Struktur dan Kinerja Mesin
エンジンの構造・性能
Perawatan Otomotif (Tokutei 2) · 自動車整備分野(2号) · Disusun oleh Tokutei Pass berdasarkan materi resmi; tidak disalin kata per kata.
エンジンの性能指標(平均有効圧力・軸出力・熱効率・損失)
Indikator Kinerja Mesin (Tekanan Efektif Rata-Rata, Daya Poros, Efisiensi Termal, Kerugian)
エンジンの性能を比較する際、「平均有効圧力」は1サイクルの仕事を行程容積(総排気量)で除した値であり、排気量や作動方式が異なるエンジンの性能比較に用いられます。
Saat membandingkan kinerja mesin, 'Tekanan Efektif Rata-Rata' adalah nilai kerja 1 siklus dibagi volume langkah (kapasitas mesin), yang digunakan untuk membandingkan kinerja mesin dengan kapasitas atau cara kerja yang berbeda.
シリンダ内の燃焼ガスがピストンに行う仕事率を「図示仕事率(図示馬力)」といい、そこから実際にクランクシャフトから外部へ取り出せる動力を「正味仕事率」または「軸出力」と呼びます。
Laju kerja yang dilakukan gas pembakaran di dalam silinder terhadap piston disebut 'Daya Indikasi', sedangkan tenaga aktual yang dapat diambil dari poros engkol ke luar disebut 'Daya Bersih (Net Power)' atau 'Daya Poros (Shaft Output)'.
図示仕事率から軸出力を引いた差は「機械損失」です。機械損失は、ピストンやピストン・リング、各ベアリングなどの「摩擦損失」、ウォータ・ポンプやオイル・ポンプ、オルタネータなどの「補機駆動損失」、および吸排気の「ポンプ損失」からなります。
Selisih antara daya indikasi dikurangi daya poros adalah 'Kerugian Mekanis'. Kerugian mekanis terdiri atas 'kerugian gesekan' pada piston, ring piston, dan bantalan, 'kerugian penggerak alat bantu' seperti pompa air, pompa oli, dan alternator, serta 'kerugian pemompaan' hisap-buang.
一方、燃料の燃焼熱のうち仕事に変わらずに逃げる「熱損失」には、冷却水やシリンダ壁へ伝わる「冷却損失」と、高温の排気ガスとして捨てられる「排気損失」などがあり、機械損失と混同しないよう注意します。
Sebaliknya, panas pembakaran bahan bakar yang terbuang tanpa menjadi kerja disebut 'Kerugian Panas (Heat Loss)', meliputi 'kerugian pendinginan' ke air pendingin dan dinding silinder serta 'kerugian gas buang' bersama gas buang bersuhu tinggi; jangan tertukar dengan kerugian mekanis.
また「理論熱効率」とは、理論サイクルにおいて仕事に変えることのできる熱量と供給した熱量との割合をいい、圧縮比を高くするほど理論熱効率は向上します。
Selain itu, 'Efisiensi Termal Teoretis' adalah perbandingan antara jumlah panas yang dapat diubah menjadi kerja dalam siklus teoretis terhadap jumlah panas yang disuplai; semakin tinggi rasio kompresi, semakin tinggi pula efisiensi termal teoretisnya.
Poin penting
- 平均有効圧力=1サイクルの仕事÷行程容積(排気量や作動方式の異なるエンジンの性能比較に使う)。
Tekanan Efektif Rata-Rata = Kerja 1 siklus ÷ Volume langkah (dipakai untuk membandingkan mesin yang berbeda kapasitas atau cara kerja). - 実際にクランクシャフトから取り出せる動力を「正味仕事率(軸出力)」といい、機械効率=軸出力÷図示仕事率である。
Tenaga aktual dari poros engkol disebut 'Daya Bersih (Daya Poros)', dan Efisiensi Mekanis = Daya Poros ÷ Daya Indikasi. - ピストン・ベアリングの摩擦損失やウォータ・ポンプ等の補機駆動損失は「機械損失」であり、「熱損失」ではない。
Kerugian gesekan piston/bantalan serta kerugian penggerak pompa air dan alternator termasuk 'Kerugian Mekanis', bukan 'Kerugian Panas'. - 【例】1サイクルの仕事が 1,800J、行程容積が 0.0015m³(1,500cm³)のエンジン → 平均有効圧力 = 1,800 ÷ 0.0015 = 1,200,000Pa = 1.2MPa
Contoh: Mesin dengan kerja 1 siklus 1.800J dan volume langkah 0,0015m³ (1.500cm³) → Tekanan efektif rata-rata = 1.800 ÷ 0,0015 = 1.200.000Pa = 1,2MPa - 【例】図示仕事率が 100kW、機械損失が 15kW のエンジン → 軸出力(正味仕事率)= 100 − 15 = 85kW、機械効率 = 85 ÷ 100 × 100 = 85%
Contoh: Mesin dengan daya indikasi 100kW dan kerugian mekanis 15kW → Daya poros (daya bersih) = 100 − 15 = 85kW, efisiensi mekanis = 85 ÷ 100 × 100 = 85%
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 平均有効圧力 | tekanan efektif rata-rata |
| 正味仕事率(軸出力) | daya bersih (daya poros) |
| 機械損失と熱損失 | kerugian mekanis dan kerugian panas |
| 理論熱効率 | efisiensi termal teoretis |
燃焼室の形状とスキッシュ・エリアの作用
Bentuk Ruang Bakar dan Fungsi Squish Area
ガソリン・エンジンの燃焼室には、吸排気バルブを屋根型に配置して表面積と容積の比(S/V比)を小さくした「ペントルーフ形燃焼室」や「半球形燃焼室」が多く採用されています。
Ruang bakar mesin bensin banyak mengadopsi tipe 'ruang bakar atap (Pentroof)' atau 'setengah bola (Hemispherical)' yang menempatkan katup hisap dan buang secara miring guna memperkecil rasio luas permukaan terhadap volume (rasio S/V).
シリンダ・ヘッドの下面とピストン頂面の周縁部との間に形成される狭い隙間を「スキッシュ・エリア」といい、圧縮行程の終期にピストンが上死点へ近づくと混合気が燃焼室中央へ強く押し出されます。
Celah sempit yang terbentuk antara sisi bawah kepala silinder dan tepi puncak piston disebut 'Squish Area'; menjelang titik mati atas pada akhir langkah kompresi, campuran udara-bahan bakar ditekan menyembur kuat ke tengah ruang bakar.
このとき発生する渦流(スキッシュ渦)によって圧縮行程終期から燃焼行程における火炎伝播の速度を高め、燃焼時間を短くすることで異常燃焼(ノッキング)を防止しています。
Pusaran (vorteks squish) yang timbul saat itu meningkatkan kecepatan rambat api pada akhir langkah kompresi hingga langkah pembakaran, sehingga mempersingkat waktu pembakaran dan mencegah pembakaran tidak normal (knocking).
スキッシュ・エリアの厚み(クリアランス)が「小さくなるほど」噴出する混合気の渦流の流速は高く(速く)なります。また「斜めスキッシュ・エリア」は、斜め形状により吸入通路からの吸気がスムーズになり、強い渦流が得られます。
Semakin 'kecil' ketebalan (celah) squish area, semakin tinggi (cepat) kecepatan aliran pusaran campuran udara-bahan bakar. Selain itu, 'squish area miring' memudahkan aliran udara masuk dari saluran hisap berkat bentuk miringnya dan menghasilkan pusaran yang kuat.
Poin penting
- スキッシュ・エリアの厚み(クリアランス)が「小さくなるほど」、渦流の流速は速くなる。
Semakin 'kecil' ketebalan (celah) squish area, semakin cepat kecepatan aliran pusarannya. - 渦流により火炎伝播速度を高め、燃焼時間を「短く」してノッキングを防ぐ(吸入行程ではなく圧縮終期〜燃焼時に作用)。
Pusaran meningkatkan kecepatan rambat api dan 'mempersingkat' waktu pembakaran untuk mencegah knocking (bekerja pada akhir kompresi hingga pembakaran, bukan langkah hisap). - 斜めスキッシュ・エリアは、斜め形状により吸入通路からの吸気がスムーズになり強い渦流が得られる。
Squish area miring membuat aliran udara dari saluran hisap lebih lancar dan menghasilkan pusaran yang kuat.
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| スキッシュ・エリア | area squish (celah penyembur campuran) |
| 斜めスキッシュ・エリア | squish area miring |
| 火炎伝播速度 | kecepatan rambat api |
| ペントルーフ形燃焼室 | ruang bakar tipe pentroof (atap) |
ピストンおよびピストン・リングの構造・材料・スカッフ現象
Struktur dan Material Piston serta Ring Piston, dan Fenomena Scuffing
アルミニウム合金製ピストンは熱膨張を考慮して、常温時にはピストン・ピン方向の直径をスラスト方向よりわずかに小さくした楕円形(オーバル形)や、頭部を細くしたテーパ形に仕上げられています。
Dengan memperhitungkan pemuaian panas, piston paduan aluminium pada suhu ruang dibuat berbentuk oval (diameter arah pena piston sedikit lebih kecil daripada arah gaya samping/thrust) serta meruncing (taper) lebih kecil di bagian kepala.
ピストン・リングのうち「コンプレッション・リング」は、シリンダ壁面とピストンとの間の気密を保つ働きと、燃焼によりピストンが受ける熱の大半をシリンダ壁へ伝えて逃がす役目をしています。
Di antara ring piston, 'ring kompresi' memiliki dua fungsi: menjaga kerapatan gas antara dinding silinder dan piston, serta menyalurkan sebagian besar panas yang diterima piston akibat pembakaran ke dinding silinder.
外周面に角度をつけた「テーパ・フェース型」のコンプレッション・リングは、なじみ性と油かき性能に優れ、一般に「セカンド・リング」に用いられます。また「オイル・リング(組み合わせ式)」は特殊鋳鉄ではなく、一般に「炭素鋼(スチール)」で作られています。
Ring kompresi tipe muka tirus ('Taper-face') memiliki sudut pada sisi luarnya sehingga cepat menyesuaikan diri dan mengikis oli dengan baik, umumnya dipasang sebagai 'ring kedua (Second ring)'. Sementara itu, 'ring oli (tipe kombinasi)' umumnya dibuat dari 'baja karbon (baja)', bukan besi cor khusus.
シリンダ壁面の油膜が切れてピストン・リングとシリンダ壁面が直接接触し、局部的な高温・溶着によってリングやシリンダの表面に引っかき傷ができる現象を「スカッフ現象(スカッフィング)」といいます。
Fenomena terputusnya lapisan film oli pada dinding silinder sehingga ring piston dan dinding silinder bersentuhan langsung lalu menimbulkan luka gores akibat panas lokal disebut 'fenomena Scuffing'.
高速回転時にピストン・リングがリング溝内で上下に激しく振動して気密が保てなくなる現象を「フラッタ現象」といい、オイル消費量増大や出力低下の原因となります。
Pada putaran tinggi, getaran vertikal ring piston di dalam alurnya yang menyebabkan hilangnya kerapatan gas disebut 'fenomena Flutter (ring fluttering)', yang memicu boros oli dan penurunan tenaga mesin.

Poin penting
- コンプレッション・リングは「気密保持」と「ピストンの熱をシリンダへ伝える放熱作用」の2つの役目を持つ。
Ring kompresi memiliki 2 peran: 'menjaga kerapatan gas' dan 'menyalurkan panas piston ke dinding silinder'. - テーパ・フェース型は一般にセカンド・リングに用いられ、オイル・リングは一般に「炭素鋼(鋼製)」で作られている(特殊鋳鉄は誤り)。
Tipe taper-face umumnya digunakan pada ring kedua, sedangkan ring oli umumnya dibuat dari 'baja karbon' (pernyataan besi cor khusus adalah salah). - スカッフ現象とは、シリンダ壁面の油膜が切れてリングと壁面が直接接触し、表面に引っかき傷ができることをいう。
Fenomena scuffing adalah kondisi terputusnya film oli pada dinding silinder sehingga ring dan dinding silinder bergesekan langsung dan menimbulkan luka gores.
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| コンプレッション・リングとオイル・リング | ring kompresi dan ring oli |
| テーパ・フェース型 | ring tipe muka tirus (Taper-face) |
| スカッフ現象 | fenomena scuffing (luka gores akibat putusnya film oli) |
| フラッタ現象 | fenomena flutter (getaran ring pada putaran tinggi) |
コンロッド・ベアリング(クラッシュ・ハイト、張り、軸受材料)とトーショナル・ダンパ
Bantalan Batang Torak (Crush Height, Spread, Material) dan Torsional Damper
コンロッド大端部に組み込まれる半割り形の「コンロッド・ベアリング」には、ハウジング内面に密着させて熱伝導を良くし回り止めとするため、半円周よりわずかに長く突出させた「クラッシュ・ハイト」が設けられています。
Pada 'bantalan batang torak (conrod bearing)' belah dua di ujung besar batang torak dibuat tonjolan sedikit lebih panjang dari setengah lingkaran yang disebut 'Crush Height', agar punggung bantalan menempel rapat pada lubang rumah bantalan guna memperlancar hantaran panas dan mencegah bantalan ikut berputar.
クラッシュ・ハイトが「大き過ぎると」組み付け時にベアリングにたわみが生じて局部的に荷重が掛かり早期疲労・破損の原因となり、逆に「小さ過ぎると」密着不良で放熱性が悪化しベアリングが共回りします。
Jika crush height 'terlalu besar', bantalan akan melengkung saat dipasang sehingga menerima beban lokal yang memicu kelelahan dini dan kerusakan; sebaliknya jika 'terlalu kecil', daya tempel dan pelepasan panas memburuk serta bantalan dapat ikut berputar.
またベアリングの「張り(スプレッド)」は、組み付ける前のベアリング外径をハウジング内径より少し広げておくもので、圧縮されるにつれてベアリングの両端が内側に曲がり込むのを防止しています。
Sementara itu, 'Spread (regangan/bentangan)' pada bantalan adalah pembuatan diameter luar bantalan sedikit lebih lebar daripada diameter lubang sebelum dipasang, guna mencegah kedua ujung bantalan melengkung masuk ke arah dalam saat ditekan waktu perakitan.
軸受材料のうち「トリメタル(三層メタル)」は、鋼製裏金に銅と20%〜30%の鉛の合金(ケルメット・メタル)を焼結し、その上に鉛とすず(またはインジウム)の合金をめっきしたものです。アルミニウム合金メタルは、すずの含有率が高いものほど熱膨張が大きいためオイル・クリアランスを大きくしています。
Untuk material bantalan, 'Tri-metal (logam 3 lapis)' menyinter paduan tembaga dengan 20%–30% timbal (logam Kelmet) di atas punggung baja lalu dilapisi paduan timbal-timah (atau timbal-indium). Pada bantalan paduan aluminium, tipe berkadar timah (Sn) tinggi memiliki muai panas lebih besar sehingga celah olinya (oil clearance) dibuat lebih besar.
クランクシャフトの前端部に設けられる「トーショナル・ダンパ」は、ゴムなどの弾性体の働きによってクランクシャフトの「ねじり振動」を吸収し、共振による破損や騒音を防ぐ装置です。
'Torsional damper (peredam getaran puntir)' yang dipasang di ujung depan poros engkol memanfaatkan karet elastis untuk menyerap 'getaran puntir (torsional vibration)' poros engkol guna mencegah patah akibat resonansi.
Poin penting
- クラッシュ・ハイトが「大き過ぎると」たわみが生じて局部荷重が掛かり、「小さ過ぎると」密着・放熱不良や回り止め不良となる。
Crush height 'terlalu besar' menyebabkan lengkungan dan beban lokal; 'terlalu kecil' menyebabkan kontak buruk, pendinginan buruk, dan bantalan berputar. - ベアリングの「張り」は組み付け時に内側へ曲がり込むのを防ぎ、すず含有率が高いアルミ合金メタルはオイル・クリアランスを大きくする。
'Spread' mencegah ujung bantalan melengkung ke dalam saat dipasang; bantalan paduan aluminium berkadar timah tinggi memerlukan celah oli lebih besar. - クランクシャフトのトーショナル・ダンパは、クランクシャフトの「ねじり振動」を吸収する(軸方向振動ではない)。
Torsional damper berfungsi menyerap 'getaran puntir' poros engkol (bukan getaran arah aksial).
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| クラッシュ・ハイトと張り | crush height (tinggi tonjolan) dan spread (regangan) |
| トリメタル(三層メタル・ケルメット) | bantalan tri-metal (tiga lapis / logam Kelmet) |
| アルミニウム合金メタル | bantalan paduan aluminium |
| トーショナル・ダンパ(ねじり振動吸収) | torsional damper (peredam getaran puntir) |
バルブ・タイミング、バルブ・オーバラップ、点火順序とクランク回転角の計算
Valve Timing, Valve Overlap, Urutan Pengapian, dan Perhitungan Sudut Putar Poros Engkol
4サイクル・エンジンでは吸排気の慣性効果を利用して充填効率を高めるため、インテーク・バルブは排気上死点前に開いて吸入下死点後に閉じ、エキゾースト・バルブは膨張下死点前に開いて排気上死点後に閉じます。
Pada mesin 4 langkah, untuk memanfaatkan efek kelembaman aliran gas demi meningkatkan efisiensi pengisian, katup hisap dibuka sebelum TMA langkah buang dan ditutup setelah TMB langkah hisap, sedangkan katup buang dibuka sebelum TMB langkah usaha dan ditutup setelah TMA langkah buang.
そのため排気行程の終期(上死点付近)には、インテーク・バルブとエキゾースト・バルブの両方が同時に開いている期間があり、これを「バルブ・オーバラップ」と呼びます。
Oleh karena itu, di sekitar TMA pada akhir langkah buang terdapat periode ketika katup hisap dan katup buang sama-sama terbuka secara bersamaan, yang disebut 'Valve Overlap (tumpang tindih katup)'.
点火順序が「1―3―4―2」の4サイクル直列4シリンダ・エンジンでは、クランクシャフトが720°(2回転)する間に4気筒が一巡するため、180°回転ごとに「1→3→4→2」の順で次の気筒が圧縮上死点に達します。
Pada mesin 4 langkah 4 silinder segaris dengan urutan pengapian '1―3―4―2', keempat silinder menyelesaikan 1 siklus dalam 720° (2 putaran poros engkol), sehingga setiap putaran 180° silinder berikutnya mencapai TMA kompresi sesuai urutan '1 → 3 → 4 → 2'.
また「第1気筒と第4気筒」「第2気筒と第3気筒」はピストンが同じ位置(360°位相差)で動く対になっており、一方が「圧縮上死点」にあるとき、もう一方は必ず「オーバラップの上死点」にあります。
Selain itu, pasangan 'silinder 1 & 4' serta 'silinder 2 & 3' bergerak bersamaan (beda fase 360°): ketika salah satu berada di 'TMA kompresi', silinder pasangannya pasti berada di 'TMA overlap'.
ある気筒が圧縮上死点(0°)にある状態からクランクを360°回すと、その気筒自身が「オーバラップの上死点」に移り、540°(180°+360°)回すと、点火順序で1つ次の気筒が「オーバラップの上死点」に達します。
Dari posisi suatu silinder di TMA kompresi (0°), jika poros engkol diputar 360° maka silinder itu sendiri berpindah ke 'TMA overlap', dan jika diputar 540° (180° + 360°) maka silinder berikutnya dalam urutan pengapian akan berada di 'TMA overlap'.

Poin penting
- 点火順序「1―3―4―2」では、180°ごとに次の気筒が圧縮上死点になり、対の気筒(1と4、2と3)は圧縮上死点とオーバラップ上死点が逆になる。
Urutan pengapian '1―3―4―2': Setiap 180° silinder berikutnya mencapai TMA kompresi; silinder pasangan (1–4, 2–3) selalu berkebalikan antara TMA kompresi dan TMA overlap. - クランクを360°回すと同じ気筒の圧縮上死点とオーバラップ上死点が入れ替わり、540°回すと180°後の気筒がオーバラップ上死点になる。
Putaran 360° menukar TMA kompresi dan TMA overlap pada silinder yang sama; putaran 540° menempatkan silinder berikutnya (180° setelahnya) ke TMA overlap. - 【例】点火順序 1―3―4―2 で第4気筒が圧縮上死点から 540°回転 → 180°で第2気筒が圧縮上死点になり、さらに 360°(計 540°)で「第2気筒」がオーバラップ上死点(圧縮上死点は対の第3気筒)
Contoh: Urutan pengapian 1―3―4―2, dari Silinder 4 di TMA kompresi diputar 540° → Pada 180° Silinder 2 mencapai TMA kompresi, ditambah 360° lagi (total 540°) 'Silinder 2' berada di TMA overlap (TMA kompresi adalah Silinder 3) - 【例】点火順序 1―3―4―2 で第1気筒が圧縮上死点から 180°回転 → 次の第3気筒が圧縮上死点となり、その対である「第2気筒」がオーバラップ上死点になる
Contoh: Urutan pengapian 1―3―4―2, dari Silinder 1 di TMA kompresi diputar 180° → Silinder berikutnya yaitu Silinder 3 mencapai TMA kompresi, sedangkan pasangannya yaitu 'Silinder 2' berada di TMA overlap
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| バルブ・タイミング | waktu buka-tutup katup (Valve timing) |
| バルブ・オーバラップ | tumpang tindih katup (Valve overlap) |
| 圧縮上死点とオーバラップの上死点 | TMA kompresi dan TMA overlap |
| 点火順序(1―3―4―2) | urutan pengapian (1―3―4―2) |
油圧式可変バルブ・タイミング機構(VVT)と過給機(ターボ・スーパ・チャージャ)
Mekanisme VVT Hidraulik dan Supercharger (Turbocharger & Roots Supercharger)
インテーク側に設けられた油圧式の可変バルブ・タイミング機構(VVT)は、カムシャフト前部のタイミング・スプロケット(プーリ)部に設けた「バルブ・タイミング・コントローラ」に油圧を作用させて制御します。
Mekanisme Variable Valve Timing (VVT) tipe hidraulik pada sisi poros nok hisap dikendalikan dengan memberikan tekanan oli ke 'valve timing controller' yang dipasang pada bagian sproket (puli) timing di ujung depan poros nok.
この機構は、バルブの作動角(開いている角度幅)は「一定のまま」、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を変化させることで、インテーク・バルブの開閉時期を進角(早める)または遅角(遅らせる)させます。
Mekanisme ini mempertahankan sudut kerja katup (durasi bukaan cam) tetap 'konstan' sembari mengubah fase poros nok terhadap poros engkol untuk memajukan (advance) atau memundurkan (retard) waktu buka-tutup katup hisap.
中負荷・中速域では「進角」させて開く時期を早め、オーバラップ量を多くして内部EGR効果や体積効率を高めます。一方、アイドリング時はオーバラップをなくして安定させ、高速回転時は「遅角」させて閉じる時期を遅らせ吸気慣性で体積効率を高めます。
Pada beban dan putaran menengah, waktu katup 'dimajukan' agar katup hisap membuka lebih awal sehingga overlap bertambah untuk meningkatkan efek EGR internal dan efisiensi volumetrik. Saat idle overlap ditiadakan agar stabil, dan pada putaran tinggi waktu katup 'dimundurkan' agar penutupan katup hisap lebih lambat memanfaatkan inersia udara masuk.
過給機のうち「ターボ・チャージャ」は排気エネルギーでタービンを回す方式で、コンプレッサ・ホイールとタービン・ホイールは1本の軸で直結され「同回転」で回ります。小型軽量ですが低速域からの立ち上がりに遅れ(ターボ・ラグ)が生じやすい特徴があります。
Di antara perangkat induksi paksa, 'Turbocharger' memanfaatkan energi gas buang untuk memutar turbin; roda kompresor dan roda turbin terhubung pada satu poros sehingga berputar dengan 'kecepatan yang sama'. Ukurannya ringkas dan ringan namun rentan mengalami jeda respons (turbo lag) pada putaran rendah.
エンジン回転で直接駆動する「2葉ルーツ式スーパ・チャージャ」では、まゆ形の2個のロータが回転し、ロータ1回転につき合計「4回(片側2回ずつ)」の吸入・吐出が行われます。過給圧が規定値になるとエア・バイパス・バルブが開いて過給圧の一部を吸入側へ逃がします。
Pada 'Roots supercharger 2 daun (2-lobe)' yang digerakkan langsung oleh mesin, dua rotor berbentuk angka delapan berputar dan menghasilkan total '4 kali' hisap dan tekan setiap 1 putaran rotor. Saat tekanan boost mencapai nilai standar, katup air bypass membuka untuk mengalirkan sebagian tekanan kembali ke sisi hisap.

Poin penting
- 油圧式VVTはカムシャフト前部にコントローラを設け、作動角は一定のままカムの位相を変化させる(進角時=開く時期が早まりオーバラップ増大)。
VVT hidraulik menempatkan controller di ujung depan poros nok dan mengubah fase cam dengan sudut kerja tetap (saat dimajukan: katup hisap buka lebih cepat dan overlap bertambah). - ターボ・チャージャのコンプレッサ・ホイールとタービン・ホイールは同回転であり、過給圧制御にはウエスト・ゲート・バルブを用いる。
Roda kompresor dan roda turbin turbocharger berputar sama cepat, serta menggunakan katup wastegate untuk mengatur tekanan boost. - 2葉ルーツ式スーパ・チャージャはロータ1回転につき「4回」の吸入・吐出を行い、エア・バイパス・バルブで過給圧を制御する。
Roots supercharger 2 daun melakukan '4 kali' hisap-tekan per 1 putaran rotor dan mengatur tekanan boost dengan katup air bypass.
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 可変バルブ・タイミング機構(VVT) | mekanisme waktu katup variabel (VVT) |
| バルブ・タイミング・コントローラ | pengontrol waktu katup (Valve timing controller) |
| ターボ・チャージャとウエスト・ゲート・バルブ | turbocharger dan katup wastegate |
| 2葉ルーツ式スーパ・チャージャとエア・バイパス・バルブ | supercharger Roots 2 daun dan katup air bypass |
ガソリン排気ガスの発生特性・三元触媒とジーゼル(コモンレール・DPF・尿素SCR)
Karakteristik Gas Buang Bensin, Katalis 3 Arah, dan Diesel (Common Rail, DPF, Urea SCR)
ガソリン・エンジンの正常な燃焼では、空気中の窒素(N₂)・酸素(O₂)とガソリンの炭化水素(HC)が反応し、排気ガスの大半は無害な二酸化炭素(CO₂)と水(H₂O)になりますが、一部有害なCO(一酸化炭素)・HC・NOx(窒素酸化物)が発生します。
Pada pembakaran normal mesin bensin, nitrogen (N₂) dan oksigen (O₂) di udara bereaksi dengan hidrokarbon (HC) bensin sehingga sebagian besar gas buang menjadi CO₂ dan air (H₂O) yang tidak berbahaya, namun tetap timbul sedikit gas berbahaya CO, HC, dan NOx (nitrogen oksida).
NOxは燃焼ガス温度が「高いほど」、かつ酸素がある状態(理論空燃比14.7よりやや薄い15.5付近)で多量に発生します。逆に理論空燃比より「濃い」空燃比域では、燃焼温度が下がり酸素が不足するためNOxは減少し、COとHCが増加します。
Gas NOx terbentuk semakin banyak saat suhu gas pembakaran 'semakin tinggi' dengan adanya kelebihan oksigen (puncaknya pada campuran sedikit lebih kurus dari rasio stoikiometri 14,7:1, sekitar 15,5:1). Sebaliknya, pada daerah campuran 'lebih kaya (pekat)', suhu pembakaran turun dan oksigen kurang sehingga NOx berkurang tetapi CO dan HC meningkat.
「三元触媒」は理論空燃比(約14.7:1)付近の狭い領域で、CO・HCの酸化とNOxの還元の3つを同時に効率よく行います。また「EGR(排気再循環)装置」は不活性な排気ガスの一部を吸気系へ戻し、最高燃焼温度を下げてNOxを低減します。
'Katalis tiga arah (Three-way catalyst)' bekerja paling efektif di sekitar 'rasio udara-bahan bakar teoretis (14,7:1)' untuk mengoksidasi CO & HC sekaligus mereduksi NOx. Selain itu, 'sistem EGR (resirkulasi gas buang)' mengembalikan sebagian gas buang inert ke saluran hisap guna menurunkan suhu pembakaran maksimum dan menekan NOx.
ジーゼル・エンジンの「コモンレール式燃料噴射装置」は、サプライ・ポンプで高圧化した燃料をコモンレールに蓄圧し、ECUがインジェクタを制御してメイン噴射の前に少量の「パイロット噴射」を行うことで、着火遅れを短くし騒音とNOxを抑えます。
Sistem injeksi bahan bakar 'Common rail' pada mesin diesel menyimpan bahan bakar bertekanan tinggi di dalam rel bersama dan ECU mengendalikan injektor untuk melakukan 'injeksi pilot (pra-injeksi)' sebelum injeksi utama guna mempersingkat keterlambatan nyala, meredam suara ketukan, dan menurunkan NOx.
ジーゼル排気の後処理装置として、PM(粒子状物質)を捕集して燃焼除去する「DPF」と、排気管内に尿素水を噴射し加水分解で生じたアンモニア(NH₃)でNOxを無害な窒素(N₂)と水(H₂O)に還元する「尿素SCRシステム」が使われます。
Perangkat pengolah gas buang diesel meliputi 'DPF' yang menangkap dan membakar habis partikel jelaga (PM), serta 'sistem SCR urea' yang menyemprotkan cairan urea ke pipa knalpot sehingga amonia (NH₃) hasil hidrolisis mereduksi NOx menjadi nitrogen (N₂) dan air (H₂O).
Poin penting
- NOxは燃焼ガス温度が「高いほど」多量に発生し、理論空燃比より濃い領域ではNOxが減少してCO・HCが増加する。
NOx dihasilkan semakin banyak saat suhu pembakaran 'semakin tinggi'; pada campuran lebih kaya dari stoikiometri, NOx turun sedangkan CO dan HC naik. - 三元触媒は「理論空燃比(14.7:1)付近」でCO・HC・NOxを同時浄化し、EGRは燃焼温度を下げてNOxを抑制する。
Katalis 3 arah memurnikan CO, HC, dan NOx secara bersamaan di sekitar 'rasio stoikiometri (14,7:1)'; EGR menurunkan suhu bakar untuk menekan NOx. - コモンレール式のパイロット噴射は着火遅れを短くし、DPFはPMを捕集燃焼し、尿素SCRはアンモニアでNOxを還元する。
Injeksi pilot pada Common rail mempersingkat tunda nyala, DPF menangkap dan membakar PM, serta SCR urea mereduksi NOx dengan amonia.
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 理論空燃比と三元触媒 | rasio udara-bahan bakar teoretis dan katalis 3 arah |
| 排気再循環装置(EGR) | sistem resirkulasi gas buang (EGR) |
| コモンレール式とパイロット噴射 | sistem Common rail dan injeksi pilot |
| DPFと尿素SCRシステム | filter partikulat diesel (DPF) dan sistem SCR urea |
試験によく出るポイントと覚え方
Poin yang Sering Keluar dalam Ujian & Cara Mengingat
エンジン性能では「ピストン摩擦+ウォータ・ポンプ駆動=機械損失(熱損失ではない)」、コンロッド・ベアリングでは「クラッシュ・ハイトが大き過ぎるとたわんで局部荷重・小さ過ぎると密着不良」、オイル・リングの材質は「炭素鋼(特殊鋳鉄は×)」が頻出の引っ掛けです。
Jebakan yang sering keluar: 'Gesekan piston + penggerak pompa air/alternator = Kerugian mekanis (bukan kerugian panas)', 'Crush height bantalan batang torak yang terlalu besar menyebabkan lengkungan dan beban lokal (bukan terlalu kecil)', serta 'Material ring oli adalah baja karbon (besi cor khusus adalah salah)'.
点火順序「1―3―4―2」の角度問題は、「180°ごとに1→3→4→2の順で次へ進み、360°で圧縮上死点とオーバラップ上死点が裏返る」と覚えれば一瞬で解けます(540°回転=1つ次の気筒がオーバラップ上死点)。
Untuk soal sudut putar urutan pengapian '1―3―4―2', ingat aturan: 'Setiap 180° maju ke silinder berikutnya sesuai 1→3→4→2, dan setiap 360° TMA kompresi bertukar menjadi TMA overlap'. Jadi putaran 540° (= 180° + 360°) dari Silinder 4 di TMA kompresi akan membawa silinder berikutnya yaitu 'Silinder 2' ke TMA overlap!
また「NOxは燃焼温度が高いほど増える(低いほど増えるは×)」「2葉ルーツ式スーパ・チャージャはロータ1回転につき4回吸入・吐出(1回は×)」「VVTは作動角一定でカムの位相を変える」を確実に押さえましょう。
Pastikan juga hafal: 'NOx meningkat saat suhu pembakaran TINGGI (rendah adalah salah)', 'Supercharger Roots 2 daun melakukan 4 kali hisap-buang tiap 1 putaran rotor (1 kali adalah salah)', dan 'VVT mengubah fase cam dengan sudut kerja tetap'.
Poin penting
- 平均有効圧力=1サイクルの仕事÷行程容積/摩擦損失と補機駆動損失は「機械損失」。
Tekanan efektif rata-rata = Kerja 1 siklus ÷ Volume langkah / Gesekan & penggerak alat bantu adalah 'Kerugian Mekanis'. - クラッシュ・ハイト過大=たわみ・局部荷重/張り=内側への曲がり込み防止/オイル・リング=炭素鋼。
Crush height terlalu besar = melengkung & beban lokal / Spread = mencegah ujung melengkung ke dalam / Ring oli = Baja karbon. - スキッシュ・エリア:クリアランスが小さいほど流速が速く、燃焼時間を短縮してノッキングを防ぐ。
Squish area: Celah semakin kecil maka aliran pusaran semakin cepat, mempersingkat waktu bakar untuk mencegah knocking. - 1―3―4―2の540°回転:第4気筒が圧縮上死点から540°回すと、第2気筒がオーバラップの上死点になる。
Putaran 540° pada 1―3―4―2: Silinder 4 dari TMA kompresi diputar 540° membuat Silinder 2 berada di TMA overlap. - NOxは燃焼温度が高いほど増加/2葉ルーツ式は1回転4回吐出/トーショナル・ダンパは「ねじり振動」を吸収。
NOx naik saat suhu bakar tinggi / Roots 2 daun = 4 kali buang per putaran / Torsional damper menyerap 'getaran puntir'.
| Kosakata | Arti |
|---|---|
| 機械損失と熱損失 | kerugian mekanis dan kerugian panas |
| クラッシュ・ハイト | crush height bantalan batang torak |
| オーバラップの上死点 | titik mati atas overlap |
| 2葉ルーツ式スーパ・チャージャ | supercharger tipe Roots 2 daun |
Struktur & Kinerja Mesin
Latihan soal bab ini di aplikasiReferensi resmi
- 国土交通省「自動車整備分野特定技能2号評価試験実施要領」および日本自動車整備振興会連合会(JASPA)学科試験サンプル問題 — https://www.mlit.go.jp/jidosha/jidosha_fr10_000041.html