ANALISIS MATERI VOLUME BENDA PUTAR PADA
ANALISIS MATERI VOLUME BENDA PUTAR PADA APLIKASI CARA
KERJA PISTON DI MESIN KENDARAAN RODA DUA
Pandri Ferdias1 dan Eka Anis Savitri2
IAIN Raden Intan, Lampung, Indonesia
1
Email: pferdias@gmail.com
2
Alumnus IAIN Raden Intan, Lampung, Indonesia
Piston adalah komponen yang sangat penting bagi mesin kendaraan, baik
kendaraan roda empat atau kendaraan roda dua. Piston adalah alat yang digunakan untuk
membantu pergerakan mesin, piston yang digunakan adalah piston silinder. Penelitian ini
hanya menganalisa cara kerja piston pada mesin kendaraan roda dua yaitu motor bensin
empat langkah. Cara kerja motor bensin empat langkah yang pertama adalah langkah
hisap yaitu piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) untuk
menghisap bahan bakar (campuran bensin dan udara) masuk ke dalam ruang bakar, yang
kedua adalah langkah kompresi yaitu piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik
mati atas (TMA) untuk menaikkan tekanan bensin dan udara agar diperoleh tekanan
pembakaran yang cukup tinggi, yang ketiga adalah langkah kerja yaitu piston bergerak
dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) untuk meneruskan gaya tekanan
hasil pembakaran sehingga dapat dipakai sebagai tenaga penggerak, yang keempat adalah
langkah buang yaitu piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas
(TMA) untuk membuang gas-gas hasil pembakaran keluar ruang pembakaran. Keempat
hal tersebut terjadi dalam satu kerja proses motor bensin yang disebut juga satu siklus.
Pada motor bensin, piston adalah alat yang melakukan ke- empat hal tersebut dengan
cara piston bergerak naik turun didalam sebuah ruang bakar untuk menghasilkan tenaga.
Untuk mengetahui besar cc (centimeter cubic) dari sebuah volume ruang bakar
kendaraan adalah dengan menggunakan rumus volume benda putar yaitu � =
� (
)2 , didapatkan hasil yaitu 35� satuan volume, yang didalamnya terdapat
konsep Integral tertentu dengan menggunakan Teorema Dasar Kalkulus, serta dengan
menggunakan definisi fungsi, ukuran diameter tabung terdapat pada Buku Pedoman
Reparasi Honda Revo 110, sedangkan tinggi tabung diukur secara nyata dengan
mengguanakan jangka sorong.. Tinggi tabung disubstitusikan sebagai batas
Integral( , ) dan jari-jari tabung disubstitusikan sebagai = ( ). Jadi, semakin besar
volume dari sebuah ruang bakar mesin kendaraan, maka semakin besar pula tenaga yang
dihasilkan oleh piston, sehingga bahan bakar yang diperlukan juga semakin besar.
Kata kunci: fungsi, Integral tertentu, motor bensin empat langkah, piston,
Teorema Dasar Kalkulus, volume benda putar (menghitung cc).
PENDAHULUAN
Pendidikan merupakan faktor terpenting yang perlu ditingkatkan
kualitasnya. Selain itu juga pendidikan sangat berperan terhadap maju mundurnya
bangsa, karena pendidikan merupakan salah satu upaya mencerdaskan kehidupan
bangsa. Semakin luas pengetahuan yang dimiliki seseorang maka akan semakin
tinggi pula taraf berfikir. Pendidikan adalah usaha sadar dan terencana untuk
mewujudkan suasana belajar dan proses pembelajaran agar siswa secara aktif
108
mengembangkan potensi dirinya untuk memiliki kekuatan spiritual keagamaan,
pengendalian diri, kepribadian, kecerdasan, akhlak mulia, serta keterampilan yang
diperlukan dirinya dan masyarakat.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan kendaraan, baik
kendaraan roda dua atau kendaraan roda empat. Selain itu, mungkin tanpa sadar
kita juga selalu dekat dengan ilmu geometri. Tahukah dimana letak kedekatan itu?
Bagaimana cara kerja dari suatu mesin kendaraan? Serta bagaimana pula
melakukan sebuah penghitungan sebuah volume pada komponen mesin kendaraan
serta cara pengukuran bagian-bagian yang tepat? Ternyata, salah satu letak
kedekatan ini adalah penggunaan geometri untuk merancang mesin kendaraan.
Pada mesin mobil maupun motor, besarnya tenaga yang dapat dihasilkan
dinyatakan dalam satuan cc (centimeter cubic ). Pada dasarnya prinsip kerja mesin
maupun mobil bergantung pada kemampuan piston dalam mengonversikan
pembakaran campuran antara bahan bakar dan udara yang terjadi di dalam ruang
pembakaran. Secara signifikan, semakin besar dimensi ruang pembakaran maka
tabung tempat terjadinya pembakaran akan semakin besar. Akibatnya semakin
banyak campuran udara dan bahan bakar yang dapat masuk untuk diproses.
Akhirnya tenaga yang dapat dihasilkan cukup besar.
Bangun tabung yang ada pada piston merupakan tempat pembakaran yang
termasuk salah satu bahasan di dalam geometri dimensi tiga, setelah diketahui
volume sebuah tabung dengan geometri dimensi tiga, yang sudah dikaji
sebelumnya Moh. Hasan dari UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta yang berjudul
“Aplikasi Geometri dalam Membandingkan Kinerja Mesin Berpiston (Torak)
Tunggal Empat Langkah dengan Dua Langkah”. Kemudian penulis akan
melakukan kajian yang berbeda, yakni dengan menggunakan rumus volume benda
putar dengan menggunakan metode kulit tabung. Pembuktian rumus volumebenda
putar dengan menggunakan metode kulit tabung yang dilakukan yakni dengan
menggunakan konsep integral tentu yang ada pada Teorema Dasar Kalkulus
dengan menggunakan ukuran diameter, jari-jari dan kedalaman yang terdapat
pada sebuah tabung tersebut. Rumus volume benda putar dengan menggunakan
metode kulit tabung ini akan digunakan untuk membuktikan bahwa rumus
109
tersebut dapat digunakan untuk menghitung cc (centimeter cubic ) pada sebuah
mesin kendaraan.
LANDASAN TEORI
Tabung
Tabung adalah suatu bangun ruang dengan suatu irisan melingkar yang
seragam. Tabung merupakan bangun ruang sisi lengkung yang alas dan tutupnya
berupa lingkaran dengan panjang jari-jari sebesar . Jarak antara pusat alas dan
pusat tutup disebut tinggi tabung( ). Sebuah tabung memiliki tiga sisi, yaitu sisi
alas, selimut tabung, dan sisi tutup.
Gambar 1. Tabung
Luas Permukaan Tabung
Permukaan sebuah tabung dapat dibuat dengan memotong sebuah tabung
secara vertikal pada bagian lengkungnya dan membukanya, serta melepas alas dan
tutup tabung seperti terlihat pada gambar jaring-jaringtabung di bawah ini:
t
2�
+2
Gambar 2. Luas Permukaan Tabung
Pada gambar di atas, sebuah tabung terdiri dari sebuah selimut tabung
berupa persegi panjang dengan lebar dan panjang 2 alas tabung berupa lingkaran
dengan jari-jari , serta tutup tabung yang juga berupa lingkaran dengan jari-jari
. Luas permukaan tabung (lengkap) = 2�
2
+ 2�
= 2�
+
110
Luas permukaan tabung tanpa tutup = �
2
+ 2�
Integral
= �
+2 .
Integrasi merupakan prosees kebalikan dari diferensiasi. Apabila kita
mendiferensiasi, kita mulai dengan suatu pernyataan dan melanjutkannya untuk
mencari turunannya. Apabila kita mengintegrasikan, kita mulai dengan
turunannya dan kemudian mencari pernyataan asal integral ini. Pada hitung
diferensial dicari laju perubahan suatu fungsi sedangkan pada hitung integral
dicari fungsi yang laju perubahannya diketahui, sehingga dikatakan bahwa hitung
integral merupakan invers pendiferensialan. Integrasi adalah suatu proses
penjumlahan atau penambahan seluruh bagian dan huruf S yang diperpanjang,
dilambangkan dengan ∫, kita gunakan untuk mengganti kata „ integral dari‟.
Himpunan semua anti turunan dari ( ) yang dapat ditulis dengan menggunakan
( )
notasi
(dibaca integral
( ) terhadap
). Lambang ∫ merupakan
lambang integral yang diperkenalkanoleh Leibniz. Pengintegralan fungsi
( )
yang ditulis sebagai
turunan dari ( ), maka
( )
Keterangan:
=�
( )
disebut integral tak tentu dari ( ). Jika �( ) anti
+
�( ) merupakan fungsi integral dari f(x) yang bersifat F‟(x)=f(x)
( ) merupakan fungsi yang diintegralkan
suatu konstanta
Integral-integral yang mengandung sebuah konstanta
sembarang pada
hasilnya disebut Integral-integral Tak tentu karena nilai pastinya tidak dapat
ditentukan tanpa informasi lebih lanjut.Integral dengan batas-batas integrasi
disebut integral tertentu (definite integral). Pada suatu integral tertentu, konstanta
integrasi dapat diabaikan, bukan karena tidak ada, tetapi karena konstanta ini akan
muncul dalam kedua tanda kurung dan saling menghilangkan dalam perhitungan
selanjutnya. Jika fungsi
( )
= [�
= ( ) kontinu pada interval
] =�
, maka:
− �( )
Dengan ( ) adalah anti turunan dari ( ) dalam
111
Teorema A
(Teorema Dasar Kalkulus). Andaikan
kontinu (karenanya
pada [ , ] dan andaikan � sebarang anti turunan dari
=�
terintegralkan)
disana, maka:
− �( )
Aplikasi Cara Kerja Piston di Mesin Kendaraan Roda Dua
Prinsip kerja mesin motor maupun mobil bergantung pada kemampuan
piston dalam mengonversikan pembakaran campuran antara bahan bakar dan
udara yang terjadi di dalam ruang pembakaran. Sehingga, agar motor dapat
bekerja, maka motor bakar harus melakukan 4 hal.
1.
Menghisap bahan bakar (campuran bensin dan udara) masuk ke dalam ruang
bakar.
2. Menaikkan tekanan gas campuran bensin dan udara agar diperoleh tekanan
pembakaran yang cukup tinggi.
3. Meneruskan gaya tekanan hasil pembakaran sedemikian rupa, sehingga dapat
dipakai sebagai tenaga penggerak.
4. Membuang
gas-gas
hasil
pembakaran
keluar
ruang
pembakaran.
Keempat hal tersebut terjadi dalam satu proses kerja motor bakar, yang
disebut juga satu siklus.
Gambar 3. Proses kerja motor bakar (satu siklus)
Pada motor bakar piston, alat yang melakukan ke- empat hal diatas adalah
piston yang bergerak naik turun didalam sebuah tabung yang disebut silinder.
Pergerakan piston terletak antara dua batas, batas paling atas didalam siinder,
yang disebut TMA (titik mati atas) dan batas paling bawah didalam silinder
112
yang dinamakan TMB (titik mati bawah). Gerak antara TMA ke TMB
dinamakan panjang langkah gerak piston atau stroke.
Dasar Kerja Motor 4 Langkah
1. Langkah Hisap
a. Piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB).
b. Katup masuk terbuka, katup buang tertutup.
c. Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di dalam
karburator dan dihisap ke dalam silinder.
d. Saat piston berada di TMB katup masuk akan tertutup.
Gambar 4. Langkah Hisap
2. Langkah Kompresi
a. Piston bergerak dari TMB ke TMA
b. Katup masuk dan katup buang ke dua-duanya tertutup sehinga gas yang
telah dihisap tadi tidak dapat keluar pada waktu ditekan oleh piston, yang
mengakibatkan tekanan gas pada suhu akan menguat.
c. Beberapa saat sebelum piston mencapai TMA, busi mengeluarkan
percikkan bunga api listrik.
d. Gas/bahan bakaryang telah mencapai tekanan tinggi tadi terbakar.
e. Akibat pembakaran bahan bakar tadi, tekanannya akan naik menjadi kirakira tiga kali lipat.
Gambar 5. Langkah Kompresi
113
3. Langkah Kerja (Ekspansi/usaha)
a. Saat ini kedua kutup masih dalam keadaan tertutup.
b. Gas yang terbakar tadi dengan temperatur dan tekanan yang tinggi akan
mengembang kemudian menekan dan memaksa piston turun ke bawah
(dari TMA ke TMB).
c. Sat inilah pertama kali tenaga panas (kalori) diubah menjadi tenaga
bergerak/mekanis.
Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak dan oleh poros engkol
diubah menjadi gerak berputar.
Gambar 6. Langkah Kerja
4. Langkah Pembuangan
a. Katup buang terbuka, katup masuk tertutup.
b. Piston bergerak dari TMB ke TMA
c. Gas-gas sisa pembakaran terdorong oleh piston keluar melalui katup
buang menuju udara bebas.
Gambar 7. Langkah Pembuangan
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Analisis Materi Volume Benda Putar pada Aplikasi Cara Kerja Piston di
Mesin Kendaraan Roda Dua
Berdasarkan teorema A, Andaikan
kontinu (karenanya
[ , ] dan andaikan � sebarang anti turunan dari
terintegralkan) pada
disana.Maka
114
Bukti Andaikan �:
=
<
1
2
− �( )
KERJA PISTON DI MESIN KENDARAAN RODA DUA
Pandri Ferdias1 dan Eka Anis Savitri2
IAIN Raden Intan, Lampung, Indonesia
1
Email: pferdias@gmail.com
2
Alumnus IAIN Raden Intan, Lampung, Indonesia
Piston adalah komponen yang sangat penting bagi mesin kendaraan, baik
kendaraan roda empat atau kendaraan roda dua. Piston adalah alat yang digunakan untuk
membantu pergerakan mesin, piston yang digunakan adalah piston silinder. Penelitian ini
hanya menganalisa cara kerja piston pada mesin kendaraan roda dua yaitu motor bensin
empat langkah. Cara kerja motor bensin empat langkah yang pertama adalah langkah
hisap yaitu piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) untuk
menghisap bahan bakar (campuran bensin dan udara) masuk ke dalam ruang bakar, yang
kedua adalah langkah kompresi yaitu piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik
mati atas (TMA) untuk menaikkan tekanan bensin dan udara agar diperoleh tekanan
pembakaran yang cukup tinggi, yang ketiga adalah langkah kerja yaitu piston bergerak
dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) untuk meneruskan gaya tekanan
hasil pembakaran sehingga dapat dipakai sebagai tenaga penggerak, yang keempat adalah
langkah buang yaitu piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas
(TMA) untuk membuang gas-gas hasil pembakaran keluar ruang pembakaran. Keempat
hal tersebut terjadi dalam satu kerja proses motor bensin yang disebut juga satu siklus.
Pada motor bensin, piston adalah alat yang melakukan ke- empat hal tersebut dengan
cara piston bergerak naik turun didalam sebuah ruang bakar untuk menghasilkan tenaga.
Untuk mengetahui besar cc (centimeter cubic) dari sebuah volume ruang bakar
kendaraan adalah dengan menggunakan rumus volume benda putar yaitu � =
� (
)2 , didapatkan hasil yaitu 35� satuan volume, yang didalamnya terdapat
konsep Integral tertentu dengan menggunakan Teorema Dasar Kalkulus, serta dengan
menggunakan definisi fungsi, ukuran diameter tabung terdapat pada Buku Pedoman
Reparasi Honda Revo 110, sedangkan tinggi tabung diukur secara nyata dengan
mengguanakan jangka sorong.. Tinggi tabung disubstitusikan sebagai batas
Integral( , ) dan jari-jari tabung disubstitusikan sebagai = ( ). Jadi, semakin besar
volume dari sebuah ruang bakar mesin kendaraan, maka semakin besar pula tenaga yang
dihasilkan oleh piston, sehingga bahan bakar yang diperlukan juga semakin besar.
Kata kunci: fungsi, Integral tertentu, motor bensin empat langkah, piston,
Teorema Dasar Kalkulus, volume benda putar (menghitung cc).
PENDAHULUAN
Pendidikan merupakan faktor terpenting yang perlu ditingkatkan
kualitasnya. Selain itu juga pendidikan sangat berperan terhadap maju mundurnya
bangsa, karena pendidikan merupakan salah satu upaya mencerdaskan kehidupan
bangsa. Semakin luas pengetahuan yang dimiliki seseorang maka akan semakin
tinggi pula taraf berfikir. Pendidikan adalah usaha sadar dan terencana untuk
mewujudkan suasana belajar dan proses pembelajaran agar siswa secara aktif
108
mengembangkan potensi dirinya untuk memiliki kekuatan spiritual keagamaan,
pengendalian diri, kepribadian, kecerdasan, akhlak mulia, serta keterampilan yang
diperlukan dirinya dan masyarakat.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan kendaraan, baik
kendaraan roda dua atau kendaraan roda empat. Selain itu, mungkin tanpa sadar
kita juga selalu dekat dengan ilmu geometri. Tahukah dimana letak kedekatan itu?
Bagaimana cara kerja dari suatu mesin kendaraan? Serta bagaimana pula
melakukan sebuah penghitungan sebuah volume pada komponen mesin kendaraan
serta cara pengukuran bagian-bagian yang tepat? Ternyata, salah satu letak
kedekatan ini adalah penggunaan geometri untuk merancang mesin kendaraan.
Pada mesin mobil maupun motor, besarnya tenaga yang dapat dihasilkan
dinyatakan dalam satuan cc (centimeter cubic ). Pada dasarnya prinsip kerja mesin
maupun mobil bergantung pada kemampuan piston dalam mengonversikan
pembakaran campuran antara bahan bakar dan udara yang terjadi di dalam ruang
pembakaran. Secara signifikan, semakin besar dimensi ruang pembakaran maka
tabung tempat terjadinya pembakaran akan semakin besar. Akibatnya semakin
banyak campuran udara dan bahan bakar yang dapat masuk untuk diproses.
Akhirnya tenaga yang dapat dihasilkan cukup besar.
Bangun tabung yang ada pada piston merupakan tempat pembakaran yang
termasuk salah satu bahasan di dalam geometri dimensi tiga, setelah diketahui
volume sebuah tabung dengan geometri dimensi tiga, yang sudah dikaji
sebelumnya Moh. Hasan dari UIN Sunan Kalijaga, Yogyakarta yang berjudul
“Aplikasi Geometri dalam Membandingkan Kinerja Mesin Berpiston (Torak)
Tunggal Empat Langkah dengan Dua Langkah”. Kemudian penulis akan
melakukan kajian yang berbeda, yakni dengan menggunakan rumus volume benda
putar dengan menggunakan metode kulit tabung. Pembuktian rumus volumebenda
putar dengan menggunakan metode kulit tabung yang dilakukan yakni dengan
menggunakan konsep integral tentu yang ada pada Teorema Dasar Kalkulus
dengan menggunakan ukuran diameter, jari-jari dan kedalaman yang terdapat
pada sebuah tabung tersebut. Rumus volume benda putar dengan menggunakan
metode kulit tabung ini akan digunakan untuk membuktikan bahwa rumus
109
tersebut dapat digunakan untuk menghitung cc (centimeter cubic ) pada sebuah
mesin kendaraan.
LANDASAN TEORI
Tabung
Tabung adalah suatu bangun ruang dengan suatu irisan melingkar yang
seragam. Tabung merupakan bangun ruang sisi lengkung yang alas dan tutupnya
berupa lingkaran dengan panjang jari-jari sebesar . Jarak antara pusat alas dan
pusat tutup disebut tinggi tabung( ). Sebuah tabung memiliki tiga sisi, yaitu sisi
alas, selimut tabung, dan sisi tutup.
Gambar 1. Tabung
Luas Permukaan Tabung
Permukaan sebuah tabung dapat dibuat dengan memotong sebuah tabung
secara vertikal pada bagian lengkungnya dan membukanya, serta melepas alas dan
tutup tabung seperti terlihat pada gambar jaring-jaringtabung di bawah ini:
t
2�
+2
Gambar 2. Luas Permukaan Tabung
Pada gambar di atas, sebuah tabung terdiri dari sebuah selimut tabung
berupa persegi panjang dengan lebar dan panjang 2 alas tabung berupa lingkaran
dengan jari-jari , serta tutup tabung yang juga berupa lingkaran dengan jari-jari
. Luas permukaan tabung (lengkap) = 2�
2
+ 2�
= 2�
+
110
Luas permukaan tabung tanpa tutup = �
2
+ 2�
Integral
= �
+2 .
Integrasi merupakan prosees kebalikan dari diferensiasi. Apabila kita
mendiferensiasi, kita mulai dengan suatu pernyataan dan melanjutkannya untuk
mencari turunannya. Apabila kita mengintegrasikan, kita mulai dengan
turunannya dan kemudian mencari pernyataan asal integral ini. Pada hitung
diferensial dicari laju perubahan suatu fungsi sedangkan pada hitung integral
dicari fungsi yang laju perubahannya diketahui, sehingga dikatakan bahwa hitung
integral merupakan invers pendiferensialan. Integrasi adalah suatu proses
penjumlahan atau penambahan seluruh bagian dan huruf S yang diperpanjang,
dilambangkan dengan ∫, kita gunakan untuk mengganti kata „ integral dari‟.
Himpunan semua anti turunan dari ( ) yang dapat ditulis dengan menggunakan
( )
notasi
(dibaca integral
( ) terhadap
). Lambang ∫ merupakan
lambang integral yang diperkenalkanoleh Leibniz. Pengintegralan fungsi
( )
yang ditulis sebagai
turunan dari ( ), maka
( )
Keterangan:
=�
( )
disebut integral tak tentu dari ( ). Jika �( ) anti
+
�( ) merupakan fungsi integral dari f(x) yang bersifat F‟(x)=f(x)
( ) merupakan fungsi yang diintegralkan
suatu konstanta
Integral-integral yang mengandung sebuah konstanta
sembarang pada
hasilnya disebut Integral-integral Tak tentu karena nilai pastinya tidak dapat
ditentukan tanpa informasi lebih lanjut.Integral dengan batas-batas integrasi
disebut integral tertentu (definite integral). Pada suatu integral tertentu, konstanta
integrasi dapat diabaikan, bukan karena tidak ada, tetapi karena konstanta ini akan
muncul dalam kedua tanda kurung dan saling menghilangkan dalam perhitungan
selanjutnya. Jika fungsi
( )
= [�
= ( ) kontinu pada interval
] =�
, maka:
− �( )
Dengan ( ) adalah anti turunan dari ( ) dalam
111
Teorema A
(Teorema Dasar Kalkulus). Andaikan
kontinu (karenanya
pada [ , ] dan andaikan � sebarang anti turunan dari
=�
terintegralkan)
disana, maka:
− �( )
Aplikasi Cara Kerja Piston di Mesin Kendaraan Roda Dua
Prinsip kerja mesin motor maupun mobil bergantung pada kemampuan
piston dalam mengonversikan pembakaran campuran antara bahan bakar dan
udara yang terjadi di dalam ruang pembakaran. Sehingga, agar motor dapat
bekerja, maka motor bakar harus melakukan 4 hal.
1.
Menghisap bahan bakar (campuran bensin dan udara) masuk ke dalam ruang
bakar.
2. Menaikkan tekanan gas campuran bensin dan udara agar diperoleh tekanan
pembakaran yang cukup tinggi.
3. Meneruskan gaya tekanan hasil pembakaran sedemikian rupa, sehingga dapat
dipakai sebagai tenaga penggerak.
4. Membuang
gas-gas
hasil
pembakaran
keluar
ruang
pembakaran.
Keempat hal tersebut terjadi dalam satu proses kerja motor bakar, yang
disebut juga satu siklus.
Gambar 3. Proses kerja motor bakar (satu siklus)
Pada motor bakar piston, alat yang melakukan ke- empat hal diatas adalah
piston yang bergerak naik turun didalam sebuah tabung yang disebut silinder.
Pergerakan piston terletak antara dua batas, batas paling atas didalam siinder,
yang disebut TMA (titik mati atas) dan batas paling bawah didalam silinder
112
yang dinamakan TMB (titik mati bawah). Gerak antara TMA ke TMB
dinamakan panjang langkah gerak piston atau stroke.
Dasar Kerja Motor 4 Langkah
1. Langkah Hisap
a. Piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB).
b. Katup masuk terbuka, katup buang tertutup.
c. Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di dalam
karburator dan dihisap ke dalam silinder.
d. Saat piston berada di TMB katup masuk akan tertutup.
Gambar 4. Langkah Hisap
2. Langkah Kompresi
a. Piston bergerak dari TMB ke TMA
b. Katup masuk dan katup buang ke dua-duanya tertutup sehinga gas yang
telah dihisap tadi tidak dapat keluar pada waktu ditekan oleh piston, yang
mengakibatkan tekanan gas pada suhu akan menguat.
c. Beberapa saat sebelum piston mencapai TMA, busi mengeluarkan
percikkan bunga api listrik.
d. Gas/bahan bakaryang telah mencapai tekanan tinggi tadi terbakar.
e. Akibat pembakaran bahan bakar tadi, tekanannya akan naik menjadi kirakira tiga kali lipat.
Gambar 5. Langkah Kompresi
113
3. Langkah Kerja (Ekspansi/usaha)
a. Saat ini kedua kutup masih dalam keadaan tertutup.
b. Gas yang terbakar tadi dengan temperatur dan tekanan yang tinggi akan
mengembang kemudian menekan dan memaksa piston turun ke bawah
(dari TMA ke TMB).
c. Sat inilah pertama kali tenaga panas (kalori) diubah menjadi tenaga
bergerak/mekanis.
Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak dan oleh poros engkol
diubah menjadi gerak berputar.
Gambar 6. Langkah Kerja
4. Langkah Pembuangan
a. Katup buang terbuka, katup masuk tertutup.
b. Piston bergerak dari TMB ke TMA
c. Gas-gas sisa pembakaran terdorong oleh piston keluar melalui katup
buang menuju udara bebas.
Gambar 7. Langkah Pembuangan
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Analisis Materi Volume Benda Putar pada Aplikasi Cara Kerja Piston di
Mesin Kendaraan Roda Dua
Berdasarkan teorema A, Andaikan
kontinu (karenanya
[ , ] dan andaikan � sebarang anti turunan dari
terintegralkan) pada
disana.Maka
114
Bukti Andaikan �:
=
<
1
2
− �( )