Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?
Lihat Foto

Febri Ardani/KompasOtomotif

Royal Enfield Rumbler 500 menggunakan mesin 499cc, injeksi, silinder tunggal, 4-tak, berpendingin udara, dengan busi ganda. Tenaga maksimal 27,2 tk @5.350 rpm dan torsi 41,3 Nm @4.000 rpm. Distribusi kemampuan ke ban belakang ditopang sistem transmisi 5-perepatan.

JAKARTA, KOMPAS.com - Pada bahasan Otopedia kali ini, tim redaksi Kompas Otomotif akan membahas mengenai bagaimana kerja mesin sepeda motor.

Berdasarkan prinsip kerjanya mesin motor dibedakan menjadi dua, yaitu mesin 2-tak dan 4-tak.

Saat ini produsen motor lebih banyak menawarkan mesin 4-tak. Alasannya ialah emisi gas buang mesin 4-tak lebih ramah lingkungan ketimbang 2-tak.

Baca juga: Apa Itu Mesin Motor 2-tak dan Cara Bekerjanya

Drs. M Suratman, dalam bukunya "Servis dan Teknik Reparasi Sepeda Motor" menulis, disebut mesin 4-tak karena siklus kerjanya memerlukan empat tahapan.

"Siklus empat tahapan atau empat langkah piston, yaitu langkah pemasukan (hisap), kompresi, usaha (ekspansi) dan buang," dikutip Kompas.com, Rabu (30/12/2020).

Bagaimana cara kerja tiap langkah tersebut, berikut penjelasannya:

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?
Lihat Foto

Cara kerja mesin 4-tak

1. Langkah pemasukan

Disebut juga sebagai langah hisap, yakni saat piston bergerak dari titik mati atas (TMA) yaitu titik tertinggi piston ke titik mati bawah (TMB) yaitu titik terendah piston.

Saat piston bergerak dari TMA ke TMB, katup atau valve masuk membuka dan katup buang menutup.

Akibat gerakan turun piston, sejumlah gas bensin terisap masuk ke dalam ruang silinder melalui saluran katup masuk.

Baca juga: Apa Efek Tidak Mengganti Engine Mounting yang Sudah Aus?

2. Langkah kompresi

Yaitu saat piston bergerak naik dari TMB ke TMA. Katup masuk dan katup buang sekarang sama-sama tertutup.

Akibat gerakan piston naik, gas bensin dalam silinder dimampatkan (dikompresi) sehingga suhunya jadi tinggi.

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?
Lihat Foto

Foto: britannica.com

Cara kerja mesin 4-tak

3. Langkah usaha

Disebut juga ekspansi, yaitu saat posisi piston hampir mencapai TMA. Saat ini busi menyala dan memercikkan bunga api listrik. Gas bensin yang sudah dimampatkan akan terbakar atau meledak.

Ledakan itu menghasilkan tenaga yang kemudian mendorong piston bergerak lagi dari TMA ke TMB.

Baca juga: Apa yang Harus Dilakukan jika Ban Mobil Meletus di Jalan?

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?
Lihat Foto

KOMPAS.com/Gilang

Honda Tiger, salah satu contoh sepeda motor dengan mesin 4-tak yang sempat dipasarkan di Indonesia.

4. Langkah pembuangan

Yaitu saat piston bergerak lagi dari TMB ke TMA. Katup buang sekarang membuka dan katup masuk masih menutup.

Akibat gerakan piston ke atas, gas bekas pembakaran di langkah usaha tertekan keluar melalui saluran katup buang kemudian ke knalpot.

Katup buang menutup lagi setelah seluruh gas bekas habis meninggalkan ruang bakar.

Empat langkah piston menurut urutan di atas disebut satu siklus mesin 4-tak.

Siklus berikutnya menyusul dengan langkah pemasukan lagi, saat katup mulai membuka dan piston bergerak kembali dari TMA.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?

INTINEWS.CO.ID, PENDIDIKAN&IPTEK – Siklus 4 (empat) langkah pada mesin bensin. Gas masuk berwarna biru dan gas buang berwarna coklat. Dinding silinder berupa tabung pelapis tipis yang dikelilingi air pendingin.

Motor bakar empat langkah adalah mesin pembakaran dalam, yang dalam satu kali siklus pembakaran akan mengalami empat langkah piston.

Contoh pada mesin pembakaran mobil, sepeda motor, truk, pesawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah.

Baca juga: Dunia Pendidikan Harus Perhatikan Pembangunan Karakter Bangsa

Empat langkah tersebut meliputi ; langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga dan langkah buang. Yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin bensin atau mesin diesel.

  • TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre): Posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
  • TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre): Posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).

Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistem pemasukan.

Langkah ke 2

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi (pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar).

Langkah ke 3

Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga.

Langkah ke 4

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan.

Baca juga: SERAPUNGAN MUSI BISA JADI PROMOSI WISATA DI EMPAT LAWANG

Rasio Kompresi

Rasio kompresi adalah perbandingan antara volume langkah piston dengan volume ruang bakar saat piston pada posisi TMA.

SOHC dan DOHC

  • Single Over Head Camshaft: Mesin dengan satu unit noken as di atas silinder.
  • Dual Over Head Camshaft: Mesin dengan dua unit noken as di atas silinder.

Long dan Short Stroke

  • Mesin disebut berkarakter “long stroke” atau “over stroke” apabila langkah piston lebih panjang dari diameter piston.
  • Mesin disebut berkarakter “short stroke” atau “over bore” apabila langkah piston lebih pendek dari diameter piston.

Adapun proses kerja siklus motor bakar empat langkah dapat diuraikan sebagai berikut:

Langkah Hisap (suction/intake stroke).

  • Pada langkah ini piston bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah. Katup hisap terbuka sehingga akibat kevakuman yang terjadi dari ekspansi volume pada ruang bakar maka udara dari luar dapat masuk ke dalam ruang bakar melalui katup hisap yang terbuka. Pada motor bakar yang dilengkapi dengan turbocharger maka udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak lagi dikarenakan adanya dorongan dari sisi tekan compressor wheel pada turbocharger.

Langkah Kompresi (compression stroke).

  • Setelah piston mencapai titik mati bawah maka arah piston akan berbalik menuju kembali ke titik mati atas, hanya saja pada langkah ini tidak ada katup yang membuka. Sebagai akibat dari mengecilnya volume ruang bakar maka udara yang ada di dalam ruang bakar menjadi terkompresi. Dengan kompresi rasio yang berkisar antara 19 : 1 sampai 23 : 1 maka pengkompresian udara pada ruang bakar akan menghasilkan panas kompresi (heat compression) yang tinggi (kurang lebih berkisar 1000 oF). Beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas bahan bakar solar di-injeksikan melalui nozle ke dalam ruang bakar, penginjeksiannya harus menggunakan tekanan yang tinggi sehingga solar yang di semprotkan ke dalam ruang bakar berubah menjadi butiran-butiran cairan solar yang sangat halus seperti kabut. Pada saat solar disemprotkan maka campuran antara solar dan udara di dalam ruang bakar mulai terbakar akibat terkena panas yang dihasilkan oleh heat compression.

Langkah Tenaga (power stroke)

  • Proses pembakaran campuran solar dan udara terus berlangsung sampai piston mencapai titik mati atas dan selanjutnya kembali berubah arah kembali menuju titik mati bawah. Beberapa derajat (+ 10o) setelah melewati titik mati atas maka pembakaran yang terjadi telah sempurna sehingga dihasilkan ledakan yang tekanan ekspansinya memaksa piston untuk terus bergerak menuju titik mati bawah.

Langkah Pembuangan (exhaust stroke)

  • Setelah energi ledakan panas pada langkah power telah berubah bentuk menjadi energi mekanis maka sisa proses pembakaran yang ada harus dibuang. Proses ini terjadi ketika piston bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas dengan kondisi katup buang membuka. Gas sisa hasil pembakaran di dorong keluar oleh piston melalui katup buang. Selanjutnya melalui mufler gas tersebut akan dilepas ke atmosfir. Kecuali untuk motor bakar diesel yang diperlengkapi dengan turbocharger maka sebelum masuk ke dalam mufler gas tersebut masih dimanfaatkan untuk memutarkan sudu-sudu turbin pada turbin wheel.

Demikian siklus ini terjadi secara terus menerus pada motor bakar diesel. Ilustrasi dari proses kerja diesel empat langkah dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Urutan gambar dari kiri ke kanan memperlihatkan kondisi: akhir langkah hisap, akhir langkah kompresi, awal langkah power dan awal langkah buang.

Pilih urutan 4 langkah yang benar dalam 4 cycle engine ?
Siklus Motor Diesel 4 langkah atau four stroke

Lanjut Ke Istilah-Istilah Pada Main Engine Diesel

Writen : Cimun Moses

Tags :