mesin dua tak

6
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, yaitu langkah kompresi dan langkah ekspansi. Pada mesin ini tidak terdapat katup (in & out). Bahan bakar diatur melalui saluran- saluran yang terdapat di dinding silinder. Lubang-lubang ini dapat menutup dan membuka karena gerakan piston dalam ruang silinder. Prinsip Kerja 1. Langkah Hisap dan Langkah Kompresi Pada langkah ini dalam motor 2 tak terjadi 2 aksi berbeda yang terjadi secara bersamaan yaitu aksi kompresi yang terjadi pada ruang silinder atau pada bagian atas dari piston dan aksi hisap yang terjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah piston. Torak bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas) Pada saat saluran pembilasan tertutup mulai dilakukan langkah kompresi pada ruang silinder. Ruang dibawah piston menjadi vakum/hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang dibawah piston. Pada saat saluran hisap terbuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang engkol. Busi memercikan bunga api, sehingga campuran udara dan bahan bakar yang telah naik temperatur dan tekanannya menjadi terbakar dan meledak 2.Langkah Ekspansi dan Langkah Buang Pada langkah ini terjadi langkah usaha dan buang dengan waktu yang tidak bersamaan. Jadi langkah usaha dahulu kemudian saluran pembilasan dan saluran buang terbuka terjadi langkah buang. a. Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya daya dorong terhadap piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah). b. Sesaat setelah saluran hisap tertutup. Saluran bilas dan saluran buang terbuka maka campuran udara dan bahan bakar yang berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bias ke saluran buang c. Proses pembuangan sisa-sisa gas bahan bakar. 3. Komponen Utama 1. Kepala Silinder / Cylinder Head Cylinder Head dilengkapi dengan tutup kepala silinder. Kepala silinder (cylinder kead) terletak di atas blok mesin. Bagian bawah kepala silinder diberi bentuk cekung untuk ruang bakar. 2. Bagian Blok Silinder (cylinder block) merupakan bentuk dasar dari mesinDisana terdapat lubang silinder yang diberi lapisan khusus (cylinder liner) untuk mengurangi keausan silinder, karena gesekan naik turunnya torak atau piston. 3. Bagian Engkol (crank case) Bak engkol terletak di bawah blok silinder dan berfungsi sebagai tempat atau rumah dari komponen-komponen yang lain seperti: Poros engkol dan Batang torak Material yang Digunakan untuk Komponen Motor Bakar Bensin 2 Tak Kepala Silinder / Cylinder Head Kepala silinder terbuat dari cast iron atau almunium dengan maksud untuk mengurangi berat dan menambah panas radiasi Internal Combustion Engine Mesin Bensin Mesin Bensin 2 Tak Mesin Bensin 4 Tak Mesin Diesel Mesin Diesel 2 Tak Mesin Diesel 4 Tak Mesin Bensin 2

Upload: mia-kristina-damayanti

Post on 21-Dec-2015

42 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: Mesin Dua Tak

Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, yaitu langkah kompresi dan langkah ekspansi.

Pada mesin ini tidak terdapat katup (in & out).

Bahan bakar diatur melalui saluran-saluran yang terdapat di dinding silinder. Lubang-lubang ini dapat menutup dan membuka karena gerakan piston dalam ruang silinder.

Prinsip Kerja

1. Langkah Hisap dan Langkah KompresiPada langkah ini dalam motor 2 tak terjadi 2 aksi berbeda yang terjadi secara bersamaan yaitu aksi kompresi yang terjadi pada ruang silinder atau pada bagian atas dari piston dan aksi hisap yang terjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah piston. Torak bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik

mati atas) Pada saat saluran pembilasan tertutup mulai dilakukan langkah

kompresi pada ruang silinder. Ruang dibawah piston menjadi vakum/hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang dibawah piston.

Pada saat saluran hisap terbuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang engkol.

Busi memercikan bunga api, sehingga campuran udara dan bahan bakar yang telah naik temperatur dan tekanannya menjadi terbakar dan meledak

2. Langkah Ekspansi dan Langkah BuangPada langkah ini terjadi langkah usaha dan buang dengan waktu yang tidak bersamaan. Jadi langkah usaha dahulu kemudian saluran pembilasan dan saluran buang terbuka terjadi

langkah buang. a. Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya daya dorong terhadap piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah).b. Sesaat setelah saluran hisap tertutup. Saluran bilas dan saluran buang terbuka maka campuran udara dan bahan bakar yang berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bias ke saluran buangc. Proses pembuangan sisa-sisa gas bahan bakar.

3. Komponen Utama

1.Kepala Silinder / Cylinder HeadCylinder Head dilengkapi dengan tutup kepala silinder. Kepala silinder (cylinder kead) terletak di atas blok mesin. Bagian bawah kepala silinder diberi bentuk cekung untuk ruang bakar.

2.Bagian Blok Silinder (cylinder block) merupakan bentuk dasar dari mesinDisana terdapat lubang silinder yang diberi lapisan khusus (cylinder liner) untuk mengurangi keausan silinder, karena gesekan naik turunnya torak atau piston.

3.Bagian Engkol (crank case)Bak engkol terletak di bawah blok silinder dan berfungsi sebagai tempat atau rumah dari komponen-komponen yang lain seperti: Poros engkol dan Batang torak

Material yang Digunakan untuk Komponen Motor Bakar Bensin 2 Tak

Kepala Silinder / Cylinder HeadKepala silinder terbuat dari cast iron atau almunium dengan maksud untuk mengurangi berat dan menambah panas radiasi

Bagian Blok Silinder (cylinder block) Blok silinder (cylinder block) terbuat dari cast iron (besi tuang) atau almunium, tujuannya untuk mengurangi berat dan menambah panas radiasi

KELEBIHAN MOTOR BAKAR BENSIN 2 TAK Mesin 2 tak lebih bertenaga dibandingkan mesin 4 tak. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak. Rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua tak lebih baik dibandingkan

mesin empat tak. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.

KEKURANGAN MOTOR BAKAR BENSIN 2 TAK Efisiensi mesin bensin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin bensin empat tak atau boros Mesin bensin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two

stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin. Biaya operasional mesin bensin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin bensin empat tak. Mesin bensin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran

oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan. Pelumasan pada dinding silinder kurang sempurna (exhaust port), mengakibatkan usia suku

cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah. Aplikasi

Mesin sepeda motor. Mesin pada gergaji (chainsaw). Mesin potong rumput. Mobil salju. Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.

Internal Combustion

Engine

Mesin Bensin

Mesin Bensin 2 Tak

Mesin Bensin 4 Tak

Mesin Diesel

Mesin Diesel 2 Tak

Mesin Diesel 4 Tak

Mesin Bensin 2 Tak

Page 2: Mesin Dua Tak

Motor bakar bensin 4 tak merupakan motor pembakaran dalam yang memiliki 4 langkah piston / 2 putaran poros. Intake = langkah mesin pada keadaan ekspansi isobaricCompression = mengalami kompresi adiabatic. Saat terjadi pembakaran bahan bakar, keadaan menjadi iskhorisPower = ekspansi adiabaticExhaust = kembali ke proses isohoris dan kompresi isobaricCara Kerja Mesin Bensin 4 TakMesin empat tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. Sekarang ini, mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, pesawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah. Empat langkah tersebut meliputi, langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga dan langkah buang yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin bensin atau mesin diesel.

Prinsip kerja

Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :

TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).

TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).

Langkah kesatu Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar, dapat dilihat pada sistem pemasukan.

Langkah keduaPiston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi, pada mesin

bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar.

Langkah ketigaGas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses langkah yang menghasilkan tenaga.

Langkah keempat Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mengakibatkan gas hasil pembakaran terdorong keluar menuju saluran pembuangan. Proses selanjutnya di saluran pembuangan dapat dilihat pada sistem pembuangan

CARA KERJA MESIN BENSIN yang BENAR :Pertama Bensin dan Udara dimasukkan melalui lubang Intake , lalu terjadi Kompresi ( Piston naik ketitik mati atas ), pada saat Piston posisi di puncak terjadi pengapian ( oleh Spark Plug ) terjadi pembakaran / peledakan , Piston tertekan menuju Titik mati bawah , sisa pembakaran ( asap ) dikeluarkan melalui lubang Exhaust . Urutan proses ini berulang terus menerus selama mesin hidup. Dikatakan pembakaran sempurna karena pembakaran / peledakan terjadi saat Kompresi tertinggi ( Piston pada puncak ), sehingga terjadi daya putar Crankshaft terkuat.

Cara Kerja Mesin Bensin yang SALAH.

Pada saat campuran Udara dan Bensin dimasukkan melalui lubang Intake, lalu terjadi Kompresi tetapi sebelum Piston sampai puncak (baru sampai setengah atau tiga perempat ) telah terjadi pembakaran / peledakan. Piston tertekan menuju titik mati bawah , sisa pembakaran ( asap ) dikeluarkan melalui lubang Exhaust. Urutan ini berulang terus menerusselama mesin hidup . Dikatakan pembakaran kurang sempurna karena pembakaran / peledakan terjadi saat Kompresi belum tertinggi ( Piston belum sampai puncak ), sehingga daya putar Crankshaft lemah . Akibatnya yang paling mudah dirasa : terjadi ngelitik / knocking , tenaga mesin loyo , BBM boros , menimbulkan kerak arang dan lain lain resiko.Hal ini terjadi karena : Bahan bakar = Kualitas Bahan Bakar yang kurang baik/ kurang sesuai dengan kebutuhan Rasio Kompresi Timing Ignition : tidak tepat ( perlu penyetelan ulang ).Kerak arang : terlalu tebal (memicu penyalaan pembakaran sebelum waktunya).Beban : terlalu berat / melebihi kapasitas.Tanjakan : terlalu tinggi sudut tanjakannya.Lain lain : seperti keausan komponen dll. Untuk mengatasi kualitas bahan Bakar , ORCA POWER MAKER menawarkan solusi terbaik untuk meningkatkan  mutu / kualitas BBM dapat ditingkatkan secara maksimal sesuai kebutuhan mesin kendaraan dan menghasilkan daya dorong yang kuat serta pembakaran yang nyaris sempurna.

Mesin Bensin 4 Tak

Page 3: Mesin Dua Tak

Pada dasarnya komponen penyusun motor bakar baik untuk bensin maupun diesel adalah sama. Yang membedakan:1. Pada mesin bakar bensin terdapat busi dan karburator2. Sistem penyalaan yang digunakan adalah kompresi untuk mesin diesel dan

loncatan bunga api dari busi untuk mesin bensin Motor DieselMotor bakar diesel proses penyalaannya bukan dengan loncatan bunga api listrik. Pada langkah isap hanyalah udara segar yang masuk kedalam silinder. Pada waktu torak hampir mencapai TMA bahan bakar disemprotkan kedalam silinder.Terjadilah penyalaan untuk pembakaran, pada saat udara masuk kedalam silinder sudah bertemperatur tinggi.

Tujuan Penggunaan motor Dieseluntuk mendapatkan tenaga mekanik dari energi panas yang ditimbulkan oleh energi kimiawi bahan bakar, energi kimiawi tersebut diperoleh dari proses pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Suatu motor pembakaran dalam, dimana satu siklusnya membutuhkan dua langkah piston atau satu putaran poros engkol

Langkah 1 kompresiPiston dari Titik Mati Bawah (TMB) silinder terisi udara dan kedua katup masuk dan keluar tertutup, udara terjebak dan dikompresi di dalam

silinder.

Langkah 2 InjeksiPada akhir langkah kompresi, bahan bakar diinjeksikan dan pembakaran

terjadi.

Langkah 3 EkspansiGas hasil pembakaran mengakibatkan ekspansi dan piston bergerak mundur, kira – kira pada akhir langkah katup keluar terbuka, dan gas buang

keluar. Komponen mesin dan material yang digunakanCylinder Block biasanya terbuat dari besi cor kelabu. memiliki daya tahan aus yang cukup baik dan memiliki kekuatan yang baik. Hal ini diperlukan untuk menahan gaya-gaya yang diberikan Piston. Crankshaft / poros engkol pada mesin diesel harus kuat untuk menahan tekanan tinggi dan beban kejut. Biasanya terbuat dari baja tempa

PistonPiston dalam mesin diesel dapat terkena panas dan tekanan yang tinggi. Piston yang modern biasanya terbuat dari paduan aluminium.Tiga atau lebih piston ring terpasang. Ring atas disebut compression rings dan yang bawah disebut oil control ring.

Piston (torak)Piston dalam mesin diesel dapat terkena panas dan tekanan yang tinggi. Piston yang modern biasanya terbuat dari paduan aluminium.Tiga atau lebih piston ring terpasang. Ring atas disebut compression rings dan yang bawah disebut oil control ring.

Break Mean Efective Presure

Proses Termodinakmika

1. Langkah (0-1) adalah langkah hisap udara, pada tekanan konstan.2. Langkah (1-2) adalah langkah kompresi, pada keadaan isentropik.3. Langkah (2-3) adalah langkah pemasukan kalor, pada tekanan konstan.4. Langkah (3-4) adalah langkah ekspansi, pada keadaan isentropik.5. Langkah (4-1) adalah langkah pengeluaran kalor, pada tekanan konstan.6. Langkah (0-1) adalah langkah buang, pada tekanan konstan.

Mesin Diesel 2 Tak

Dimana:

Pr = Tekanan Efektif rata-rata, kg/cm2

Vs = Vol stroke/vol Langkah, cm3

z = Jumlah silindern = putaran poros engkol, rpma = 1 (untuk motor 4 langkah a = 0,5)N = daya motor / daya effektif, PS

Page 4: Mesin Dua Tak

1. Langkah Pemasukan. Pada langkah ini katup masuk membuka dan katup buang tertutup. Udara mengalir ke dalam silinder.2. Langkah Kompresi. Pada langkah ini kedua katup menutup, piston bergerak dari TMB ke TMA, menekan udara yang ada dalam silinder. Sesaat sebelum mencapai TMAbahan bakar diinjeksikan.3. Langkah Ekspansi. Karena injeksi bahan bakar ke dalam silinder yang bertemperatur tinggi, bahan bakar terbakar dan berekspansi menekan piston untuk melakukan kerja sampai piston

mencapai TMB. Kedua katup tertutup pada langkah ini. 4. Langkah Buang. Ketika piston hampir mencapai TMB, katup buang terbuka, katup masuk tertutup. Ketika piston bergerak

menuju TMA, gas sisa pembakaran keluar ruang bakar. Akhir langkah ini adalah ketika piston mencapai TMA. Siklus kemudian berulang lagi.

silinderFungsi : memindahkan tenaga panas ke tenaga mekanik, tempat bahan bakar dibakar dan daya ditimbulkanMaterial :- besi cor kelabu - Paduan aluminium (mesin kecil)

PistonFungsi : penyekat silinder sekaligus mentransmisikan tekanan gas hasil pembakaran ke crank throw. Material :- paduan aluminium - besi cor (mesin-mesin besar berkecepatan rendah) Piston biasanya dilengkapi dengan ring piston yang berfungsi sebagai penyekat gas hasil pembakaran agar tidak bocor ke dalam crankcase sekaligus juga berfungsi sebagai pengatur aliran oli untuk melumasi dinding silinder.

CranksafthFungsi : meneruskan daya dari torak kepada poros yang digerakkanMaterial : - steel forging - Besi cor nodular (mesin-mesin tugas ringan)Crankshaft dipasang pada blok mesin dan disangga oleh main bearing. Jumlah main bearing maksimum adalah jumlah silinder + 1. Crankshaft memiliki poros-poros eksentrik, yang biasa disebut crank throw.

Conecting RodFungsi : memindahkan gaya dari piston ke crankshaftMaterial : baja atau material paduan lainnya (aluminium, titanium, dll).Connecting rod terpasang pada piston dengan perantaraan piston pin yang terbuat dari baja. Piston pin biasanya berlubang untuk mengurangi beratnya.

Ylinder HeadFungsi : untuk menutup silinderMaterial : besi corCylinder head harus kuat dan kaku sehingga gaya-gaya dari gas hasil pembakaran yang beraksi ke cylinder head dapat didistribusikan secara merata ke blok mesin. Komponen-komponen cylinder head terdiri dari fuel injector dan komponen-komponen mekanisme katup.

Crank caseFungsi : - menyatukan silinder, piston dan poros engkol

- melindungi semua bagian yang bergerak dan bantalannya- merupakan reservoir bagi minyak pelumas

Material : - aluminium -cast iron

Mesin Diesel 4 Tak