TOD TM-2 (Siklus Kerja Motor 2 & 4 Tak).pptx

TEKNOLOGI
OTOMOTIF DASAR
(2 sks TEORI)
* Siklus Kerja Motor 2 & 4 Tak

BENI SETYA NUGRAHA, M.Pd.
1

Topik Minggu Lalu
Bagian Utama Kendaraan
Konsep ICE & ECE
Klasifikasi ICE
Konstruksi Dasar ICE
Prinsip Kerja ICE
Proses Pembakaran (Syarat, Diagram, Faktor-

faktor)
Campuran BB & Udara (Komposisi &
Pengaruh)
2

Macam Proses Pembakaran
Pembakaran Normal

Pembakaran Tidak Normal (Knocking,
Detonasi)

3

Hubungan Saat Penyalaan Dg Temperatur dan Daya Mesin

4

Detonasi
Detonasi merupakan suara pukulan pada piston dan dinding silinder akibat tekanan
pembakaran yang tidak stabil. Tekanan tersebut disebabkan oleh benturan tekanan hasil
pembakaran di dalam silinder, karena didalam silinder terdapat lebih dari satu titik awal
pembakaran

MACAM PEMBAKARAN

WARNA HASIL PEMBAKARAN PADA BUSI
1. Normal

: Ujung insulator dan elektroda berwarna coklat atau abu-abu. Kondisi

mesin normal dan penggunaan nilai panas busi yang tepat.
2. Tidak Normal

: Terdapat kerak berwarna putih pada ujung insulator dan elektroda

akibat kebocoran oli pelumas ke ruang bakar atau karena penggunaan

oli pelumas yang

berkualitas rendah.
3. Tidak Normal

: Ujung insulator dan elektroda berwarna hitam disebabkan campuran

bahan bakar & udara terlalu kaya atau kesalahan pengapian. Setel

ulang, apabila tidak ada

perubahan naikkan nilai panas busi.
4. Tidak Normal

: Ujung insulator dan elektroda berwarna hitam dan basah disebabkan

kebocoran oli pelumas atau kesalahan pengapian.
5. Tidak Normal

: Ujung insulator berwarna putih mengkilat dan elektroda meleleh

disebabkan pengapian terlalu maju atau overheating. Coba atasi

dengan menyetel ulang

Siklus Kerja
Proses/urutan

langkah yang berkesinambungan untuk
mendapatkan tenaga dengan pembakaran bahan bakar:
(1) Langkah isap  (2) langkah kompresi  (3) langkah tenaga
 (4) langkah buang

8

Engine Operating Cycle

Spark plug for SI engine
Fuel injector for CI engine
Valves

crank angles
time 
crank speed
s
1 rev
CA  
rev 360 CA

Top Center

Clearance

(TC)

volume

Cylinder wall
Stroke

Bottom
Center
(BC)

Piston

TC
o

0
Crank shaft



270

o
90

180
BC

o

o

9

Latihan

 Hitunglah berapa waktu yang dibutuhkan dari busi mulai

memercikkan bunga api sampai terjadi tekanan
pembakaran maksimum! Timing= 10 CA-BTDC, Tekanan
maksimum terjadi pada 15 CA-ATDC, putaran motor 5000
rpm.

10

Siklus Kerja Motor Bensin 4 Tak
(Four stroke Spark Ignition (SI) Engine)

Stroke 1:

Fuel-air mixture introduced into cylinder through intake

valve

Stroke 2:

Fuel-air mixture compressed

Stroke 3:

Combustion (roughly constant volume) occurs and

product gases expand doing work

Stroke 4:

Product gases pushed out of the cylinder through the

exhaust valve

FUEL
A
Ignition

I
R

Fuel/Air
Combustion

Mixture

Products

Intake

Compression

Power

Exhaust

Stroke

Stroke

Stroke

Stroke

11

Animasi Motor 4 Tak

12

Diagram PV (Pressure-Volume Graph) 4-stroke SI engine

One power stroke for every two crank shaft revolutions

Pressure

Spark

Exhaust valve
Exhaust

opens

valve
closes

Intake valve

1 atm

closes

Intake
valve
opens

TC

BC

Cylinder volume
13

Motored Four-Stroke Engine
Pressure (bar)
100

10

BC

TC

Exhaust

Intake

IVO - intake valve opens, IVC – intake valve closes
EVO – exhaust valve opens, EVC – exhaust valve opens
Xb – burned gas mole fraction
14

Four-Stroke SI Engine
Pressure (bar)
100

Valve overlap

10

Exhaust gas
residual

Exhaust

Intake

IVO - intake valve opens, IVC – intake valve closes
EVO – exhaust valve opens, EVC – exhaust valve opens
Xb – burned gas mole fraction
15

Siklus Kerja Motor Diesel 4 Tak
(Four stroke Compression Ignition (CI) Engine)

Stroke 1:

Air is introduced into cylinder through intake valve

Stroke 2:

Air is compressed

Stroke 3:

Combustion (roughly constant pressure) occurs and

product gases expand doing work

Stroke 4:

Product gases pushed out of the cylinder through the

exhaust valve

A
Fuel Injector

I
R

Air

Combustion
Products

Intake

Compression

Power

Exhaust

Stroke

Stroke

Stroke

Stroke

16

Four-Stroke CI Engine

Cylinder
volume

SOI – start of injection
Fuel mass

EOI – end of injection

flow rate

SOC – start of combustion
EOC – end of combustion

Cylinder
pressure

Fuel mass
burn rate

17

Siklus Kerja Motor Bensin 2 Tak
(Modern Two-Stroke Spark Ignition Engine)

Stroke 1:
the end of

Stroke 2:

Fuel-air mixture is introduced into the cylinder and

is then compressed, combustion initiated at

the stroke

Combustion products expand doing work and then

exhausted

* Power delivered to the crankshaft on every revolution

18

Two Stroke Spark Ignition Engine

Exhaust
Port*
Transfer
Port*

Fuel-air-oil
mixture

Reed
valve
Expansion

Exhaust

Intake (“Scavenging”)

Crank
shaft

*No valves and
thus no camshaft

Fuel-air-oil
mixture
Compression

Ignition
19

Animasi Motor 2 Tak

20

Two-Stroke CI Engine

EPO – exhaust port open
EPC – exhaust port closed
IPO – intake port open
Cylinder Press (P)

IPC – intake port closed

scavenging
110 CA

Exhaust area (Ae)

Ae

Intake area (Ai)

Intake Press (Pi)

Ai

Pe

Pi

Exhaust Press (Pe)

21

Pembilasan pada Motor 2 Tak
(Scavenging in Two-Stroke Engine)

Cross

Loop

Uniflow

22

Kelebihan Motor 2 Tak:

Power to weight ratio (PWR) lebih besar dibandingkan motor 4 tak
karena menghasilkan tenaga setiap putaran poros engkol.

Konstruksi sederhana, hanya ada saluran (ports) - tidak perlu mekanisme katup yang rumit

Perawatan lebih mudah

Banyak diaplikasikan pada motor kecil : sepeda motor, motor tempel, kompressor, pemotong rumput, gergaji mesin (chin
saw), .............

Kekurangan Motor 2 Tak:

Pembilasan kurang sempurna (tidak selesai/terlalu bersih)  Emisi tinggi, bahan bakar tidak ekonomis

Proses pembakaran tidak bersih karena membakar oli  Emisi tinggi

23

Single Cylinder Engine

Motor 2 Tak menghasilkan Power (Langkah Usaha) setiap 1 putaran poros engkol (360 CA).

Motor 4 Tak menghasilkan Power (Langkah Usaha) setiap 2 putaran poros engkol (720 CA).

2-stroke

4-stroke

0 CA

180 CA

360 CA

540 CA

720 CA

(TDC)

(BDC)

(TDC)

(BDC)

(TDC)

Interval torsi yang dihasilkan motor cukup jauh, menyebabkan getaran pada mesin.

Dimensi mesin sangat kompak sehingga motor 1 silinder umumnya diaplikasikan pada kendaraan kecil.

24

Multi-cylinder Engines

Multi-cylinder engines digunakan untuk mendistribusikan volume silinder motor pada beberapa silinder.

Keuntungannya memperpendek interval torsi yang dihasilkan motor, sehingga mengurangi getaran dan menghasilkan karakter
torsi yang dihasilkan lebih rata/halus.

Konfigurasi yang umum digunakan:

a. Inline

b. V

c. Boxer

25

DIAGRAM PROSES KERJA
Menghitung:
Panjang Proses (=Langkah): Jumlah Derajat Putaran 1 Siklus
Jml Proses (=Langkah)
Jarak Proses (=Langkah): Jumlah Derajat Putaran 1 Siklus
Jml Silinder Motor
Contoh:
Motor 4 Tak 4 Silinder
FO (Firing Order): 1-3-4-2
Gambarlah:
Diagram Engkol
Diagram Proses Kerja
26

DIAGRAM PROSES KERJA
Panjang Proses (=Langkah) = 2 x 360 CA

4
= 720 CA
4
= 180 CA
Jarak Proses (=Langkah) = 2 x 360 CA

4
= 720 CA
4
= 180 CA
27

DIAGRAM PROSES KERJA
FO: 1-3-4-2
Diagram Engkol:
Cyl: 1 , 4
CA: 0 , 720
(TDC)

Cyl: 2 , 3
CA: 180 , 540
(BDC)

28

DIAGRAM PROSES KERJA
CYL/CA 0

180

360

540

720

1

1

INTAKE

COMPRESSION

POWER

EXHAUST

2

COMPRESSION

POWER

EXHAUST

INTAKE

3

EXHAUST

INTAKE

COMPRESSION

POWER

4

POWER

EXHAUST

INTAKE

2

3

4

COMPRESSION

29

TUGAS
Gambarlah Diagram Engkol & Diagram
Proses Kerja
Motor 4 Tak 6 Silinder, FO: 1-5-3-6-2-4
Motor 4 Tak 6 Silinder, FO: 1-3-5-6-4-2
Motor 2 Tak 6 Silinder, FO: 1-5-3-6-2-4
Lengkap dengan perhitungannya!

30

SEKIAN
See U Next Week,
Wassalaam...

31