Download - Pp jadi
Combussion Engine
Teknologi dan Rekayasa
Motor Penggerak Mula
Definisi Motor Penggerak Mula Jenis-jenis Motor Penggerak Mula
Prinsip
Teknologi dan Rekayasa
Motor penggerak mula : motor yang merubah tenaga primer yang tidak diwujudkan dalam bentuk aslinya, tetapi diwujudkan dalam bentuk tenaga mekanis.
Teknologi dan Rekayasa
Contoh
Teknologi dan Rekayasa
Motor Penggerak Mula vs Jenis Tenaga
Motor penggerak mula
Jenis tenaga primer
Turbin air Mesin uap
Motor bakar Kincir angin
aliran air aliran uap
akibat Pembakaran
Kimia bahan bakar
aliran angin
Teknologi dan Rekayasa
Prinsip Pengubahan Tenaga pada Motor
Penggerak Mula
Input :
Tenaga primerTenaga bentuk lain misal : panas
Output :
Tenaga mekanik
Teknologi dan Rekayasa
Tenaga Primer tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Jumlah tenaga primer yang dimasukkan pada suatu motor selalu sama besar dengan jumlah tenaga yang dihasilkan ( out - put )
Tenaga primer tidak akan pernah dapat diubah 100% menjadi tenaga mekanis. Sebagian tenaga primer akan dikeluarkan dalam bentuk lain seperti panas. Gas buang, pendinginan, gesekan & Radiasi bagian tenaga yang tidak dapat diubah menjadi tenaga mekanis dinilai sebagai kerugian pada proses pengubahan tenaga.
Teknologi dan Rekayasa
Contoh: Pada Motor Bensin, Tenaga Primer 100% 0C. panas/kalori hasil pembakaran hanya akan menghasilkan rendemen/effisiensi sebesar kurang lebih 30%. Sedang yang lain hilang. Karena terbawa gas buang 30%, diserap oleh sistem pendingin 30%, akibat gesekan dan radiasi 10%.
Teknologi dan Rekayasa
Udara
Bahan bakar Pembakaran Tekanan naik akibat pembakaran
Tekanan mendorong torak bergerak lurus
Proses pengubahan tenaga kimia bahan bakar mjd tenaga mekanik pd motor bakar Mekanisme Engkol : berfungsi merubah gerak
translasi torak ( gerak bolak-balik torak) menjadi gerak putar pada poros engkol.
Teknologi dan Rekayasa
Macam-macam motor bakar pembakaran dalam1. Motor torak
•Gerak Translasi / gerak bolak-balik torak dirubah menjadi gerak putar poros engkol.
•Untuk mengurangi getaran, jumlah silinder dapat dibuat lebih dari Satu.
•Digunakan pada motor 2 tak dan 4 tak baik motor Bensin maupun Diesel
Teknologi dan Rekayasa
2. Motor Wankel
isap
buang
•Gerakan torak berotasi (berputar )
•Pengisian, kompresi dan pembuangan
diatur oleh torak•Lebih ringan•Getaran kecil•Jarang digunakan dan
tidak diproduksi secara massal
Contoh : Mazda RX-7 Mercedes Benz
Teknologi dan Rekayasa
3. Turbin gas
Penggunaan : Pesawat terbang, penggerak generator listrik
Teknologi dan Rekayasa
Macam2 konstruksi Motor Torak a. Motor 2 Tak Bensin
Sifat sifat yang menonjol- Pendinginan dengan udara,getaran sirip keras- Pelumasan silinder dengan mencampurkan oli kebahan bakar- Pengisian, pembilasan, kompresi
dan pembuangan lewat saluran- saluran diatur oleh torak- Pembentukan campuran bahan bakar diluar silinder- Penyalaan dengan sistem pengapian atau penyalaan diri
Teknologi dan Rekayasa
b. Motor 2 Tak Diesel
Sifat –sifat yang menonjol- Pendingin dengan air pendingin- Pembilasan memanjang- Memerlukan katup buang- Pengisapan dan pembilasan
dijalankan oleh kompresor yang langsung menekan udara ke dalam silinder- Pelumasan tekan- Penyalaan dengan penyalaan
diri
Penggunaan : Kapal laut, Kereta api
Teknologi dan Rekayasa
c. Motor Otto (Bensin 4 Tak )
Sifat-sifat yang menonjol- Pendinginan dg air pendingin- Pelumasan silinder dg semprotan oli /percik (dg
sistem panci, sirkulasi tekan olh pompa oli )- Pengisian, kompresi, pembuangan diatur olhmekanisme katup- Pembentukan campuran bahan bakar &udara tjd
di luar silinder- Pembakaran dengan sistem pengapian
Teknologi dan Rekayasa
Motor Diesel ( 4Tak )
Sifat-sifat yang menonjol- Pendingian dengan air
pendingin- Pelumasan silinder dengan
semprotan oli atau percikan
- Pengisian, kompresi, pembuangan diatur oleh mekanisme katup- Pembentukan campuran
bahan bakar dan udara didalam silinder
- Pembakaran terjadi dengan sendirinya
Teknologi dan Rekayasa
Penggolongan Motor Torak
Langkah kerja Motor 2 T
Pengisian silinder dilanjutkan dengan kompresi
Pembakaran dilanjutkanpembuangan dan pembilasan
Motor 2 Tak adalah motor yang memerlukan 2 kali langkah torak (satu putaran poros engkol) untuk menghasilkan satu kali usaha/kerja.
Teknologi dan Rekayasa
Motor 4T
Langkah isap Langkah Komp Langkah Kerja Langkah Buang
Motor 4 Tak adl Motor yang membutuhkan 4 kali langkah torak ( 2 kali putaran poros engkol ) untuk menghasilkan satu kali usaha.
Teknologi dan Rekayasa
SIKLUS KERJA
Intake strokeCompression strokePower strokeExhaust stroke
Siklus kerja engine empat langkahadalah:
Teknologi dan Rekayasa
szgdzG:\Engine Automotive\Presentasi Dasar Motor\MesinDiesel4Langkah.exe
Teknologi dan Rekayasa
IntakePiston bergerak dari TDC ke BDCIntake valve membuka & exhaust
valve menutupUdara luar terhisap
(karena di dalam ruang bakar kevakumannya lebih tinggi)
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Efisiensi Volumetrikadlh
Prosentase pemasukan udara yang dihisap terhadap volume
ruang bakar yang tersedia.
Teknologi dan Rekayasa
PENGISAPAN
Gasoline Engine Pada gasoline engine yang dihisap adalah Udara + Bahan bakar.
Diesel Engine Pada diesel engine yang dihisap adalah Udara murni.
Teknologi dan Rekayasa
Compression
Piston bergerak dari BDC ke TDCKedua valve menutupUdara dikompresikan Panas
(karena ruangnya dipersempit)
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Power
Gas sisa pembakaran mengembang (ekspansi karena panas, yang menyebabkan gaya dorong)
Kedua valve menutupPiston terdorong turun ke BDC
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Exhaust
Piston bergerak dari BDC ke TDCExhaust valve membukaGas sisa pembakaran terbuang
(melalui exhaust valve & exhaust manifold)
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN
Syarat terjadinya pembakaran yaitu:adanya 3 unsur: udara, bahan bakar & panas.
Air + Fuel + Heat = Combustion
Teknologi dan Rekayasa
7821
7821
7821
7821
Lapisan Atmosfermengandung:* 21% Oksigen* 78% Nitrogen* 1% Lain-lain
UDARA
Teknologi dan Rekayasa
Syarat Udara
Sejuk/kelembabanTemperatur
Udara yang dibutuhkan dalam pembakaran pada engine adalah yang mempunyai kerapatan (density) yang tinggi, sehingga banyak mengandung O2..
Faktor yang mempengaruhi density udara:
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
BAHAN BAKAR (FUEL)
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
PERBANDINGAN UDARA & BB
Teknologi dan Rekayasa
TABEL CALORIFIC VALUE
JENIS BAHAN BAKAR
Gross Calorific Value
Minyak tanah Minyak solar Minyak diesel Minyak bakar
19.740 btu/lb 19.570 btu/lb 19.140 btu/lb 18.635btu/lb
Sumber: Buku Bahan Bakar Pertamina
Teknologi dan Rekayasa
PANAS (HEAT)
Gasoline, Panas pada engine gasoline diperoleh dari letikan bunga api spark plug.
Diesel Panas pada engine diesel diperoleh dari udara yang dikompresikan dalam ruang bakar.
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Proses Terjadinya Panas
Udara yang dihisap oleh ruang bakarkemudian dikompresikan,
karena adanya penyempitan ruangmaka molekul-molekul udara saling bergesekan
yang akan menimbulkan panas.
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Over-lapping
Over-lapping adalah kondisi kedua valve (intake & exhaust) membuka secara
bersama-sama (simultan).
Fungsi Over-lapping:a. Proses pembilasan ruang bakar
b. Membuka intake port lebih awal, sehingga pemasukan udara lebih
banyak.
Teknologi dan Rekayasa
Kemampuan (performance) engine dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:1. Displacement (volume langkah total)2. Compression ratio3. Efisiensi panas
Teknologi dan Rekayasa
• Volume Langkah Total
Volume langkah total besarnya sudah ditentukan (fix)dari manufacturer.
Volume langkah adalah volume yang terjadi bila piston bergerak dari TDC sampai BDC.
Sedangkan volume total sebuah engineadalah volume langkah dikalikan dengan
jumlah keseluruhan silindernya.
Teknologi dan Rekayasa
Perhitungan
VL = . D2 . L . n
Keterangan:VL = Volume langkah total (Displacement)………ccD = Diameter silinder ……………………………cmL = Langkah piston (stroke) …………………….cmn = Jumlah silinder
Teknologi dan Rekayasa
Length ofStroke
Diameter of bore
Stroke Volume
Teknologi dan Rekayasa
• Compression Ratio
Perbandingan Kompresi (Compression ratio)adalah perbandingan volume antara
pada saat posisi BDC dan TDC.
Teknologi dan Rekayasa
Teknologi dan Rekayasa
Yang mempengaruhi besarnya Perbandingan kompresi adlh:
a. Panjang langkah pistonb. Bentuk cylinder headc. Design bentuk piston crown
Teknologi dan Rekayasa
• Efisiensi Panas
Efisiensi panas suatu engine adalah perbandingan panas yang diubah menjadi
kerja efektif terhadap panas yang dihasilkan oleh pembakaran.
Teknologi dan Rekayasa
Keseimbangan Panas
Proses pembakaran di dalam cylindermenghasilkan panas. Panas tersebut ada yang diubah menjadi tenaga efektif dan
sebagian lagi hilang.