Cara kerja internal combustion engine

Apakah Anda sedang mencari Cara kerja internal combustion engine, jika iya? maka Anda berada di website yang tepat.

Semoga artikel berikut ini dapat bermanfaat.

Motor bakar adalah salah satu jenis mesin kalor, yaitu mesin yang mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanis. Sebelum menjadi tenaga mekanis, energi kimia bahan bakar dirubah menjadi energi termal atau panas melalui pembakaran bahan bakar dengan udara. Pembakaran ini ada yang dilakukan di dalam mesin kalor itu sendiri dan ada pula yang dilakukan di luar mesin kalor dan siklus otto pada mesin bensin disebut juga dengan siklus volume konstan, dimana pembakaran terjadi pada saat volume konstan.

Mesin pembakaran dalam adalah sebuah mesin yang sumber tenaganya berasal dari pengembangan gas-gas panas bertekanan tinggi hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara, yang berlangsung di dalam ruang tertutup dalam mesin, yang disebut ruang bakar (combustion chamber). “Mesin pembakaran dalam” sendiri biasanya merujuk kepada mesin yang pembakarannya dilakukan secara berselang-seling. Yang termasuk dalam mesin pembakaran dalam adalah mesin empat tak dan mesin dua tak, dan beberapa tipe mesin lainnya, misalnya mesin enam tak dan juga mesin wankel. Selain itu, mesin jet dan beberapa mesin roket termasuk dalam mesin pembakaran dalam.

Cara kerja internal combustion engine

Prinsip kerja mesin IC (Internal Combustion) terdiri dari siklus termodinamika yang terlibat untuk menghasilkan tenaga dan proses termodinamika seperti hisap, kompresi, ekspansi penambahan panas dan pelepasan panas. Dalam postingan ini, kita akan mempelajari prinsip operasi dari empat langkah dan dua langkah baik dari mesin bensin (mesin pengapian busi) maupun mesin diesel (mesin pengapian kompresi).

Cara kerja

Seperti namanya, mesin pembakaran dalam 4 tak mempunyai 4 tahap dasar yang terus diulangi setiap 2 putaran mesin :

1. Siklus masukan: Siklus yang pertama dari mesin pembakaran dalam disebut dengan siklus masukan karena pada saat ini, posisi piston berpindah ke bawah silinder. Membukanya klep menyebabkan perubahan posisi piston, dan campuran bahan bakar yang sudah diuapkan memasuki ruang bakar. Di akhir siklus ini, klep masukan tertutup.
2. Siklus kompresi: Di siklus ini, kedua klep tertutup dan pistonnya kembali bergerak ke atas ke volume minimum, sehingga menekan campuran bahan bakar. Selagi proses penekanan, tekanan, suhu, dan kepadatan campuran bahan bakar meningkat.
3. Siklus pembakaran: Ketika pistonnya mencapai volume minimum, lalu busi akan memantikkan api lalu campuran bahan bakar pun terbakar. Terbakarnya bahan bakar ini memberikan tenaga pada piston sehingga piston kembali bergerak ke bawah dan menggerakkan crankshaft.
4. Siklus pembuangan: Di akhir siklus pembakaran, maka klep buang pun membuka. Selama siklus ini, pistonnya kembali bergerak ke atas menuju volume silinder minimum. Ketika klep buangan membuka, maka gas sisa pembakaran keluar dari silinder. Di akhir siklus ini, klep buangan menutup, klep masukan kembali membuka, dan siklus ini dimulai dari awal lagi.

Perbedaan Antara Mesin Empat dan Dua Langkah

1. Dalam Mesin 4 Langkah Siklus termodinamika diselesaikan dalam empat siklus langkah piston dan dua putaran poros engkol. Dengan demikian, satu langkah daya diperoleh dalam dua putaran poros engkol. Adapun dalam 2 langkah, Siklus termodinamika selesai di dua langkah piston dan satu putaran dari poros engkol. Jadi, satu langkah daya diperoleh dalam satu putaran poros engkol.
2. Dalam Mesin 4 Langkah  momen belok tidak begitu seragam selama keempat langkah dan karenanya roda gila yang lebih berat sangat dibutuhkan. Adapun dalam 2 langkah, Secara komparatif, momen belok lebih seragam dan karenanya flywheel yang lebih ringan dapat digunakan.
3. Dalam Mesin 4 Langkah Tenaga yang dihasilkan untuk ukuran mesin yang sama kurang dari dua langkah karena satu langkah tenaga dalam dua putaran poros engkol. Atau untuk output tenaga yang sama dibutuhkan mesin lebih berat
   dan lebih besar. Adapun dalam 2 langkah Tenaga yang dihasilkan untuk mesin berukuran sama lebih dari mesin empat tak karena satu langkah tenaga di setiap putaran crankshaft.
4. Dalam Mesin 4 Langkah  dibutuhkan pendinginan dan pelumasan yang lebih rendah karena satu langkah tenaga dalam dua putaran dan karenanya lebih sedikit keausan yang terjadi. Adapun dalam 2 langkah Dibutuhkan pendinginan dan pelumasan yang lebih besar karena satu langkah tenaga terjadi di setiap putaran dan karenanya lebih banyak keausan terjadi.
5. Dalam Mesin 4 Langkah  terdiri dari katup dan penggerak katup dengan mekanisme seperti cam, camshaft, rocker arm, pegas, katup dan lembaran katup. Adapun dalam 2 langkah memiliki port di tempat katup.
6. Dalam Mesin 4 Langkah Ini memiliki efisiensi volumetrik yang lebih tinggi karena waktu yang tersedia untuk induksi muatan lebih besar. Adapun dalam 2 langkah Efisiensi volumetrik lebih rendah karena lebih rendah waktu yang tersedia untuk induksi.
7. Dalam Mesin 4 Langkah Ini memiliki efisiensi termal yang lebih tinggi karena selesainya pembakaran bahan bakar. Adapun dalam 2 langkah  Ini memiliki efisiensi termal yang lebih rendah karena parsial pemborosan bahan bakar melalui port knalpot dan pembakaran tidak sempurna.

Perbedaan Antara Mesin Pengapian Busi (Mesin Bensin) dan Mesin Pengapian Kompresi (Mesin Diesel)

1. Mesin Bensin didasarkan pada siklus Otto atau volume konstan penambahan panas dan siklus pelepasan panas. Adapun Mesin Diesel didasarkan pada siklus diesel atau tekanan konstan penambahan panas dan volume konstan siklus pelepasan panas. 
2. Mesin Bensin Suhu penyalaan sendiri yang tinggi dan mudah menguap, bahan bakar yang digunakan adalah bensin. Adapun Mesin Diesel Bahan bakar bertemperatur penyalaan sendiri yang relatif rendah, tidak mudah menguap, bahan bakar yang digunakan adalah solar. 
3. Pada Mesin Bensin campuran gas dari bahan bakar dan udara diinduksi selama langkah hisap. Karburator diperlukan untuk menyediakan campuran. Adapun pada Mesin Diesel bahan bakar diinjeksikan pada tekanan tinggi di akhir langkah kompresi. Karenanya, digunakan pompa bahan bakar dan unit injektor. 
4. Pada Mesin Bensin Throttle yang mengontrol jumlah campuran bahan bakar-udara diperkenalkan. Adapun pada Mesin Diesel Jumlah bahan bakar diatur dalam pompa. Kuantitas udara tidak terkontrol. Namun terdapat kontrol kualitas. 
5. Pada Mesin Bensin untuk pembakaran muatan (baca: campuran bahan bakar dan udara) membutuhkan sistem pengapian dengan ruang busi (stark plug in combustion). Adapun pada Mesin Diesel penyalaan otomatis terjadi karena suhu tinggi udara yang dihasilkan dari kompresi tinggi. 
6. Pada Mesin Bensin rasio kompresi berkisar antara 6 sampai 10. Adapun pada Mesin Diesel rasio kompresi berkisar antara 16 sampai 20. 
7. Pada Mesin Bensin karena bobotnya yang ringan dan pembakarannya homogen, maka mesin bensin adalah mesin berkecepatan tinggi. Adapun pada Mesin Diesel  Karena bobotnya yang berat dan pembakarannya heterogen, maka mesin diesel adalah mesin berkecepatan relatif rendah . 
8. Pada Mesin Bensin memiliki efisiensi termal yang lebih rendah karena rasio kompresinya lebih rendah tetapi memberikan lebih banyak tenaga untuk rasio kompresi yang sama. Adapun pada Mesin Diesel memiliki efisiensi termal yang lebih tinggi karena tingginya rasio kompresi dan memberikan tenaga yang lebih rendah untuk rasio kompresi yang sama.

Perbedaan Antara Siklus Otto (bensin) dan Siklus Diesel

1. Dalam siklus Otto, panas ditambahkan dan ditolak pada volume konstan. Adapun dalam siklus diesel, panas ditambahkan pada tekanan  konstan dan panas dibuang pada  volume konstan.
2. Untuk rasio kompresi yang sama, siklus Otto lebih efisien dibandingkan dengan siklus diesel. Rasio kompresi siklus diesel lebih banyak daripada siklus Otto.
3. Siklus Otto digunakan dalam mesin S.I. Siklus diesel digunakan pada mesin CI.

Baca juga : Pengertian engine dan fungsinya

Demikian yang dapat Teknik area bagikan, tentang Cara kerja internal combustion engine. Sekian dan terima kasih telah mengunjungi www.teknikarea.com, semoga bermanfaat dan sampai jumpa lagi di artikel Mesin berikutnya.