Biang Koneksi Dijelaskan: Rangkasan Kritis dalam Performa Mesin

Sebuah biang koneksi yang juga disebut con rod adalah salah satu bagian utama mesin pembakaran dalam. Meskipun juga digunakan pada mesin uap tetapi sangat penting pada kendaraan.

Conrod menghubungkan piston ke poros kurbel yang membantu konversi gerak bolak-balik piston menjadi rotasi poros kurbel. Bagian ini berfungsi sebagai lengan tuas dan diperlukan untuk mentransfer gaya kompresi dan tarik dari piston dan berputar di kedua ujung.

Hari ini kita akan melihat definisi, fungsi, bahan, bagian, kerja, dan diagram biang koneksi.

Definisi Biang Koneksi

Biang koneksi atau con rod mengubah gerak linear atas bawah atau gerak bolak-balik piston menjadi gerak lingkaran poros kurbel. Ini mengalami tension, compression bending dan buckling selama proses.

Baca Semua yang perlu Anda ketahui tentang piston otomotif

Bahan Conrod

Biang koneksi biasanya terbuat dari bahan campuran aluminium cor, yang membantu menahan stres yang terjadi selama proses.

Dalam produksi massal, biang koneksi biasanya terbuat dari baja. Untuk aplikasi performa tinggi, billet digunakan, yang diolah dari billet padat dan tidak dicor atau ditambal.

Namun, besi cor dapat digunakan untuk aplikasi murah dan performa rendah seperti motor skuter.

Design Nomenclature

• A = luas penampang biang koneksi.
• L = panjang biang koneksi.
• C = stres yield kompresi.
• Wcr = beban buckling atau keruncutan.
• Ixx = momen inersia penampang terhadap sumbu x
• Iyy = momen inersia penampang terhadap sumbu y masing-masing.
• Kxx = radius gyration penampang terhadap sumbu x
• Kyy = radius gyration penampang terhadap sumbu y masing-masing.
• D = Diameter piston r = Radius poros kurbel

Bagian Biang Koneksi

Bagian biang koneksi dalam mesin pembakaran dalam terdiri dari big end, rod dan small end.

Piston terhubung ke small end conrod dengan piston pin atau wrist pin yang dapat berputar di piston. Pin ini memberikan titik pivot di antara piston dan biang koneksi. Piston pin dipegang dengan spring clip atau piston pin lock.

Bagian big end biang koneksi dipasang pada crankpin dengan plain bearing, yang mengurangi gesekan. Namun beberapa mesin kecil menggunakan bearing untuk menghindari kebutuhan akan pompa pelumasan.

Secara umum, ada lubang pin yang dibor melalui bearing di big end biang koneksi. Ini memungkinkan oli pelumas dipompa ke sisi thrust dinding silinder untuk melumasi perjalanan piston dan piston rings.

Akhirnya, pada bagian biang koneksi, conrod dapat berputar di kedua ujung, sehingga sudut di antara biang koneksi dan piston dapat berubah saat rod bergerak bolak-balik di sekitar poros kurbel.

Baca: Memahami mesin bensin

Fungsi Conrod

• Fungsi utama biang koneksi adalah untuk membuat tautan di antara piston dan poros kurbel untuk mentransfer daya.
• Conrod membantu menyampaikan oli pelumas ke dinding silinder dan wrist pin atau gudgeon pin.

Tipe Biang Koneksi

Tipe conrod berdasarkan bahan yang digunakan. Berikut adalah berbagai tipe biang koneksi yang tersedia:

Billet conrods:

Billet connecting rods diproses dari satu potong baja atau aluminium. Ini lebih ringan, lebih kuat, dan lebih awet dari jenis con rod lainnya. Billet types connecting rods biasanya digunakan untuk kendaraan kelas tinggi.

Produk terkadang dirancang untuk mengurangi stress risers dan memudahkan ke alur alami billet material.

Cast Rod:

Cast rod lebih disukai produsen karena mampu menangani beban mesin standar. Biaya produksi lebih murah tetapi tidak dapat digunakan dalam aplikasi horsepower tinggi di atas 450 hingga 6.000 rpm.

Cast connecting rods memiliki lembut terlihat di tengah yang membedakannya dari tipe forged.

Forged Rod:

Con rods yang ditambal dibuat dengan memaksa grain bahan terpilih ke bentuk rod. Bahan dapat berupa baja legasi atau aluminium tergantung pada properti yang diperlukan.

Nah, produsen forged rods menggunakan berbagai jenis baja legasi, chrome dan nickel alloys. Produk akhir tidak dibuat untuk rapuh. Nickels atau chrome alloy meningkatkan kekuatan biang koneksi.

Powdered Metal:

Biang koneksi yang terbuat dari powder metal juga adalah pilihan yang sesuai untuk produsen. Ini diproduksi dengan campuran serbuk logam yang ditekan ke dalam cetakan dan dipanaskan pada suhu tinggi. Ini melelehkan campuran menjadi bentuk padat.

Light machining mungkin diperlukan tetapi produk keluar dari cetakan pada dasarnya produk jadi. Powdered metal conrods lebih murah untuk dibuat daripada baja dan lebih kuat dari cast connecting rods.

Baca: Klasifikasi mesin pembakaran dalam

Masalah Biang Koneksi

Biang koneksi dapat mengalami masalah saat bekerja. Ini karena mengalami berbagai stres selama di ruang bakar. Beberapa masalah ini dapat diperbaiki sementara yang lain memerlukan penggantian lengkap biang koneksi. Selama operasi, rod ditarik dan ditekan, yang dapat menyebabkan con rod putus. Rod yang putus dapat merusak mesin sepenuhnya. Berikut adalah kegagalan yang terjadi pada biang koneksi:

Fatigue:

Ini adalah alasan utama mengapa biang koneksi putus. Ini sering terjadi pada mesin lama. Kompresi dan peregangan rod selama proses terjadi ribuan kali dalam satu menit. Ini akhirnya menyebabkan aus pada bagian hingga akhirnya putus. Kurangnya oli dan keberadaan kotoran di mesin dapat mempercepat masalah ini.

Mesin baru juga dapat mengalami fatigue pada biang koneksi jika mesin dibangun ulang. Nah, ini terjadi saat bagian murah atau yang salah digunakan.

Hydrolock:

Hydrolock terjadi ketika air menembus ruang piston menyebabkan deformasi biang koneksi. Ini biasanya terjadi saat kendaraan melintasi jalan banjir.

Sedikit air di silinder dapat menyebabkan suara knocking atau tapping yang dapat dengan mudah diperbaiki. Namun, jika ada banyak air di silinder, semua ruang untuk spark time telah terisi yang dapat menyebabkan rod silinder melengkung atau putus.

Over Revving:

Over revving adalah kegagalan yang terjadi pada mesin baru dan performa tinggi. Jika tachometer menunjukkan merah, itu menunjukkan kondisi biang koneksi dalam bahaya. Ini karena gaya yang bekerja pada con rod meningkat secara dramatis pada putaran tinggi.

Pin Failure:

Piston pin yang menghubungkan biang koneksi ke piston aus dan menyebabkan kegagalan. Dalam beberapa mesin, ini menghasilkan kegagalan mesin parah. Ini saat biang koneksi pergi ke blok mesin atau saat poros kurbel melengkung.

Baca: Tipe mesin otomotif

Dalam beberapa mesin, ini menyebabkan kehilangan daya. Jika demikian, yaitu jika mesin berhenti segera setelah pin putus. Ada probabilitas bahwa mesin selamat jika tidak total breakdown mungkin terjadi.

Itu saja untuk artikel ini “biang koneksi”. Saya harap Anda menikmati pembacaannya, jika ya silakan komentar, bagikan dan rekomendasikan situs ini kepada siswa teknis lain. Terima kasih!