Apa yg dimaksud dengan motor bakar

Materi ajar kelas X Teknik Kendaraan Ringan semester genap SMKN 1 Rembang

MOTOR BAKAR

Pengertian Motor Bakar

Motor Bakar adalah suatu mekanisme/konstruksi mesin yang mengubah energi panas dari bahan bakar menjadi energi mekanik/gerak.

Jenis Motor Bakar

Motor Bakar dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:

1. Motor pembakaran dalam (Internal combustion engine)

2. Motor pembakaran luar (External combustion engine)

1. Motor pembakaran dalam adalah;

motor yang proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu

sendiri dan hasil pembakaran diubah  menjadi tenaga mekanik.

Misalnya; mesin bensin, mesin diesel, mesin roket, mesin jet.

2. Motor pembakaran luar adalah; motor yang proses pembakaran

bahan bakar terjadi di luar mesin itu dan untuk mengubah energinya

digunakan alat/mesin yang lain.

Misalnya; mesin uap, mesin turbin.

Menurut komponen yang digunakan, untuk mengubah energi panas menjadi energi mekanik, ada beberapa macam motor bakar. Motor bakar tersebut antara lain; motor torak dan motor rotary atau yang lebih dikenal dengan sebutan motor wankel.

Motor rotary/wankel ini merupakan jenis motor pembakaran dalam yang memanfaatkan tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar yang diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang menggerakkan sumbu.

Perhatikan gambar di bawah ini!

Motor rotary/wankel dikembangkan oleh Felix Wankel, seorang insinyur dari Jerman pada tahun 1950.

Karena mesin wankel sangat kompak, ringan, mesin ini banyak digunakan pada berbagai kendaraan dan peralatan seperti pada mobil balap, pesawat terbang, go-kart, dan speed boat.

Setiap sisi luar rotor berfungsi sebagai piston. Sedangkan rotor berentuk segi tiga dan berarti bahwa pada rotor terdapat tiga buah piston. Rumah rotor dibuat sedemikian rupa sehingga apabila rotor berputar akan dapat melakukan langkah usaha. Langkah usaha yang timbul akibat proses pembakaran pada rotor akan diteruskan ke crankshaft melalui roda gigi.

PRINSIP DASAR ROTARY ENGINE

*Prinsip kerja rotary engine menggunakan prinsip dasar motor bakar

4 tak untuk setiap sisi rotor ( piston )

*Setiap sisi rotor  bekerjanya saling berkaitan/berhubungan, jika sisi

rotor yang satu melakukan usaha maka sisi rotor yang lain melakukan

langkah hisap dan buang.

LANGKAH KERJA ROTARY ENGINE

1. Langkah hisap

Rotor berputar searah jarum jam. Sisi rotor A akan bergerak dan pada saat saluran hisap terbuka maka campuran udara dan bahan bakar akan terhisap masuk ke ruang hisap.

2. Langkah kompresi

Perputaran rotor akan menyebabkan sisi rotor A akan memperkecil volume ruang hisap campuran udara dan bahan bakar tekanannya semakin tinggi.

3. Langkah usaha

Setelah mencpai top kompresi volume ruang kerja menjadi lebih kecil dan pada saat itu busi memercikkan bunga api, akibatnya campuran udara dan bahan bakar yang sudah dikompresikan akan terbakar dan menimbulkan daya atau tenaga untuk memutar rotor.

4. Langkah buang

Rotor berputar menyebabkan sisi rotor A akan mebawa gas sisa hasil pembakaran kesaluran pembuangan.

Untuk lebih jelasnya perhatikan 2 animasi mesin rotary/wankel di bawah ini:

MOTOR BAKAR TORAK

Motor torak (piston) terdiri dari silinder yang dilengkapi dengan piston/torak. Piston bergerak secara translasi (bolak-balik) kemudian oleh poros engkol diubah menjadi gerakan berputar.

Menurut langkah kerja torak, motor bakar torak dibedakan menjadi 2, yaitu:

1. Motor 2 langkah (Tak)

2. Motor 4 langkah (Tak)

Motor 2 langkah (Tak) adalah mesin/motor yang memerlukan dua langkah torak (1 kali langkah ke atas/ascending stroke dan 1 kali langkah ke bawah discending stroke) untuk memperoleh 1 kali usaha di ruang pembakaran.

Motor 4 langkah (Tak) adalah mesin/motor yang memerlukan 4 kali langkah torak (2 kali langkah ke atas dan 2 kali langkah ke bawah) untuk memperoleh 1 kali usaha di ruang pembakaran.

Prinsip Kerja Motor Bakar Torak

Motor 2 tak:

Setiap 1 kali putaran poros engkol atau 2 kali gerakan piston menghasilkan

1 kali usaha.

Motor 4 tak:

Setiap 2 kali putaran poros engkol atau 4 kali gerakan piston menghasilkan

1 kali usaha.

Proses Kerja Motor 2 tak:

1. Langkah 1 (Kompresi dan Hisap)

*Saat torak dari TMB menuju TMA, saluran udara masuk tertutup dan torak

melakukan kompresi.

*Saluran intake (di bawah torak/ruang engkol/karter terbuka sehingga

campuran bahan bakar + udara memasuki ruang engkol.

2. Langkah 2 (Usaha dan Buang)

*Piston bergerak dari TMA menuju TMB

*Sesaat sebelum piston menuju TMA, busi memercikkan bunga api sehingga

terjadi pembakaran yang dilanjutkan dengan usaha sehingga piston terdorong

ke bawah sampai saluran buang terbuka dan gas bekas terdorong ke luar ruang

bakar

*Kemudian diikuti terbuka saluran bilas terbuka dan gas baru memasuki

ruang bakar

Berikut di bawah ini animasi cara kerja motor 2 tak:

Proses Kerja Motor 4 tak:

2. Langkah Kompresi

Piston bergerak dari TMB ke TMA. Kedua katub tertutup dan campuran udara dan bahan bakar dimampatkan.

3. Langkah Usaha

Menjelang akhir langkah kompresi, busi memercikkan bunga api sehingga terjadilah pembakaran. Piston bergerak dari TMA ke TMB.

4. Langkah Buang

Perbandingan motor 4 tak dan motor 2 tak dapat diunduh disini lho

MESIN BENSIN DAN MESIN DIESEL

Mesin bensin atau mesin Otto yang diciptakan oleh Nikolaus August Otto dari Jerman tahun 1864 adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis.

Berikut di bawah animasi perbedaan cara kerja mesin bensin 4 tak dan2 tak:

MESIN DIESEL

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 bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin 2 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. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor otto terjadi diluar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin dan dsebut EFI.

Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gasyang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain seperti busi.

Mesin ini ditemukan pada tahun1892 oleh Rudolf Diesel dari Jerman, yang menerima paten pada 23 Februari 1983. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara.

Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine)
Prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pembakaran pada mesin Diesel terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala.

1. Langkah Hisap
Pada ruang bakar mesin, udara masuk
Saluran Masuk terbuka

2. Langkah Kompresi
Terjadi langkah Kompresi yaitu penekanan udara
Langkah disini menghasilkan peningkatan tekanan dan suhu yang cukup tinggi.
Saat kompresi berada di TMA maka fuel injector akan memasukkan bahan bakar dengan mengabutkannya.
Karena suhunya tinggi dan ada bahan bakar yang telah masuk dari fuel injector berupa gas maka campuran tersebut terbakar dengan sendirinya.

3. Langkah Usaha
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

4. Langkah Buang
Saat torak bergerak keatas dan menekan udara hasil pembakaran keluar ke udara luar melalui muffler/knalpot. Saluran keluarnya terbuka.

Berikut di bawah ini animasi mesin diesel:

Perbedaan mendasar dari jenis mesin BENSIN dan DIESEL adalah, kalau mesin BENSIN atau disebut juga mesin Otto (motor ledak), di dalam ”ruang mesin” nya terdapat lecutan listrik/api dari BUSI untuk ”menyalakan” campuran bensin dan udara (oksigen). Sementara pada mesin Diesel, tidak diperlukan nyala listrik/api dari busi. Tapi menyala karena tekanan dan suhu tinggi yang dihasilkan dari kompresi.

Perbandingan dan perbedaan mesin Otto dan mesin Diesel bisa didownload disini guys. Dan berikut yang perlu diketahui sebagai referensi bisa diunduh disini man…..

GOOD LUCK AND DO THE BEST!