Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Teori Dan Cara Kerja Mesin Diesel Empat Tak (Empat Langkah) dan Dua Tak (Dua Langkah)

Banyak perbedaan yang cukup mendasar antara mesin disel 2 Tak dan 4 Tak, mengenal mesin 2 tak dan 4 tak pada senbah mesin lebih tepatnya pada Disel hampir semua orang mengetahuinya, hal tersebut sudah sangat umum karena banyak sekali perbedaan yang wajib dipahami, apalagi bagi para engineering.


lalu apakah yang membedakan ke dua mesin ini, simak ulasan ini sampai selesai. Disini kita akan membahas apa beda mesin 2 tak dan 4 tak sampai tuntas, semoga bermanfaat.


Cara Kerja Mesin Disel 4 Tak dan 2 Tak Secara Teoritis

Cara kerja motor disel Empat Tak / Empat Langkah. Seperti pada motor empat tak dengan bahan bakar bensin, motor disel empat tak juga bekerja dalam empat langkah, dua putaran atau 720 derajat berturut-turut dalam silinder terdapat langkah masuk (isap), langkah kompresi, langkah usaha dan langkah keluar atau pembuangan.


1. Langkah Masuk / Isap

Katup masuk membuka. Torak bergerak dari TMA (Titik Mati Atas) ke (Titik Mati Bawah). Jadi poros engkol memutar terus 180 derajat tekanan di dalam silinder rendah.


Disebabkan selisih tekanan antara udara luar dan tekanan rendah di dalam silinder, maka udara mengalir ke dalam silinder. Tidak terdapat katup pemadam seperti pada motor bensin. Udara dapat mengalir masuk tidak terbatas. Motor disel bekerja dengan sisa udara, pada motor-motor besar dengan muatan penuh kira-kira mencapai jumlah 100%, pada motor kecil sekitar 40% Proses silinder dengan tekanan. oleh sebab itu lebih banyak mengalir dalam silinder dari pada pengisian secara alami.


Teori Dan Cara Kerja Mesin Disel Empat Tak (Empat Langkah) dan Dua Tak (Dua Lankah)

2. Langkah Kompresi

Selama langkah kompresi katup masuk dan kaatup keluar tertutup, Torak bergerak dan TMB dan TMA. Poros engkol berputar terus 180 derajat lagi, udara yang ada di dalam silinder, dimanfaatkan kuat di atas torak dan menyebabkan temperatur naik.


3. Langkah Usaha

Selama langka usaha katup masuk dan katup keluar dalam keadaan tertutup.

Pada akhirnya langkah kompresi, pompa penyemprotan bertekanan tinggi itu menyemprotkan sejumlah bahan bakar dengan ketentuan sempurna ke dalam udara yang manfaatkan oleh udara panas oleh pengabut. Bahan bakar itu terbagi sangat halus dan bercampur dengan udara panas, karena temperatur tinggi dari udara yang di manfaat kan, maka bahan bakar itu langsung terbakar.


Akibatnya, Tekanan naik dan torak bergerak dari TMA ke TMB. Poros engkol terus berputar lagi 180 derajat. untuk pembakaran bahan bakar satu gram secara teoritis diperlukan 15,84 gram udara, secara praktis untuk pembakaran yang baik. Campuran bahan bakar udara yang sempurna memerlukan perbandingan sempurna 20 - 25 gram udara.

4. Langkah Keluar (Pembuangan)

Pada akhir langka keluar katup pembuangan membuka torak bergerak dari TMB ke TMA dan mendorong gas-gas pembakaran ke luar melalui katup buangan yang terbuka. jadi dipandang secara teoritis pada motor disel empat tak, katup masuk (isap) dan katup keluar (Buang) bersama-sama menutup 360 derajat dan hanya 180 derajat menghasilkan udara.


Semakin banyak silinder sebuah motor, maka langkah usaha akan semakin banyak setiap 720 derajat atau membuat dua putaran.



Dalam praktek, saat-saat pembukaan dan penutupan, katup-katup itu kedudukannya berbeda dibandingkan teorinya, Contoh : Pemasukan membuka 10 drajat sebelum TMA (Pembukaan pendahuluan katup masuk. Menutup 49 derajat detelah TMB (Penutupan kemudian katup-masuk.Pengeluaran membuka 46 derajat sebalum TMB (Pembukaan pendahuluan pengeluaran). Menutup 13 derajat setelah TMA (Penutuoan kemudian pengeluaran). angka-angka tersebut dinyatakan dengan jelas dalam diagram gambar 2.

5. Pemasukan dan Pembukaan Pendahuluan

Semakin torak itu mendekati akhir langkah buang, maka kecepatan semakin berkurang, gas-gas keluar yang didorong keluar oleh torak hanya sedikit memperlambat, karena timbul kekurangan tekanan di dalam udara silinder saat mendekati langkah akhir pembuangan.


Oleh sebab itu, pada torak itu udara yang digunakan untuk memperoleh pengisian silinder yang lebih baik. Dengan dibukanya katup masuk sebelum TMA, kita juga akan memperoleh gelombang-gelombang tekanan pada masukan dan pengeluaran untuk memperbaiki pengisian silinder. semakin lebih baik hal itu, tiap siklus yang dapat keluar bebas pada pembakaran semakin bertambah panas dan semakin tinggi daya motor itu untuk volume langkah yang sama.

6. Pemasukan Yang Menutup Kemudian

Katup masuk baru menutup setelah titik mati bawah, dengan demikian kelembaban massa dari udara yang mengalir masuk dapat dipergunakan, kelembaban masa itu mengatur agar terjadi pengisian kemudian yang tertentu, walaupun torak telah bergerak kembali keatas.


Pengisian kemudian sebenarnya tergantung kecepatan udara yang mengalir masuk pada motor-motor yang berputar cepat, katup-katup masuk akan menutup kemudian karena kecepatan udara yang tinggi dibanding motor-motor yang berputar dengan lambat, Dengan pengelolaan katup masuk dengan penutupan kemudian itu, pengisian silinder diperbaiki.

7. Pembuangan Dengan Pembukaan Dahulu

Dengan dibukanya katup buang sebelum TMB, gas-gas buang akan keluar karena adanya tekanan lebih di dalam silinder. Maka torak pada gerak ke atas mendapatkan tekanan lawan yang kecil, sehingga menghasilkan keuntungan daya.

8. Pembuangan Dengan Penutupan Kemudian

Jika torak pada langkah akhir langkah keluar letaknya dalam TMA, maka di dalam ruang bakar masih terdapat banyak gas sisa. Jika itu masih ada, maka gas baru yang dapat di hisap ke dalam sedikit dan menyebabkan kerugian daya.


Dengan masih dibukanya katup buang itu sejenak setelah TMA, maka sisa gas buang ikut keluar. karena kelembaban masa, di atas torak timbul kekurangan tekanan, di mana udara segar melalui katup masuk yang terbuka dapat di hisap. Dengan demikian perhatikan kembali uraian diatas, terdapat suatu saat katup isap dan buang (masuk dan keluar) sama-sama membuka. Saat itu disebut katup-terhimpit dan besarnya sebagai contoh 10 derajat + 13 derajat = 23 derajat.

Cara Kerja Mesin Disel 2 Tak / Dua Langkah

Walaupun motor-motor disel dua tak tidak terdapat pada motor-motor sedan, kita akan membicarakan juga jenis ini untuk kelengkapannya. Berlawanan dengan motor empat tak, di mana setiap putaran poros engkol terdapat sebuah penyemprotan bahan bakar, maka pada motor dua tak setiap satu putaran mendapat sebuah penyemprotan.


Kita juga tidak bisa menyatakan dua langkah masuk isap, kompresi usaha dan buangan keluar seperti dalam arti motor empat langkah.


Walaupun pada motor dua tak tiap putaran mengandung suatu pembakaran dan dalam persamaan dengan motor bensin dua tak beberapa unsur-unsur yang memberatkan bisa dihilangkan, namun motor disel dua tak memberikan daya lebih besar daripada motor empat langkah dengan isi silinder sama dan jumlah putaran yang sama.


Pada motor disel dua tak pembilasan berlangsung khusus dengan udara dan bukan dengan campuran udara dan bahan bakar seperti pada motor bensin dua tak. Maka, pada pembilasan tidak kehilangan bahan bakar.


Pada beban nol, sebuah motor disel dua tak berputar dengan teratur. Pengisian silinder dengan udara selalu maksimal. Banyak putaran motor itu diatur oleh banyak bahan bakar yang disemprotkan.

1. Bekerjanya Motor Dua Langkah Dengan Katup-katup Buang

Silinder disel dua langkah dilengkapi dengan deretan lubang-lubang masuk, yang oleh torak itu terbuka bebas jika dalam keadaan TMB. Melalui lubang-lubang udara didorong kedalam silinder oleh kompresor. Katup-katup keluar membuka oleh aliran udara masuk, gas lubang yang masih ada dalam silinder di bilas ke luar.


Jika torak bergerak ke atas, lubang-lubang masuk tertutup dan selanjutnya katup-katup buang menutup, silinder telah dengan udara murni yang dimanfaatkan.


Sebelum torak mencapai dekat TMA, maka sejumlah tertentu bahan bakar di semprotkan ke dalam udara yang dimanfaatkan panas dan timbul pembakaran. Karena tekanan gas-gas pembakaran, torak itu didorong ke bawah. Motor menghasilkan daya , kira-kira pada pertengahan jalan panjang langkah katup-katup keluar membuka lagi. Sebagian dari gas yang terbakar dapat mulai ke luar.


Kelanjutannya dari gerak torak ke bawah, dalam waktu singkat lubang-lubang masuk akan terbuka bebas dan udara yang mengalir masuk akan mendorong sisa gas pembakaran keluar. Sebuah siklus dua langkah dapat di mulai.


Oleh sifat pembilasan nya, kita mengatakan pembilasan aliran memanjang. Gas-gas bekas di bilas ke luar menurut arah memanjang silinder itu. Gambar di atas menunjukkan sebuah motor dua langkah berbentuk V buatan Deroit. Tipe motor ini dapat mempunyai empat katup ke luar tiap silinder. Di sebelah kanan silinder tampak lubang isap sangat jelas, perhatikan juga pada poros-poros nok yang ada di atasnya dan pengungkit-pengungkit untuk melayani katup-katup dan pengabut pompa penyemprot itu.

2. Bekerja nya Motor Dua Langkah Tanpa Katup

Pada konstruksi jenis motor ini gas buang di bilas ke luar bukan melalui katup-katup tetapi melalui lubang-lubang saluran.


Oleh arah nya gas-gas yang mengikuti dalam silinder itu, kita nama kan jenis pembilasan ini juga pembilasan membalik.


Dengan memperhatikan gambar di bawah ini, kita dapat mengikuti proses kerja A B C dan D. Pada gambar A terjadi pembilasan. Kompresor roots mendorong udara segar ke dalam melalui lubang-lubang isap. Ini di buat sedemikian sehingga udara mengalir ke atas dalam silinder untuk keluar dengan sendirinya. Untuk sebuah pembilasan silinder yang baik dapat dipastikan bila sebagian udara segar ikut mengalir ke luar.


Torak yang bergerak ke atas Gambar B di bawah pertama kali menutup lubang-lubang saluran masuk dan selanjutnya lubang-lubang pengeluaran. Sedikit sebelum ATM itu, bahan bakar di semprot kan gambar C.


Jika torak itu bergerak ke bawah, oleh tekanan pembakaran pada gambar D, maka oleh tepi atas dari torak itu pertama-tama lubang pengeluaran akan terbuka bebas, sehingga sebagian besar dari gas sisa dapat keluar dan kemudian lubang-lubang pemasukan, dari sinilah sebuah siklus akan dimulai.


Keuntungan dari motor dua langkah tanpa katup-katup adalah konstruksi nya sederhana, namun pembilasan nya kurang baik dan langkah usaha berguna yang pendek, dengan akibat daya rendah.


Efisiensi

Yang dimaksud dengan efisiensi motor adalah perbandingan antara daya yang dihasilkan oleh motor itu dan daya panas yang diberikan dalam bahan bakar. Efisiensi dinyatakan dengan huruf latin eta (η).

ηᵗᵒᵗ = ηᵗ x η

ηᵗ  : redemen teoretis atau termal
ηᵏ  : derajat kualitas
η : efisiensi mekanik


Efisiensi teoritis atau termal ialah efisiensi sebuah motor ideal. Pada motor ideal ini antara lain setelah pembakaran tidak terdapat sisa gas dalam silinder atau tidak terdapat pertukaran panas antara ruang bakar dan sisa dari motor itu. juga pada siklus usaha dianggap tidak ada kerugian gas dan bahan bakar terbakar sempurna. Efisiensi teoritis atau termal terletak antara 0,50 dan 0,65.


Derajat kualitas (juga disebut gutegrad) adalah suatu ukuran untuk kualitas dari motor yang sebenarnya. Dengan kalimat lain: berapakah daya motor sebenarnya itu dibandingkan dengan motor ideal.

Angka-angka empiris:

Motor bensin ηᵏ = 0,4 sampai 0,7
Motor disel ηᵏ   = 0,6 sampai 0,8


Yang dimaksud dengan efisiensi mekanik ialah semua kerugian ialah akibat gesekan dan pergerakan perangkat-perangkat pembantu diikutsertakan. Angka untuk efisiensi mekanik terletak antara 0,8 dan 0,9.


Dengan demikian, efisiensi total akan terletak pada harga-harga seperti dibawah ini:


Motor bensin ηᵗᵒᵗ = 0,16 - 0,41
Motor disel ηᵗᵒᵗ    = 0,24 - 0,35


Dalam praktek nya  efisiensi motor bensin bergerak antara 0,25 - 0,30. Sebagai bandingan, efisiensi motor disel kendaraan sedan antara 0,30-0,35, sedangkan motor-motor disel besar mempunyai redemen yang lebih besar dari 0,35. Salah satu faktor-faktor penyebab yang terbesar pada efisiensi adalah perbandingan kompresi. Kenaikan perbandingan kompresi tertentu.


Akan berarti pada penambahan efisiensi teoritis. Hal ini menerangkan kebaikan efisiensi sebagian motor disel. Perbandingan kompresi rata-rata motor disel kendaraan sedan terletak bulat 22:1, sedangkan pada motor bensin maksimal 100:1. Di samping perbandingan kompresi masih ada faktor-faktor lain yang berpengaruh positif terhadap efisiensi motor disel itu. Begitu lubang saluran masuk tidak mempunyai katup gas dan tidak ada vanturi, sehingga terjadi kerugian aliran sedikit yang memperbaiki derajat kualitas. 


Juga pembentukan campuran yang lebih baik dan merata pada penyemprotan sempurna suatu perbaikan derajat kualitas.


Di bawah ini adalah diagram Sankey yang menyatakan aliran-aliran energi pada mobil sedan. 

Teori Dan Cara Kerja Mesin Disel Empat Tak (Empat Langkah) dan Dua Tak (Dua Langkah)


Semoga bermanfaat Sumber Buku Mesin Disel

Post a Comment for "Teori Dan Cara Kerja Mesin Diesel Empat Tak (Empat Langkah) dan Dua Tak (Dua Langkah)"