DASAR MOTOR BAKAR

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai

Dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik.

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi

dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai

fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin

pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses

pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar. Sebagai contoh mesin uap, dimana

energi kalor diperoleh dari pembakaran luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerja melalui

dinding pemisah.

Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin

pembakaran luar adalah kontruksinya lebih sederhana, tidak memerlukan fluida kerja

yang banyak dan efesiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin pembakaran luar

keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih beragam, mulai dari bahan

bakar padat sampai bahan-bakar gas, sehingga mesin pembakaran luar banyak dipakai

untuk keluaran daya yang besar dengan banan bakar murah. Pembangkit tenaga listrik

banyak menggunakan mesin uap. Untuk kendaran transpot mesin uap tidak banyak

dipakai dengan pertimbangan kontruksinya yang besar dan memerlukan fluida kerja yang

banyak

2.2. Siklus 4 Langkah dan 2 Langkah

A. Siklus 4 langkah

Motor bakar bekerja melalui mekanisme langkah yang terjadi berulang-ulang atau

periodik sehingga menghasilkan putaran pada poros engkol. Sebelum terjadi proses

pembakaran di dalam silinder, campuran udara dan bahan-bakar harus dihisap dulu

dengan langkah hisap [1]. Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA menuju TMB, katup

isap terbuka sedangkan katup buang masih tertutup.

Setelah campuran bahan-bakar udara masuk silinder kemudian dikompresi dengan

langkah kompresi [2], yaitu piston bergerak dari TMB menuju TMA, kedua katup isap dan

buang tertutup. Karena dikompresi volume campuran menjadi kecil dengan tekanan dan

temperatur naik, dalam kondisi tersebut campuran bahan-bakar udara sangat mudah

terbakar. Sebelum piston sampai TMA campuran dinyalakan terjadilah proses

pembakaran menjadikan tekanan dan temperatur naik, sementara piston masih naik terus

sampai TMA sehingga tekanan dan temperatur semakin tinggi. Setelah sampai TMA

kemudian torak didorong menuju TMB dengan tekanan yang tinggi, katup isap dan buang

masih tertutup.

Selama piston bergerak menuju dari TMA ke TMB yang merupakan langkah kerja

[3] atau langkah ekspansi. volume gas pembakaran bertambah besar dan tekanan

menjadi turun. Sebelum piston mencapai TMB katup buang dibuka, katup masuk masih

tertutup. Kemudian piston bergerak lagi menuju ke TMA mendesak gas pembakaran

keluar melalui katup buang.

Proses pengeluaran gas pembakaran disebut dengan langkah buang [4]. Setelah

langkah buang selesai siklus dimulai lagi dari langkah isap dan seterusnya. Piston

bergerak dari TMA-TMB-TMA-TMB-TMA membentuk satu siklus. Ada satu langkah

tenaga dengan dua putaran poros engkol. Motor bakar yang bekerja dengan siklus lenkap

tersebut diklasifikasikan masuk golongan motor 4 langkah.

13

Gambar 2.7 Proses kerja mesin 4 langkah Otto dan Disel

B. Siklus 2 langkah

Langkah pertama setelah terjadi pembakaran piston bergerak dari TMA menuju

TMB melakukan ekspansi, lubang buang mulai terbuka. Karena tekanan didalam silinder

lebih besar dari lingkungan, gas pembakaran keluar melalui lubang buang. Piston terus

begerak menuju TMB lubang buang semakin terbuka dan saluran bilas mulai terbuka.

Bersamaan dengan kondisi tersebut tekanan didalam karter mesin lebih besar daripada di

dalam silinder sehingga campuran bahan bakar udara menuju silinder melalui saluran

bilas sambil melakukan pembilasan gas pembakaran. Proses ini disebut pembilasan,

proses ini berhenti pada waktu piston mulai begerak dari TMB menuju TMA dengan

lubang buang dan saluran bilas tertutup.

Langkah kedua setelah proses pembilasan selesai, campuran bahan -bakar masuk

kedalam silinder kemudian dikompresi, posisi piston menuju TMA. Sesaat sebelum piston

sampai di TMA campran bahan-bakar dan udara dinyalakan sehingga terjadi proses

pembakaran. Siklus kembali lagi ke proses awal seperti diuraikan diatas.

Dari uraian diatas terlihat piston melakukan dua kali langkah yaitu dari :

[1] TMA menuju TMB ; proses yang terjadi ekspansi, pembilasan ( pembuangan dan

pengisian)

[2] TMB menuju TMA ; proses yang terjadi kompresi, penyalaan pembakaran