KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan atas kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan

karunia-Nya kami masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan makalah ini.Tidak lupa

penulis ucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing dan teman-teman yang telah

memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini.Penulis menyadari bahwa dalam

penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan

kritik dan saran yang membangun. Semoga dengan selesainya makalah ini dapat bermanfaat

bagi pembaca dan teman- teman.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................................

DAFTAR ISI ....................................................................................................................

BAB 1. PENDAHULUAN ..................................................................................................

A. Latar Belakang

B. Pembatasan Masalah

C. Tujuan

BAB II. PEMBAHASAN ....................................................................................................

A. Pengertian Mesin Bensin

B. Siklus Otto

C. Prinsip Kerja Mesin Bensin

D. Sistem Pengapian Motor Bensin

E. Mesin Bensin 4 Tak

F. Mesin Bensin 2 Tak

BAB III. PENUTUP ............................................................................................................

A. Kesimpulan

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita banyak sekali menjumpai atau bahkan menggunakan

peralatan-peralatan yang bermesin. Salah satu diantara mesin-mesin tersebut adalah mesin

Bensin. MotorBensin dikategorikan dalammesin pembakaran dalam

(internalcombustionengine).Mesin Bensin dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu mesin

Bensin 4 tak dan 2 tak.

Melalui makalah ini, kami mencoba untuk membahastentang mesin bensin, prinsip

kerja, kelebihan dan kekurangan dari mesin bensin itu sendiri, baik mesin bensin 4 tak

ataupun mesin bensin 2 tak.

B. Pembatasan Masalah

Melihat dari latar belakang masalah serta memahami pembahasannya maka penulis

dapat memberikan batasan-batasan pada :

1. Pengertian mesin bensin

2. Siklus otto

3. Prinsip kerja mesin bensin 4 tak dan 2 tak

4. Sistem pengapian mesin bensin

5. Mesin bensin 4 tak

6. Mesin bensin 2 tak

C. Tujuan

1. Mengetahui definisi mesin bensin.

2. Mengetahui siklus otto pada mesin bensin.

3. Mengetahui prinsip kerja mesin bensin 4 tak dan 2 tak.

4. Mengetahui sistem pengapian pada mesin bensin.

BAB II

PEMBAHASAN

a. Pengertian Mesin Bensin

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai saat ini.

Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja

mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis. Energi atau tenaga panas

tersebut diperoleh dari hasil pembakaran.Ditinjau dari cara memperoleh tenaga panas, mesin

kalor dapat dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan

pembakaran luar.

Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses pembakaran bahan

bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang terjadi berfungsi sebagai fluida kerja.

Mesin pembakaran dalam umumnya disebut motor bakar. Jadi motor bakar adalah mesin

kalor yang menggunakan gas panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk

melakukan kerja mekanis. Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran

bahan bakar terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida

mesin melalui beberapa dinding pemisah, misal ketel uap.

Mesin bensin merupakan salah satu jenis motor bakar dalam yang menggunakan

bahan bakar bensin dengan sistem pengapian menggunakan busi.

b. Siklus Otto

Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan dalam

kehidupan manusia. Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol Fuel) adalah

contoh penerapan dari sebuah siklus Otto.

Secara thermodinamika, siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika yang

terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses adiabatis (kalor tetap).

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs temperatur (V) berikut:

Proses yang terjadi adalah :

1-2 : Kompresi adiabatis

2-3 : Pembakaran isokhorik

3-4 : Ekspansi / langkah kerja adiabatis

4-1 : Langkah buang isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah sebagai berikut

:

1. Proses Kompresi Adiabatis

T2/T1 = r^(k-1); p2/p1 = r^k

2. Proses Pembakaran Isokhorik

T3 = T2 + (f x Q / Cv) ; p3 = p2 ( T3 / T2)

3. Proses Ekspansi / Langkah Kerja

T4/T3 = r^(1-k) ; p4/p3 = r^(-k)

4. Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)]

5. Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W / (V1 – V2)

6. Daya Indikasi Motor

Pe = pme . n . i . (V1-V2) . z

Dimana parameter – parameternya adalah :

p = Tekanan gas (Kg/m^3)

T = Temperatur gas (K; Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 – V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kj/kg K)

k = Rasio panas jenis gas (Cp/Cv)

f = Rasio bahan bakar / udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kj/kg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali; i=1 untuk 2 tak dan i=0.5 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

c. Prinsip Kerja Mesin Bensin

Berikut akan diterangkan mengenai prinsip kerja mesin bensin. Pertama, campuran

udara dan bensin di hisap kedalam silinder, kemudian dikompresikan oleh torak saat begerak

naik, apabila campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya api dari busi yang panas

sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder.

Tekanan gas pembakaran ini mendorong torak kebawah, yang menggerakan torak turun naik

dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun) torak dirubah menjadi gerak

putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga

pada mesin.

Posisi tertinggi yang di capai torak di dalam silinder di sebut titik mati atas (TMA),

dan posisi terendah yang di capai torak disebut titik mati bawah (TMB). Jarak bergeraknya

torak antara TMA dan TMB di sebut langkah torak (stroke).

Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder dan gas yang telah terbakar

harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan dengan adanya

gerak torak yang turun naik di dalam silinder. Proses menghisap campuran udara dan bensin

kedalam silinder, mengkompresikan, membakarnya, dan mengeluarkan gas bekas dari

silinder, disebut satu siklus.

Sistem bahan bakar

Sistem bahan bakar (fuel system) terdiri dari beberapa komponen, dimulai dari tangki

bahan bakar (fuel tank) sampai pada charcoal canister. Bahan bakar yang tersimpan dalam

tangki dikirim oleh pompa bahan bakar (fuel pump) ke karburator melalui pipa-pipa dan

selang-selang.kotoran dan benda-benda lainya dikeluarkan dari bahan bakar oleh saringan

(fuel filter).

Karburator menyalurkan ke mesin sejumlah bahan bakar yang dibutuhkan berupa

campuran udara dan bahan bakar. Sejumlah gas HC yang timbul di dalam tangki dikurangi

oleh charcoal canister. Bensin di alirkan dari tangki melalui saringan, selang dan pipa-pipa

hisap (suction tube). Bensin yang sudah disaring dikirim ke karburator oleh pompa bahan

bakar, dan karburator mencampurnya dengan udara dengan suatu perbandingan tertentu

menjadi campuran udara dan bahan bakar. Sebagian campuran udara dan bahan bakar

menguap dan menjadi kabut saat mengalir melalui intake manifold ke silinder.

Campuran Udara dan Bahan Bakar

Bahan bakar yang dikirim kedalam silinder untuk mesin harus ada dalam Kondisi

mudah terbakar agar dapat menghasilkan efesiensi tenaga yang maksimum. Bensin sedikit

sulit terbakar, bila tidak dirubah kedalam bentuk gas. Bensin tidak dapat terbakar dengan

sendirinya, harus dicampur dengan udara dalam perbandingan yang tepat. Untuk

mendapatkan campuran udara dan bahan bakar yang baik, uap bensin harus bercampur

dengan sejumlah udara yang tepat. Perbandingan campuran udara juga mempengaruhi

pemakaian bahan bakar.

Perbandingan Udara Dengan Bahan Bakar

Perbandingan udara dengan bahan bakar dinyatakan dalam volume atau berat dari

bagian udara dan bahan bakar. Pada umumnya, perbandingan udara dan bahan bakar

dinyatakan berdasarkan perbandingan berat udara dengan berat bahan bakar. Bensin harus

dapat terbakar keseluruhannya di dalam ruang bakar untuk menghasilkan tenaga yang besar

pada mesin. Perbandingan udara dan bahan bakar dalam teorinya adalah 15:1, yaitu 15 untuk

udara berbanding 1 untuk bensin.

Tetapi pada kenyataannya, mesin menghendaki campuran udara dan bahan bakar

dalam perbandingan yang berbeda-beda tergantung pada temperatur, kecepatan mesin, beban,

dan kondisi lainya. Pada table di bawah ini diperlihatkan perbandingan udara dan bahan bakar

yang dibutuhkan sesuai dengan kondisi mesin.

Proses pembakaran

Campuran bahan bakar-udara didalam selinder motor bensin harus sesuai dengan

syarat busi, yaitu jangan terbakar sendiri. Ketika busi mengeluarkan api listrik, yaitu pada saat

beberapa derajat engkol sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar-udara disekitar

itulah mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat kesegala arah dengan kecepatan

yang sangat tinggi (25-50 m/detik), menyalakan campuran yang dilaluinya sehingga tekanan

gas didalam silinder naik, sesuai dengan jumlah bahan bakar yang terbakar.

Pembakaran yang merambat dengan cepat itu, temperaturnya dapat melampaui

temperatur penyalaan sendiri sehingga akan terbakar dengan cepatnya. Proses terbakar sendiri

dari bagian campuran yang terakhir (terjatuh dari busi) dinamai detonasi.

Detonasi yang berulang-ulang dalam waktu yang cukup lama dapat merusak bagian

ruang bakar, terutama bagian tepi dari kepala torak tempat detonasi terjadi.Disamping itu

detonasi mengakibatkan bagian ruang bakar (misalnya busi atau kerak yang ada)sangat tinggi

temperaturnyaatau pijar, sehingga dapat menyalakan campuran bahan bakar-udara sebelum

waktunya (pranyala). Detonasidapat mengurangi daya dan efisiensi mesin, sedangkan tekanan

maksimum gas pembakaranpun akan bertambah tinggi. Karena itu, detonasi yang dahsyat

tidak di kehendaki dan harus dicegah. Maka dari itu seluruh campuran bahan bakar-udara

harus dinyalakan oleh nyala api yang berasal dari busi.

Berikut ini beberapa cara untuk mencegah detonasi :

1. Mengurangi tekanan dan temperatur bahan bakar-udara yang masuk kedalam silinder.

2. Mengurangi perbandingan kompresi.

3. Memperlambat saat penyalaan.

4. Memperkaya yaitu menaikan perbandingan campuran bahan bakar-udara

5. Menaikan kecepatan torak atau putaran poros engkol, untuk memperoleh arusturbulen

pada campuran didalam silinder yang mempercepat rambatan nyala api.

6. Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak yangdi tempuh olehnyala api

dari busi kebagian yang terjauh. Hal ini bias juga di capai jikadipergunakan busi lebih dari

satu.

Sistem Pengapian Pada Mesin Bensin

Sistem pengapian motor bensin memilik prinsip kerja yang beragam sesuai dengan

jenis dan model sistem pengapian yang digunakan. Untuk sistem pengapian Motor biasanya

terdiri atas 2 macam yakni Sistem Pengapian ACdan Sistem Pengapian DC. Untuk sistem

pengapian Motor sebenarnya bisa kita modifikasi dari sistem pengapian AC ke sistem

pengapian DC atau sebaliknya.

1. Sistem Pengapian AC atau yang lebih kita kenal dengan CDI(Capasitor Discharge

Ignition) merupakan sistem dimana pengapian ke busi dibangkitkan dari tegangan AC dari

spul motor yang di triger oleh sirkuit elektronik(CDI) sesuai signal yang di terima dari pulser.

2. Sistem Pengapian DC. Pada sistem pengapian Dc ini lebih mirip dengan sistem pengapian

mobil secara elektronik, yakni TCI(transistorized Ignition System), dengan sistem TCI

tegangan tinggi yang di bangkitkan dari koil benar2 tegangan DC 12volt yang di driver oleh

sebuah transistor sesuai data dari sumber signal alias pulser.

Semua sistem pengapian motor yang peletakan pulser berada pada askruk pasti

menimbulkan percikan busi secara 2 kali proses yang berbeda dalam 1 siklus kerja motor 4

tak, yakni pada proses kompresi dan proses buang.

Mesin Bensin 4 Tak dan 2 Tak

Klasifikasi Motor Bensin

Menurut prinsip kerjanya motor bensin dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu motor

bensin 2 langkah dan motor bensin 4 langkah.

1. Motor Bensin 2 Langkah

Motor bensin 2 langkah adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya dalam 2

langkah torak atau 1 kali putaran poros. Prinsip kerja motor bensin 2 langkah dalam 1 kali

siklus kerja dapat dijelaskan sebagai berikut :

HISAP & KOMPRESI EKSPANSI BUANG

Torak bergerak dari TMB ke TMA, saluran masuk terbuka dan campuran bensin dan

udara masuk ke ruang engkol. Sementara itu di atas torak terjadi langkah kompresi sehingga

menghasilkan suhu dan tekanan yang tinggi dan mengakibatkan torak terdorong ke TMB.

Pada saat torak menuju TMB, torak menutup saluran masuk dan memperkecil ruang engkol.

Hal ini mengakibatkan campuran bensin dan udara bergerak ke atas torak melalui saluran

bilas. Pada saat torak sampai TMB, saluran bilas dan saluran buang terbuka sehingga

campuran bensin dan udara dari ruang engkol masuk ke ruang bakar.

Sifat-sifat motor bensin 2 langkah :

· Konstruksi lebih sederhana dan biaya pembuatan lebih murah.

· Pembuangan gas kurang sempurna dan kesulitan untuk mempertinggi kecepatan.

· Dengan ukuran langkah torak dan kecepatan yang sama akan menghasilkan daya yang

lebih besar.

2. Motor Bensin 4 Langkah

Motor Bensin 4 Langkah adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya dalam 4

langkah torak atau 2 kali putaran poros. Adapun rangkaian proses dan langkah-langkah torak

adalah sebagai berikut :

1. Proses Pengisian

Pengisian campuran bensin dan udara terjadi pada langkah pertama yaitu saat torak bergerak

dari TMA ke TMB, di mana katup masuk terbuka dan katup buang tertutup.

2. Proses Kompresi

Terjadi pada langkah kedua. Yaitu torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada langkah ini kedua

katup tertutup.

3. Proses Pembakaran

Beberapa saat menjelang akhir kompresi, saat sebelum torak mencapai TMA, busi

memercikkan bunga api dan membakar campuran bensin dan udara. Akibatnya temperatur

dan tekanan gas pembakaran dalam silinder meningkat.

4. Proses Kerja/Ekspansi

Proses ini terjadi pada langkah ketiga yaitu torak bergerak dari TMA ke TMB. Tekanan yang

tinggi hasil pembakaran digunakan untuk mendorong torak ke bawah dan memutar poros

engkol untuk melakukan kerja mekanik.

5. Proses Pembuangan

Terjadi pada langkah keempat, torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada langkah ini katup

buang terbuka dan katup masuk tertutup. Gas hasil pembakaran dibuang keluar silinder

melalui katup buang.

Sifat-sifat motor bensin 4 langkah :

· Dalam 4 langkah torak terdapat 1 langkah ekspansi.

· Pemakaian bahan bakar lebih hemat dan kerugian dari gas-gas yang terbuang kecil sekali.

· Konstruksinya lebih rumit dan biaya pembuatan lebih mahal.

· Dengan ukuran piston dan putaran yang sama menghasilkan daya yang lebih kecil.

· Pembuangan gas lebih sempurna.

2.4. Keuntungan Motor Bensin

Dibandingkan dengan motor diesel, motor bensin memiliki beberapa keuntungan di

antaranya :

1. Tekanan kompresi yang dibutuhkan lebih kecil.

2. Konstruksi mesin lebih kecil dan tidak perlu sekokoh mesin diesel.

3. Berat mesin lebih ringan.

4. Getaran yang dihasilkan lebih kecil dengan suara yang halus.

5. Tidak memerlukan baterai terlalu besar pada awal penyalaan.

6. Konstruksi ruang bakar lebih sederhana.

2.5. Proses Keliling Motor Bensin 4 Langkah

Yang dimaksud dengan proses keliling pada motor bensin 4 langkah berdasarkan proses

kerja motor adalah suatu keadaan gas di dalam silinder motor dimulai dari pengisian gas di

dalam silinder dan diakhiri dengan pembuangan gas hasil pembakaran. Di dalam silinder hasil

pembakaran yang berupa panas diubah menjadi usaha desak di atas penghisap. Oleh karena

volume dan tekanan di dalam silinder besarnya tidak sama, maka keadaan di dalam silinder

itu dapat dilukiskan dalam bentuk diagram P-V. Diagram P-V yaitu garis-garis yang

melukiskan hubungan antara tekanan dan volume gas dengan segala perubahannya.

2.5.1. Diagram P-V Teoritis Motor Bensin 4 Langkah

Diagram P-V teoritis pada proses pembakaran bahan bakar motor bensin 4 langkah

adalah sebagai berikut:

0 – 1 : Garis Hisap

Torak bergerak ke kanan untuk langkah isap. Pada kecepatan pengisap tertentu, garis akan

berada di bawah garis atm, jadi ada tekanan bawah atau vakum.

1 – 2 : Garis Kompresi

Volume gas dimampatkan pada waktu penghisap bergerak ke sisi tutup. Tekanan naik hingga

mencapai 7 atm sebelum titik mati atas (TMA) busi dinyalakan.

2 – 3 : Garis Pembakaran

Pembakaran terjadi dengan cepat sekali, suhu gas naik, sedangkan dalam waktu yang sangat

cepat volume gas hanya berubah sedikit. Tekanan meningkat maksimum 28 atm.

3 – 4 : Garis Usaha atau Garis Ekspansi

Selama ini gas pembakaran mendesak penghisap dan volume gas tersebut membesar maka

tekanan akan turun.

4 – 1 : Pembuangan Pendahuluan

Tekanan turun sesuai dengan tekanan atmosfer, sedangkan besar gas pembakaran (70 %) telah

dikeluarkan.

1 – 0 : Gas Pembuangan

Sisa gas didesak keluar oleh penghisap, karena kecepatan gerak penghisap, terjadilah

kenaikan tekanan sedikit di atas 1 atm.

Diagram P-V Sebenarnya Motor Bensin 4 Langkah

Proses ini sering disebut proses otto yaitu proses yang terdapat pada motor bensin 4

langkah, di mana pembakarannya menggunakan busi dan proses dan proses pembakaran

terjadi dengan volume tetap.

Gambar 2.5. Diagram P-V Sebenarnya Motor Bensin 4 Langkah ..........

Keterangan:

0 – a : Langkah hisap

Pada waktu torak bergerak ke kanan, udara bercampur bahan bakar masuk ke dalam silinder.

Karena torak dalam keadaan bergerak, maka tekanannya turun sehingga lebih kecil daripada

tekanan udara luar, begitu juga suhunya. Garis langkah hisap dapat dilihat pada diagram di

atas. Penurunan tekanan ini bergantung pada kecepatan aliran. Pada motor yang tidak

menggunakan super charge tekanan terletak antara 0,85-0,9 atm terhadap tekanan udara luar.

a – b : Langkah kompresi

Dalam proses ini kompresi berjalan adiabatik.

b – c : Langkah Pembakaran

Pembakaran terjadi pada volume tetapsehingga suhu naik.

c – d : Langkah Ekspansi atau Langkah Kerja

Pada langkah ini terjadi proses adiabatik karena cepatnya gerak torak sehingga dianggap tidak

ada panas yang keluar maupun masuk.

d – a : Langkah Pembuangan Pendahuluan

Terjadi proses isokhorik yaitu panas keluar dari katup pembuangan.

a – 0 : Langkah Pembuangan

Sisa gas pembakaran didesak keluar oleh torak. Karena kecepatan gerak torak, terjadilah

kenaikan tekanan sedikit di atas 1 atm.

2.6. Termodinamika

Dalam perhitungan thermodinamika, maka kita harus mengetahui diagram proses

pembakaran.

1. Keadaan titik a

Keadaan awal kompresi, di mana torak bergerak dari TMA ke TMB dan mendorong

udara pembakaran.

1. Temperatur awal kompresi (Ta)

Adalah temperatur campuran bahan bakar yang berada dalam silinder saat torak melakukan

langkah kompresi.

..................................

Dimana :

Ta = Temperatur awal kompresi ( oK)

To = Temperatur udara luar ( oK)

Tr = temperatur gas bekas ( oK)

γr = koefisien gas bekas

∆tw = Kenaikan udara karena menerima suhu dari dinding

2. Efisiensi pemasukan (Charge Efficiency)

Adalah perbandingan jumlah pemasukan udara segar sebenarnya yang dikompresikan di

dalam silinder mesin yang sedang bekerja dan jumlah volume langkah pada tekanan dan

temperatur udara luar (Po dan To).

...............................

Dimana :

ε = Perbandingan kompresi

Po = Tekanan udara luar (kg/cm2)

Pa = Tekanan awal kompresi (kg/cm2)

2. Keadaan titik b

Adalah akhir langkah kompresi di mana tekanan dan temperatur udara pembakaran

sangat tinggi dan merupakan awal proses pembakaran bahan bakar.

1. Tekanan Akhir Kompresi

Adalah tekanan campuran bahan bakar silinder pada akhir langkah kompresi.

Pc = Pa. ε n1

…...……………….

Dimana :

Pc = Tekanan akhir kompresi (kg/cm2)

n1 = Koefisien Polytropic

2. Temperatur Akhir Kompresi

Adalah temperatur campuran bahan bakar silinder pada akhir langkah kompresi.

Tc = Ta. ε (n1 – 1)

……………………

3. Keadaan titik puncak c

Pada keadaan ini proses pembakaran terus berlangsung pada volume tetap.

1. Nilai Kalor Pembakaran Bahan Bakar (Ql)

Adalah jumlah panas yang mampu dihasilkan dalam pembakaran 1 Kg bahan bakar. Untuk

bensin (gasoline) besarnya Ql = 9530 Kkal/ Kg.

2. Kebutuhan Udara Teoritis

Adalah kebutuhan udara yang diperlukan untuk membakar bahan bakar jika jumlah oksigen di

udara sebesar 21 % sesuai dengan perhitungan.

................................

Dimana :

Lo = Kebutuhan udara teoritis (mol/kg)

C = Kandungan Karbon (%)

H = Kandungan Hydrogen (%)

O = Kandungan Oksigen (%)

3. Koefisien Pembakaran

Adalah koefisien yang menunjukkan perubahan molekul yang terjadi selama proses

pembakaran bahan bakar.

....................................

Dimana:

μO = Koefisien pembakaran

Mg = Jumlah molekul yang terbakar

Lo’ = Jumlah udara sebenarnya untuk pembakaran bahan bakar (mol/kg)

=α koefisien kelebihan udara

4. Koefisien Pembakaran Molekul

Menunjukkan perubahan molekul yang terjadi sebelum dan sesudah pembakaran.

...................................

5. Temperatur Pembakaran Pada Volume Tetap

Adalah temperatur hasil gas pembakaran campuran bahan bakar untuk motor bensin.

.........

Dimana :

Tz = Temperatur pembakaran pada volume tetap atau temperatur pada akhir pembakaran (oK)

ς2 = Heat Utilization Coefficient (Koefisien Perbandingan Panas)

Q1 = Nilai pembakaran bahan bakar (Kkal/kg)

Mcv = Kapasitas udara panas pada volume tetap (Kkal/mol per oC)

Mcp = Kapasitas panas dari gas pada tekanan tetap (Kkal/mol per oC)

6. Tekanan Akhir Pembakaran

.................................11

Dimana :

Pz = Tekanan akhir (kg/cm2)

7. Perbandingan Tekanan Dalam Silinder Selama Pembakaran

Adalah rasio yang menunjukkan perbandingan tekanan akhir pembakaran dengan tekanan

awal pembakaran.

.............................

4. Keadaan titik d

Keadaan ini merupakan langkah akhir kompresi.

1. Perbandingan Ekspansi Pendahuluan

Adalah rasio yang menunjukkan perubahan yang terjadi pada gas hasil pembakaran campuran

bahan bakar pada awal langkah kompresi.

...............................

2. Perbandingan Kompresi Selanjutnya

Adalah rasio yang menunjukkan perubahan pada gas hasil pembakaran selama langkah

ekspansi.

...............................

3. Tekanan Gas Pada Akhir Ekspansi

...............................

4. Temperatur Akhir Ekspansi

...............................

5. Tekanan Rata-rata Indikator Teoritis

Adalah besarnya tekanan rata-rata yang dihasilkan oleh pembakaran campuran bahan bakar

yang bekerja pada torak.

...............................

6. Tekanan Rata-rata Indikator Sebenarnya

Adalah besar tekanan rata-rata yang dihasilkan dari pembakaran campuran bahan bakar.

Pi = Pit.φ ...............................

Dimana :

φ = faktor koreksi (0,95 – 0,98)

7. Tekanan Efektif Rata-rata

Adalah besarnya tekanan rata-rata efektif yang bekerja pada permukaan torak

Pe = ηm. Pi ...............................

Dimana :

ηm = rendemen mekanik

2.7. Faktor-faktor Kemampuan Motor

Faktor-faktor yang menentukan motor dalam beroperasiadalah sebagai berikut:

1. Volume Silinder

Volume Silinder pada motor adalah volume dari jumlah silinder pada motor tersebut. Volume

silinder ditentukan ketika torak pada posisi TMB.

Vd = π/4. D2. L. Z ...............................

Dimana :

Vd = Volume yang ditempuh oleh torak selama melakukan langkah kerja

D = Diameter silinder

L = Langkah torak

z = Jumlah silinder

2. Daya Indikator

Adalah panas pembakaran bahan bakar di atas torak yang dikurangi kerugian-kerugian panas

karena gas buang.

................................

Dimana :

Ni = Daya indikator (HP)

Pi = Tekanan rata-rata indikator (kg/cm2)

D = Diameter silinder (m)

L = Langkah torak (m)

N = Putaran mesin

i = Jumlah silinder

z = Jumlah pembakaran tiap langkah, untuk motor 4 langkah = 2

3. Daya Efektif

Adalah daya indikator dikurangi dengan kerugian-kerugian gesekan, di mana besar kecilnya

kerugian akan mempengaruhi rendemen mekanik. Daya efektif ini merupakan tenaga yang

menggerakkan poros engkol.

Ne = Ni. ηm ...............................

4. Pemakaian Bahan Bakar

1. Pemakain Bahan Bakar Indikator

Adalah jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk menghasilkan tekanan indikator.

...............................

2. Konsumsi bahan bakar spesifik efektif (F)

Adalah jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk menghasilkan kerja efektif.

...............................

3. Pemakain Bahan Bakar Tiap Jam

Fh = Fe. Ne ...............................

2.8. Perhitungan Neraca Panas

Persamaan keseimbangan neraca panas pada mesin adalah :

Qf = Qe + Qcool + Qeg + Qrest ...............................

1. Panas yang didapat dari pembakaran

Qf = Fh. Q1 (Kkal/jam) ...............................

Dimana :

Q1 = Nilai pembakaran terendah bahan bakar (Kkal/ kg)

Fh = Kebutuhan bahan bakar tiap jam

2. Panas yang berguna pada efektif mesin

Qe = 632. Ne (Kkal/jam) ...............................

3. Panas yang terbawa oleh media pendingin

Qcool = 0,31 Qf ...............................

4. Panas yang terbawa karena pancaran dan gesekan (sisa)

Qres = Qf – Qe – Qcool – Qeg ...............................

Kelebihan dan Kekurangan Mesin Bensin 4 tak dan 2 tak

KONSTRUKSI DASAR MESIN 2 TAK

Mesin 2 langkah hanya memerlukan satu kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu

siklus pembakaran.Campuran bahan bakar dan udara dikompresikan 2 kali setiap putaran.

Pada mesin 2 tak piston juga berfungsi sebagai katup.

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN MESIN 2 TAK

Keuntungan:

1. Pembakaran terjadi pada setiap putaran poros engkol, sehingga putaran poros engkol lebih

halus dan putaran mesin menjadi lebih halus.

2. Konstruksinya sederhana (tidak terdapat mekanisme katup)

3. Tenaga yang dihasilkan lebih besar

Kerugian:

1. Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkah tekanan kembali

gas buang lebih tinggi.

2. Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul gesekan antara ring piston dan

lubang, sehingga ring piston lebih cepat aus.

3. Mudah terjadi panas pada silinder karena lubang buang terdapat pada bagian silinder

4. Konsumsi bahan bakar dan pelumas lebih banyak

KONSTRUKSI DASAR MOTOR 4 TAK

Konstruksi Motor 4 tak

Mesin 4 tak memerlukan dua kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus

pembakaran di dalam silinder.Terdapat mekanisme katup.

KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN MOTOR 4 TAK

Keuntungan:

1. Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil, sehingga pemakaian bahan bakar lebih

hemat

2. Pada putaran rendah lebih baik dan panas lebih rendah

3. Langkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga efisiensi pemasukan lebih baik

Kerugian

1. Mekanisme katup lebih banyak, sehingga perawatannya lebih sulit

2. Suara mekanis lebih gaduh

3. Langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga keseimbangan putar tidak

stabil