Pengertian
Umum Motor Bakar
Motor bakar merupakan
salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai saat ini. Sedangkan mesin
kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanis
atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis. Energi atau tenaga panas tersebut
diperoleh dari hasil pembakaran.
Ditinjau dari cara
memperoleh tenaga panas, mesin kalor dapat dibedakan menjadi dua yaitu mesin
dengan pembakaran dalam dan mesin dengan pembakaran luar. Mesin pembakaran
dalam adalah mesin yang melakukan proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin
tersebut dan gas pembakaran yang terjadi berfungsi sebagai fluida kerja. Mesin
pembakaran dalam umumnya disebut motor bakar. Jadi motor bakar adalah mesin
kalor yang menggunakan gas panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin
untuk melakukan kerja mekanis. Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana
proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas
pembakaran dipindahkan ke fluida mesin melalui beberapa dinding pemisah, misal
ketel uap.
B. Prinsip Kerja Motor Bensin
Secara garis besar,
dapat dijelaskan bahwa prinsip kerja dari motor bensin yaitu bahan bakar yang
berupa campuran bensin dan udara dibakar untuk memperoleh tenaga panas yang
selanjutnya digunakan untuk melakukan kerja mekanis.
Campuran antara bensin
dan udara dihisap ke dalam silinder selanjutnya dikompresi oleh torak yang
berakibat timbulnya panas dan tekanan yang besar pada gas tersebut. Campuran
bensin dan udara yang telah dikompresi selanjutnya dibakar oleh percikan bunga
api dari busi.
Hasil dari pembakaran
tersebut akan menghasilkan tekanan yang sangat tinggi sehingga mendorong torak
ke bawah. Daya yang berasal dari torak tersebut diteruskan ke batang torak
(conecting rod) dan diubah oleh poros engkol menjadi kerja mekanik. Sedangkan
gas hasil pembakaran akan dibuang keluar silinder.
a. Prinsip kerja motor bensin 4 langkah
1. Langkah Hisap
Dalam langkah ini,
campuran bahan bakar dan bensin di hisap ke dalam silinder.Katup hisap membuka
sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak dari titik mati atas ( TMA
) ke titik mati bawah (TMB), menyebabkan ruang silinder menjadi vakum dan
menyebabkan masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder yang
disebabkan adanya tekanan udara luar. ( Sumber: New Step 1, hal 3 — 4)
2. Langkah Kompresi
Dalam langkah ini,
campuran udara dan bahan bakar dikompresikan. Katup hisap dan katup buang
tertutup. Waktu torak naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas
(TMA), campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan
temperaturnya akan naik, sehingga akan
mudah terbakar. Saat
inilah percikan api dari busi terjadi . Poros engkol berputar satu kali ketika
torak mencapai titk mati atas ( TMA ). ( Sumber : New Step 1, hal 3 -4)
3. Langkah Usaha
Dalam langkah ini,
mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Saat torak mencapai
titik mati atas ( TMA ) pada saat langkah kompresi, busi memberikan loncatan
bunga api pada campuran yang telah
dikompresikan. Dengan adanya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran
yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin.
4. Langkah Buang
Dalam langkah ini, gas
yang sudah terbakar, akan dibuang ke luar silinder. Katup buang membuka
sedangkan katup hisap tertutup.Waktu torak bergarak dari titik mati bawah ( TMB
) ke titik mati atas ( TMA ), mendorong gas bekas keluar dari silinder. Pada
saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka
sedikit ( valve overlap ) yang berfungsi sebagai langkah pembilasan ( campuran
udara dan bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran ). Ketika torak
mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan langkah berikutnya,
yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam satu siklus
yang terdiri dari empat langkah yaitu, 1 langkah hisap, 1 langkah kompresi, 1
langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin empat
langkah.
Proses Kerja adalah
keseluruhan langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari
motor. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor
bergerak bolak balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan
dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya
Pada motor empat
langkah, proses kerja motor diselesaikan dalam empat langkah piston. Langkah
pertama yaitu piston bergerak dari TMA ke TMB, disebut langkah pengisian.
Langkah kedua yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah kompresi.
Langkah ketiga piston bergerak dari TMA ke TMB disebut langkah usaha. Pada
langkah usaha in terjadilah proses pembakaran bahan bakar (campuran udara dan
bahan bakar) didalam silinder motor / ruang pembakaran yang menghasilkan tenaga
yang mendorong piston dariTMA keTMB. Langkah keempat yaitu piston bergerak dari
TMB ke TMA disebut langkah pembuangan. Gas hasil pembakaran didorong oleh
piston keluar silinder motor. Jadi pada motor empat langkah proses kerja mptor
untuk menghasilkan satu langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan
empat langkah piston. Empat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran
poros engkol.
Pada motor dua langkah
proses kerja motornya untuk mendapatkan satu kali langkah usaha hanya
diperlukan dau kali langkah piston. Motor dua langkah yang paling sederhana,
pintu masuk atau lubang masuk dan lubang buang terletak berhadap-hadapan yaitu
berada pada sisi bawah pada dinding silinder motor. Proses kerjanya adalah
sebagai berikut. Piston berada TMB, kedua lubang (masuk dan buang) sama sama
terbuka kemudian campuran udara dan bahan bakar dimasukkan kedalam silinder
melalui lubang masuk. Gerakan piston dari TMB ke TMA, maka lubang masukakan
tertutup dan tertutup pula lubang buang.maka terjadilah langkah kompresi. Pada
akhir langkah kompresi ini terjadilah pembakaran gas bahan bakar. Dengan
terjadinya pembakaran gas bahan bakar maka dihasilkan tenaga pembakaran yang
mendorong piston ke bawah dari TMA ke TMB. Langkah usaha terakhir terjadilah
pembuangan gas bekas begitu terbuka lubang buang. Sesudah itu terbuka pula
lubang masuk sehingga terjadi pemasukkan gas baru sekaligus mendorong mendorong
gas bekas keluar melalui lubang buang. Dengan demikian pada motor dua langkah
proses motor untuk menghasilkan satu kali langkah usaha / pembakaran gas dalam
silinder , hanya diperlukan dua langkah piston . dilihat dari putaran poros
engkolnya diperlukan satu kali putaran poros engkol.
b. Prinsip Dasar Motor Bensin
1. Langkah Hisap
Dalam langkah ini,
campuran bahan bakar dan bensin ke dalam silinder. Katup hisap membuka
sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak ke bawah, menyebabkan
ruang silinder menjadi vakum dan menyebabkan masuknya campuran udara dan bahan
bakar ke dalam silinder yang disebabkan adanya tekanan udara luar.
2. Langkah Kompresi
Dalam langkah ini,
campuran udara dan bahan bakar dikompresikan.
Katup hisap dan katup
buang tertutup. Waktu torak naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas
(TMA), campuran bensin yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan
temperaturnya akan naik, saat ini percikan api dari busi terjadi sebingga akan
mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali ketika torak mencapai TMA.
3. Langkah Usaha
Dalam langkah ini,
mesin menghasilkan tenga untuk menngerakkan kendaraan. Sesaat torak mencapai
TMA pada saaat langkah kompresi,busi atau meberi loncatan api pada campuran
yang telah dikompresikan. Dengan adanya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas
pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini yang menjadi tenaga
mesin.
4. Langkah Buang
Dalam langkah ini, gas
yang terbakar, akan dibuang dalam siinder. Katup buang terbuka dan torak
bergarak dari TMA ke TMB, mendorong gas bekas keluar dari silinder. Ketika
torak mencapai TMA, kan mulai bergerak lagi untuk persiapan langkah berikutnya,
yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam satu
siklus yang terdiri dari empat langkah yaitu, 1 langkah hisap, 1 langkah
kompresi, 1 langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar kerja dari pada
mesin empat langkah.
C. Klasifikasi Motor Bensin
Menurut prinsip
kerjanya motor bensin dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu motor bensin 2
langkah dan motor bensin 4 langkah.
a. Motor Bensin 2 Langkah
Motor bensin 2 langkah
adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya dalam 2 langkah torak atau 1
kali putaran poros. Prinsip kerja motor bensin 2 langkah dalam 1 kali siklus
kerja.
Torak bergerak dari TMB
ke TMA, saluran masuk terbuka dan campuran bensin dan udara masuk ke ruang
engkol. Sementara itu di atas torak terjadi langkah kompresi sehingga
menghasilkan suhu dan tekanan yang tinggi dan mengakibatkan torak terdorong ke
TMB. Pada saat torak menuju TMB, torak menutup saluran masuk dan memperkecil
ruang engkol. Hal ini mengakibatkan campuran bensin dan udara bergerak ke atas
torak melalui saluran bilas. Pada saat torak sampai TMB, saluran bilas dan
saluran buang terbuka sehingga campuran bensin dan udara dari ruang engkol
masuk ke ruang bakar.
Sifat-sifat motor
bensin 2 langkah :
1.
Konstruksi lebih sederhana dan biaya
pembuatan lebih murah.
2.
Pembuangan gas kurang sempurna dan
kesulitan untuk mempertinggi kecepatan.
3.
Dengan ukuran langkah torak dan
kecepatan yang sama akan menghasilkan daya yang lebih besar.
b. Motor Bensin 4 Langkah
Motor Bensin 4 Langkah
adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya dalam 4 langkah torak atau 2
kali putaran poros. Adapun rangkaian proses dan langkah-langkah torak adalah
sebagai berikut
1. Proses Pengisian
Pengisian campuran
bensin dan udara terjadi pada langkah pertama yaitu saat torak bergerak dari
TMA ke TMB, di mana katup masuk terbuka dan katup buang tertutup.
2. Proses Kompresi
Terjadi pada langkah
kedua. Yaitu torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada langkah ini kedua katup
tertutup.
3. Proses Pembakaran
Beberapa saat menjelang
akhir kompresi, saat sebelum torak mencapai TMA, busi memercikkan bunga api dan
membakar campuran bensin dan udara. Akibatnya temperatur dan tekanan gas
pembakaran dalam silinder meningkat.
4. Proses Kerja/Ekspansi
Proses ini terjadi pada
langkah ketiga yaitu torak bergerak dari TMA ke TMB. Tekanan yang tinggi hasil
pembakaran digunakan untuk mendorong torak ke bawah dan memutar poros engkol
untuk melakukan kerja mekanik.
5. Proses Pembuangan
Terjadi pada langkah
keempat, torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada langkah ini katup buang terbuka
dan katup masuk tertutup. Gas hasil pembakaran dibuang keluar silinder melalui
katup buang.
Sifat-sifat motor
bensin 4 langkah :
1.
Dalam 4 langkah torak terdapat 1 langkah
ekspansi.
2.
Pemakaian bahan bakar lebih hemat dan
kerugian dari gas-gas yang terbuang kecil sekali.
3.
Konstruksinya lebih rumit dan biaya
pembuatan lebih mahal.
4.
Dengan ukuran piston dan putaran yang
sama menghasilkan daya yang lebih kecil.
5.
Pembuangan gas lebih sempurna.
D. Keuntungan Motor Bensin
Dibandingkan dengan
motor diesel, motor bensin memiliki beberapa keuntungan di antaranya :
1. Tekanan kompresi yang dibutuhkan lebih
kecil.
2. Konstruksi mesin lebih kecil dan tidak
perlu sekokoh mesin diesel.
3. Berat mesin lebih ringan.
4. Getaran yang dihasilkan lebih kecil
dengan suara yang halus.
5. Tidak memerlukan baterai terlalu besar
pada awal penyalaan.
6. Konstruksi ruang bakar lebih sederhana.
E. Proses Keliling Motor Bensin 4 Langkah
Yang dimaksud dengan
proses keliling pada motor bensin 4 langkah berdasarkan proses kerja motor
adalah suatu keadaan gas di dalam silinder motor dimulai dari pengisian gas di
dalam silinder dan diakhiri dengan pembuangan gas hasil pembakaran. Di dalam
silinder hasil pembakaran yang berupa panas diubah menjadi usaha desak di atas
penghisap. Oleh karena volume dan tekanan di dalam silinder besarnya tidak
sama, maka keadaan di dalam silinder itu dapat dilukiskan dalam bentuk diagram
P-V. Diagram P-V yaitu garis-garis yang melukiskan hubungan antara tekanan dan
volume gas dengan segala perubahannya.
F. Sistem Pengapiaan
Pada motor bensin,
campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan di dalam silinder harus untuk
menghasilkan tenaga.
Jadi sistim pengapian berfungsi
untuk campuran udara dan bensin di dalam ruang bakar pada Sistim pengapian yang
digunakan adalah sistim pengapian listrik, dimana untuk menghasilkan percikan
api digunakan sebagai pemercik api.
Komponen-Komponen Sistim Pengapian
1. Baterai
berfungsi sebagai listrik
2. Sikring (fuse) berfungsi sebagai arus listrik
3. Kunci kontak (switch) berfungsi untuk aliran listrik dari baterai
ke col
4. External resistor berfungsi mengurangi penurunan pada kumparan
saat mesin berputar pada putaran
5. Ignition coil berfungsi untuk tegangan
listrik, dari 12 Volt menjadi 24 Volt
6. Distributor
Bagian-bagian distributor.
· Bagian pemutus : 1 Cam lobe
· Breaker point (platina)
· Bagian pembagi arus 1 Rotor
· Tutup distributor
· Bagian pemaju pengapian 1 Vacuum advancer
· Governor advancer
· IV Condenser
7. Busi
8. Kabel tegangan tinggi
0 komentar:
Posting Komentar