Mengenal 3 Fungsi Piston Mobil dan Cara Kerjanya dalam Mesin

tirto.id - Salah satu komponen pada mesin mobil yg penting yaitu piston mobil. Fungsi piston sendiri amat penting karena peranannya dalam sistem pembakaran di dalam mesin mobil. Oleh karena itu, kinerja komponen mesin ini harus selalu terjaga.

Pasalnya, apabila komponen piston mobil mengalami kerusakan, maka masalah tersebut akan berdampak fatal pada kendaraan.

Agar lebih jelas, berikut ini penjelasan mengenai fungsi piston mobil dan cara kerjanya. Namun, sebelum melangkah ke situ, ada baiknya para pemilik mobil tahu apa itu piston mobil?

Apa Itu Piston Mobil?

Piston adalah salah satu komponen utama mesin mobil. Piston bergerak naik dan turun di dalam silinder. Ia akan mengubah energi panas pembakaran menjadi energi kinetik yang diperlukan untuk memutar poros engkol. Perputaran ini pada akhirnya akan menggerakkan roda.

Piston mobil merupakan komponen yang terletak di area blok silinder. Komponen yang berfungsi utama sebagai penerima tekanan pembakaran ini mampu memberikan tekanan dan menguranginya dalam satu siklus. Oleh karena itu, piston juga befungsi sebagai pendorong.

Tergantung pada jenis mesin mobil, piston dapat diposisikan secara vertikal, horizontal, atau miring. Kemudian, piston sendiri juga harus dioptimalkan untuk proses pembakaran yang berbeda pada mesin yang berbeda, misalnya piston untuk mesin diesel berbeda dengan piston untuk mesin bensin. Berikut perbedaannya:

Piston untuk mesin diesel:

Piston diesel bekerja lebih keras dan beban termal pada mesin diesel jauh lebih tinggi daripada mesin bensin. Untuk alasan ini, cincin piston dan alur cincin piston diperkuat. Hal ini dapat dicapai, dengan menambahkan bushing kuningan di lubang pin.

Pada mesin diesel, kepala piston juga sering disemprot dengan oli. Saluran oli yang melingkar juga sering digunakan.

Piston untuk mesin bensin:

Piston untuk mesin bensin dapat mengatur kecepatan yang lebih tinggi dengan ketebalan dinding yang jauh lebih rendah. Pada mesin bensin akan ditemukan ceruk di kepala yang mengakomodasi katup di ruang bakar. Balok piston biasanya dilapisi agar dapat meluncur melalui silinder dengan lebih baik.

Lalu, apa fungsi dari piston?

3 Fungsi Piston Mobil dan Macam-Macamnya

Fungsi piston mobil tidak jauh berbeda dengan fungsi piston motor. Keduanya sama-sama berfungsi sebagai penerima tekanan pembakaran. Agar lebih jelas, berikut ini sejumlah fungsi dari piston yang penting bagi kendaraan:

Mengubah Daya Ekspansi Pembakaran Mesin

Piston berfungsi untuk mengubah energi ekspansi pembakaran menjadi energi mekanik.

Saat busi menyala, pembakaran pun akan tercipta. Ledakan berupa panas, gas sisa pembakaran, hingga energi ekspansi juga akan tercipta akibat perubahan energi tersebut.

Untuk melakukan proses ini, energi yang belum maksimal karena belum diubah ke energi mekanik ini nantinya akan mendorong piston, langsung dari posisi atas ke bawah.

Pengompres Material Silinder

Fungsi dari piston mobil yang lain adalah sebagai pengompres material pembakaran. Material yang dikompres ini nantinya akan mudah terbakar. Cara kerja ini dilakukan saat langkah kompresi terjadi.

Pengecilan volume akan terjadi ketika gerak piston dari bawah dan ke atas. Kondisi katup di dalamnya juga tertutup secara menyeluruh. Material di dalam silinder masih ada. Oleh karena itu, proses ini akan membuat material di silinder terkompres.

Mengatur Volume Silinder

Cara kerja piston mobil adalah melakukan gerakan naik dan turun. Ketika komponen tersebut turun, maka volume di silinder membesar. Mesin akan menghisap campuran bahan bakar dan udara ke ruang bahan bakar.

Jika piston rem mobil sedang naik, maka volumenya akan mengecil. Hal ini akan berakibat pada tekanan yang meninggi. Temperatur gas pada ruang bahan bakar juga demikian, sehingga sisa pembakaran akan terdorong.

Macam-Macam Piston Mobil

Cylinder Head menulis, jenis piston saat ini sangat banyak dan bervariasi. Variasi ini terdiri dari perbedaan desain piston, bahan pembuatnya, serta metode pembuatan piston tersebut. Berikut ini macam-macam piston mobil yang saat ini umum beredar di pasaran:

Berdasarkan Desain Kepala

• Piston kepala datar atau flathead pistons.

Kepala piston jenis ini berbentuk datar. Hasilnya, nyala api menyebar secara seragam. Area permukaan yang berkurang juga meningkatkan proses pembakaran.

Hal ini akan menghasilkan reaksi yang lebih efisien dari campuran bahan bakar udara dan rasio kompresi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, piston kepala datar mampu menghasilkan gaya bolak-balik yang lebih tinggi.

• Piston kubah atau dome pistons.

Dinamakan demikian karena bagian tengahnya yang terangkat dan menggelembung membentuk kubah.

Desain piston ini menyebabkan gas pembakaran menempuh jarak yang lebih jauh. Pada saat yang sama, luas permukaan yang besar mengubah proses pembakaran menjadi kurang efisien.

• Piston hidangan atau dish pistons.

Piston jenis ini berbentuk piringan. Bagian tengah kepala atau mahkota tersembunyi dan ujung-ujungnya melengkung ke atas.

Desain ini membantu meningkatkan volume ruang bakar, sehingga mengurangi kompresi. Sama seperti jenis kubah, piston piringan biasanya digunakan di mana kompresi dan gaya bolak-balik harus tetap rendah.

Berdasarkan Metode Pembuatan

• Piston tempa atau forged pistons.

Piston tempa adalah salah satu jenis yang paling umum. Kekuatan piston tempa sesuai dengan aplikasi di mana bagian tersebut harus menanggung beban yang lebih tinggi, seperti kendaraan berkinerja tinggi atau kendaraan yang kerap melakukan pekarjaan-pekerjaan berat.

• Piston tuang atau cast pistons.

Ini adalah alternatif dari jenis piston tempa. Pembuatannya melibatkan penggunaan logam cair untuk menghasilkan bentuk piston.

Jenis piston ini dapat berupa aluminium atau besi, bahkan terkadang berupa baja. Ini tergantung pada sifat yang dibutuhkan.

• Piston hipereutektik atau hypereutectic pistons.

Piston hipereutektik adalah jenis piston cor yang ditambahkan silikon selama pembuatan. Hal ini biasanya dilakukan untuk membuat piston ini lebih kuat dan tahan aus. Oleh karena itu piston ini cocok untuk kondisi yang lebih keras.

Berdasarkan Bahan Pembuatan

• Piston aluminium.

Piston ini terbuat dari paduan aluminium yang terdiri dari tembaga, mangan, seng, dan elemen lainnya. Piston jenis ini biasanya ditempa atau dibuat dari paduan logam cair, yang masing-masing jenis logam itu menawarkan sifat yang berbeda dalam hal keausan dan kekokohan.

• Piston besi cor atau cast iron pistons.

Sesuai dengan namanya, piston jenis ini dibuat dengan menggunakan proses pengecoran. Piston jenis ini memiliki kualitas yang membuatnya cocok untuk beberapa mesin dan tidak cocok untuk mesin lainnya.

Piston ini menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap keausan daripada jenis yang ditempa. Piston ini juga memiliki karakteristik termal yang lebih baik dan dapat beroperasi di lingkungan yang sangat panas tanpa risiko kerusakan.

Sementara itu, kelemahan piston ini adalah, strukturnya lemah dan membuatnya rentan terhadap kerusakan akibat benturan atau tekanan mekanis.

Setelah mengetahui fungsi dari piston dan macam-macam piston, lantas bagaimana cara kerja piston mobil?

Cara Kerja Piston Mobil

Sebagian besar piston mobil bekerja sebagai bagian dari siklus pembakaran internal empat langkah. Berikut ini cara kerja piston menurut Redex yang masuk dalam empat langkah siklus pembakaran internal:

1. Langkah pemasukan atau intake stroke

Selama langkah pemasukan, piston ditarik ke belakang, menciptakan ruang hampa di dalam silinder tempat masuknya udara dan bahan bakar.

2. Langkah kompresi atau compresion stroke

Langkah kompresi terjadi ketika piston berputar dan bergerak kembali ke atas, dengan cepat meningkatkan tekanan di dalam silinder. Hal ini memanaskan campuran bahan bakar dan udara, membuatnya lebih mudah menguap.

Busi di bagian atas silinder menyalakan campuran bahan bakar dan udara yang sangat mudah terbakar ini. Ini menciptakan ledakan yang menyebabkan proses kompresi.

3. Langkah tenaga bahan bakar atau fuel power stroke

Langkah ketiga adalah perpindahan energi panas menjadi energi mekanis. Kekuatan ledakan yang disebabkan oleh pembakaran campuran bahan bakar dan udara memaksa piston kembali turun dengan cepat dan energi ini ditransfer ke poros engkol.

Poros engkol kemudian akan berputar dan mentransfer daya rotasinya ke roda, yang akan menggerakkan roda dan akhirnya menggerakkan mobil di jalan.

4. Langkah pembuangan bahan bakar atau fuel exhaust stroke

Setelah tenaga bahan bakar turun, piston naik lagi. Ini memaksa gas buang masuk ke katup buang di bagian atas silinder. Akhirnya, seluruh siklus empat langkah itu pun terus berulang.

Demikianlah informasi mengenai fungsi piston, cara kerja piston dan macam-macam piston secara ringkas.

Informasi ini penting dicermati oleh para pemilik kendaraan, khususnya pemilik mobil, agar tahu cara kerja piston. Jadi, bila ada beberapa masalah yang terjadi pada piston mobil, pemilik mobil tidak langsung panik dan dapat melakukan berbagai tindakan yang tepat sesuai sasaran.