PENGERTIAN DAN CARA KERJA MESIN 4 TAK, 2 TAK4 TAK  

Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as (camshaft).Empat proses tersebut terbagi dalam siklus :Langkah hisap : Bertujuan untuk memasukkan kabut udara – bahan bakar ke dalam silinder.  Sebagaimana tenaga mesin diproduksi 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. Klep inlet terbuka, bahan bakar masuk ke silinder

3. Kruk As berputar 180 derajat

4. Noken As berputar 90 derajat

5. Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder

—————————————————————————————————————————————–LANGKAH KOMPRESI

Langkah KompresiDimulai saat klep inlet menutup dan piston terdorong ke arah ruang bakar akibat momentum dari kruk as dan flywheel.Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga.Prosesnya sebagai berikut :1. Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA

2. Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup

3. Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber)

4. Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran

5. Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat)

6. Noken as mencapai 180 derajat

—————————————————————————————————————————————–LANGKAH TENAGA

Langkah TenagaDimulai ketika campuran udara/bahan-bakar dinyalakan oleh busi. Dengan cepat campuran yang terbakar ini merambat dan terjadilah ledakan yang tertahan oleh dinding kepala silinder sehingga menimbulkan tendangan balik bertekanan tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore. Gerakan linier dari piston ini dirubah menjadi gerak rotasi oleh kruk as. Enersi rotasi diteruskan sebagai momentum menuju flywheel yang bukan hanya menghasilkan tenaga, counter balance weight pada kruk as membantu piston melakukan siklus berikutnya.Prosesnya sebagai berikut :1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar

2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB

3. Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka.

4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as

5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat

6. Putaran Noken As 270 derajat

—————————————————————————————————————————————–LANGKAH BUANG

Exhaust strokeLangkah buang menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja mesin yang lembut dan efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder menuju pipa knalpot. Proses ini harus dilakukan dengan total, dikarenakan sedikit saja terdapat gas sisa pembakaran yang tercampur bersama pemasukkan gas baru akan mereduksi potensial tenaga yang dihasilkan.Prosesnya adalah :1. Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA

2. Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh

3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot

4. Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat)

5. Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat)

—————————————————————————————————————————————–FINISHING PENTING — OVERLAPINGOverlap adalah sebuah kondisi dimana kedua klep intake dan out berada dalam possisi sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal langkah hisap.Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam mesin pembakaran dalam. Adanya hambatan dari kinerja mekanis klep dan inersia udara di dalam manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka klep masuk sebelum piston mencapai TMA di akhir langkah buang untuk mempersiapkan langkah hisap. Dengan tujuan untuk menyisihkan semua gas sisa pembakaran, klep buang tetap terbuka hingga setelah TMA. Derajat overlaping sangat tergantung dari desain mesin dan seberapa cepat mesin ini ingin bekerja.manfaat dari proses overlaping :1. Sebagai pembilasan ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran

2. Pendinginan suhu di ruang bakar

3. Membantu exhasut scavanging (pelepasan gas buang)

4. memaksimalkan proses pemasukkan bahan-bakar

2 TAK  

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

piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.

Animasi cara kerja mesin dua tak.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). Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata. Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

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. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)

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.

Perbedaan desain dengan mesin empat tak Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol. Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :

1. Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.

Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin 4 tak tidak menggunakan oli samping.

Lihat pula: Sistem pelumasanKelebihan dan kekurangan

Kelebihan mesin dua takDibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :1. Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.

2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak. Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.

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

Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas, jarang digunakan dalam aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan.Kekurangan mesin dua takKekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak1. Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.

2. Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.

Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.

3. Mesin 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.

4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.

(http://kholilibaihaki.blogspot.com/2013/02/pengertian-dan-cara-kerja-mesin-4-tak-2.html)

 

 Dalam gerak ini,torak terdorong ke bawah, ke TMB dan naik kembali ke TMAuntuk mendorong gas-gas yang telah terbakar dari silinder. Selama gerak ini kerjakatup buang saja yang terbuka. Bila torak mencapai TMA sesudah melakukanpekerjaan seperti di atas, torak akan kembali pada keadaan untuk memulai gerakhisap. 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 tepatpada TMA dan TMB, tetapi akan berlaku lebih cepat atau lambat, ini dimaksudkanuntuk lebih efektif lagi untuk aliran gas.20Cara Kerja Mesin 2 dan 4 Langkah   01:45:00   Cara Kerja Mesin 2 tak 

  1. Langkah penghisapan dan pembuangana) Torak bergerak dari TMA ke TMB.b) Pada saat saluran bilas masih tertutup oleh torak, di dalam bak engkol terjadi kompresiterhadap campuran bensin dan udara.c) Diatas torak, gas

sisa pembakaran dari hasil pembakaran sebelumnya sudah mulaiterbuang keluar melalui saluran buang.d) Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan udara mengalir melaluisaluran, dan saluran bilas terus masuk ke dalam ruang bakar.2. Langkah kompresi dan pembakarana) Torak bergerak dari TMB ke TMA.b) Saluran bilas dan buang tertutup, terjadi langkah kompresi, dan setelah mencapi tekanantinggi busi memercikan bunga api listrik untuk membakar campuran bensin dengan udaratadic) Pada sst yang bersamaan juga dibawah ( didalam bak engkolmesin ) bahan bakar yangbaru masuk ke dalam bak mesin melalui saluran masuk.Cara Kerja Mesin 4 tak 

  Mari kita bahas satu persatu siklus kerja mesin 4 tak1. Langkah Isap (Induction)Pada langkah isap, piston bergerak dari TMA (Titik Mati Atas) menuju TMB (Titik MatiBawah). Klep inlet membuka hingga piston melewati TMB. Klep inlet membuka untukmembiarkan campuran udara dan bahan bakar dari karburator masuk ke dalam silinderuntuk selanjutnya dikompresi.2. Langkah Kompresi (Compression)Piston bergerak dari TMB menuju TMA. Pada langkah ini, kedua klep (isap dan buang) dalamposisi tertutup. Gerakan piston menuju TMA menekan campuran udara dan bahan bakaryang tadi diisap ke dalam silinder.3. Langkah Usaha (Power)Sebelum piston mencapai TMA, busi memercikkan bunga api dan terciptalah ledakanpembakaran. Akibat tekanan ledakan ini, piston bergerak menuju TMB setelah melewatiTMA. inilah yang dinamakan langkah usaha.4. Langkah buang (Exhaust)Piston bergerak dari TMA menuju TMB setelah menerima ledakan bahan bakar di kepalasilinder. Klep buang membuka sebelum piston mencapai TMB. Klep buang membuka untukmemberi kesempatan gas sisa pembakaran keluar ke udara bebas melalui knalpot

(http://www.academia.edu/4942111/Cara_Kerja_Mesin_Bensin_4_tak_Sampai_Sisa_Pembakaran_Label)

Cara Kerja Piston pada KendaraanPiston tidak bekerja jadi tidak benar jika kita pertanyakan cara kerja piston. piston hanya bergerak

jika mesin menggerakkannya. Apapun engine nya (apakah 4 stroke or 2 stroke), diperlukan 3 hal

untuk menggerakkan mesin :

1. Campuran antara sesuatu yang dapat terbakar.. (flammable) dan udara. Flammable dapat

saja berupa bensin, bensol, metanol dsb

2. Dapat dikompress, dimana kompress nya dilakukan oleh piston

3. Ada pengapian terhadap campuran bensin dan udara pada saat yang tepat.

Proses nya sendiri sebenernya simple, ada beberapa step yaitu : masukkan campuran bensin dan

udara (suck), mampatkan oleh piston (Compress), terjadi pengapian oleh busi(ignite) dan terjadi

ledakan yang menggerakkan piston (blow). Itu saja prinsipnya … simple khan… 

Nah apa pula itu ada 4 stroke (4 tak) dan ada pula 2 stroke (2 tak). Pada engine

4 tak, intake valve terbuka, engine piston turun, dan memasukkan campuran

bensin dan udara ke cylinder. Kemudian intake valve tertutup engine piston naik

sambil memampatkan campuran bensin dan udara tadi. Busi memantikkan api

dan terjadi ledakan. Ledakkan tadi mendorong piston kebawah dengan power yang besar. Sewaktu

piston naik, exhaust valves terbuka, dan membuang gas hasil pembakaran terusss ke knalpot. Gitu

simple nya cara kerja engine 4 tak… So.. 4 stroke terdapat 4 gerakan piston yaitu piston down,

piston up, piston down, piston up… jadi disebut 4 stroke… betul ???? 

Nah bagaimana dengan engine 2 stroke …?? Pada engine 2 stroke, engine piston down

langsung dipenuhi campuran bensin dan udara, engine piston up langsung terjadi

pengapian dan ledakan. Bedanya sewaktu piston ke bawah langsung ngebuang gas.. dan langsung

ngisi campuran bensin dan udara untuk pengapian selanjutnya.. So yang terjadi cuma engine piston

down dan engine piston up… betul..??? (kayak ustadz aza gue..)

Dari cara kerja diatas, gampang ditarik kesimpulan bahwa engine 2 tak akan lebih cepat 2 kali

(tepatnya nggak 2 kali seh.. 1.8 atau 1.9 karena ada faktor gesekan dsb) dibandingkan dengan 4

tak. Jadi walau cc nya sama misalnya 125cc, engine 2 tak nggak bisa dibandingin dengan engine 4

tak.. Nggak fair… Jadi cc hanya salah satu ukuran, masih ada ukuran lain seperti jenis stroke / tak,

carburators dsb… yang turut menyumbangkan power suatu motor…

(http://fajars-09.blogspot.com/2012/03/cara-kerja-piston-pada-kendaraan.html)