Prinsip Kerja Motor Bakar Torak [2 dan 4 langkah]
Berdasarkan prinsipnya, terdapat 2 (dua) prinsip kerja motor bakar torak, yaitu : 4 (empat) langkah dan 2 (dua) langkah. Adapun prinsip kerja motor bakar 4 (empat) langkah dan 2 (dua) langkah adalah sebagai berikut:
a. Prinsip Kerja Motor Bakar 4 (empat) Langkah
Motor bakar 4 (empat) langkah adalah bila 1 (satu) kali proses pembakaran bahan bakar memerlukan 4 (empat) langkah gerakan piston dan 2 (dua) kali putaran poros engkol. Siklus motor bakar 4 (empat) langkah adalah sebagai berikut :
a). Langkah Hisap
Proses yang terjadi pada langkah isap adalah :
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB.
2. Katup masuk terbuka, katup buang tertutup.
3. Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di dalam karburator, masuk kedalam silinder melalui katup masuk.
4. Saat torak berada di TMB katup masuk akan tertutup.
b). Langkah Kompresi
Proses yang terjadi pada langkah kompresi adalah :
1. Torak bergerak dari TMB keTMA.
2. Katub masuk dan katup buang kedua-duanya tertutup sehingga gas yang telah dihisap tidak keluar pada waktu di tekan oleh torak yang mengakibatkan tekanan gas akan naik.
3. Beberapa saat sebelum torak mencapai TMA busi mengeluarkan bunga api listrik.
4. Gas bahan bakar yang telah mencapai tekanan tinggi terbakar.
5. Akibat pembakaran bahan bakar, tekanannya akan naik menjadi kira-kira tiga kali lipat.
c). Langkah Kerja / Ekspansi
Proses yang terjadi pada langkah Kerja (ekspansi) adalah :
1. Saat ini kedua katup masih dalam keadaan tertutup.
2. Gas terbakar dengan tekanan yang tinggi akan mengembang kemudian menekan torak turun ke bawah dari TMA ke TMB.
3. Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak, selanjutnya oleh poros engkol diubah menjadi gerak berputar.
d). Langkah Buang
Proses yang terjadi pada langkah buang adalah :
1. Katup buang terbuka, katup masuk tertutup.
2. Torak bergerak dari TMB ke TMA..
3. Gas hasil sisa pembakaran akan terdorong oleh torak ke luar melalui katup buang.
Kerja motor bakar 4 (empat) langkah dapat dilihat pada (gambar 2.3.) berikut :
Gambar 2.3. Prinsip kerja motor 4 (empat) langkah
b. Motor Bensin 2 (dua) Langkah
Motor bensin 2 (dua) langkah adalah mesin yang proses pembakarannya setiap siklus terdiri dari 2 (dua) langkah piston atau 1 (satu) kali putaran poros engkol. Piston yang bergerak naik dari titik mati bawah ke titik mati atas menyebabkan saluran bilas dan saluran buang akan tertutup. Dalam hal ini gas yang berada dalam ruang pembakaran dikompresikan. Sementara itu gas yang baru masuk ke ruang engkol, beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas, busi akan meloncatkan bunga api sehingga akan terjadi pembakaran bahan bakar. Prinsip kerja dari motor 2 (dua) langkah tersebut adalah sebagai berikut :
a). Langkah Pengisapan
Proses yang terjadi pada langkah isap adalah :
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB
2. Pada saat saluran bilas masih tertutup torak, di dalam bak mesin terjadi kompresi terhadap campuran bensin dengan udara.
3. Diatas torak, gas sisa pembakaran dari hasil pembakaran sebelumnya sudah mulai terbuang keluar melalui saluran buang.
4. Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan udara mengalir melalui saluran bilas terus masuk kedalam ruang bakar.
b). Langkah Kompresi
Proses yang terjadi pada langkah kompresi adalah :
1. Torak bergerak dari TMB ke TMA.
2. Rongga bilas dan rongga buang tertutup, terjadi langkah kompresi dan setelah mencapai tekanan tinggi busi memercikan bunga api listrik untuk membakar campuran bensin dengan udara.
3. Pada saat yang bersamaan, di bawah (di dalam bak mesin) bahan bakar yang baru masuk kedalam bak mesin melalui saluran masuk.
c). Langkah Kerja / Ekspansi
Proses yang terjadi pada langkah Kerja (ekspansi) adalah :
1. Torak kembali dari TMA ke TMB akibat tekanan besar yang terjadi pada waktu pembakaran bahan bakar.
2. Saat itu torak turun sambil mengkompresi bahan bakar baru di dalam bak mesin.
d). Langkah Buang
Proses yang terjadi pada langkah buang adalah :
1. Menjelang torak mencapai TMB, saluran buang terbuka dan gas sisa pembakaran mengalir terbuang keluar.
2. Pada saat yang sama bahan bakar baru masuk kedalam ruang bahan bakar melalui rongga bilas.
3. Setelah mencapai TMB kembali, torak mencapai TMB untuk mengadakan langkah sebagai pengulangan dari yang dijelaskan sebelumnya.
Kerja motor bakar 2 (dua) langkah dapat dilihat pada (gambar 2.4.) berikut :
Gambar 2. 4. Prinsip kerja motor 2 (dua) langkah
(Arends BPM; H Berenschot, 1980)
Kendaraaan akan mengalami panas akibat dari pembakaran bahan bakar. Walaupun sebagian efisiensi panas itu dimanfaatkan kembali oleh mesin. Mesin akan mengalami panas yang tinggi atau yang disebut over heating bila panas mesin tidak dikurangi.
Sitem pendinginan dirancang untuk menjaga efisiensi panas itu. Umumnya mesin didinginkan oleh sistem pendinginan udara dan sistem pendinginan air. Mesin mobil kebanyakan menggunakan sistem pendinginan air.
Sistem pendinginan air lebih rumit, tetapi...
mempunyai banyak keuntungan , Karena ruang bakar diselimuti oleh air yang berada di water jacket maka selain mendinginkan juga berfungsi sebagai peredam bunyi
Kontruksi sistem pendinginan dilengkapi oleh water jacket, thermostat, radiator, kipas radiator, pompa air dan komponen – komponen lain pendukungnya.
Komponen – Komponen Sistem Pendinginan dan Fungsinya
Water Jacket
Jika mesin dibelah maka akan terlihat ada ruang-ruangan seperti saluran air yang menyelimuti ruang bakar dan komponen di sekitarnaya. Saluran itu adalah tempat bersirkulasinya air pendingin di dalam mesin.
Thermostat
Thermostat seperti katup otomatis yang mengatur masuk atau tidaknya air pendingin masuk ke radiator. Cara kerjanya jika air pendingin yang berada di water jacket masih dingin maka thermostat tidak akan membuka saluran ke radiator karena uap yang dari panasnya tidak mempu untuk membuka katup thermostat maka air pendingin itu akan kembali untuk bersirkulasi di dalam mesin melalui saluran by pass. Thermostat akan membuka kira-kira ketika temperatur air pendingin antar 80 – 900C (176 – 1940F).
Radiator
Ketika Thermostat membuka karena temperatur air pendinginnya telah panas maka air pendingin itu harus segera didinginkan. Komponen nya adalah radiator. Bagian-bagian radiator adalah ada reservoir(tangki cadangan), tutup radiator, radiator bagian atas,inti radiator, dan radiator bagian bawah
Reservoir (tangki cadangan) berfungsi sebagai tangki cadangan bila air pada radiator berlebihan.
Inti tadiator terdiri dari sirip-sirip tempat saluran air pendingin yang nantinya akan dipercepat pendinginan nya oleh kipas radiator.
Jika air pendingin telah didinginkan oleh inti radiator dibantu dengan kipas radiator maka ai pendingin itu akan masuk ke radiator bagian bawah yang nantinya akan masuk ke mesin untuk bersirkulasi di dalam mesin di water jacket.
Air pendingin masuk ke radiator ataupun keluar dari radiator menuju mesin di hubungkan oleh selang radiator yang tahan panas.
Kipas Radiator dan Pompa Air
Berfungsi untuk mempecepat proses pendinginan air pendingin yang telah panas. Kipas radiator ada yang digerakkan secara mekanik oleh poros engkol dan ada pula yang digerakkan oleh motor listrik yang menempel di kipas radiator itu.Sedangkan untuk mempercepat bersirkulasinya air pendingin di dalam mesin maka pompa air lah yang mempercepat sirkulasinya.
CARA KERJA SISTEM PENDINGINAN
Air pendingin bersirkulasi di water jacket untuk mendinginkan mesin yang panas itu. Ketika air pendingin telah panas maka air pendingin itu akan masuk ke radiator setelah melalui thermostat yang mengaturnya. Di radiator air pendingin yang panas itu akan didinginkan oleh kipas radiator dan sirip-sirip radiator dan ketika proses pendinginan telah selesai maka akan menuju kembali ke mesin untuk mendinginkan mesin. Pompa air mempercepat proses pendinginan itu.
