MATERI PRODUKTIF MESIN - PRINSIP KERJA MOTOR BENSIN

MESIN

URAIAN

Seperti kita ketahui roda-roda suatu kendaraan memerlukan adanya tenaga luar yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi keadaan, jalan, udara, dan sebagainya. Sumber dari luar yang menghasilkan tenaga disebut mesin. Mesin merupakan alat yang merubah sumber tenaga panas, listrik, air, angin, tenaga atom, atau sumber tenaga lainnya menjadi tenaga mekanik (mechanical energy). Mesin yang merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor bakar (thermal engine).

Motor bakar ada beberapa macam. Mesin bensin, mesin diesel, mesin turbin dan lain-lainnya, yang menghasilkan tenaga panas yang dihasilkan dari menghasilkan mesin itu sendiri, disebut motor pembakaran dalam (internal combustion engine). Sebagai contohnya, mesin bensin, mesin diesel, mesin turbin. Tenaga panas yang dihasilkan diluar dari mesin itu sendiri disebut motor pembakaran luar (external combustion engine).

Contohnya, mesin uap, mesin turbin dan lain-lainnya.

Mesin yang tenaganya digunakan pada mobil harus kompak, ringan dan mudah ditempatkan pada ruangan yang terbatas. Selain itu mesin harus dapat menghasilkan kecepatan yang tinggi dan tenaga yang besar, mudah dioperasikan dan sedikit menimbulkan bunyi. Oleh sebab itu mesin bensin dan diesel umumnya lebih banyak digunakan pada kendaraan.

                          

KARAKTERISTIK

Karakteristik mesin bensin dan mesin diesel adalah sebagai berikut :

Mesin bensin :   -   Kecepatannya tinggi dan tenaganya besar

                              -   Mudah pengoperasiannya

                              -   Pembakarannya sempurna

                              -   Umumnya digunakan untuk mobil penumpang dan kendaraan truk yang kecil, dan sebagainya

Mesin diesel   :   -   Efisiensi panasnya tinggin

                              -   Bahan bakarnya hemat

                              -   Kecepatannya lebih rendah dibanding mesin bensin

                              -   Getarannya besar dan agak berisik

                              -   Harganya lebih mahal

                              -   Umumnya mesin diesel digunakan untuk kendaraan jarak jauh (kendaraan niaga, truk besar dan sebagainya)

MESIN BENSIN

1.      PRINSIP KERJA MESIN BENSIN

Mari kita perhatian bagaimana mesin bensin mengubah bahan bakar menjadi tenaga. Dalam gambar skema mesin bensin, campuran udara dan bensin dihisap oleh torak saat bergerak naik. Bila campuran udara dan bensin terbakat dengan adanya api dari busi yang panas sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder. Tekanan gas pembakaran ni mendorong torak kebawah, yang menggerakkan torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun) torak diubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada mobil.

Posisi tertinggi yang dicapai oleh torak di dalam silinder disebut titik mati atas (TMA), dan posisi terendah yang dicapai torak disebut titik mati bawah (TMB). Jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB disebut langkah torak (stroke).

Campuran udara dan bensin dihisap ke dalam silinder dan gas yang telah terbakar harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan dengan adanya gerakkan torak yang turun naik di dalam silinder. Proses menghisap campuran udara dan bensin ke dalam silinder, mengkompresikan, membakarnya dan mengeluarkan gas bekas dari silinder, disebut sau siklus.

Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari dua langkah torak. Mesin ini disebut mesin 2 langkah (two stroke engine). Poros engkolnya berputar satu kali selama torak menyelesaikan dua langkah. Sedangkan mesin lainnya, tiap siklusnya terdiri dari empat langkah torak. Mesin ini disebut mesin empat langkah (four stroke engine). Poros engkol berputar dua putaran penuh selama torak menyelesaikan empat langkah dalam tiap satu siklus. Seluruh kendaraan TOYOTA menggunakan mesin 4 langkah.

2.      PRINSIP KERJA MESIN 4 LANGKAH

LANGKAH HISAP

Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin dihisap ke dalam silinder. Katip hisap terbuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak ke bawah, menyebabkan ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bensin ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar (atmospheric pressure).

LANGKAH KOMPRESI

Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan yang temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali, ketika torak mencapai TMA.

LANGKAH USAHA

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

LANGKAH BUANG

Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka, torak bergerak dari TMB ke TMA, mendorong gas bekas keluar dari silinder.

Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk penghisapan berikutnya, yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam 1 siklus terdiri dari 4 langkah, hisap kompresi, usaha, buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin 4 langkah.

 Sumber: PT. Toyota Astra Motor, New Step 1