Poros Engkol & Flywheel

Poros  Engkol

Poros engkol bekerja secara berputar dibagian bawah blok silinder dan dihubungkan dengan torak melalui batang torak. Gerakan naik turun torak dipindahkan ke poros engkol melalui batang torak yang dipasang pada bantalan jalan poros engkol. Hal ini adalah suatu cara kerja gabungan batang torak dengan poros engkol sehingga gerakan naik turun piston dapat dirobah menjadi gerak putar pada poros engkol.

Gambar di atas memperlihatkan poros engkol untuk mesin 4 silinder. Poros engkol ini mempunyai 3 buah bantalan utama (Main journal) dan 4 buah bantalan jalan (Crankpin journal ). Bobot pengimbang (crank web) dibuat berlawanan pada setiap  bantalan jalan dan mengimbangi gaya centrifugal yang dihasilkan putaran bantalan jalan.

Bobot pengimbang dapat juga dipasang dengan membautkannya pada poros engkol. Aksi yang berlawanan ini juga akan meredam getaran mesin.

Poros engkol dipasang pada blok dengan jaminan tutup bantalan utama dan berputar didalam bantalan sisipan yang dipasang pada bantalan utama maupun pada tutupnya. Diperbandingkan dengan gambar 3. Pelumasan pada bantalan poros engkol adalah dari tekanan pelumasan dari sistem pelumasan mesin. Salah satu ujung dari poros engkol dipasangkan roda penerus dan ujung lainnya dipasang roda gigi penggerak poros bubungan.

Pada umumnya pabrik pembuat memproduksi poros engkol dengan menggunakan salah satu dari teknik berikut ini, Casting, Forging atau Billet machine. Cara casting adalah yang paling banyak digunakan pabrik pembuat kenderaan. Cara forging adalah memberi panas pada bagian dari baja, dikerjakan dengan temperatur dan pengerasan atau dipres pada poros dalam bentuk yang diinginkan. Proses ini utamanya digunakan pada kemampuan dan kekuatan yang tinggi. Poros engkol billet dibuat dengan proses machining pada billet baja yang padat. Desain ini untuk kebutuhan poros engkol yang sangat kuat.

Pabrik pembuat poros engkol mengerjakan bantalan utama maupun bantalan jalan dengan ketelitian yang tinggi. Bantalan-bantalan di finishing dengan alat penghalus yang sangat halus. Finishing penghalusan permukaan sangat dibutuhkan untuk menjamin agar dapat mengurangi gesekan antara bantalan yang bergesekan (bearing dan journal). Fillet atau radius dibuat pada seluruh sisi bantalan duduk maupun bantalan jalan untuk membuat poros engkol lebih kuat dan mencegah keretakan.

Antara bantalan duduk dan bantalan jalan dibuat berhimpitan yang tujuannya juga untuk membuat poros engkol lebih kuat.

Bantalan duduk dan bantalan jalan berhimpitan

Pada mesin 4 langkah dengan jumlah silinder banyak, terlepas dari berapa banyak silinder yang ada, masing-masing torak akan menyelesaikan secara utuh 4 kali langkah dalam 720 derajat poros engkol berputar. Untuk operasional mesin yang lebih halus adalah tergantung dari interval derajat kerja dari setiap torak pada poros engkol.

Oleh karena itu, derajat kerja pada poros engkol seperti diterangkan diatas adalah 720 derajat dibagi dengan jumlah silinder.

Untuk mesin dengan jumlah silinder 4 maka derajat kerjanya adalah 720 derajat dibagi 4 = 180 derajat diantara bantalan jalan poros engkol.

Untuk mesin dengan jumlah silinder 6 maka derajat kerjanya adalah 720 derajat dibagi 6 = 120 derajat diantara bantalan jalan poros engkol.

Untuk mesin dengan jumlah silinder 8 maka derajat kerjanya adalah 720 derajat dibagi 8 = 90 derajat diantara bantalan jalan poros engkol.

Bantalan

Ada dua jenis bantalan yang digunakan pada mesin yaitu:

1.Bantalan jenis rata/luncur/busing, yang dapat digunakan pada blok silinder untuk mendukung poros bubungan, poros pengimbang atau pada pena piston.

2.Bantalan jenis sisipan yang sangat persisi, yang digunakan sebagai dudukan poros engkol pada blok silinder atau pada ujung besar batang piston.

Bantalan mempunyai baja pada bagian belakang yang merupakan lembaran tipis dari bahan pembuatan bantalan (babbit atau metal putih) dibuat menjadi satu. Perbedaan bahan bantalan diduat sesuai pemakaiannya pada beban-beban yang berbeda maupun karakter desain. Perpaduan timah, tembaga dan aluminium digunakan dan dikomdinasikan agar sesuai dengan fungsi atau perputaran pada bagian permukaan bantalan.

Ketahanan terhadap kelelahan adalah jangka pemakaian yang tergambar pada kekuatan bantalan didalam hubungannya dengan kekuatan terhadap beban yang berulang-ulang, dan kemampuan lentur tanpa mengalami pecah/retak.

Memberikan kemampuan menyesuaikan diri pada bahan bantalan, adalah agar mampu mengikuti dan mengimbangi distorsi yang tidak seimbang. Bahan bantalan dibuat dengan halus dan berbentuk sama dengan bentuk jurnal agar dapat bekerja dengan tepat. Hal ini memberikan bantalan mampu terhadap beban yang diterimanya.

Kemampuan menyimpan adalah hal lain yang menjadi syarat bahan bantalan sisipan yang mana kotoran atau partikel dapat dibenamkan pada bantalan tersebut sehingga tidak merusak permukaan poros engkol.

Tahan terhadap karat agar tidak merusak bantalan yang diakibatkan pembentukan pengasaman dari proses pembakaran dan kondensasi.Mampu terhadap panas, agar bantalan mampu menumpu bebannya pada saat temperatur tinggi. Kemampuan menghantarkan panas juga merupakan suatu hal penting pada bantalan dimana panas yang diterima dapat disalurkan pada dudukan atau tutup bantalan.

Bentangan dan crush

Bentangan bantalan adalah suatu proses dimana diameter bantalan lebih besar dari dudukannya hal ini agar saat bantalan dipasang pada dudukannya akan benar-benar tercengkram.

Crush bantalan adalah untuk menjamin bantalan akan duduk dengan kuat pada rumah bantalan itu sendiri. Pabrik membuat bantalan lebih besar sedikit dari lobang dudukan, hal ini dibuat agar menghindari kerusakan pada bantalan maupun pada jurnal poros engkol.

Tutup bantalan utama maupun pada bantalan jalan dibuat tanda atau nomor, hal ini dibuat agar dapat terpasang sesuai pada pasangannya masing-masing. Penomoran ini penting agar setelah pemasangan kembali, karena tingkat keausan pada masing-masing tidaklah sama dan apabila hal ini saling tertukar akan dapat mengakibatkan kerusakan atau ketidak seimbangan.

E. Roda Penerus

Roda penerus yang bobotnya cukup berat dipasang pada salah satu ujung poros engkol. Roda penerus menyimpan energi dari langkah usaha torak dan mengeluarkan energi ini pada langkah lainnya agar operasional mesin dapat terjaga menjadi halus dan berputar pada putaran yang stabil. Kecepatan mesin yang kadang-kadang tinggi dan kemudian rendah akan menimbulkan gaya puntir pada poros engkol,sehingga dibutuhkan seperti torsional vibration.

Roda penerus juga dibuat besar, halus dan permukaannya rata untuk tempat memasang kopling atau torque converter.

Roda gigi juga dipasangkan mengelilingi sisi luar roda penerus. Pinion motor starter akan berkaitan dengan gigi pada roda penerus sehingga mesin berputar selama mesin akan dihidupkan untuk saat permulaan.