Power Poin Dasar Motor Bakar

8/17/2019 Power Poin Dasar Motor Bakar

1/19

DASAR MOTOR BAKAR


2/19

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai

Dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik.

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya

terjadidalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai

fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin

pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses

pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar. Sebagai contoh mesin uap, dimana

energi kalor diperoleh dari pembakaran luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerjamelalui dinding pemisah.

Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin

pembakaran luar adalah kontruksinya lebih sederhana, tidak memerlukan fluida kerja

yang banyak dan efesiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin pembakaran luar

keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih beragam, mulai dari bahan

bakar padat sampai bahan-bakar gas, sehingga mesin pembakaran luar banyak dipakai

untuk keluaran daya yang besar dengan banan bakar murah. Pembangkit tenaga listrik

banyak menggunakan mesin uap. ntuk kendaran transpot mesin uap tidak banyak

dipakai dengan pertimbangan kontruksinya yang besar dan memerlukan fluida kerja

yang banyak.


3/19

Siklus 4 Langkah dan 2 LangkahA. Siklus 4 langkah

Motor bakar bekerja melalui mekanisme langkah yang terjadi berulang-ulangatauperiodik sehingga menghasilkan putaran pada poros engkol. Sebelum terjadi proses

pembakaran di dalam silinder, campuran udara dan bahan-bakar harus dihisap dulu

dengan langkah hisap !"#. Pada langkah ini, piston bergerak dari $MA menuju $M%,

katupisap terbuka sedangkan katup buang masih tertutup.

Setelah campuran bahan-bakar udara masuk silinder kemudian dikompresi

denganlangkah kompresi !, yaitu piston bergerak dari $M% menuju $MA, kedua

katup isap danbuang tertutup. Karena dikompresi 'olume campuran menjadi kecil

dengan tekanan dantemperatur naik, dalam kondisi tersebut campuran bahan-bakar

udara sangat mudahterbakar. Sebelum piston sampai $MA campuran dinyalakan

terjadilah prosespembakaran menjadikan tekanan dan temperatur naik, sementara

piston masih naik terussampai $MA sehingga tekanan dan temperatur semakin tinggi.

Setelah sampai $MAkemudian torak didorong menuju $M% dengan tekanan yang

tinggi, katup isap dan buangmasih tertutup.


4/19

Selama piston bergerak menuju dari $MA ke $M% yang merupakan langkah

kerja!(# atau langkah ekspansi. 'olume gas pembakaran bertambah besar dan

tekananmenjadi turun. Sebelum piston mencapai $M% katup buang dibuka, katup

masuk masihtertutup. Kemudian piston bergerak lagi menuju ke $MA mendesak

gas pembakarankeluar melalui katup buang.

Proses pengeluaran gas pembakaran disebut dengan langkah buang !)#.

Setelahlangkah buang selesai siklus dimulai lagi dari langkah isap dan seterusnya.

Pistonbergerak dari $MA-$M%-$MA-$M%-$MA membentuk satu siklus. Ada

satu langkahtenaga dengan dua putaran poros engkol. Motor bakar yang bekerja

dengan siklus lenkaptersebut diklasifikasikan masuk golongan motor ) langkah.


5/19

B. Siklus 2 langkah

Langkah pertama setelah terjadi pembakaran piston bergerak dari $MA

menuju$M% melakukan ekspansi, lubang buang mulai terbuka. Karena tekanan

didalam silinder lebih besar dari lingkungan, gas pembakaran keluar melalui lubang

buang. Piston terus begerak menuju $M% lubang buang semakin terbuka dan saluran bilas mulai terbuka. %ersamaan dengan kondisi tersebut tekanan didalam karter mesin

lebih besar daripada di dalam silinder sehingga campuran bahan bakar udara menuju

silinder melalui saluran bilas sambil melakukan pembilasan gas pembakaran. Proses ini

disebut pembilasan, proses ini berhenti pada *aktu piston mulai begerak dari $M%

menuju $MA dengan lubang buang dan saluran bilas tertutup.


6/19

Langkah kedua setelah proses pembilasan selesai, ampuran bahan !bakar masuk

kedalam silinder kemudian dikompresi, posisi piston menuju $MA. Sesaat sebelum piston

sampai di $MA campran bahan-bakar dan udara dinyalakan sehingga terjadi proses

pembakaran. Siklus kembali lagi ke proses a*al seperti diuraikan diatas. Dari uraian diatas

terlihat piston melakukan dua kali langkah yaitu dari +

"#$ TMA menu%u TMB & proses 'ang ter%adi ekspansi, pembilasan ( pembuangan dan

pengisian

"2$ TMB menu%u TMA & prose 'ang ter%adi kompresi, pen'alaan pembakaran

Keuntungan dan kekuranag siklus ) langkah dan & langkah dapat

dilihat dari tabel berikut ini


7/19


8/19

S)KL*S MOTOR BAKAR


9/19

Siklus Termodinamika Motor Bakar

Analisa siklus termodinamika sangat penting untuk mempelajari motor

bakar.Proses kimia dan termodinamika yang terjadi pada motor bakar

sangatlah rumit untuk dianalisis. adi diperlukan suatu siklus yang diidealkan

sehingga memudahkan untuk menganalisa motor bakar. Siklus yangdiidealkan tentunya harus mempunyai kesamaan dengan siklus sebenarnya.

Sebagai contoh kesamaannya adalah urutan proses, dan perbandingan

kompresi. Di dalam siklus aktual, fluida kerja adalah campuran bahanbakar

udara dan produk pembakaran, akan tetapi di dalam siklus yang diidealkan

fluidanya adalah udara. adi siklus ideal bisa disebut dengan siklus udara.A. Siklus udara ideal

Penggunaan siklus ini berdasarkan beberapa asumsi adalah sebagai berikut

". luida kerja dianggap udara sebagai gas ideal dengan kalor sepesifik konstan /tidak ada

bahan bakar

&. 0angkah isap dan buang pada tekan konstan

(. 0angkah kompresi dan tenaga pada keadaan adiabatis

). Kalor diperoleh dari sumber kalor dan tidak ada proses pembakaran atau tidak ada reaksi

kimia

Siklus udara pada motor bakar yang akan dibahas adalah

". Siklus udara pada 'olume konstan / Siklus Otto+

&. Siklus udara pada tekanan kostan / Siklus Disel+

(. Siklus udara tekanan terbatas./ Siklus gabungan +

A # Sikl d l k t


10/19

A.#. Siklus udara olume konstan

Siklus ideal 'olume kostan ini adalah siklus untuk mesin otto. Siklus

'olume konstan sering disebut dengan siklus ledakan / e1plostion cycle

karena secara teoritis proses pembakaran terjadi sangat cepat dan

menyebabkan peningkatan tekanan yang tiba-tiba. Penyalaan untuk proses

pembakaran dibantu dengan loncatan bunga api. 2ikolaus August 3ttomenggunakan siklus ini untuk membuat mesin sehingga siklus ini sering

disebut dengan siklus otto

4ambar (." adalah diagram p-v untuk siklus ideal otto. Adapun urutan

prosesnya adalah sebagai berikut

"#$ Langkah isap (-!#+ merupakan proses tekanan konstan.

"2$ Langkah kompresi (#!2+ merupakan proses adiabatis

Proses pembakaran 'olume konstan /&-( dianggap sebagai proses

pemasukan kalor

pada 'olume kostan.

"$ Langkah ker%a (!/+ merupakan proses adiabatis

Proses pembuangan kalor /)-" dianggap sebagai proses pengeluaran

kalor pada

'olume konsatan

"/$ Langkah buang (#!-+ merupakan proses tekanan konstan, gas

pembakaran


11/19


12/19

A.2. Siklus udara tekanan konstan


13/19

Siklus ideal tekanan kostan ini adalah siklus untuk mesin diesel. 4ambar (.&

adalah diagram p-' untuk siklus ideal Disel. Adapun urutan prosesnya adalah sebagai

berikut

"#$ Langkah isap (-!#+ merupakan proses tekanan konstan."2$ Langkah kompresi (#!2+ merupakan proses adiabatis

Proses pembakaran tekanan konstan /&-( dianggap sebagai proses pemasukan

kalor pada tekanan konstan.

"$ Langkah ker%a (!/+ merupakan proses adiabatis

Proses pembuangan kalor /)-" dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada'olume konsatan

"/$ Langkah buang (#!-+ merupakan proses tekanan konstan.

Dapat dilihat dari urutan proses diatas bah*a pada siklus tekanan kostan

pemasukan kalornya pada tekanan kostan berbeda dengan siklus 'olume konstan yang

proses pemasukan kalornya pada kondisi 'olume konstan. Siklus tekanan konstan

sering disebut dengan siklus diesel. 5udolf Diesel yang pertama kali merumuskan

siklus ini dan sekaligus pembuat pertama mesin diesel. Proses penyalaan pembakaran

tejadi tidak menggunakan busi, tetapi terjadi penyalaan sendiri karena temperatur

didalam ruang bakar tinggi karena kompresi.


14/19


15/19

A.. Siklus udara gabungan

P b d d i d ikl t l h di ik b l it d


16/19

Perbedaan dari dua siklus yang telah diuraikan sebelumnya, yaitu pada proses

pembakaran dimana kalor dianggap masuk sistem. Sedangkan pada siklus yang ketiga

yaitu siklus gabungan, proses pemasukan kalornya menggunakan dua cara yaitu

pemasukan kalor 'olume konstan dan tekanan konstan. Dari cara pemasukan kalornya

terlihat bah*a siklus ini adalh gabungan antara siklus 'olume konstan dan tekanan

konstan, karena itu siklus ini sering disebut siklus gabungan Diagramnya p-' dapatdilihat dari gambar

B. Siklus Aktual


17/19

Pada gambar (.6 diatas adalah siklus aktual dari mesin otto. luida

kerjanya adalah campuran bahan bakar udara, jadi ada proses pembakaran

untuk sumber panas. Pada langkah hisap, tekanannya lebih rendah

dibandingkan dengan langkah buang. Proses pembakaran dimulai dari

penyalaan busi /ignition) sampai akhir pembakaran. Proses kompresi danekspasi tidak adiabatis, karena terdapat kerugian panas yang keluar ruang

bakar


18/19


19/19

Dari hukum termodinamika 88 dapat diketahui bah*a tidak mungkin membuat

suatu mesin yang bisa merubah semua energi yang masuk menjadi kerja semuanya.

Dengan kata lain, harus ada sebagain energi yang kebuang ke lingkungan. adi, kerja

yang berguna adalah pengurangan dari jumlah energi yang masuk dengan energi yang

terbuang. Perbandingan antara kerja berguna dengan jumlah energi yang masuk kemesin adalah definisi dari efisiensi.

Power Poin Dasar Motor Bakar

Documents