FOUR STROKE ENGINE ( MESIN 4 LANGKAH )

Four stroke engine adalah engine yang bekerja menghasilkan sebuah tenaga membutuhkan

empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi crankshaft (720° putaran crankshaft ), dan

satu kali putaran camshaft (360° putaran camshaft). Empat langkah piston tersebut disebut siklus.

Penjabaran siklus 4 langkah adalah :

SUCTION STROKE ( LANGKAH HISAP )

Langkah hisap bertujuan untuk memasukkan campuran

kabut udara – bahan bakar ke dalam silinder. Sebagaimana

tenaga engine tergantung dari jumlah bahan-bakar yang

terbakar selama proses pembakaran.

Prosesnya adalah ;

1. Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju

Titik Mati Bawah (TMB).

2. Intake valve terbuka, campuran kabut bahan bakar dan

udara terhisap masuk ke dalam silinder.

3. Crankshaft berputar 180°.

4. Camshaft berputar 90°.

5. Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan

bakar masuk ke silinder.

LANGKAH KOMPRESI

Dimulai saat intake valve menutup dan piston terdorong ke

arah ruang bakar akibat momentum dari crankshaft dan

flywheel. Langkah kompresi bertujuan untuk

meningkatkan temperatur dan tekanan sehingga campuran

udara-bahan bakar dapat bersenyawa.

Prosesnya sebagai berikut :

1. Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA Valve

Intake menutup, Valve Exhaust tetap tertutup

2. Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah

pembakaran (combustion chamber)

3. Sekitar 15° sebelum TMA , busi mulai menyalakan

bunga api dan memulai proses pembakaran

4. Crankshaft mencapai satu rotasi penuh (360°)

5. Camshaft mencapai rotasi 180°

LANGKAH TENAGA

LANGKAH BUANG

Dimulai ketika campuran udara/bahan-bakar diyalakan oleh

busi. Dengan cepat campuran yang terbakar akan merambat

dan terjadilah ledakan yang tertahan oleh dinding kepala

silinder sehigga menimbulkan tendangan balik bertekanan

tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore.

Gerakan linier dari piston dirubah menjadi gerak rotasi oleh

crankshaft. Enersi rotasi diteruskan sebagai momentum

untuk menghasilkan tenaga, counter balance weight pada

crankshaft membantu piston melakukan siklus berikutnya.

Prosesnya sebagai berikut :

1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar.

2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB.

3. Intake valve menutup penuh, sedangkan menjelang

akhir langkah usaha valve buang mulai sedikit

terbuka.

4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston

menjadi energi rotasi crankshaft.

5. Putaran Crankshaft mencapai 540°.

6. Putaran Camshaft mencapai 270°.

Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar

dari silinder menuju pipa knalpot.

Prosesnya sebagai berikut :

1. Counter balance weight pada crankshaft memberikan

gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke

MA

2. Valve Exhaust terbuka Sempurna, Valve Intakelet

menutup penuh

3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston

melalui port exhausthaust menuju knalpot

4. Crankshaft melakukan 2 rotasi penuh (720°).

5. Camshaft menyelesaikan 1 rotasi penuh (360°)

OVERLAPPING

Overlap adalah sebuah kondisi dimana kedua valve intake dan exhaust berada dalam posisi

sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal langkah hisap.

Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam engine . Adanya hambatan dari kinerja mekanis

valve dan inersia udara di dalam manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka valve

masuk sebelum piston mencapai TMA di akhir langkah buang untuk mempersiapkan langkah hisap.

Dengan tujuan untuk menyisihkan semua gas sisa pembakaran, valve buang tetap terbuka

hingga setelah TMA. Derajat overlaping sangat tergantung dari desain engine dan seberapa

cepat engine bekerja.

Manfaat dari proses overlaping :

1. Sebagai pembilasan ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran.

2. Pendinginan suhu di ruang bakar.

3. Membantu exhaust scavanging (pelepasan gas buang).

4. Memaksimalkan proses pemasukkan bahan-bakar.

KEUNTUNGAN MESIN 4 LANGKAH

- Karena setiap langkah kerja prosesnya berdiri sendiri-sendiri sehingga lebih presisi, efisien

dan stabil, jarak putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar (500-10000 rpm).

- Konsumsi bahan bakar lebih hemat.

- Panas engine lebih dapat didinginkan oleh sirkulasi oli.

- Langkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga efisiensi pemasukan dan

tekanan efektif rata-rata lebih baik

KERUGIAN MESIN 4 LANGKAH

- Komponen dari mekanisme valve lebih banyak, sehingga perawatan lebih sulit.

- Suara komponen mekanis kepala silinder lebih gaduh

- Kurang baik dalam akselerasi

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

stabil, perlu jumlah silinder lebih dari satu dan sebagai peredam getaran.

TWO STROKE ENGINE ( MESIN 2 LANGKAH )

Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi

dua Langkah piston. Untuk mendapatkan 1 kali tenaga hasil dari pembakaran, engine 2 tak

memerlukan 2 kali gerakan piston naik dan turun, dengan sekali putar poros engkol . Penjelasan

langkah pada engine 2 langkah yaitu.

Langkah kesatuPiston bergerak dari TMA ke TMB.

1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.

2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.

3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.

4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.

5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar

Langkah keduaPiston bergerak dari TMB ke TMA.

1. Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi.

2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.

3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam

ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.

KEUNTUNGAN :

- Proses pembakaran terjadi setiap putaran poros engkol, sehintakegga putaran poros engkol

lebih halus untuk itu putaran lebih rata.

- Tidak memerlukan valve, komponen part lebih sedikit, perawatan lebih mudah dan relatif

murah

- Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil sehingga menghasilkan gerakan

yang halus

- Bila dibandingkan dengan engine empat langkah dalam kapasitas yang sama, tenaga

yang dihasilkan lebih besar.Proses pembakaran terjadi 2 kali, sehintakegga tenaga lebih

besar

KERUGIAN :

- Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkah tekanan

kembali gas buang lebih tinggi.

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

dan lubang akibatnya ring piston akan lebih cepat aus.

- Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka akan mudah timbul panas.

- Putaran rendah sulit diperoleh.

- Konsumsi pelumas lebih banyak karena membutahkan oli samping untuk melumasi poros

engkol.

DIESEL ENGINE

Mesin/motor diesel (diesel engine) merupakan salah satu bentuk motor pembakaran dalam

(internal combustion engine) di samping motor bensin dan turbin gas. Motor diesel disebut dengan

motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya

diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar, bukan diakibatkan oleh percikan bunga api

listrik dari busi. Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel

tidak sama dengan motor bensin. Pada motor bensin campuran bahan bakar dan udara melelui

karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel

yang diisap oleh torak dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara

tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak

mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu

dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala

dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar

sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC. Meskipun

untuk motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam

motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan

pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai

sifat dapat terbakar sendiri (self ignition).

WANGKEL ( ROTARY ) ENGINE

Mesin wankel (wankel engine) atau biasa disebut denganmesin 3-tak Mesin ini termasuk ke dalam klasifikasi Rotary Combustion Engines (RCE), karena mesin wankel tidak menggunakan ruang silinder seperti motor bakar pada umumnya, melainkan menggunakan rotor segitiga (Reuleaux Triangle) yang berputar secara rotasi yang digerakkan oleh Poros. Selain rotor segitiga, terdapat rumah rotor yang berbentuk oval, atau dalam bahasa teknik disebut epitrochoid. Rumah rotor tersebut berfungsi sebagai ruangan untuk proses hisap, kompresi, Usaha dan buang sekaligus di dalam sebuah ruangan. ika kita telah lebih lagi, maka mesin wankel akan menghasilkan 3 langkah tenaga dalam satu kali putaran penuh pada mesin, maka 6 kali lebih cepat menghasilkan tenaga dibandingkan motor bakar 4 langkah pada satu kali putaran penuh mesin dan 3 kali lebih cepat menghasilkan tenaga dibandingkan motor bakar 2 langkah pada satu kali putaran penuh mesin.