BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar...

21
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensin 2.1.1 Pengertian Motor Bakar Torak Bensin Motor bakar torak bensin merupakan salah satu jenis motor bakar yang menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya. Bensin itu sendiri merupakan bahan bakar yang mudah terbakar dan mudah menguap. Kecepatan pembakaran biasanya berkisar antara 15-20 m/detik,temperatur udara meningkat hingga 1500 o C (1773 K) serta tekanannya mencapai kisaran 30-40 kg/cm 2 (0,03-0,04 N/m 2 )(Bahan Kuliah Mesin Bensin dan Diesel/ME-3352, 2006). Motor bakar torak bensin banyak digunakan di bidang otomotif. Dengan kata lain, banyak digunakan sebagai penggerak bagi berbagai jenis kendaraan. Motor bakar torak bensin atau lebih dikenal dengan sebutan motor bensin, umumnya digolongkan ke dalam 2 jenis, yakni motor bensin 2 langkah dan motor bensin 4 langkah. Adapun salah satu motor bensin 4 langkah yakni motor bensin Toyota Corona Tipe 12R. 2.1.2 Siklus Motor Bakar Torak Bensin 4 Langkah Motor bensin 4 langkah, disebut demikian karena terjadi 4 langkah proses dalam setiap siklus. Mulai dari langkah hisap, langkah penekanan atau kompresi, langkah pembakaran hingga langkah pembuangan. Adapun setiap langkah pada satu siklus dapat digambarkan dalam bentuk diagram, yakni berdasarkan proses dan

Transcript of BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar...

Page 1: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Motor Bakar Bensin

2.1.1 Pengertian Motor Bakar Torak Bensin

Motor bakar torak bensin merupakan salah satu jenis motor bakar yang

menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya. Bensin itu sendiri merupakan bahan

bakar yang mudah terbakar dan mudah menguap. Kecepatan pembakaran biasanya

berkisar antara 15-20 m/detik, temperatur udara meningkat hingga 1500oC (1773 K)

serta tekanannya mencapai kisaran 30-40 kg/cm2 (0,03-0,04 N/m2) (Bahan Kuliah

Mesin Bensin dan Diesel/ME-3352, 2006). Motor bakar torak bensin banyak

digunakan di bidang otomotif. Dengan kata lain, banyak digunakan sebagai

penggerak bagi berbagai jenis kendaraan.

Motor bakar torak bensin atau lebih dikenal dengan sebutan motor bensin,

umumnya digolongkan ke dalam 2 jenis, yakni motor bensin 2 langkah dan motor

bensin 4 langkah. Adapun salah satu motor bensin 4 langkah yakni motor bensin

Toyota Corona Tipe 12R.

2.1.2 Siklus Motor Bakar Torak Bensin 4 Langkah

Motor bensin 4 langkah, disebut demikian karena terjadi 4 langkah proses

dalam setiap siklus. Mulai dari langkah hisap, langkah penekanan atau kompresi,

langkah pembakaran hingga langkah pembuangan. Adapun setiap langkah pada satu

siklus dapat digambarkan dalam bentuk diagram, yakni berdasarkan proses dan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 2: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-2

besaran-besaran tertentu yang terlibat di dalamnya. Berikut adalah penjelasan

tentang siklus motor bakar torak bensin.

Siklus udara volume konstan (siklus Otto), dapat digambarkan dengan

diagram P dan V seperti terlihat pada (Gambar II-1).

Gambar II-1 Diagram P vs V( http://www.scribd.com/doc/87631191/Diagram-P-V-Otto-2-Dan-4-Langkah)

Keterangan:

0-1 = Langkah Isap

1-2 = Langkah Kompresi, terjadi kenaikan tekanan

2-3 = Pembakaran, kalor masuk dari letikan bunga api listrik oleh busi

3-4 = Langkah Kerja volume membesar, torak bergerak ke TMB

4-1 = Pengeluaran Kalor sisa

1-0 = Langkah Buang, torak kembali ke TMA

Karena siklus Otto ideal ini merupakan sistem tertutup, maka ada beberapa

asumsi yang digunakan yaitu (1) mengabaikan perubahan energi kinetik dan

potensial, dan (2) tidak ada kerja yang timbul selama proses perpindahan kalor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-3

Gambar II-2 Siklus Otto Ideal(http://tutorialteknik.blogspot.com/2011/05/siklus-otto-ideal.html)

2.1.3 Prinsip Kerja Motor Bakar Torak Bensin

Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik (translasi). Motor

bensin bekerja menurut prinsip 4 langkah dan 2 langkah. Yang dimaksud dengan

istilah ‘langkah’ di sini adalah perjalanan torak dari titik mati atas ke titik mati

bawah atau sebaliknya. Daya atau tenaga yang menggerakan torak tersebut

diperoleh dari tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara. Kemudian

gerakan bolak-balik dari torak diubah ke dalam bentuk gerak berputar (rotasi) oleh

poros engkol. Gerak putaran poros engkol inilah yang merupakan output dari motor

bakar torak bensin, yang kemudian dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan

mekanis, salah satunya untuk menggerakkan kendaraan.

a. Motor Bensin 4 Langkah

Pada motor bensin 4 langkah, setiap siklus terdapat 4 langkah/proses. Setiap

proses tersebut terjadi dalam silinder secara bergantian, seiring dengan gerak

translasi torak. Berikut adalah gambar skema gerakan torak pada motor bensin 4

langkah.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 4: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-4

Gambar II-3 Skema Gerakan Torak 4 langkah(http://gudangartikelpendidikan.blogspot.com/2011/10/prinsip-kerja-motor-bakar-

torak-2-dan-4.html)

Langkah Masuk/Isap:

Torak bergerak ke bawah, katup masuk membuka, katup buang tertutup, terjadilah

penurunan tekanan dalam silinder selama torak bergerak ke bawah, sehingga

campuran bahan bakar udara mengalir ke dalam silinder melalui katup masuk,

campuran bahan bakar udara datang dari karburator.

Langkah Kompresi:

Pada saat torak berada pada titik mati bawah, katup masuk tertutup dan torak

bergerak kembali ke atas, katup buang tertutup pada saat torak bergerak ke atas.

Campuran bahan bakar udara dikompresikan dan apabila torak telah mencapai

titik mati atas, campuran dikompresikan sekitar seperdelapan dari isinya.

Langkah Usaha / Kerja:

Ketika torak telah mencapai titik mati atas, campuran bahan bakar udara dibakar

dengan dipicu oleh letikan bunga api listrik yang dihasilkan dari busi. Pembakaran

ini mengakibatkan kenaikan tekanan hingga mencapai 30-40 kg/cm2(0,03-0,04

N/m2) dan mengakibatkan torak terdorong kembali ke bawah.

Langkah Buang:

Gas sisa pembakaran dikeluarkan dari dalam silinder, torak bergerak dari titik

mati bawah ke titik mati atas, katup buang membuka.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 5: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-5

b. Motor Bensin 2 Langkah

Pada dasarnya prinsip kerja motor bensin adalah sama, proses intake,

compression, power, exhaust hanya saja pada motor bensin 2 langkah semua

proses hanya dilakukan dalam 2 langkah (upward dan downward) torak. Berikut

adalah gambar skema gerakan torak pada motor bensin 2 langkah.

Gambar II-4 Skema Gerakan Torak 2 Langkah(http://eckonopianto.blogspot.com/2010/03/prinsip-kerja-mesin-2-tak-two-

strike.html)

Langkah Petama (Upward Stroke):

Merupakan langkah kompresi, di mana torak bergerak ke atas, campuran bahan

bakar udara dimampatkan dan kemudian dibakar pada saat torak telah mencapai

titik mati atas. Hal ini mengakibatkan penurunan tekanan (vacuum) pada

crankcase, sehingga campuran bahan bakar udara dari karburator mengalir ke

dalam crankcase.

Langkah Kedua (Downward Stroke):

Merupakan langkah usaha, torak didorong ke bawah oleh tekanan pembakaran,

campuran bahan bakar udara di dalam crankcase dikompresikan bila torak

menutup lubang pemasukan.

Pembilasan:

Pembilasan berlangsung bila torak melewati titik mati bawah, campuran bahan

bakar udara akan mengalir dari crankcase melalui saluran bilas ke dalam silinder

mengeluarkan gas sisa pembakaran.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 6: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-6

2.2 Sistem Bahan Bakar

2.2.1 Sistem Bahan Bakar Bensin

Sistem bahan bakar adalah penyimpan dan penyuplai bahan bakar ke

silinder mesin dalam bentuk campuran yang mudah terbakar. Campuran antara

bahan bakar dengan udara pada perbandingan dan jumlah yang tepat pada kondisi

pengoperasian yang tepat. Berikut adalah gambar rangkaian sistem bahan bakar

(Gambar II-5).

Gambar II-5 Rangkaian Sistem Bahan Bakar Pada Kendaraan (Bahan Kuliah MesinBensin dan Diesel/ME-3352, 2006)

Adapun komponen sistem bahan bakar bensin terdiri dari :

1. tangki bahan bakar

2. pipa penyalur bahan bakar

3. pompa bahan bakar

4. saringan bahan bakar

5. komponen sistem bahan bakar uap atau sistem emisi evaporativ

6. komponen sistem saluran masuk udara (saringan udara, sistem saluran

pemanas udara)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 7: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

7. penyemprot bahan bakar atau karburator

8. kontrol cuk

9. saluran hisap

10. komponen sistem kontrol gas buang

2.2.1.1 Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar berfungsi sebagai tempat penyimpanan bahan bakar

(bensin). Tangki bahan bakar harus ditempatkan pada posisi yang aman, tangki

biasa dipasang pada bagian samping belakang dari kendaraan atau sisi luar dari

ruangan penumpang.

2.2.1.2 Pipa Pe

Pipa peny

bahan bakar dan

untuk memindah

bakar menghubu

Gambar II-6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-7

nyalur Bahan Bakar

alur bahan bakar ditempatkan di antara tangki bahan bakar, pompa

karburator. Pipa penyalur bahan bakar berfungsi sebagai saluran

kan bahan bakar dari tangki ke karburator. Pipa penyalur bahan

ngkan tangki bahan bakar, pompa, saringan, dan karburator. Pipa

Tangki Bahan Bakar (Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 63)

Page 8: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

penyalur dibuat dari pelat baja atau dari tembaga. Ada pula yang dibuat dari bahan

karet sintetis atau bahan plastik, agar terjadi pelenturan antara bodi dan mesin.

2.2.1.3 Saringan

Beberapa

sebagai berikut.

1. Saringa

tabung

2. Saringa

pengisi

3. Saringa

sebelum

4. Saringa

sistem,

5. Saringa

karbura

Gambar II-7 Pipa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-8

Bahan bakar

jenis saringan bahan bakar yang digunakan pada kendaraan adalah

n kasa dari plastik, kawat tembaga, atau kuningan dipasang pada

saluran dari tangki bahan bakar.

n berlubang dari logam atau plastik yang dipasang pada pipa

bahan bakar pada tangki.

n yang halus, pengumpul air dan endapan yang tertangkap

masuk ke pompa.

n penyalur yang dapat diganti pemasangannya ke beberapa

antara pompa bahan bakar dan karburator.

n kecil juga dapat dipasang pada penyambung saluran masuk

tor.

Penyalur Bahan Bakar (Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 64)

Page 9: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-9

Gambar II-8 Saringan Bahan Bakar (Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 66)

2.2.1.4 Pompa Bahan Bakar

Ada dua jenis pompa bahan bakar yang sering digunakan pada mesin mobil.

1. Pompa mekanik, yang secara normal dipasang di samping mesin dan

diaktifkan atau digerakkan oleh suatu poros eksentrik pada camshaft.

2. Pompa elektrik, dapat dipasang pada penyalur bahan bakar, kebanyakan

dipasang pada bodi atau rangka yang tertutup ke tangki atau pada dinding

pembatas dalam ruang pemisah mesin. Dapat juga dipasang di sebelah

salah satu sisi tangki bahan bakar. Pompa elektrik digerakkan oleh aliran

arus listrik ke pompa jika mesin berputar atau diputar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 10: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

Gambar II-9 Pompa Bahan Bakar (Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 67)

2.2.1.5 Saringan Udara

Saringan udara atau filter secara normal ditempatkan pada bagian atas dari

karburator. Tepatnya pada pada mulut saluran masuk pada karburator. Biasanya

saringan udara terdiri dari sebuah elemen dan rumah (housing).

Gambar II-10 Sa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-10

ringan Udara (Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 69)

Page 11: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

Elemen

sehingga udara

Beberap

secara cepat da

saringan udara

1. Mem

dari

parti

2. Untu

kebis

Gambar Error!(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-11

filter dibuat dari bahan yang sangat porous atau berpori-pori

dapat bebas melaluinya.

a kendaraan saat beroperasi kondisinya sangat berdebu. Debu

pat menyumbat elemen yang berpori sehingga disisni perlu adanya

atau “penyaring oli”. Berikut adalah fungsi dari saringan udara.

bersihkan udara yang masuk ke mesin melalui saringan atau filter

debu-debu yang ada melekat pada dinding-dinding elemen dan

kel-partikel lainnya yang dapat mengakibatkan perusakan.

k mencegah nyala balik dari busi pada mesin. Untuk mengurangi

ingan dari udara yang masuk ke karburator atau saluran hisap.

No text of specified style in document.-1 Jenis-jenis Saringan UdaraDaryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 70)

Page 12: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

2.1.1.1 Karburator

Karburator dipasang pada saluran hisap (inlet manifold) secara normal di

tengah dan satu sisinya pada samping mesin. Pada mesin jenis V yang di tengah

dipasang di antara silinder-silinder.

Karburator berfungsi sebagai tempat bercampurnya bahan bakar bensin

dengan udara menjadi bentuk campuran seperti kabut, dan lebih mudah dibakar.

Karburator dipasang pada saluran hisap. Sebuah gasket digunakan untuk mencegah

udara keluar dari salurannya dan blok penyekat biasanya dipasang untuk menyekat

atau menghambat perpindahan panas dari mesin ke karburator.

Gambar Error!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-12

No text of specified style in document.-2 Kontruksi Karburator(Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 71)

Page 13: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-13

2.1.1.2 Klep dan Tuas Pengontrol Cuk

1. Pengontrol Cuk Secara Manual

Posisi katup cuk pada karburator dikontrol oleh pengemudi

dengan mengoperasikan sebuah tombol yang dipasang pada papan

panel, cuk ke karburator dengan sebuah kabel yang dinamakan kabel

Bowden.

2. Pengontrol Percepatan

Pedal throttle mengontrol kecepatan dari mesin dengan

menempatkan jumlah campuran udara dan bensin yang dimasukkan ke

silinder mesin.

Peadal gas dai sebelah sisi kanan dari lantai kendaraan di bagian

pengemudi. Pedal gas yang oleh sopir dengan kanan ini dihubungkan ke

karburator dengan tuas dan batang penarik atau kabel. Selama pedal gas

ditekan, tuas membuka katup percepatan dalam karburator.

Gambar Error! No text of specified style in document.-3 Cuk dan Pengontrol Katup(Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 72)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 14: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

2.1.1.3 Saluran Masuk

Saluran ini dinamakan juga saluran hisap atau inlet manifold yang

menghubungkan karburator ke kepala silinder. Saluran ini menyalurkan campuran

bahan bakar dan udara ke masing-masing ruang pembakaran. Pencabangan saluran

hisap dirancang untuk memberikan kesamarataan dan aliran yang tetutup ke

masing-masing silinder. Seringkali, saluran dipanaskna lebih dahulu oleh gas buang

atau mesin pendingin untuk memanaskan campuran udara dan bensin yang akan

masuk ke silinder.

Inlet man

mur sebagai pe

permukaan yang

tersebut secara no

Gambar Error!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-14

ifold secara normal dipasang pada kepala silinder dengan baut dan

nguncinya. Kedua manifold dan kepala silinder mempunyai

rata dan halus. Sebagai perapatnya maka antara kedua permukaan

rmal dipasang sebuah gasket.

No text of specified style in document.-4 Saluran Masuk (Daryanto,1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 73)

Page 15: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-15

2.1.2 Karakteristik Bahan Bakar

2.1.2.1 Bensin (Gasoline)

Bensin adalah bahan bakar cair yang diperoleh dari hasil destilasi minyak

bumi. Dimana unsur terpenting dalam bensin adalah adanya kandungan Hidrogen

(H) dan Karbon (C), atau disebut Hidrokarbon. Agar memiliki sifat yang dapat

memenuhi unsur bahan bakar, maka dicampurkan berbagai bahan additive.

Sifat-sifat Utama Bensin

a) Mudah menguap pada temperatur normal

b) Mampu melarutkan minyak

c) Memiliki kemampuan menahan knocking

d) Titik nyala rendah

e) Berat jenis 0,6 s/d 0,78

f) Nilai kalor 9.500 s/d 10.500 kCal/kg (39710000-43890000 Joule/kg)

g) Meninggalkan sedikit sisa karbon pembakaran

Sifat yang dibutuhkan bensin sebagai bahan bakar umumnya adalah a, b, c,

dan d (Bahan Kuliah Mesin Bensin dan Diesel/ME-3352, 2006).

Angka Oktan (Octane Number)

Angka oktan adalah bilangan yang

menunjukkan rentang ketahanan suatu bahan bakar terhadap Detonasi

(Knocking). Bensin dengan angka oktan yang tinggi memiliki sifat tidak

mudah mengakibatkan Detonasi pada mesin.

Kemampuan suatu bahan bakar bensin dapat ditingkatkan dengan

menambah zat kimia anti-knock agent, seperti Tetraethyl lead. Bensin yang

mengandung zat ini disebut Ethyl-gasoline.

Bensin premium memiliki angka oktan antara 78 s/d 80. Sedangkan

bensin dengan nilai oktannya diatas angka tersebut dinamakan High octane-

gasoline.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 16: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-16

Semakin tinggi perbandingan kompresi suatu mesin, maka semakin

tinggi juga nilai oktan bahan bakar yang harus digunakannya.

Namun nilai oktan yang tinggi bila digunakan pada mesin dengan

perbandingan kompresi yang rendah tidaklah menguntungkan.

Campuran Udara dengan Bensin (Air-Fuel Mixing)

Perbandingan campuran dalam satuan berat antara udara dengan

bensin disebut Air-Fuel Ratio. Untuk mendapatkan pemuaian udara hasil

pembakaran dengan tekanan yang tinggi di dalam ruang bakar, maka bensin

dicampur dengan oksigen.

Secara teoritis, nilai perbandingan berat campuran adalah 15 : 1,

dalam kenyataan di lapangan perbandingan tersebut dapat berubah

tergantung dari beban/putaran mesin. Tabel di bawah ini menggambarkan

perbandingan campuran dalam berbagai kondisi, antara lain:

Tabel Error! No text of specified style in document.-1Perbandingan Campuran Bahan Bakar

Kondisi Kerja Mesin Perbandingan Berat Udara-

Bensin

Mesin mulai hidup 5 : 1

Putaran mesin idling 11 : 1

Bila tenaga maksimal mulai diperlukan 12 ~ 13 : 1

Pemakaian ekonomis 16 ~ 18 : 1

(Bahan Kuliah Mesin Bensin & Diesel /ME-3352)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 17: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-17

Pembakaran

Pembakaran terjadi apabila campuran udara dan bensin yang telah

dimampatkan diberi letikan bunga api dari busi, peletikan api tersebut

diberikan beberapa derajat menjelang torak mencapai TMA.

Akibat peletikan tersebut pembakaran dimulai terhadap bahan bakar

yang berdekatan dengan elektroda busi, dan menyebar ke seluruh bahan

bakar yang berada dalam ruang bakar, proses rambatan pembakaran ini

membutuhkan selang waktu secara konstan untuk menyelesaikan

keseluruhannya. Kecepatan pembakaran adalah 15 s/d 20 meter/detik

disebut Rate of flame propagation (M. Munir dan Nana Suryana, 2006).

Derajat saat pembakaran statis, adalah pemberlakuan pembakaran

yang diatur saat kedudukan poros engkol beberapa derajat menjelang TMA

pada putaran mesin tertentu.

Contoh :

Pada mesin Toyota Tipe 4K, saat pembakaran statisnya adalah 8o

sebelum TMA, pada putaran mesin 750 rpm (putaran idling)

Pada mesin Toyota Tipe 12K, saat pembakaran statisnya adalah 8o

sebelum TMA, pada putaran mesin 550 rpm (putaran idling)

Karena proses pembakaran membutuhkan waktu yang konstan,

namun apabila terjadi peningkatan putaran dari putaran idling ke putaran

yang lebih tinggi, maka dibutuhkan derajat pembakaran yang lebih tinggi

lagi dibandingkan dengan putaran saat idling. Dengan maksud agar saat

selesai proses membakar pada putaran tinggi akan sama dengan saat putaran

idling.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 18: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-18

2.2 Sistem Pendinginan (Cooling System)

Pemindahan panas dari komponen-komponen ke udara bebas dilakukan

oleh cairan pendingin atau udara pendinginan. Cairan pendingin mengalir karena

cairan yang panas naik dan cairan yang dingin turun.

Gambar Error! No text of specified style in document.-5 Radiator (Daryanto, 1999,Reparasi Mesin Mobil hal. 137)

Pada saat ini digunakan pompa peredaran sehingga lebih efektif, jaket air,

selang air dan radiator mempunyai ukuran yang lebih kecil sehingga blok silinder,

kepala silinder dan lainnya lebih ringan.

Pompa cairan yang diputarkan oleh sebuah sabuk V dari poros engkol

untuk menjaga terjadinya peredaran. Thermostat adalah sebuah katup yang

bekerja karena panas yang membuka saluran ke radiator bila motor mencapai

temperatur kerja. Pemanasan kepada temperatur kerja normal terjadi secara cepat

karena hanya cairan dalam water jacket yang dipanaskan, kipas pendingin

menambah aliran udara melalui radiator yang dibutuhkan bila mobil berjalan pada

kecepatan rendah atau berhenti dengan motor tetap berputar. Cairan yang dingin

dari radiator nantinya akan mengalir ke bagian kepala silinder dan juga bagian-

bagian dengan temperatur tinggi seperti ruang bakar, dudukan-dudukan katup dan

komponen lainnya.

2.3 Sistem Pengapian (Ignition System)

Sistem pengapian menimbulkan arus dan tegangan listrik tinggi yang

mencukupi untuk memproduksi loncatan bunga api listrik di antara elektroda busi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

dan membakar campuran bahan bakar dan udara. Loncatan bunga api listrik harus

diberikan pada silinder yang tepat dan pada waktu yang tepat. Dengan pengapian

battery, tegangan battery adalah tegangan rendah (8~12 V) dan dinaikkan sampai

5000-15000 Volt. Sistem pengapian battery umumnya dipergunakan untuk mesin

sistem 2 dan 4 langkah pada mobil.

Dengan sistem magnet tegangan tinggi timbul dalam magnet dan karena

sistem bekerjanya bebas dari battery atau generator. Pengapian magnet

dipergunakan di antaranya pada traktor, vespa (kendaraan roda dua, dan peralatan

penggerak mesin).

2.3.1 Pen

Sist

atau genera

Dalam alir

kontak dan

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II-19

gapian Battery

em pengapian ini meliputi sumber arus listrik (battery/accumulator

tor), kunci kontak, koil, distributor, busi dan kabel tegangan tinggi.

an tegangan rendah, arus datang dari sumber listrik melalui kunci

koil selanjutnya ke contact point di dalam distributor. Dari terminal

ambar Error! No text of specified style in document.-6 SistemPengapian Motor Bensin (Bahan Kuliah Mesin Bensindan Diesel/ME-3352, 2006)

Page 20: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

tegangan tinggi koil, pengapian selanjutnya ketutup tengah distributor, kemudian

dibagi oleh rotor ke busi dalam urutan pengapian.

Tegangan tinggi menimbulkan pengapian koil yang mempunyai dua

lilitan, lilitan primer dan lilitan sekunder. Keduanya membeliti sekeliling suatu

inti. Jika contact point menutup, arus mengalir melalui lilitan sekunder dan inti

menjadi magnet. Medan magnet menurun dengan sangat cepat apabila contact

point terbuka dan dengan medan magnit berubah induksi tegangan tinggi dalam

lilitan primer, tenaga magnetik berubah menjadi tenaga listrik. Tegangan dapat

naik hingga 25.000 Volt.

2.3.2 Distributor

Tutup distributor dan lengan rotor dibuat dari bahan isolasi dengan

sekelilingnya metal penghubung. Arus tegangan tinggi

disalurkan ke silinder dalam urutan yang benar sesuai

urutan pengapian. Mesin 4 silinder segaris mempunyai

urutan pengapian 1-3-4-2 atau 1-2-4-3.

Contact point ditempatkan pada plat dudukan

contact point, bagian bergerakdari titik kontak terosilasi

dari plat contact point dan poros pada bantalan isolasi.

Menempatkan contact point adalah diikat baut pada plat

dan massa.

Cam ditempatkan pada poros distributor yang

bekerja di rumah distributor. Cam mempunyai banyak

hubungan sesuai dengan jumlah silinder mesin dan

berputar setengah putaran dari kecepatan mesin.

Distributor umumnya diputar dari poros

hubungan. Pengapian dikontrol oleh governor advancer

yang terpasang pada poros distributor di bawah cam dan

vacuum advancer yang dipasang pada r

Gambar Error! No text of specif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

umah distributor.

II-20

ied style in document.-7 Kontruksi Distributor(Daryanto, 1999, Reparasi Mesin Mobil hal. 121)

Page 21: BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Motor Bakar Bensindigilib.polban.ac.id/files/disk1/70/jbptppolban-gdl-kuswandi09... · Motor bakar bekerja dengan gerakan torak bolak-balik ... Gambar II-5

II-21

2.3.3 Koil & Kondensor

Lilitan tegangan rendah terdiri atas 100-300 lilitan dari kawat tembaga

yang relatif besar. Sedangkan lilitan tegangan tinggi terdiri atas 15.000-25.000

lilitan dari kawat berukuran kecil. Lilitan diisolasi lagi pada setiap lilitan, pada inti

dan pembungkus baja. Inti adalah tersusun dari plat-plat yang tipis yang terbuat

dari baja lunak.

Tegangan dari lilitan tegangan tinggi dapat membangkitkan sekitar 25.000

Volt. Tegangan magnet pada rangkaian lilitan tegangan tinggi tergantung pada

jarak antara elektroda busi, tekanan kompresi, dan temperatur campuran bahan

bakar dan udara. Harga tegangan yang normal adalah 5.000-15.000 V. Terminal

tegangan rendah bertanda (+) dan (-), sehingga itu memungkinkan untuk

menghubungkan ke koil dengan benar, kesalahan hubungan membuat aliran

pengapian salah arah melalui busi. Hasil tegangan yang menghendaki nyala api

berlebih membuat 50% lebih tinggi daripada koil yang terhubung dengan baik.

Kondensor normalnya terbuat dari dua jalur bahan koil, di antara keduanya

terisolasi dengan kertas. Gulungan koil ditutupi dengan sebuah pembungkus, satu

dari koil berhubungan dengan pembungkus kondensor.

2.3.4 Busi

Tugas busi adalah menghubungkan pengapian ke ruangan pembakaran

serta memberi celah di mana bunga api ditimbulkan. Tekanan tinggi, temperatur

tinggi dan tegangan pengapian tinggi semuanya dipakai busi untuk muatan berat.

Fungsi busi ialah untuk mengadakan pengapian (letikan bunga api listrik)

yang diperlukan untuk pembakaran campuran uadara dan bahan bakar pada motor,

karena itu ia terpasang pada kepala silinder, busi hanya dipakai untuk motor

bensin.