Makalah Motor Bakar [PDF]

Citation preview

MAKALAH



MOTOR BAKAR Mata kuliah Laboratorium Mesin Dosen Pembimbing : Amir, Spd



Disusun oleh : 1. Dedih Arbarjah 2. Sansan Kurnia 3. Ruli Ramdhani



STT DR.KHEZ MUTTAQIEN PURWAKARTA 2015/ 2016



1



KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur hanyalah milik ALLAH Subhanahu Wa Ta’ala yang telah memberikan rahmat taufik hidayah-Nya & melimpahkan



ilmu,



shalawat



serta



salam



semoga



selalu



tercuarahkan kepada Rasululah Nabi muhammad Shallallohu Alaihi Wasallam beserta keluarganya. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen sebagai bahan persentasi. Dalam memenuhi persyaratan tesebut penulis mencoba membuat makalah yang berjudul ”Motor Bakar Bensin”. Dalam



penyusunan



makalah



ini



penulis



menyadari



sepenuhnya bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan sebab pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis terbatas,cukup banyak tantangan dan hambatan yang penulis temukan dalam menyusun makalah ini . Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. purwakarta



06 Oktober



2015



Penyusun



2



DAFTAR ISI Kata Pengantar............................................................



i



Daftar Isi......................................................................



ii



Bab I Pendahuluan Latar belakang.............................................................



1



Bab II Pembahasan A. Pengertian motor bakar...........................................



2



B. Prinsip kerja motor bensin......................................



2



C. Klasifikasi motor bensin..........................................



5



D. Keuntungan motor bensin.......................................



6



E. Proses keliling motor bensin 4 langkah..................



7



F. Sistem pengapian.....................................................



7



Bab III Penutup Kesimpulan...................................................................



9



Daftar pustaka.............................................................



10



3



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Motor bensin adalah sala satu mata kuliah di jurusan teknik Mesin yang wajib di program, pembelajaran motor bensin sangat penting kita pelajari khususnya mahasiswa jurusan mesin. Karena didalamnya membahas tentang cara-cara mesin bias berputar dengan menggunakan bahan bakar bensin. Kita lihat di Negara berkembang umumnya dan Negara yang



masih



standar



pendapatan



biacukainya,



sangat



membutuhkan ahli-ahli di bidang mesin, maka dari pada itu kita sangat membutuhkan pembelajaran mata kuliah Motor Bensin ini, di mana akan membawa kita nantinya menuju kesuksesan dalam ahli jurusan mesin. Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai saat ini. Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis. Energi



atau



tenaga



panas



tersebut



diperoleh



dari



hasil



pembakaran. Ditinjau dari cara memperoleh tenaga panas, mesin kalor dapat dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan pembakaran luar. Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang terjadi berfungsi



sebagai



fluida



kerja.



Mesin



pembakaran



dalam



umumnya disebut motor bakar. Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis. Mesin



4



pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida mesin melalui beberapa dinding pemisah, misal ketel uap.



5



BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Umum Motor Bakar Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai saat ini. Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis. Energi



atau



tenaga



panas



tersebut



diperoleh



dari



hasil



pembakaran. Ditinjau dari cara memperoleh tenaga panas, mesin kalor dapat dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan pembakaran luar. Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang terjadi berfungsi



sebagai



fluida



kerja.



Mesin



pembakaran



dalam



umumnya disebut motor bakar. Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis. Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida mesin melalui beberapa dinding pemisah, misal ketel uap. B. Prinsip Kerja Motor Bensin Secara garis besar, dapat dijelaskan bahwa prinsip kerja dari motor bensin yaitu bahan bakar yang berupa campuran bensin dan udara dibakar untuk memperoleh tenaga panas yang selanjutnya digunakan untuk melakukan kerja mekanis. Campuran antara bensin dan udara dihisap ke dalam silinder selanjutnya dikompresi oleh torak yang berakibat



6



timbulnya panas dan tekanan yang besar pada gas tersebut. Campuran bensin dan udara yang telah dikompresi selanjutnya dibakar oleh percikan bunga api dari busi. Hasil dari pembakaran tersebut akan menghasilkan tekanan yang sangat tinggi sehingga mendorong torak ke bawah. Daya yang berasal dari torak tersebut diteruskan ke batang torak (conecting rod) dan diubah oleh poros engkol menjadi kerja mekanik. Sedangkan gas hasil pembakaran akan dibuang keluar silinder. a. Prinsip kerja motor bensin 4 langkah 1. 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. ( Sumber: New Step 1, hal 3 — 4) 2. 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 ). ( Sumber : New Step 1, hal 3 -4) 3. Langkah Usaha



7



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. 4. 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



8



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 berhadaphadapan 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



9



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. C. Klasifikasi Motor Bensin Menurut



prinsip



kerjanya



motor



bensin



dapat



dibedakan



menjadi dua jenis yaitu motor bensin 2 langkah dan motor bensin 4 langkah. a. Motor Bensin 2 Langkah Motor bensin 2 langkah adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya dalam 2 langkah torak atau 1 kali putaran poros. Prinsip kerja motor bensin 2 langkah dalam 1 kali siklus kerja. Torak bergerak dari TMB ke TMA, saluran masuk terbuka dan campuran bensin dan udara masuk ke ruang engkol. Sementara itu di atas torak terjadi langkah kompresi sehingga menghasilkan suhu dan tekanan yang tinggi dan mengakibatkan torak terdorong ke TMB. Pada saat torak menuju TMB, torak menutup saluran masuk dan memperkecil ruang engkol. Hal ini mengakibatkan campuran bensin dan udara bergerak ke atas torak melalui saluran bilas. Pada saat torak sampai TMB, saluran bilas dan saluran buang terbuka sehingga campuran bensin dan udara dari ruang engkol masuk ke ruang bakar. Sifat-sifat motor bensin 2 langkah : 



Konstruksi lebih sederhana dan biaya pembuatan lebih







murah. Pembuangan gas kurang sempurna dan kesulitan untuk mempertinggi kecepatan.



10







Dengan ukuran langkah torak dan kecepatan yang sama akan menghasilkan daya yang lebih besar.



b. Motor Bensin 4 Langkah Motor Bensin 4 Langkah adalah motor bensin yang setiap siklus kerjanya dalam 4 langkah torak atau 2 kali putaran poros. Adapun rangkaian proses dan langkah-langkah torak adalah sebagai berikut 1. Proses Pengisian Pengisian campuran bensin dan udara terjadi pada langkah pertama yaitu saat torak bergerak dari TMA ke TMB, di mana katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. 2. Proses Kompresi Terjadi pada langkah kedua. Yaitu torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada langkah ini kedua katup tertutup. 3. Proses Pembakaran Beberapa saat menjelang akhir kompresi, saat sebelum torak



mencapai



TMA,



busi



memercikkan



bunga



api



dan



membakar campuran bensin dan udara. Akibatnya temperatur dan tekanan gas pembakaran dalam silinder meningkat. 4. Proses Kerja/Ekspansi Proses ini terjadi pada langkah ketiga yaitu torak bergerak



dari TMA



ke TMB. Tekanan yang tinggi hasil



pembakaran digunakan untuk mendorong torak ke bawah dan memutar poros engkol untuk melakukan kerja mekanik. 5. Proses Pembuangan Terjadi pada langkah keempat, torak bergerak dari TMB ke TMA. Pada langkah ini katup buang terbuka dan katup masuk tertutup. Gas hasil pembakaran dibuang keluar silinder melalui katup buang. Sifat-sifat motor bensin 4 langkah :



11



 Dalam 4 langkah torak terdapat 1 langkah ekspansi.  Pemakaian bahan bakar lebih hemat dan kerugian dari gas-gas yang terbuang kecil sekali.  Konstruksinya lebih rumit dan biaya pembuatan lebih mahal.  Dengan



ukuran



piston



dan



putaran



yang



sama



menghasilkan daya yang lebih kecil.  Pembuangan gas lebih sempurna. D. Keuntungan Motor Bensin Dibandingkan



dengan



motor



diesel,



motor



bensin



memiliki beberapa keuntungan di antaranya : 1) Tekanan kompresi yang dibutuhkan lebih kecil. 2) Konstruksi mesin lebih kecil dan tidak perlu sekokoh mesin diesel. 3) Berat mesin lebih ringan. 4) Getaran yang dihasilkan lebih kecil dengan suara yang halus. 5) Tidak memerlukan



baterai



terlalu



besar



pada



awal



penyalaan. 6) Konstruksi ruang bakar lebih sederhana. E. Proses Keliling Motor Bensin 4 Langkah Yang dimaksud dengan proses keliling pada motor bensin 4 langkah berdasarkan proses kerja motor adalah suatu keadaan gas di dalam silinder motor dimulai dari pengisian gas di dalam silinder dan diakhiri dengan pembuangan gas hasil pembakaran. Di dalam silinder hasil pembakaran yang berupa panas diubah menjadi usaha desak di atas penghisap. Oleh karena volume dan tekanan di dalam silinder besarnya tidak sama, maka keadaan di dalam silinder itu dapat dilukiskan dalam bentuk diagram P-V. Diagram P-V yaitu garis-garis yang melukiskan hubungan antara tekanan dan volume gas dengan segala perubahannya.



12



F. Sistem Pengapiaan Pada motor bensin, campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan di dalam silinder harus untuk menghasilkan tenaga.



Gambar motor bensin 4 tak Jadi sistim pengapian berfungsi untuk campuran udara dan bensin di dalam ruang bakar pada Sistim pengapian yang digunakan



adalah



sistim



pengapian



listrik,



dimana



untuk



menghasilkan percikan api digunakan sebagai pemercik api. Komponen-Komponen Sistim Pengapian 1) Baterai berfungsi sebagai listrik 2) Sikring (fuse) berfungsi sebagai arus listrik 3) Kunci kontak (switch) berfungsi untuk aliran listrik dari baterai ke col 4) External resistor berfungsi mengurangi penurunan pada kumparan saat mesin berputar pada putaran 5) Ignition coil berfungsi untuk tegangan listrik, dari 12 Volt menjadi 24 Volt 6) Distributor Bagian-bagian distributor. 13



       7) 8)



Bagian pemutus : 1 Cam lobe Breaker point (platina) Bagian pembagi arus 1 Rotor Tutup distributor Bagian pemaju pengapian 1 Vacuum advancer Governor advancer Condenser Busi Kabel tegangan tinggi



14



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai saat ini. Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis. Energi



atau



tenaga



panas



tersebut



diperoleh



pembakaran. Prinsip Dasar Motor Bensin meliputi : 1) 2) 3) 4)



Langkah Langkah Langkah Langkah



Hisap Kompresi Usaha Buang



15



dari



hasil



DAFTAR PUSTAKA 



Arismunandar, W. 1983. Penggerak Mula Motor Torak. ITB Bandung.







Arismunandar, w. 2000. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Bandung : ITB.







Arismunandar, W. 2002. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Edisi Kelima Cetakan Kesatu. Bandung: ITB.







Bachdar, R. R. 2011. Analisis Konsumsi Bahan Bakar Motor Bensin Yang Terpasang Pada Sepeda Motor Honda Karisma 125cc. Skripsi Program Studi S1 Teknik Mesin Universitas Sam Ratulangi. Manado







Haryono, G. 1997. Uraian Praktis Mengenal Motor Bakar. Penerbit Aneka Ilmu Semarang.







Pudjanarsa, A., Nursuhud, D. 2006. Mesin Konversi Energi. Penerbit Andi. Yogyakarta.







Pulkrabek, W. 2001. Engineering Fundamentals of The Internal Combustion Engine. New Jersey: Prentice Hall Referensi Internet







http://mekanikotomotifsmksakti.blogspot.com/2011/09/motor -pembakar-dalam-jenisspark.html







http://rusyiam.blogspot.com/2011/03/mesin-bensin.html,7 Agustus 2012 http://tmcblg.com/2009/02/11/milih-motor-berdasarkan16



torsi,2 Juli 2012 



http://www.eoearth.org/files/184401_184500/184444/isooctane-and-n-heptane.png, 20 November 2011.



17