258
A. Propertis Geometri Silinder
Bahan bakar dibakar di dalam silinder untuk menghasilkan energi. Jadi silinder
adalah komponen utama sebagai tempat proses pembakaran.
Gambar 12.3 Propertis geometri silinder motor bakar
TMB L
TMA
l V
C
s
a θ
d
Di unduh dari : Bukupaket.com
259
Gambar 12.4 Geometri silinder Crank shaft
atau poros engkol −
Busi untuk mesin Otto −
Penginjeksi bahan bakar pada mesin Diesel
Titik mati bawah [TMB]
katup
ruang bakar
dinding silinder
Pistontorak panjang langkah
Titik Mati Atas [TMA]
90
o
180
o
TMB TMA
o
270 θ
Batang torak
Di unduh dari : Bukupaket.com
260
Gambar 12.3 dan 12.4 di atas adalah propertis dari geometri silinder motor bakar. Adapun definisi dari masing-masing propertis atau
komponen adalah:
[1] Silinder, adalah bagian yang memindahkan panas ke tenaga mekanik dengan menggunakan piston atau torak yang bergerak bolak balik di
dalam silinder. Gerakan piston akan bersinggungan dengan dinding silinder.
[2] Kepala silinder, terdiri dari ruang bakar Vc, lubang-lubang untuk busi atau nosel injeksi dan makanik katup hisap dan buang
[3] Diameter silinder d , adalah ukuran melebar dari silinder. [4] Panjang langkah L, adalah jarak terjauh piston bergerak di dalam
silinder, atau jarak gerakan piston dari Titik Mati Bawah TMB ke Titik Mati Atas TMA
[5] Poros engkol dan batang torak, adalah komponen pengubah gerak bolak balik piston menjadi gerak putar atau rotasi
[6] Sudut engkol
θ
adalah sudut perputaran poros engkol pada langkah tertentu, satu putaran penuh adalah 360
.
Gambar 12.5 Langkah mesin katup masuk
katup buang
langkah TMA
TMB
Di unduh dari : Bukupaket.com
261
Gambar 12.6 Volume langkah dan volume ruang bakar
A.1. Volume langkah dan volume ruang bakar
Volume langkah adalah volume ketika torak bergerak dari TMA ke TMB, disebut juga volume displacement dari mesin. Volume mesin satu
silinder dihitung dengan rumus:
L D
V
d
4
2
π =
Volume langkah dengan jumlah silinder N adalah:
xLxN D
V 4
2
π =
Volume ruang bakar atau clearance volume adalah Vc
A.2. Perbandingan kompresi compression ratio
Perbandingan kompresi r adalah menunjukkan seberapa banyak campuran bahan bakar dan udara yang masuk silinder pada langkah
hisap, dan yang dimampatkan pada langkah kompresi. Perbandingannya adalah antara volume langkah dan ruang bakar V
d
+V
c
yaitu pada posisi piston di TMB, dengan volume ruang bakar V
c
yaitu pada posisi piston di TMA, dapat dirumuskan dengan persamaan:
volume langkah V
d
volume ruang bakar V
c
TMB TMA
Di unduh dari : Bukupaket.com
262 TMA
di piston
posisi pada
silinder volume
TMB di
piston posisi
pada silinder
volume =
r
c c
d
V V
V r
+ =
Dari rumus efisiensi termal dapat dilihat bahwa dengan menaikkan rasio kompresi akan menaikkan efisiensi, dengan kata lain tekanan
pembakaran bertambah dan mesin akan menghasilkan daya berguna yang lebih besar. Akan tetapi, kenaikan tekanan pembakaran di dalam
silinder dibarengi dengan kenaikan temperatur pembakaran dan ini menyebabkan pembakaran awal, peristiwa tersebut dengan knocking dan
meyebabkan daya mesin turun.
Pada mesin diesel rasio kompresi lebih tinggi dibanding dengan mesin bensin. Rasio kompresi semakin tinggi pada mesin diesel
dibarengi dengan kenaikan efisiensi. Kenaikan rasio kompresi akan menaikkan tekanan pembakaran, kondisi ini akan memerlukan material
yang kuat sehingga dapat menahan tekanan dengan temperatur tinggi. Material yang mempuyai kualitas tinggi harus dibuat dengan teknologi
tinggi dan harganya mahal, sehingga secara keseluruhan menjadi tidak efektif.
A.3. Kecepatan piston rata-rata
Piston atau torak bergerak bolak balik reciprocating di dalam silinder dari TMA ke TMB dan dari TMB ke TMA. Kecepatan pergerakan
piston dapat dihitung dengan mengambil harga rata ratanya yaitu: xLxn
U
p
2 =
dengan U
p
= adalah kecepatan piston rata-rata ms n = putaran mesin rotasi per waktu rpm
L = panjang langkah atau stroke
B. Torsi dan Daya Mesin
Kategori