Fungsi Crankshaft, Cara Kerjanya, serta Ciri Kerusakannya

Pada mobil, fungsi crankshaft atau poros engkol pada mobil sangat krusial. Crankshaft merupakan bagian mekanis yang berperan sebagai jantung mesin, mengubah gerak linier piston menjadi gerak putar yang menggerakkan mobil.

Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi secara mendalam fungsi crankshaft pada mesin mobil, menguraikan cara kerjanya yang kompleks, dan mengidentifikasi gejala-gejala kritis yang dapat mengindikasikan kerusakan crankshaft yang memerlukan perhatian segera.

Fungsi Crankshaft Mobil

Crankshaft (poros engkol) adalah salah satu komponen utama dalam mesin mobil dan memiliki peran penting dalam proses pembakaran internal yang menggerakkan mobil.

Berikut penjelasan detail tentang fungsi crankshaft pada mobil:

1. Mengubah Gerakan Linier Menjadi Gerakan Putar

Fungsi cranksaft adalah mengubah gerakan linier piston menjadi gerakan putar yang digunakan untuk menggerakkan roda mobil.

Ketika piston bergerak naik dan turun dalam silinder mesin, crankshaft mengkonversi gerakan naik-turun ini menjadi gerakan putar yang diperlukan untuk memutar roda mobil.

Ini adalah konversi energi mekanis dari atas-bawah menjadi putar, yang mendukung gerakan mobil.

2. Menyediakan Daya untuk Seluruh Mesin

Fungsi crankshaft juga untuk menggerakkan berbagai komponen lain dalam mesin, seperti camshaft (poros nok) yang mengendalikan katup, pompa oli, pompa air, dan komponen lainnya.

Ini berarti crankshaft tidak hanya menggerakkan mobil, tetapi juga menyediakan daya untuk berbagai sistem dan komponen mesin yang penting untuk kinerja yang baik.

3. Menyelaraskan Gerakan Piston

Crankshaft dirancang dengan sudut offset yang sesuai sehingga piston di silinder dapat bergerak secara sinkron.

Ini penting untuk memastikan bahwa piston bergerak dengan benar dalam siklus pembakaran, termasuk kompresi, pembakaran bahan bakar, dan pembuangan gas sisa sebagai fungsi crankshaft yang saling bersinergi dengan komponen lain.

Posisi dan desain offset crankshaft memastikan bahwa proses ini berjalan dengan lancar dan efisien.

4. Meningkatkan Efisiensi Mesin

Fungsi cranksaft juga ada kaitannya dengan efisiensi mesin. Karena desain crankshaft yang tepat dapat membantu meningkatkan efisiensi mesin.

Misalnya, crankshaft yang lebih ringan dapat mengurangi inersia yang harus diatasi oleh mesin, sehingga memungkinkan mesin berputar lebih cepat.

Efisiensi yang lebih baik dapat berkontribusi pada peningkatan konsumsi bahan bakar dan kinerja mesin secara keseluruhan.

5. Mendistribusikan Getaran dan Torsi

Fungsi crankshaft juga berguna dalam mendistribusikan getaran dan torsi yang dihasilkan oleh mesin. Ini dapat membantu mengurangi getaran berlebihan dan menjaga keseimbangan yang baik dalam mesin.

Crankshaft yang seimbang secara baik dapat mengurangi kerusakan pada mesin dan memberikan pengalaman berkendara yang lebih nyaman.

6. Memungkinkan Pemakaian Mesin Multi-Silinder

Dalam mesin multi-silinder, fungsi crankshaft memungkinkan koordinasi gerakan piston di berbagai silinder. Ini memungkinkan mesin bekerja secara lebih halus dan merata, menghasilkan tenaga yang lebih besar.

Cara Kerja Crankshaft Mobil

Cara kerja crankshaft pada mobil melibatkan konversi gerakan linier piston menjadi gerakan putar yang digunakan untuk menggerakkan roda mobil.

Berikut adalah langkah-langkah bagaimana fungsi crankshaft bekerja dalam mesin mobil:

1. Piston Naik dan Turun

Proses dimulai dengan gerakan piston di dalam silinder mesin. Ketika mesin dihidupkan, piston bergerak naik dan turun dalam silinder.

Gerakan ini terjadi dalam siklus pembakaran mesin yang melibatkan kompresi udara dan bahan bakar, pembakaran bahan bakar, dan pembuangan gas sisa.

2. Hubungan dengan Connecting Rod

Piston terhubung ke connecting rod (batang penghubung) di bagian bawahnya. Connecting rod ini adalah komponen yang menghubungkan piston dengan crankshaft.

Saat piston bergerak naik dan turun, connecting rod bergerak maju-mundur.

3. Crankshaft Mengubah Gerakan

Crankshaft adalah poros panjang yang memiliki lengan yang disebut crank throws (lemparan engkol) yang terhubung ke connecting rod.

Ketika connecting rod bergerak maju-mundur, crankshaft mengubah gerakan ini menjadi gerakan putar.

4. Konversi Gerakan Linier ke Putaran

Ketika connecting rod bergerak maju, crankshaft berputar.

Crank throws pada crankshaft menciptakan perbedaan sudut, sehingga mengubah gerakan linear dari connecting rod menjadi gerakan putar.

Ini mirip dengan bagaimana pedal sepeda bekerja, di mana gerakan naik-turun kaki diubah menjadi gerakan putar roda.

5. Distribusi Energi

Gerakan putar crankshaft kemudian disalurkan melalui berbagai komponen, seperti transmisi dan kopling, untuk menggerakkan roda mobil.

Ini menyediakan daya yang diperlukan untuk membuat mobil bergerak sebagai fungsi crankshaft.

6. Sinkronisasi Piston

Crankshaft juga dirancang dengan sudut offset yang tepat untuk memastikan bahwa piston di berbagai silinder bergerak secara sinkron.

Ini penting untuk menjaga proses pembakaran yang efisien dan membuat mesin berfungsi dengan baik.

Selama proses ini berlangsung, crankshaft juga menghasilkan torsi, yang merupakan gaya putar yang diperlukan untuk mengatasi hambatan, seperti gesekan roda di jalan, dan untuk mempercepat atau menjaga kecepatan kendaraan.

Dengan cara ini, fungsi crankshaft memainkan peran sentral dalam mengubah energi pembakaran bahan bakar menjadi gerakan mobil yang kita nikmati saat berkendara.

Baca Juga: 7 Poin Perbedaan Pembakaran Mesin Diesel dan Bensin

Tanda Kerusakan Crankshaft Mobil

Kerusakan pada crankshaft adalah masalah serius dalam mesin mobil dan dapat menyebabkan gangguan serius dalam kinerja kendaraan.

Berikut adalah beberapa gejala umum kerusakan pada crankshaft:

1. Getaran dan Guncangan

Salah satu gejala utama kerusakan pada crankshaft adalah getaran dan guncangan yang tidak wajar saat mesin berjalan.

Ini dapat terasa melalui kemudi atau pedal gas, dan biasanya menjadi lebih buruk saat mesin bekerja pada putaran tinggi.

Getaran yang berlebihan dapat merusak komponen lain dalam mobil dan harus segera diperiksa.

2. Suara Berisik atau Berderak

Crankshaft yang rusak dapat menghasilkan suara berisik atau berderak yang tidak biasa saat mesin berjalan.

Suara ini mungkin terdengar seperti gesekan logam, ketukan, atau berbagai jenis bunyi kasar lainnya.

Ini adalah indikasi bahwa ada masalah serius dalam mesin.

3. Kehilangan Daya

Crankshaft yang rusak dapat mengakibatkan penurunan daya mesin. Mesin mungkin merasa lemah dan tidak mampu memberikan tenaga seperti biasanya.

Hal ini dapat mengurangi akselerasi kendaraan dan kinerja secara keseluruhan.

4. Mesin Sulit Dinyalakan

Kerusakan pada crankshaft juga dapat menyebabkan kesulitan dalam menyalakan mesin. Mesin mungkin perlu diputar lebih lama atau tidak dapat dinyalakan sama sekali.

5. Mesin Mati Secara Tiba-tiba

Kerusakan crankshaft yang parah dapat menyebabkan mesin mati secara tiba-tiba saat berjalan. Ini adalah situasi yang sangat berbahaya, terutama jika terjadi saat berkendara di jalan raya.

6. Penurunan Tekanan Minyak

Crankshaft yang rusak dapat mengakibatkan penurunan tekanan minyak dalam mesin. Tekanan minyak yang rendah dapat merusak komponen mesin yang penting dan menyebabkan kerusakan lebih lanjut.

7. Warna Minyak Berubah

Ketika crankshaft mengalami kerusakan, serpihan logam dan partikel dapat masuk ke dalam sistem pelumasan.

Ini dapat menyebabkan perubahan warna minyak mesin, seperti warna kecokelatan atau kehitaman, yang menunjukkan adanya kontaminasi.

8. Bantalan Roda Engkol Aus

Salah satu komponen yang sering mengalami kerusakan pada crankshaft adalah bantalan roda engkol. Jika bantalan ini aus atau rusak, hal itu dapat menyebabkan gejala-gejala di atas.

Penting untuk diingat bahwa kerusakan crankshaft adalah masalah serius yang harus segera ditangani.

Jika Anda mengalami gejala-gejala di atas atau memiliki kecurigaan terhadap kerusakan crankshaft, sebaiknya segera hubungi bengkel yang kompeten untuk melakukan pemeriksaan dan perbaikan yang diperlukan, seperti Dokter Mobil.

FAQ Seputar Fungsi Crankshaft

1. Berapa perkiraan biaya untuk perbaikan atau penggantian crankshaft?

Kamu harus siap, karena urusan crankshaft ini masuk dalam kategori perbaikan besar yang biayanya tidak sedikit. Masalah utamanya bukan hanya harga komponen, tetapi prosesnya yang mengharuskan “turun mesin” total, di mana ongkos kerjanya saja sudah signifikan.

Jika harus mengganti unit crankshaft beserta komponen pendukungnya seperti metal dan laher, total biayanya bisa dengan mudah mencapai belasan hingga puluhan juta rupiah, sangat tergantung pada jenis mobilmu.

Mengenai opsi perbaikan seperti re-grinding atau oversize (mengikis permukaan journal agar mulus kembali), ini adalah praktik yang umum dilakukan pada mesin-mesin lawas. Namun, untuk mobil modern, opsi ini semakin tidak direkomendasikan.

Mesin-mesin baru memiliki toleransi presisi yang sangat ketat dan terkadang materialnya punya lapisan khusus. Proses grinding berisiko mengubah keseimbangan putaran (balancing) dan kekuatan material, yang justru bisa menyebabkan kegagalan lagi di kemudian hari. Jadi, untuk jaminan jangka panjang, penggantian unit utuh adalah solusi yang jauh lebih aman.

2. Selain pelumasan, adakah komponen lain yang bisa merusak crankshaft?

Tentu saja ada. Crankshaft hidup dalam sebuah ekosistem yang saling terhubung, dan kegagalan komponen lain bisa berimbas fatal padanya. Penyebab paling umum adalah kerusakan pada bearing atau yang biasa kita sebut metal jalan dan metal duduk.

Komponen inilah yang menjadi bantalan antara crankshaft dan blok mesin. Jika metal ini aus atau hancur akibat oli jelek, terjadilah gesekan langsung antara logam dengan logam yang akan menggerus dan merusak permukaan crankshaft dalam waktu singkat.

Selain itu, kerusakan pada stang piston (connecting rod) juga sangat berbahaya. Jika stang piston bengkok atau lahernya rusak, gerakannya menjadi tidak normal dan bisa “memukul” crankshaft berulang kali hingga menyebabkan kerusakan parah.

Penyebab fatal lainnya adalah putusnya timing belt atau timing chain. Ketika ini terjadi, sinkronisasi antara piston dan katup akan kacau, menyebabkan piston menabrak katup. Hentakan keras yang mendadak ini dapat memberi tekanan kejut luar biasa pada crankshaft, yang bisa membuatnya bengkok atau bahkan patah.

3. Apa bedanya crankshaft standar dengan versi aftermarket untuk balap?

Perbedaannya sangat mendasar, baik dari material, desain, maupun tujuannya. Crankshaft standar atau OEM (Original Equipment Manufacturer) dirancang untuk keseimbangan sempurna antara performa, efisiensi, daya tahan, dan kenyamanan berkendara harian. Materialnya biasanya dari baja cor (cast iron) atau baja tempa (forged steel) yang sudah sangat kuat untuk penggunaan normal.

Di sisi lain, crankshaft aftermarket untuk performa tinggi atau balap dibuat untuk satu tujuan: tenaga maksimal. Materialnya seringkali menggunakan billet steel, yaitu dibuat dari satu blok baja utuh yang dipahat menggunakan mesin CNC. Proses ini menghasilkan crankshaft yang jauh lebih kuat, lebih ringan, dan memiliki presisi keseimbangan yang luar biasa untuk putaran mesin sangat tinggi.

Desainnya pun berbeda. Contohnya adalah crankshaft jenis “stroker”. Desain ini mengubah geometri putaran untuk memperpanjang langkah piston. Langkah yang lebih panjang ini secara efektif meningkatkan volume silinder (CC) mesin, yang hasilnya adalah peningkatan torsi secara drastis.

Karakter mesin pun berubah menjadi lebih “galak” dan bertenaga di putaran bawah hingga menengah, meskipun terkadang mengorbankan kemampuan berputar di RPM yang sangat tinggi.

4. Bagaimana mekanik tahu kalau suara kasar mesin berasal dari crankshaft?

Ini memang salah satu diagnosa yang cukup sulit karena gejalanya mirip dengan kerusakan komponen lain. Mekanik berpengalaman biasanya akan memulai dengan mendengarkan karakter suaranya.

Kerusakan di area crankshaft, terutama pada metalnya, cenderung menghasilkan suara ketukan yang berat, dalam, dan berirama seperti “thok…thok…thok”, bukan “tik…tik…tik” yang lebih ringan. Suara ini biasanya akan semakin jelas terdengar saat mesin diberi beban atau berakselerasi pada RPM tertentu.

Untuk memastikannya, mekanik akan menggunakan alat bantu seperti stetoskop mesin. Dengan menempelkan ujung stetoskop ke berbagai titik di blok mesin, terutama di bagian bawah (karter), mereka bisa melokalisasi sumber suara paling keras.

Jika suara paling dominan berasal dari area blok mesin bagian bawah, kecurigaan akan mengarah kuat ke crankshaft. Langkah diagnosa paling pamungkas adalah dengan memeriksa oli mesin saat diganti.

Jika di dalam oli bekas ditemukan serpihan-serpihan logam berkilauan seperti pasir metalik, itu adalah bukti kuat telah terjadi gesekan parah pada metal, yang artinya masalahnya pasti ada di area crankshaft.

5. Apakah crankshaft punya usia pakai atau bisa bertahan selamanya?

Secara teori, crankshaft dirancang sebagai lifetime component, artinya didesain untuk bertahan sepanjang umur operasional kendaraan. Ia dibuat dari material yang sangat kuat untuk menahan siklus tekanan dan putaran yang ekstrem selama bertahun-tahun. Namun, dalam praktiknya, tidak ada komponen mekanis yang benar-benar abadi.

Meskipun dirawat dengan baik sekalipun, seiring dengan jarak tempuh yang sangat tinggi (misalnya di atas 300.000 km), crankshaft tetap bisa mengalami kelelahan material (material fatigue).

Ini adalah proses di mana material logam secara bertahap kehilangan kekuatannya setelah mengalami jutaan siklus pembebanan. Meski begitu, kasus kegagalan akibat kelelahan material murni sebenarnya cukup jarang terjadi pada mobil penumpang biasa.

Penyebab kegagalan yang paling umum hampir selalu dipicu oleh faktor eksternal seperti yang sudah dibahas tadi: pelumasan buruk, overheating parah, atau imbas dari kerusakan komponen lain. Jadi, bisa dibilang umurnya lebih ditentukan oleh riwayat perawatannya daripada sekadar angka di odometer.