Soal

1. Jelaskan apa yang anda ketahui tentang motor thermal ?

2. Motor thermal dibagi menjadi dua bagian ICE dan ECE. Jelaskan perbedaannya ?

3. Berikan contoh mesin konversi energi yang termasuk ke dalam kelompok ICE dan ECE ?

4. Jelaskan prinsip kerja dasar dari sebuah motor bakar ?

5. Berikan beberapa contoh penerapan motor bakar di industri ?

6. Jelaskan perbedaan antara siklus otto, diesel, dan gabungan (ideal) ?

7. Jelaskan beberapa penyebab perbedaan antara siklus ideal dan sebenarnya pada motor

bakar ?

8. Apa yang anda ketahui tentang angka octane dan cetane ?

9. Jelaskan perbedaan antara campuran kaya dan miskin pada proses pembakaran. Mana

yang lebih baik dan jelaskan secara singkat pengaruh keduanya terhadap efisiensi ?

10. Jelaskan perbedaan motor otto dan diesel pada aplikasi yang sebenarnya ?

11. Jelaskan perbedaan motor 2 langkah dan 4 langkah, lengkapi dengan gambar skemanya ?

12. Pada motor 2 langkah ada istilah scavenging (pembilasan), Jelaskan ?

13. Mengapa pada motor 2 langkah tidak dilengkapi dengan katup ?

14. Jelaskan hubungan antara efisiensi dengan rasio kompresi suatu motor bakar, lengkapi

jawaban saudara dengan grafik !

15. Uraikan langkah-langkah yang dapat ditempuh untuk dapat meningkatkan efisiensi

sebuah motor bakar ?

16. Dari segi tingkat emisi, motor bakar 4 langkah relatif lebih rendah dibandingkan motor

bakar 2 langkah. Jelaskan mengapa demikian ?

17. Jelaskan dengan singkat efek-efek yang ditimbulkan akibat pembakaran yang tidak

sempurna pada motor bakar ?

18. Jelaskan manfaat supercharger dan turbocharger pada motor bakar ?

19. Jelaskan jenis-jenis pendingin pada motor bakar ? Mana yang lebih baik jelaskan !

20. Dengan jumlah pemasukkan kalor dan rasio kompresi yang sama, manakah yang

memiliki efisiensi yang lebih baik antara siklus otto, diesel, atau gabungan ?

Jawaban

1. Motor thermal adalah mesin yang menggunakan energi thermal untuk melakukan kerja

mekanik yaitu dengan cara mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi

panas dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik.

2. ECE (External Combustion Engine) yaitu mesin yang proses pembakarannya terjadi

diluar mesin, energi thermal dan gas hasil permbakaran dipindahkan ke fluida kerja

mesin.

ICE (Internal Combustion Engine) yaitu mesin yang proses pembakarannya terjadi di

dalam motor bakar itu sendiri, sehingga pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi

sebagai fluida kerja.

3. Contoh pada mesin ECE yaitu :

- Mesin Uap

- Turbin Uap

Contoh pada mesin ICE yaitu :

- Mesin Bensin

- Mesin Diesel

4. Prinsip kerja motor bakar adalah mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi panas,

dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik.

5. Contoh penerapan motor bakar di dunia industri yaitu :

- Turbin Uap

- Turbin Gas

- Turbin Air

- Motor Diesel

6. Perbadaannya yaitu terdapat pada kalor masuknya. Pada siklus otto kalor masuk pada saat

volume konstan, pada siklus diesel kalor masuk pada saat tekanan konstan, sedangkan

pada siklus gabungan (ideal) kalor masuk pada saat tekanan konstan dan volume konstan.

7. - Dapat terjadi kebocoran fluida, baik itu pada saat langkah kompresi, saat penyalaan

maupun pada saat langkah ekspansi.

- Katup isap dan katup buang tidak dibuka dan ditutup persis pada saat TMA atau

TMB.

- Pada motor bakar torak yang sesungguhnya, pada saat torak berada di TMA,

pemasukan kalor bukan berasal dari luar melainkan berasal dari proses pembakaran

campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder itu sendiri.

- Terdapat kehilangan kalor ke dinding yang kemudian diteruskan ke fluida pendingin.

8. - Angka octane adalah angka menunjukan seberapa besar tekanan yang diberikan

sebelum bensin terbakar secara spontan.

- Angka cetane adalah ukuran yang menunjukan kualitas dari bahan bakar untuk diesel.

9. Perbedaan campuran kaya dan miskin yaitu terletak pada pengaturan capuran bahan bakar

dan udara pada sistem bahan bakar. Pada campuran kaya perbandingan antara bahan

bakar dan udara lebih banyak bahan bakar sedangkan pada campuran miskin

perbandingan antara bahan bakar dan udara lebih banyak udara. Diantara keduanya

campuran kayak lebih baik dibandingkan campuran miskin.

Campuran kaya menyebabkan terjadinya boros bahan bakar sedangkan pada campuran

miskin menyebabkan irit bahan bakar tetapi tenaga berkurang.

10. Motor Otto

- Bahan bakar menggunakan bensin,

- Getaran mesin halus,

- Metode pemberian bahan bakar dengan menggunakan karburator,

- Metode pengapian dengan menggunakan busi,

- Bentuk ruang bakar sederhana,

- Pembentukan campuran sebelum kompresi,

- Perbandingan kompresi 6 – 12 Kg/cm2.

Motor Diesel

- Bahan bakar menggunakan solar,

- Getaran mesin besar,

- Metode pemberian bahan bakar dengan menggunakan pompa bahan bakar dan

pengabut,

- Metode pengapian yaitu menggunakan sistem pengapian sendiri,

- Bentuk ruang bakar cukup rumit,

- Pembentukan campuran setelah kompresi,

- Perbandingan kompresi antara 15 – 30 Kg/cm2.

11. Perbedaan antara motor bakar 2 langkah dan 4 langkah yaitu terletak pada :

- Pada kepala silinder 4 langkah terdapat mekanisme katup (Rocker arm, Cam shaft,

Spring Valve, Valve) sedangkan pada 2 langkah hanya terdapat busi saja.

- Pada blok silinder 2 langkah terdapat saluran pembilasan sedangkan pada 4 langkah

tidak terdapat saluran pembilasan.

- Pada campuran bahan bakar dan udara di motor 2 langkah terdapat tambahan

campuran oli samping untuk proses pembakarannya.

- Bentuk kepala piston untuk 2 langkah lebih tinggi dibandingkan kepala piston 4

langkah.

(Motor 2 langkah dan Motor 4 langkah)

12. Scavenging adalah proses dimana campuran udara dan bahan bakar masuk ke ruang

bakar, dan mendorong bahan bakar yang sudah terbakar keluar melalui pipa pembuangan.

13. Sebenarnya pada motor 2 langkah terdapat juga katup, tapi katup yang terdapat pada

motor 2 langkah berbeda dengan motor 4 langkah. Katup pada motor 2 langkah dikenal

dengan nama Reed Valve, mekanismenya yaitu berdasarkan pada kevakuman di ruang

poros engkol berbeda dengan motor 4 langkah yang sistem katupnya cukup rumit.

14. Semakin besar perbandingan kompresi tinggi maka akan meningkatkan efisiensi bahan

bakar (bahan bakar bisa terbakar sempurna) dengan tujuan untuk menurunkan kadar

emisi.

15. Langkah-langkah untuk meningkatkan efisiensi yaitu

- Memadatkan kompresi,

- Mengganti sistem pengapian dengan yang lebih baik,

- Memperbesar volume ruang bakar,

- Meminimalisir gesekan pada mesin.

16. Karena pada motor 4 langkah tidak menggunakan oli samping untuk proses

pembakarannya yang menyebabkan motor 4 langkah menjadi lebih ramah lingkungan.

17. - Kerugian panas dalam motor menjadi besar, sehingga efisiensi motor menjadi turun.

- Sisa-sisa efisiensi pembakaran dapat menyebabkan pegas-pegas piston melekat pada

alurnya sehingga ia tak berfungsi lagi sebagai pegas torak.

- Sisa pembakaran juga dapat melekat pada lubang pembuangan antara katup dan

dudukannya, sehingga pada katup tidak dapat menutup dengan rapat.

- Sisa pembakaran yang telah menjadi keras yang melekat antara piston dan dinding

silinder menghalangi pelumas sehingga piston dan silinder menjadi aus.

18. - Supercharger adalah sebuah kompresor yang digunakan dalam mesin pembakaran

dalam untuk meningkatkan keluaran tenaga mesin dengan meningkatkan massa

oksigen yang memasuki mesin.

- Turbocharger adalah seperangkat komponen yang dapat meningkatkan kinerja mesin

dengan efisiensi mesin dengan memapatkan massa udara ke dalam ruang bakar.

19. - Sistem Pendingin Udara Alami yaitu menggunakan sirip-sirip yang terdapat pada blok

silinder dan kepala silinder. Udara mengalir melewati sirip-sirip dan melakukan

pendinginan sewaktu kendaraan dijalankan.

- Sistem Pendingin Udara Paksa yaitu berupa sirip – sirip pada blok mesin dan kepala

silinder mesin.  Sistem pendingin ini bekerja pada saat sepeda motor melaju atau

berjalan, di mana udara akan mengenai sirip – sirip tersebut dan panas mesin dapat

dibuang ke udara melalui sirip – sirip mesin tersebut.

- Sistem Pendingingan Air adalah sistem yang pada sekeliling silinder dan kepala

silinder diberikan rongga-rongga berisi air yang disirkulasikan oleh pompa air (water

pump). Air yang telah menyerap panas mesin pada kepala silinder dan blok silinder

dialirkan ke radiator untuk didinginkan melalui kisi-kisi radiator dan aliran udara

yang melalui radiator.

20. Dari ketiga siklus tersebut yang memiliki nilai efisiensi lebih baik yaitu siklus gabungan

(ideal) karena siklus ini hampir sama atau mendekati dengan siklus yang sebenarnya dan

karena merupaka gabungan antara siklus otto dan siklus diesel yang memiliki kelebihan

yang lebih baik maka menyebabkan siklus ini memiliki nilai efisiensi yang baik.