modul 4 prinsip kerja dan siklus motor bakar torak

5/26/2018 Modul 4 Prinsip Kerja Dan Siklus Motor Bakar Torak

PRINSIP KERJA DAN SIKLUS MOTOR BAKAR TORAK

I. PRINSIP KERJA MOTOR BAKAR TORAK

Pada motor bakar, bahan bakar dibakar untuk memperoleh energi termal. Energi

ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik. Prinsip kerja motor

bensin, secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut : campuran udara dan

bensin dari karburator diisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik

torak, dibakar untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengan terbakarnya gas-

gas akan mempertinggi suhu dan tekanan. Bila torak bergerak turun naik di dalam

silinder dan menerima tekanan tinggi akibat pembakaran, maka suatu tenaga kerja

pada torak memungkinkan torak terdorong ke bawah. Bila batang torak dan poros

engkol dilengkapi untuk merubah gerakan turun naik menjadi gerakan putar, torak

akan menggerakkan batang torak dan yang mana ini akan memutarkan poros engkol.

Dan juga diperlukan untuk membuang gas-gas sisa pembakaran dan penyediaan

campuran udara bensin pada saat-saat yang tepat untuk menjaga agar torak dapat

bergerak secara periodik dan melakukan kerja tetap.

Gambar 1. Prinsip kerja m!r bakar !rak

Kerja periodik di dalam silinder dimulai dari pemasukan campuran udara dan

bensin ke dalam silinder, sampai pada kompresi, pembakaran dan pengeluaran gas-


gas sisa pembakaran dari dalam silinder inilah yang disebut dengan siklus mesin!.

Pada motor bensin terdapat dua macam tipe yaitu: motor bakar " tak dan motor

bakar # tak. Pada motor " tak, untuk melakukan satu siklus memerlukan " gerakan

torak atau dua kali putaran poros engkol, sedangkan pada motor # tak, untuk

melakukan satu siklus hanya memerlukan # gerakan torak atau satu putaran poros

engkol.

II. SIKLUS MOTOR " TAK DAN # TAK

1. Sik$%s m!r " !ak

$erupakan motor yg memerlukan dua langkah torak %satu kali ke atas dan satu

kali ke bawah& untuk memperoleh ' kali usaha(ledakan di ruang pembakaran

)angkah gerak torak tsb %pd motor bensin& berturut-turut adalah:

1. Langkah atas (ascending stroke)

*orak bergerak ke atas, maka:

a& di ruang pembakaran akan terjadi kompresi, dan dengan adanya loncatan

api listrik pd busi, terjadi pembakaran bahan bakar di ruang pembakaran.

b& di ruang karter, dgn adanya gerakan torak ke atas, +olumenya bertambah

besar dan tekanannya menjadi lebih kecil dr udara luar, shg udara luar

masuk ke karter melalui karburator dan terjadilah percampuran udara danbahan bakar di ruang karter

Gambar ". Lan&ka' 'isap (an kmpresi m!r " !ak


2. Langkah bawah (discending stroke)

*orak bergerak ke bawah, maka:

a& di ruang pembakaran terjadi langkah usaha. Pd saat torak mencapai lubang

pembakaran %exhaust port), sisa pembakaran akan keluar pd saat torak

mencapai lubang pembilasan %scavening port), campuran bahan bakar dan

udara dr ruang karter akan masuk ke ruang pembakaran.

b& di ruang karter, +olumenya akan turun dan tekanannya bertambah besar,

shg campuran udara dan bahan bakar akan masuk ke ruang pembakaran

melalui ruang pembilasan

Gambar ). Lan&ka' kerja (an b%an& m!r " !ak


Gambar #. Kese$%r%'an $an&ka' m!r bakar " !ak

". Sik$%s m!r # !ak

*orak bergerak naik turun di dalam silinder dalam gerakan reciprocating.

*itik tertinggi yang dicapai oleh torak tersebut disebut titik mati atas %*$& dan

titik terendah disebut titik mati bawah %*$B&. erakan dari *$ ke *$B

disebut langkah torak %stroke&. Pada motor " langkah mempunyai " langkah

dalam satu gerakan yaitu langkah penghisapan, langkah kompresi , langkah kerja

dan langkah pembuangan.


Gambar *. Keempa! $an&ka' m!r bakar # !ak

1. Lan&ka' 'isap

Pada gerak hisap, campuran udara bensin dihisap ke dalam silinder. Bila

jarum dilepas dari sebuah alat suntik dan plunyernya ditarik sedikit sambil

menutup bagian ujung yang terbuka dengan jari %alat suntik akan rusak bila

plunyer ditarik dengan tiba-tiba&, dengan membebaskan jari akan menyebabkan

udara masuk ke alat suntik ini dan akan terdengar suara letupan. /al ini terjadi

sebab tekanan di dalam lebih rendah dari tekanan udara luar. /al yang sama juga

terjadi di mesin, torak dalam gerakan turun dari *$ ke *$B menyebabkan

kehampaan di dalam silinder, dengan demikian campuran udara bensin dihisap kedalam. 0elama langkah torak ini, katup hisap akan membuka dan katup buang

menutup.


". Lan&ka' kmpresi

Dalam gerakan ini campuran udara bensin yang di dalam silinder

dimampatkan oleh torak yang bergerak ke atas dari *$B ke *$. Kedua katup

hisap dan katup buang akan menutup selama gerakan tekanan dan suhu campuran

udara bensin menjadi naik. Bila tekanan campuran udara bensin ini ditambah lagi,

tekanan serta ledakan yang lebih besar lagi dari tenaga yang kuat ini akan

mendorong torak ke bawah. 0ekarang torak sudah melakukan dua gerakan atau

satu putaran, dan poros engkol berputar satu putaran.

). Lan&ka' kerja

Dalam gerakan ini, campuran udara bensin yang dihisap telah dibakar dan

menyebabkan terbakar dan menghasilkan tenaga yang mendorong torak ke bawah

meneruskan tenaga penggerak yang nyata. 0elama gerak ini katup hisap dan katup

buang masih tertutup. *orak telah melakukan tiga langkah dan poros engkol

berputar satu setengah putaran.

#. Lan&ka' b%an&

Dalam gerak ini, torak terdorong ke bawah, ke *$B dan naik kembali ke

*$ untuk mendorong gas-gas yang telah terbakar dari silinder. 0elama gerak inikerja katup buang saja yang terbuka. Bila torak mencapai *$ sesudah

melakukan pekerjaan seperti di atas, torak akan kembali pada keadaan untuk

memulai gerak hisap. 0ekarang motor telah melakukan " gerakan penuh, hisap

kompresi-kerja-buang. Poros engkol berputar # putaran, dan telah menghasilkan

satu tenaga. Di dalam mesin sebenarnya, membuka dan menutupnya katup tidak

terjadi tepat pada *$ dan *$B, tetapi akan berlaku lebih cepat atau lambat, ini

dimaksudkan untuk lebih e1ekti1 lagi untuk aliran gas.

+ak!r !erpen!in& p( m!r # !ak

2ntuk memperoleh tenaga pembakaran maksimal, pembukaan dan penutupan

katup pemasukan dan pengeluaran serta terjadinya loncatan api listrik pd busi harus

pada saat yg tepat!. 0hg pengaturan timing katup dan timing pembakaran adalah

1aktor !erpen!in&pd motor " tak


Timin& Ka!%p (an Pembakaran

2ntuk memperoleh tenaga maksimal, mulai membuka dan menutupnya katup

tidak tepat pd saat torak berada di *$ atau *$B, tetapi pd saat sebelum atau

sesudahnya

Ka!%p pemas%kan: pd langkah isap, katup terbuka pd 10 sblm TMA dan

tertutup pd 45 stlh TMB. Ln,a!an api $is!rik p( b%si-pd langkah kompresi, terjadi

11 sblm TMA. Pembakaran selesai stlh torak sedikit melewati *$ Ka!%p

pemb%an&an-pd langkah pembuangan, terbuka pd "34 sblm *$B dan tertutup pd

'54 stlh *$. Katup pemasukan terbuka kembali pd '54sblm *$, shg pd

kedudukan ini kedua katup pembuangan dan pemasukan sama# terbuka %disebut

o+er-lap!&

Gambar . Dia&ram m!r # !ak


Perbedaan motor bakar " tak dan # tak, dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

MOTOR # TAK MOTOR " TAK

6rekuensi pembakaran 7 kali lebih besardaripada motor # tak %menghasilkan tenaga

lebih sedikit dari # tak&

6rekuensi pembakaran # kali lebih besardaripada motor " tak %menghasilkan tenaga

yg lbh besar daripada " tak&. 8amun dgn

lbh sedikitnya waktu yg dibutuhkan untuk' langkah usaha, pembuangan gascenderung tidak sempurna

Kerja motor halus pada kecepatan rendah,karena pembakaran tidak terganggu oleh

pembuangan gas yg tdk sempurna seperti

halnya pd motor # tak

Kerja motor pada kecepatan rendah tidakhalus %mudah ber1luktuasi&

9ika jumlah silindernya sedikit, suara motor

tidak rata %ledakan tenaga yg lebih sedikitdaripada # tak, membuat diperlukannya

jumlah silinder yg lebih banyak untuk

menghasilkan suara motor yg halus&

$eskipun jumlah silindernya sedikit, suara

motor halus(stabil

Pemisahan langkah gerak torak dan

sempurnanya 1ungsi dari tiap langkahtersebut, membuat motor seimbang dan

mengurangi panas pd silinder

)ubang pembuangan mudah panas. Dan

akibat terletak pada pusat silinder, panas inimudah dialirkan ke piston dan silinder yg

mengakibatkan pelumasan tidak e1isien.

Panas yg berlebihan ini dpt merusakpiston

ring

$empunyai katup %valve&, shgpemasangannya sulit dan biaya pembuatan

mesin lebih besar. Dan kompleksnya

mekanisme katup yg terdiri dari banyak

banyak bagian yg bergerak, menyebabkansuara mesin lebih ribut

*idak mempunyai katup, shgpemasangannya mudah dan biaya

pembuatan mesin lebih sedikit

$empunyai kisaran rpm motor lebih luas

mudah untuk stationer

)ebih sukar untuk stationer

Konstruksi lebih kompak, dengan /P yg

sama, motor lebih berat

Dengan /P yg sama, motor lebih ringan

Konsumsi bahan bakar lebih sedikit

$enggunakan bensin murni $enggunakan campuran bensin dan oli0E #5 dgn perbandingan +olume #5

bensin : ' oli atau #3 bensin : ' oli

%tergantung pada spesi1ikasi motor&

Dalam keadaan normal, busi tidak cepatkotor

Busi lebih mudah kotor, karenamenggunakan bensin campur, dimana oli

lebih sukar dibakar dibandingkan bensin

murni

modul 4 prinsip kerja dan siklus motor bakar torak

Documents