2-motor bakar-2
DESCRIPTION
yesTRANSCRIPT
-
Penggerak Mula
-
Motor Bensin
(Spark Ignition Engine )
Penyalaan dilakukan dengan menggunakan
busi (spark plug) yang mengeluarkan bunga api
pada akhir langkah kompresi.
Untuk motor bensin konvensional diperlukan
karburator untuk mencampur bahan bakar dan
udara dalam ukuran yang tepat.
Yang dihisap dan dikompresi adalah campuran
gas (bahan bakar & udara).
-
Karburator
-
Pengaturan daya/
power dilakukan dengan
mengubah jumlah
campuran gas dengan
pembukaan katup throttle
pada karburator.
Siklus idealnya adalah
siklus Otto di mana
proses pembakarannya
dianggap berlangsung
sangat cepat sehingga
perubahan volume
selama proses
pembakaran sangat kecil
sekali.
-
Motor Diesel
(Compression Engine )
Penyalaan dilakukan dengan menginjeksikan
bahan bakar ke dalam silinder yang bertekanan
dan bertemperatur tinggi dengan menggunakan
injektor. Karena temperatur dalam silinder lebih
tinggi dari pada titik nyala bahan bakar maka
pembakaran dapat terjadi.
Yang dihisap dan dikompresi adalah udara saja.
Pencampuran bahan bakar dan udara dilakukan
di dalam silinder.
-
Injector
-
Pengaturan daya
dilakukan dengan
mengubah jumlah bahan
bakar yang masuk dalam
silinder.
Siklus ideal untuk motor
kecepatan rendah adalah
siklus Diesel dimana
proses pembakarannya
berlangsung relatif
lambat sehingga
perubahan volume cukup
besar perubahan
tekanan sangat kecil
(konstan).
-
Untuk motor kecepatan tinggi
siklusnya adalah siklus Dual dimana
proses pembakaran pada awalnya
berlangsung sangat cepat (volume
konstan) dan kemudian lebih lambat
(tekanan konstan).
-
Perbandingan Motor Bensin (SIE)
dan Motor Diesel (CIE )
Item SIE CIE
Rasio kompresi
Tekanan akhir kompresi
Bahan bakar
Berat mesin
Harga mesin
Biaya operasi
Biaya perawatan
Volume maksimum
Daya maksimum
Efisiensi puncak
6 12
10kg/cm2
bensin, gas
ringan
murah
mahal
murah
kecil
putaran tinggi
rendah
12 24
25 kg/cm2
diesel fuel
berat
mahal
murah (?)
mahal
besar
putaran rendah
tinggi
-
Siklus ideal motor bakar
fluida kerja adalah gas ideal dengan komposisi
kimia tetap.
proses pembakaran bisa dianggap sebagai
proses penambahan kalor dihisap dan
dikompresi adalah udara saja.
proses pembuangan gas bisa dianggap sebagai
proses pembuangan kalor.
Asumsi-asumsi:
-
Motor Bensin
1-2: langkah kompresi
secara isentropis.
2-3: langkah penambahan
kalor secara isokhorik
(volume konstan).
3-4: langkah ekspansi/kerja
secara isentropis.
4-1: langkah pembuangan
kalor secara isokhorik.
-
Apabila kalor jenis fluida kerja
bisa dianggap konstan maka,
qc = cv(T3 T2)
qe = cv(T4 T1)
wnet =qc qe
t=wnet
qc= 1
(T4 T1)
(T3 T2)= 1
T4
T3
(1 T1 / T4)
(1 T2 / T3)
Kalor yang dibuang :
Kerja bersih/netto :
Efisiensi termal :
Kalor yang disuplai :
-
langkah 1 2:
T1v1k1 = T2v2
k1 T2
T1=
v1
v2
k1
langkah 3 4:
T3v3k1 = T4v4
k1 T3
T4=
v4
v3
k1
Karena:
v1
v2=v4
v3
T2
T1=
T3
T4
T1
T4=
T2
T3
t = 1 T4
T3= 1 1
T3/T4=1 1
v4/v3k1
=1 1rc
k1
-
dimana rc adalah rasio kompresi yang
merupakan perbandingan antara volume
silinder pada TMB dan TMA. Untuk motor
bensin rasio kompresi berkisar antara 712.
Dari persamaan di
atas dapat dikatakan
semakin besar rasio
kompresi maka
efisiensi termalnya
semakin tinggi.
-
Motor Diesel
(Diesel Cycle)
1-2: langkah kompresi secara
isentropis.
2-3: langkah penambahan
kalor secara isobaris (tekanan
konstan).
3-4: langkah ekspansi/kerja
secara isentropis.
4-1: langkah pembuangan
kalor secara isokhorik.
-
Apabila kalor jenis fluida
kerja bisa dianggap konstan
maka,
Kalor yang dibuang :
Kerja bersih/netto :
Efisiensi termal :
Kalor yang disuplai : qc = cp(T3 T2)
qe = cv(T4 T1)
wnet =qc qe
t=wnet
qc= 1
cv(T4 T1)
cp(T3 T2)= 1 1
k
T1
T2
(T4/T1 1)
(T3/T2 1)
-
langkah 1 2:
langkah 3 4:
T1v1k1 = T2v2
k1 T2
T1=
v1
v2
k1
= r ck1
T3v3k1 = T4v4
k1 T4
T3=
v3
v4
k1
=v3
v2
v2
v4
k1
=r fr c
k1
di sini rf adalah rasio cut-off yang merupakan
perbandingan volume akhir dan volume awal
langkah pembakaran (penambahan kalor).
-
langkah 2 3
langkah 4 1:
Sehingga,
T2
v2=
T3
v3
T3
T2=
v3
v2= r f
T4
T1=
T4
T3
T3
T2
T2
T1=
r f
rcr frc
k1
t = 1 1k
1r c
k1 r fk 1
r f 1
-
Dari persamaan di atas, pada rc tertentu kenaikan rf
akan menurunkan efisiensi termal. Sehingga pada
suatu rc tertentu bila dibandingkan dengan motor
bensin, efisiensi termal motor diesel lebih kecil.
Tetapi di sini yang perlu
diperhatikan, karena rasio
kompresi dalam motor
diesel lebih tinggi dari
motor bensin (berkisar
1224) maka efisiensi
puncak motor diesel lebih
tinggi dari motor bensin.
rf
-
Motor Diesel Kecepatan Tinggi
(Dual Cycle)
Efisiensi termal :
t = 1 1r c
k1 rpr fk 1
(rp 1) + krp(r f 1)
di sini rp adalah rasio tekanan
p3 dan p2.