MOTOR BAKAR DAN CARA KERJANYA

A. Beberapa Tipe Mesin Penghasil Daya

Tiga tipe mesin penghasil daya yang biasa digunakan dalam pertanian :

1. Motor listrik

2. Motor pembakaran luar

3. Motor pembakaran dalam.

1. Motor listrik

a. Keuntungan penggunaan motor listrik

~ Mudah cara menghidupkannya (sederhana)

~ Relatif lebih rapi dan bersih

~ Tidak terlalu berisik

~ Tidak ada polusi udara.

b. Kelemahan penggunaan motor listrik

~ Perlu sumber daya listrik dan kelengkapannya

~ Daya relatif kecil dibanding motor bakar

2. Motor pembakaran luar

Penghasilan dayanya :

a. Pembakaran air dalam ruang pembakaran menghasilkan uap air

(bertekanan tinggi)

b. Pembakaran bahan bakar (batu bara atau kayu) terus menerus

c. Efisiensi thermal rendah kehilangan panas pada dinding ruang bakar

d. Konstruksi relatif besar dan relatif berat

Contoh : Lokomotif uap atau turbin uap.

3. Motor pembakaran dalam

Perbedaan yang menonjol dari motor pembakaran dalam dibandingkandengan motor pembakaran luar :

~ Konstruksi : lebih ringan

~ Bahan bakar : bensin atau solar

~ Kelemahan : polusi udara sangat terasa.

Beberapa tipe motor pembakaran dalam

1) Tipe gerak bolak balik

Keuntungan :

~ Konstruksi mesin relatif kecil daya besar

~ Dapat dihidupkan dimana saja asal ada BBM dan udara

~ Efisiensi thermis tinggi usaha besar dan relatif irit BBM

~ Sistem pengaturan dan penyalaan relatif mudah

Kerugian :

~ Getaran yang ditimbulkan relatif besar suara gaduh

~ Pada ruangan yang terbatas polusi udara makin terasa

~ BBM tertentu beda dengan motor bakar luar.

2) Tipe gerak putar

Konstruksi sederhana disebut sebagai motor rotary Wankel.

Satu rotasi 2 x putaran poros engkol (4 langkah) & 1 x langkah usaha.

Daya yang dihasilkan kecil kurang berkembang.

Kelemahan :~ Sering terjadi kebocoran kompresi seal kadang kurang rapat

Kebaikan :

~ Getaran relatif kecil

~ Gerakan lebih seimbang.

3) Tipe turbin gas

Ciri-ciri umum :

~ Tingkat poros berlangsung berurutan

~ Putran relatif sempurna keseimbangan baik & getaran relatif kecil

~ PRM sangat tinggi 100.000 rpm; ukuran kecil daya besar

B. Daya Thermis MotorTeori Thermodinamika terdapat konversi antara panas yang dihasilkan

dengan daya mekanik yang ditimbulkan.

Penjelasan :

(a) Langkah pemasukan/penghisapan

Torak dari TMA TMB : campuran udara + bahan bakar masuk melalui

katub masuk

(b) Langkah kompresi

Katub masuk tertutup torak menuju TMA , setelah hampir mencapai

TMA terjadi percikan bunga api listrik pada busi

(karena tegangan yang sangat tinggi pada kedua

elektrodanya) timbul pembakaran

(c) Langkah ekspansi/kerja/usaha

Hasil pembakaran tekanan tinggi menekan torak bergerak menuju

TMB poros engkol berputar

dihasilkan KERJA

(d) Langkah pembuangan

Katub buang terbuka torak menuju TMA sisa pembakaran keluar

2. Kerja mesin diesel 4 langkah Gb. 4 menunjukkan proses pembakaran untuk menghasilkan daya putar

pada motor diesel 4 langkah.

Perbedaan langkah motor diesel 4 langkah terhadap motor bensin 4 langkah :

a. Bahan bakar : solar dengan titik bakar >>> bensin

b. Kompresi tinggi : yang dikompresi udara murni dengan perbandingan

20 : 1 ; tekanan hingga 60 atm ; suhu sekitar 500 C

c. Proses pembakaran : dengan cara memancarkan kabut bahan bakar ke

dalam udara bertekanan dan bersuhu tinggi tsb

hingga terjadi pembakaran & dihasilkan daya

d. Konstruksi : pada umumnya lebih besar dan lebih berat dari pada pada

motor bensin untuk mengatasi perbandingan kompresi

yang besar.

Campuran bahan bakar + udara sesuai dengan kompresi yang optimal akan

diperoleh kerja yang optimal atau

pembakaran yang sempurna.

Maka pada kepala torak dibuat ruang pembakaran dan proses pengapian

(gb. 5)

3. Kerja motor bensin 2 langkah Motor 2 langkah : ~ terjadi langkah usaha dalam waktu yang singkat

~ pada setiap 2 lagkah torak atau setiap gerak bolak baliktorak (setiap putaran poros engkol)

~ dibuat dengan sistem pendinginan udara (seperti gb.6)

Dua hal utama yang membedakan motor 2 langkah terhadap 4 langkah :

a. Tidak diperlukan katub-katub (katub hanya sangat sederhana) putaran motor yang tinggi sehingga sulit menggunakan katub masukdan buang untuk tempo gerakan yang relatif singkat.

b. Langkah pemasukan dan pembuangan hampir terjadi bersamaan.

C. Sistem Penyalaan

1. Sistem penyalaan motor bensin

Komponen utama penyalaan motor bensin : karburator dan busi.

Karburator menyalurkan aliran campuran bb + udara ke ruang pembakaran

Busi berfungsi memberikan loncatan bunga api listrik untuk penyalaan.

Beberapa hal dapat berpengaruh dalam proses penyalaan antara lain :

a. Perbandingan campuran bb + udara

b. Kepadatan campuran bb + udara

c. Jarak dari kedua elektroda busi

d. Jumlah molekul campuran pada sekitar elektroda busi

e. Suhu campuran dan kondisi operasi yang lain.

PENJELASAN :

~ ad a : campuran bb : udara = 0,06 – 0,12 : 1

~ ad b : untuk campuran miskin perlu tegangan besarTegangan yang disediakan hingga 10.000 – 20.000 volt.Tegangan efektif : 3.000 – 4.500 volt.

~ ad c : jarak kedua elektroda = 0,6 – 0,8 mmUntuk jarak yang terlalu jauh baik, tetapi perlu tegangan tinggi

mahal.

~ ad d : kondisi suhu sangat berpengaruh terhadap pembakaran sejumlah

molekul yang ada.

~ ad e : misal pada penempatan busi yang dekat dengan katub hisap

(motor 4 tak) atau pada bagian terpanas (dekat katub buang)

agar terhindar dari detonasi.

Gambar 8 sistem penyalaan konvensional, yang terdiri dari : baterai, kontak

penyalaan, tahanan R (dapat diubah-ubah), distributor, busi dan

kabel-kabel tegangan tinggi dan rendah.

Tahanan R dapat diganti dengan tahanan yang peka terhadap kenaikan suhu

untuk mengatur arus primer P agar naik terlalu tinggi.

Kumparan primer 100 – 180 lilitan (Np) dari bahan tembaga halus.

Kumparan sekunder sekitar 18.000 lilitan (Ns) dari bahan tembaga lebih halus.

Perbandingan Ns/Np = 100 - 180 atau 200 – 250 (dengan Np lebih kecil).

Penyalaan baterai :

2. Sistem penyalaan motor diesel terjadi apabila kondisi tekanan pada ruang bakar telah memungkinkan. saat itu terjadi penyemprotan bb melalui nosel dalam bnetuk kabut. penyemprotan bb saat sudut engkol pada posisi sekitar 30 – 40 derajad. gb 9. menunjukkan hubungan antara tekanan dan sudut poros engkol.

Periode pembakaran diupayakan dengan mengatasi kesesuaian lajukenaikan tekanan dan periode pembakaran yang relatif cepat.

Upaya yang perlu dilakukan :

a. Menggunakan perbandingan kompresi tinggi

b. Memperbesar tekanan dan suhu udara masuk

c. Memperluas volume silindermemperkecil perbandingan luas dinding

terhadap volume untuk mengurangi kerugian panas

d. Penyemprotan bb harus pada saat yang tepat & mengatur pemasukan

jumlah bb yang sesuai dengan kondisi pembakaran

e. Jenis bahan bakar (bb) baik

f. Membuat gerakan udara turbulen penyempurnaan proses pencampuran

bb - udara

g. Memperbesar kemungkinan bertemunya bb dan oksigen dari udara.

__oo0oo__