Rekan-rekan budiman. Dalam kesempatan kali ini mari sejenak kita mempelajari cara kerja mesin kendaraan bermotor 4 langkah. Dalam perkembangannya, teknologi yang digunakan dalam kinerja kendaraan bermotor, baik sepeda motor ataupun mobil sampai saat ini, menggunakan metode 2 tak dan 4 tak. Untuk itu, beberapa hal yang menjadikan penting buat kita pagi ini adalah sejauh mana kinerja keduanya? Adakah perbedaan system yang digunakan dari kedua type tersebut? Silakan memberikan masukan dan arahan, agar diskusi kita pagi ini dapat berjalan dengan maksimal menambah kazanah keilmuan kita, aamiin. Semangat wahai rekan...
Secara umum topologi gambaran proses pengapian sepeda motor adalah sebagai berikut:
Mekanisme kerja pada sebuah motor, tak mungkin terpisan dengan bahan bakar yang digunakan. Pada dasarnya, kinerja motor bensin empat langkah memerlukan empat kali langkah torak atau dua kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Keempat langkah tersebut adalah: langkah isap, langkah kompresi, langkah kerja dan langkah pembuangan.
1. Langkah Isap
Langkah isap terjadi ketika torak bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah akan menghasilkan tekanan yang sangat rendah di dalam ruang silinder sehingga campuran bahan bakar udara akan masuk mengisi silinder melalui katup masuk yang terbuka saat langkah isap sampai torak meninggalkan titik mati bawah, sementara katup buang dalam keadaan tertutup.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi dimulai torak meninggalkan titik mati bawah menuju titik mati atas, mengkompresikan campuran bahan bakar udara didalam silinder. Bunga api listrik diumpankan melalui busi ketika torak berada beberapa derajat poros engkol sebelum titik mati atas, membakar campuran bahan bakar udara untuk menghasilkan temperatur dan tekanan yang tinggi.
3. Langkah Kerja (Ekspansi)
Langkah kerja dimulai ketika torak bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah. Gerakan torak ini terjadi karena gas panas hasil pembakaran berekspansi sehingga memperbesar volume silinder.
4. Langkah Pembuangan
Langkah terakhir adalah langkah pembuangan, terjadi ketika torak bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas menekan gas sisa hasil pembakaran keluar melalui katup buang yang berada dalam posisi terbuka dan katup masuk dalam keadaan masih tertutup. Katup buang akan tertutup dan katup masuk akan terbuka ketika torak bergerak kembali melakukan langkah isap berikutnya.
Penjelasan di atas seperti keterangan gambar berikut:
Pembakaran Bahan Bakar
Pembakaran dapat didefinisikan sebagai kombinasi secara kimiawi yang berlangsung secara cepat antara oksigen dan unsur yang mudah terbakar dari bahan bakar pada suhu dan tekanan tertentu (Yeliana,Dkk, 2004). Pembakaran pada motor bensin diawali oleh percikan bunga api listrik dari busi yang terjadi pada saat beberapa derajat poros engkol sebelum torak mencapai titik mati atas, membakar campuran bahan bakar udara yang telah dikompresikan oleh gerakan torak dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Secara umum hanya terdapat tiga unsur yang penting di dalam bahan bakar, yaitu Karbon, Hidrogen, dan Sulfur (Belerang). Dalam proses pembakaran, energi kimia diubah menjadi energi dalam bentuk panas dimana pada setiap pembakaran selalu dihasilkan gas sisa hasil dari proses pembakaran yang dinamakan gas buang yang meliputi beberapa komponen-komponen gas buang antara lain CO2, NO2, H2O, SO2 dan CO.
Secara umum proses pembakaran pada motor bensin dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu :
a. Pembakaran Sempurna (Normal)
Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua unsur yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, dan H2O, sehingga tak ada lagi bahan bakar yang tersisa. Mekanisme pembakaran sempurna dalam motor bensin dimulai pada saat terjadi loncatan bunga api listrik dan busi. Selanjutnya api membakar campuran bahan bakar udara yang berada di sekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua campuran bahan bakar-udara habis terbakar.
b. Pembakaran Tidak Sempurna
Pembakaran yang tidak sempurna akan menimbulkan suatu gejala yang dinamakan dengan detonasi. Hal ini terjadi karena disebabkan pada proses pembakaran yang tidak serentak pada saat langkah kompresi belum berakhir (busi belum memercikkan bunga api) ditandai dengan adanya pengapian sendiri yang muncul mendadak pada bagian akhir dari campuran. Campuran yang telah terbakar akan menekan campuran bahan bakar yang belum terbakar. Akibatnya, campuran bahan bakar yang belum terbakar tersebut temperaturnya meningkat sehingga melewati temperatur untuk menyala sendiri.
Secara umum topologi gambaran proses pengapian sepeda motor adalah sebagai berikut:
 |
| Skema Pengapian Kendaraan Bermotor |
Mekanisme kerja pada sebuah motor, tak mungkin terpisan dengan bahan bakar yang digunakan. Pada dasarnya, kinerja motor bensin empat langkah memerlukan empat kali langkah torak atau dua kali putaran poros engkol untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Keempat langkah tersebut adalah: langkah isap, langkah kompresi, langkah kerja dan langkah pembuangan.
1. Langkah Isap
Langkah isap terjadi ketika torak bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah akan menghasilkan tekanan yang sangat rendah di dalam ruang silinder sehingga campuran bahan bakar udara akan masuk mengisi silinder melalui katup masuk yang terbuka saat langkah isap sampai torak meninggalkan titik mati bawah, sementara katup buang dalam keadaan tertutup.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi dimulai torak meninggalkan titik mati bawah menuju titik mati atas, mengkompresikan campuran bahan bakar udara didalam silinder. Bunga api listrik diumpankan melalui busi ketika torak berada beberapa derajat poros engkol sebelum titik mati atas, membakar campuran bahan bakar udara untuk menghasilkan temperatur dan tekanan yang tinggi.
3. Langkah Kerja (Ekspansi)
Langkah kerja dimulai ketika torak bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah. Gerakan torak ini terjadi karena gas panas hasil pembakaran berekspansi sehingga memperbesar volume silinder.
4. Langkah Pembuangan
Langkah terakhir adalah langkah pembuangan, terjadi ketika torak bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas menekan gas sisa hasil pembakaran keluar melalui katup buang yang berada dalam posisi terbuka dan katup masuk dalam keadaan masih tertutup. Katup buang akan tertutup dan katup masuk akan terbuka ketika torak bergerak kembali melakukan langkah isap berikutnya.
Penjelasan di atas seperti keterangan gambar berikut:
 |
| Cara Kerja Motor Bensin 4 langkah (Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Vol. 4 No.1. April 2010 (16-25), Wiraatmaja) |
Pembakaran Bahan Bakar
Pembakaran dapat didefinisikan sebagai kombinasi secara kimiawi yang berlangsung secara cepat antara oksigen dan unsur yang mudah terbakar dari bahan bakar pada suhu dan tekanan tertentu (Yeliana,Dkk, 2004). Pembakaran pada motor bensin diawali oleh percikan bunga api listrik dari busi yang terjadi pada saat beberapa derajat poros engkol sebelum torak mencapai titik mati atas, membakar campuran bahan bakar udara yang telah dikompresikan oleh gerakan torak dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Secara umum hanya terdapat tiga unsur yang penting di dalam bahan bakar, yaitu Karbon, Hidrogen, dan Sulfur (Belerang). Dalam proses pembakaran, energi kimia diubah menjadi energi dalam bentuk panas dimana pada setiap pembakaran selalu dihasilkan gas sisa hasil dari proses pembakaran yang dinamakan gas buang yang meliputi beberapa komponen-komponen gas buang antara lain CO2, NO2, H2O, SO2 dan CO.
Secara umum proses pembakaran pada motor bensin dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu :
a. Pembakaran Sempurna (Normal)
Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua unsur yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, dan H2O, sehingga tak ada lagi bahan bakar yang tersisa. Mekanisme pembakaran sempurna dalam motor bensin dimulai pada saat terjadi loncatan bunga api listrik dan busi. Selanjutnya api membakar campuran bahan bakar udara yang berada di sekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua campuran bahan bakar-udara habis terbakar.
b. Pembakaran Tidak Sempurna
Pembakaran yang tidak sempurna akan menimbulkan suatu gejala yang dinamakan dengan detonasi. Hal ini terjadi karena disebabkan pada proses pembakaran yang tidak serentak pada saat langkah kompresi belum berakhir (busi belum memercikkan bunga api) ditandai dengan adanya pengapian sendiri yang muncul mendadak pada bagian akhir dari campuran. Campuran yang telah terbakar akan menekan campuran bahan bakar yang belum terbakar. Akibatnya, campuran bahan bakar yang belum terbakar tersebut temperaturnya meningkat sehingga melewati temperatur untuk menyala sendiri.
Pada mesin dua tak, sekali pembakaran terjadi dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft), sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
ReplyDeleteMesin empat tak memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerjanya untuk membuka dan menutup lubang pemasukan dan pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak tidak membutuhkan katup. Piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan pembuangan. Pada awalnya, mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, namun dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) akan dipasang di antara ruang bilas dan karburator untuk:
Menjaga agar gas yang sudah masuk ke dalam ruang bilas tidak masuk kembali ke karburator.
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 utama yang membuat mesin 4 tak tidak menggunakan oli samping.
Kelebihan Mesin Dua Tak[sunting | sunting sumber]
ReplyDeleteDibandingkan mesin empat tak, mesin dua tak memiliki beberapa kelebihan:
Hasil tenaganya lebih besar dibandingkan mesin empat tak.
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 tak lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Meskipun memiliki berbagai kelebihan, mesin ini sudah jarang digunakan dalam kendaraan-kendaraan terutama kendaraan mobil dikarenakan oleh beberapa kekurangan.
Kekurangan Mesin Dua Tak[sunting | sunting sumber]
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak:
Efisiensi bahan bakar mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
Mesin dua tak memerlukan percampuran oli dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak menjadi lebih lebih tinggi dibandingkan biaya operasional mesin empat tak.
Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak. Polusi terjadi dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang lolos/bocor dan masuk langsung ke lubang pembuangan.
Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak. Ini mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih singkat.
( Laras Ari Safitri )
Nia Setya Riski
ReplyDeletemenurut pendapat saya mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yg dalam satu siklus pembakaran terjadi dua piston.sedangkan dengan putaran 4 tak mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran,meskipun ke empat proses(intake,tenaga,kompresi,pembungan).
Dian Lestari
ReplyDeletemenurut saya keuntungan mesin 4 tak dengan mesin 2 tak.mesin 4 tak keuntungannya proses pemasukan kompresi,kerja dan buang prosesnya berdiri sendiri sehingga lebih presisi efisien dan stabil,kerugian 4 tak tekanan balik lebih kecil di banding mesin 2 sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat.mesin 2 tak keuntungannya proses pembakaran terjadi setiap putaran engkol,tidak memerlukan klet,momen puntir untuk putaran lanjut poroslebih kecil sehingga menghasilkan gerakan yang halus.kerugiannya mesin 2 tak masuk dan buang lebih pendek,sehingga terjadi kerugian langkah tekanan kembali gas lebih tinggi.
ok. masih banyak yang dapat kalian peroleh dalam diskusi ini. Semangat
ReplyDelete,,,,
ReplyDeleteMenurut saya “Bunga Isa Qurana”
cara kerja mesin bermotor 2 tak atau langkah adalah,,,
Motor 2 langkah
Pada dasarnya prinsip kerja motor 2-tak sangat simpel/sederhana. Pada satu siklus pembakaran terjadi dua kali langkah seker/piston. sangat berbeda sekali dengan prinsip kerja motor 4-tak. Pada motor 4-tak terjadi 4 langkah pada satu siklus pembakaran. walaupun sama-sama memiliki 4 proses, langkah isap, langkah tekanan/kompresi, langkah putar/tenaga dan langkah buang. yang diteruskan ke saluran buang atau Knalpot.
Langkah 1
Piston bergerak dari TMA ke TMB maka akan terjadi penekanan pada ruang Bilas yang ada di bawah piston. saat piston bergerak melewati lubang exhaust, gas yang berada pada ruang bakar akan keluar melalui lubang exhaust.
Langkah 2
Piston yang bergerak dari TMB ke TMA akan melakukan penghisapan campuran bahan bakar, udara, dan pelumas (oli samping). setelah piston melewati lubang intake dan lubang exhaust maka piston akan melakukan langkah kompresi yang akan menghasilkan tekanan pada ruang bakar. piston akan terus menekan sampai TMA, dan pada tepat berada di TMA.
Motor 4 Tak atau Langkah
1. Intake
Disebut langkah intake karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak.
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah. Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup.
,,,,
ReplyDeleteMenurut saya “Bunga Isa Qurana”
cara kerja mesin bermotor 2 tak atau langkah adalah,,,
Motor 2 langkah
Pada dasarnya prinsip kerja motor 2-tak sangat simpel/sederhana. Pada satu siklus pembakaran terjadi dua kali langkah seker/piston. sangat berbeda sekali dengan prinsip kerja motor 4-tak. Pada motor 4-tak terjadi 4 langkah pada satu siklus pembakaran. walaupun sama-sama memiliki 4 proses, langkah isap, langkah tekanan/kompresi, langkah putar/tenaga dan langkah buang. yang diteruskan ke saluran buang atau Knalpot.
Langkah 1
Piston bergerak dari TMA ke TMB maka akan terjadi penekanan pada ruang Bilas yang ada di bawah piston. saat piston bergerak melewati lubang exhaust, gas yang berada pada ruang bakar akan keluar melalui lubang exhaust.
Langkah 2
Piston yang bergerak dari TMB ke TMA akan melakukan penghisapan campuran bahan bakar, udara, dan pelumas (oli samping). setelah piston melewati lubang intake dan lubang exhaust maka piston akan melakukan langkah kompresi yang akan menghasilkan tekanan pada ruang bakar. piston akan terus menekan sampai TMA, dan pada tepat berada di TMA.
Motor 4 Tak atau Langkah
1. Intake
Disebut langkah intake karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak.
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah. Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup.
“TRI HARTUTIK”
ReplyDeletemenurut saya”tri hartutik”adalah,,,
Mesin 2 Langkah
Mesin 2 langkah atau yang biasa disebut juga mesin 2 tak adalah :
Sebuah mesin yang menyelesaikan proses atau 1 siklus kerjanya dalam 2 putaran piston dan 1 putaran crank shaft atau poros engkol.
Kompresi Mesin 2 Langkah:
1. Kompresi Primer: yaitu kompresi yang terjadi di bawah piston atau di dalam
crank case atau ruang engkol.
Kompresi primer berguna untuk mengkompresi bahan bakar yang dihisap masuk ke ruang
engkol, untuk kemudian disalurkan ke ruang bakar
‘combustion chamber’ melalui lubang transfer.
2. Kompresi Sekunder: yaitu kompresi yang terjadi di atas piston atau di ruang bakar.
Kompresi sekunder sangat penting untuk terjadinya pembakaran yang baik,
kompresi di sini dipengaruhi oleh rapatnya ring piston, blok silinder,
kebocoran harus dihindari agar angka kompresi dapat terjaga.
Mesin 4 Tak
Yaitu suatu mesin bakar yang menyelesaikan proses atau 1 siklus kerjanya dalam 4 putaran piston dan 2 putaran crank shaft atau poros engkol.
Langkah – Langkah Mesin 4 Tak
:
1. Langkah Isap : – piston bergerak dari TMA (titik mati atas) atau TDC (Top Dead Centre) ke arah TMB (titik mati bawah) atau BDC(Bottom Dead Centre)
katup isap atau intake terbuka ; katup buang atau exhaust tertutup
2. Langkah Kompresi : – piston bergerak dari TMB ke TMA
- katup in dan ex tertutup
- tekanan naik, temperatur naik, volume mengecil
3. Langkah Tenaga : – disebut juga power stroke
- piston bergerak dari TMA ke TMB
- katup in dan ex masih tertutup
4. Langkah Buang : – piston bergerak dari TMB ke TMA
- katup in tertutup dan katup ex terbuka
- gas sisa hasil pembakaran keluar melalui exhaust port
- terjadi overlap katup in, yaitu saat hampir akhir langkah
buang katup in sudah mulai terbuka; bahan bakar baru masuk
membantu menguras gas buang agar cepat keluar.Sekian dari saya semoga bisa menambah wawasan anda.
menurut sepengetahuan saya titin marlina..
ReplyDeleteHasil tenaganya lebih besar dibandingkan mesin empat tak.
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 tak lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Meskipun memiliki berbagai kelebihan, mesin ini sudah jarang digunakan dalam kendaraan-kendaraan terutama kendaraan mobil dikarenakan oleh beberapa kekurangan.
Kekurangan Mesin Dua Tak[sunting | sunting sumber]
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak:
Efisiensi bahan bakar mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
Mesin dua tak memerlukan percampuran oli dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak menjadi lebih lebih tinggi dibandingkan biaya operasional mesin empat tak.
Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak. Polusi terjadi dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang lolos/bocor dan masuk langsung ke lubang pembuangan.
Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak. Ini mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih singkat.