makalah mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan alghifari 06112008
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
1/25
KLASIFIKASI DAN PENGGUNAAN
MOTOR BAKAR PADA KENDARAAN
RODA DUA
DISUSUN OLEH :
M.FAUZAN ALGHIFARI
061.12.008
PPMHB
SEMESTER 7 SEMESTER GASALUNIVERSITAS TRISAKTI
JAKARTA
23 01 2016
ABSTRAK
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
2/25
Motor bakar adalah mesin yang menggunakan energi thermal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu
dengan cara merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi
tersebut untuk melakukan kerja mekanik. Energi termal diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada
mesin itu sendiri , kemudian motor bakar ini di aplikasikan pada sepeda motor roda dua .
BAB I
PENDAHULUAN
1
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
3/25
Dunia industri telah muncul sejak beberapa puluh tahun yang lalu. Dari masa ke masa terjadi perubahan
teknologi di bidang industri. Berbagai macam inovasi telah dilakukan untuk merubah teknologi industri
menjadi lebih maju dari sebelumnya . Perkembangan teknologi industri yang kian pesat ini semata-mata
ditujukan untuk kebutuhan dan kesejahteraanmanusia. Kini perkembangan industri menuntut adanya
peningkatan kualitas, peningkatanproduktivitas, dan peningkatan eisiensi dari setiap proses produksi.
!elain itu juga diharapkan"aktu yang diperlukan untuk melakukan proses produksi semakin singkat tanpa
mengurangikualitas hasil dari proses produksi tersebut.Berdasarkan pemikiran tersebut, maka dibutuhkan
suatu peralatan industri yang bisamembantu dalam menyelesaikan permasalahan ini.!alah satu
peralatan yang dapat memudahkan kinerja dan meningkatkan eisiensi adalah motor bakar. Motor bakar
merupakan mesin yang mampu mengubah energy kimia #bahan bakar$ menjadi energy termal yang
dipergunakan untuk menghasilkan kerja mekanik.Motor bakar tidak hanya terdapat dalam industri, namun
secara tidak sadar, kita juga mempergunakannya dalam kehidupan sehari-hari. %ontoh sederhana dari
ungsi motor bakar adalah sebagai mesin dalam sepeda motor, mobil dan traktor.
BAB II
PEMBAHASAN
2
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
4/25
2.1 D!"#$#%# &'(') *+,+)
Motor bakar adalah mesin yang digunakan untuk merubah energi kimia dalam bentuk bahan
bakar menjadi energi panas yang digunakan untuk melakukan kerja mekanik . terjadinya energi panas
karena adanya proses pembakaran , bahan bakar, udara , dan sistem pengapian . dengan adanya suatu
konstruksi mesin , hal ini memungkinkan terjadinya siklus kerja mesin untuk usaha dan tenaga dorong
dari hasil ledakan pembakaran yang diubah oleh konstruksi mesin menjadi energi mekanik atau tenaga
penggerak.
2.2 ,-+%#"#,+%# &'(') *+,+)
2.2.1 #(#$/+ +)# +)+ &!&!)'-! !$!)4# (!)&+-
# proses pembakaran bahan bakar$ motor bakar dapat dibagi menjadi & golongan yaitu , motor
bakar luar dan motor bakar dalam .
a. motor bakar luar
motor bakar luar sering disebut sebagai eksternal combustion engine # E%E $ yaitu motor yang
proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar motor , sehingga untuk melaksanakan pembakaran
digunakan mekanisme tersendiri . panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung
diubah menjadi tenaga gerak , tetapi melalui media penghantar , kemudian diubah menjadi tenaga
mekanik.
'al ( hal yang menguntungkan dari mesin bakar luar yaitu
- dapat memakai semua bentuk bahan bakar
- dapat memakai bahan bakar yang bermutu rendah
- cocok untuk melayani beban ( beban besar dalam satu poros
- lebih cocok dipakai untuk daya tinggi
)ang termaksuk dalam motor bakar luar antara lain *
- mesin uap
-mesin stirling
- mesin ourstroke
b. motor bakar dalam
3
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
5/25
Motor bakar dalam atau +nternal %ombustion Engine #+%E$ yaitu motor yangproses pembakaran
bahan bakar terjadi di dalam motor, sehingga panas dari hasilpembakaran langsung diubah
menjadi tenaga mekanik . sehingga panas dari hasilpembakaran langsung diubah menjadi
tenaga mekanik. !umber tenaganya berasaldari pengembangan gas-gas panas bertekanan tinggi
hasil pembakaran campuranbahan bakar dan udara, yang berlangsung di dalam ruang tertutup
dalam mesin,yang disebut ruang bakar #combustion chamber$ . as hasil pembakaran
berungsisekaligus sebagai luida kerja mesin.'al-hal yangmenguntungkan dari motor bakar
dalam yaitu
- pemakaian bahan bakar irit
- berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil
- kontruksi lebih sederhana , karena tidak memerlukan ketel uap , kondensor , dan sebagainya .
)ang termaksuk dalam motor bakar yaitu
- mesin piston
mesin dua ( tak
mesin empat ( tak
mesin enam ( tak
mesin diesel
- mesin rotari , contohnya mesin "ankel
- mesin dengan pembakaran terus menerus
turbin uap
turbin gas
2.2.3 M!$)( L+$4,+ K!)/+$5+
motorbakar dibagi menjadi dua , yaitu
- motor bakar & tak
- motor bakar / tak
4
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
6/25
2.3 K'&'$!$ M'(') B+,+)
Dalam menjalankan kerjanya, motor bakar memiliki beberapa komponen yang mampu mengubah bahan
bakar menjadi energy termal untuk melakukan kerja mekanik. Beberapa komponen yang dimiliki yaitu
2.3.1 B-', S#-#$!)
Blok silinder dan ruang engkol merupakan bagian utama dari motor bakar. Bagian-bagian lain
dari motor dipasangkan di dalam atau pada blok silinder,sehingga terbentuk susunan motor yang
lengkap. Pada blok silinder ini terdapat lubang silinderyang berdinding halus,dimana torak
bergerak bolak-balik dan pada bagian sisi-sisi blok silinder dibuatkan sirip-sirip maupun lubang-
lubang mantel air pendingin yangdigunakan untuk pendinginan motor. Blok silinder dan ruang
engkol dapat dituangmenjadi satu bagian atau terpisah satu sama lain, kemudian disatukan
dengan baut-baut. 0ariasi lain dalam konstruksi blok silinder ialah dengan
pemasangantabungsilinder ke dalam blok silinder.1abung ini dibuat dari besi tuang atau baja
tuang.!ecara umum, blok silinder berungsi sebagai kedudukan dari kepala silinder, silinder
linear dan poros engkol . Blok silinder harus memenuhi syarat sebagai berikut
- Kaku, pembebanan tekan tidak boleh mengakibatkan perubahan elastisitas padabentuk.ringan
dan kuat
- Konstruksi memungkinkan pendinginan yang rata
-Pemuaian panas harus sesuai dengan bagian-bagian yang terpasang pada bloktersebut #seperti *
poros engkol, kepala silinder$.
2.3.2 T+*$4 S#-#$!)
Penggunaan tabung silinder memungkinkan silinder diganti setiap saat
diperlukan,Misalnya,karena aus atau sebab-sebab lain. 'al ini akan menghemat "aktu
maupunbiaya. 1abung tersebut di buat dari besi tuang dan mendapatkan perlakuan
panas#heatreatment$ untuk memperoleh ketahanan terhadap keausan yang lebih tinggi. Perlakuan
Pemanasan #heatreatmant$ pada tabung silinder tekanannya padatemperatur yang sesuai sekitar
2&3 derajat selsius bagaimanapun juga diba"ah perubahan bentuktitik dan pengaturan
pendinginan hingga 433 derajat selsius pada suhu dingin sekitar 43 derajat selsius !etelah tungku
dingin selanjutnya pendinginan dilakukan dengan pemberiansirkulasi udara. 5da dua jenis tabung
silinder yang digunakan, yaitu tabung basah dan tabung kering tabung kering umumnya dibuat
dari baja dinding luar maupun dinding dalamnya .dikerjakan dengan teliti. 1abung ini ditekan ke
dalam blok silinder sehingga terbentuklapisan pada silinder. Paking untuk mencegah kebocoran
air pendingin tidak diperulkan. 1abung jenis basah langsung berhubungan dengan air pendingin.
5
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
7/25
Berbedadengan tabung jenis kering, pemasangannya memerlukanpaking untuk mencegah
kebocoran air pendingin .
2.3.3 K!+-+ S#-#$!)
Kepala silinder sebagai pembentuk ruang bakar , untuk dudukan katup atau dudukan roker arm
2.3. S#-#$!)
!ilinder adalah bagian dari ruang bakar yang digunakan untuk proses
pembakarancampuranbahanbakar dan udara. Pada saat kompresi dan pembakaran
akanmenghasilkan tekanan gas yang tinggi, maka diusahakan tidak terjadi kebocoran padaruang
bakar tersebut, sehingga dapat menghasilkan tenaga gerak mesin. Bila mesindigunakan dalam
jangka "aktu yang cukup lama, dinding silinder sedikit demi sedikitakan mengalami
keausan.!ilinder harus memenuhi persyaratan sebagai berikut
- Memiliki siat luncur yang baik sehingga tahan aus
- 1idak mudah berubah bentuk
- Kuat terhadap tekanan
- Mudah di overhaul
2.3. P#%('$
Piston adalah sumbat geser yang terpasang di dalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam
silinder hidrolik, pneumatik, dan silinder pompa.1ujuan piston dalam silinder adalah
- Mengubah volume dari isi silinder, perubahan volume bisa diakibatkan karenapiston mendapat
tekanan dari isi silinder atau sebaliknya piston menekan isisilinder. Piston yang menerima
tekanan dari luida dan akan mengubah tekanantersebut menjadi gaya #linear$.
- Membuka-tutup jalur aliran.Kombinasi dari hal diatas . Dengan ungsi tersebut,maka piston
harus terpasang dengan rapat dalam silinder. !atu atau beberaparing #cincin$ dipasang pada piston
agar sangat rapat dengan silinder.
2.3.6 S(+$4 P#%('$
!tang piston untuk menghubungkan piston dengan poros engkol
6
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
8/25
2.3.7 P!$ P#%('$
Pen piston untuk mengikat antara piston dengan batang piston
2.3.8 P')'% E$4,'-
Poros engkol digunakan untuk merubah gerak bolak balik piston menjadi putaran
2.3. K+)(!)
Karter berungsi sebagai penampung oli menutup mesin bagian ba"ah
2.3.10 K+)*)+(')
Karburator merupakan pipa terbuka dikedua ujungnya, dalam pipa ini udara bergerak menuju
intake mainold menuju kedalam mesin6ruang bakar.Pipa ini berbentuk venturi, yaitu dari satu
ujung permukaannya lebar lalu menyempit dibagian tengahkemudian melebar lagi di ujung
satunya.Bentuk ini menyebabkan kecepatan aliranudara meningkat ketika mele"ati bagian yang
sempit. Pada setiap saat beroperasinya,karburator harus mampu
- mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar
- menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesua dengan aliran udara yang masuk
kedalam ruang bakar sehingga rasio bahan bakar tetap terjaga .
- mencampur aliran udara dan bahan bakar dengan rata dan sempurna
2.3.11 G'9!)$')
overnor digunakan sebagai 7interace7 antara turbin penggerak dan generator. !epertihalnya
peralatan listrik yang lain, governor juga memiliki keterbatasan kemampuan . 5da dua mode
operasi governor, yaitu droop dan isochronous . Pada mode droop,governor sudah memiliki
8setting point8 Pmech #daya mekanik$ yang besarnya sesuaidengan rating generator atau menurut
kebutuhan. Dengan adanya 8i9ed setting8 ini,output daya listrik generator nilainya tetap dan
adanya perubahan beban tidak akan mengakibatkan perubahan putaran turbin #daya berbanding
lurus dengan putaran$.:ain halnya dengan mode isochronous, 8set point8 putaran governor
ditentukan berdasarkan kebutuhan daya listrik sistem pada saat itu #real time$. Pada saat terjadi
perubahan beban, governor akan menentukan setting point yang baru sesuai dengan aktual beban.
2.3.12 R#$4 O-#
;ing oli berguna untuk mengikis oli pada dinding silinder .
7
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
9/25
2.3.13 R#$4 K'&)!%#
Berguna untuk merapatkan kompresi
2.3.1 I$(!, M+$#"'-
+ntake maniol merupakan saluran masuk .
2.3.1 E+%! M+$#"'-
E9hause maniol merupakan saluran buang
2.3.16 M+4$!( R'+ G+5+
;oda gila sering disebut juga roda gaya, roda penerus, adalah sebuah komponen berupa sebuah
piringan yang dipasangkan pada lensa di ujung roda poros engkol.Bagian tepi roda gila biasanya
memiliki cincin bergerigi untuk pertautan dengan rodagigi motor starter pada saat motor
dihidupkan. Karena itu tanpa roda gila hampir tidak mungkin menghidupkan mesin.
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
10/25
Dalam beberapa klasiikasinya, motor bakar mempunyai beberapa jenis dengan ungsi yang berbeda.
Berikut ini jenis-jenis dari motor bakar
2..1.M!%#$ D+ T+,
Motor bakar dua langkah adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran
akan mengalami dua langkah piston, berbeda denganputaran empat-tak yang mengalami empat
langkah piston dalam satu kali siklus pembakaran, meskipun keempat proses intake, kompresi,
tenaga dan pembuangan juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama dalam rancangan piston
berla"anan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar dan mesin0= untuk truk dan
kendaraan berat.
Prinsip kerja mesin dua tak mempunyai dua siklus, yaitu
:angkah > #Piston bergerak dari 1M5 ke 1MB$
i. !aat bergerak dari 1M5 ke 1MB, piston akan menekan ruang bilas yang berada di
ba"ahnya. !emakin jauh piston meninggalkan 1M5 menuju 1MB akan semakin
meningkat pula tekanan di ruang bilas.
ii. Pada titik tertentu, piston #ring piston$ akan mele"ati lubang pembuangan gas dan lubang
memasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang.
?mumnya ring piston akan mele"ati lubang pembuangan terlebihdahulu.
iii. Pada saat ring piston mele"ati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar
melalui lubang pembuangan.
iv. Pada saat ring piston mele"ati lubang pemasukan, gas yang tertekan di dalam ruang bilas
akan terpompa masuk ke dalam ruang bakar, sekaligus mendorong keluar gas yang ada di
dalam ruang bakar menuju lubang pembuangan.
v. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik 1MB, sekaligus memompa gas dalam
ruang bilas menuju ke dalam ruang bakar.
:angkah & #Piston bergerak dari 1MB ke 1M5$
i. !aat bergerak dari 1MB ke 1M5, piston akan menghisap gas hasil percampuran udara,
bahan bakar dan pelumas ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh
karburator atau sistem injeksi.
ii. !aat mele"ati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akanmengkompresi gas
yang terjebak di dalam ruang bakar.
iii. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai 1M5.
iv. Beberapa saat sebelum piston sampai di 1M5 #pada mesin bensin busi akan menyala,
sedangkan pada mesin diesel akan menyuntikkan bahan bakar$ untuk membakar gas
9
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
11/25
dalam ruang bakar.
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
12/25
empat tak lebih irit dan pembakarannya lebih bersih dari putaran dua tak, tetapi membutuhan
lebih banyak bagian yang bergerak dan keahlian pembuatan. Mesin ini juga lebih mudah dibuat
dalam konigurasi multi-silinder dari dua tak, yang membuatnya sangat berguna dalam aplikasi
tenaga- besar seperti mobil. Putaran otto dikarakterisasikan oleh empat tak, atau gerakan lurus
bergantian, maju dan mundur, dari sebuah piston di dalam silinder. Proses yang berlangsung pada
mesin / tak digambarkan di ba"ah ini
G+&*+) 1.3
P)'%!% ;1< +$ ;2< ++ &!%#$ (+,
G+&*+) 1.3
P)'%!% ;3< +$ ;< ++ &!%#$ T+,
Proses yang berlangsung pada gambar adalah
>. +ntake #induction$ stroke
&. %ompression stroke
4. Po"er #combustion$ stroke
11
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
13/25
/. E9haust stroke
Putaran ini dimulai pada top dead center. )aitu ketika piston berada pada titik paling atas. Pada saat
stroke piston pertama #pengambilan$, sebuah campuran bahan bakar dan udara ditarik ke dalam silinder
melalui lubang intake. 0alve6 katup lubang intake kemudian tertutup. !etelah itu strokeke atas #kompresi)
akan memampatkan campuran besin-udara.
%ampuran bensin-udara kemudian dinyalakan #biasanya oleh sebuah busi untuk mesin bensin6 putaran
@tto atau dengan panas dan tekanan dari kompresi untuk putaran Diesel dari mesin penyala kompresi$
pada saat kompresi telah mencapai titik maksimal. 5kibat dari pengembangan pembakaran gas, maka
terciptalah tenaga dorongan piston ke ba"ah dan terjadilah strokeke- 4 #tenaga)sampai kemudian piston
naik kembali menujustrokeke-/ #pembuangan$ untuk mengeluarkan gas sisa pembakaran dari silinder
menuju katup pembuangan yang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan.
2..3.M!%#$ S(#)-#$4
Mesin stirling secara tradisional diklasiikasikan ke dalam mesin pembakaran eksternal,meskipun
panas bisa didapatkan dari sumber selain pembakaran seperti tenaga matahari maupun nuklir.
Mesin stirling beroperasi melalui penggunaan sumber panas eksternal dan heat sink
eksternal, masing-masing dijaga agar memiliki perbedaan temperatur yang cukup besar.
Mesin stirling adalah salah satu mesin kalor dan dideinisikan sebagai mesin regenerasi udara
panas siklus tertutup. Dalam konteks ini, siklus tertutup berarti bah"a luida kerjanya secara
permanen terkurung di dalam sistem, di mana mesin siklus terbuka seperti mesin
pembakaran internal dan beberapa mesin uap, menukarkan luida kerjanya dengan lingkungan
sekitar sebagai bagiaan dari siklus kerja.;egenerasi berarti bah"a adanya penggunaan alat
penukar panas internal, yang dapat meningkatkan eisiensimesin. Banyak sekali kemungkinan
dari penggunaan mesin stirling ini, dengan mayoritas masuk ke kategori mesin dengan piston
tolak balik.
Dalam usaha meningkatkan konversi yang bisa didapat dari perubahan energi panas kekerja,
mesin stirling memiliki potensi untuk mencapai eisiensi tertinggi dari semua mesin kalor, secara
teori sampai eisiensi maksimal mesin %arnot, meskipun dalam prakteknya usaha ini terus
dibatasi oleh berbagai siat-siat non-ideal dari baik itu luida kerjanya maupun bahan dari mesin
itu sendiri, seperti gesekan,konduktivitas termal,kekuatan tensile, creep,titik leburdan lainnya.
Mesin ini dapat dioperasikan melalui berbagai sumber panas yang dapat mencukupi, seperti
tenaga matahari, kimia maupun nuklir.
12
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
14/25
G+&*+) 1.: M!%#$ S(#)-#$4
Dibandingkan dengan mesin pembakaran internal, mesin !tirling memiliki potensi untuk lebih
eisien, lebih tenang, dan lebih mudah pera"atannya.Belakangan ini,keuntungan mesin !tirling
terus meningkat, hal ini dimungkinkan dengan adanya kenaikan harga energi, kelangkaan sumber
energi, sampai kepedulian tentang masalah lingkungan seperti pemanasan global. Ketertarikan
yang meningkat terhadap mesin !tirling ini berakibat dengan terus bertambahnya penelitian
mengenai peralatan !tirling tersebut. 5plikasinya termasuk pemompaan air, astronautik, dan
sebagai pembangkit listrik untuk sumber-sumber panas yang tidak sesuai dengan mesin
pembakaran dalam seperti energi matahari.Karakteristik mesin !tirling yang berguna lainnya
adalah jika yang disuplai energi mekanik maka iadapat beroperasi sebagaiheatpump.
2...M!%#$ B!$%#$
Mesin bensin atau mesin @tto dari Aikolaus @tto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam
yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran,dirancang untuk menggunakan bahan
bakar bensin atau yang sejenis.Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode
pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi
untuk proses pembakaran.Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar
dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke dalam ruang bakar
di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat panas, pada saat kombinasi
antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka campuran
udara dan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya.Pada mesin bensin, pada umumnya
udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin
modern mengaplikasikan injeksi bahanbakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin
bensin & tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Pencampuran udara
dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami
perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor elektronik. !istem
+njeksi Bahan bakar di motor otto terjadi di luar silinder, tujuannya untuk mencampur udara
13
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
15/25
dengan bahan bakar seproporsional mungkin.:angkah-langkah yang terjadi pada mesin
bensin adalah sebagai berikut
>. :angkah 'isap
Pada langkah hisap,campuran udara yang telah bercampur pada karburator diisap ke dalam
silinder #ruang bakar$. 1orak bergerak turun dari titik mati atas #1M5$ ke titik mati ba"ah #1MB$
yang akan menyebabkan kehampaan #vacum$ di dalam silinder, maka dengan demikian campuran
udara dan bahan bakar #bensin$ akan diisap ke dalam silinder. !elama langkah torak ini, katup
isap akan terbuka dan katup buang akan menutup.
&. :angkah Kompresi
Pada langkah kompresi, campuran udara dan bahan bakar yang berada di dalam silinder
dimampatkan oleh torak, dimana torak akan bergerak dari 1MB ke 1M5 dan kedua katup isap
dan buang akan menutup, sedangkan busi akan memercikkan bunga api dan bahan bakar mulai
terbakar akibatbya terjadi proses pemasukan panas.
4. langkah Ekspansi
Pada langkah ekspansi, campuran udara dan bahan bakar yang diisap telah terbakar. !elama
pembakaran, sejumlah energi dibebaskan, sehingga suhu dan tekanan dalam silinder naik dengan
cepat. !etelah mencapai 1M5, piston akan didorong oleh gas bertekanan tinggi menuju 1MB.
1enaga mekanis ini diteruskan ke poros engkol. !aat sebelum mencapai 1MB, katup buang
terbuka, gas hasil pembakaran mengalir keluar dan tekanan dalam silinder turun dengan cepat.
/. :angkah buang
Pada langkah buang, torak terdorong ke ba"ah menuju 1MB dan naik kembali ke 1M5 untuk
mendorong ke luar gas-gas yang telah terbakar didalam silinder. !elama langkah ini, katup buang
membuka sedangkan katup isap menutup. ?ntuk lebih jelas, prinsip kerja mesin bensin dapat
dilihat pada gambar >.2
G+&*+) 1. ;P)'%!% ++ M!%#$ B!$%#$. :angkah +sap
Padalangkah ini piston bergerak dari 1M5 #1itikMati5tas$ke 1MB #1itikMatiBa"ah$.!aat
pistonbergerak keba"ah katup isap terbuka yang menyebabkan ruang didalam silinder menjadi vakum,
sehingga udara murni langsungmasukkeruangsilindermelaluiilter udara.
&. :angkah kompresi
Pada langkah ini piston bergerak dari 1MB menuju 1M5 dan kedua katup tertutup.Karena udara yang
berada didalam silinder didesak terus oleh piston, menyebabkan terjadi kenaikan tekanan dan temperatur,
sehinggaudara di dalam silinder menjadi sangat panas. Beberapa derajat sebelum piston mencapai 1M5,
bahan bakar disemprotkan keruang bakar oleh injector yang berbentuk kabut.
4. :angkah ?saha
Pada langkah ini kedua katup masih tertutup,akibat semprotan bahan bakar diruang bakar akan
menyebabkan terjadi ledakan pembakaran yang akan meningkatkan suhu dan tekanan di ruang
bakar.1ekanan yang besar tersebut akan mendorong piston keba"ah yang menyebkan terjadi gaya
aksial.aya aksial ini dirubah dan diteruskan oleh poros engkol menjadi gaya radial #putar$.
/. :angkah Buang
Pada langkah ini, gaya yang masih terjadi di ly"hell akan menaikkan kembali piston dari 1MB ke 1M5,
bersamaan itu juga katup buang terbuka sehingga udara sisa pembakaran akan didorong keluar dari ruang
silinder menuju e9haust maniold dan langsung menuju knalpot.
Begitu seterusnya sehingga terjadi siklus pergerakan piston yang tidak berhenti. !iklus ini tidak akan
berhenti selama aktor yang mendukung siklus tersebut tidak ada yang terputus. ?ntuk lebih jelas, prinsip
kerja mesin diesel dapat dilihat pada gambar >.C
15
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
17/25
G+&*+) 1.6
P)'%!% ++ &!%#$ #!%!-
2.6. K!-!*#+$ +$ K!,)+$4+$ M'(') B+,+)
2.6.1. K!-!*#+$ M'(') B+,+)
enis Motor Bakar Kelebihan
Motor Bakar & 1ak 'asil tenaganya besar
Mesin dua tak kecil dan ringan
Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya
sederhana
Proses pembakaran terjadi setiap putaran poros engkol, sehingga
putaran poros engkol lebih halus untuk itu putaran lebih rata.
1idak memerlukan katup, komponen lebih sedikit, pera"atan lebih
mudah dan relati murah
Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil sehingga
menghasilkan gerakkan yang halus
Motor Bakar / 1ak Karena proses pemasukan, kompresi, kerja, dan buang prosesnya
berdiri sendiri-sendiri sehingga lebih presisi, eisien dan stabil, jarak
putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar #233- >3333 rpm$
Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil dibanding mesin dua
langkah sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat.
Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih dapat didinginkan oleh
sirkulasi oli.
:angkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga eisiensi
pemasukan dan tekanan eekti rata-rata lebih baik.
Panas mesin lebih rendah dibanding mesin dua langkah.
Mesin Bensin etaran yang dihasilkan mesin bensin lebih halus
Mesin menisn memiliki horse po"er #Daya Kuda$ yang besar pada
perormanya
16
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
18/25
as buang yang dihasilkan lebih ramah lingkungan
Mesin Diesel 1eknologi mesin diesel semakin canggih dan sanggup membuat mesin
diesel modern jauh lebih halus dibandingkan mesin diesel konvensional
Mesin diesel memiliki torsi yang lebih besar terutama pada putaran
ba"ah, sehingga pengendara mobil diesel akan merasakan manaatnyaketika harus memba"a beban berat atau menempuh medan yang
ekstrim
:ebih tahan lama jika pera"atan benar
2.6.2. K!,)+$4+$ M'(') B+,+)
enis motor bakar Kerugian
Motor Bakar & 1ak Eisiensi bahan bakar mesin dua tak sangat rendah
Mesin dua tak memerlukan percampuran oli dengan bahan bakar #oli
samping6 two stroke oil)untuk pelumasan silinder mesin Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak. Polusi terjadi
dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang lolos6 bocor
dan masuk langsung ke lubang pembuangan
Pelumasan mesin dua tak kurang baik, hal ini mengakibatkan usia suku
cadang dalam komponen ruang bakar relati lebih singkat
:angkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian
langkah tekanan kembali gas buang lebih tinggi
Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul gesekan
antara ring piston dan lubang akibatnya ring piston akan lebih cepat
aus.
Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka akan mudah
timbul panas.
Putaran rendah sulit diperoleh
Memakai oli pelumas tambahan untuk campuran bahan bakar.
Motor Bakar / 1ak Komponen dan mekanisme gerak katup lebih kompleks sehingga
pera"atan lebih sulit
!uara mekanis lebih gaduh
:angkah kerja terjadi dengan & putaran poros engkol, sehingga
keseimbangan putar tidak stabil, perlu jumlah silinder lebih dari satu
dan sebagai peredam getaran.
Energi yang dihasilkan lebih kecil
Mesin Bensin Bahan bakar lebih boros
Motor bakar bensin kurang bertenaga
Pera"atannya lebih kompleks
Mesin bensin tidak mampu bekerja terus menerus
17
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
19/25
Mesin Diesel etaran yang dihasilkan sangat besar
Memerlukan pera"atan yang lebih karena konstruksi mesin yang rumit
Karena kompresi yang tinggi maka dibutuhkan tenaga starter dalam
baterai yang lebih besar
as buang yang dihasilkan tidak ramah lingkungan.
2.7. A-#,+%# M'(') B+,+)
Motor bakar banyak digunakan dalam berbagai bidang, karena prinsip kerjanya yang mampu
mengubah bahan bakar menjadi energy termal untuk menggerakan berbagai macam mesin. Berikut ini
beberapa aplikasi yang menggunakan motor bakar
2.7.1.M!%#$B!$%#$
!epeda motor.
Mobil.
Pesa"at
Mesin untuk pemotong rumput
Mesin untuk speedboat
2.7.2.M!%#$D#!%!-
Mesinmobil
1raktor
Pembangkit listrik
Pompa air
ilingan padi dan sebagainya
2.7.3.M'(') B+,+) S(#)-#$4
Pompa air
5stronautik
pembangkit listrik untuk sumber-sumber panas yang tidak sesuai dengan
mesinpembakaran dalam sepertienergi matahari.
2.7..M'(')B+,+) T+,
Mobil 1ruk
enerator
&..2.MotorBakar & 1ak
Mesin sepeda motor
Mesin pada gergaji #chainsa"$
Mesin potong rumput
Mobil salju
18
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
20/25
Mesin untuk pesa"at model, dan sebagainya
19
-
7/26/2019 Makalah Mesin konversi energi motor bakar 1 m.fauzan Alghifari 06112008
21/25
G)+"#, M!%#$ 2 T+, ;B!$%#$