TEKNIN MOTOR BAKAR INTERNAL (Siklus Ideal Motor Bakar) Oleh: ASROFUL ANAM, ST., MT. Jurusan Teknik Mesin S-1 Institut Teknologi Nasional Malang

Siklus Ideal Motor Bakar Jenis Motor Bakar : Motor Bensin (Spark Ignition Engine) Motor Diesel (Compression Ignition Engine) Siklus Udara pada Motor Bakar : Siklus udara volume-konstan (siklus Otto) Siklus udara tekanan-konstan (siklus Diesel) Siklus udara tekanan terbatas (siklus Gabungan)

Siklus ideal otto Secara termodinamika, siklus otto memiliki 4 buah proses termodinamika yang terdiri dari 2 proses isokhorik dan 2 proses adiabatik. Proses isokhorik adalah proses yg dialami oleh gas di mana gas tidak mengalami perubahan volume atau volume tetap Proses adiabatik adalah proses yg tidak ada kalor yg masuk atau keluar dari sistem (gas) ke lingkungan atau kalor tetap.

Siklus ideal otto (volume konstan) Fluida kerja dianggap gas ideal Langkah isap (0 → 1) merupakan proses tekanan konstan, dan V naiki Langkah kompresi (1 → 2) merupakan proses isentropik, P naik dan V turun. Proses pembakaran pada volume konstan (2 → 3) adalah proses pemasukan kalor, P naik dan V konstan. Langkah kerja (3 → 4) merupakan proses isentropik, P turun dan V naik. Langkah pembuangan (4 → 1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konstan, P turun n V konstan. Langkah buang (1 → 0) terjadi pada tekanan konstan, P konstan dan V menurun.

Siklus ideal otto (volume konstan)

Motor bakar 4 langkah (four strokes engine) Setiap satu siklus kerja memerlukan 4 kali langkah kerja, 2 putaran poros engkol 2. Langkah kompresi - Torak dari TMB TMA KI dan KB tertutup - Tekanan dan Temperatur naik akibat kompresi Langkah hisap - Torak dari TMA TMB - Katup isap (KI) terbuka - Katup buang (KB) tertutup - Campuran bahan bakar dan udara masuk 4. Langkah buang - Torak dari TMA TMB - KI tertutup - KB terbuka Gas hasil pembakaran keluar 3. Langkah Ekspansi Sebelum torak mencapai TMA busi menyala dan terjadi pembakaran. Terjadi langkah kerja torak dari TMA TMB KI dan KB tertutup

Siklus Ideal Diesel (Tekanan Konstan) Siklus motor diesel merupakan siklus udara pada tekanan konstan. Pada umumnya jenis motor bakar diesel dirancang untuk memenuhi siklus ideal diesel yaitu seperti siklus otto tetapi proses pemasukan kalornya dilakukan pada tekanan konstan. Siklus motor diesel ada dua macam, yaitu Motor Diesel 2 Langkah dan 4 Langkah

Siklus Ideal Diesel (Tekanan Konstan) Fluida kerja dianggap gas ideal Langkah isap (0 → 1) merupakan proses tekanan konstan, V naik. Langkah kompresi (1 → 2) merupakan proses isentropik, T naik, dan V turun. Proses pembakaran pada tekanan konstan (2 → 3) adalah proses pemasukan kalor, T konstan dan V naik. Langkah kerja (3 → 4) merupakan proses isentropik, T turun dan V naik. Langkah pembuangan (4 → 1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konstan, dan T turun. Langkah buang (1 → 0) terjadi pada tekanan konstan, dan V turun.

Siklus Ideal Diesel (Tekanan Konstan)

Digram P-V motor diesel 4 langkah Keterangan: 0-1     = Langkah isap pada P = c (isobarik), volume naik 1-2     = Langkah kompresi , P bertambah, Q = c (adiabatik) 2-3   = Pembakaran, P konstan, V naik (isokhorik) 3-4   = Langkah kerja P menurun, V = naik (adiabatik) 4-1   = Pengeluaran kalor sisa pada V = c, P menurun (isokhorik) 1-0     = Langkah buang pada P = c, V menurun

Digram P-V motor diesel 2 langkah Keterangan: 1-2 = Langkah kompresi tekanan bertambah, Q = c (adiabatic), volume menurun 2-3 = Pembakaran, P = C , V naik (isokhorik) 3-4 = Langkah kerja V bertambah, P turun (adiabatic) 4-5 = Awal Pembuangan 5-6 = Awal Pembilasan 6-7 = Akhir Pembilasan

Siklus Gabungan Siklus gabungan merupakan siklus udara pada tekanan terbatas atau adanya persamaan antara siklus otto dengan siklus siklus diesel di dalam proses pembakaran di dalam silinder 0-1 = Langkah isap dan P konstan, V naik 1-2 = Langkah Kompresi Isentropis, V menurun, P naik. 2-3 = Langkah kerja pd V konstan, P naik 3-4 = Langkah kerja pd P konstan, V naik 4-5 = Ekspansi Isentropis, V naik, dan P menurun. 5-1 = Langkah buang pd V konstan, P menurun. 1-0 = Langkah buang pd P = konstan dan V menurun.

Thanks