MOTOR BAKAR

Pengertian motor bakar

Motor bakar adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan gerak mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan gerak mekanik

Jenis motor bakar berdasarkan proses pembakaran bahan bakar• Motor bakar luar

• Motor bakar dalam

Motor bakar luar

Pada motor pembakaran luar proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan alat tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada ketel uap dan turbin uap.

Gambar Ketel uap

Motor bakar dalam

Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya : pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas.

Komponen motor bakar dalam (motor bakar torak)

1. Torak/ Piston

2. Batang Torak

3. Pena torak

4. Ring torak

5. Poros engkol

6. Blok silinder

7. Kepala silinder

Torak/ piston

Torak adalah komponen yang meneruskan tenaga dari hasil pembakaran menjadi tenaga mekanik. Pada umumnya torak/piston dibuat dari paduan aluminium, selain lebih ringan,radiasi panasnya juga lebih efisien dibanding dengan materi lainnya

Batang torak

Komponen penghubung torak dan poros engkol.

Pena torak

Pena torak (piston pin) menghubungkan torak dengan bagian ujung yang kecil (small end) pada batang torak. Pena torak berlubang didalamnya untuk mengurangi berat yang berlebihan dan kedua ujung ditahan oleh bushing pena torak (piston pin boss)

Ring torak/pistonPegas torak (piston ring) di pasang dalam alur ring (ring groove) pada torak. Pegas torak memiliki 3 peranan penting :

•Pegas kompersi (compression ring) berfungsi untuk mencegah kebocoran campuran udara dan bensin, dan gas pembakaran dari ruang bakar ke bak engkol selama langkah kompersi usaha

•Pegas pengontrol oli (oil control ring) diperlukan untuk membentuk lapisan oli (oil film) antara torak dan dinding silinder.Selain itu juga untuk mengikis kelebihan oli untuk masuknya oli kedalam ruang bakar

•Celah ujung pegas diperlukan untuk memindahkan panas dari pegas torak untuk menjaga koefisien gesek pegas torak dan dinding silinder

Poros engkol

Komponen yang berfungsi untuk merubah gerak naik turun piston menjadi gerak putar.

Poros engkol

Batang torak

Blok silinder

Blok silinder merupakan inti dari pada mesin, yang terbuat dari besi tuang. Blok silinder merupakan tempat bergeraknya piston/torak dalam pembakaran bahan bakar, dan tenaga panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar diubah kedalam tenaga mekanik dengan adanya gerak naik-turun torak dalam silinder.

Kepala silinder

Kepala silinder(cylinder head) di tempatkan dibagian atas blok silinder. Pada bagian bawah kepala silinder terdapat ruang bakar dan katup-katup.

Prinsip kerja motor bakar torak

Pada motor bakar dalam, bahan bakar dibakar untuk memperoleh energi panas. Energi ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik. Prinsip kerja motor bakar dalam, secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut :

campuran udara dan bahan bakar dihisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik torak, dibakar untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengan terbakarnya gas-gas akan mempertinggi suhu dan tekanan.Bila torak bergerak turun naik di dalam silinder dan menerima tekanan tinggi akibat pembakaran, maka suatu tenaga kerja pada torak memungkinkan torak terdorong ke bawah.Bila batang torak dan poros engkol dilengkapi untuk merubah gerakan turun naik menjadi gerakan putar, torak akan menggerakkan batang torak dan yang mana ini akan memutarkan poros engkol.Dan juga diperlukan untuk membuang gas-gas sisa pembakaran dan penyediaan campuran udara bensin pada saat-saat yang tepat untuk menjaga agar torak dapat bergerak secara periodik dan melakukan kerja tetap.

Kerja periodik di dalam silinder dimulai dari pemasukan campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder, sampai pada kompresi, pembakaran dan pengeluaran gas-gas sisa pembakaran dari dalam silinder inilah yang disebut dengan “siklus”.

Pada motor bakar torak terdapat dua macam tipe yaitu: motor bakar 4 tak dan motor bakar 2 tak. Pada motor 4 tak, untuk melakukan satu siklus memerlukan 4 gerakan torak atau dua kali putaran poros engkol, sedangkan pada motor 2 tak, untuk melakukan satu siklus hanya memerlukan 2 gerakan torak atau satu putaran poros engkol.

Berikut ini cara kerja per langkah

• Cara Kerja Motor 4 Langkah

• Cara Kerja Motor 2 Langkah

Cara Kerja Motor 4 LangkahTorak bergerak naik turun di dalam silinder dalam gerakan berulang-ulang. Titik tertinggi yang dicapai oleh torak tersebut disebut titik mati atas (TMA) dan titik terendah disebut titik mati bawah (TMB). Gerakan dari TMA ke TMB disebut langkah torak (stroke). Pada motor 4 langkah mempunyai 4 langkah dalam satu gerakan yaitu langkah penghisapan, langkah kompresi , langkah kerja dan langkah pembuangan.

a. Langkah hisap

campuran udara dan bensin dihisap ke dalam silinder. Gerakan torak turun dari TMA ke TMB menyebabkan kehampaan di dalam silinder, dengan demikian campuran udara bensin dihisap ke dalam silinder. Selama langkah torak ini, katup hisap akan membuka dan katup buang menutup.

b. Langkah kompresiDalam gerakan ini campuran udara bensin yang di dalam silinder dimampatkan oleh torak yang bergerak ke atas dari TMB ke TMA. Kedua katup hisap dan katup buang menutup selama gerakan tekanan dan suhu campuran udara bensin menjadi naik. Dan sekitar pada 8 deraja sebelum TMA, Busi memercikkan bunga api. Dan torak terdorong ke bawah. Sekarang torak sudah melakukan dua gerakan atau satu putaran, dan poros engkol berputar satu putaran.

c. Langkah kerjaDalam gerakan ini, campuran udara dan bensin yang dihisap telah dibakar dan menghasilkan tenaga yang mendorong torak ke TMB. Selama gerak ini katup hisap dan katup buang masih tertutup. Torak telah melakukan tiga langkah dan poros engkol berputar satu setengah putaran.

d. Langkah buangDalam gerak ini, torak terdorong ke atas, dari TMB kembali ke TMA untuk mendorong gas-gas yang telah terbakar. Selama gerak ini kerja katup buang saja yang terbuka. Bila torak mencapai TMA, torak akan kembali memulai gerak hisap. Sekarang motor telah melakukan 4 gerakan penuh, hisap-kompresi-kerja-buang. Poros engkol berputar 2 putaran, dan telah menghasilkan satu tenaga. Di dalam mesin sebenarnya, membuka dan menutupnya katup tidak terjadi tepat pada TMA dan TMB, tetapi akan berlaku lebih cepat atau lambat, ini dimaksudkan untuk lebih efektif lagi untuk aliran gas

Cara Kerja Motor 2 LangkahLangkah naik (upward stroke)1. Piston bergerak dari TMB ke TMA gas

bakar baru masuk dari ruang karter ke silinder melalui lubang saluran bilas, maka terjadilah pengisian bahan bakar baru dan pembilasan bahan bakar bekas di dalam silinder dan akhirnya saluran bilas dan buang tertutup oleh torak/piston terjadilah pemampatan bahan bakar di ruang bakar dalam silinder.

2. Sebelum torak mencapai TMA ± 8 ° -10 ° letisan bunga api membakar bahan bakar. Yang menimbulkan tekanan gas mencapai tingkat optimal sehingga mendorong torak bergerak dari TMA ke TMB.

3. Campuran bahan bakar dari karburator masuk ke ruang karter.

Langkah Turun (downward stroke)1 Dari hasil pembakaran bahan

bakar yang mempunyai suhu dan tekanan tinggi akan mendorong torak dari TMA ke TMB.(dari tenaga panas menjadi tenaga mekanis)

2 tenaga ini kemudian disalurkan ke batang torak dan oleh poros engkol diubah menjadi tenaga putar.(power stroke).

3 Secara berurutan saluran buang akan terbuka dan berikutnya saluran bilas akan terbuka pula.Maka terjadilah pembuangan gas bekas dan pembilasan melalui saluran bilas. Dan begitulah seterusnya.

Animasi cara kerja motor bakar torak

Animasi motor 4 langkah Animasi motor 2 langkah