Pengertian Mesin
Alat
yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga penggerak disebut mesin atau motor
bakar (heat engine). Tenaga panas yang dihasilkan diluar mesin, disebut motor
pembakar luar (external combustion engine) dan tenaga panas yang dihasilkan didalam
mesin, disebut motor pembakar dalam(internal combustion engine). Motor
pembakaran dalam dibedakan berdasarkan pada proses kerjanya yaitu motor 4 tak
dan motor 2 tak. Berdasarkan penyalaan bahan bakarnya dibedakan menjadi motor
disel.
- Bagian
Utama Mesin
Secara garis besar konstruksi mesin mobil atau sepeda motor
memiliki tiga bagian utama:
1. Bagian kepala silinder (cylinder kead) yang dilengkapi dengan tutup kepala
silinder.
Kepala silinder terbuat dari besi tuang, cast iron atau
almunium dengan maksud untuk mengurangi berat dan menambanh panas
radiasi.Kepala silinder (cylinder kead) terletak diatas blok mesin. Bagian
bawah kepala silinder diberi bentuk cekung untuk ruang bakar, satu lubang untuk
busi dan dua lubang untuk mekanik katup atau klep.
2.
Bagian blok silinder (cylinder block) merupakan bentuk dasar dari mesin.
Blok silinder (cylinder block) juga terbuat dari cast iron
(besi tuang) atau almunium sama seperti kepala silinder, maksudnya untuk
mengurangi berat dan menambah panas radiasi. Disini terdapat lubang silinder
yang diberi lapisan khusus (cylinder liner) untuk mengurangi keausan silinder,
karena gesekan naik turunnya torak atau piston.
3.Bagian bak engkol (crank case) tempat untuk pelumas dan rumah komponen.
Bak engkol terletak di bawah blok silinder dan berfungsi
sebagai tempat atau rumah dari komponen-komponen yang lain seperti: Poros
engkol.
PRINSIP
KERJA MOTOR EMPAT LANGKAH
Langkah Hisap
Dalam langkah ini, campuran
bahan bakar dan bensin di hisap ke dalam silinder.Katup hisap membuka sedangkan
katup buang tertutup. Waktu torak bergerak dari titik mati atas ( TMA ) ke
titik mati bawah (TMB), menyebabkan ruang silinder menjadi vakum dan
menyebabkan masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder yang
disebabkan adanya tekanan udara luar.
Langkah Kompresi
Dalam langkah ini, campuran
udara dan bahan bakar dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup.
Waktu torak naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA), campuran
yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya akan naik, sehingga akan
mudah terbakar. Saat inilah percikan api dari busi terjadi .Poros engkol
berputar satu kali ketika torak mencapai titk mati atas ( TMA ).
Langkah Usaha / Kerja
Dalam langkah ini, mesin
menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Saat torak mencapai titik
mati atas ( TMA ) pada saat langkah kompresi, busi memberikan loncatan bunga
api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan adanya pembakaran,
kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah.
Usaha ini yang menjadi tenaga mesin.
Langkah Buang
Dalam langkah ini, gas yang
sudah terbakar, akan dibuang ke luar silinder. Katup buang membuka sedangkan
katup hisap tertutup.Waktu torak bergarak dari titik mati bawah ( TMB ) ke
titik mati atas ( TMA ), mendorong gas bekas keluar dari silinder. Pada saat
akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka sedikit (
valve overlap ) yang berfungsi sebagai langkah pembilasan ( campuran udara dan
bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran ). Ketika torak mencapai
TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan langkah berikutnya, yaitu langkah
hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam satu siklus yang
terdiri dari empat langkah yaitu, 1 langkah hisap, 1 langkah kompresi, 1
langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin empat
langkah.
Proses Kerja adalah keseluruhan
langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses
kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak
balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati
bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya
Pada motor empat langkah, proses
kerja motor diselesaikan dalam empat langkah piston. Langkah pertama yaitu
piston bergerak dari TMA ke TMB, disebut langkah pengisian. Langkah kedua yaitu
piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah kompresi. Langkah ketiga piston
bergerak dari TMA ke TMB disebut langkah usaha. Pada langkah usaha in
terjadilah proses pembakaran bahan bakar (campuran udara dan bahan bakar)
didalam silinder motor / ruang pembakaran yang menghasilkan tenaga yang
mendorong piston dariTMA keTMB. Langkah keempat yaitu piston bergerak dari TMB
ke TMA disebut langkah pembuangan. Gas hasil pembakaran didorong oleh piston
keluar silinder motor. Jadi pada motor empat langkah proses kerja mptor untuk
menghasilkan satu langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan empat
langkah piston. Empat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran poros
engkol.
Pada motor dua langkah proses
kerja motornya untuk mendapatkan satu kali langkah usaha hanya diperlukan dau
kali langkah piston. Motor dua langkah yang paling sederhana, pintu masuk atau
lubang masuk dan lubang buang terletak berhadap-hadapan yaitu berada pada sisi
bawah pada dinding silinder motor. Proses kerjanya adalah sebagai berikut.
Piston berada TMB, kedua lubang (masuk dan buang) sama sama terbuka kemudian
campuran udara dan bahan bakar dimasukkan kedalam silinder melalui lubang
masuk. Gerakan piston dari TMB ke TMA, maka lubang masukakan tertutup dan
tertutup pula lubang buang.maka terjadilah langkah kompresi. Pada akhir langkah
kompresi ini terjadilah pembakaran gas bahan bakar. Dengan terjadinya
pembakaran gas bahan bakar maka dihasilkan tenaga pembakaran yang mendorong
piston ke bawah dari TMA ke TMB. Langkah usaha terakhir terjadilah pembuangan
gas bekas begitu terbuka lubang buang. Sesudah itu terbuka pula lubang masuk
sehingga terjadi pemasukkan gas baru sekaligus mendorong mendorong gas bekas
keluar melalui lubang buang. Dengan demikian pada motor dua langkah proses
motor untuk menghasilkan satu kali langkah usaha / pembakaran gas dalam
silinder , hanya diperlukan dua langkah piston . dilihat dari putaran poros
engkolnya diperlukan satu kali putaran poros engkol.
Keunggulan
Beberapa
keunggulan mesin 4 langkah dibandingkan mesin 2 langkah antara lain :
- Konsumsi bahan bakar lebih irit.
- Asap pembuangan lebih ramah lingkungan.
- Walaupun lebih banyak bagian yang bergerak, mesin
4 langkah tetap dikategorikan cukup bertenaga.
- Dengan konfigurasi multi-silinder, mesin 4
langkah lebih mudah dibuat dan menjadikannya sangat berguna dalam aplikasi
tenaga besar seperti mobil atau kendaraan besar lainnya.
