Semoga Bermanfaat
Motor bakar 2 langkah adalah setiap satu kali putaran poros engkol atau dua kali gerakan turun dan naik piston menghasilkan satu kali langkah. Siklus kerja motor bakar bensin 2 langkah sebagai berikut :
Torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada saat saluran pembiasan tertutup mulai dilakukan Langkah kompresi. Pada saat saluran hisap membuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang poros engkol.
Sebelum piston mencapai TMA,busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akan terbakar dan menyebabkan timbulnya daya dorong, sehingga piston akan bergerak dari TMA ke TMB. Sesaat saluran hisap tertutup dan saluran bilas dan saluran buang membuka. Maka campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bilas ke saluran buang.
Langkah kompresi dan hisap
Piston bergerak dari TMB ke TMA, saluran masuk membuka sehingga udara bersih masuk ke dalam, sesaat setelah saluran hisap menutup dan saluran buang menutup maka mulai dilakukan langkah kompresi hingga tekanan udara mencapai 70 - 90 kg/cm2. Rinciannya adalah ....
Saat bergerak dari TMB ke TMA, piston akan menghisap gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas ke dalam ruang bilas.
Ketika melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston sendiri akan mengkompresi gas yang terjebak di dalam ruang bakar.
Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai ke TMA.
Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi akan menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi tidak terjadi saat piston sampai ke TMA melainkan terjadi sebelumnya. Hal ini dimaksudkan agar puncak tekanan akibat pembakaran di dalam ruang bakar dapat terjadi ketika piston mulai bergerak dari TMA ke TMB. Karena proses pembakaran membutuhkan wkatu untuk dapat membuat gas terbakar dengan sempurna oleh nyala percikan api busi.
Langkah usaha dan buang
Piston bergerak dari TMA ke TMB. Sesaat piston belum mencapai TMB katup buang sudah mulai membuka. Dan bila saluran hisap membuka maka udara bersih akan membantu mendorong gas sisa hasil pembakaran keluar. Rincian prosesnya adalah ...
Ketika bergerak dari TMA ke TMB, piston akan menekan ruang bilas yang berada pada bagian bawahnya. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, akan semaki meningkat pula tekanan di ruang bilas.
Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang masuk gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
Ketika ring piston melewati lubang pembuangan, gas yang ada di dalam ruang bakar akan keluar melalui lubang pembuangan.
Pada saat ring piston melewati lubang masuk, gas yang tertekan di dalam ruang bilas akan terpompa masuk ke dalam ruang bakar dan sekaligus mendorong keluar gas yang ada di dalam ruang bakar ke lubang pembuangan.
Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas menuju ke dalam ruang bakar.
Motor 4 tak adalah Motor yang bekerja melalui 4 proses langkah naik turun piston untuk menghasilkan tenaga. Itu sebab nya disebut 4 tak, karena mesin tersebut membutuhkan 4 langkah kerja untuk satu kali proses. 4 langkah tersebut meliputi langkah hisap, langkah kompresi, langkah tenaga dan langkah buang. Secara keseluruhan memerlukan 2 putaran poros engkol dalam satu siklus pada mesin diesel atau mesin bensin.
Piston akan bergerak dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah (TMB), kemudian klep in terbuka dan klep Ex akan tertutup sehingga bahan bakar akan masuk ke silinder. Kruk as akan berputar 180°, noken as berputar 90°. Selanjutnya tekanan negatif piston menghisap kabut oleh karburator akan terhisap melalui intake port
Piston menyelesaikan langkahnya ke bawah dan katup intake tertutup. Campuran udara-bahan bakar yang dihisap ke dalam silinder akan di tekan oleh piston yang bergerak ke atas.
Saat piston hampir mencapai puncak, arus listrik mengalir ke busi, sehingga tercipta percikan api busi. Kemudian udara-bahan bakar mulai terbakar dan meledak. Ledakan ini menyebabkan piston terdorong kebawah dan memutarkan crankshaft.
Katup exhaust terbuka saat piston hampir menyelesaikan langkahnya ke bawah. Kemudian, gas buang hasil pembakaran akan dikeluarkan dari silinder melewati katup buang/katup exhaust.
Untuk menghasilkan daya gerak untuk kendaraan, mesin 4-langkah mengulang empat buah langkah seperti pada diagram.
Tak seperti mesin bensin, mesin diesel tidak memiliki sistem pengapian.
Tetapi, solar bertekanan tinggi diinjeksikan ke dalam udara bertekanan dan temperatur tinggi, agar dapat menyala dengan sendirinya.
1. Katup intake
2. Katup exhaust
3. Nozzle injeksi
4. Ruang bakar
5. Piston
6. Connecting rod
7. Crankshaft
Katup exhaust tertutup dan katup intake terbuka. Langkah piston kebawah menarik hanya udara ke dalam silinder melalui bukaan katup intake.
Saat piston menyelesaikan langkahnya kebawah, katup intake tertutup. Dengan langkah piston keatas, udara yang dihisap menjadi bertekanan tinggi dan mencapai temperatur yang tinggi juga.
Rate kompresi mesin diesel
= 15 sampai 23 (sekitar 2 sampai 3 kali rate mesin bensin)
Temperatur ruang bakar
= 500 sampai 800ºC (900 sampai 1,500ºF)
Saat gerak ke atas piston hampir mencapai puncak, nozzle menginjeksikan solar bertekanan tinggi kedalam udara yang juga memiliki tekanan dan temperatur tinggi.
Tingginya temperatur udara menyebabkan solar terbakar sendiri, menghasilkan pembakaran dan ledakan.
Daya pembakaran ini menekan piston kebawah, menyebabkan crankshaft berputar
Katup exhaust terbuka saat piston menyelesaikan langkahnya ke bawah.
Kemudian, langkah piston selanjutnya keatas menyebabkan gas buang hasil pembakaran di keluarkan dari silinder.
Mesin diesel 2 tak menggunakan 2 langkah atau two-stroke dalam menempuh satu kali siklus kerja. Sementara tiap langkah, itu membutuhkan setengah putaran engkol. Jadi bisa dikatakan prinsip kerja motor diesel 2 langkah adalah mesin yang mengubah energi panas (kimiawi) menjadi energi gerak dengan satu kali putaran engkol.
Energi panas, dihasilkan dari pembakaran antara solar dan oksigen yang dikompresi. Hasil dari pembakaran tersebut akan menimbulkan daya ekspansi yang mendorong piston untuk bergerak.
Langkah hisap adalah proses pemasukan udara kedalam silinder mesin, sementara langkah kompresi adalah proses pemampatan udara ke bentuk yang lebih padat sehingga suhu udara meningkat.
Pada sistem 2 tak, kedua langkah ini terjadi dalam satu langkah secara bergantian.
Dimulai dari piston yang ada di TMB (titik mati bawah), saat piston ada di TMB udara akan masuk melalui lubang udara yang ada di sekitar dinding silinder. Udara ini dapat terdorong masuk karena pada saluran intake terdapat blower atau turbo yang mendorong udara ke arah mesin.
Lalu piston akan bergerak naik, pergerakan ini akan membuat lubang udara tertutup oleh dinding piston. Akibatnya, ketika piston baru bergerak ¼ ke TMA kompresi udara akan dimulai.
Ketika piston mencapai TMA, udara sudah berhasil dipampatkan sehingga suhunya naik dan siap untuk dilakukan pembakaran.
Langkah usaha adalah proses terjadinya pembakaran, sementara langkah buang adalah proses pembuangan gas sisa pembakaran dari mesin ke knalpot.
Langkah usaha akan terjadi ketika piston mencapai TMA di akhir langkah kompresi, saat ini injektor akan mengabutkan sejumlah solar kedalam udara bertekanan tinggi tersebut. Hasilnya solar akan terbakar dengan sendirinya.
Mengapa solar bisa terbakar ?
Ini karena suhu pada udara yang dikompresi melebihi titik nyala solar. Sehingga, solar akan membara apabila dimasukan kedalam udara bersuhu tinggi tersebut.
Hasil dari pembakaran itu akan menimbulkan daya ekspansi yang mendorong piston bergerak ke TMB. Sebelum piston mencapai TMB, katup buang akan terbuka. Dalam posisi ini, lubang udara juga akan terbuka karena posisi piston ada di bawah. Sehingga udara yang dihembuskan oleh blower akan mendorong gas sisa pembakaran untuk keluar melewati katup buang.
Katup buang akan tertutup saat piston akan kembali naik ke TMA. Proses ini akan terus berlanjut hingga suplai solar dihentikan.