macam-macam motor bakar
Pengertian Motor Bakar
Motor bakar adalah mesin atau pesawat yang mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi Mekanik pada gerakan naik turun piston.
Dimana energi kimia dari bahan bakar tersebut menghasilkan energi panas dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik.
Jika ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini (proses pembakaran bahan bakar), maka motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu: motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam.
BACA JUGA: pengertian mesin konversi energi
Motor pembakaran luar
Pada motor pembakaran luar ini, proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin 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 2.1 Turbin Uap
Motor pembakaran dalam
Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya : pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas.
Gambar.2.2 Turbin Gas
Berdasarkan Prinsip kerjanya motor bakar dibagi atas 3 macam, yaitu :
Motor Bakar Otto (Motor Bensin)
Motor bakar otto (Motor bensin) adalah jenis yang paling banyak digunakan terutama pada kendaraan ringan, seperti : Sepeda motor, dan mobil.
Jenis motor bakar ini diciptakan oleh seorang insinyur berkebangsaan Jerman, Nicholas Otto Pada motor bensin, bensin dibakar untuk memperoleh energi termal. Energi ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik. Prinsip kerja motor bensin, secara sederhana dapatdijelaskan sebagai berikut : campuran udara dan
bensin dari karburator diisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik torak, dibakar oleh percikan bunga api dari busi untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengan terbakarnya as-gas akan mempertinggi suhu dan tekanan didalam ruang siliinder, sehingga torak bergerak turun naik di dalam silinder akibat tekanan tinggi pembakaran, Gerak naik turun piston kemudian diubah batang torak menjadi gerak putar poros engkol. Melalui mekanisme katup yang terhubung ke poros engkol pengaturan pembukaan katup masuk bahan bakar dan katup pembuangan sisa-sisa pembakaran dilakukan secara periodik.
Pada motor bakar bensin, proses pembakaran terjadi dengan bantuan percikan bunga api yang disampaikan melalui busi.
Langkah Kerja Motor Bensin 2 Tak
LANGKAH KOMPRESI DAN LANGKAH HISAP
- Pada bagian atas dari piston terjadi aksi kompresi
- Secara bersamaan aksi hisap terjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah piston.
- torakbergerak dari TMB (titik mati bawah) ke tma (titik mati atas).
- Pada saat saluran pembilasan tertutup mulai dilakukan langkah kompresi pada ruang silinder.
- Pada saat saluran hisap membuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang engkol.
LANGKAH USAHA DAN BUANG
- Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya daya dorong terhadap piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah).
- Sesaat setelah saluran hisap tertutup dan saluran bias serta saluram buang membuka maka campuran udara dan bahan bakar yamg berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bias ke saluran buang.
Langkah Kerja Motor Bensin 4 Tak
Langkah Hisap
- Katup hisap terbuka dan katup buang tertutup
- Piston bergerak kebawah dan menghhisap campuran bahan bakar dan udara masuk kedalam ruang bakar.
Langkah kompresi
- Katup hisap dan katup buang keduanya tertutup
- Piston bergerak keatas dan menekan campuran bahan bakar dan udara didalam ruang bakar.
Langkah usaha
- Kedua katup masih tertutup. Campuran bahan bakar dan udara yang bertekanan tinggi dinyalakan oleh api busi
- Piston bergerak cepat kebawah akibat dorongan hasil pembakaran
Langkah buang
- Katup hisap tertutup dan katup buang terbuka
- Piston bergerak keatas dan mendorong gas sisi pembakaran keluar ruang bakar.
Motor Bakar Diesel
Motor diesel ditemukan oleh Rudolf Diesel, pada tahun 1872. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar.
Cara pembakaran dan pengatomi-sasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor diesel yang diisap oleh torak
dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri,maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC.
Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition).
Gambar.2.4 Motor Bakar Diesel
Prinsip Kerja Pada Mesin Diesel
Prinsip Kerja 2 tak
Langkah Kompresi Dan Hisap ,:
- Pada saat langkah hisap, udara bersih masuk kedalam ruang silinder dengan bantuan pompa hisap.
Piston bergerak dari TMB titik mati bawah) ke TMB (titik mati atas).
Saluran masuk membuka sehingga udara bersih masuk ke dalam dengan bantuan pompa udara.
Sesaat setelah saluran hisap menutup dan saluran buang menutup maka mulai dilakukan langkah kompresi hingga tekanan udara mencapai 700-900 C.
Gambar 2.5. langkah Kompresi dan Hisap
Langkah Usaha Dan Buang,
Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), injector akan menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakar dan ini sebagai pembakaran awal, karena bahan bakar bercampur dengan udara bersih dan bertekanan tinggi maka akan terjadi proses pembakaran sempurna, akibatnya akan mendorong piston dan piston pun bergerak dari TMA ke TMB, sesaat piston belum mencapai TMB (titik mati bawah) katup buang sudah mulai membuka. Dan bila saluran hisap membuka maka udara bersih akan membantu mendorong gas sisa hasil pembakaran keluar.
Gambar 2.6. Langkah Usaha dan Buang
Prinsip Kerja 4 tak
Langkah Hisap
Katup hisap terbuka dan katup buang tertutup
Piston bergerak kebawah dan hanya menghisap udara masuk kedalan ruang bakar
Langkah Kompresi
- Katup hisap dan katup buang keduanya tertutup
- Piston bergerak keatas dengan tekanan sangat tinggi didalam ruang bakar
langkah usaha
- Kedua katup masih tertutup. Udara yang bertekanan tinggi dinyalakan dengan menyemprotkan bahan bakar solar ke ruang bakar
Langkah Buang
- Katup hisap tertutup dan katup buang terbuka.
- Piston bergerak keatas dan mendorong gas sisa pembakaran keluar ruang bakar
3. Motor Bakar Wankel
BACA JUGA: penemu motor diesel
Motor Bakar ini pertama kali diciptakan oleh seorang insiyur berkebangsaan Jerman Dr. Felix Wankel pada tahun 1954. Dikenal juga dengan nama mesin rotari ( rotary engine), yaitu tipe mesin yang trdiri atas rotor berbentuk segitiga sama sisi yang berputar dalam stator. Dibandingkan motor torak, getaran motor wankel lebih halus, karena tidak banyak bagian yang bergerak. Selain itu lebih ringan dan lebih kecil ukurannya. Untuk ukuran yang sama besar, mesin wankel dapat menghasilkan tenaga gerak dua kali lebih besar daripada mesin torak konvensional.
Secara umum, bagian utama dari mesin ini adalah rotor segitiga sama sisi dengan bentuk ruang pembakaran berbentuk epitrokoida. Rotor bergerak sedemikian rupa srhingga ujungnya senantiasa menyentuh dinding ruang pembakaran yang terbagi atas 3 bidang. Dalam tiga bidang tersebut terjadi tiga proses utama operasi sebuah mesin, yaitu, pemampatan bahan bakar, pembakaran bahan bakar, dan pembuangan bahan bakar.
Gambar.2.8 Motor Bakar Wankel
Mesin ini masih memerlukan baterai, distributor, sistem pendinginan, dan sistem pelumasan dalam setiap operasi mesinnya. Satu siklus mesin wankel terdiri atas 4 langkah operasi, yaitu pengisapan bahan bakar, pemampatan bahan bakar (Kompresi), tenaga (ekspansi) dan pembuangan sisa- sisa pembakaran.
Siklus Kerja Motor Wankel
Siklus kerja dari mesin Wankel adalah Sebagai Berikut :
Langkah Induksi :
Sewaktu ujung rotor (triangular rotor) melewati pintu masuk, campuran bahan bakar dengan udara (gas) (berwarna hijau pada gambar) masuk ke kamar akibat hisapan/tekanan tinggi dari gaya/orbit eksentrik perputaran rotor mengelilingi gigi sumbu (central gear).
Langkah Tekanan :
Seketika rotor melanjutkan putaran,campuran bahan bakar (gas) dibawa kekamar/sisi yang berikutnya (berwarna biru pd. gambar), campuran bahan bakar dan udara (gas) pada kamar/sisi ini termampatkan oleh kekuatan/gaya/orbit perputaran rotor.
Langkah Tenaga :
Pada saat campuran bahan bakar (gas) dalam keadaan mampat/terkompressi busi mencetuskan api dan membakar bahan bakar (gas), sehingga terjadi peningkatan tekanan udara dan menekan sisi rotor sehingga berputar kedepan dan juga rotor memutar roda gigi sumbu (central gear) kedepan.
Langkah Buang (exhaust) :
Sewaktu rotor berputar kearah atau kekamar/sisi berikut, lobang atau pintu gas buang terbuka sehingga sisa pembakaran keluar.
Gambar 2.9. Langkah Kerja Motor Wankel
