Beranda / Tips Otomotif

CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH

Oleh David Sigalingging, S.Pd
MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH - Salah satu jenis motorpembakaran dalam adalah motor bensin. Proses pembakaran di dalam motor bensin dihasilkan melalui siklus motor bensin. Apakah itu siklus motor bensin? Bagaimanakah siklus pada motor bensin itu? Untuk dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut lakukan Kegiatan 2.2. berikut ini! 

CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH - Siklus Motor Bensin

Kegiatan 2.2 Menyimpulkan Siklus Motor Bensin 2 Langkah
Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Motor 2 Tak yang telah Menggunakan Sistem Kontrol Elektronik

Judul Kegiatan : Menyimpulkan Siklus Motor Bensin 2 Langkah 
Jenis Kegiatan : Tugas Individu 
Tujuan Kegiatan :
1) Peserta didik dapat menjelaskan siklus motor bensin langkah dengan benar. (KD 3)
2) Peserta didik dapat menggambarkan siklus motor bensin 2 langkah dengan tepat. (KD 4) 

Langkah-langkah kegiatan sebagai berikut. 
  1. Cari dan pelajari garnbar ilustrasi dan artikel mengenai siklus motor bakar 2 langkah!
  2. Lakukan tanya jawab dengan santun kepada teman atau gurumu untuk menambah pengetahuanmu dalam memahami gambar ilustrasi dan artikel tersebut!
  3. Buatlah gambar ilustrasi siklus kerja motor bensin 2 Iangkah dan jelaskanlah siklus motor bensin 2 langkah pada buku tugasmu!
  4. Buat kesimpulan berdasarkan hasil penjelasanmu pada buku tugasmu!
  5. Komunikasikan hasil kerjamu di depan kelas dengan percaya diri!
  6. Setelah selesai, buatlah ilustrasi sederhana tentang siklus kerja motor bensin 2 langkah dan lengkapi ilustrasi tersebut dengan penjelasan singkat! 
Motor bensin atau mesin Otto adalah salah satu jenis motor pembakaran dalam yang menggunakan bahan bakar bensin atau sejenisnya dan nyala busi untuk proses pembakaran. Pada motor bensin, bakar dapat diubah menjadi energi panas dan diubah berlangsung terus menerus. Siklus ini disebut siklus motor bensin. Siklus ini disebut siklus motor bensin. 
Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Siklus Motor Bensin

Siklus motor bensin berlangsung sesuai dengan gerakan naik turun torak di dalam silinder dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB), begitu pula sebaliknya. Titik Mati Atas (TMA) adalah posisi tertinggi yang dicapai torak dalam silinder, sedangkan Titik Mati Bawah (TMB) adalah posisi terendah yang dicapai torak di dalam silinder. Jarak antara TMA dan TMB disebut Iangkah torak. Berdasarkan jumlah siklusnya, motor bensin dapat dibedakan menjadi dua, yaitu. 

1. Cara Kerja Motor Bensin 2 Langkah atau 2 Tak (Two Stroke) 

Motor bensin 2 langkah merupakan motor yang setiap satu kali siklus ketja memerlukan·2 kali langkah torak atau satu kali putaran poros engkol untuk menghasilkan satu kali usaha. Siklus motor bensin 2 langkah, antara lain. 

a. Langkah 1 (Kompresi dan Isap) 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Langkah 1 Kompresi dan Isap

Pada langkah pertama torak/torak bergerak dari TMB menuju ke TMA sehingga terjadi dua langkah yang berbeda· secara · bersamaan yaitu langkah kompresi yang terjadi pada bagian atas dari torak dan langkah isap yang tetjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah torak. 

Pada saat torak di posisi TMB, bahan bakar yang berada di bawah torak didorong dan keluar dari saluran pembilasan. Proses selanjutnya, bahan bakar yang keluar dari saluran pembilasan didorong torak sampai mencapai posisi TMA. Saat hampir mencapai TMA, torak menutup saluran pembuangan dan saluran pembilasan. Akibatnya, saluran pemasukan bahan bakar terbuka yang menyebabkan bahan bakar diisap melalui saluran pemasukan di bawah torak. 

Bahan bakar yang telah ada di ruang silinder (bagian atas torak) dikompresikan oleh torak sampai mencapai posisi TMA. Tekanan di silinder meningkat, kemudian percikan bunga api dari busi membakar campuran bahan bakar dan udara. 

b. Langkah 2 (Usaha dan Buang) 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Langkah 2 Usaha dan Buang

Langkah kedua terjadi ketika torak bergerak dari TMA menuju ke TMB sehingga terjadi dua langkah yang berbeda secara bersamaan yaitu langkah usaha dan buang. Torak terdorong oleh energi panas yang dihasilkan dari pembakaran campuranudara dan bahan bakar. Torak yang bergerak turun akan mendorong campuran udara dan bahan bakar yang telah berada dibawah torak menuju saluran pembilasan. Saat torak bergerak turun saluran buang dan saluran pembilasan dalam keadaan terbuka. Campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bilas ke saluran buang. Dengan terbuangnya gas sisa hasil pembakaran, kerja motor bensin 2 langkah selesai untuk satu proses kerja (siklus). 

Diagram P-V motor bensin 2 langkah

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Diagram P-V motor bensin 2 langkah

Motor bensin bekerja berdasarkan siklus volume konstan, karena saat pembakaran dan pengeluaran kalor terjadi pada volume konstan. Gambar 2.10 menunjukkan diagram P-V motor bensin 2 langkah. Diagram P-V merupakan diagram yang menunjukkan perbandingan antara tekanan dan volume yang terjadi pada siklus motor.

Pada saat torak berada di TMB maka udara pada kondisi atmosfer. Gerakan torak dari TMB ke TMA pada saat langkah isap dan kompresi menyebabkan udara mengalami kompresi isentropik. Saat torak berada di TMA, tekanan udara meningkat karena temperatur dalam silirider meningkat (kompresi). Selanjutnya, torak bergerak dari TMA ke TMB. Temperatur udara terns turun hingga mencapai kondisi atmosfer. Lalu terjadi langkah pembuangan sisa pembakaran pada tekanan yang konstan. 

Keuntungan dari motor 2 langkah adalah tenaga yang· dihasilkan lebih besar dibandingkan motor bensin 4 langkah dengan kapasitas mesin yang sama karena menghasilkan tenaga setiap putaran poros engkol. Konstruksi motor bensin 2 langkah lebih sederhana karena hanya ada saluran (ports) dan tidak memerlukan mekanisme katup yang rumit. Selain itu, perawatannya lebih mudah. Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil, sehingga menghasilkan gerakan yang halus. 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Konstruksi Motor Bensin 2 Tak

Kekurangan motor 2 Iang kah adalah pembakarannya kurang sempurna, emisi gas buang lebih tinggi karena bahan bakar bercampur dengan oli, lebih boros bahan bakar dibandingkan motor bensin 4 langkah, cincin torak lebih cepat aus karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang. 

Sehingga timbul gesekan antara ring torak dan lubang silinder, maka mudah timbul panas, putaran rendah sulit diperoleh, dan memakai pelumas tambahan untuk campuran bahan bakar. Saat ini motor bensin 2 langkah jarang digunakan karena dinilai tidak hemat bahan bakar dan emisi gas buangnya tinggi. Motor bensin 2 langkah digunakan pada sepeda motor, mesin pemotong rumput, mesin gergaji, dan mobil salju. 

2. Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah atau 4 Tak (Four Stroke) 

Motor bensin 4 langkah merupakan motor yang setiap satu kali siklus kerja memerlukan 4 kali langkah torak atau dua kali putaran poros engkol untuk menghasilkan satu kali usaha. Siklus motor bensin 4 langkah dapat dijelaskan sebagai berikut. 

a. langkah isap 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Langkah Isap Motor Bensin 4 Tak

Langkah isap merupakan langkah memasukkan carnpuran udara dan bahan bakar ke dalam ruang bakar. Pada langkah ini torak bergerak dari TMA ke TMB. Katup isap terbuka, sedangkan katup buang tertutup, Saat torak bergerak ke-TMB, maka ruangan silinder menjadi vakurn, campuran udara dan bahan bakar pun terisap ke dalam silinder akibat tekanan udara luar (atmospheric pressure). 

b. Langkah Kompresi 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Langkah Kompresi Motor Bensin 4 Tak

Pada langkah kompresi, torak bergerak dari TMB ke TMA. Katup isap dan katup buang tertutup. Torak yang bergerak ke TMA akan terus mengkompresi carnpuran udara dan bahan bakar sehingga temperatur dan tekanannya meningkat. Pada akhir langkah kompresi, carnpuran·udara dan bahan bakar akan terbakar oleh percikan bunga api busi. 

c. Langkah Usaha 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Langkah Usaha Motor Bensin 4 Tak

Campuran udara dan bahan bakar akan terbakar oleh percikan bunga api pada saat torak mencapai TMA (akhir langkah kompresi dan awal langkah usaha). Dengan terjadinya pembakaran, energi panas hasil pembakaran akan mendorong torak hingga bergerak ke TMB. Energi ini yang akan diubah menjadi energi gerak mekanik yang menggerakkan kendaraan. 

d. Langkah Buang 

Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Langkah Buang Motor Bensin 4 Tak

Saat langkah buang, gas sisa pembakaran dibuang keluar dari silinder, Katup buang terbuka dan katup masuk tertutup, torak bergerak dari TMB ke TMA dan mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder melalui katup buang. 
Siklus Motor Bensin MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH
Diagram P-V pada motor bensin 4 langkah

Perhatikan diagram P-V pada motor bensin 4 langkah pada Gambar 2.16! Pada gambar tersebut terdapat beberapa langkah dalam satu siklus kerja, yaitu langkah pertama (garis 0-1) adalah langkah isap yang terjadi -pada tekanan yang tetap. Setelah itu, langkah kedua (garis 1-2) adalah langkah pemampatan atau kompresi dengan tekanan yang semakin meningkat.

Proses ini disebut proses adiabatik karena tidak ada panas yang sempat keluar sistem. Garis 2-3 adalah proses pembakaran secara cepat yang menghasilkan pemanasan gas pada volume konstan. Langkah ketiga (garis 3-4) adalah langkah kerja yaitu ekspansi gas panas. Pada langkah 3-4 terjadi proses adiabatik karena tidak ada panas yang keluar sistem. Pada garis 4-1 katup buang membuka sehingga terjadi penurunan tekanan secara tiba-tiba. Setelah itu, langkah buang pada garis 1-0 yaitu gas buang dibuang pada tekanan yang tetap. 

Keuntungan dari motor 4 langkah adalah proses pemasukan, kom presi, kerja, dan buang prosesnya berdiri. sendiri-sendiri sehingga lebih efisien dan stabil, jarak putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar (500-10.000 rpm). Selain itu, kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil dibanding mesin dua langkah, sehingga pemakaian bah an bakar lebih hemat dan efisiensi pemasukan bahan bakar lebih baik. Putaran rendah lebih baik dan panas mesin dapat didinginkan oleh sirkulasi oli.

Motor bensin 4 langkah tidak memakai oli samping dan emisi gas buang lebih rendah dibandingkan motor bensin 2 langkah. Motor bcnsin 4 langkah memiliki emisi gas buang yang rendah dan ramah lingkungan, sehingga banyak digunakan pada mesin mobil dan sepeda motor. 

Kekurangan motor 4 langkah adalah konstruksinya lebih rumit, sehingga perawatannya lebih mahal. Suaranya pun relatif lebih kasar. Selain itu, langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga keseimbangan putar tidak stabil dan memerlukan jumlah silinder lebih dari satu sebagai peredam getaran.

UNJUK KERJA

  1. Bentuklah kelompok yang beranggotakan 3-4 orang!
  2. Pahamilah kembali materi mengenai siklus motor- bensin 2 langkah dan 4 langkah pada buku materimu!
  3. Diskusikanlah perbedaan antara siklus motor bensin 2 langkah dan 4 langkah!
  4. Lakukan analisis bersama teman satu kelompokmu kelebihan dan kekurangan motor bensin 2 langkah dan 4 langkah!
  5. Buatlah kesimpulan mengenai siklus motor bensin 2 langkah dan 4 langkah dalam bentuk slide presentasi!
  6. Presentasikan slide presentasimu di depan kelas dengan penuh semangat!
Mungkin begitu dulu MEMAHAMI CARA KERJA ENGINE 2 DAN 4 LANGKAH - Siklus Motor Bensin kali ini. Semoga artikle ini memberi manfaat bagi pembaca blog pakgalingging.blogspot.com.