8
dari TMA ke TMB. Kedua katup masih dalam keadaan tertutup rapat sehingga seluruh tenaga panas mendorong piston untuk bergerak.
4. Langkah Buang
Piston bergerak dari TMB ke TMA. Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka, piston bergerak dari TMB
ke TMA mendorong gas bekas pembakaran ke luar dari silinder.Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu
langkah isap.
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Motor 4 Empat Langkah [6]
2.3 Komponen Motor Bakar yang Mempengaruhi Proses Pembakaran
Bagian komponen utama motor bakar yang dinamis adalah bagian komponen yang melakukan gerakan mekanik yang berupa gerakan translasi
mapun rotasi dimana gerakan ini timbul dari hasil reaksi pembakaran dalam silinder kerja. Bagian komponen utama motor yang dinamis ini berlaku dalam
semua pesawat kerja.. Adapun bagian komponen utama motor bakar yang dinamis yang mempengaruhi proses pembakaran ini antara lain :
1. Silinder
Silinder merupakan tempat terjadinya pembakaran pada motor bakar dalam internal combustion engine
.Pada silinder berlaku hukum Boyle dan hukum Gay Lussac
. Pada silinder, terjadi perubahan bentuk tenaga, yang semula adalah tenaga kimia pada bahan bakar, kemudian dirubah menjadi tenaga
Universitas Sumatera Utara
9
panas pada saat proses pembakaran, yang akhirnya dirubah menjadi tenaga mekanik yaitu terjadinya putaran poros engkol.
Berlakunya hukum Boyle pada silinder, karena proses terjadi pada ruang tertutup. Berdasarkan hukum Boyle, pada ruang tertutup, maka perkalian dari
tekanan dan volume adalah tetap, asalkan suhunya tetap. Sedangkan hukum Gay Lussac berlaku pada kondisi terjadinya kenaikan suhu.
Pada motor letup atau motor eksplosi misalnya motor bensin, pembakaran terjadi pada waktu yang singkat. Suhu tinggi untuk memulai terjadinya
pembakaran tersebut dihasilkan dari elektroda busi. Sesuai dengan namanya, motor letup atau motor letusan, dikarenakan pembakaran terjadi cepat sekali.
Pembakaran pada silinder ini terjadi pada saat torak berada di Titik Mati Atas TMA.
Ada istilah perbandingan kompresi compression ratio, yaitu perbandingan volume silinder pada saat torak berada pada Titik Mati Bawah TMB
terhadap volume silinder pada saat torak berada di TMA. Pada motor bensin, fluida yang dikompresi atau ditekan pada silinder adalah
campuran bahan bakar dan udara. Pada motor diesel, yang masuk ke silinder melalui saluran pemasukan atau saluran hisap adalah udara murni, jadi pada
motor diesel tersebut, yang ditekan atau dikompresi juga hanya udara murni. Pada motor diesel, kompresi yang dilakukan pada silinder dilakukan agar
menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran. Proses pembakaran pada silinder motor diesel terjadi setelah bahan bakar dimasukkan
atau disemprotkan ke dalam silinder melalui nozzle. Secara umum, tujuan kompresi adalah untuk mempertinggi rendemen panas
thermal efficiency. Rendemen panas merupakan hasil bagi dari daya mekanis yang dihasilkan pada silinder, dengan daya kimia yang terkandung pada bahan
bakar. Nilai compression ratio untuk motor diesel adalah 18 : 1, sedangkan untuk motor bensin adalah 8 : 1. Perbandingan kompresi motor diesel pada
umumnya berkisar antara 12 dan 20 [21].
Pada motor diesel, tekanan pada silinder dapat mencapai 30 kgcm
2
, dan temperatur pada silinder dapat mencapai 550
o
C Arismunandar dan Tsuda, 1986.
Universitas Sumatera Utara
10
2. Torak
Torak bergerak naik turun didalam silinder untuk langkah hisap, kompressi, pembakaran, dan pembuangan. Fungsi utama torak untuk menerima tekanan
pembakaran dan meneruskan tekanan untuk memutarkan poros engkol melalui batang torak connetcting rod . Torak terus menerus menerima temperature
dan tekanan yang tinggi sehingga hartus dapat tahan saat engine beroperasi pada kecepatan tinggi untuk periode yang lama. Pada umumnya torak terbuat
dari paduan alumunium, selain lebih ringan radiasi panasnya juga lebih efisien dibandingkan material lainya.
Pada saat torak menjadi panas akan terjadi sedikit pemuaian dan mengakibatkan diameternya akan bertmbah. Hal ini menyabakan adanya gaya
gesek besar yang dapat merusak dinding silinder sehingga kinerja mesin menjadi berkurang dan menyebabkan over heating. Untuk mencegah hal ini
pada engine harus ada semacam celah yaitu jarak yang tersedia untuk temperatur ruang yaitu kurang lebih 25ยบ antara torak dan silinder. Jarak ini
disebut piston clearance celah ini bervariasi dan ini tergantung dari model mesinnya, dan pda umumnya antara 0,02-0,12 mm. Pegas torak mempunyai
peranan dalam proses pembakaran diantaranya adalah Mencegah kebocoran campuran udara dan bahan bakar dan gas pembakaran yang melalui celah
antara torak dan dinding silinder. 3.
Batang Torak Connecting Rod Batang torak connecting rood menghubungkan torak ke poros engkol dan
selanjutya meneruskan tenaga yang dihasilkan oleh torak ke pores engkol. Bagian ujung batang torak yang berhubungan dengan pena torak sidebut small
rod . Sedang yang lainnya yang berhubungan dengan poros engkol disebut big
end. Crank pin berputar pada kecepatan tinggi didalam big end, dan
mengakibatkan temperature mejadi tinggi. Untuk menghindari hal tersebut yang diakibatkan panas, metal dipasangkan didalam big end. Metal harus
dilumasi dengan oli dan sebagian dari oli dipercikan dari lubang oli kebagian dalam torak untuk mendinginkan torak.
Universitas Sumatera Utara
11
4. Pena Torak Piston Pin
Pena torak menghubungkan torak dengan bagian ujung yang kecil small end pada batang torak. Dan meneruskan tekanan pembakaran yang berlaku pada
batang torak. Pena torak berlubang didalamnya untuk mengurangi berat yang berlebihan dan kedua ujung ditahan oleh bussing pena torak piston pin boss.
Pada kedua ujung pena ditahan oleh dua buah pegas pengunci 9 snap ring . Pada mesin dua langkah pena torak dilapisi bantalan yang berupa bearing.
5. Poros Engkol Crank Shaft
Tenaga yang digunakan untuk menggerkan roda kendaraan dihasilkan oleh gerakan batang torak dan dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol.
Poros engkol menerima beban yang besar dari torak dan batang torak serta berputar pda kecepatan tinggi. Dengan alasa tersebut poros engkol umumnya
dibuat dari baja carbon dengan tingkatan serta mempunyai daya tahan yag tinggi.
6. Roda Penerus Fly Weel
Roda penerus dibuat dari baja tuang denan mutu yang tinggi yan diikat oleh baut pada bagian belakang poros engkol pada kendaraan yang menggunakan
transmisi manual. Poros engkol menerima tenaga putar rotational force dari torak selama langkah usaha. Tapi tenaga itu hilang pada langkah-langkah
lainnya seperti, inertia loss, dan kehilangan akibat gesekan. Roda penerus menyimpan tenaga putar inertia selama proses langkah
lainya kecuali langkah usaha oleh sebab itu poros engkol berputar secara terus-menerus. Hal ini menyebabkan engine berputar dengan lembut
diakibatkan getaran tenaga yang dihasilkan. 7.
Karburator motor bensin Sistem karburasi mempunyai output yaitu terjadinya pencampuran bahan
bakar bensin dan udara dengan perbandingan tertentu. Pada pencampuran di karburator tersebut, cairan dijadikan kabut, istilahnya dikabutkan, kemudian
kabut tersebut dicampur denggan udara. Guna karburator adalah merubah bahan bakar cair menjadi kabut, memberikan
campuran bahan bakar ke dalam silinder, dan mencampur bahan bakar dan udara dengan perbandingan tertentu.
Universitas Sumatera Utara
12
8. Pump Injection
pada motor disel Injection pump
merupakan pompa tekan bahan bakar, yang merupakan suatu sistem yang merubah bahan bakar cair menjadi kabut pada nozzle yang
ditekan oleh injection pump. Makin besar tekanannya maka makin halus ukuran partikel bahan bakar yang dihasilkan.
Fungsi kompresi pada motor diesel adalah : menaikkan efisiensi panas thermal efficiency, dan menghasilkan suhu yang tinggi untuk memulai
pembakaran. 9.
Sistem Pendingin radiator Suhu yang dihasilkan pada silinder motor bakar oleh sistem penyalaan dapat
mencapai 1200
o
C. Torak dan silinder terbuat dari logam. Jika panas cukup tinggi, maka kekuatan logam berkurang, bahkan bisa meleleh. Utulah
sebabnya diperlukan sistem pendinginan pada motor bakar. Pendinginan sebenarnya merugikan, sebab mengurangi rendemen panas. Namun demikian,
pendinginan harus ada, agar motor tidak rusak. Pendinginan juga berguna untuk mencegah agar minyak pelumas pada motor bakar tidak terbakar.
Sistem pendinginan dipasang pada sepanjang selah torak pada silinder motor bakar.
2.4 Performansi Motor Bakar Empat Langkah
