Download - Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
1/20
A Definisi Mesin Otto dan Mesin Diesela Definisi Mesin Otto
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah
mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang
dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi). Mesin bensin atau mesin
Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang
menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan
bahan bakar bensin atau yang sejenis.
Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode pencampuran bahan
bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi untuk
proses pembakaran. Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang
bakar dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke
dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yangsangat panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan
temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan terbakar
dengan sendirinya.
Pada mesin bensin, pada umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum
masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi
bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin tak untuk
mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Pencampuran udara dan bahan
bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami
perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor!sensor elektronik. "istem #njeksi $ahan bakar di motor otto terjadi diluar silinder, tujuannya
untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin, %al ini dsebut
&'#.
b Definisi Mesin Diesel
Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin pemicu
kompresi) adalah motor pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk
menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke
dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesingas. Mesin ini ditemukan pada tahun * oleh +udolf iesel, yang
menerima paten pada - 'ebruari *-. iesel menginginkan sebuah mesin untuk
dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. ia
mempertunjukkannya pada &position /ni0erselle (Pameran unia)
tahun *11 dengan menggunakan minyak kacang. Mesin ini kemudian diperbaiki dan
disempurnakan oleh 2harles '. 3ettering.
Mesin diesel memiliki efisiensi termal terbaik dibandingkan dengan mesin
pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio
http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_pemicu_kompresi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nyala&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Busihttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikolaus_Ottohttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_dieselhttps://id.wikipedia.org/wiki/1892https://id.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Dieselhttps://id.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Dieselhttps://id.wikipedia.org/wiki/Patenhttps://id.wikipedia.org/wiki/Patenhttps://id.wikipedia.org/wiki/23_Februarihttps://id.wikipedia.org/wiki/1893https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pameran_Dunia&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/1900https://id.wikipedia.org/wiki/1900https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Charles_F._Kettering&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Charles_F._Kettering&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Charles_F._Kettering&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Efisiensi_termalhttps://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttps://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttps://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttps://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_pembakaran_luar&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Rasio_kompresihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_pemicu_kompresi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nyala&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Suhuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gashttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Busihttp://id.wikipedia.org/wiki/Nikolaus_Ottohttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_dieselhttps://id.wikipedia.org/wiki/1892https://id.wikipedia.org/wiki/Rudolf_Dieselhttps://id.wikipedia.org/wiki/Patenhttps://id.wikipedia.org/wiki/23_Februarihttps://id.wikipedia.org/wiki/1893https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pameran_Dunia&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/1900https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Charles_F._Kettering&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Efisiensi_termalhttps://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttps://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_pembakaran_luar&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Rasio_kompresihttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalam
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
2/20
kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan!rendah (seperti pada mesin kapal)
dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 415.
Mesin diesel dikembangkan dalam 0ersi dua!tak dan empat!tak . Mesin ini
a6alnya digunakan sebagai pengganti mesin uap. "ejak tahun *1!an, mesin ini mulai
digunakan untuk kapal dan kapal selam, kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit
listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun *-1!an, mesin diesel mulai digunakan
untuk mobil. "ejak saat itu, penggunaan mesin diesel terus meningkat dan
menurut British Society of Motor Manufacturing and Traders, 415 dari mobil baru
yang terjual di /ni &ropa adalah mobil bermesin diesel, bahkan di Perancis mencapai
715
Bagaimana mesin diesel bekerja
iagram siklus termodinamika sebuah mesin diesel ideal. /rutan kerja
mesin diesel berurutan dari nomor !8 searah jarum jam. alam siklus mesin
diesel, pembakaran terjadi dalam tekanan tetap dan pembuangan terjadi dalam
0olume tetap. 9enaga yang dihasilkan setiap siklus ini adalah area di dalam garis
siklus.
3etika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan
oleh %ukum 2harles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses
pembakaran. /dara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresioleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio kompresi dari mesin bensin.
$eberapa saat sebelum piston pada posisi 9itik Mati :tas (9M:) atau $92
($efore 9op ead 2enter), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar dalam
tekanan tinggi melalui nole supaya bercampur dengan udara panas yang
bertekanan tinggi. %asil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat.
Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati
(sangat dekat) 9M: untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar
yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct
injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang
berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada
dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection).
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
3/20
/ntuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan
komponen =
9urbocharger atau supercharger untuk memperbanyak 0olume udara yang
masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh
turbin pada turbo>supercharger.
#ntercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. /dara
yang panas 0olumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka
dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar
bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin.
$eberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi
menyala (spark>glo6 plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin.
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
4/20
adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto. Mesin bensin dibagi menjadi dua,
yaitu mesin dua tak dan mesin empat tak.
Mesin dua tak adalah mesin yang memerlukan dua kali gerakan piston naik
turun untuk sekali pembakaran (agar diperoleh tenaga). Mesin tersebut banyak
digunakan pada motor!motor kecil. Mesin dua tak menghasilkan asap sebagai sisa
pembakaran dari oli pelumas.
Mesin empat tak memerlukan empat kali gerakan piston untuk sekali
pembakaran. Pada motor!motor besar biasa menggunakan mesin empat tak. :kan
tetapi, sekarang banyak motor!motor kecil bermesin empat tak. Mesin jenis ini sedikit
menghasilkan sisa pembakaran karena bahan bakarnya hanya bensin murni.
@ambar di atas merupakan mesin pembakaran dalam empat langkah (empat
tak). Mula!mula campuran udara dan uap bensin mengalir dari karburator menuju
silinder pada saat piston bergerak ke ba6ah (langkah masukan). "elanjutnya
campuran udara dan uap bensin dalam silinder ditekan secara adiabatik ketika piston
bergerak ke atas (langkah kompresi atau penekanan). 3arena ditekan secara adiabatik
maka suhu dan tekanan campuran meningkat. Pada saat yang sama, busi
memercikkan bunga api sehingga campuran udara dan uap bensin terbakar. 3etika
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
5/20
terbakar, suhu dan tekanan gas semakin bertambah. @as bersuhu tinggi dan
bertekanan tinggi tersebut memuai terhadap piston dan mendorong piston ke ba6ah
(langkai pemuaian). "elanjutnya gas yang terbakar dibuang melalui katup
pembuangan dan dialirkan menuju pipa pembuangan (langkah pembuangan). 3atup
masukan terbuka lagi dan keempat langkah tersebut diulangi kembali.
9ujuan dari adanya langkah kompresi atau penekanan adiabatik adalah
menaikkan suhu dan tekanan campuran udara dan uap bensin. Proses pembakaran
pada tekanan yang tinggi akan menghasilkan suhu dan tekanan (P A '>:) yang sangat
besar. :kibatnya gaya dorong (' A P:) yang dihasilkan selama proses pemuaian
menjadi sangat besar. Mesin motor atau mobil menjadi lebih bertenaga. Balaupun
tidak ditekan, campuran udara dan uap bensin bisa terbakar ketika busi memercikkan
bunga api. 9api suhu dan tekanan gas yang terbakar tidak terlalu tinggi sehingga gaya
dorong yang dihasilkan juga kecil. :kibatnya mesin menjadi kurang bertenaga.
Proses perubahan bentuk energi dan perpindahan energi pada mesin
pembakaran dalam empat langkah di atas bisa dijelaskan seperti ini = 3etika terjadi
proses pembakaran, energi potensial kimia dalam bensin C energi dalam udara
berubah menjadi kalor alias panas. "ebagian kalor berubah menjadi energi mekanik
batang piston dan poros engkol, sebagian kalor dibuang melalui pipa pembuangan
(knalpot). "ebagian besar energi mekanik batang piston dan poros engkol berubah
menjadi energi mekanik kendaraan (kendaraan bergerak), sebagian kecil berubah
menjadi kalor alias panas sedangkan panas timbul akibat adanya gesekan.
"ecara termodinamika, siklus Otto memiliki 8 buah proses termodinamika
yang terdiri dari buah proses isokhorik (0olume tetap) dan buah proses adiabatis
(kalor tetap).
b Mesin Diesel
"iklus +ankine adalah siklus termodinamika yang mengubah panas menjadi
kerja. Panas disuplai secara eksternal pada aliran tertutup, yang biasanya
menggunakan air sebagai fluida yang bergerak. "iklus ini menghasilkan 15 dari
seluruh energi listrik yang dihasilkan di seluruh dunia. "iklus ini dinamai untuk
mengenang ilmuan "kotlandia, Billiam Dohn MaEcuorn +ankine.
"iklus +ankine adalah model operasi mesin uap panas yang secara umum
ditemukan di pembangkit listrik. "umber panas yang utama untuk siklus +ankine
adalah batu bara, gas alam, minyak bumi, nuklir, dan panas matahari.
&fisiensi siklus +ankine biasanya dibatasi oleh fluidanya. 9anpa tekanan yang
mengarah pada keadaan super kritis, range temperatur akan cukup kecil. /ap
memasuki turbin pada temperatur 4F4 G2 (batas ketahanan stainless steel) dankondenser bertemperatur sekitar -1G2. %al ini memberikan efisiensi 2arnot secara
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
6/20
teoritis sebesar F-5, namun kenyataannya efisiensi pada pembangkit listrik sebesar
85.
@ambar Mesin iesel ("iklus +ankine)
@ambar ini menunjukkan siklus diesel ideal (sempurna). Mula!mula udara
ditekan secara adiabatik (a!b), lalu dipanaskan pada tekanan konstan H penyuntik
(injector) menyemprotkan solar dan terjadilah pembakaran (b!c), gas yang terbakar mengalami pemuaian adiabatik (c!d), pendinginan pada 0olume konstan H gas yang
terbakar dibuang ke pipa pembuangan dan udara yang baru, masuk ke silinder (d!a).
:sumsi yang digunakan pada siklus diesel ini sama dengan pada siklus Otto, kecuali
langkah penambahan panas. Pada siklus diesel langkah !- merupakan penambahan
panas pada tekanan konstan.
C Siklus Otto dan Diesela Siklus Otto
"iklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan dalamkehidupan manusia. Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol 'uel)
adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto. Niklaus :ugust Otto (-!*)
adalah seorang penemu berkebangsaan Derman yang pada tahun 7F menciptakan
mesin dengan empat dorongan pembakaran.
"iklus Otto adalah siklus ideal untuk mesin torak dengan pengapian!nyala
bunga api. Pada mesin pembakaran dengan sistem pengapian!nyala ini, campuran
bahan bakar dan udara dibakar dengan menggunakan percikan bunga api dari busi.
Piston bergerak dalam empat langkah (disebut juga mesin dua siklus) dalam silinder,
sedangkan poros engkol berputar dua kali untuk setiap siklus termodinamika. Mesin
seperti ini disebut mesin pembakaran internal empat langkah.
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
7/20
. 2ampuran udara dan uap bensin dalam silinder ditekan secara adiabatik ketika
piston bergerak ke atas (langkah kompresi / compression stroke).
. 3arena ditekan secara adiabatik maka suhu dan tekanan campuran meningkat.
Pada saat yang sama, busi memercikkan bunga api sehingga campuran udara
dan uap bensin terbakar. 3etika terbakar, suhu dan tekanan gas semakin
bertambah. @as bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi tersebut memuai
terhadap piston dan mendorong piston ke ba6ah (power stroke).
-. "elanjutnya gas yang terbakar dibuang melalui katup pembuangan dan
dialirkan menuju pipa pembuangan (langkah pembuangan / exhaust stroke).
8. 3atup masukan terbuka lagi, campuran udara dan uap bensin mengalir dari
karburator menuju silinder pada saat piston bergerak ke ba6ah (langkahmasukan / intake stroke). "elanjutnya ke!empat langkah diulang kembali.
"ecara thermodinamika, siklus ini memiliki 8 proses thermodinamika yang
terdiri dari buah proses isokhorik (0olume tetap) dan buah proses adiabatis (kalor
tetap). /ntuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) 0s temperatur (I)
berikut=
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
8/20
Keterangan:
:)
yang sangat besar. :kibatnya gaya dorong (' A P:) yang dihasilkan selama proses
pemuaian menjadi sangat besar. Mesin motor atau mobil menjadi lebih bertenaga.
Balaupun tidak ditekan, campuran udara dan uap bensin bisa terbakar ketika si busi
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
9/20
memercikkan bunga api. 9api suhu dan tekanan gas yang terbakar tidak terlalu tinggi
sehingga gaya dorong yang dihasilkan juga kecil. :kibatnya mesin menjadi kurang
bertenaga.
Proses pemuaian dan penekanan secara adiabatik pada siklus otto bisa
digambarkan melalui diagram di ba6ah. (iagram ini menunjukkan model ideal dari
proses termodinamika yang terjadi pada mesin pembakaran dalam yang menggunakan
bensin).
MES! " #AK
Pada prinsipnya motor bakar langkah ( tak) melakukan siklus Otto hanyadalam dua langkah piston atau satu putaran poros engkol. Penemuan motor bakar
tak sukses oleh "ir ougald 2lerk tahun 7F. :da langkah saat mesin tak
beroperasi.
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
10/20
Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai
9M:.
$eberapa saat sebelum piston sampai di 9M:, busi menyala untuk
membakar gas dalam ruang bakar. Baktu nyala busi sebelum piston
sampai 9M: dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari 9M: ke
9M$ karena proses pembakaran sendiri memerlukan 6aktu dari
mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.
MES! $ #AK
Mesin 8 tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus
pembakaran terjadi empat langkah piston (hisap, tekan, bakar, buang).
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
11/20
Proses yang terjadi adalah =
! = 3ompresi adiabatis
!- = Pembakaran isokhorik
-!8 = &kspansi > langkah kerja adiabatis
8! =
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
12/20
T 4
T 3=r(1−k )
:tau
P4
P3=r−k
8. !er%a Siklus
T
¿(¿3−T 2¿)−(T 4−T 1)
¿W =C v ¿
4. Tekanan #fektif &ata'rata (Mean #ffectie ressure)
pme= W
(V 1−V 2)
F. aya *ndikasi Motor
Pe= pme×n×i×(V 1−V 2)×z
imana parameter H parameternya adalah =
p A 9ekanan gas (3g>mJ-)
9 A 9emperatur gas (3; 3el0in)
I A Iolume gas (mJ-)
r A +asio kompresi (I H I)
20 A Panas jenis gas pada 0olume tetap ( kj>kg 3)
k A +asio panas jenis gas (2p>20)
f A +asio bahan bakar > udara
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
13/20
K A Nilai panas bahan bakar (kj>kg)
B A 3erja (Doule)
n A Putaran mesin per detik (rps)
i A #nde pengali; iA untuk tak dan iA1.4 untuk 8 tak
A Dumlah silinder
P A aya ( Batt )
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
14/20
b Siklus Aktual Mesin Bensin
"iklus udara 0olume konstan atau siklus otto adalah proses yang ideal. alam
kenyataannya baik siklus 0olume konstan, siklus tekanan konstan dan siklus
gabungan tidak mungkin dilaksanakan, karena adanya beberapa hal sebagai berikut
=
'luida kerja bukanlah udara yang bisa dianggap sebagai gas ideal, karena
fluida kerja di sini adalah campuran bahan bakar (premium) dan udara,
sehingga tentu saja sifatnya pun berbeda dengan sifat gas ideal.
3ebocoran fluida kerja pada katup (0al0e), baik katup masuk maupun
katup buang, juga kebocoran pada piston dan dinding silinder, yang
menyebabkan tidak optimalnya proses.
- $aik katup masuk maupun katup buang tidak dibuka dan ditutup tepat
pada saat piston berada pada posisi 9M: dan atau 9M$, karena
pertimbangan dinamika mekanisme katup dan kelembaman fluida kerja.
3erugian ini dapat diperkecil bila saat pembukaan dan penutupan katup
disesuaikan dengan besarnya beban dan kecepatan torak.
8 Pada motor bakar torak yang sebenarnya, saat torak berada di 9M: tidak
terdapat proses pemasukan kalor seperti pada siklus udara. 3enaikan
tekanan dan temperatur fluida kerja disebabkan oleh proses pembakaran
campuran udara dan bahan bakar dalam silinder.
4 Proses pembakaran memerlukan 6aktu untuk perambatan nyala apinya,
akibatnya proses pembakaran berlangsung pada kondisi 0olume ruang
yang berubah!ubah sesuai gerakan piston. engan demikian proses
pembakaran harus dimulai beberapa derajat sudut engkol sebelum torak
mencapai 9M: dan berakhir beberapa derajat sudut engkol sesudah 9M:
menuju 9M$. Dadi proses pembakaran tidak dapat berlangsung pada
0olume atau tekanan yang konstan.
F 9erdapat kerugian akibat perpindahan kalor dari fluida kerja ke fluida
pendingin, misalnya oli, terutama saat proses kompresi, ekspansi dan
6aktu gas buang meninggalkan silinder. Perpindahan kalor tersebut terjadi
karena ada perbedaan temperatur antara fluida kerja dan fluida pendingin.
7 :danya kerugian energi akibat adanya gesekan antara fluida kerja dengan
dinding silinder dan mesin.
9erdapat kerugian energi kalor yang diba6a oleh gas buang dari dalam
silinder ke atmosfer sekitarnya. &nergi tersebut tidak dapat dimanfaatkan
untuk kerja mekanik. "iklus aktual motor bensin ditunjukan pada @ambar
.8 dan .4
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
15/20
%ambar "&$ iagram P H I "iklus :ktual Motor $ensin.
%ambar "&' "iklus :ktual Motor $ensin
Pada siklus aktual pada mesin bensin fluida kerja sesuai dengan kejadian secara
aktualnya, yaitu campuran bahan bakar dan udara. Pada siklus ini kalor merupakan
hasil dari proses pembakaran. /ntuk langkah hisap tekanan lebih rendah dibanding
dengan langkah buang. Proses kompresi dan ekspansi tidak pada kondisi adiabatiskarena pada proses ini terdapat kerugian panas. Proses pembakaran dari penyalaan
busi sampai akhir pembakaran.
( Siklus Diesel
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
16/20
"iklus motor diesel merupakan siklus udara pada tekanan konstan. Pada
umumnya jenis motor bakar diesel dirancang untuk memenuhi siklus ideal diesel
yaitu seperti siklus otto tetapi proses pemasukan kalornya dilakukan pada tekanan
konstan.
Keterangan
.
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
17/20
Pada gambar pertama (kiri ke kanan) merupakan langkah kompresi setelah udara
masuk ke dalam ruang bakar. /dara ini dikompresi hingga mempunyai tekanan
yang sangat tinggi sekali. Pada gambar kedua merupakan proses injeksi bahan
bakar. :kibat tekanan udara yang sangat tinggi sekali dan injeksi dari bahan bakar
tersebut menyebabkan terjadinya pembakaran. Pada gambar ketiga merupakan
langkah tenaga dimana akibat ledakan dari pembakaran tadi piston didorong ke
ba6ah dan menyebabkan terjadinya daya>po6er. Pada gambar keempat merupakan
langkah buang, dimana sisa dari pembakaran dibuang ke lingkungan.
/ntuk kompresi rasio yang sama siklus diesel mempunyai efisiensi yang lebihtinggi dibandingkan dengan siklus otto. :dapun rumus untuk mencari efisiensi
siklus diesel adalah=
&fisiensi siklus diesel yang tinggi menyebabkan siklus ini digunakan untuk mesin!
mesin dengan kapasitas besar. "eperti yang terdapat pada truk, lokomotif, mesinkapal, dan pembangkit tenaga listrik darurat (genset).
D )erbedaan siklus otto dan siklus diesel " tak
Mesin yang ditemukan oleh +udolf iesel (4!*-) konsturksinya tidak
berbeda jauh dengan mesin bensin yang dikenal dengan sebutan mesin
otto.beberapa bagian komponennya punya tugas yang sama dengan mesin
bensin,seperti blok slinder, poros engkol, poros bubungan, asembli torak, dan
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
18/20
mekanisme pengerak katupnya.perbedaan motor diesel dan motor bensin adalah
cara pemberian dan penyalaan bahan bakarnya; perbandingan kompressi; disain
komponen.
2ara pemberian dan penyalaan $ahan bakar
Perbedaan utama terletak pada bagaimana memulai sesuatu
pembakaran dalam ruang silinder.mesin besin menga6ali pembkaran dengan
disuplainya listrik tegangan tinggi, sehingga menimbulkan percikan bunga api
di antara celah busi untuk memulai pembakaran gas.motor diesel memanfaatkan
udara yang dikompresi untuk memulai pembakaran bahan bakar solar.engan
perbandingan kompresinya sangat tinggi sampai berkisar = , akibatnya
tekanan naik secara mendadak (berlangsung dalam beberapa milidetik) suhunya
dapat mencapai *11!111 derajat celcius. "uhu setinggi itu dapat menyalakan
bahan bakar solar. Menjelang akhir langkah kompresi, solar disemprotkan ke
udara ang sangat panas itu. :kibatnya, bahan bakar langsung terbakar sebab
titik nyala solar sendiri 2uma 8111 2elcius. 3arena pembakaran terjadi akibat
tekanan kompresi yang sangat tinggi tadi,maka mesi diesel di sebut juga mesin
penyalaan kompresi (compression igniton engine). "edangkan mesin bensin di
kenal dengan mesin penyalaan bunga api (spark ignition engine). alam mesin
bensin bahan bakar dan udara dicampur di luar slinder yaitu dalam karburator
dan saluran masuk (manifold). "ebaliknya mesin diesel tidak ada campuran
pendahuluan udara dan bahan bakar di luar silinder, hanya udara yang diterima
ke dalam slinder melalui saluran masuk.
Perbandingan 3ompresi mesin diesel dan $ensin
Perbandingan kompresi adalah perbandingan 0olume udara dalam
silinder sebelum langkah kompresi dengan 0olume sesudah langkah kompresi.
Perbandingan kompresi untuk motor!motor bensin adalah berkisar =
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
19/20
sedangkan perbandingan yang umum untuk motor!motor diesel adalah F!=.
Perbandingan kompresi yang timggi pada motor diesel menimbulakan kenaikan
suhu udara cukup tinggi untuk menyalakan bahan bakar tanpa ada letikan bunag
api. %al ini menyebabkan motor diesel mempunyai efisiensi yang besar sebab
kompresi yang tinggi menghasilkan pemuaian yang besar dari gas!gas hasil
pembakaran dalam silinder. 3arena itu tenaganya sangat kuat. &fisiensi tinggi
yang dihasilkan pembakaran motor diesel harus diimbangi dengan kekuatan
komponen!komponennya agar dapat menahan gaya!gaya pembakaran yang
sangat besar.
- esain 3omponen Mesin iesel dan $ensin
"udah dikatakan bah6a mesin diesel haruslah dibuat kokoh dan kuat
untuk dapat menahan gaya pembakaran yang sangat besar. Pada umumnya
bagian!bagian yang dikuatkan adalah torak, pena torak,batang penghubung, dan
poros engkol serta sejumlah bantalan utama untuk mendukung poros engkol.
8 Perbedaan langkah #2& tak dan #2& 8 tak
Dika mesin 8 tak memerlukan putaran crankshaft dalam satu siklus
kerjanya, maka untuk mesin !tak hanya memerlukan satu putaran saja. %al ini
berarti dalam satu siklus kerja tak hanya terdiri dari kali gerakan naik dan
gerakan turun dari piston saja. esain dari ruang bakar mesin tak
memungkinkan terjadunya hal semacam itu. 3etika piston naik menuju 9M:
untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka ( lihat gambar di ba6ah)
dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan
piston dari 9M$ ke 9M: menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi
dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai 9M: maka busi menyala,
gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke ba6ah menuju
9M$. @erakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Namun sembari piston
-
8/18/2019 Sikulus Ideal Motor Besin Dan Diesel
20/20
melakukan langkah ekspansi atau usaha, sesungguhnya juga melakukan langkah
buang melalui katup buang (sisi kanan dinding silinder pada gambar) . %al ini
bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran
bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder.
Dadi, kenapa motor dengan mesin tak harus memakai oli pelumas
samping selain pelumas mesin sudah jelas, karena model kerja yang seperti itu
membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya pada mesin 8 tak
dalam kali putaran crankcase A kerja sedangkan untuk tak kali putaran
crankcase A kerja.
/ntuk itu, dibutuhkan pelumas yang lebih karena putaran yang
dihasilkan lebih cepat. %al itu juga menja6ab kenapa mesin tak lebih
berisik ,boros bahan bakar, menghasilkan asap putih dari knalpotnya tetapi
unggul dalam kecepatan dibandingkan mesin 8 tak. #stilahnya No &ngine is
Perfect Q Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston
tak lebih panjang dibanding piston 8 tak. "elain itu bentuk piston head nya
juga lain, piston tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang
untuk bisa keluar sedangkan 8 tak tidak. Piston tak juga memiliki slot lubang
yang berhubungan dengan reed 0al0e yang berhubungan dengan cara kerja
masukan campuran bahan bakar H udara ke ruang bakar.
Sedangkan Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang
dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan
putaran empat!tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus
pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan)
juga terjadi. Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama
rancangan piston berla6anan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin I untuk truk dan kendaraan berat lainnya.
http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Putaran_empat-takhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_dieselhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Piston_berlawanan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/V8http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_pembakaran_dalamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Putaran_empat-takhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_dieselhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Piston_berlawanan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/V8