MOTOR BENSIN

 PRINSIP KERJA MOTOR BENSIN 4 TAK DAN 2 TAK

Prinsip Kerja Motor Bensin
Pada dasarnya prinsip kerja pada motor bensin terdiri dari 5 hal yaitu:

1. Pengisian campuran udara dan bahan bakar
2. Pemampatan/pengkompresian campuran udara dan bahan bakar
3. Pembakaran campuran udara dan bahan bakar
4. Pengembangan gas hasil pembakaran
5. Pembuangan gas bekas

Prinsip kerja motor bensin diatas pada:

* pada motor 4 tak,

Diselesaikan dalam: empat gerakan piston atau dua putaran poros engkol.

* Pada motor 2 tak,

Diselesaikan dalam dua gerakan piston atau satu putaran poros engkol.

LANGKAH KERJA MOTOR

Langkah kerja motor terdiri dari :

1. Langkah isap
2. Langkah kompresi
3. Langkah usaha
4. Langkah buang

CARA KERJA MOTOR 4 TAK

Prinsip Kerja Motor 4 tak

1. Langkah isap

Piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah). Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar diisap ke dalam silinder. Katup isap terbuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu piston bergerak ke bawah, menyebabkan ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar (atmospheric pressure).

2. Langkah kompresi

Piston bergerak dari TMB ke TMA. Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan/dimampatkan. Katup isap dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) campuran udara dan bahan bakar yang diisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar.

3. Langkah usaha

Piston bergerak dari TMA ke TMB. Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakan kendaraan. Sesaat sebelum torak mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi memberi loncatan bunga api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan terjadinya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak kebawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin (engine power).

4. Langkah buang

Piston bergerak dari TMB ke TMA. Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder.  Katup buang terbuka, piston bergerak dari TMB ke TMA mendorong gas bekas pembakaran ke luar dari silinder.
Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu langkah isap.

CARA KERJA MOTOR 2 TAK

Prinsip Kerja Motor 2 tak

1. langkah isap dan kompresi

Piston bergerak ke atas. Ruang dibawah piston menjadi vakum/hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang dibawah piston. Sementara dibagian ruang atas piston terjadi langkah kompresi, sehingga udara dan campuran bahan bakar yang sudah berada di ruang atas piston suhu dan tekanannya menjadi naik. Pada saat 10-5 derajat sebelum TMA, busi memercikan bunga api, sehingga campuran udara dan bahan bakar yang telah naik temperatur dan tekanannya menjadi terbakar dan meledak.

2. Langkah usaha dan buang

Hasil dari pembakaran tadi membuat piston bergerak ke bawah. Pada saat piston terdorong ke bawah/bergerak ke bawah, ruang di bawah piston menjadi dimampatkan/dikompresikan. Sehingga campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang bawah piston menjadi terdesak keluar dan naik ke ruang diatas piston melalui saluran bilas. Sementara sisa hasil pembakaran tadi akan terdorong ke luar dan keluar menuju saluran buang, kemudian menuju knalpot.
Langkah kerja ini terjadi berulang-ulang selama mesin hidup.
Keterangan : Pada saat piston bergerak ke bawah, udara dan campuran bahan bakar yang berada di ruang bawah piston tidak dapat keluar menuju saluran masuk, karena adanya reed valve. 

KEUNGGULAN DAN KEKURANGAN MOTOR 2 TAK DIBANDING MOTOR 4 TAK

KEUNGGULAN MOTOR 2 TAK DIBANDING 4 TAK

1. Untuk ukuran dan putaran yang sama daya yang dihasilkan lebih besar

• Secara teoritis daya motor 2 tak dua kali lebih besar dibanding motor 4 tak

Perbandingan daya yang dihasilkan

• Kenyatannya tidak demikian, sebab: setiap kali akhir langkah usaha lubang buang sudah terbuka, Proses pembilasan sangat singkat sehingga masih ada sisa gas buang.

(Akhir Langkah Usaha Port Buang Sudah Terbuka)  (Proses pembilasan sangat singkat)

2. Konstruksinya lebih sederhana
3. Getarannya lebih kecil
4. Bobot mesin untuk setiap satuan daya lebih kecil
5. Knalpot lebih awet
6. Perawatan lebih mudah

KELEMAHAN MOTOR 2 TAK DIBANDING 4 TAK

1. Pemakaian bahan bakar lebih boros
2. Knalpot/port mudah buntu
3. Pelumasan pada dinding silinder kurang sempurna (exhaust port)
4. Polusi yang ditimbulkan lebih banyak (asap dan emisi)
CARA MENGATASI KELEMAHAN MOTOR 2 TAK
Upaya yang dilakukan untuk mengurangi kelemahan motor 2 tak antara lain dengan :

• KIS (kawasaki integrated system)
• RIS (resonator intake system)
• KIPS (kawasaki integrated power valve system)
• RC VALVE (revolutinary controled exhaust system)
• YPVS (yamaha power valve system)
• YEIS (yamaha energy induction system)

KIS

Penambahan suatu ruangan yang pintu masuknya berdekatan dengan lubang pembuangan. KIS diterapkan pada kawasaki ninja RR
Fungsi: memblokir campuran udara dan bahan bakar segar agar tidak keluar ke saluran pembuangan pada saat langkah isap.

KIPS

Merupakan pengembangan dari KIS. Berfungsi mengatur lubang pembuangan sesuai dengan putaran mesin.
Pada RPM tinggi: Katup membuka sehingga pengeluaran gas buang lebih sempurna.
Pada RPM rendah: Katup menutup untuk mencegah keluarnya campuran udara dan bahan bakar yang baru masuk ke ruang bakar.

Prinsip kerja KIPS

YPVS DAN RC VALVE

YPVS diterapkan oleh yamaha TZM
RC VALVE diterapkan pada NSR 150 R
Kelemahan menggunakan YPVS dan RC VALVE, pada saat lalu lintas padat motor cepat panas karena saluran buang tertutup.
Prinsip kerja YPVS dan RC VALVE:

1. Katup akan tertutup penuh pada putaran 2000-6000 rpm
2. Pada putaran 6000-8500 rpm, katup mulai membuka
3. Diatas putaran 8500, katup membuka penuh

RIS

Penambahan suatu ruangan antara karburator dengan karter. Komponen yang memiliki fungsi serupa dengan RIS pada yamaha disebut dengan YEIS.
Fungsi:

1. menampung udara dan bahan bakar yang belum sempat masuk keruang bakar dan tersedak keluar akibat tekanan balik.
2. Menyetabilkan aliran campuran udara dan bahan bakar kedalam ruang karter.

KIS DAN RIS

Prinsip: Berat jenis gas buang lebih berat dibanding gas baru karena telah tercampur carbon. sehingga bahan bakar murni cendrung diatas dan masuk ke ruang KIS.
Kelemahan: tidak dapat distel untuk berbagai putaran motor.

KIS dan RIS

PERBANDINGAN OUT PUT DENGAN RPM

Perbandingan out put dengan rpm

Read More

SISTEM BAHAN BAKAR

SISTEM BAHAN BAKAR

Fungsi system bahan bakar adalah : menyediakan bahan bakar untuk pembakaran.

Bensin dialirkan dari tangki melalui saringan, selang dan pipa hisap (suction tube). Bensin yang sudah dsaring dikirim ke karburator oleh pompa bahan bakar, dan karburator mencampurnya dengan udara dengan suatu perbandingan tertentu menjadi camppuran udara dan bahan bakar. Sebagian campuran udara dan bahan bakar menguap dan menjadi kabut saat mengalir melalui intake manifold silinder-silinder.

FUEL TANK (TANGKI BAHAN BAKAR)

fungsi : Menampung sementara bensin.

Fuel tank terbuat dari pelat baja tipis. Tangki diletakkan dibawah atau bagian belakang kendaraan untuk mencegah benturan. Bagian dalam dilapisi dengan bahan anti karat. Tangki bahan bakar dilengkapi dengan pipa untuk pengisian bensin, baut penguras (drain plug) untuk mengeluarkan bensin, dan sebuah alat pengukur (fuel sender gauge) yang dapat menunjukkan jumlah  bensin yang tersimpan di dalam tangki. Selain itu di tangki dibagi bagi menjadi beberapa bagian dengan pemisah (separator). Pemisah –pemisah ini berfungsi sebagai “damper” bila kendaraan berjalan atau berhenti secara tiba-tiba atau bila berjalan di jalan yang kasar.

FUEL FILTER (SARINGAN BAHAN BAKAR)

Fungsi : memisahkan kotoran dan air dari bahan bakar agar tidak ikut masuk ke karburator dan menyumbat saluran saluran yang kecil, jet-jet, nosel dan sebagainya.

Saringan bensin yang tersumbat akan menyebabkan berkurangnya jumlah pengiriman bahan bakar ke karburator saat dibutuhkan mesin pada kecepatan tinggi atau pada beban yang besar

FUEL PUMP (POMPA BAHAN BAKAR)

Fungsi : untuk mengalirkan bahan bakar dari tangki ke karburator karena letak tangki yang lebih rendah dari karburator

Ada dua tipe pompa bensin, yaitu tipe mekanik dan type elektrik. Pompa bahan baker type mekanik menggunakan diaphragma dan biasannya digunakan pada mesin yang menggunakan karburator. Pompa bahan bakar type elektrik dipakai pada mesin yang menggunakan system EFI.

Fungsi karburator adalah :

1. Menyediakan campuran bahan bakar dan udara yang tepat pada berbagai macam kondisi kerja mesin
2. Mengabutkan campuran bahan bakar dan udara

Start temperature 00 C	1 : 1	Putaran lambat	12 – 13 : 1	Putaran sedang	16 -8  : 1
Start temperature 200 C	5 : 1	Akselerasi	8 : 1
Saat Idling	11 : 1	Putaran max	12 – 13 : 1

SISTEM SISTEM PADA KARBURATOR

1. Sistem Pelampung                                                 7. Choke system (sistem cuk)

2. Sistem stasioner dan kecepatan lambat                   8. Fast idle mechanisme

3. Primary hight speed system                                    9. Termostatik valve

4. Secandary Hight speed system                               10 Positive crankcase ventilation (PCV)

5. Power system (system tenaga)                               11 Fuel cut off system

6. Acceleration syatem (system akselerasi)

FLOAT SYSTEM (SISTEM PELAMPUNG)

Fungsi : menjaga agar bensin di ruang pelampung tetap ada.

Ketika bensin di ruang pelampung penuh, maka pelampung akan terangkat ke atas dan mendorong needle valve untuk menutup saluran bahan bakar dari pompa ke ruang pelampung.

Ketika bensin di ruang pelampung kosong, maka pelampung akan turun dan mengakibatkan needle valve juga turun dan  membuka saluran bensin dari pompa ke ruang pelampung.

 

AIR VENT TUBE

fungsi : mempertahankan agar tekanan udara di ruang pelampung (B) sama dengan tekanan udara di air horn (C).Jika air vent tube tersumbat dan saringan udara juga buntu, tekanan di dalam air horn menjadi lebih rendah daripada ruang pelampung. Akibatnya jumlah bahan bakar yang disalurkan melalui nosel utama bertambah. Ini akan mengakibatkan campuran menjadi kaya dan kemampuan mesin menurun. Untuk itu air vent tube harus dijaga jangan sampai tersumbat.

SISTEM STASIONER (KECEPATAN LAMBAT)

Bila mesin berputar idling

bila throtle ditutup, maka vakum yang terjadi di bawah throtle besar. Hal ini menyebabkan bahan bakar yang bercampur dengan udara dari air bleeder keluar dari idle port ke intake manifold dan masuk ke dalam silinder

 

  

PRIMARY HIGH SPEED SYSTEM

Primary high speed system berfungsi untuk mensupply bahan bakar  pada saat kendaraan berjalan pada kecepatan sedang dan tinggi.

Pada saat throtle primary terbuka, maka kecepatan udara yang di venturi bertambah. Sehingga akan terjadi perbedaan tekanan padaujung nosel dan ruang pelampung dimana tekanan pada ujung nosel lebih rendah dari pada ruang pelampung. Akibatnya bahan bakat di dalam ruang pelampung mengalir, dan sebelum keluar melalui nosel dicampur udara dari air bleeder. Setelah keluar dari nosel campuran tadi diotomisasi oleh udara dari air horn dan akhirnya masuk ke dalam silinder.

Skema aliran bahan bakar dan udara pada Primary High Speed System

SECONDARY HIGH SPEED SYSTEM

Primary high speed system bekerja pada saat mesin bekerja pada beban ringan dan jumlah udara yang masuk sedikit. Tetapi bila supplay campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder oleh primary high speed tidak cukup, pada beban yang berat atau pada kecepatan tinggi, maka secondary high speed akan bekerja.

Secondary high speed system dirancang sama seperti primary hight speed system, tetapi karena secondary high speed system direncanakan untuk bekerja bila mesin membutuhkan output yang besar, maka ukuran (diameter) dari nosel, venturi dan jet dibuat lebih besar dari pada primary high speed system.

Read More

OTOMOTIF

DASAR-DASAR MOTOR BAKAR : PROSES PEMBAKARAN 

MOTOR BENSIN

SISTEM BAHAN BAKAR

Read More

DASAR-DASAR MOTOR BAKAR : PROSES PEMBAKARAN

            Motor bakar adalah suatu pesawat yang digunakan untuk  merubah energi kimia  bahan bakar menjadi energi panas (termal), dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik.

1.  Proses Pembakaran

Pembakaran di dalam silinder adalah reaksi kimia tu reaksi persenyawaan bahan bakar dengan udara (oxygen), yang diikuti dengan timbulnya panas. Panas yang dilepas selama proses pembakaran inilah yang digunakan untuk tenga/power.

Mekanisme pembakaran dipengaruhi oleh keseluruhan proses pembakaran di mana atom-atom dari bahan bakar dapat bereaksi dengan oxigen dan membentuk gas. Perbandingan campuran kira-kira 12 sampai 15 berbading 1, artinya  12 – 15  kg udara dalam 1 kg bahan bakar.

Pada motor bensin menggunakan bahan bakar bensin yang mudah terbakar dan mudah menguap. Campuran  udara dan bensin yang masuk kedalam silinder dan dikompresikan oleh torak pada tekanan 8-15 bar atau 8-15 kg/cm² dinyalakan oleh loncatan bunga api listrik (busi). Kecepatan pembakaran 10 -25 m/det, suhu udara naik hingga 2000-2500⁰ C , tekanan pembakaran berkisar 30- 40 bar.

Proses pembakaran  pada motor bensin dapat terjadi apabila :

a.  Campuran bahan bakar udara masuk kedalam silinder.

b.   Campuran dikompresikan.

c.    Bahan bakar dinyalakan dengan bunga api listrik (busi).

 Bensin mengandung unsur-unsur carbon dan hydrogen yang dapat terbakar apabila :

     a.   Hydrocarbon terbakar bersama oxygen sebelum carbon bergabung dengan      oxygen.

2. Carbon terbakar lebih dahulu daripada hydrogen.
3. Senyawa hydrocarbon terlebih dahulu bergabung dengan oxygen dan membentuk senyawa (senyawa hydroxilasi) dan kemudian terbakar (thermis).

 Jika pembakaran berlangsung, diperlukan :

1.      Bahan bakar dan udara dimasukan kedalam silinder.

2.      Baha bakar dipanaskan hingga suhu nyala.

Dalam pembakaran hydrocarbon yang normal tidak akan terjadi jelaga jika kondisinya memungkinkan untuk proses hydroxilasi. Hal ini dimungkinkan bila pencampuran pendahuluan (premixture) antara bahan bakar dan udara mempunyai waktu yang cukup untuk memasukan oxygen kedalam molekul hydrocarbon.

Bila oxygen dan hydrogen tidak bercampur dengan baik, maka akan terjadi proses cracking di mana pada nyala akan timbul asap. Pembakaran semacam ini disebut pembakaran tidak sempurna.

Ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi pada pembakaran motor bensin, yaitu:

1. Pembakaran sempurna (normal), di mana bahan bakar dapat terbakar seluruhnya pada saat dan kondisi beban yang dikehendaki.

2. Pembakaran tidak sempurna (tidak normal), di mana sebagian bahan bakar tidak ikut terbakar, atau atau tidak terbakar bersama-sama pada saat dan kondisi yang dikehendaki.

a.      Pembakaran Sempurna (normal)

Grafik pembakaran sempurna dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

 

Gambar  1.1. Grafik Pembakaran Sempurna.

Pada gambar memperlihatkan suatu grafik yang menunjukan hubungan antara tekanan dari sudut engkol mulai dari saat penyalaan sampai akir pembakaran. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa beberapa derajat setelah TMA.

Mekanisme pembakaran normal dalam motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan bunga api pada busi. Selanjutnya api membakar gas bakar yang berada di sekelilingnya dan terus menjalar ke seluruh bagian sampai semua partikel gas bakar terbakar habis. Mekanisme pembakaran normal dalam motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan api pada busi. Selanjutnya api membakar gas bakar yang berada disekelilingnya dan terus menjalar sampai seluruh partikel terbakar. Pada saat gas bakar dikompresikan , tekanan dan suhunya naik sehingga terjadi reaksi kimia dimana molekul hidro karbon terurai dan bercampur dengan oxygen dan udara. Bentuk ruang bakar yang dapat menimbulkan turbulensi pada gas tadi akan membuat gas dapat bercampur secara homogen.

b. Pembakaran Tidak Sempurna (Autoignition)

Pembakaran tidak sempurna merupakan proses pembakaran dimana sebagian bahan bakar tidak ikut terbakar, atau tidak terbakar bersama pada saat keadaan yang dikehendaki. Bila oxygen dan hdrokarbon tidak bercampur dengan baik maka akan terjadi proses pembakaran tidak normal timbul asap. Pembakaran semacam ini disebut pembakaran tidak sempurna. Akibat pembakaran tidak sempurna yaitu: Detonasi, dan Pre-ignition

1). Detonasi

Dalam hal ini gas baru yang belum terbakar terdesak oleh gas yang yang telah terbakar, sehingga tekanan dan suhu naik sampai keadaan hampir tebakar. Jika pada saat ini gas terbakar dengan sendirinya maka akan timbul ledakan (detonasi) yang menghasilkan gelombang kejutan (explosip) berupa suara ketukan (knocking noise) yang terjadi pada akhir pembakaran. Tekanan pembakaran dalam silinder lebihcept dari 40kg/cm2 tiap 0,001 detik. Akibatnya tenaga mesin berkurang dan akan memperpendek umur mesin. Hal-hal yang menyebabkan knocking adalah:

a. Perbandingan kompresi yang tinggi, tekanan kompresi, suhu pemanasan  campuran, dan suhu silinder yang terlalu tinggi.

b.  Pengapian yang terlalu cepat.

c.   Putaran mesin rendah dan penyebaran api lambat.

d. Penempatan busi dan konstruksi ruang bakar tidak tepat, serta jarak   penyebaran api terlampau jauh.

Penyebab detonasi pada motor bensin terbagi dalam dua jenis :

a). Detonasi karena campurab bahan bakar sudah menyala sebelum busi mengeluarkan bunga api.. Hal ini disebabkan karena kotoran-kotoran arang  yang tertimbun diatas kepla torak dan ruang bakar dan menyala terus menerus.. Untuk menghilangkannnya kotoran-kotoran yang menenpel perlu dibersihkan.

b).  Detonasi karena kecepatan pembakaran bahan bakar di sekitar busi sangat tinggi. Hal ini mengakibatkan bahan bakar tidak dapat terbakar secara sempurna dan meninggalkan sisa bahan bakar yang belum terbakar terkompresikan, menyebabka suhu pembakaran naik. Bahan bakar  terbakar dengan sendiirinya tanpa melalui busi. Artinya pembakaran bahan bakar lebih cepat daripada pembakaran normal. 

                                 

Gambar 1. 2. Garafik Detonasi motor.

2). Pre-ignition

Gejala pembakaran tidak sempurna adalah pre-ignation peristiwanya hampir sama dengan knocking tetapi terjadi hanya pada saat busi belum memercikan bunga api. 

                                                             Pre-ignition

Gambar 1. 3.  Grafik Pre Ignation motor.

Bahan bakar terbakar dengan sendirinya sebagai akibat dari tekanan dan suhu yang cukup tinggi sebelum terjadinya percikan bunga api pada busi.

 Jadi pre-ignation adalah peristiwa pembakaran yang terjadi sebelum sampai pada waktu yang dikehendaki. 

c.  Pembakaran Tidak Lengkap
      Pembakaran tidak lengkap yaitu apabila saat terjadinya loncatan bunga api pada busi untuk membakar semua hydrogen dan oxygen yang terkandung dalam campuran bahan bakar masih ada kelebihan atau kekurangan oxygen atau hydrogebn.

 

Read More