Wednesday 29 June 2011

Prinsip Kerja Motor 4-Tak

            Menurut Suyanto (1989:20), motor bensin 4 tak adalah salah satu jenis motor pembakaran dalam yang memakai bensin sebagai bahan bakarnya dan dalam satu siklus kerja motor ini melakukan 4 kali langkah torak dan 2 kali putaran poros engkol. Langkah-langkah tersebut yaitu:

a) Langkah hisap
        Langkah hisap menurut Suyanto (1989:21), yaitu torak bergerak dari TMA ke TMB, katup hisap terbuka dan katup buang tertutup. Gerakan torak mengakibatkan bertambahnya volume di dalam silinder sehingga tekanan di dalam silinder lebih kecil daripada di luar silinder. Perbedaan tekanan inilah yang mengakibatkan campuran bahan bakar dan udara terhisap masuk ke dalam silinder.

Gambar 1. Langkah hisap (intake stroke)
(Sumber : Shell Canada Gasoline_Engines)


b) Langkah Kompresi
        Langkah kompresi yaitu torak bergerak dari TMB ke TMA, katup hisap dan katup buang tertutup. Poros engkol bergerak 1 kali pada saat torak mendapai TMA. Langkah kompresi yaitu langkah dimana campuran bahan bakar dan udara telah terhisap ke dalam silinder dan dikompresikan ke dalam ruang bakar. Proses ini mengakibatkan bertambahnya tekanan dan suhu di ruang bakar. (New Step 1,1996:3-4).


Gambar 2. Langkah kompresi (compression stroke)
(Sumber : Shell Canada Gasoline_Engines)



c) Langkah Usaha
           Menurut Suyanto (1989:3), tekanan yang tinggi di ruang bakar diperlukan saat langkah usaha untuk mendorong torak bergerak dari TMA ke TMB sehingga poros engkol berputar. Cara yang dilakukan adalah dengan membakar campuran bahan bakar dan udara yang telah terkompresi di ruang bakar dengan percikan bunga api pada elektroda busi, sesaat sebelum torak mencapai TMA yang mengakibatkan bahan bakar dapat terbakar. Terbakarnya bahan bakar ini menyebabkan tekanan di ruang bakar meningkat dengan cepat sehingga mampu mendorong torak dari TMA ke TMB (New Step 1 1996:3-4).


Gambar 3. Langkah usaha (power stroke)
(Sumber : Shell Canada Gasoline_Engines)



d) Langkah Buang
           Torak bergerak dari TMB ke TMA pada langkah buang, katup hisap tertutup dan katup buang terbuka. Gas sisa pembakaran terdorong oleh torak dan dikeluarkan dari ruang bakar melalui katup buang dan diteruskan ke saluran pembuangan / knalpot (New Step 1, 1996:3-4). Menurut Suyanto (1989:24), proses tersebut akan kembali lagi ke proses langkah hisap saat torak mencapai TMA pada akhir langkah buang. Gas-gas sisa hasil pembakaran dilepaskan ke udara bebas. Beberapa gas yang telah diuraikan di atas akan ikut terbuang dan menjadi polutan yang mengotori udara pada lingkungan.


Gambar 4. Langkah buang (exhaust stroke)
(Sumber : Shell Canada Gasoline_Engines)
Proses Pembakaran Motor Bensin
            Pembakaran sebagai reaksi kimia atau reaksi persenyawaan bahan bakar dengan oksigen dengan diikuti sinar atau panas. Mekanisme pembakaran sangat dipengaruhi oleh keadaan dari keseluruhan proses pembakaran dimana atom-atom dari komponen yang dapat bereaksi dengan oksigen dan membentuk produk yang berupa gas. Bila oksigen dan hidrokarbon tidak bercampur dengan baik, maka akan terjadi proses cracking dimana pada nyala akan timbul asap. Pembakaran seperti ini dinamakan pembakaran tidak sempurna (New Step 2). Ada dua kemungkinan yang dapat terjadi pada pembakaran motor bensin yaitu :
Pembakaran normal (sempurna), dimana bahan bakar dapat terbakar seluruhnya pada saat dan keadaan yang dikehendaki. Mekanisme pembakaran normal pada motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan bunga api pada busi. 
          Selanjutnya api membakar gas yang berada di sekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua partikel gas terbakar habis. Pada saat gas bakar dikompresikan, tekanan dan suhunya naik, sehingga terjadi reaksi kimia dimana molekul-molekul hidrokarbon terurai dan tergabung dengan oksigen dan udara. Sebelum langkah kompresi berakhir terjadilah percikan api pada busi yang kemudian membakar gas tersebut. Dengan timbulnya energi panas, tekanan dan suhunya naik secara mendadak, maka torak terdorong menuju titik mati bawah (New Step 2).
Gambar  Diagram P – V Pembakaran motor bensin

         Pembakaran tidak sempurna (tidak normal), adalah pembakaran dimana nyala api dari pembakaran ini tidak menyebar secara teratur dan merata sehingga menimbulkan masalah atau bahkan kerusakan pada bagian-bagian motor (Suyanto 1989 : 257). Pembakaran yang tidak sesuai dengan yang dikehendaki sehingga tekanan di dalam silinder tidak bisa dikontrol, sering disebut dengan autoignition. Autoignition adalah proses pembakaran dimana campuran bahan bakar tidak terbakar karena nyala api yang dihasilkan oleh busi melainkan oleh panas yang lain, misalnya panas akibat kompresi atau panas akibat arang yang membara dan sebagainya. Pembakaran tidak sempurna dapat mengakibatkan seperti knocking dan pre-ignition yang memungkinkan timbulnya gangguan dan kesukaran-kesukaran dalam motor bensin (Suyanto 1989 : 259).
Pada pembakaran yang tidak sempurna sering pula terjadi pembakaran yang tidak lengkap. Pembakaran yang normal pada motor bensin adalah dimulai pada saat terjadinya loncatan api pada busi dan membakar semua hidrogen dan oksigen yang terkandung dalam campuran bahan bakar. Dalam pembakaran normal semua atom karbon dan hidrogen bereaksi sempurna dengan udara yaitu oksigen. Berikut adalah contoh pembakaran normal CH4 :

Tetapi dalam pembakaran yang tidak lengkap yaitu pembakaran yang ada kelebihan atau kekurangan oksigen. Contoh reaksi kelebihan oksigen :
Jadi di dalam persamaan reaksi di atas jelas ada kelebihan O2 (Oksigen). Contoh reaksi kekurangan oksigen :

jadi di dalam persamaan reaksi di atas masih ada CO yang tidak terbakar dan keluar bersama-sama dengan gas buang. Hal tersebut disebabkan karena kekurangan oksigen.

3 comments:

Wah cocok ni sob artikelnya,,tambah lagi yang lain, Thx infonya Gan

Sama2 agan,,,sama2 dan senang berbagi,,sering2 mampir yah,,klo punya artikel lain bis dishare disini,,dan tidak lupa saya akan cantumkan nama anda,,

Post a Comment

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More