BASIC ENGINE

MOTOR BAKAR PENGERTIAN DASAR Motor penggerak mula adalah suatu motor yang merubah tenaga primer yang tidak diwujudkan dalam bentuk aslinya, tetapi diwujudkan dalam bentuk tenaga mekanis.

Contoh

Motor penggerak mula Contoh-contoh : Jenis tenaga primer Turbin air Mesin uap Motor bakar Kincir angin aliran air aliran uap akibat Pembakaran Kimia bahan bakar aliran angin

Prinsip pengubahan tenaga pada motor penggerak mula Output : Tenaga mekanik Input : Tenaga primer Tenaga bentuk lain misal : panas

Tenaga Primer tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Jumlah tenaga primer yang dimasukkan pada suatu motor selalu sama besar dengan jumlah tenaga yang dihasilkan ( out - put ) Tenaga primer tidak akan pernah dapat diubah 100% menjadi tenaga mekanis. Sebagian tenaga primer akan dikeluarkan dalam bentuk lain seperti panas. Gas buang, pendinginan, gesekan & Radiasi bagian tenaga yang tidak dapat diubah menjadi tenaga mekanis dinilai sebagai kerugian pada proses pengubahan tenaga.

Contoh: Pada Motor Bensin, Tenaga Primer 100% 0C Contoh: Pada Motor Bensin, Tenaga Primer 100% 0C. panas/kalori hasil pembakaran hanya akan menghasilkan rendemen/effisiensi sebesar kurang lebih 30%. Sedang yang lain hilang. Karena terbawa gas buang 30%, diserap oleh sistem pendingin 30%, akibat gesekan dan radiasi 10%.

Prinsip pengubahan tenaga pada motor bakar Prinsip pengubahan tenaga pada motor bakar Motor bakar adl pesawat penggerak mula yg mengubah tenaga kimia bahan bakar mjd tenaga panas ( kalor ) dengan jalan pembakaran, panas tsb selanjutnya diubah mjd tenaga mekanik

Proses pengubahan tenaga kimia bahan bakar mjd tenaga mekanik pd motor bakar Mekanisme Engkol : berfungsi merubah gerak translasi torak ( gerak bolak-balik torak) menjadi gerak putar pada poros engkol. Udara Bahan bakar Pembakaran § Tekanan naik akibat pembakaran Tekanan mendorong torak bergerak lurus

Macam-macam motor bakar pembakaran dalam 1. Motor torak Gerak Translasi / gerak bolak-balik torak dirubah menjadi gerak putar poros engkol. Untuk mengurangi getaran, jumlah silinder dapat dibuat lebih dari Satu. Digunakan pada motor 2 tak dan 4 tak baik motor Bensin maupun Diesel

2. Motor Wankel Gerakan torak berotasi (berputar ) isap buang Gerakan torak berotasi (berputar ) Pengisian, kompresi dan pembuangan diatur oleh torak Lebih ringan Getaran kecil Jarang digunakan dan tidak diproduksi secara massal Contoh : Mazda RX-7 Mercedes Benz

Penggunaan : Pesawat terbang, penggerak generator listrik 3. Turbin gas Penggunaan : Pesawat terbang, penggerak generator listrik

Macam2 konstruksi Motor Torak a. Motor 2 Tak Bensin Sifat sifat yang menonjol - Pendinginan dengan udara,getaran sirip keras - Pelumasan silinder dengan mencampurkan oli kebahan bakar - Pengisian, pembilasan, kompresi dan pembuangan lewat saluran- saluran diatur oleh torak - Pembentukan campuran bahan bakar diluar silinder - Penyalaan dengan sistem pengapian atau penyalaan diri

Sifat –sifat yang menonjol - Pendingin dengan air pendingin b. Motor 2 Tak Diesel Sifat –sifat yang menonjol - Pendingin dengan air pendingin - Pembilasan memanjang - Memerlukan katup buang - Pengisapan dan pembilasan dijalankan oleh kompresor yang langsung menekan udara ke dalam silinder - Pelumasan tekan - Penyalaan dengan penyalaan diri Penggunaan : Kapal laut, Kereta api

c. Motor Otto (Bensin 4 Tak ) Sifat-sifat yang menonjol - Pendinginan dg air pendingin - Pelumasan silinder dg semprotan oli /percik (dg sistem panci, sirkulasi tekan olh pompa oli ) - Pengisian, kompresi, pembuangan diatur olh mekanisme katup - Pembentukan campuran bahan bakar &udara tjd di luar silinder - Pembakaran dengan sistem pengapian

Motor Diesel ( 4Tak ) Sifat-sifat yang menonjol - Pendingian dengan air pendingin - Pelumasan silinder dengan semprotan oli atau percikan - Pengisian, kompresi, pembuangan diatur oleh mekanisme katup - Pembentukan campuran bahan bakar dan udara didalam silinder - Pembakaran terjadi dengan sendirinya

Penggolongan Motor Torak Langkah kerja Motor 2 T Pengisian silinder dilanjutkan dengan kompresi Pembakaran dilanjutkan pembuangan dan pembilasan Motor 2 Tak adalah motor yang memerlukan 2 kali langkah torak (satu putaran poros engkol) untuk menghasilkan satu kali usaha/kerja.

Motor 4T Langkah isap Langkah Komp Langkah Kerja Langkah Buang Motor 4 Tak adl Motor yang membutuhkan 4 kali langkah torak ( 2 kali putaran poros engkol ) untuk menghasilkan satu kali usaha.

PROSES KERJA (SIKLUS)

SIKLUS KERJA Siklus kerja engine empat langkah adalah: Intake stroke Compression stroke Power stroke Exhaust stroke

szgdzG:\Engine Automotive\Presentasi Dasar Motor\MesinDiesel4Langkah szgdzG:\Engine Automotive\Presentasi Dasar Motor\MesinDiesel4Langkah.exe

INTAKE STROKE

Intake Piston bergerak dari TDC ke BDC Intake valve membuka & exhaust valve menutup Udara luar terhisap (karena di dalam ruang bakar kevakumannya lebih tinggi)

Prosentase pemasukan udara yang dihisap terhadap volume Efisiensi Volumetrik adlh Prosentase pemasukan udara yang dihisap terhadap volume ruang bakar yang tersedia.

PENGISAPAN Gasoline Engine Pada gasoline engine yang dihisap adalah Udara + Bahan bakar. Diesel Engine Pada diesel engine yang dihisap adalah Udara murni.

COMPRESSION STROKE

Compression Piston bergerak dari BDC ke TDC Kedua valve menutup Udara dikompresikan Panas (karena ruangnya dipersempit)

POWER STROKE

Power Gas sisa pembakaran mengembang (ekspansi karena panas, yang menyebabkan gaya dorong) Kedua valve menutup Piston terdorong turun ke BDC

EXHAUST STROKE

Exhaust Piston bergerak dari BDC ke TDC Exhaust valve membuka Gas sisa pembakaran terbuang (melalui exhaust valve & exhaust manifold)

UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN Syarat terjadinya pembakaran yaitu: adanya 3 unsur: udara, bahan bakar & panas. Air + Fuel + Heat = Combustion

UDARA Lapisan Atmosfer mengandung: * 21% Oksigen * 78% Nitrogen * 1% Lain-lain UDARA

Syarat Udara Sejuk/kelembaban Temperatur Udara yang dibutuhkan dalam pembakaran pada engine adalah yang mempunyai kerapatan (density) yang tinggi, sehingga banyak mengandung O2.. Faktor yang mempengaruhi density udara: Sejuk/kelembaban Temperatur

BAHAN BAKAR (FUEL)

BAHAN BAKAR (FUEL)

PERBANDINGAN UDARA & BB

TABEL CALORIFIC VALUE

PANAS (HEAT) Gasoline, Panas pada engine gasoline diperoleh dari letikan bunga api spark plug. Diesel Panas pada engine diesel diperoleh dari udara yang dikompresikan dalam ruang bakar.

Proses Terjadinya Panas Udara yang dihisap oleh ruang bakar kemudian dikompresikan, karena adanya penyempitan ruang maka molekul-molekul udara saling bergesekan yang akan menimbulkan panas.

Over-lapping Over-lapping adalah kondisi kedua valve (intake & exhaust) membuka secara bersama-sama (simultan). Fungsi Over-lapping: a. Proses pembilasan ruang bakar b. Membuka intake port lebih awal, sehingga pemasukan udara lebih banyak.

PERFORMANCE ENGINE

Kemampuan (performance) engine dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: 1. Displacement (volume langkah total) 2. Compression ratio 3. Efisiensi panas

Volume Langkah Total Volume langkah adalah volume yang terjadi Volume langkah total besarnya sudah ditentukan (fix) dari manufacturer. Volume langkah adalah volume yang terjadi bila piston bergerak dari TDC sampai BDC. Sedangkan volume total sebuah engine adalah volume langkah dikalikan dengan jumlah keseluruhan silindernya.

Perhitungan VL =  . D2 . L . n Keterangan: VL = Volume langkah total (Displacement)………cc D = Diameter silinder ……………………………cm L = Langkah piston (stroke) …………………….cm n = Jumlah silinder

Length of Stroke Diameter of bore Stroke Volume

Compression Ratio Perbandingan Kompresi (Compression ratio) adalah perbandingan volume antara pada saat posisi BDC dan TDC.

Yang mempengaruhi besarnya Perbandingan kompresi adlh: a. Panjang langkah piston b. Bentuk cylinder head c. Design bentuk piston crown

Efisiensi Panas Efisiensi panas suatu engine adalah perbandingan panas yang diubah menjadi kerja efektif terhadap panas yang dihasilkan oleh pembakaran.

Keseimbangan Panas Proses pembakaran di dalam cylinder menghasilkan panas. Panas tersebut ada yang diubah menjadi tenaga efektif dan sebagian lagi hilang.