama beroperasi.

3. Kecepatan mesin berkurang selama beroperasi.

Fitur Lock up telah ditambahkan pada transaxle tipe-tipe yang baru, sehingga pada kenyataannya sopir tidak menyadari adanya lock-up.

 

 

6.     Kopling ATF dengan slip

Kopling ATF menghasilkan kondisi pengoperasian yang lebih halus, bebas hentakan dan transfer torsi, Tapi secara alami ATF dapat menyebabkan slip dalam operasinya. Kopling lock-up mengefisiensikan penggunaan bahan bakar dengan membatasi slip torque converter dalam direct gear diatas kecepatan yang telah ditentukan. Dengan converter konvensional pada direct drive, kedua impeller dan turbin berputar pada kecepatan yang hampir sama. Stator ada pada kondisi freewheeling dan tidak ada kelipatan torsi yang dihasilkan ataupun dibutuhkan. Jika kita bisa mengunci turbin dan impeller bersamaan, kita dapat mencapai kondisi zero slippage dalam direct drive.

 

 

7.     Piston mengunci Turbine ke Impeller

Piston penekan ditambahkan ke turbin, dan material untuk penggesek juga ditambahkan ke dalam rumah impeller. Sekarang, dengan memanfaatkan tekanan oli ATF, piston turbin dapat didorong melawan material penggesek impeller sehingga menghasilkan lock-up konverter secara total. [Kopling torque converter mempunyai gaya hampir 800 pound saat digunakan. Gaya ini lebih kecil dari pada kopling transmisi manual, sebab kopling lock-up digunakan hanya pada saat direct drive pada saat mobil berjalan. Ini beban yang jauh lebih kecil dari beban yang dibutuhkan untuk menjalankan transmisi manual dari kondisi berhenti. Gaya yang lebih besar tidak diperlukan untuk mengunci torque converter secara bersamaan saat mobil berjalan]. Hasilnya adalah 1:1 untuk koneksi mekanik mesin dan transmisi ditambah pengurangan akibat adanya slip semua ATF hidrolik pada direct drive.

 

 

8.     ATF (Automatic Transaxle Fluid)

Ketika baru, ATF (Automatic Transaxle Fluid) biasanya berwarna merah. Warna merah digunakan untuk membedakannya dari pelumas mesin dan antifreeze. Setelah dipakai beberapa lama, ATF transaxle mulai terlihat lebih gelap. Warnanya mungkin tampak coklat muda. Meskipun demikian warna tersebut bukanlah indikator dari kualitas ATF, sebab dia tidak permanen. Oleh karena itu, jangan menggunakan warna ATF sebagai parameter penggantian ATF transaxle. Tetapi, pemeriksaan lebih jauh dari transaxle otomatis diperlukan jika :

• ATF berwarna coklat tua atau hitam.

• ATF berbau terbakar.

 

 

 

 

Referensi :

 

Hyundai Motor Corporation, 2003. Basic Automatic Transaxle, Korea : Technical Servise Training Center

Team : Technical Education for Automotive Mastery, 1993.  Electronically Controlled Transmission.  Jakarta : Pt. Toyota Astra Motor.

 

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG