Motor Bensin
description
Transcript of Motor Bensin
BAB I
PENDAHULUAN
Suatu kendaraan memerlukan adanya tenaga luar yang memungkinkan
kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi keadaan, jalan, udara, dan
sebagainya. Sumber dari luar yang menghasilkan tenaga disebut mesin. Mesin
merupakan alat yang merubah sumber tenaga panas menjadi tenaga mekanik. Mesin
yang mengubah energi panas dari proses pembakaran bahan bakar di dalam maupun
di luar mesin menjadi tenaga mekanik yang digunakan untuk melakukan kerja
umumnya disebut motor bakar atau mesin kerja. Motor bakar terbagi menjadi dua
yaitu motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) dimana tenaga panas
dihasilkan dalam mesin itu sendiri. Sebagai contoh mesin bensin, mesin diesel.
Motor pembakaran luar (External Combustion Engine), dimana tenaga panas yang
dihasilkan dari luar mesin, akan tetapi masih dalam satu unit mesin. Contohnya mesin
uap, mesin turbin dan lain lain.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Motor Bensin atau Otto
Motor bensin merupakan salah satu jenis motor bakar dalam yang
menggunakan bahan bakar bensin dengan sistem pengapian menggunakan busi.
Motor otto atau bensin menggunakan bahan bakar yang mudah terbakar atau
menguap. Pada dasarnya motor bensin bekerja dengan konsep mengubah energi
pada bahan bakar menjadi energi gerak dengan cara membakarnya di dalam
ruang bakar. Oleh karena itu motor bensin termasuk Internal Combustion
Engine. Prinsip kerjanya adalah dengan menempatkan sejumlah bahan bakar
pada ruangan tertutup kemudian menyalakannya. Pada motor bensin penyalaan
bahan bakar ini dilakukan oleh percikan listrik (spark ignition), yang kemudian
menyebabkan pelepasan energi yang besar melalui ekspansi udara yang terdapat
di ruang bakar tersebut sehingga dapat diubah menjadi energi kinetik. Energi
kinetik ini berupa gerak translasi torak yang kemudian diubah menjadi rotasi
oleh poros engkol (crankshaft). Gambar motor bensin:
Motor bensin dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu:
Motor bensin 2 tak
Motor bensin 4 tak
B. Motor Bensin 2 Tak
Pada motor bensin 2 tak ini, satu kali tenaga hanya memelukan 2 langkah
atau gerakan piston dimana pada setiap langkah terjadi 2 langkah proses,yaitu:
1. Langkah Pertama
a. Di atas Piston (Langkah Hisap atau Pengisian Ruang Engkol)
Sewaktu piston bergerak ke atas menuju TMA (Titik Mati Atas), ruang
engkol akan membesar dan menjadikan ruang tersebut hampa (vakum).
Lubang pemasukan terbuka. Dengan perbedaan tekanan ini, maka udara
luar dapat mengalir dan bercampur dengan bahan bakar di karburator
yang selanjutnya masuk ke ruang engkol.
Gambar:
b. Di bawah piston (Langkah Kompresi)
Lubang pemasukan dan lubang buang tertutup oleh piston , sehingga
terjadi proses kompresi di sini. Gerakan piston yang terus ke atas,
mendesak gas baru yang sudah masuk sebelumnya, membuat suhu dan
tekanan gas meningkat. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA,
busi akan memercikkan bunga api dan membakar campuran gas tersebut.
Gambar:
2. Langkah Kedua
a. Di atas piston (Langkah Buang)
Ketika Piston mencapai TMA, busi akan memercikkan api dan
membakar campuran gas sehingga menghasilkan tenaga yang mendorong
piston memutar poros engkol sewaktu piston bergerak menuju TMB
(Titik Mati Bawah). Beberapa derajat setelah piston bergerak ke TMB,
lubang buang terbuka dan gas-gas bekas pembakaran keluar melalui
saluran buang.
b. Di bawah piston (Langkah Pembilasan)
Setelah saluran buang terbuka, maka saluran bilas atau saluran transfer
mulai terbuka oleh tepi piston. Gas baru yang berada di bawah piston
terdesak, campuran yang dikompresikan tersebut mengalir melalui
saluran bilas menuju puncak ruang bakar sambil membantu mendorong
gas bekas keluar.
Gambar:
Kelebihan motor bensin 2 tak:
a. Pembakaran terjadi pada setiap putaran poros engkol, sehingga putaran poros
engkol lebih halus dan putaran mesin menjadi lebih halus.
b. Konstruksinya sederhana (tidak terdapat mekanisme katup).
c. Tenaga yang dihasilkan lebih besar.
Kekurangan motor bensin 2 tak:
a. Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkah
tekanan kembali gas buang lebih tinggi.
b. Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul gesekan antara
ring piston dan lubang, sehingga ring piston lebih cepat aus.
c. Mudah terjadi panas pada silinder karena lubang buang terdapat pada bagian
silinder.
d. Konsumsi bahan bakar dan pelumas lebih banyak.
C. Motor Bensin 4 Tak
Motor bensin 4 tak adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya
dalam 4 langkah torak atau 2 kali putaran poros. Cara kerja dari motor bensin 4
tak tersebut antara lain adalah sebagai berikut:
1. Gerak Hisap
Pada gerak hisap campuran udara bensin ke dalam silinder. Torak dalam
gerakan turun dari TMA ke TMB menyebabakan kevakuman di dalam
silinder, dengan demikian campuran udara bensin dihisap ke dalam silinder.
Selama langkah hisap ini katup hisap terbuka dan katup buang tertutup.
2. Gerak Kompresi
Pada gerak ini, campuran udara dan bensin yang telah berada di dalam
silinder dipampatkan oleh torak yang bergerak ke atas dari TMB ke TMA.
Katup hisap dan katup buang tertutup, bila tekanan bertambah besar maka
ledakan akan semakin besar, dengan ledakan ini akan mendorong torak ke
bawah.
3. Gerak Kerja/ usaha
Dalam gerak ini campuran udara dan bensin yang dihisap akan terbakar
oleh api busi, menyebabkan timbul ledakan yang sangat kuat sehingga
mampu mendorong torak ke bawah meneruskan tenaga gerak yang nyata.
Selama gerak ini katup hisap dan katup buang masih tertutup.
4. Gerak Buang
Pada gerak ini torak bergerak ke bawah dari TMB ke TMA, mula-mula
katup buang terbuka dan gas bekas sisa pembakaran didorong oleh torak
keluar, selama gerak ini katup hisap tertutup. Bila torak mencapai TMA,
torak akan mulai gerakan hisap kembali, yaitu torak akan bergerak dari TMA
ke TMB.
Kelebihan motor bensin 4 tak:
a. Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil, sehingga pemakaian
bahan bakar lebih hemat.
b. Pada putaran rendah lebih baik dan panas lebih rendah.
c. Langkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga efisiensi pemasukan
lebih baik.
Kerugian motor bensin 4 tak:
a. Mekanisme katup lebih banyak, sehingga perawatannya lebih sulit.
b. Langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga
keseimbangan putar tidak stabil
D. Siklus Otto
Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan
dalam kehidupan manusia. Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin
(Petrol Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto. Secara
thermodinamika, siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika yang terdiri
dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses adiabatis (kalor
tetap). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs temperatur (V)
berikut:
Proses yang terjadi adalah :
1-2 : Kompresi adiabatis
2-3 : Pembakaran isokhorik
3-4 : Ekspansi / langkah kerja adiabatis
4-1 : Langkah buang isokhorik
Dalam daur otto yang ideal proses kompresi dan ekspansi diumpamakan
reversibel dan adiabat, yaitu isentropik, sedangkan selama langkah-langkah
pemasukan dan pengeluaran tekanan dalam silinder diandaikan sama dengan
tekanan atmosfer. Kerja oleh torak terhadap gas di dalam silinder selama langkah
pembuangan secara eksak sama dengan kerja yang dilakukan oleh gas terhadap
torak selama langkah hisap, sehingga kerja yang dihasikan dan merupakan
output dari mesin semata-mata oleh kelebihan kerja yang dilakukan terhadap gas
selama langkah kompresi dan ekspansi. Dalam kenyataannya pada proses
kompresi maupun ekspansi perpindahan panas terjadi, sehingga proses-proses
tersebut tidaklah isentropik.
E. Bilangan Oktan