BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

            Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat berbagai jenis kendaraan yang bergerak melaju dengan bebas dijalanan bahkan kitapun sering mengendarainya. Untuk dapat bergerak tentunya kendaraan tersebut memerlukan suatu motor penggerak. Motor penggerak tersebut membutuhkan bahan bakar untuk dapat bekerja sebagaimana mestinya. Bakan bakar tersebut dapat berupa cairan (bensin, solar, pertamax, dll), padatan (batu bara, kayu, dll) dan gas (gas alam).

Motor bakar adalah pesawat yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau yang mengubah energi termal menjadi energi mekanik, sedang energi itu sendiri dapat diperoleh dengan pembakaran, proses fisi bahan bakar nuklir ataupun proses-proses lainnya. Yang termasuk kedalam motor bakar internal antara lain motor otto, motor diesel dan turbin gas. Dari ketiga jenis motor bakar tersebut notor diesel dan motor bensin adalah yang umum digunakan dan banyak dipakai dalam berbagai bidang. Motor bakar internal adalah penghasil daya yang mana proses pembakaran dan penghasil daya berada dalam silinder.

Motor bensin merupakan pengembangan dan perbaikan dari motor otto yang dilengkapi dengan karburator dan busi. Oleh karena itu motor bensin disebut juga Spark Ignition Engine.

Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui prinsip kerja dari motor bensin empat langkah dan motor bensin dua langkah, mengetahui komponen-komponen dari motor bensin dan hubungannya dengan kerja motor tersebut.

BAB  II

PEMBAHASAN

Sejarah

  • Mesin pembakaran dalam yang pertama tidak mempunyai tekanan. Pembedaan  yang paling penting antara mesin pembakaran dalam modern dan awal adalah terletak pada penggunaan tekanan dan khususnya tekanan dalam silinder.
  • 1509: Leonardo da Vinci menguraikan suatu mesin/motor compression-less. Uraian nya tidak dapat menyiratkan bahwa gagasannya tentang motor diesel. Pada tahun 1673 Christiaan Huygens menguraikan suatu mesin motor compression-less 1780’s: Alessandro Volta membangun suatu mainan pistol elektris di mana munul letusan api elektrik, suatu campuran udara dan hidrogen, senapan itu  menembak suatu gabus.

Demonstrasi pembakaran yang tidak langsung atau prinsip pengisapan. Ini bukan definisi dari suatu mesin motor.

  • “abad 17 pencipta bahasa Inggris Samuel Morland menggunakan gunpowder untuk menjalankan pompa air.” 1794 Robert Jalan membuat suatu mesin motor compression-less. prinsip operasi ini terus mendominasi hampir satu abad. Tahun 1823 Samuel mempatenkan mesin pembakaran dalam yang pertama untuk diterapkan secara industri. Tahun 1824 Sadi Carnot menyatakan teori thermodynamic tentang mesin kalori ideal di Perancis. Ini secara ilmiah menyatakan kebutuhan akan tekanan untuk meningkatkan perbedaan temperature antara bagian bawah mesin dengan bagianatasnya, tetapi para perancang mesin motor itu menyadari ini sebelum tekanan telah biasa digunakan..” 1 april 1826 di Amerika, Samuel Morey menerima suatu hak paten untuk suatu  compression-less ” Gas Atau Mesin Motor Uap air”.” Tahun 1838 suatu hak paten tersebut diwariskan kepada William Barnet.. tahun 1854 diItalia Eugenio Barsanti dan Felice Matteucci mempatenkan mesin pembakaran  dalam efisien di London tetapi tidak memasuki produksi dengan itu adalah konsep serupa kepada yang sukses Otto Langen mesin motor tidak langsung.

Dasar Teori

Seperti motor bakar diesel, motor bakar bensin juga mempunyai prinsip kerja langkah tertentu. Perbedaan yang paling mendasar motor bakar diesel dengan motor bakar bensin adalah sistim penyaluran bahan bakar, dimana motor bensin sistim penyalurannya dengan menggunakan ssistim karburasi (menggunakan karburator) yang berfungsi sebagai tempat pencampuran minyak dan udara. Selain itu perbedaan lain adalah sistim penyalaan dengan menggunakan busi. Yang membedakan keduanya adalah pada langkah isap (intake stroke). Pada mesin bensin, udara yang dihisap bercampur dengan minyak, kemudian dikompresi sehingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi busi memercikan api sehingga terjadi pembakaran   (Purwana Satrio, M. Dhafir, 2006).

Ditinjau dari keberadaan campuran bahan bakar-udara, maka temap tetrbaik untuk busi adalah didekat uap katup isap. Sedangkan jika ditinjau dari kemungkinan tejadinya detonasi, maka tempat terbaik untuk busi adalah di katup pembuangan. Hasil kompromi dari kedua pertimbangan tersebut menentukan tempat busi didalam ruang bakar. Karena selalu dipasangn pada dinidng ruang bakar busi itu menjadi panas setelah bejalan cukup lama. Maka busi harus dibuat dari bahan yang tahan panas. Khusus lelktrodanya harus dibuat dari logam yang tahan panas   (Zulfahrizal, 2006).

Sistim karburasi menggunakan karburator. Penyaluran bahan bakar pada motor bakar internal sistim karburasi terdapat tiga bagian utama:

  • – tangki bahan bakar
  • – sebuah karburator
  • – pompa bahan bakar, pipa-pipa, filter dan lain sebagainya

Apabila dalam pencampuran bahan bakar oleh silinder tidak sesuai maka dapat menimbulkan gangguan pada motor dan akan terjadi panas yang berlebih (Over Heating)    (Frans J. Darwin, dkk, 1990).

Sistim Penyalaan

Motor bensin merupakan pengembangan dan perbaikan dari motor otto yang dilengkapi dengan karburator dan busi. Busi menghasilkan loncatan api listrik yang menyalakan campuran bahan bakar dengan udara. Untuk membangkitkan loncatan listrik antara kedua electrode busi diperlukan perbedaan tegangan yang cukup besar. Besarnya tegangan tersebut tergantung pada beberapa faktor sebagai berikut:

  1. Perbandingan campuran bahan bakar dengan udara.
  2. Kepadatan campuran bahan baker dengan udara
  3. Jarak antara kedua elektrode serta bentuk electrode (jarak electrode yang optimum adalah 0,6-0,8)
  4. Jumlah molekul campuran yang terdapat diantara kedua elektrode.
  5. Temperatur campuran dan kondisi operasi yang lain.

Ditinjau dari keberadaan campuran bahan bakar-udara, maka temap tetrbaik untuk busi adalah didekat uap katup isap. Sedangkan jika ditinjau dari kemungkinan tejadinya detonasi, maka tempat terbaik untuk busi adalah di katup pembuangan. Hasil kompromi dari kedua pertimbangan tersebut menentukan tempat busi didalam ruang bakar. Karena selalu dipasangn pada dinidng ruang bakar busi itu menjadi panas setelah bejalan cukup lama. Maka busi harus dibuat dari bahan yang tahan panas. Khusus lelktrodanya harus dibuat dari logam yang tahan panas.

Sistim Bahan Bakar

Secara umum bahan bakar didalam motor bensin akan melalui bagian-bagian berikut:

  1. Tangki bahan bakar, tempat menampung bahan bakar.
  2. Pompa nahan bakar, mengalirkan bahan bakar dari tangki ke karburator.
  3. Saringan bahan bakar, membersihkan bahan bakar dari kotoran.
  4. Karburator.
  5. Silinder, campuran bahan bakar-udara akan masuk kedalam silinder melalui saluran isap.

Sistim Pembakaran

Ketika busi memercik api, campuran bahan bakar-udara disekitar itulah yang mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat kesegala arah dengan kecepatan 25-50 m/s, menyalakan campuran yang dilaluinyasehingga tekanan gas didalam silinder naik. Ada kemungkinan camouran dibagian yang terjauh dari busi akan terbakar sendiri dan meledak karena terdesak oleh tekanan torak maupun gerakan nyala api yang merambat dengan cepat. Proses terbakar dan meledak inilah yang dinamakan dengan detonasi   (Zulfahrizal, 2006).

Sistim Karburasi

Sistim karburasi menggunakan karburator. Penyaluran bahan bakar pada motor bakar internal sistim karburasi terdapat tiga bagian utama:

  • – tangki bahan bakar
  • – sebuah karburator
  • – pompa bahan bakar, pipa-pipa, filter dan lain sebagainya.

Tangki bahan bakar menyimpan bahan bakar bensin dan dengan adanya popa-pompa dan pipa-pipa bahan bakar bergerak dari tangki ke karburator.

Karburator berfungsi sebagai:

  • – membantu menguapkan bahan bakar sebaik-baiknya
  • – mencampur bahan bakar dengan udara dalam perbandingan yang benar (1:15)
  • – memberikan campuran bahan bakar dan udara dalam jatah yang sebaik-baiknya dalam silinder.

Ada 3 cara pemberian bahan bakar ke karburator yaitu:

  • o Sistim hisap (Suction System) dimana tangki bahan bakar letaknya lebih rendah dari karburator. Dengan adanya gerakan hisap dari torak pada waktu getaran pemasukan menyebabkam tekanan rendah dalam silinder yang menghisap bahan bakar dan udara massuk kesilinder.
  • o Sistim gravitasi dimana tangki lebih tinggi dari kaarburator, bahan bakar mengalir karena gaya gravitasi.
  • o Sistim pompa (Force-Feed-System)dimana letak tangki biasanya lebih rendah dari karburator. Dengan adanya pompa, bahan bakar dipompakan masuk kedalam karburator.

Apabila dalam pencampuran bahan bakar oleh silinder tidak sesuai maka dapat menimbulkan gangguan pada motor dan akan terjadi panas yang berlebih (Over Heating)    (Frans J. Darwin, dkk, 1990).

Komponen-komponen Karburator Serta Fungsi

  • Mangkuk Karburator, befungsi untuk menampung bahan bakar.
  • Jarum Pelampung, berfungsi untuk menyekat bahan bakar.
  • Pelampung, berfungsi untuk mengatur membukanya lubang pemasukan.
  • Main Jet, berfungsi bekerja pada saat 1/3 gerakan kaetas
  • Pilot Jet, berfungsi menssuplai bahan bakar pada putaran bawah.
  • Piston Skep, berfungsi sebagai tempat dudukan jarum minyak.
  • Jarum Skep, berfungsi untuk membuka saluran pada main jet
  • Kran Bensin, berfungsi untuk menghentikan suplai bahan bakar dari tangki ke karburator.
  • Baut Penyetel Udara, berfungsi untuk mengatur jumlah campuran bahan bakar agar motor dapat hidup normal.
  • Venturi, Pengatur Gas, berfungsi untuk menghasilkan tekanan udara yang lebih rendah dari tekanan udara luar,sehingga bahan bakar keluar dari sprayer utama.
  • Katup Choke, berfungsi untuk mengatur arus udara yang mengalir kekarburator untuk mensuplai campuran kenyang bahan bakar pada waktu motor masih dingin.
  • Pengatur Gas, berfungsi untuk mengatur jumlah campuran bahan bakar dan udara yang melewati kaarburator keruang pembakaran, fungsinya untuk mengatur kecepatan.

Sistim Pengapian/ Penyundutan (ignition)

Pada dasarnya campuran bahan bakar dan udara dalam silinder harus disundut, sebelum terjadi ledakan yang menghasilkan daya. Pembagian sistim penyundutan adalah sebagai berikut :

  1. Sistim Nyala Terbuka, sistim ini terdiri dari dua jet gas, yang kesatu nyala terus-menerus diluar silinder, yang kedua berganti-ganti hubungan berhubungan dengan jet yang pertama dan ruang pembakaran. Jet yang kedua ini selalu mati nyalanya oleh ledakan didalam silinder, jet kedua ini terletak didalam sebuah katup yang berbentuk silinder yang berputar terus-menerus. Didinding katup ini terdapat lubang jet kedua. Bila lobang ini dekat dengan jet pertama, lalu menyala lalu nyala ini menyundut campuran bahan bakar-udaradalam ruang pembakaran, bilamana katup silinder ini mendekat kesana.
  2. Sistim Bola Pijar, pada kepala silinder terdapat proyeksi bentuk bola yang berlubang dan ruang dalam bola menjadi satu dengan ruang pembakaran silinder. Bola ini dipanaskan oleh api kompor dari luar. Bila campuran bahan bakar udara dalam silinder ditekan, sebagian kecil masuk kedalam bola. Akibatnya terbakar oleh panas bola, serta meledakkan seluruh campuran dalam silinder.
  3. Sistim Kompresi, terdapat pada motor diesel, dimana udara ditekan dengan cepat, terjadi perubahan volume yang cepat, kerja yang dilakukan lang sung berubah menjadi energi panas. Akibat tekana yang begtu kuat tersebut campuran bahan bakar udara yang telah berada didalam silinder tersebut akar terbakar. Trjadi ledakan yang menghasilkan daya.
  4. Sistim Listrik, sistim penyundutan listrik terdapat pada motor bensin. Campuran bahan bakar dan udara disundut oleh bunga api listrik. Suatu sistim penyundutan listrik akan termasuksalah satu berikut:
  • – Tipe tegangan rendah (make and break). Terdiri dari satu circuit aliran listrik, dengan tegangan 300-400 volt.
  • – Tipa tegangan Tinggi (Jump Spark) terdiri dari dua circuit aliran listrik dengan tegangan pada circuit sekunder 10.000-15.000 volt.

Kedua tipe ini terdiri dari bagian-bagian berikut:

  • – Sumber Listrik
  • – Kuimparan (coil)
  • – Breaker Mechanism
  • – Sparking Devices
  • – Spaek Timing Mechanism
  • – Hubungan-hubungan Kawat dan Kontak (switch)

(Frans J. Darwin, dkk, 1990).

Prinsip Kerja Dari Motor Bensin

  1. Motor 4 Langkah
  1. Langkah Hisap

Pada langkah ini piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ketitik mati bawah (TMB), lalu ruang silinder menjadi besar, terjadi vakum, katup pemsukan terbuka sehingga campuran bahan bakar udara terisap masuk.

  1. Lankah Kompresi (comprestation stroke)

Udara yang berada didalam silinder dimampatkan oleh piston yang bergerak dari tititk mati bawah ketitik mati atas Katup pemasukan menutup dan campuran bahan bakar udara ditekan (dikompres).

  1. Langkah Kerja (Power stroke)

Pada langkah ini bahan bakatr yang telah dikompres dalam silinder tersebut akan mengalami proses pembakaran dengan loncatan bunga api dan menimbulkan tekanan. Lalu daya disalurkan, torak didesak kebawah memutar poros engkol.

  1. Langkah Pembuangan  (exhaust stroke)

Katup pembuangan akan terbuka dan sisa-sisa gas akan keluar ditekan keluar (gerakan keatas).

  1. Motor 2 Langkah
  1. Langkah Piston Keatas (Upware Stroke)

Piston bergerak keatas dari titik mati bawah ketitik mati atas (TMA) campuran bahan bakar masih mengalir kedalam silinde melalui saluran. Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus menerus dikeeluarkan sampai lubang exhaust tertutup. Saat lubang exhaust ditutup oleh gerakan piston yang menuju TMA campurna udara dengan bahan bakar ditekan sehingga tekanan dan temperatur  naik. Pada saat itu lubang intake terbuka pada akhir langkah komprehesif, sehingga udara segar masuk kedalam crankcase

  1. Langkah Piston Kebawah (Turnward stroke)

Campuran bahan bakar dan udara yang termampatkan diberi percikan api dari busi yang menyebabkan terjadinya pembakaran sehingga tekanan dan temperatur diruang bakar naik dan piston terdorong kearah titik mati bawah pada akhir langkah piston, lubang exhaust terbuka dan gas hasil pembakaran mulai keluar, yang diikuti oleh pembakaran sravenggging passace, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang bertanda crankcase masuk kedalam silinder.Daya disalurkan keporos engkol dan gas-gas dikeluarkan. Campuran bahan bakar disilinder ditekan masuk kedalam silinder.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, 2006. Internal Combution Machine, Yahoo.com.

Bulan, Ramayanti, 2004. Penuntun Praktikum Daya Di Bidang Pertanian, Unsyiah, Darussalam, Banda Aceh.

Frans J. Darwin, dkk, 1990. Motor Bakar Internal dan Tenaga Di Bidang Pertanian, IPB, Bogor.

Purwana Satrio, M. Dhafir, 2006. Penuntun Praktikum Daya Di Bidang Pertanian, Unsyiah, Darussalam, Banda Aceh.

Zulfahrizal, 2006. Ringkasan Bahan Kuliah Daya Di Bidang Pertanian, Unsyiah, Darussalam, Banda Aceh.