4 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 bahan2 yg 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 MESIN MOTOR 4 TAK:
1.LANGKAH KOMPRESI
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 :
Prosesnya sebagai berikut :
2.
Klep In menutup ,Klep Ex tetap tertutup
3.
Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah
pembakaran (combustion chamber)
5.
Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360
derajat)
6.
Noken as mencapai 180 derajat
2. LANGKAH TENAGA
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
Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
3.LANGKAH BUANG
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
5.
Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360
derajat)
FINISHING PENTING —
OVERLAPING
Overlap 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.Dg 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
sisa2 pembakaran
2. Pendinginan suhu di ruang bakar
3. Membantu exhaust scavanging (pelepasan gas buang)
2 TAK:
Mesin 2 tak adalah mesin
pembakaran dalam yg dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston
,berbeda dg putaran 4 tak yg mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus
pembakaran ,meskipun keempat proses (intake ,kompresi ,tenaga ,pembuangan) juga
terjadi .
Mesin 2 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 .
Mesin 2 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 .
Prinsip kerja
Untuk
memahami prinsip kerja ,perlu dimengerti istilah baku yg 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 dg poros engkol (crankshaft)
·
Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston
dimana terdapat poros engkol (crankshaft) ,sering disebut dg 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
kesatu
Piston bergerak
dari TMA ke TMB
1. Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB ,maka akan menekan ruang bilas
yg 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 masing2 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 yg tertekan dalam
ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yg
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 kedua
Piston
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 .
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan ,piston akan
mengkompresi gas yg 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 dg 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 dg sempurna .
Perbedaan desain dg mesin 4 tak
·
Pada mesin 2 tak ,dalam satu kali putaran
poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada
mesin 4 tak ,sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros
engkol .
·
Pada mesin 4 tak ,memerlukan mekanisme katup
(valve mechanism) dalam bekerja dg fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan
dan lubang pembuangan ,sedangkan pada mesin 2 tak ,piston dan ring piston
berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang pembuangan
.Pada awalnya mesin 2 tak tidak dilengkapi dg katup ,dalam perkembangannya
katup satu arah (one way valve) dipasang antara ruang bilas dg karburator dg
tujuan :
1. Agar gas yg 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 2 tak terdapat pada dinding silinder ,sedangkan pada mesin 4 tak terdapat
pada kepala silinder (cylinder head) .Ini adalah alasan paling utama mesin 4
tak tidak menggunakan oli samping .
Lihat pula: Sistem pelumasan
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan mesin 2 tak
Dibandingkan mesin 4 tak ,kelebihan mesin 2 tak adalah :
1. Mesin 2 tak lebih bertenaga dibandingkan mesin 4 tak .
2. Mesin 2 tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin 4 tak .
o
Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan
rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin 2 tak lebih baik
dibandingkan mesin 4 tak .
3. Mesin 2 tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yg
sederhana .
Meskipun memiliki kelebihan tersebut di atas ,jarang digunakan dalam
aplikasi kendaraan terutama mobil karena memiliki kekurangan .
Kekurangan mesin 2 tak
Kekurangan mesin 2 tak dibandingkan mesin 4 tak
1. Efisiensi mesin 2 tak lebih rendah dibandingkan mesin 4 tak .
2. Mesin 2 tak memerlukan oli yg dicampur dg bahan bakar (oli samping/two
stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin .
o
Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional
mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin 4 tak .
3. Mesin 2 tak menghasilkan polusi udara lebih banyak ,polusi terjadi dari
pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yg terlolos masuk langsung ke
lubang pembuangan .
4. Pelumasan mesin 2 tak tidak sebaik mesin 4 tak ,mengakibatkan usia suku
cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah .
Daftar pusaka
0 komentar:
Posting Komentar