Vacuum Gauge - Mendiagnosa Kondisi Mesin

Alat ukur vakum atau Vacuum Gauge merupakan alat ukur yang sangat berharga bagi mekanik selama bertahun-tahun. Bahkan pada mesin dengan sistem komputer modern pun, alat pengukur vakum masih tetap digunakan untuk mendiagnosa masalah pada mesin dan penyaluran tenaga. Jika kinerja mesin mengalami masalah, maka penyaluran tenaga mesin pun akan terganggu. Sering kali kita merasakan terdapat masalah pada penyaluran tenaga mesin padahal terjadinya masalah ada pada mesin. Ketika terjadi masalah pada mesin, beberapa bagian mungkin tidak dapat bekerja secara normal seperti saringan udara, busi, katup, sistem bahan bakar, sistem kelistrikan dan atau sistem emisi gas buang.

 

Vacuum gauge digunakan untuk mengukur tekanan intake manifold. Dalam mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine), tekanan pada intake manifold selalu di bawah tekanan atmosfer. Keadaan ini juga sering disebut sebagai ruang hampa. Vacuum gauge menunjukkan perbedaan antara tekanan atmosfer luar dan nilai kevakuman yang terjadi pada intake manifold.

Terjadinya Kevakuman

Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) yang menggunakan sistem bahan bakar, baik itu yang menggunakan karburator atau yang sudah menggunakan injeksi bahan bakar, asupan udara yang masuk melalui intake manifold diatur dan dibatasi oleh sebuah katup yang disebut katup throttle (throttle valve). Pada saat throttle valve tertutup penuh maka udara tertahan sehingga hanya sedikit udara yang masuk ke dalam ruang bakar melalui intake manifold. Ketika throttle valve tertutup maka tekanan atmosfer udara didalam intake manifold lebih rendah dari pada tekanan atmosfer udara luar. Tekanan yang lebih rendah didalam intake manifold setelah throttle valve inilah yang kemudian di sebut vakum (vacuum) atau ruang hampa.

Ketika kita duduk dibelakang kemudi, mesin sedang menarik udara sebanyak-banyaknya dari sebuah pompa penghisap udara, namun ketika throttle valve hampir tertutup maka aliran udara yang mengalir sedikit bahkan layaknya tetesan-tetesan. Akhirnya, terdapat ruang hampa (vacuum) dibelakang throttle valve. Semakin kuat dan cepat pompa penghisap udara (yaitu mesin) bekerja, maka semakin tinggi pembacaan kevakuman (semakin rendah tekanan udara didalam intake manifold). Maka dari itu, hasil pembacaan vacuum gauge bisa digunakan untuk mendiagnosa keadaan mesin, misal; jika cincin piston mengalami kebocoran, maka mesin akan mencoba menghisap udara dari berbagai saluran, bahkan dari saluran yang terjadi akibat kebocoran cincin piston, hal ini akan menurunkan kualitas vakum pada intake manifold, hasilnya jumlah bahan bakar yang terhisap kedalam ruang bakar lebih sedikit dari pada kondisi normal.

Bagian Vacuum Gauge
Dibawah ini kelengkapan vacuum gauge

1. Vacuum and Pressure Gauge
2. Black Rubber Hose for air and fuel (24")
3. Universal Adapter - Fuel line, air and PVC
4. "Tee" Fitting
5. Tapered Hose Adapter
6. 1/8 NPT X 0.187 Barb

Masalah Umum

Vacuum Gauge digunakan oleh para mekanik mesin untuk mengetahui sistem aliran campuran udara bahan bakar sehingga mampu memberikan gambaran kondisi mesin. Pergerakan jarum yang terdapat pada vacuum gauge merupakan informasi penting dalam pengambilan kesimpulan tentang keadaan mesin terutama saat throttle valve dibuka dan ditutup dengan cepat. Secara umum beberapa penyebab terhadap hasil pengukuran kevakuman pada intake manifold seperti dibawah ini:

• Siklus naik turun dengan lambat ini biasanya menunjukan campuran udara dan bahan yang tidak sesuai/seimbang
• Kevakuman rendah ini menunjukan terdapat kebocoran pada intake manifold (misal; gasket, selang, dan lain-lain).
• Terhalangnya saluran buang dan knalpot juda dapat menyebabkan rendahnya kevakuman (misal; knalpot tersumbat, pipa buang penyok, dan lain-lain).
• Karbon hasil pembakaran kadang-kadang menempel pada katup sehingga terjadi kebocoran ruang bakar. Hal ini juga bisa menurunkan kevakuman.
• Katup buang yang terbakar juga dalap mengakibatkan rendahnya pembacaan vakum.
• Jarum vacuum gauge berfluktuasi (bergetar bolak balik) saat idle menunjukan terdapat keausan pada komponen mekanisme katup (misal; cam, pushrod, valve guide).
• Jarum vacuum gauge berfluktuasi pada saat kendaraan berjalan ini diakibatkan oleh lemahnya pegas katup.

Lokasi Pemasangan Vacuum Gauge

Vacuum gauge juga merupakan alat periksa berbiaya rendah namun dapat memberikan informasi yang akurat seperti halnya alat periksa modern. Ini semua masalah kemampuan mekanik dalam menggunakan alat-alat sederhana namun akurat. Ketidak mampuan atau kemalasan mekanik kadang membuat mereka enggan untuk menggunakan alat-alat sederhana menjadi alat yang lebih berdaya guna. Vacuum gauga adalah alat yang biasanya termasuk dalam Tune-Up Kit dengan harga relatif murah. Namun vacuum gauge pulalah alat yang hampir tidak pernah digunakan oleh para mekanik.

Untuk memasang vacuum gauge hal yang harus diperhatikan bahwa saluran untuk pengukuran kevakuman harus diambil dari intake manifold yang berada dibelakang throttle valve (katup gas). Pada umumnya saluran yang diambil berasal dari dua tempat, yaitu:

1. Selang Vacuum Advancer

Vacuum gauge bisa dipasang diantara selang karburator yang menuju ke vacuum advancer (pengajuan waktu pengapian sesuai kevakuman) pada distributor. Namun hati-hati, bukan dengan cara mencabutnya dari vacuum advancer kemudian memasangkan ke vacuum gauge. Dibutuhkan selang pembagi (T Fitting/Pembagi T), sehingga vacuum advancer tetap bisa bekerja dan vacuum gauge juga bisa melakukan pembacaan kevakuman. Lihat gambar dibawah ini.

2. Selang Brake Booster (Booster Rem)

Saluran kevakuman yang menuju ke booster rem juga bisa kita gunakan untuk lokasi pemasangan vacuum gauge. Dan kita cukup mencopot selang yang menuju ke booster rem dan kemudian memasangkannya pada vacuum gauge, seperti gambar dibawah ini:

 

Pengujian Saat Mesin Mati
Langkah Pengujian

• Hidupkan mesin dan biarkan mesin mencapai suhu operasi normal, kemudian matikan mesin. Untuk mencegah mesin hidup, nonaktifkan sistem pengapian.
• Lepas saringan udara (Air Filter). Kendurkan idle speed screw (sekrup kecepatan idle) hingga throttle valve tertutup rapat (Lihat Gambar A). Jika karburator dilengkapi idle air bleed screw (sekrup penyetelan udara), putar sekrup (searah jarum jam) hingga saluran tertutup rapat. Namun ingatlah saat memutar kedua sekrup, hitung berapa jumlah putarannya sehingga sekrup dapat dikembalikan ke posisi semula setelah dilakukan pengetesan.
• Jika kendaraan dilengkapi dengan idle stop solenoid (selenoid penghenti idle), lepaskan kabel selenoid melalui konektor (Lihat Gambar A).

• Jika mesin dilengkapi dengan sistem PCV (Positive Crankcase Ventilation), lepaskan katup PCV pada bagian penutup kepala silinder (Lihat Gambar B) dan sumbat bagian bawah katup dengan tape atau bahan lain yang bisa digunakan.
• Menggunakan selang yang disediakan, hubungkan vacuum gauge ke intake manifold.

(Setelah pengujian, kembalikan sekrup penyetel idle ke posisi semula.)

Hasil Tes

Kondisi umum mesin dari hasil pengujian dapat dilihat dari tiga kemungkinan dibawah ini:

• (Gambar Hasil Tes 1) Menunjukan kevakuman yang stabil, hasil pembacaan dikisaran 4 inch atau lebih untuk mesin dengan kontrol emisi, dan 10 in/Hg atau lebih untuk mesin tanpa kontrol emisi (sebelum tahun 1968) menunjukan bahwa kevakuman mesin dalam kondisi normal dan stabil. Pengujian mesin mungkin saja menunjukan hasil yang berbeda, namun seharusnya tidak jauh dari batas minimal kevakuman. (Lihat spesifikasi kendaraan)
• (Gambar Hasil Tes 2) Menunjukan vakum terlalu rendah, hal ini dipengaruhi oleh kondisi mesin pada semua silinder yang tidak stabil. Lakukan pemeriksaan pada bagian sebagai berikut :
• Kebocor paking flange karburator
• Keausan karburator pada bagian poros throttle valve
• Kebocoran selang vakum
• Waktu pembukaan penutupan katup tidak benar
• Putaran mesin lambat

• (Gambar Hasil Tes 3) Hasil pengujian menunjukan kevakuman yang tidak merata, kemungkinan disebabkan oleh kebocoran pada salah satu silinder atau lebih, tetapi tidak pada semua silinder.
• Katup terbakar atau terganjal
• Intake manifold bocor pada salah satu silinder
• Katup masuk goyang (keasusan pengantar katup)
• Kerusakan pada piston atau cincin piston

Catatan : Pada kasus-kasus tertentu kemungkinan hasil pengujian menunjukan kevakuman yang normal, terutama pada mesin 6 dan 4 silinder. Hasil pengujian diatas juga terkadang tidak lelau menunjukan terjadinya kebocoran.

Pengujian Saat Mesin Hidup
Langkah Pengujian

Pada saat melakukan pengujian mesin hidup, kemungkinan terdapat perbedaan hasil pengukuran dengan pengujian saat mesin mati.

• Hubungkan vacuum gauge pada saluran vakum di intake manifold.
• Jalankan mesin pada suhu operasi normal dan kecepatan idle.

Hasil Tes

• (Gambar Hasil Tes 4) Hasil pengujian menampilkan pembacaan vacuum gauge stabil antara 15 - 22 in/Hg menunjukan mesin bekerja normal
• (Gambar Hasil Tes 5) Jarum bergerak naik turun atau bergetar tak menentu menunjukan terjadi ketidakberesan pada semua silinder yang tidak merata dan tidak konsisten. Untuk membedakan ketikaberesan yang terjadi, jalankan mesin pada putaran sekitar 2000 RPM. Jika jarum stabil maka periksa:
• Pengapian dan atau waktu pengapian
• Sesuaikan campuran karburator saat idle
• Jika jarum tetap bergerak naik turun lebar, periksa pegas katup (kemungkinan lemah atau rusak).
• Jika jarum bergerak naik turun pendek dan cepat, maka periksa:
• Karburator atau intake manifold bocor.
• Penutupan katup tidak sempurna.

Kesimpulan Pengujian Kevakuman Lengkap

Dibawah ini bisa digunakan sebagai acuan bagi para teknisi saat menggunakan vacuum gauge.

• (Gambar 1) Idle (vacuum normal). Mesin dalam kondisi yang baik harus menunjukan hasil pengukur antara 17 in/Hg sampai 21 in/Hg dan jarum harus stabil.
• (Gambar 2) Pembukaan dan penutupan throttle valve dilakukan cepat. Jika mesin dalam kondisi yang baik maka jarum harus turun ke 2 in/Hg dan kembali ke 25 in/Hg.
• (Gambar 3) Idle (konsisten tapi agak rendah). Pembacaan lebih rendah dari normal dan jarum stabil, menunjukkan bahwa cincin piston mengalami keausan.
• (Gambar 4) Idle (bergerak ringan konstan). Penyetelan campuran karburator terlalu miskin akan menyebabkan jarum bergerak perlahan antara 12 in/Hg dan 16 in/Hg.
• (Gambar 5) Idle (drop ringan dan acak). Ketika jarum naik turun sesekali sebanyak 3 sampai 5 in/Hg dari pembacaan normal, umumnya menunjukkan katup lengket.
• (Gambar 6) Idle (drop ringan konsisten). Katup yang terbakar akan menyebabkan jarum naik turun setiap kali silinder tertentu beroperasi.
• (Gambar 7) Idle (dengan sedikit penurunan konsisten). Katup bocor akan membuat jarum naik turun sebanyak 3 atau 4 in/Hg, setiap kali ada katup yang terbuka.
• (Gambar 8) Idle (dengan getaran cepat). Ketika jarum bergetaran cepat antara 14 in/Hg hingga 19 in/Hg ini menunjukkan penghantar katup longgar.

• (Gambar 9) Idle (hasil pembacaan konsisten tapi sangat rendah). Pembacaan stabil di bawah 5 in/Hg menunjukkan intake manifold bocor (paking manifold atau gasket karburator).
• (Gambar 10) Idle (konsisten tapi rendah). Ketika jarum pengukur stabil sekitar 8 in/Hg sampai 14 in/Hg umumnya menunjukkan valve timing (waktu buka tutup katup) salah.
• (Gambar 11) Idle (konsisten tapi sedikit rendah). Pembacaan dari 13 in/Hg sampai 16 in/Hg umumnya menunjukkan waktu pengapian yang salah.
• (Gambar 12) Idle (agak rendah dengan penyimpangan kecil konstan). Ketika jarum bergerak perlahan antara 14 in/Hg sampai 16 in/Hg umumnya menunjukkan bahwa celah busi terlalu rapat, atau buka tutup breaker point (platina) tidak tepat.
• Cruising (variasi besar). Pergerakan jarum meningkat secara drastis menunjukan kecepatan motor menurun, atau pegas katup yang rusak.
• (Gambar 14) Idle (penurunan stabil lambat). Pembacaan normal di awal, namun secara bertahap turun, menunjukkan knalpot tersumbat.
• (Gambar 15) Idle (drop ringan sesekali). Hasil pembacaan drop sesekali, kadang terdengar ledakan dari dalam silinder menunjukkan katup terbuka tidak terpat atau busi tidak memercikan bunga api.
• (Gambar 16) Idle (membaca konsisten tapi agak rendah). Jika pembacaan normal adalah 20 in/Hg dan jarum bergerak di sekitar 14 in/Hg, periksa waktu pengapian. Percikan busi terlalu lambat.