Mengenal Lebih Dekat Piston

Pengertian Piston (Torak)

Piston adalah sebuah komponen berbentuk silinder atau hampir silinder yang bergerak secara resiprokal (bolak-balik) di dalam sebuah silinder. Pada motor bakar, piston berfungsi sebagai dinding geser yang bergerak dan menerima tekanan dari hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara. Tekanan ini kemudian di ubah menjadi gaya dorong yang di teruskan ke batang penghubung (connecting rod).

Fungsi Utama Piston (Torak)

Berdasarkan informasi yang di berikan, fungsi utama piston dapat di rangkum sebagai berikut:

• Menerima Gaya Dorong Pembakaran: Saat campuran bahan bakar dan udara terbakar di ruang bakar. Selain itu, ledakan yang di hasilkan memberikan tekanan yang sangat besar pada kepala piston. Tekanan ini mencapai 3 hingga 4 ton, bahkan hingga 5 ton pada mesin diesel, dengan temperatur mencapai 2000°C pada langkah pembakaran.
• Mentransmisikan Gaya ke Batang Penghubung (Connecting Rod): Gaya dorong yang di terima oleh piston kemudian di teruskan melalui piston pin (pena torak) ke batang penghubung. Gerakan bolak-balik torak di ubah menjadi gerakan rotasi pada poros engkol (crankshaft) melalui mekanisme batang penghubung.
• Membentuk Ruang Bakar: Bagian atas piston (kepala piston) bersama dengan kepala silinder (cylinder head) membentuk ruang bakar. Ruang bakar sendiri merupakan tempat terjadinya proses pembakaran. Bentuk kepala piston di rancang sedemikian rupa untuk mengoptimalkan proses pembakaran.
• Menstabilkan Gerak Bolak-Balik: Bagian bawah piston (torak skirt) berfungsi untuk menjaga kestabilan gerakan torak di dalam silinder dan mencegahnya dari kemiringan yang berlebihan.
• Sebagai Dudukan Ring Piston: Alur-alur pada bagian atas piston berfungsi sebagai tempat pemasangan ring piston yang berperan penting dalam menjaga kerapatan ruang bakar dan mengontrol pelumasan.

Baca juga: Mengenal Lebih Dekat Silinder Liner

Cara Kerja Piston (Torak)

Piston bekerja dalam siklus empat langkah (pada motor bakar empat tak) atau dua langkah (pada motor bakar dua tak):

1. Langkah Hisap: Piston bergerak ke bawah, menciptakan kevakuman di dalam silinder. Sehingga campuran bahan bakar dan udara (atau udara saja pada mesin diesel) masuk ke ruang bakar.
2. Langkah Kompresi: Piston bergerak ke atas, menekan campuran bahan bakar dan udara sehingga temperaturnya meningkat dan siap untuk di bakar.
3. Langkah Pembakaran (Tenaga): Busi (pada mesin bensin) atau injeksi bahan bakar (pada mesin diesel) memicu pembakaran campuran yang terkompresi. Ledakan dahsyat ini mendorong piston ke bawah dengan gaya yang sangat besar.
4. Langkah Buang: Piston kembali bergerak ke atas, mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder melalui katup buang.

Gerakan bolak-balik piston inilah yang kemudian di ubah menjadi gerakan putar pada poros engkol melalui batang penghubung.

Cara Perawatan Piston (Torak)

Perawatan piston secara langsung mungkin sulit di lakukan tanpa membongkar mesin. Namun, menjaga kondisi piston tetap optimal dapat di lakukan melalui beberapa tindakan pencegahan dan perawatan komponen lain yang terkait:

• Penggunaan Oli yang Tepat: Pastikan menggunakan oli mesin yang sesuai dengan spesifikasi mesin dan menggantinya secara teratur. Oli berfungsi melumasi dinding silinder dan piston, mengurangi gesekan dan panas berlebih.
• Penggantian Filter Oli Secara Teratur: Filter oli yang bersih akan mencegah partikel-partikel kotor masuk ke dalam mesin dan menggores dinding silinder serta piston.
• Menjaga Sistem Pendinginan: Overheating (panas berlebih) dapat menyebabkan pemuaian yang tidak normal pada piston dan silinder, bahkan kerusakan. Pastikan sistem pendinginan bekerja dengan baik.
• Penggunaan Bahan Bakar yang Sesuai: Penggunaan bahan bakar yang tidak sesuai dapat menyebabkan pembakaran yang tidak sempurna dan meninggalkan residu yang dapat merusak piston dan komponen lainnya.
• Pemeriksaan dan Penggantian Ring Piston: Ring piston memiliki masa pakai dan perlu di periksa serta di ganti jika sudah aus untuk menjaga kompresi dan mencegah kebocoran oli.

Kelebihan Piston (Torak) sebagai Komponen Utama Motor Bakar:

• Sederhana dan Efisien: Desain piston relatif sederhana namun sangat efisien dalam mengubah energi pembakaran menjadi gerakan mekanis.
• Tenaga Besar: Mampu menghasilkan tenaga yang besar dari pembakaran dalam ruang yang relatif kecil.
• Tahan Terhadap Temperatur Tinggi: Material piston, terutama setelah melalui proses heat treatment, di rancang untuk tahan terhadap temperatur ekstrem hasil pembakaran.
• Ringan (dengan Material yang Tepat): Penggunaan material seperti aluminium alloy membantu mengurangi inertia force pada gerakan bolak-balik. Hal ini, memungkinkan mesin berputar pada kecepatan tinggi.
• Adaptabilitas Desain: Bentuk kepala piston dapat di sesuaikan untuk mengoptimalkan pembakaran dan kompresi sesuai dengan kebutuhan mesin.

Baca juga: Mengenal Lebih Dekat Blok Silinder

Kekurangan Piston (Torak) sebagai Komponen Utama Motor Bakar:

• Gerakan Bolak-Balik Menimbulkan Getaran: Gerakan resiprokal piston dapat menimbulkan getaran pada mesin, yang perlu di redam oleh sistem peredam getaran.
• Gesekan: Gesekan antara piston, ring piston, dan dinding silinder menghasilkan panas dan keausan, memerlukan pelumasan yang baik.
• Batasan Kecepatan: Inertia force pada gerakan bolak-balik piston membatasi kecepatan maksimum putaran mesin.
• Membutuhkan Sistem Pendukung yang Kompleks: Piston memerlukan sistem pendukung seperti sistem pelumasan, pendinginan, dan mekanisme katup yang kompleks. Hal ini di harapkan piston agar dapat berfungsi dengan baik.

Kesimpulan

Piston adalah komponen inti dalam motor bakar yang memiliki peran krusial dalam menghasilkan tenaga. Pemahaman yang baik mengenai fungsi, cara kerja, dan pentingnya perawatan piston akan membantu menjaga performa dan keawetan mesin secara keseluruhan. Inovasi terus di lakukan dalam desain dan material piston untuk meningkatkan efisiensi, mengurangi emisi, dan meningkatkan daya tahan mesin di masa depan.