21
BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor Bensin dan Motor Diesel a. Persamaan motor bensin dan motor diesel Motor bensin dan motor diesel sama sama mempergunakan jenis bahan bakar cair untuk pembakaran. Motor bensin memakai bensin sebagai bahan bakar, sedangkan motor diesel memakai solar ( HSD ) dengan bahan bakar. Jenis bahan bakar bensin adalah : bensin premium, bensin SUPER dan AVTUR sebagai bahan bakar untuk pesawat terbang, sedangkan jenis bahan bakar solar adalah : HSD ( High Speed Diesel ), MDF ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas oil. b. Perbedaannya Perbedaan motor bensin dan motor diesel ditinjau dari : 1) Proses kerja - Untuk motor bensin proses kerjanya terjadi pada pembakaran explasi dengan volume tetap ( Otto Cycle ). - Untuk motor diesel proses kerjanya terjadi pada pembakaran dengan tekanan tetap ( Diesel Cycle ). 2) Bahan baku untuk pembakaran - Pada motor bensin diperlukan campuran bensin dan udara yang dikompromid dan bunga api listrik ( vonk ) yang bersamaan dicetuskan. - Pada motor diesel diperlukan hanya udara yang dikompromid pada tekanan yang tinggi, bersamaan dengan itu disemprotkan bahan bakar (solar ) dalam bentuk kabut, sehingga akan menghasilkan pembakaran.

BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

BAB II

MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL

I. Motor Bensin dan Motor Diesel

a. Persamaan motor bensin dan motor diesel

Motor bensin dan motor diesel sama – sama mempergunakan jenis bahan bakar cair

untuk pembakaran. Motor bensin memakai bensin sebagai bahan bakar, sedangkan

motor diesel memakai solar ( HSD ) dengan bahan bakar.

Jenis bahan bakar bensin adalah : bensin premium, bensin SUPER dan AVTUR

sebagai bahan bakar untuk pesawat terbang, sedangkan jenis bahan bakar solar adalah

: HSD ( High Speed Diesel ), MDF ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil )

dan gas oil.

b. Perbedaannya

Perbedaan motor bensin dan motor diesel ditinjau dari :

1) Proses kerja

- Untuk motor bensin proses kerjanya terjadi pada pembakaran explasi dengan

volume tetap ( Otto Cycle ).

- Untuk motor diesel proses kerjanya terjadi pada pembakaran dengan tekanan

tetap ( Diesel Cycle ).

2) Bahan baku untuk pembakaran

- Pada motor bensin diperlukan campuran bensin dan udara yang dikompromid

dan bunga api listrik ( vonk ) yang bersamaan dicetuskan.

- Pada motor diesel diperlukan hanya udara yang dikompromid pada tekanan

yang tinggi, bersamaan dengan itu disemprotkan bahan bakar (solar ) dalam

bentuk kabut, sehingga akan menghasilkan pembakaran.

Page 2: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

3) Tekanan kompresi

- Tekanan kompresi pada motor bensin maksimum 6 kg/cm2, karenanya tenaga

yang dihasilkan motor bensin terbatas pada tenaga – tenaga yang kecil saja,

sehingga penggunaannya juga terbatas pada kendaraan (mobil, sepeda motor

dll ).

- Tekanan kompresi pada motor diesel tinggi, maksimum dapat mencapai 40

kg/cm2, karenanya tenaga yang dihasilkan cukup besar, dan penggunaannya

menjadi multi purposes, seperti : tenaga penggerak kapal, pabrik – pabrik,

perindustrian dan pelistrikan dsb.

4) Titik nyala ( flash point ) bensin lebih kecil 430 C, sedang solar > 43

0 C.

II. Motor Bensin

Motor bensin dikelompokkan dalam 2 ( dua ) jenis :

a. Motor bensin 4 takt

b. Motor bensin 2 takt

a. Motor bensin 4 takt

Page 3: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Gambar 7

a. = katub masuk

b. = katub buang

A = langkah pemasukan

B = langkah kompresi

C = pembakaran

D = langkah expansi

E = langkah pembuangan

1) Proses kerja motor bensin 4 takt, adalah sebagai berikut ( lihat Gbr. 7 )

a. Langkah pertama ( langkah pemasukan ) – gambar A.

Torak bergerak turun dari atas ke bawah ( dari THA ke TMB ) katub masuk

terbuka, katub buang tertutup. Karena torak bergerak kebawah, terjadi

pembakaran volume atau terjadi penurunan tekanan diatas torak (ingat hukum

Boyle pada ruang tertentu ). Campuran udara dan bensin masuk kedalam

silinder ( pemasukan udara dan bensin masuk kedalam silinder ini terjadi

karena tekanan dalam silinder lebih kecil dari pada tekanan udara luar dan

terjadi pengisapan oleh torak ).

Udara dan bensin tersebut masuk silinder melalui karburator. Karena terjadi

pencekikan dalam karburator yang melalui penampang yang berbentuk

nozzle, sehingga bensin tersebut berubah menjadi bentuk kabut.

b. Langkah kedua ( langkah kompresi ) – gambar B.

Torak bergerak dari bawah ke atas ( dari TMB ke TMA ), katub masuk dan

katub buang tertutup. Tekanan diatas torak bertambah besar, karena terjadi

pengecilan volume hingga tekanan mencapai 5 atm ( 5 kg/cm2 ) s/d 6

kg/cm2 + 12

0 sebelum TMA.

Page 4: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Saat torak mencapai dan di TMA diberikan bunga api listrik ( vonk ) dari besi

dengan tegangan listrik 10.000 – 12. 000 volt DC, yang mampu

menimbulkan pembakaran ( gambar C ). Pembakaran ini berlangsung sangat

cepat, atau dengan kata lain, pembakaran terjadi pada volume tetap ( V = C ),

hal ini berakibat tekanan dan suhu akan naik dengan cepat, sehingga terjadi

letupan ( explosi ), tekanan pembakaran mencapai 15 kg/cm2.

c. Langkah ketiga ( langkah expansi ) – gambar D.

Torak bergerak dari atas ke bawah ( dari TMA ke TMB ). Kutub masuk dan

buang tertutup. Gas – gas pembakaran memuai ( expansi ) dan mendorong

torak kebawah. Langkah ini menghasilkan tenaga dalam silinder karena terjadi

panas akibat pembakaran bahan bakar tsb. Sesaat sebelum torak

mencapai TMB, katub buang mulai terbuka (sementara katub masuk

masih tertutup ) sehingga tekanan gas turun sampai tekanan udara luar (

proses ini disebut pembuangan awal ).

d. Langkah keempat ( langkah Pembuangan ) – gambar E.

Torak bergerak dari bawah keatas ( dari TMB ke TMA ). Katub masuk

tertutup, katub buang terbuka. Gas – gas pembakaran ditekan keluar melalui

katub buang ke pipa buang ( knalphot ). Begitu seterusnya hingga langkah

pertama kembali. Disini terlihat bahwa telah terjadi 4 langkah berturut – turut

( pemasukan, kompresi, expansi dan pembuangan ), sementara poros engkol

telah berputar 2 kali, sehingga proses ini disebut proses kerja 4 takt.

Dari setiap langkah tersebut hanya ada satu langkah yang memberikan kerja

ke luar yaitu langkah ke 3 atau langkah expansi, sedangkan langkah – langkah

lainnya membutuhkan kerja. Hal ini menyebabkan perputaran motor tidak

teratur, namun fungsi roda penerus dapat menstabilkan perputaran motor ini.

Page 5: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Roda penerus penerus ini menampung sebagian kerja yang terdapat dari

langkah ketiga, kemudian membaginya untuk langkah – langkah lainnya. Bila

motor tersebut dilengkapi dengan banyak silender, maka berturut – turut satu

langkah dalam tiap – tiap silender memberikan usaha, dengan demikian

ukuran roda penerus dapat diperkecil atau mungkin dapat dilingkar.

Ringkasan proses kerja 4 takt sebagai berikut :

- Langkah pemasukan, torak terus, pengisapan campuran udara dan bensin.

Katub masuk terbuka dan katub buang tertutup.

- Langkah kompresi, torak naik, kedua katub tertutup. Kompresi campuran

menimbulkan tekanan hingga 5 atm.

Torak kiri di TMA, penyalaan campuran bunga api listrik dari busi,

pembakaran terjadi pada volume tetap, tekanan pembakaran naik hingga

15 atm.

- Langkah expansi, torak turun, kedua katub tertutup. Expansi gas- gas

pembakaran , terjadi pembuangan awal.

- Langkah pembuangan, torak naik, katub masuk tertutup, katub buang

terbuka. Gas – gas pembakaran dibuang keluar malalui katub buang.

2) Diagram tekanan – volume ( P - diagram ) motor bensin 4 takt.

Page 6: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

a = pemasukan

b = kompresi

c = pembakaran ( v = c )

d = expansi

e = pembuangan

Gambar 8

Pada gambar di perlihatkan diagram tekanan – volume atau P - diagram

( gambar 8 a. ), sedang gambar 8 b. diperlihatkan kedudukan toraknya. Diagram P

- adalah diagram yang menggambarkan proses kerja dalam silinder motor.

Sebagai garis vertikal menunjukkan sumber tekanan, sedang garis mendatar

menunjukkan sumber volume. Bila torak bergerak kebawah dari TMA ke TMB,

maka terjadi pembesaran volume atau terjadi pengecilan tekanan.

Pada akhirnya langkah pemasukan volume menjadi lebih besar 1 sedang

tekanannya lebih kecil dari 1 atm ( P1 ). Campuran udara dan bensin masuk

Page 7: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

silinder melalui karbulator. Selanjutnya torak bergerak dari TMB ke TMA.

Campuran udara dan bensin di kompresi hingga tekanan akhir kompresi ( P2 ) dan

volume diperkecil ( V0 ) saat torak di TMA terjadi pembakaran karena campuran

udara dan bensin yang berbentuk kabut oleh bunga api listrik oleh busi.

Tekanan pembakaran ini meningkat hingga (P3) sedang volumenya tetap (

V0 ). Kemudian torak bergerak dari TMA ke TMB lagi, terjadi pemuaian gas (

expansi ) yang mendorong torak dan menggerakkan poros engkol dengan hasil

usaha ( tenaga ) panas pembakaran. Tekanan akhir expansi diperkecil hingga ( P4

) sedang volume ( V1 ). Dan akhirnya torak bergerak lagi dari TMB ke TMA, gas

– gas pembakaran dibuang keluar melalui katub buang dengan tekanan ( P4 ) yang

lebih besar dari 1 atm.

Diagram indicator motor tersebut adalah persamaan dari P - diagram.

Dari diagram indicator dapat dihitung tenaga dari motor dengan menghitung

memakai mistar skala yang ada. Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume awal kompresi dengan volume akhir kompresi atau perbandingan

antara tekanan akhir kompresi dengan tekanan awal kompresi. Jelas perbandingan

kompresi hanya sekitar langkah kompresi saja.

b. Motor Bensin 2 takt

Page 8: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Pemasukkan udara dan bensin serta pengeluaran gas bekas, harus

dilangsungkan dengan cepat sekali, untuk itu dibutuhkan jalan yang luas dan

bebas. Biasanya pada keliling silinder bagian bawah dikuatkan dua baris lubang –

lubang yang dibuka dan ditutup oleh toraknya sendiri (lihat gambar 9 ).

Lobang – lobang sebelah atas disebut lobang buang, tingginya kira – kira

20 % dari langkah torak, sedangkan lubang – lubang sebelah bawah disebut

lubang masuk tingginya 10 % langkah torak, tetapi alas kedua lubang itu sama

tingginya ( diukur dari proses engkol ).

Yang dimaksud dengan pembilasan ialah pengeluaran gas bekas dari

silinder oleh desakan udara baru yang masuk kedalam silinder. Pembilasa pada

motor bensin 2 takt pada umunya tidak memakai pompa bilas tersendiri, tetapi

dilaksanakan oleh lemari engkol ( carter ) dengan torak sendiri sebagai pompanya

( hal ini disebut pembilasan carter ).

Page 9: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Waktu torak naik, ruangan dibawah torak akan membesar sehingga

tekanan terus, dan campuran bahan bakar dan udara dari karbulator masuk

kedalam silinder. Ruangan diatas torak terjadi kompresi sampai kira – kira 5 atm.

Pada torak mencapai TMA terjadi lonjatan bunga api pada busi, sehingga terjadi

pembakaran yang mengakibatkan kenaikan tekanan pembakaran 15 atm, dan ini

mampu mendorong torak kebawah. Pada waktu torak turun, ruangan dibawah

torak mengecil, tekanan naik dan dan mendorong campuran bahan bakar dan

udara didalam carter masuk kedalam silinder melalui lubang masuk.

Pada motor 2 takt, baik motor bensin maupun motor diesel diperlukan

pembilasan karena dalam silinder lebih kotor pada motor 4 takt. Ruangan silinder

tidak bersih, karena saat torak terus, sekali gas terjadi proses expansi,

pembuangan dan pembilasan.

Ringkasan proses kerja motor bensin 2 takt sbb :

1) Diatas torak

a. Langkah pertama ( langkah usaha )

Pada saat torak di TMA, terjadi penyalaan dan pembakaran yang

bertekanan tinggi. Tekanan ini mendorong torak kebawah guna memutar

poros engkol. Bila torak terus bergerak kebawah, volume menjadi

bertambah besar, sedangkan tekanannya mengecil.

Pada saat pintu buang akan terbuka, tekanan gas turun hingga 3

atm. Langkah usaha ini berakhir segera setelah pintu buang mulai

terbuka. Gas pembakaran dibuang keluar silinder dan tekanan dalam

silinder hampir sama dengan tekanan udara luar. Selagi pintu buang masih

terbuka, maka pintu bilas ( lubang masuk ) menyusul terbuka yang diatur

oleh toraknya sendiri. Campuran udara dan bensin masuk ke dalam

Page 10: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

silinder sambil mendorong sisa – sisa gas bekas keluar silinder melalui

pintu ( lubang ) buang, hal ini disebut pembilasan.

b. Langkah kedua ( langkah kompresi )

Dari TMB torak bergerak ke TMA. Pemasukan udara dan bensin masih

terus berlangsung selama pintu bilas masih terbuka. Setelah pintu buang

tertutup mulai kompresi hingga torak di TMA, kemudian diesel dengan

penyalaan dan pembakaran.

2) Dibawah torak

a. Langkah naik

Kalau bagian atas torak menutup pintu bilas, maka ruang carter tertutup.

Torak bergerak terus keatas, ruang carter bertambah besar, hingga terjadi

vaccum didalamnya. Ini berarti tekanan dalam carter lebih kecil dari pada

tekanan udara luar. Karena perbedaan tekanan inilah campuran udara dan

bensin masuk kedalam carter setelah torak mulai membuka pintu masuk.

b. Langkah turun

Langkah torak mencapai TMA, torak kembali turun kebawah. Terlebih

dahulu bagian bawahnya menutup pintu masuk, kemudian memanfaatkan

campuran udara dan bensin hingga tekanan 3 atm. Pemanfaatan ini terus

berlangsung sampai torak bagian atas membuka pintu bilas. Jika pintu

bilas ini sudah membuka, mulailah pemasukan dan pembilasan ruang atas

torak.

Setelah torak mencapai TMB, dilanjutkan dengan gerakan torak

keatas lagi. Karena pembilasan motor ini dilakukan dengan perantaraan

alas torak dan ruang carter, maka pembilasannya disebut pembilasan ruang

engkol ( carter spoeling ).

III. Motor Diesel

Motor diesel dikelompokkan dalam 2 jenis :

Page 11: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

a. Motor diesel 4 takt

b. Motor diesel 2 takt

a. Motor Diesel 4 takt

Gambar 10

A = katub masuk

B = katub buang

a = langkah pemasukan

b = langkah kompresi

C = pembakaran

D = langkah expansi

Page 12: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

E = langkah pembuangan

1) Proses kerja motor diesel 4 takt, adalah d, b, b ( gambar 10 )

Cara kerjanya hampir sama dengan motor bensin 4 takt, perbedaannya pada

langkah pemasukkan, dimana yang dimasukkan kedalam silinder bukan campuran

bensin dan udara, melainkan udara murni melulu dan udara ini pada akhir langkah

kompresi tekanannya naik hingga 35 atm, dan suhu udara kompresi mencapai

6000 C. Bahan bakar yang dimasukkan dalam silinder melalui injector dalam

bentuk kabut ( Gbr. C ) dan bersamaan dengan itu mampu untuk menimbulkan

pembakaran dalam silinder.

Karena bahan bakar pada motor diesel relatif lebih kental, sehingga

pembakarannya memerlukan waktu yang lama dibandingkan dengan motor

bensin, dan hampir berlangsung pada tekanan yang tetap ( P = C ). Pada

beberapa motor, tekanan pembakaran mencapai 100 atm.

Cara penyemprotan bahan bakar masuk kedalam silinder ada 2 cara :

1. Dengan memakai udara hembus bertekanan 60 atm, disebut motor diesel

dengan pengobatan udara. Motor ini jarang dijumpai saat ini.

2. Dengan memakai pompa bahan bakar bertekanan tinggi 300 atm,

penyemprotan bahan bakar berlangsung pada 10 % dari langkah torak dan

motor ini disebut dengan pengabut tekan, prosesnya sebagai berikut :

a. Langkah pertama ( langkah pemasukan ) – gambar A

Torak bergerak turun dari TMA ke TMB, katub masuk terbuka, katub

buang tertutup. Udara murni tanpa bahan bakar masuk kedalam silinder

melalui kutub masuk yang terbuka.

b. Langkah kedua ( langkah kompresi ) – gambar B

Page 13: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Katub masuk dan katub buang tertutup, torak bergerak dari TMB ke TMA.

Udara dikompresi hingga tekanannya 35 atm, sehingga suhunya naik

hingga 6000 C. Pada saat torak di TMA katub bahan bakar terbuka, bahan

bakar disemprotkan kedalam silinder bersama – sama udara hembus (

motor pengabutan udara ), sedang pada motor diesel pengabutan tekan,

katub bahan bakar terbuka dengan sendirinya oleh tekanan pompa

bahan bakar ( fual injection pump), pada waktu yang sama terjadi

pengabutan bahan bakar kedalam silinder yang berhubungan udara

kompresi yang bersuhu tinggi, sehingga menimbulkan pembakaran

dalam silinder (gambar C ).

c. Langkah ketiga ( langkah expansi ) – gambar D

Torak bergerak dari TMA ke TMB. Katub masuk dan katub buang

tertutup. Gasa pembakaran yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar

memuai ( expansi ) dan mendorong torak kebawah. Panas pembakaran ini

menghasilkan tenaga yang dapat memutar poros engkol.

d. Langkah keempat ( langkah pembuangan ) - gambar E

Torak bergerak dari TMA ke TMB. Katub masuk tertutup, katub buang

terbuka. Gas-gas pembakaran ditekan keluar silinder melalui katub buang

pipa buang ( exhaust pipa ).

Ringkasnya :

- Langkah pemasukkan, torak turun, penghisapan udara murni

- Langkah kompresi, torak naik, kompresi udara hingga 35 atm dan suhu

kompresi 6000 C. Pada saat torak di TMA terjadi penyemprotan bahan

bakar dalam bentuk kabut sehingga menimbulkan pembakaran yang

tekanannya hampir tetap.

Page 14: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

- Langkah expansi, torak turun dan pembakaran memuai (expansi) dan

terjadi pembuangan awal.

- Langkah pembuangan, torak naik, pembuangan gas-gas bekas

pembakaran dari dalam silinder.

2) Diagram tekanan – volume ( P - diagram ) motor diesel 4 takt

a = pemasukkan

b = kompresi

c = pembakaran

pada V konstan

d = expansi

f = pembuangan

Gambar 11

3) Perbedaan motor explasi 4 takt dengan motor diesel 4 takt

URAIAN

MOTOR EXPLASI

MOTOR DIESEL

- Langkah pemasukkan

- Pemasukan campuran

b. bakar dan udara

- Pemasukan udara murni

Page 15: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

- Langkah kompresi

- Penyalaan dan pem -

bakaran

- Langkah expansi

- langkah pembuangan

- kompresi campuran

hingga 5 atm, suhu

kompresi dibawah suhu

nyala b. bakar

- Penyalaan campuran

dgn bunga api listrik

( vonk ) pada TMA

pembakaran pada

volume tetap.

- expansi gas pembakaran

- Pengeluaran gas bahan

pembakaran

- Kompresi udara hingga 35-40

atm, suhu kompresi lebih

tinggi dari suhu nyala b. bakar

- Pemasakan b. bakar selama

5 - 10 % dari langkah

pembakaran b. bakar pada

tekanan tetap dan volume

tetap.

- expansi gas pembakaran

- Pengeluaran gas – gas bahan

pembakaran.

e. Motor diesel 2 takt

Gambar 12

a = lubang buang

b = lubang masuk

A = pembakaran expansi

B = pembuangan

Page 16: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

C = pembilasan

D = kompresi

Pada motor diesel 2 takt umumnya tidak terdapat katub masuk dan katub buang,

namun adanya jyga yang mempunyai katub buang ( pada pembilasan memanjang ).

Tetapi pada pertengahan silinder dibuat dua deretan lubang – lubang yang berhadap –

hadapan dimana masing – masing deretan untuk pengeluaran gas-gas disebut lubang (

pintu ) buang, sedangkan deretan untuk pemasukkan udara disebut pintu masuk (

pintu bilas ). Lubang – lubang pembilasan dan pembuangan terletak berhadapan, sisi

bawahnya terletak sama tinggi, dan ini sesuai dengan kedudukan paling bawah dari

torak ( TMB ), sedangkan sisi atasnya tidak sama tinggi ( lubang buang lebih tinggi

dari pada lubang masuk ). Lubang tersebut dibuka dan ditutup oleh toraknya sendiri.

Maksud lubang buang sedikit lebih tinggi dari pada lubang bilas, agar pada waktu

torak turun, lubang pembuangan yang terbuka terlebih dahulu dari pada lubang bilas,

sehingga gas-gas pembakaran tidak dapat mengalir ke lubang pembilasan.

1) Proses kerjanya sebagai berikut : ( lihat gambar 12 )

a. Langkah pertama ( langkah usaha ) – gambar A/B, torak turun.

Penyemprotan, pengabutan dan pembakaran bahan bakar selama 10 %

langkah torak. Saat torak di TMA tekanan udara diatas torak 35 atm dengan

suhu 6000 C. Kemudian expansi gas – gas.

Setelah torak turun kira – kira 90% langkah torak, disusul dengan

pembilasan, yaitu setelah lubang pembilasan dibuka oleh torak. Lubang –

lubang buang terbuka lebih dahulu, hingga tekanan gas dalam silinder turun

sampai tekanan udara luar. Saat kemudian lubang pembilasan terbuka dan

udara bilas mendorong gas-gas bekas keluar silinder (terjadi pembilasan )

Page 17: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

b. Langkah kedua ( langkah kompresi ), gambar C/D, torak naik.

Pada langkah ini, lubang – lubang pembilasan dan pembuangan terbuka.

Lubang pembilasan tertutup lebih dahulu, kemudian menyusul lubang

pembuangan. Terjadi kompresi udara, setelah torak di TMA, tekanan udara

naik hingga 35 atm.

Secara ringkas disimpulkan sebagai berikut :

- Torak turun. Pembakaran bahan bakar selama 10 % langkah pada tekanan

tetap. Expansi gas, pengeluaran gas-gas bekas oleh udara bilas.

- Torak naik. Setelah lubang-lubang tertutup, terjadi kompresi udara hingga

35 atm dengan suhu 6000 C.

2) Diagram tekanan – volume ( P – V diagram) motor diesel 2 takt.

a = pemanasan

b = kompresi

C1 = pembakaran pd

vulume tetap

C2 = pembakaran pd

Tekanan tetap

d = expansi

e = pembuangan

Gambar 13

3) Perbedaan motor explosi 2 takt dengan motor diesel 2 takt.

URAIAN MOTOR EXPLOSI MOTOR DIESEL

- Langkah Usaha

a. Penyalaan campuran b.

bakar sesaat sebelum

TMA.

a. Penyemprotan b. bakar

selama 5-10% langkah

torak.

Page 18: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

- Langkah kompresi

b. Pembakaran explosip

pada volume tetap.

c. Pada 20% sebelum akhir

langkah pintu buang

terbuka.

d. Pada 10% sebelum akhir

langkah pintu bilas

terbuka.

e. Pembilasan dengan

campuran b. bakar dan

udara baru.

a. Pada 10% sesudah

permulaan langkah pintu

tertutup

b. Pada 20% sesudah

permulaan langkah pintu

buang tertutup

c. Kompresi campiran

bahab bakar dan udara

hingga 5 - 12 atm

b. Pembakaran b. bakar,

volume membesar.

c. Pada 20% sebelum akhir

langkah pintu buang

terbuka.

d. Pada 10% sebelum akhir

langkah pintu bilas terbuka

e. Pembilasan dengan udara

murni.

a. pada 10% sesudah

permulaan langkah pintu

bilas tertutup.

b. Pada 20% sesudah

permulaan langkah pintu

buang tertutup.

c. Kompresi udara murni

hingga 35 – 40 atm.

IV. Perbedaan – perbedaan pokok antara motor 4 takt dan motor 2 takt.

Motor 4 takt

a. Untuk tiap proses dibutuhkan 4 langkah torak atau dua putaran poros engkol,

sedangkan dari 4 langkah torak tersebut, hanya ada satu langkah yang memberi usaha

pada poros.

b. Tersedia 1 langkah penuh untuk pemasukan, kompresi, expansi dan pembuangan.

c. Pembakaran sempurna, motor bersih.

d. Pemakaian bahan bakar hasil hemat.

e. Putaran mesin lebih cepat.

f. Tenaga motor lebih kuat.

Page 19: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Motor 2 takt

a. Untuk setiap proses dibutuhkan 2 langkah torak atai 1 putaran poros engkol,

sedangkan dari 2 langkah torak tsb.

b. Tersedia 1 langkah untuk expansi, pembuangan, pembilasan dan pemasukan serta 1

langkah untuk kompresi.

c. Pembakaran kurang sempurna, motor kotor.

d. Pemakaian bahan bakar boros.

e. Putaran mesin lebih pelan

f. Tenaga motor lebih besar.

g. Suhu torak dan dinding selinder agak tinggi.

h. Konstruksi lebih sederhana.

i. Motor lebih mahal, karena ada pompa bilas.

V. Perbandingan motor dengan mesin uap

Bila dibandingakan antara motor 4 takt dan 2 takt kerja tunggal dengan mesin uap

terdapat hal-hal sbb :

a. Mesin uap torak

- Pemasukan, expansi, buang awal pada langkah turun

- Pembuangan, kompresi, masuk awal pada langkah naik

b. Motor diesel 4 takt kerja tunggal

- Pemasukan pada langkah turun

- Kompresi pada langkah naik

- Pembakaran, expansi dan buang awal pada langkah turun

- Pembuangan pada langkah naik

c. Motor diesel 2 takt kerja tunggal

- Pembakaran, expansi, pembuangan, pembilasan, pemasukan pada langkah turun

- Kompresi pada langkah naik.

VI. Jumlah langkah usaha

Page 20: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

Karena mesin uap selalu dibuat bekerja ganda, sedang pada motor kerja ganda jumlah

pembakaran 2 kali lebih banyak dari pada motor kerja tunggal, maka jumlah langkah

usaha tiap 2 putaran didapat :

- Mesin uap adalah 4 langkah usaha ( 4 PK )

- Motor 4 takt kerja tunggal adalah 1 langkah usaha ( 1 PK )

- Motor 2 takt kerja tunggal adalah 2 langkah usaha ( 2 PK )

- Motor 4 takt kerja ganda adalah 2 langkah usaha ( 2 PK )

- Motor 2 takt kerja ganda adalah 4 langkah usaha ( 4 PK )

Sehingga : - Mesin uap = Motor 2 takt kerja ganda

- Motor 2 takt kerja tunggal = Motor 4 takt kerja ganda

VII. Konversi ( equivalent ) satuan – satuan

1 tk = 75 kgm / detik

1 tkh = 632 kcal 1 tk = 632 kcal / h

1kw = 1, 36 tk

1 kwh = 860 kcal

1 tk = 736 watt 1 watt = 1 Joule / detik 1 Joule = 1 watt detik

1 pk = 746 waat

1 kw = 1, 36 tk

1 kcal = 427 kgm

0 R = 4/5

0 C

0 F = ( 9/5

0 C + 32 )

0 K = (

0 C + 273 )

0 R = 9/5

0 K = (

0 F + 460 )

atmut = ata = bara

atmel = ato = baro

atmut = ato + 1

Page 21: BAB II MOTOR BENSIN DAN MOTOR DIESEL I. Motor …bp3ipjakarta.ac.id/attachments/article/619/permesinan kapal bab 2.pdf · ... ( Marine Diesel Fuel ), MFO ( Marine Fual Oil ) dan gas

bara = baro + 1

1 atm = 1, 033 kg/cm2 = 76 cm Hg = 10 m k. a = 14, 7 psi ( 14, 7 lbs ) = 1 bar

1 galon = 4, 6 Liter

1 barrel= 159 Liter

1 BTU = 252 Calori

1 kg = 9, 8 Newton

1 bar = 1, 02 kg / cm2

1 kg/cm2 = 10

5 Newton / m

2 = 10 m. k. a = 76 cm Hg = 14,7 psi

1 Joule = 0,24 Calori = 1 Newton meter

1 galon = 4, 6 Liter

1 ton expansion valre = 200 BTU / menit = 50 kcal / menit