LAPORAN PRAKTIKUM MOTOR BAKAR ACARA 3
Post on 18-Jan-2016
151 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
LAPORAN PRAKTIKUMMOTOR BAKAR DAN TENAGA PERTANIAN
SISTEM PEMBAKARAN MOTOR BENSIN
Oleh:Maspupah A1H012003
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIANPURWOKERTO
2014
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Motor bakar bekerja karena adanya energi panas yang diperoleh dari
pembakaran bahan bakar. Energi panas tersebut diperoleh dari seiklus kerja
dari motor bakar tersebut. Bahan bakar yang dimaksud adalah zat yang
digunakan untuk pembakaran di ruang pembakaran. Pembakaran adalah reaksi
antara bahan bakar dengan udara (O2) yang terjadi pada suhu yang merupakan
titik bakar bahan bakar. Motor bensin merupakan salah satu jenis motor bakar
dengan sistem pembakaran dalam. Pembakaran dalam yang dimaksud adalah
proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga
dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Motor
bensin yang banyak digunakan dalam kehidupan kita berupa motor bensin 4
stroke dan 2 stroke, dimana keduanya kebanyakan menggunakan sistem
karburasi sebagai sistem pembakarannya.
B. Tujuan
1. Praktikan dapat memahami tentang sistem pembakaran motor bensin sistem
karburasi dan motor diesel
2. Praktikan dapat mengetahui bagian-bagian utama sistem pembkaran motor
bensin, sistem karburasi besaerta fungsi dan mekanis kerjanya.
3. Praktikan dapat menghitung kapasitas mesin serta rasio dari motor bensin
dan diesel.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Bahan bakar cairan terdiri atas bensin, minyak tanah, solar. Keuntungan dari
pemakaian bahan bakar cair adalah konsentrasi lebih besar dan ruangan yang
dibutuhkan relatif kecil. Hal ini penting untuk motor-motor yang bergerak.
Sifat-sifat bahan bakar yang penting adalah:
a. Mudah atau tidaknya diuapkan pada temperatur rendah. Hal ini penting pada
saat pertama kali motor dihidupkan.
b. Nilai/kuantitas anti-knock, dengan memberikan angka pada setiap macam ba-
han bakar. Untuk bahan bakar bensin digunakan angka oktana dan sebagai
dasar adalah iso-oktana dengan angka 100.
c. Kotoran-kotoran yang dikandung yaitu: belerang yang menyebabkan karat,
getah hasil dari cracking biasanya kurang stabil dan lebih mudah membentuk
getah dan air sebagai hasil kondensasi udara (Daywin dkk, 1991).
Motor bensin menghasilkan energi gerak dari proses pembakaran campuran
udara dan bahan bakar di dalam suatu ruang bakar. Proses pembakaran campuran
udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar akan menghasilkan panas dan
tekanan. Motor bensin yang digunakan pada umumnya adalah motor bakar torak
(motor jenis piston), dimana energi hasil pembakaran yang berupa panas dan
tekanan tinggi diubah menjadi energi gerak dengan cara menekan/mendorong
torak. Gerakan bolak-balik dari torak diteruskan melalui batang penggerak ke
poros engkol untuk diubah menjadi energi gerak putar (Beni Setya
Nugraha,2007).
Bensin merupakan cairan yang sangat mudah terbakar, bening dan tidak
berwarna dengan baunya yang khas, sangat mudah menguap dan mengandung
campuran hydrocarbon yang esensial. Secara umum bensin mempunyai berat jenis
(specific grafity) 0,27 – 0,77, nilai kalor yang rendah (10.400 – 11.000 kcal/kg),
nilai oktan 85 – 100, titik pengapian mendekati 5000C dan titik nyala api –250C
atau lebih (Beni Setya Nugraha,2007).
Mesin diesel merupakan mesin penyalaan kompresi dimana udara
dikompresi sampai pada temperatur tertentu dalam kondisi adiabatic kemudian
bahan bakar dikabutkan beberapa derajat sebelum TMA, karena bahan bakar yang
dikabutkan mempunyai titik nyala sendiri yang rendah, maka bahan bakar akan
terbakar dengan sendirinya dan akan mendorong piston pada langkah ekspansi.
Mesin diesel bekerja berdasarkan pada siklus diesel, yang mempunyai
perbandingan kompresi 14 : 1 sampai 24 : 1 sehingga udara terkompresi dapat
mencapai suhu kurang lebih 450C (tergantung dari perbandingan kompresi dan
merk mesin diesel). Berbeda dengan siklus otto (kompresi 1:9) yang bekerja
berdasarkan volume constant penambahan panas pada mesin diesel bekerja pada
tekanan constant. Secara ideal effisiensi maksimum pada motor bakar dapat
dicapai dengan menggabungkan prinsip kedua siklus tersebut, dimana motor
bakar bekerja dengan pembakaran kompresi tetapi beroprasi dengan siklus otto.
Motor pembakaran kompresi akan bekerja semakin effeisien pada konstan dari
siklus otto akan memberikan effisien yang lebih tinggi lagi pada kompresi tersebut
(Woodyard,D.F. 2004).
III. METODOLOGI
A. Alat dan Bahan
1. motor bensin 4 stroke sistem kamrburasi dan motor diesel
2. jangka sorong
3. Penggaris
4. Bensin
5. Kalkulator
6. Peralatan perbengkelan sederhana
7. Kamera
8. Alat tulis
B. Prosedur Kerja
1. Motor bensin 4 tak sistem karburasi dan motor diesel serta peralatan
yang digunakan disiapkan.
2. Prinsip kerja motor bensin 4 langkah dan motor diesel diamati.
3. Kapasitas mesin pada motor bensin dan diesel dihitung dengan rumus
volume silinder.
4. Rasio kompresi motor diesel dan bensin 4 langkah dihitung dengan
rumus perbandingan volume silinder pada posisi piston TMA dan
TMB.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
1. Motor bensin 4 langkah.
TMB 1 D = 6,35 cm V = ¼ πd2t = ¼. 3,14 . (6,35)2 . 4,5
T = 4,5 cm V = 42,4375 cm3
TMB 2 D = 64,15 mm V = ¼ πd2t = ¼. 3,14 . (64,15)2 . 47,15
T = 47,5 mm V = 153446,359 mm3
TMA 200 – 178 = 22 cm3
Vol TMB = (178-32) + 22 = 168 cm3
Rc = 22 : 168 = 1 : 8
2. Motor diesel.
TMB 1 D = 85,5 mm V = ¼ πd2t = ¼. 3,14 . (85,5)2 . 84,45
T = 85,45 mm V = 484620,2308 mm3
TMB 2 D = 85,6 mm V = ¼ πd2t = ¼. 3,14 . (85,6)2 . 80,25
T = 80,25 mm V = 461596,2024 mm3
Vol = 600 – 65 = 535 ml (vol TMB + ruang bakar)
Vol TMA 70 – 52 = 18
Rc = 18 : 535 = 1 : 29,72
B. Pembahasan
Motor 4 tak adalah motor bakar yang menggunakan bahan bakar bensin
yang membutuhkan empat kali kerja untuk menghasilkan setiap langkahnya
dengan menggunakan katup. Langkah pertama adalah langkah isap pada waktu
piston bergerak menjauhi ruang bakar. Katup masukan terbuka, campuran
bahan bakar udara masuk ruang bakar.
Proses :
1. Piston bergerak dari TMA ke TMB (poros engkol berputar 180°)
2. Klep masuk terbuka dan klep buang tertutup.
3. Melalui klep masuk gas dari karburator terhisap masuk kedalam silinder
Gambar 1. Langkah isap.
Langkah kedua adalah kompresi, katup masukan dan keluaran tertutup,
campuran bahan bakar udara tertekan, piston bergerak menuju ruang bakar.
Proses :
1. Piston bergerak dari TMB ke TMA (poros engkol berputar 180°)
2. Klep masuk dan klep buang tertutup.
3. Gas di dalam silinder dikompresi
4. Pada saat piston hampir mencapai TMA/ sekitar 8 deraja sebelum TMA
busi meloncatkan bunga api listrik tegangan tinggi dan terjadi
pembakaran, sehingga motor menghasilkan tenaga.
Gambar 2. Langkah kompresi.
Langkah ke tiga adalah penyalaan dan pembakaran katup masukan dan
keluaran tertutup, terjadi ekspansi, piston bergerak menjauh dari ruang bakar.
Proses :
1. Akibat pembakaran, piston bergerak dari TMA ke TMB (poros engkol
berputar 180°)
2. Klep masuk dan klep buang tertutup.
3. Gerakan piston kebawah akibat dari dorongan tenaga hasil pembakaran gas,
sehingga motor menghasilkan tenaga.
Gambar 3. Langkah tenaga.
Langkah ke empat adalah pembuangan, katup masukan tertutup dan
katup keluaran terbuka, piston bergerak dari TMB ke TMA dan panas hasil
pembakaran dibuang.
Proses :
Akibat pembakaran, piston bergerak dari TMB ke TMA (poros engkol
berputar 180°)
1. Klep masuk tertutup dan klep buang terbuka.
2. Sisa pembakaran gas didorong piston keluar melalui klep buang menuju
ke knalpot.
Gambar 4. Langkah buang.
Berbeda dengan motor bensin 4 langkah, motor bensin 2 langkah untuk
menghasilkan 1 tenaga memerlukan 2 kali langkah, yaitu langkah hisap-
kompresi dan langkah bakar-buang. Motor 2 tak adalah jenis motor bakar yang
pada silindernya melakukan satu kali pembakaran gas dan hanya melakukan
dua kali gerakan piston. Sedang poros engkol berputar satu kali 360 °
Ciri – ciri :
1. Bahan bakar bensin dicampur oli
2. Pada piston terdapat 2 cincin piston yaitu : cincin kompresi 1
dan cincin kompresi 2
3. Silindernya memiliki 2 jenis kompresi yaitu kompresi silinder
dan kompresi karter
4. Dalam silinder tidak terdapat klep, tetapi menggunakan reed
valve/rotary valve (katup pembuluh)
5. Pada setiap dua kali gerakan piston (360°) terjadi satu kali
pembakaran gas
Langkah 1 (proses pemasukan gas, kompresi dan pembakaran gas).
1. Piston bergerak dari TMB ke TMA (poros engkol berputar setengah putaran
180°)
2. Gerakan piston bersamaan dengan terbukanya saluran masuk, gas dari
karburator terhisap kedalam silinder.
3. Gas yang terhisap berada diatas piston dan dikompresi/ dimampatkan
4. Saat piston hampir mencapai TMA, busi meloncatkan bunga api listrik dan
membakar gas yang telah dikompresi, terjadilah tekanan tinggi yang
mendorong piston kembali bergerak ke TMB.
Gambar 5. Proses hisap dan kompresi motor 2 tak.
Langkah 2 (proses kerja, pembuangan dan pembilasan).
1. Piston bergerak dari TMA ke TMB (poros engkol berputar setengah
putaran 180°)
2. Pembakaran pada langkah 1 menghasilkan tekanan tinggi yang
mendorong piston ke TMB dan dirubah oleh poros engkol dalam bentuk
tenaga motor.
3. Terjadi kompresi karter karena gas yang berada pada karter mendapat
tekanan dari piston.
4. Saat piston bergerak dari TMA ke TMB, saluran buang terbuka oleh
piston sehingga hasil sisa pembakaran keluar menuju knalpot
5. Gerakan piston ke TMB juga membuka saluran bilas, karena adanya
kompresi karter maka oli pada karter tertekan keatas masuk ke saluran
bilas, naik keatas piston untuk membersihkan sisa pembakaran gas
dalam silinder.
6. Gerakan piston ini sekaligus menghisap gas baru dari karburator masuk
kedalam silinder. Proses ini akan berulang ke langkah 1, dan hal ini akan
berlangsung terus menerus selama mesin motor dalam keadaan hidup
dan berjalan
Sistem pembakaran pada motor bakar sendiri membutuhkan berbagai
komponen yang harus saling bersinergi agar memperoleh pemabakaran yang
optimal. Beberapa komponen yang digunakan pada saat pembakaran adalah :
1. Piston
Piston merupakan bagian motor bakar yang sangat penting, dari
piston ini terdapat ring yang berfungsi untuk kompresi dan pelumasan
ruang bakar, untuk menghisap bahan bakar yang bercampur dengan
udara dari karburator dan melakukan proses kompresi dan pembakaran
dalam satu kali kerja untuk menghasilkan tenaga.
Gambar 6. Piston diesel.
Gambar 7. Piston motor bensin.
2. Ruang bakar
Ruang bakar merupakan ruangan pada mesin yang berfungsi
sebagai tempat terjadinya proses kerja pada motor bakar dimana terjadi
proses hisap, kompresi, tenaga dan buang.
Gambar 8. Ruang bakar.
3. Katup
Katup merupakan komponen yang berfungsi untuk mengatur
masuk dan keluarnya bahan bakar yang sudah tercampur dengan udara
dengan gas sisa hasil pembakaran pada ruang bakar. Sebagaimana
contohnya, katup ini pada umumnya terdiri dari dua jenis yaitu katup
masukan dan katup keluaran. Katup masukan biasanya memiliki ukuran
yang lebih besar dimana memiliki fungsi untuk mengatur masuknya gas
yang bercampurdengan bahan bakar. Yang kedua adalah katup keluaran,
katup keluaran ini berfungsi untuk mengatur keluarnya gas hasil
pembakaran. Pada katup ini memiliki suhu yang lebih tinggi sehingga
pada umumnya katup ini memiliki sistem pendingin berupa sodium.
Gambar 9. Katup.
Torsi adalah suatu tenaga yang dihasilkan berdasarkan momen putar
yang dihasilkan yang nantinya gaya yang dihasilkan tersebut dikalikan dengan
panjang lengan momen yang dikenaik kerja oleh gaya tersebut. Untuk daya
mesin adalah tenaga yang dihasilkan oleh suatu mesin dimana dimana daya ini
tergantung oleh volume mesin itu sendiri dan torsi yang dimiliki mesin
tersebut. Semakin besar volume dan torsi yang dimiliki oleh suatu mesin maka
daya yang dihasilkan mesin tersebut akan semakin besar.
Semakin besar kapasitas mesin maka secara langsung volume ruang
bakar juga pasti besar. Dengan demikian juga akan berpengaruh dengan sistem
pembakaran yang terjadi pada motor tersebut. Semakin tinggi lengam momen
pada motor bakar tersebut yang pastinya akan mempengaruhi timing
dilakukannya pembakaran tersebut karena langkah yang dilakukan semakin
panjang tetapi semakin panjangnya moment tersebut maka tenaga yang
dihasilkan akan semakin besar.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Sistem pembakaran pada motor bensin memanfaatkan karburator sebagai
penyalur bahan bakar yang mana menggunakan bahan bakar bensin.
2. Pada pembakaran motor diesel bahan bakar disalurkan dengan adanya
pompa injeksi.
3. Komponen utama sistem pembakaran motor bensin karburasi adalah pada
piston sebagai pendorong dan penghisap udara dan gas hasil pembakaran,
katup sebagai alat untuk mengatur masuknya bahan bakar dan udara ke
ruang bakar serta mengatur keluarnya hsil pembaaran, busi digunakan
sebagai sumber api dan ruang bakar sebagai tempat terjadinya proses
pembentukan tenaga.
4. Berdasarkan data hasil praktikum didapatkan bahwa volume (cc) ruang
bakar pada diesel lebih besar dari pada motor bensin sehingga motor
diesel memiiki tenaga dan torsi yang lebih besar.
B. Saran
Untuk praktikum selanjutnya diharapkan asisten memberikan penjelasan
kepada praktikan untuk tetap berhati-hati agar tidak terjadi kecelakaan pada
saat praktikum.
DAFTAR PUSTAKA
Daywin, F.J., M. Djojomartono, dan R. G. Sitompul.1991.Motor Bakar Internal dan Tenaga di Bidang Pertanian. JICA-IPB; Bogor.
Nugraha, Beni Setya. 2007. Aplikasi Teknologi Injeksi Bahan Bakar Elektrik (EFI) untuk Mengurangi Emisi Gas Buang Sepeda Motor. Jurnal Ilmiah Populer dan Teknologi Terapan. IV.2;692-706
Woodyard,D.F. 2004. Pounder’s Marine Diesel Engines and Gas Turbines (8th ed.) Elsevier,Oxford UK;Butterworth-Heinemann.
top related