Mesin Konversi Energi

Mesin Konversi Energi

Teknik Kendaraan RinganMenjelaskan Proses-proses Mesin Konversi Energi

(DKK – 3)

Teknologi dan Rekayasa

Tujuan Pembelajaran

Siswa dapat menjelaskan konsep motor bakar

Siswa dapat menjelaskan konsep motor listrik

Siswa dapat menjelaskan konsep generator listrik

Siswa dapat menjelaskan konsep pompa fluida

Siswa dapat menjelaskan konsep kompresor

Siswa dapat menjelaskan konsep refrigerasi


Konsep Motor Bakar


Secara umum motor bakar di bagi menjadi:1. Internal Combustion Engine

Mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai fluida kerjanya

2. External Combustion EngineMesin kalor yang cara memperoleh

energinya dengan proses pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar

Definisi


Mesin Pembakaran Dalam


Mesin Pembakaran Luar


TIGA FAKTOR YANG MENENTUKANPRESTASI MESIN

BAHAN BAKAR

KOMPRESI PENGAPIAN

Prinsip Kerja


Connecting Rod

Rotational force(torque)

Crankshaft

Force

Piston

Cylinder

CombustionChamber

Spark

Gasoline

Air

Combustion Gas

Prinsip Kerja


Intake

Cycle

1

4 2

3

Exhaust

Combustion

Compression

Prinsip Kerja


2 - cycle 4 - cycle

Cylinder heads

Cylinders

Pistons

Connecting rods

Crankshafts

Camshafts

Valves

Konstruksi


Mesin 4 langkah (tak) adalah mesin yang dalam satu siklusnya mampu menghasilkan 1 kali tenaga dan diselesaikan dengan 4 gerakan piston dan 2 putaran crankshaft.

Motor 4 Langkah


INEX

LANGKAH ISAP ( INTAKE )

Motor 4 Langkah


LANGKAH PEMAMPATAN

( COMPRESSION )

Motor 4 Langkah


LANGKAH USAHA ( EXPANSION )

Motor 4 Langkah


LANGKAH PEMBUANGAN

( EXHAUST )

Motor 4 Langkah


Mesin 2 langkah (tak) adalah mesin yang dalam satu siklusnya mampu menghasilkan 1 kali tenaga dan diselesaikan dengan 2 gerakan piston 1 putaran crankshaft.

Motor 2 Langkah


1. PISTON BERGERAK DARI TMB KE TMA

Motor 2 Langkah


2. PISTON BERGERAK DARI TMA KE TMB

Motor 2 Langkah



Motor 2 Langkah



Motor 2 Langkah


5. PISTON BERGERAK DARI TMB KE TMA

Motor 2 Langkah


Konsep Motor Listrik


Definisi

Gaya elektromagnet ( hukum tangan kiri Fleming )

Ukuran gaya elektromagnetik paling besar saat arah medan magnet tegak lurus dengan arus, dan meningkat sebanding dengan panjang konduktor, besar arus, dan kekuatan medan magnet.


Kaidah Tangan Kiri Fleming

Hubungan antara arah garis-garis gaya magnet, arus dan kekuatan ( gerakan ) selalu tetap seperti ditunjukkan di atas. Hubungan ini disebut prinsip tangan kiri Fleming.

Jika jari tangan kiri ditekuk seperti gambar di samping, maka jari jari tangan tersebut akan menunjukkan arah yang berbeda.Ibu jari : Arah gerakanJari tangan : Arah arus listrik Telunjuk :Garis-garis gaya magnet


Kaidah Tangan Kiri Fleming

Seperti ditunjukkan pada gambar, saat kumparan dimasukkan dalam sebuah medan magnet, arus mengalir dengan arah berlawanan pada sisi kiri dan kanan, dan gaya magnet yang dihasilkan berdasarkan prinsip tangan kiri Fleming, sehingga kumparan menciptakan gerakan memutar, karena putaran ini berlangsung terus menerus, maka diperlukan komutator dan brush.


Dasar Kerja

Bagian yang menuju kutub utara kawat konduktor dan yang menuju kutub selatan menerima gaya dari arah vertikal berlawanan sehingga kawat konduktor berputar. Ini disebut prinsip putaran motor.


Konstruksi Motor Listrik

Armature


Konsep Generator Listrik


Fungsi induksi elektromagnetik dan induksi gaya gerak listrik

Gambar di atas menunjukkan sebuah magnet digerakkan secara cepat di dalam sebuah kumparan.

Jika magnet bergerak seperti itu di dalam kumparan, tegangan akan dihasilkan dan lampu akan menyala. Sebaliknya jika magnet tetap di tempat maka lampu akan mati.


Sebuah gejala yang disebut hukum tangan kanan terjadi antara arah garis-garis gaya magnet, konduktor yang berada di dalamnya digerakkan dan arah gaya gerak listrik induksi ( arah arus listrik ).

Seperti ditunjukkan pada gambar, jika jari tangan listrik dibengkokkan maka telunjuk akan menunjukkan arah garis-garis gaya magnet, ibu jari menunjukkan arah gerakan konduktor dan jari tangan menunjukkan arah gaya gerak listrik induksi.

Kaidah Tangan Kanan


Besarnya gaya gerak listrik berubah sebanding dengan elemen-elemen berikut:

Kekuatan gaya magnet Panjang konduktor (induksi magnet bertambah apabila panjang bertambah) Kecepatan konduktor berputar

Gaya Gerak Listrik


Rektifikasi Gaya Gerak Listrik

Untuk menghasilkan gaya gerak listrik yang terns menerus, konduktor harus terus menerus terhindar dari fluks magnet.

Hal ini bisa dicapai dengan cara membuat konduktor berputar dalam medan magnet atau dengan magnet dan konduktor dalam keadaan diam di tempat.


Rektifikasi Gaya Gerak Listrik

Sebuah generator arus bolak balik biasanya digunakan untuk menghasilkan tenaga. Saat kumparan berputar pada kecepatan tetap dalam medan magnet, gaya gerak listrik pada kumparan berubah-ubah.

Gaya gerak listrik yang dihasilkan dengan cara ini disebut gaya gerak listrik arus bolak balik. Apabila listrik ini digunakan apa adanya ( arus bolak balik ) maka disebut generator arus bolak balik.


Generator

Saat roda daya berputar, fluks magnet dalam stator bergerak dengan gerakan bolak-balik, sehingga tegangan AC diinduksikan dalam lighting coil atau charging coil. Arus bolak-balik langsung digunakan untuk peralatan yang menggunakan sumber listrik AC seperti lampu depan. Sedangkan untuk mengisi battery, arus bolak-balik mengalami penyearahan oleh dioda sebelum melakukan pengisian.


Konsep Pompa Fluida


Definisi

Pompa merupakan salah satu jenis mesin yang berfungsi untuk memindahkan zat cair dari suatu tempat ke tempat yang diinginkan.

Zat cair tersebut contohnya adalah air, oli atau minyak pelumas, serta fluida lainnya yang tak mampu mampat.


Mekanisme Pompa


Prinsip Kerja Pompa


Cara Kerja

Poros pompa akan berputar apabila penggeraknya berputar.

Karena poros pompa berputar impeler dengan sudu-sudu impeler berputar

Zat cair yang ada di dalamnya akan ikut berputar sehingga tekanan dan kecepatanya naik dan terlempar dari tengah pompa ke saluran yang berbentuk volut atau spiral kemudian ke luar melalui nosel .


Cara Kerja

Fungsi impeler pompa adalah mengubah energi mekanik yaitu putaran impeler menjadi energi fluida (zat cair).


Klasifikasi Pompa

Berdasarkan Impeler


Klasifikasi Pompa

Berdasarkan Rumah Pompa


Klasifikasi Pompa

Berdasarkan Saluran Masuk


Klasifikasi Pompa

Pompa Satu Tingkat


Konsep Kompresor


Kompresor adalah alat pemampat atau pengkompresi udara dengan kata lain kompresor adalah penghasil udara mampat.

Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggidibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm).

Definisi


Konstruksi


Langkah HisapUdara masuk kompresor karena tekanan di dalam silinder lebih rendah dari 1 atm

Cara Kerja


Langkah Kompresiudara di dalam kompresor dikompresi,

tekanan dan temperatur udara naik

Cara Kerja


Langkah PengeluaranKarena tekanan udara mampat, katup ke

luar terbuka dan udara mampat ke luar silinder

Cara Kerja


Klasifikasi


Kompresor vane

Jenis Kompresor


Kompresor jenis root

Jenis Kompresor


Kompresor jenis sekrup atau ulir

Jenis Kompresor


Kompresor Torak Kerja Tunggal

Jenis Kompresor


Kompresor Torak Kerja Ganda

Jenis Kompresor


Kompresor Sentrifugal 1 Tingkat

Jenis Kompresor


Kompresor Banyak Tingkat

Jenis Kompresor


Pengisi udara pada ban sepeda atau mobil Sebagai penyemprot kotoran pada bagian-bagian

mesin Rem pada bis dan kereta api Pintu pneumatik pada bis dan kereta api Pemberi udara pada aquarium Kipas untuk penyejuk udara Blower untuk peniup tungku Fan ventilator Udara tekan pada pengecatan Pengangkat mobil pneumatis Transportasi gas solid dengan pneumatik pada industri kimia

Penggunaan Udara Mampat


Konsep Refrigerasi


Definisi

Mesin refrigerasi secara umum digunakan untuk pengkondisian udara suatu ruangan, rumah atau industri, sehingga setiap orang yang berada pada ruagan tersebut akan merasa nyaman.

Alat ini biasa disebut dengan Air Conditioning


Komponen

KompresorKompresor adalah sebagai penggerak refrigeran untuk bersirkulasi.

KondensorKondensor berfungsi untuk membuang kalor dari refrigeran kelingkungan

Katup ekspansiKatup ekspansi adalah alat yang berfungsi untuk mengekspansikan refrigeran sehingga tekanannya turun.

EvaporatorEvaporator adalah tempat dimana kalor


Komponen


Cara Kerja

Refrigeran berbentuk setengah cair

Refrigeran didinginkan sehingga berbentuk cair

Kompresor berfungsi untuk menyirkulasikan refrigeran di dalam sistem

Merubah refrigeran dari bentuk cair ke gas

Refrigeran di evaporator menyerap panas dari udara yang melewatinya


Cara Kerja

Kondisi Refrigeran


Refrigeran

Refrigeran 12 atau R 12 banyak dipakai pada mesin pendingin rumah tangga dan Ac mobil

Refrigeran 22. Karakteristiknya lebih menguntungkan dibandingkan R12 sehingga R 22 banyak dipakai sebagai pengganti R12 untuk mesin refrigerasi


Documents

Mesin Konversi Energi