power point motor bensin

Post on 19-Jan-2015

5.946 Views

Category:

Documents

35 Downloads

Preview:

Click to see full reader

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

MOTOR BENSINSalah satu jenis penggerak mula yang banyak di pakai adalah mesin kalor, yaitu mesin yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik, atau yang mengubah energi termal menjadi energi mekanik.

Ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini, mesin kalor dibagi menjadi dua golongan yaitu mesin pembakaran luar dan mesin pembakaran dalam.

Motor bakar torak terbagi menjadi dua jenis utama yaitu motor bensin (Otto) dan motor Diesel. Perbedaannya yang utama terletak pada sistem penyalaannya. Bahan bakar pada motor bensin dinyalakan oleh loncatan api listrik di antara kedua elektroda busi. Karena itu motor bensin dinamai juga Spark Ignition Engines.

Tabel Penggolongan mesin kalorGolongan Kelompok/Jenis Gerak Daya

MesinPenggunaan Khas

Status

Motor Bakar luar(External Combustin Engines)

Mesin uap torak Translasi K & S Lokomotip Tidak biasa

Turbin Uap Rotasi S & B Pusat tenaga listrik & Kapal

Aktip

Mesin Udara Panas

Translasi K Tidak ada Tidak dipakai lagi

Turbin Gas Siklus Tertutup

Rotasi S & B Pusat tenaga listrik & Kapal

Tidak banyak (Eksperimen )

Motor Bakar dalam (Internal Combustion Engines)

Motor Bensin Translasi,Rotasi (motor Winkel)

K & S Kenderaan jalan darat, kapal, industri

Aktiptrk

Motor Diesel Translasi K & S Kenderaan jalan darat, kapal, industri,

Tenaga listrik

Aktip

Motor Gas Translasi K & S industri,

Tenaga listrik

Aktip

Turbin Gas Rotasi S & B Tenaga listrik, pesawat terbang

Aktip

Propulsi pancar gas

Rotasi S & B Pesawat terbang

Aktip

Motor Bakar

External Combustion Engine

Internal Combustion Engine

Energi kimia yg terkandung dalam bahan bakar dilepaskan menjadi Energi panas melalui proses pembakaran

Motor Bakar adalah mesin yang didesain utk merubah energi panas tsb menjadi energi mekanik.

Memerlukan fluida kerja untuk melakukan hal tsb.

Pembakaran terjadi didalam ruang bakar didalam mesin itu sendiri dan langsung digunakan utk melakukan kerja mekanik. Gas hasil pembakaran campuran bahan bakar & udara adalah sekaligus merupakan fluida kerja.

Pembakaran terjadi di ruang bakar yg terpisah dari ruang fluida kerja. Panas yang dihasilkan ditransfer melalui dinding pemisah ke fluida kerja. Gas hasil pembakaran dan fluida kerja merupakan dua fluida yang berbeda.

DEFINISI

Contoh External Combustion Engine

Heat source from combustion ofFuel + air

Hot steam from boiler

Exhaust steam

boiler

Fluida Kerja: steam

Heat exchanger

Contoh External Combustion Engine

Newcomen Engine

Watt beam engine

Grasshoper beam engine

Contoh Internal Combustion Engines

4-Stroke 2-stroke

Bahan bakar + Udara sekaligus sbgFluida kerja

Sistem Propulsi:

Sistem yang menggunakan mesin untuk daya penarik atau pendorong

Output tenaga mekanik:• langsung dihubungkan dengan sistem transmisi yang

menggerakkan roda, atau• dihubungkan dengan turbin atau propeler yang menghasilkan

thrust (gaya dorong) pada fluida

KLASIFIKASI MESIN

A. DESAIN MESIN Reciprocating•In-line•V,•Radial•opposed

Rotary•Wankel•Turbin Gas

Rotary: Turbin & Wankel

Combustion System

spar

kplu

g

Fuel injection pump

fuel

udara

udara

carburetor

rack

thro

ttle

Spark-ignition engine (bensin)Compression-ignition engine (diesel)

inje

ctor

Siklus 4- Langkah • Proses pembakaran didalam motor bakar torak terjadi secara periodik. Sebelum terjadi proses pembakaran berikutnya, terlebih dahulu gas

pembakaran yang sudah tidak dapat dipergunakan harus dikeluarkan dari dalam selinder, kemudian selinder diisi dengan campuran bahan bakar dan udara segar ( pada motor bensin) yang berlangsung ketika torak didalam selinder bergerak dari TMA ( titik mati atas) menuju TMB (titik mati bawah) pada saat itu Katup isap (KI) terbuka sedangkan katup buang (KB) dalam keadaan tertutup. Melalui katup isap, campuran bahan bakar-udara terisap masuk kedalam selinder.

Peristiwa ini disebut langkah isap.

• Setelah mencapai TMB, torak kembali bergerak ke TMA, sementara katup isap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Campuran bahan bakar-udara yang terisap tadi kini terkurung di dalam selinder dan dimampatkan oleh torak yang bergerak ke TMA. Volume campuran bahan bakar – udara itu menjadi kecil dan karena itu tekanan dan temperaturnya naik hingga campuran tersebut mudah sekali terbakar. Proses pemampatan ini disebut langkah kompresi atau langkah tekan, yaitun ketika torak bergerak dari TMB menuju TMA dan kedua katup (KI dan KB ) dalam keadaan tertutup.

Pada saat torak hampir mencapai TMA campuran bahan bakar-udara segar itu dinyalakan;

Terjadilah proses pembakaran sehingga tekanan dan temperatur naik. Sementara itu torak masih bergerak menuju ke TMA, berarti volume ruang bakar menjadi semakin kecil sehingga tekanan dan temperatur gas di dalam silinder menjadi semakin tinggi. Akhirnya torak mencapai TMA dan gas pembakaran mampu mendorong torak untuk bergerak kembali dari TMA ke TMB. Sementara itu baik katup isap (KI) maupun katup buang (KB) masih tetap dalam keadaan tertutup. Selam torak bergerak dari TMA ke TMB, volume gas pembakaran didalam silinder bertambah besar dan karena itu tekanannya turun. Peristiwa ini disebut merupakan langkah kerja atau langkah ekspansi .

Apabila torak telah mencapai TMB, katup buang sudah terbuka sedangkan katup isap tetap tertutup. Torak bergerak kembali ke TMA mendesak gas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui saluran buang. Proses pengeluaran gas pembakaran ini dinamai langkah buang.

MESIN BENSIN 4 LANGKAHMESIN BENSIN 4 LANGKAH

LANGKAH HISAP

Piston bergerak dari TMA ke TMB, udara dan BB (14.7:1) dihisap kedalam silinder P=-0,6-0bar

LANGKAH KOMPRESI

Piston bergerak dari TMB ke TMA, udara dan BB dikompres di dalam silinder, P=10-15bar, T=300-600oC

TMA

TMB

LANGKAH BUANG

Piston bergerak dari TMB ke TMA, gas hasil pembakaran keluar dari silinder, T=600-1000oC

LANGKAH USAHA/KERJA

Piston bergerak dari TMA ke TMB, udara dan BB terbakar dan menghasilkan tekanan P=-30-60bar, T=2000-2500oC

4- Langkah

Bahan bakar dan udara sekaligus sbg Fluida kerja

1. hisap 2. kompresi

3. ekspansi 4. buang

K.hisapK.buang

Siklus 4 langkah

Siklus Ideal

Sifat ideal yang dipergunakan serta keterangan

mengenai siklusnya adalah :

1.Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan

kalor spesifik yang konstan.

2. Langkah isap ( 0 – 1 ) merupakan proses konstan

3. Langkah Kompresi (1 – 2 ) Proses isentropik

4. Proses pembakaran volume konstan ( 2 – 3 )

5. Langkah kerja ( 3 – 4 ) proses isentropik

6. Pross pembuangan ( 4 – 1 )

7. Langkah buang ( 1 – 0 ) proses tekanan konstan

1

2

3

4

0 1

2

3

4

Volume Spesifik,v

P

Vs VL

T

S

TMA TMB

Qm

Qk

Siklus udara volume-konstan (siklus Otto).

• Dimana P = Tekanan (N/m2) ; (kg/cm2 )• v = Volume spesifik ( m3 / kg )• qm = Jumlah kalor yang dimasukkan (kcal/kg)• qk = Jumlah kalor yang dikeluarkan ( kcal/kg)• VL = Volume langkah ( m3 )• Vs = Volume sissa ( m3 )• TMA = Titik mati atas• TMB = Titik mati bawahDimana • Fluida kerja siklus udara dianggap sebagai gas ideal yang

mempunyai kalor spesifik dan berat molekul tertentu yang konstan dimana :

- berat molekul M = 29; - kalor spesifik Cp = 0,24 kcal/kg0K; dan - Cv = 0,1715 kcal/kg 0K.

Yang dimaksudkan dengan gas ideal ialah setiap gas yang memenuhi hubungan PV = GRT atau Pv = RT atau Pv = R T

• P = tekanan gas, kg/m2 ( N/ m2 )• v = volume gas spesifik, m3 /kg• V = volume gas, m3

• G = masa gas, kg• M = berat molekul dari gas, kg/kmol• R = konstantan gas, m kg/kg 0K• = 29,3 m kg/kg 0K untuk udara• R = konstanta gas universal, m kg/kmol 0K• = 848 mkg/kmol 0K untuk setiap gas• T = Temperatur absolut, 0K

Persamaan energi yang akan dipakai dalam analisis ini ialah

U = Ue – Ui = Q –

• dengan catatan,• U = energi dalam, kcal• Q = Jumlah kalor yang masuk, kcal• W = kerja, m kg• J = faktor pengubah satuan, 427mKg/kcal• Subskrip i dan e, berturut-turut menyatakan

keadaan pada awal (i) dan akhir (e) dari proses tertentu.

J

W

Proses (0-1); langkah isap

• Dalam proses ini udara sebanyak G kg masuk ke dalam silinder pada tekanan-konstan. Udara itu mengisi ruangan silinder yang bertambah besar karena torak bergerak dari TMA ke TMB; dalam hal ini udara seolah-olah melakukan kerja sebesar

• (positif, berarti : fluida kerja melakukan kerja).

J

VVP

J

W )( 01010

Proses (1-2); langkah kompresi.• Proses kompresi dimisalkan berlangsung secara isentropik (adiabatik dan

reversibel).Jadi, Q = 0 dan s = 0• sehingga kerja yang dilakukan adalah

= - U = Ui – Ue ; (negatif, berarti: fluida kerja ikenai kerja).• Karena dalam proses isentropik berlaku hubungan

111

KKK

K

i

e

e

i

i

e

i

e

v

v

P

P

T

T

J

W 21

maka

Dengan catatan

• r = perbandingan kompresi• VL = vollume langkah torak, cm3 atau m3• VS = volume sisa, cm3 atau m3• = berat jenis fluida kerja, kg/cm3 atau kg/m3 • Dari persamaan di atas terlihat tekanan dan temperatur fluida kerja

pada akhir langkah kompresi akan bertambah besar sesuai dengan kenaikan perbandingan kompresi.

11

1

1

21

2

1

1

2

1

2

KKK

K

krv

v

P

P

T

T

Vs

VV

V

Vr sl

2

1

Proses (2- 3) pemasukan kalor pada volume konstan • Sesudah torak mencapai TMA (titik 2),• kalor (Q2-3) segara dimasukkan pada volume konstan.

Fluida kerja tidak melakukan kerja atau dikenai kerja sehingga

W/J = 0. Oleh karena itu Q 2 – 3 = U = U3 – U2 = G Cv (T3 – T2 ) ; (positif, pemasukan kalor).

• Proses (3-4); langkah ekspansi atau langkah kerja. Proses ekspansi berlangsung secara isentropik. Jadi Q = 0 dan S = 0

sehingga terdapat hubungan :

• Sedangkan kerja yang dihasilkan adalah

• = U = U3 – U4

111

3

4

4

3

3

4

3

4

KKK

K

v

v

P

P

T

T

J

W 43

Proses (4-1); proses pengeluaran kalor • Setelah torak mencapai TMB sejumlah kalor dikeluarkan dari

dalam silinder sehingga temperatur fluida kerja akan turun dari T4 menjadi T1. Proses ini berlangsung pada volume-konstan (V4 = V1 atau v4 = v1) sehingga W4-1/J=0. Maka jumlah kalor yang harus dikeluarkan adalah sebanyak :

• Q4-1= -U = G Cv (T1 – T4); (negatif menyatakan bahwa kalor keluar dari dalam silinder) atau,

Qkeluar = G Cv (T4 – T1)

• Proses (1-0); langkah buang. Dalam proses ini fluida kerja sebanyak G kg didorong ke luar silinder oleh torak yang bergerak dari TMB ke TMA pada tekanan konstan. Jadi, fluida kerja dikenai kerja aliran sebesar

• (negatif, berarti fluida kerja dikenai kerja).

J

VVP

J

W )( 01010

Efisiensi thermis (Th ) =

Th = =

Perhatikan dan

v1 = v4 dan v2 = v3 maka dan

maka Th = 1 -

m

km

Q

QQ

)(

)()(

23

1423

TTC

TTCTTC

V

Vv

)(

)()(

23

1423

TT

TTTT

1

2

1

1

2

K

v

v

T

T1

3

4

4

3

K

v

v

T

T

4

3

1

2

T

T

T

T

2

3

1

4

T

T

T

T

112

3

1

4 T

T

T

T

2

2

2

3

1

1

1

4

T

T

T

T

T

T

T

T

2

23

1

14

T

TT

T

TT

2

1

23

14

T

T

TT

TT

)(

)(

23

14

TT

TT

2

11T

T

1

2

11

TT

dari persamaan :

• dan

• Th

• sehingga , Th = 1 - dimana = r = perbandingan kompressi

1

2

1

1

2

K

v

v

T

T 1

3

4

4

3

K

v

v

T

T

1

2

1

11

K

vv

1

1Kr

2

1

v

v

Contoh Soal Siklus Otto Ideal Satu pound (Lb) udara digunakan pada

siklus Otto dengan tekanan awal 14,696 Lb/in2 dan temperatur 70 oF, perbandingan kompresi 7 : 1 ( r = 7 ). Kalor yang dimasukkan 410 BTU/Lbm

Tentukan Volume spesific, tekanan dan temperatur untuk setiap titik pada siklus Otto dan tentukan efisiensi thermis, dimana K = 1,4 dan

R = 53,36 ft-lb/lbm oR.

Siklus Ideal

P1 = 14,696 Lb/in2

= 14,696Lb/in2 .144in2/ft2

= 2116,22 Lb/ft2

T1 = 70 oF = (70 + 460)oR = 530 oR

R = 53,36 ft-lb/lbm oR. untuk udara.

Cv = 0,178 BTU/LbmoR.

P1 v1 = R T1

0 1

2

3

4

Volume Spesifik,v

P

Vs VL

TMA TMB

Qm

Qk

1

11 P

RTv

lbm

ft

ftlb

R

Rlbm

lbftV

3

2

0

01 36,1322,2116

53036,53

23

3

22

2

1122211

3

3

22

1

81,22391,1

36,13696,14

)()21(

91,17

36,137

in

lb

lbmftlbmft

in

lbP

v

vPPvPvPisentropikproses

lbm

ftlbmft

vv

vr

kkk

22

2

23

23

0

03333

3

23

03

03023

0

14,1

3

3

02

1

2

1

1

2

79,686144

1897.98

897.9891,1

354036,53

91,1

3540

11541718,0410

115491,1

36,13530

in

lb

in

ft

ft

lbP

ft

lb

lbmft

R

Rlbm

lbftPRTvP

lbm

ftvv

RT

RTRlbm

BTU

lbm

BTUTTCQ

R

lbmftlbmft

RTv

v

T

T

vm

k

RTrv

v

v

v

Rr

TTv

v

T

T

in

lb

lbmft

lbmft

in

lbP

v

vPPvPvPisentropikproses

lbm

ftvv

k

k

k

kk

04

1

2

4

3

14,10

134

1

4

3

3

4

2

4,1

3

3

24

4

3343344

3

14

16251

7

13540

1

45

36,13

91,179,686

)43(

36,13

%1,54541,07

11

11

%1,54

%100410

12,188410

12,188

53016251718,0

14,1

1

000

14

th

kth

thermis

m

kmthermis

k

k

vk

rrumusadenganPeriks

lbmBTU

lbmBTU

lbmBTU

Q

QQ

lbm

BTUQ

RRRlbm

BTUQ

TTCQdibuangyangkalor

Contoh Soal Siklus Otto IdealDimisalkan:AFR = 14cv = 1.035 kJ/kg.Ktemperatur udara masuk = 27 oC = 300 0Kvolume silinder pada awal kompresi = 1000 cckompresi rasio = 8, atau rc = 8k = 1.4laju suplai bahan bakar = 0.7 g/s=0.0007 kg/sLHV bahan bakar = 44000 kJ/kg.

Hitunglah:Kerja kompresiPanas PembakaranKerja ekspansi, danEfisiensi termis

Jawaban Soal Siklus Otto Ideal

kW

TTcmW

kT

T

mV

v

k

VV

TT

rVV

c

01,4

)689300(03,101,0

)(.

689

8300

1025,1

2121

02

)14,1(2

1

348001,0

21

2

1

1

2

1

2

1

2

V

pPerhitungan Kerja Kompresi :

ma=AFRx mf =9,8g/s=0,0098kg/s

ma=AFRx mf =9,8g/s=0,0098kg/s = 0,01 kg/s

Jawaban Soal Siklus Otto Ideal

K

TT

TTcmQ

kW

QmQ

vcmQ

v

LHVf

003,101,0

14,30

2.3

2332

32

3615689

)(.

14,30

440000007,0.

32

1

2

3

V

pPerhitungan Panas Pembakaran:

Jawaban Soal Siklus Otto Ideal

kW

TTcmW

KT

v

TT

TT

03,21

)15743615(03,101,0

)(.

1574

4343

0689

300361541

2

4

3

1

2

3

4

V

p

Perhitungan Kerja Ekspansi:

Jawaban Soal Siklus Otto Ideal

57,011

57,0

02,1701,403,21

)14,1(1 811

14,3002,17

2143

kc

in

net

rT

QW

T

net

inoutnet

kWW

WWWWW

1

2

3

4

V

p21,03kW

4,01kW

30,14kW

13,12kW

Perhitungan Efisiensi Termis:

Daya Mesin

• Daya (P) = laju kerja W• Jika semuanya dinyatakan

dalam laju perubahan, maka:

• Untuk mesin bensin, lebih lazim dinyatakan dalam laju alir udara, ma, dimana ma=AFR x mf; sehingga:

AFR

QmP

QmP

QP

WP

LHVaT

LHVfT

fT

net

Praktikal (aktual)Otto ideal

V

p

1

2

3

4

1: hisap2: kompresi3: ekspansi (tenaga)4: buang

Siklus Otto Praktikal

Siklus Otto Praktikal1. Langkah Hisap:

Gerakan piston dari TMA ke TMB menimbulkan tekanan dibawah atmosfir, sehingga menarik campuran udara segar + bahan bakar kedalam silinder.Tercampur pula dengan sisa gas buang yang tertinggal dari siklus

sebelumnya.2. Langkah Kompresi:

Gerakan piston dari TMB ke TMA menekan campuran gas tersebut. Beberapa derajat sebelum TMA terjadi penyalaan (ignition).

3. Langkah Pembakaran dan Ekspansi (Langkah Tenaga):Pembakaran sudah terjadi sebelum TMA, dan berlangsung terus selama langkah ekspansi. Gas yang berekspansi melakukan kerja terhadap piston yang menghasilkan tenaga mekanik. Energi kinetik disimpan dalam putaran roda gaya untuk menjalankan mesin di 3 langkah lainnya.

4. Langkah Buang:Katup buang membuka sebelum akhir dari langkah ekspansi (kerja), menyebabkan tekanan silinder turun menuju tekanan atmosfir.

Siklus Otto PraktikalDalam kenyataan, siklus Otto secara praktek berbeda

dengan siklus Otto ideal, karena:• Adanya langkah hisap• Pada langkah kompresi, fluida kerjanya adalah

campuran bahan-bakar-udara + residu gas buang. Disamping itu, bukan proses isentropis.

• Pada langkah pembakaran, prosesnya tidak terjadi secara instan, sehingga asumsi volume konstan adalah kurang tepat.

• Pada langkah ekspansi, fluida kerjanya adalah campuran reaktan, dan tidak isentropis.

• Katup exhaust sudah membuka sebelum akhir dari langkah ekspansi.

• Adanya langkah buang.

Tekanan efektif rata-rata• Meskipun efisiensi siklus udara sangat ditentukan oleh perbandingan

kompresi, tetapi tekanan, temperatur, dan kerja yang dihasilkan per siklus tergantung P1, T1, dan Q2-3. Selain itu selama siklus berlansung, temperatur dan tekanannya selalu berubah-ubah. Oleh karena itu sebaiknya dapat dicari harga tekanan tertentu (yang konstan) yang apabila mendorong torak sepanjang langkahnya dapat menghasilkan kerja per siklus yang sama dengan siklus yang dianalisis.

• Tekanan tersebut dinamai tekanan efektif rata-rata, Prata-rata,yang didefinisikan sebagai

• P rata-rata =

• P rata-rata = =

• Sehingga Kerja per siklus = Prata-rata x VL

toraklangkahvolume

persiklusjaker

LV

Wpersiklus

LV

JQ 32

Daya yang dihasilkan • Ne = Prata-rata x VL x z x n x a x =

• dimana, Ne = daya motor, PS Prata-rata = tekanan efektif rata-rata, kg/cm2

VL = Volume langkah torak per silinder, cm3

Z = jumlah silinder n = putaran poros engkol, putaran per menit (rpm) a = jumlah siklus per putaran, = 1 untuk motor 2-langkah

= 1/2 untuk motor 4-langkah• 1 PS = 75 m kg/detik

PSxx 7510060

1

PSaxnxzxrataxVata l

000.450

Pr

E (exhaust)

I (inlet)

T (transfer)

Skema Mesin 2 Langkah

crankcase

Silinder ruang bakar

2- Langkah

Bahan bakar dan udara sekaligus sbg fluida kerja

Motor Bensin Dua LangkahDalam satu siklus kerja, hanya diperlukan dua

gerakan piston atau satu putaran poros engkol. Langkah-langkah tersebut adalah :

1.Langkah NaikTorak bergerak dari Titik Mati Bawah (TMB)

menuju Titik Mati Atas (TMA), sehingga menghasilkan kompresi di daerah atas torak, hal ini dikarenakan saluran-saluran pada dinding silinder tertutup oleh dinding torak akibat pergerakan. Sedangkan ruang crankcase akan terjadi langkah hisap, masuknya campuran bahan bakar dan udara baru. Campuran gas baru dapat terhisap karena kondisi ruang vakum di daerah crankcase, sehingga valve hisap yang menghubungakan silinder dengan karbulator terbuka akibat pergerakan torak ke TMA. Beberapa saat sebelum TMA (± 10o sebelum TMA) busi memercikan bunga api sehingga terjadi ledakan di daerah atas torak yang mengakibatkan piston bergerak menuju TMB.

Siklus kerja motor bensin dua langkah dapat dilihat pada diagram P - V di bawah ini:

Siklus kerja motor bensin dua langkah terdiri dari:1–2 : Proses awal langkah isap gas baru (crangkas) dan proses awal kompresi2–3: Proses pembakaran3–4: langkah kerja / usaha, Proses awal pembuangan gas bekas dan proses awal transper pemasukan gas baru4–1: proses pelepasan kalor

1

2

3

4

Lubang Vntilasi

Tangki Bahanbakar

Pompa

Saringan

Udara atmosfer

Saringan udara

Karburator

Silinder

Saluran isap

Saluran buang

Peredam suara

Gas buang

Sistim bahan bakar

Lubang Vntilasi

1

3

4

Tangki Bahanbakar

Pompa

Saringan

Udara atmosfer

Saringan udara

Karburator

Silinder

Saluran isap

Saluran buang

Peredam suara

Gas buang

Gbr. Skema Sistim penyaluran bahan bakar

2

SISTEM BAHAN BAKAR BENSIN

Perbandingan massa campuran ideal udara : bensin = 14,7 : 1

Atau

Perbandingan volume campuran ideal udara : bensin = 9000 : 1

Pembakaran dapat sempurna jika udara dan bensin dalam perbandingan campuran yang sesuai (14,7 : 1) – campuran mudah terbakar oleh nyala api – semua oksigen dan semua bahan bakar terbakar habis

Bensin mengandung energi kimia. Energi ini diubah menjadi energi panas melalui proses pembakaran (oksidasi) dengan udara di dalam mesin atau motor bakar. Bensin dibuat dari minyak mentah, yaitu cairan berwarna hitam yang dipompa

dari perut bumi dan biasa disebut crude oil. Cairan ini mengandung hidrokarbon. Atom – atom karbon dalam minyak mentah saling berhubungan membentuk rantai dengan panjang

yang berbeda –beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda memiliki sifat dan kelakuan berbeda pula. CH4 (metana) merupakan molekul paling “ringan”, bertambahnya atom C dalam rantai tersebut membuatnya semakin “berat”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propane dan butane. Pada temperatur dan tekanan kamar,

keempatmya berwujud gas dengan titik didih masing-masing -107o, -67o, -43o, dan -18oC. berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.

BENSIN

OKTAN

Oktan menyatakan kandungan molekul iso-oktan (C8) yang terdapat dalam bahan bakar bensin.

BENSINSecara garis besar

iso-oktan

normal-heptana

FUEL TANK FUEL TANK

Separator

FILTER BAHAN BAKAR

Masuk

Elemen saringan

Keluar

MECHANICAL FUEL PUMPMECHANICAL FUEL PUMP

CARA KERJA POMPA MEKANIK

(1) Penghisapan(2) Penyaluran

(3) Pump Idling

Bahan bakar dikabutkan oleh aliran udara yang cepat

PRINSIP KARBURASIKARBURATORKARBURATOR

KARBURATORKARBURATOR

POSISI PELAMPUNG

Sistim bahan bakar

Karburator

Jenis-jenis karburator

Percampuran bahan bakar

Percobaan perbandingan masa dan volume campuran udara dan bensin

mLiter

mLiter

mLiter

Perbandingan massa & volume campuran udara dan bensi ideal

Pengaruh perbandingan campuran terhadap daya dan pemakaian bensin

Prinsip dasar karburator

Sistem Injeksi Bahan Bakar Elektronik (EFI)• Pada kendaraan dengan karburator konvensional, jumlah

bahan bakar yang diperlukan oleh mesin diatur oleh karburator. Pada kendaraan modern dengan menggunakan sistem EFI jumlah bahan bakar diatur (dikontrol) lebih akurat oleh komputer dengan mengirimkan bahan bakarnya ke silinder melalui injector.

• Sistem EFI menentukan jumlah bahan bakar yang optimal (tepat) disesuaikan dengan jumlah dan temperatur udara yang masuk, kecepatan mesin, temperatur air pendingin, posisi katup throttle, pengembunan oksigen didalam pipa exhaust, dan kondisi penting lainnya. Komputer EFI mengatur jumlah bahan bakar untuk dikirim ke mesin pada saat penginjeksian dengan perbandingan udara dan bahan bakar yang optimal berdasarkan kepada karakteristik kerja mesin. Sistem EFI menjamin perbandingan udara dan bahan bakar yang ideal dan efisiensi bahan bakar yang tinggi pada setiap saat.

• Secara garis besar kerja sistem injeksi dapat dibedakan menjadi :

1) Sistem injeksi secara kontinyu dan mekanis, yaitu sistem K-Jetronic,

2) Sistem injeksi secara kontinyu dan elektronis, yaitu sistem KE-Jetronic, dan 3) Sistem injeksi secara terputus-putus (periodik) dan elektronis, yaitu sistem

L, L3, LH-Jetronic, (EFI Toyota) dan Motronic

• Menurut pemakaian injektornya, dibedakan menjadi :

1) injektor untuk semua silinder (Mono Jetronic), dan

2) memakai satu injektor tiap silinder (Multi Point).

• Daya maksimum sistem injeksi bensin sedikit lebih besar, hal ini disebabkan karena konstruksi saluran masuk, saluran gas buang, tekanan kompresi dan lain-lain dibuat berbeda dengan motor yang menggunakan karburator. Akibatnya pada sistem injeksi bensin momen putar yang dihasilkan mesin akan lebih besar karena campuran udara dan bensin lebih baik daripada karburator.

Macam-macam sistem injeksi bensin

Injeksi bensin

Elektronis

Injeksi EFI

(L – Jetronic)

Injektor membuka secara elektromagnetis yang diatur oleh unit pengontrol elektronika

Mekanis Elektronis

(Injeksi KE-Jetronic)

Injeksi K yang memakai unit pengontrol elektronika

Mekanis

Injeksi K-Jetronic)

Injektor membuka terus menerus pada tekanan tertentu

Injeksi bensin elektronis.

Memakai satu injektor untuk semua silinder motor (Mono

Jetronic)

Memakai satu injektor untuk satu

silinder motor

Keterangan :

• K = Berasal dari kata “Kontinuierlich” artinya terus menerus (continue)

• L = L, berasal dari kata “Luft” artinya “Udara”• EFI= Electronic Fuel Injection (Injeksi bahan bakar elektronik)

Sistem EFI dapat digolongkan pada 2 tipe sesuai dengan metode yang digunakan dalam pensensoran udara yang masuk.

1. D – EFI (tipe manifold pressure control) Pada tipe ini mengukur kevakuman didalam intake manifold dan

volume udara yang disensor berdasarkan kerapatan udara (density).

D – EFI juga merupakan D-Jetronic yang terdaftar pada Bosch. D-Jetronic dibentuk dari kata Jerman “Drunk” (tekanan) dan “Jetronic” dari kata ciptaan Bosch yang berarti “injeksi”.

Skema D – EFI

2. L – EFI (tipe air flow meter) Tipe ini menggunakan air flow meter yang langsung mensensor jumlah udara yang mengalir kedalam intake manifold. L – EFI juga merupakan L-Jetronic. “L” berasal dari kata Jerman “Luft” (udara).

Skema L – EFI

l

Kelebihan sistem EFI dibandingkan dengan sistem karburator adalah sbb :

• Memungkinkan pembentukan campuran yang homogen pada setiap silinder

• Tekanan BB yang cukup besar (2,5 kg/cm2) sehingga partikel yang terbentuk lebih halus

• Perbandingan Bahan bakar dengan udara yang tepat diperoleh pada semua tingkat RPM mesin

• Jumlah volume BB yang diinjeksikan dikontrol oleh ECU sesuai dengan jumlah udara yang melewati sensor (air flowmeter)

• Respon yang cepat dan baik sesuai dengan perubahan throttle• Koreksi campuran bahan bakar dan udara yang baik

– pada berbagai temperature mesin (misalnya pada saat start dan temperature mesin masih dingin)

– Penghentian bahan baker pada saat throttle menutup (pada saat melepas pedal gas)

• Effisiensi pemasukan campuran bahan bakar dan udara

Kelebihan sistem EFI dibandingkan dengan sistem karburator adalah sbb :

• Memungkinkan pembentukan campuran yang homogen pada setiap silinder

• Tekanan BB yang cukup besar (2,5 kg/cm2) sehingga partikel yang terbentuk lebih halus

• Perbandingan Bahan bakar dengan udara yang tepat diperoleh pada semua tingkat RPM mesin

• Jumlah volume BB yang diinjeksikan dikontrol oleh ECU sesuai dengan jumlah udara yang melewati sensor (air flowmeter)

• Respon yang cepat dan baik sesuai dengan perubahan throttle• Koreksi campuran bahan bakar dan udara yang baik

– pada berbagai temperature mesin (misalnya pada saat start dan temperature mesin masih dingin)

– Penghentian bahan baker pada saat throttle menutup (pada saat melepas pedal gas)

• Effisiensi pemasukan campuran bahan bakar dan udara

L-JETRONIC

Volume udara diukur oleh sensor flow-meter udara, signal dikirim ke ECU dan ECU mengirim signal ke injector untuk menginjeksikan bahan bakar yang sudah bertekanan dengan jumlah yang tepatE.F.I.

PERBANDINGAN UDARA DAN BAHAN BAKAR DAN KONDISI KENDARAAN

KARBURATOR :Pada saat start dalam keadaan mesin dingin diperlukan katup choke untuk memperkaya campuran, setelah mesin hidup choke-breaker akan membuka katup choke agar campuran normal

EFI ;Putaran poros engkol dideteksi oleh sinyal dari stater dan campuran yang kaya akan dialirkan dari cold start injector yang bekerja juga hanya pada temperature rendah yang diatur oleh cold start injector time switch

Sesuai dengan putaran mesin dan volume, Udara yang diukur oleh air flow meter, ECU memberi sinyal ke masing-masing injektor berapa banyak bahan bakar diinjeksikan dan campuran bahan bakar udara yang terbentuk didalam intake manifold.

SISTEM BAHAN BAKAR

SISTEM KONTROL

DIAGRAM SISTEM EFI

EFI memiliki dua peralatan yang berbeda untuk mengukur udara dan bahan bakar yang diinjeksikan. Volume udara yang masuk diukur oleh sebuah sensor (pressure sensor), signal yang diperoleh dikirimkan ke ECU (Electrical Control Unit).Kemudian ECU mengirimkan signal ke injektor-injektor dimana injektor akan menginjeksikan bahan bakar

dengan tepat (yang sudah bertekanan oleh pompa bahan bakar) kedalam intake port dari setiap silinder

Pembentukan campuran udara-bahan bakar pada EFI

Rangkaian sistim pengapian Baterai

Dasar transformasi tegangan

i

Saat pengapian

Persyaratan saat pengapian

Contoh perhitungan saat pengapian

Advans Sentrifugal (Governor))

1

2

3

4

Saat pengapian 270 - 320 Pe

Daerah kerja Advans Sentrifugal secara umum ( Motor empat selinder )_

Advans Vakum

Kerja Sistim Advans pada macam macam keadaan Motor

Saat pengapian pada macam - macam keadaan

Hasil saat pengapian : 430 Pe sebelum TMA

Beban dan tuntutan pada Busi

Busi Panas Busi Dingin

• Busi Normal

Busi Terbakar

Busi berkerak oil

Busi berkerak karena karbon / jelaga

Busi dengan isolator retak

Materi : Ir. Sahat TambunanCredit : hikma

©awamku 2013

top related