Apa itu Poros Engkol? ( Crankshaft ).
Poros engkol adalah bagian penting dari sistem transmisi tenaga. Di mana, gerakan bolak-balik piston diubah menjadi gerakan berputar dengan menggunakan batang penghubung.
Poros engkol terdiri dari pin engkol, jaring engkol (lengan atau pipi engkol), bobot penyeimbang, dan jurnal utama. Ujung besar batang penghubung dipasang ke pin engkol poros engkol.
Selama satu langkah, jarak pusat ke pusat antara pin engkol dan poros engkol adalah setengah dari perpindahan piston. Jadi, satu putaran penuh poros engkol membuat dua langkah piston.
Bagian-bagian Crankshaft
Berikut adalah bagian-bagian utama crankshaft beserta diagramnya:
- Pin engkol ( Crankpin )
- jurnal utama ( Main Journals )
- Jaring engkol ( Crankweb )
- Counterweight
- Mesin cuci dorong ( Thrust Washers )
- Saluran oli dan segel oli ( Oil Passage and Oil Seals )
- Flensa pemasangan flywheel ( Flywheel mounting flange )
1. Pin Engkol ( Crank Pin )
Crankpin adalah bagian mekanis dari sebuah mesin. Yang memungkinkan batang penghubung dipasang ke poros engkol dengan sangat kuat.
Permukaan pin engkol berbentuk silinder, untuk memberikan gaya putar ke ujung besar batang penghubung. Ini juga dikenal sebagai jurnal batang penghubung.
2. Jurnal Utama ( Main Journals )
Jurnal telah melekat pada blok mesin. Bantalan ini menahan poros engkol dan membuatnya berputar di dalam blok mesin. Bantalan ini seperti bantalan biasa atau bantalan jurnal. Bantalan utama bervariasi dari mesin ke mesin, seringkali sesuai dengan gaya yang diberikan oleh mesin.
3. Jaring Engkol ( Crank Web )
Jaring engkol adalah bagian paling penting dari poros engkol. Jaringan engkol menghubungkan poros engkol ke jurnal bantalan utama.
4. Penyeimbang ( Counterweights )
Counterweight adalah jenis bobot, yang menerapkan gaya berlawanan, yang memberikan keseimbangan dan stabilitas pada poros engkol. Ini dipasang di jaring engkol.
Alasan pemasangan penyeimbang di poros engkol adalah dapat menghilangkan reaksi yang disebabkan oleh putaran. Dan itu sangat membantu untuk mencapai RPM yang lebih tinggi dan membuat mesin bekerja dengan mudah.
5. Mesin Cuci Dorong ( Thrust Washers )
Di beberapa titik, dua atau lebih washer dorong disediakan untuk menghentikan poros engkol bergerak memanjang. Mesin cuci dorong ini berkumpul di antara permukaan mesin di jaring dan pelana poros engkol.
Dengan bantuan washer dorong, celah dapat dengan mudah dipertahankan dan membantu mengurangi gerakan lateral poros engkol. Di banyak mesin, ini dibuat sebagai bagian dari bantalan utama, biasanya tipe yang lebih tua menggunakan mesin cuci terpisah.
6. Saluran Minyak dan Segel Minyak ( Oil Passage & Oil Seal )
Saluran oli poros engkol mengalirkan oli dari jurnal bantalan utama ke jurnal ujung besar. Biasanya lubang dibor di jaring engkol. Saat pin engkol dalam posisi ke atas dan gaya pembakaran mendorong batang penghubung ke posisi ke bawah, ini memungkinkan oli masuk di antara jurnal dan bantalan.
Poros engkol memiliki beberapa perpanjangan di luar bak mesin di kedua ujungnya. Hal ini menyebabkan minyak bocor dari ujung ini. Jadi, mencegah minyak dari bukaan ini, disediakan segel minyak. Ada dua segel oli utama yang terhubung di ujung depan dan ujung belakang.
Segel Minyak Ujung Depan: Mereka sangat mirip dengan segel minyak ujung belakang. Namun, kegagalannya kurang merusak dan lebih mudah diakses. Segel oli depan akan dipasang di belakang katrol dan timing gear.
Segel Minyak Ujung Belakang: Mereka ditempatkan di dalam jurnal utama dan roda gila. Ini didorong ke dalam lubang antara blok mesin dan wadah oli. Segel oli memiliki bibir berbentuk yang disimpan rapat ke poros engkol oleh pegas yang disebut pegas garter.
7. Flensa Pemasangan Roda Gila ( Flywheel Mounting Flange )
Dalam kebanyakan kasus, poros engkol menempel pada roda gila melalui flensa. Diameter ujung roda poros engkol lebih besar dari ujung lainnya. Ini memberikan permukaan flensa untuk memasang roda gila.
Konstruksi Poros Engkol ( Contruction Crankshafts )
Di dalam poros engkol terdiri dari bantalan utama yang juga disebut jurnal utama. Poros engkol didukung oleh bantalan utama pada jurnal utama. Beban yang seimbang disediakan dalam arah yang berlawanan dari lengan engkol untuk kesetimbangan.
Poros engkol biasanya dibuat dari baja paduan dengan proses pengecoran atau penempaan dan dikerjakan dengan mesin dan diarde untuk memberikan jurnal yang sesuai untuk batang penghubung dan bantalan utama.
Itu harus cukup kuat untuk menahan dorongan piston saat melakukan power stroke tanpa distorsi yang berlebihan. Selain itu, harus diseimbangkan dengan hati-hati untuk menghilangkan getaran yang tidak semestinya akibat bobot engkol offset. Poros engkol telah mengebor saluran oli tempat oli dapat mengalir dari bantalan utama ke bantalan batang penghubung.
Ujung depan poros engkol membawa roda gigi atau sproket, peredam getaran, dan puli sabuk kipas. Roda gigi atau sproket mengoperasikan camshaft, dan peredam getaran disediakan untuk mengontrol getaran torsional.
Katrol sabuk kipas menggerakkan kipas mesin, pompa air, dan generator dengan V-belt. Bagian belakang poros engkol membawa roda gila. Kelembaman roda gila cenderung menjaga poros engkol berputar pada kecepatan konstan.
Jumlah bantalan utama bervariasi dengan desain mesin dan silinder. Lebih banyak bantalan utama, semakin kecil kemungkinan getaran dan distorsi poros engkol dengan ukuran tertentu.
Bantalan harus cukup untuk menopang poros dan memberikan salah satu kekakuan terbesar di antara setiap pin engkol. Komprominya adalah memiliki 3 bantalan utama pada mesin 4 silinder dan 4 pada mesin 6 silinder.
Untuk mengurangi getaran pada mesin, poros engkol dan roda gila diseimbangkan secara terpisah. Mereka sering diuji keseimbangannya saat dipasang bersama. Penyeimbangan diperlukan untuk mencegah kerusakan mesin, terutama bantalan.
Jenis Crankshaft, Berikut ini adalah jenis-jenis poros engkol:
- Poros yang dibangun sepenuhnya ( Fully built shaft )
- Poros setengah jadi ( Semi Built Shaft )
- Poros yang dilas ( Welded Shafts )
- Poros satu bagian padat ( Solid Single Piece Shaft )
- Poros engkol tempa (Forged Crankshaft )
- Poros engkol tuang (Cast Crankshaft )
- Poros engkol billet (Billet Crankshaft _)
1. Poros yang Dibangun Sepenuhnya (Fully built shaft)
Jenis poros engkol ini dibuat dengan merakit bagian demi bagian secara bersamaan. Dalam hal ini, semua komponen dipasang setelah proses fabrikasi. Crankshaft jenis ini digunakan pada mesin lama.
Ini terdiri dari jaring engkol terpisah, pin engkol, dan jurnal utama. Pin engkol dan jurnal ini dikerjakan dengan mesin dan dibor di jaring engkol. Diameternya sedikit lebih kecil. Jaring engkol dipanaskan dan dimasukkan ke dalam pin engkol dan lubang jurnal (yang ukurannya membesar karena panas). Saat jaring engkol mendingin, diameter lubang bor akan mencoba menyusut kembali ke ukuran aslinya.
2. Poros Setengah Dibangun (Semi Built Shaft). Jenis Crankshafts - Shaft Semi Built
Jenis poros engkol ini tidak dibuat dengan merakit berbagai bagian dibandingkan dengan poros yang dibangun sepenuhnya. Jaring engkol sepenuhnya ditempa dan dipasang menyusut ke bantalan umum.
Crankpin selanjutnya dikerjakan dengan mesin untuk menghasilkan permukaan akhir yang halus. Manfaat menggunakan metode shrink-fitting ini adalah membuat dua jaring dan pin engkol dengan satu tempa. Jaring engkol dikurangi ketebalannya. Sebuah lubang dilubangi melalui pin engkol, mengurangi bobot tanpa mengurangi kekuatannya.
Poros engkol setengah jadi lebih ringan daripada poros engkol yang terpasang penuh. Poros engkol mampu membawa beban tinggi dan karenanya dapat menahan tegangan geser dan tekukan yang tinggi. Jenis ini juga ditemukan di beberapa mesin berkecepatan tinggi.
3. Poros Dilas (Welded Shafts). Jenis Crankshafts - Poros Dilas
Poros yang dilas ini diproduksi dengan merakit jaring engkol, pin engkol, dan jurnal utama di kedua sisi. Ini ditempa dan kemudian dilas bersama dengan proses pengelasan busur terendam.
Setelah pengelasan, jurnal bebas stres dan mekanis. Karena penggunaan aliran butiran yang terus menerus, jaring dapat dibuat lebih tipis. Itu dapat menyebabkan poros engkol yang lebih kecil. Poros engkol yang dilas memungkinkan penghematan berat yang cukup besar. Lebar dan ketebalan jaring berkurang. Dengan demikian, memberikan panjang bantalan yang lebih panjang.
4. Poros Potongan Tunggal Padat (Forged Crankshaft)
Poros engkol jenis ini dibuat dengan proses penempaan atau pengecoran sebagai pembentuk poros tunggal. Mereka digunakan baik di mesin kecepatan rendah dan mesin kecepatan tinggi.
Itu dibangun di lebih dari satu bagian dan dikemas bersama dengan baut pada flensa integral. Ini dirancang untuk menahan beban selama pembakaran dan ketegangan siklik. Poros engkol ditekan karena misalignment, getaran torsi, dan getaran aksial dari bantalan utama.
5. Poros Engkol Tempa (Forged Crankshaft)
Ini jauh lebih kuat daripada engkol cor. Engkol tempa biasanya digunakan pada mesin bertekanan tinggi dan beberapa mesin 16 katup. Mereka dirancang dengan cara yang sangat berbeda.
Satu set cetakan dibentuk dengan perkiraan ukuran engkol. Die rest ini berada di press hidrolik besar yang memiliki gaya penjepitan beberapa ton. Setelah dadu ditutup, logam ditekan dengan sangat kuat.
Jenis poros engkol ini lebih kuat dan lebih tahan lama. Poros engkol yang ditempa bereaksi terhadap perlakuan panas dan dengan demikian memberikan stabilitas dimensi yang lebih baik.
6. Poros Engkol Cor (Cast Crankshaft)
Jenis poros engkol ini telah digunakan sejak lama. Ada yang biasa ditemukan di berbagai mesin diesel dan bensin. Umumnya, mereka terbuat dari besi lunak dengan proses pengecoran.
Mereka sangat murah untuk dibuat dan bekerja dengan baik, jadi mereka adalah pilihan umum bagi produsen. Poros engkol cor menahan beban dari segala arah karena struktur butiran logam seragam dan acak.
7. Poros Engkol Billet (Billet crankshaft)
Engkol billet mungkin jenis engkol terbaik di mesin Anda. Baja biasanya digunakan untuk membuat engkol semacam itu. Ini termasuk nikel, kromium, aluminium, molibdenum, dan elemen lainnya.
Engkol billet dikenal karena waktu pemesinan poros engkol yang paling singkat. Mereka selanjutnya membutuhkan keseimbangan minimum karena desain material yang seragam.
Kerusakan Crankshaft
Masalah pada poros engkol sangat jarang muncul. Itu terjadi ketika mesin sedang mengalami kondisi ekstrim. Bagian-bagian mesinnya kuat dan kokoh. Tapi mereka melibatkan beberapa kesalahan dasar:
- Jurnal usang
- Kelelahan / Lemah
1. Jurnal yang Dipakai
Ini biasanya terjadi ketika tekanan oli tidak cukup tersedia. Jika poros engkol bersentuhan dengan permukaan bantalan jurnal, ini secara bertahap meningkatkan jarak bebas dan memperburuk tekanan oli.
Jika tidak dirawat, jurnal yang aus dapat menyebabkan masalah serius pada mesin. Ini menghancurkan bantalan dan menyebabkan kerusakan parah pada mesin.
2. Kelelahan / Lemah
Ini terjadi ketika gaya konstan pada poros engkol menyebabkan kerusakan. Masalah ini biasanya terjadi pada filet yang melibatkan jurnal dan web.
Permukaan fillet yang halus diperlukan untuk menghindari titik lemah yang menyebabkan retakan lelah. Retakan dapat diperiksa menggunakan Magna-fluxing pada poros engkol.
Aplikasi Crankshaft
Poros engkol umumnya digunakan dalam mesin untuk mengubah gerakan bolak-balik menjadi gerakan melingkar, membuat penggunaan energi atau tenaga jauh lebih mudah.
Poros engkol sebenarnya adalah jantung dari mesin pembakaran internal. Poros engkol bertanggung jawab atas pengoperasian mesin yang benar. Dalam beberapa keadaan, ini juga menghemat energi untuk menggerakkan piston untuk langkah kompresi, hisap, dan buang.
Wrapping it up
Poros engkol yang seimbang dapat membuat mesin Anda bekerja dengan lancar, memberikan lebih banyak tenaga, lebih sedikit pemborosan energi, dan mengurangi getaran mesin. Ini terutama digunakan untuk mengubah gerakan linier menjadi kecepatan rotasi.
Tanya Jawab
Apa itu poros engkol dan bagaimana cara kerjanya?
Poros engkol adalah bagian penting dari sistem transmisi tenaga. Dalam hal ini, gerakan bolak-balik piston diubah menjadi gerakan rotasi dengan menggunakan batang penghubung. Poros engkol harus memiliki kekuatan lelah yang tinggi dan ketahanan aus untuk menjamin umur panjang.
Apa aplikasi dari poros engkol?
Poros engkol sebagian besar digunakan dalam mesin untuk mengubah gerakan bolak-balik menjadi gerakan melingkar, membuat penggunaan energi atau tenaga menjadi lebih mudah. Berputar di dalam blok mesin dengan menggunakan bantalan utama.
Apa fungsi engkol?
Engkol adalah lengan yang terpasang pada sudut siku-siku ke poros berputar dimana gerakan melingkar diterima dari poros. Ketika digunakan dengan batang penghubung, itu mengubah gerakan melingkar menjadi gerakan bolak-balik atau sebaliknya.
Apa saja jenis-jenis poros engkol?
Berikut ini adalah jenis-jenis utama poros engkol: Poros yang dibangun sepenuhnya, Poros setengah jadi, Poros yang dilas, Poros satu bagian padat, Poros engkol tempa, Poros engkol cor, dan Poros engkol billet.