motor bakar guru 1020 0102
DESCRIPTION
njjooTRANSCRIPT
Engine
Engine
Motor BakarTujuan Instruksional Umum :
Peserta training dapat mengetahui dengan jelas apa yang dimaksud dengan motor bakar.
Tujuan Instruksional Khusus :
1. Peserta training dapat menjelaskan sistem pada motor bensin 4 tak dan 2 tak.
2. Peserta training dapat menjelaskan sistem pada motor diesel 4 tak dan 2 tak.
3. Peserta training dapat menjelaskan secara umum perbedaan antara motor bakar bensin dan motor bakar diesel.
4. Peserta training dapat menjelaskan apa yang dimaksud dengan rotary engine.
Waktu
:
240 menit
Alat bantu
:
1. OHP
2. Transparant
3. Alat peraga rotary engine
4. Papan tulis dan kelengkapannya
Kepustakaan
:
1. Automotive Mechanic
2. Training Material Toyota Step I
Struktur materi
Instruktur Guidance
Tahapan MengajarMetodeAlat bantuWaktu
1. Mentality
2. Motivasi
1.1 Apa yang dimaksud dengan motor bakar ?
3. Elaborasi
Instruktur menjelaskan :
3.1 Pengertian motor bakar
3.2 Motor bensin
3.3 Motor diesel
3.4 Mekanisme katup
3.5 Metode menggerakkan katup
3.6 Komponen mekanisme katup
3.7 Valve timing diagram
3.8 Celah katup
3.9 Hidrolic valve lifter
3.10 Motor Rotary
4. Konsolidasi
Memberikan kesempatan tanya
5. Evaluasi
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Ceramah
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Transparant
Soal
5 menit
5 menit
15 menit
45 menit
60 menit
30 menit
15 menit
30 menit
20 menit
10 menit
15 menit
30 menit
20 menit
60 menit
Test kompetensi
1. Sebutkan definisi motor bakar ?
2. Jelaskan bagaimana terjadinya energi panas ?
3. Sebutkan jenis-jenis motor bakar ?
4. Jelaskan prinsip kerja motor bakar bensin 4 tak dan 2 tak ?
5. Jelaskan 5 perbedaan motor bensin dan motor diesel ?
6. Hal-hal apa saja yang mempengaruhi kemampuan mesin, sebutkan ?
7. Diketahui diameter silinder 91 mm, langkah piston 104 mm, jumlah silinder 4, volume ruang bakar 1/20 volume langkah, berapa total displacement dan perbandingan kompresinya ?
8. Sebutkan type mekanisme katup ?
9. Sebutkan metode menggerakkan katup ?
10. Sebutkan komponen-komponen mekanisme katup ?
11. Apa yang dimaksud dengan :
a. Mekanisme katup
b. Katup melayang
c. Katup macet
d. Diagram katup
e. Celah katup
f. Valve overlaping
12. Kapan valve overlap terjadi ?
MOTOR BAKAR
Definisi motor bakar :
Suatu mekanisme / konstruksi mesin yang merubah energi panas menjadi energi mekanis
Bagaimana dapat terjadinya energi panas :
Terjadinya energi panas karena adanya proses pembakaran, adanya bahan bakar, udara dan adanya suatu sistem pengapian.
Bagaimana dapat terjadinya perubahan energi panas menjadi energi mekanik :
Dengan adanya suatu konstruksi mesin sehingga memungkinkan terjadinya siklus kerja mesin untuk usaha dan tenaga dorong dari hasil ledakan pembakaran diubah oleh konstruksi mesin menjadi energi mekanik atau tenaga penggerak.
Jenis Motor Bakar
1.Motor pembakaran luar (External combustion chamber)
Motor pembakaran luar adalah suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energi panas dilakukan diluar dari mekanisme / kontruksi mesin. Dari ruang pembakaran energi panas tersebut dialirkan ke kontruksi mesin melalui media penghubung lagi .
Contohnya :
- Mesin uap / turbin uap
- Mesin nuklir / turbin nuklir.
2.Motor pembakaran dalam (Internal combustion chamber)
Motor pembakaran dalam suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energi panas di mana dilakukan di dalam kontruksi mesin itu sendiri dan tempat terjadinya proses pembakaran itu disebut ruang bakar ( combustion chamber ).
Contohnya :
- Motor bensin
- Motor diesel
- Mesin JetPrinsip kerja, motor bakar dalam melakukan siklus kerjanya dibagi menjadi :
A.Prinsip kerja motor 4 takB.Prinsip kerja motor 2 takA.Prinsip kerja motor 4 tak
Dimana setiap dua kali putaran poros engkol atau empat kali gerakan turun dan naik piston menghasilkan satu kali langkah usaha.
B.Prinsip kerja motor 2 tak
Dimana setiap satu kali putaran poros engkol atau dua kali gerakan turun dan naik piston menghasilkan satu kali langkah.
MOTOR BAKAR BENSIN (MOTOR BENSIN)
Langkah kerja motor bakar bensin 4 tak
1. Langkah Hisap
- Piston bergerak dari TMA ke TMB
- Katup hisap membuka
- Karena piston bergerak ke bawah maka di dalam ruang silinder timbul kevacuman sehingga campuran antara udara dan bensin terhisap masuk ke dalam silinder.
2. Langkah Kompresi
- Akhir dari langkah hisap
- Piston bergerak dari TMB ke TMA
- Kedua katup menutup
- Karena piston bergerak ke atas maka campuran udara dan bahan bakar yang berada di dalam silinder tertekan ke atas dan ditempatkan di dalam ruang bakar
3. Langkah Usaha
- Akhir dari langkah kompresi
- Sesaat piston belum mencapai TMA busi memercikan bunga api listrik ke dalam ruang bakar, sehingga campuran udara dan bensin yang sudah dipampat-kan akan terbakar dan akan menimbulkan tenaga gerak atau mekanik.
4.Langkah buang
- Akhir dari langkah usaha
- Piston bergerak dari TMB ke TMA
- Karena piston bergerak keatas maka gas hasil pembakaran di dalam silinder akan terdorong ke luar melalui katup buang.
Catatan :
Pada saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka sedikit (valve over lap) yang berfungsi sebagai langkah pembilasan (campuran udara bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran)
Langkah kerja motor bakar bensin 2 tak.
1.Langkah kompresi dan langkah hisap.
- Torak bergerak dari TMB ke TMA
- Pada saat saluran pembiasan tertutup mulai dilakukan Langkah kompresi
- Pada saat saluran hisap membuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang poros engkol
2.Langkah usaha dan buang
Sebelum piston mencapai TMA,busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akan terbakar dan menyebabkan timbulnya daya dorong, sehingga piston akan bergerak dari TMA ke TMB.
Sesaat saluran hisap tertutup dan saluran bilas dan saluran buang membuka.
maka campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bilas ke saluran buang
MOTOR BAKAR DIESEL ( MOTOR DIESEL )
A. Langkah kerja motor diesel 4 tak
1. Langkah hisap
- Piston bergerak dari TMA ke TMB
- Katup masuk membuka
- Karena piston bergerak ke bawah maka di dalam silinder terjadi kevacuman sehingga udara bersih akan mengalir masuk ke dalam melalui katup masuk.
2. Langkah kompresi
- Piston akan bergerak dari TMB ke TMA kedua katup menutup karena piston bergerak keatas maka udara bersih di dalam silinder akan terdorong dan dipampatkan di ruang bakar, akibatnya tekanan dan temperature udara menjadi tinggi.
3. Langkah Usaha
Pada langkah ini terjadi dua proses pembakaran.
a. Pembakaran awal :
- Sebelum piston mencapai TMA, injector akan mengabutkan bahan bakar dan akan bercampur dengan udara yang bertekanan dan bertemperatur tinggi
( 7000 - 9000 C, 70 - 90 kg/cm2 ).
b. Pembakaran Sempurna
- Karena tekanan dan temperatur yang tinggi maka bahan bakar akan terbakar dengan sendirinya. Hal ini akan menimbulkan daya dorong sehingga piston akan bergerak dari TMA ke TMB
4. Langkah buang
Piston bergerak dari TMB ke TMA katup buang membuka karena piston bergerak ke atas maka gas sisa hasil pembakaran akan terdorong ke luar melalui katup buang.
B. Langkah motor bakar diesel 2 (dua) tak.
(A) (B) (C) (D)
Keterangan :
A. Udara masuk
C. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang gas.
B. Udara dikompresikanD. Gas bekas keluar
1. Langkah kompresi dan hisap
Piston bergerak dari TMB ke TMA, saluran masuk membuka sehingga udara bersih masuk ke dalam, sesaat setelah saluran hisap menutup dan saluran buang menutup maka mulai dilakukan langkah kompresi hingga tekanan udara mencapai 70 - 90 kg/cm2.
2. Langkah usaha dan buang
Sebelum piston mencapai TMA injector akan mengabutkan bahan bakar dan ini sebagai proses pembakaran awal, karena bahan bakar bercampur dengan udara bersuhu dan bertekanan tinggi maka akan terjadi proses pembakaran sempurna. Akibatnya akan mendorong piston bergerak dari TMA ke TMB. Sesaat piston belum mencapai TMB katup buang sudah mulai membuka. Dan bila saluran hisap membuka maka udara bersih akan membantu mendorong gas sisa hasil pembakaran keluar.
Perbandingan antara motor 4 tak dan 2 tak
Motor 4 TakMotor 2 Tak
Prinsip kerja2 kali putaran poros engkol 1 kali usaha
1 kali putaran poros engkol menghasilkan 1 kali usaha
Mekanisme KatupLebih rumitTidak mengunakan mekanisme katup
Putaran rpm yang dihasilkanLebih lambatLebih cepat
Sistem pelumasan mesinTidak mengunakan oli sampingMengunakan oli samping untuk melumasi ruang engkol
Suara yang dihasilkan karena hasil pembakaranLebih halusLebih kasar
Tingkat polusi yang ditimbulkanLebih kecilLebih besar
Pengunaan mesin untuk
jenis kendaraanMobilMotor
Perbandingan antara Motor Diesel dengan Motor Bensin
Motor BensinMotor Diesel
Bahan bakar yang di-gunakanBensinSolar
Jenis yang dikompresikanCampuran udara dan bensinUdara bensin
Sistem pembakaranMengunakan busiPembakaran sendiri
Tingkat perbandingan kompresiLebih rendahLebih tinggi
Momen / torsi yang di-hasilkanLebih kecilLebih besar
Getaran dan suara yang timbul karena proses pembakaranLebih halusLebih kasar
Harga bahan bakar yang dipakaiLebih mahalLebih murah
Tingkat harga perawatan mesinLebih murahLebih mahal
MEKANISME KATUP
Pada sistem motor bakar 4 tak untuk memasukkan campuran bahan bakar dan membuang gas sisa hasil pembakaran maka di dalam silinder diperlukan adanya katup masuk dan katup buang. Untuk mengontrol kapan katup masuk dan kapan katup buang menutup atau membuka disebut mekanisme katup
Jenis-jenis mekanisme katup
Tipe Over Head Valve
Mekanisme katup ini sederhana dan dapat diandalkan.
Penempatan camshaftnya pada blok silinder, dibantu oleh :
1. Valve lifter2. Push rod3. Rocker arm
Tipe Over Head Camshaft
Camshaft ditempatkan pada kepala si-linder, dan camshaft langsung meng-gerakkan rocker arm tanpa melalui lifter dan push rod Keuntungan OHC :
Berat bagian yang bergerak menjadi berkurang Kemampuan pada kecepatan tinggi cukup baik, karena katup-katup membuka dan menutup lebih tetap (stabil)
Kerugian OHC :
- Lebih rumit dibandingkan dengan OHV Tipe Double Over Head Camshaft
Pada kepala silinder terdapat dua camshaft, yang satu untuk menggerak-kan katup masuk, dan yang lainnya menggerakkan katup buangCamshaft membuka dan menu-tup katup secara langsung, dan tidak memerlukan rocker armKeuntungan DOHC :
Berat bagian yang bergerak menjadi berkurang Kemampuan pada kecepatan tinggi cukup baik, karena katup-katup membuka dan menutup lebih presisi
Kerugian DOHC :
Konstruksi sangat rumit
Harganya mahal atau biaya produksi mahal
Untuk tipe DOHC biasanya menggu-nakan multi valve, dimana setiap satu silinder menggunakan 2 buah katup masuk dan 2 buah katup buang
Keuntungan penggunaan multi valve dibandingkan dengan single valve :
a. Beban katup lebih kecil
Karena kepala katup cenderung lebih kecil sehingga mengurangi beban katup dan umur katup cenderung lebih lama
b. Ruang buka lebih besar
Dengan menggunakan dua buah katup masuk atau katup buang secara bersamaan, otomatis jumlah campuran udara dan bahan bakar lebih banyak dan pada saat langkah buang gas sisa hasil pembakaran lebih mudah terbuang
c. Efisiensi lebih tinggi
Tenaga yang dihasilkan cenderung lebih besar karena dengan banyak-nya campuran udara dan bahan bakar yang masuk menyebabkan tinggi-nya tekanan kompresi, sehingga pembakaran menjadi lebih sempurna
Kerugian penggunaan multi valve dibandingkan single valve :
a. Konstruksi lebih rumit
b. Membutuhkan dua buah camshaft
c. Suara mesin cenderung lebih kasar
d. Untuk yang non hidrolis penyetelan katup lebih lama
METODE MENGGERAKKAN KATUP
Camshaft digerakkan oleh crankshaft dengan beberapa metode. Berikut ini metode-metode menggerakkan katup :
Timing Gear
Metode ini digunakan pada mekanisme katup jenis OHV (Over Head Valve).
Keuntungan :
- Lebih kuat dan tahan lama.
Kerugian :
- Menimbulkan bunyi yang besar.
Timing Chain
Metode ini digunakan pada mekanisme katup jenis OHV (Over Head Valve) dan OHC (Over Head camshaft).
Keuntungan :
Menimbulkan bunyi yang lebih kecil
dibanding tipe timing gear.
Kerugian :
Umur lebih pendek dibanding tipe
timing gear.
Timing Belt
Metode ini digunakan pada mekanisme katup jenis OHC (Over Head camshaft) dan DOHC (Double Over Head Camshaft).
Timing belt terbuat dari fiberglass yang diperkuat dengan karet sehingga mem-punyai daya renggang yang baik dan hanya mempunyai penguluran yang ke-cil karena panas.
Keuntungan :
Tidak menimbulkan bunyi.
Tidak memerlukan pelumasan.
Kerugian :
Umur lebih pendek dibanding tipe timing chain.
KOMPONEN-KOMPONEN MEKANISME KATUP
Poros Nok
Poros nok berfungsi untuk menggerak-kan mekanisme katup, pompa oli, pom-pa bahan bakar dan distributor.
Pengangkat Katup
Pengangkat katup (valve lifter) berfungsi untuk meneruskan gerakan camshaft ke push rod.
Pada mesin yang menggunakan lifter konvensional celah katupnya harus di-stel, tetapi ada mesin yang mengguna-kan hydraulic lifter tidak perlu melaku-kan penyetelan celah katup karena ce-lahnya selalu 0 mm.
Batang Penekan
Batang penekan (push rod) berfungsi untuk meneruskan gerakan lifter ke rocker arm. Rocker Arm dan Shaft
Rocker arm berfungsi untuk menekan katup saat tertekan ke atas oleh push rod.
Rocker arm dilengkapi skrup dan mur pengunci untuk penyetelan celah katup.Pada mesin yang menggunakan lifter hidraulis tidak dilengkapi skrup dan mur pengunci
Katup
Katup terbuat dari baja khusus (special steel). karena katup berhubungan deng-an tekanan dan temperatur tinggi
Pada umumnya katup masuk lebih besar dari katup buang. Agar katup menutup rapat pada dudukannya, maka permukaan sudut katup (valve face angle) dibuat pada 44,5 atau 45,5 Pegas Katup
Pegas katup (valve spring) digunakan untuk menutup katup
Pada umumnya mesin menggunakan 1 pegas untuk tiap katupnya, tetapi ada juga yang menggunakan 2 pegas.
Penggunaan pegas yang jarak pitchnya berbeda (uneven pitch spring) / pegas ganda (double spring) adalah untuk mencegah katup melayang Katup melayang adalah gerakan katup yang tidak seirama dengan gerakan cam saat putaran tinggi.Pegas dengan jarak pitch berbeda tipe asymetrical dipasang dengan bagian yang lebih renggang pada posisi atas
Dudukan Katup
Dudukan katup (valve seat) dipasang dengan jalan dipres pada kepala silin-der. Valve seat berfungsi untuk dudukan katup sekaligus memindahkan panas dari katup ke kepala silinder.
Dudukan katup terbuat dari baja khusus tahan panas dan aus.
Lebar persinggungan katup adalah
1,2 1,8 mm. Bushing Pengantar Katup dan Oil Seal
Bushing penghantar katup terbuat dari besi tuang dan berfungsi untuk meng-arahkan katup agar duduk tepat pada valve seat. Gerakan katup yang tidak lembut atau batang katup yang macet pada bushing penghantar katup disebut katup macet (valve stinking).
Oil seal berfungsi untuk mencegah oli mesin masuk ke ruang bakar melalui bushing katup, bila oil seal rusak akan menyebabkan oli masuk ke dalam ruang bakar, akibatnya oli menjadi boros. Biasanya lebih mudah masuk ke ruang bakar melalui katup masuk
VALVE TIMING DIAGRAM
Valve timing diagram adalah diagram waktu kerja katup
Valve timing diagram dipengaruhi oleh bentuk cam dan celah katup.
Valve overlap adalah saat dimana katup hisap (intake valve) dan katup buang (exhaust valve) sama-sama membuka. Valve overlap berfungsi sebagai langkah pembilasan (campuran udara bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran). Valve overlap terjadi saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap. Overlap yang besar menghasilkan kemampuan kecepatan tinggi yang lebih baik, tetapi idling menjadi kurang stabil.
Lamanya katup hisap (intake valve) membuka = 6 + 180 + 40 = 226
Lamanya katup buang (exhaust valve) membuka = 31 + 180 + 9 = 220
Lamanya valve overlap = 6 + 9 = 15
CELAH KATUP
Celah katup adalah celah yang terdapat pada mekanisme katup (dari camshaft sampai katup)
Apabila tidak terdapat celah katup akan menyebabkan katup tidak menutup rapat saat mesin panas, karena pada komponen-komponen mekanisme katup terjadi pemuaian Pada mekanisme katup DOHC (Double Over Head Camshaft) katup distel dengan menggunakan adjusting shim (shim penyetel) pada saat mesin dingin.
HYDRAULIC VALVE LIFTER
Penggunaan pengangkat katup hidraulis (hydraulic valve lifter) mempunyai keun-tungan tidak memerlukan penyetelan katup dan mengurangi suara berisik.
Cara Kerja
Oli yang bertekanan dari pompa memasuki plunger dalam lifter melalui saluran oli (oil passage).
( Katup Menutup
Plunger spring selalu menekan plunger ke atas, maka celah katup selalu nol.
Oli yang bertekanan juga mendorong check ball melawan check ball spring dan mengalir ke working chamber.
( Katup Membuka
Cam mendorong lifter body, maka teka-nan oli di dalam working chamber naik sehingga check ball menutup saluran oli, dan lifter body terdorong ke atas dengan plunger, menyebabkan katup membuka dengan adanya gerakan rocker arm melalui push rod.
Rotary Engine ( Motor Rotary)
Rotary engine adalah suatu konstruksi mesin dimana untuk melakukan sebuah langkah usaha dengan mengunakan rotor. Setiap sisi luar rotor berfungsi sebagai piston. Sedangkan rotor berbentuk segitiga dan berarti bahwa pada rotor terdapat tiga buah piston. Rumah rotor dibuat sedemikian rupa sehingga apabila rotor berputar akan dapat melakukan langkah usaha. Langkah usaha yang timbul akibat proses pembakaran pada rotor akan diteruskan ke crankshaft melalui roda gigi.
Oil Filter
Alternator
Distributor
Fan
Rotor
Eccentric
Shaft
Front of
Eccentric
Shaft
Flywheel
Intake Port
Oil Pump
Exhaust
Ports
Tension Bolt
Oil Pan
ROTARY ENGINE
Prinsip dasar rotary engine
Prinsip kerja rotary engine menggunakan prinsip dasar motor bakar 4 tak untuk setiap sisi rotor ( piston )
Setiap sisi rotor ( piston ) bekerjanya saling berkaitan / berhubungan, jika sisi rotor yang satu melakukan langkah usaha maka sisi rotor yang lain melakukan langkah hisap dan buangLangkah kerja rotary engine
1. Langkah hisap A
Rotor berputar searah jarum jam. Sisi rotor A akan bergerak dan pada saat saluran hisap terbuka maka campuran udara dan bahan bakar akan terhisap masuk ke ruang hisap
2. Langkah kompresi
Perputaran rotor akan menyebabkan sisi rotor A akan memperkecil volume ruang hisap sehingga campuran udara dan bahan bakar tekanannya menjadi tinggi3. Langkah usaha
Setelah mencapai top kompresi volume ruang kerja menjadi lebih kecil dan pada saat itu busi memercikkan bunga api, akibatnya campuran udara dan bahan bakar yang yang sudah dikompresikan akan terbakar dan menimbulkan daya atau tenaga untuk memutar motor4. Langkah buang
Rotor berputar, menyebabkan sisi rotor A akan membawa gas sisa hasil pembakaran ke saluran pembuangan
A
Sisi kerja rotor yang saling berkaitan
C
Sisi A ( piston A )= Sedang melakukan
langkah usaha
Sisi B ( piston B )= Sedang melakukan
langkah buang
Sisi C ( piston C )= Sedang melakukan
langkah hisap
A
B
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
Motor bakar
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
3
2
1
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
EMBED PageScan.Image
Komponen mekanisme katup
Valve timing diagram
Celah katup
Motor rotary
Hidrolic valve lifeter
Metode menggerakkan katup
Mekanisme katup
Motor diesel
Motor bensin
MATERI BASIC OTOMOTIFSMK NEGERI 39 JAKARTA
_956470124.bin
_983700977.bin
_1009785957.bin
_1009786632.bin
_1009788145.bin
_1009786008.bin
_983702385.bin
_1009785781.bin
_1009785863.bin
_983707902.bin
_983708671.bin
_983708759.bin
_983707472.bin
_983701315.bin
_983701512.bin
_983701101.bin
_983694260.bin
_983700636.bin
_983700915.bin
_983699482.bin
_983693601.bin
_983693687.bin
_983691144.bin
_983692121.bin
_983692160.bin
_983691941.bin
_956471295.bin
_950622240.bin
_956468201.bin
_956470068.bin
_950622974.bin
_950623284.bin
_950622423.bin
_950621556.bin
_950621948.bin
_950620799.bin
_950621377.bin