mesin konversi energi - motor bensin

Click here to load reader

Post on 03-Jul-2015

594 views

Category:

Engineering

28 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Ada banyak sekali mesin pengubah (pengonversi) energi, salah satunya yaitu motor bensin yang mengubah eneergi kimia (bahan bakar) menjadi energi panas, diubah lagi menjadi energi gerak dan di konversi menjadi energi putar dan diteruskan oleh ban sehingga kendaraan dengan motor bensin bisa bergerak

TRANSCRIPT

  • 1. MESIN KONVERSI ENERGI (MKE) IIMOTOR BENSINKelompok 1 :Ana Sri Zunifa SariAhmad ArbiTrihatmojoMuhammad Charis

2. Prinsip DasarPada mulanya perkembangan motor bakar bensin bertorakditemukan oleh Nichollus Otto pada tahun 1876yangdinamakan Otto EngineMotor bensin merubah energi kimia (bahan bakar) menjadienergi panas (thermal), dari energi thermal di konversikankembali menjadi energi gerak (naik turun torak). Dari energigerak torak di konversikan lagi melalui batang engkol dan keporos engkol menjadi energi putar. Motor bensin disebut juga Internal Combustion Engine karenamelakukan proses pembakaran di dalam silinder motor itu sendiri. Selai itu motor bensin juga disebut Spark Plug Ignition Engine karenadalam proses penyalaan motor menggunakan busi (Spark Plug) 3. Cara Kerja1. Campuran udara dan bahan bakar (gas) terhisap masuk kedalam silinder2. Gas terkompresi oleh gerakan torak keTMA3. Terjadi letupan bunga api oleh busi yang memicupembakaran4. Torak bergerak turun ke TMB karena dorongan daripembakaran gas di dalam silinder5. Gas bekas pembakaran terdorong keluar menuju saluranbuang oleh gerakan torak keTMA 4. YANG MEMPENGARUHI KERJAMOTOR BENSIN1. SISTEM BAHAN BAKAR2. CAMPURAN UDARA DAN BAHAN BAKAR3. PENGAPIANMASALAH YANG SERING TERJADI PADA MOTOR BENSIN ADALAHDETONASI 5. DETONASI ???Detonasi = Engine Knocking adalah peristiwa terbakarnyabagian-bagian yang belum di kenai oleh percikan api busidalam ruang pembakaranCiri ciri terjadinya detonasi adalah timbul bunyi ngelitikpada motor yang lama kelamaan akan semakin keras.Efek : Bunyi ngelitik yang mengganggu, akan timbulbopel-bopel pada ujung silinder atau ujung torak dan efekterparahnya torak bisa berlubangPenyebab : penggunaan bbm dengan oktan yanglebih rendah daripada anjuran, penggunaan gigituning yang tidak sesuai dan penumpukan kerakkarbon pada ruang bakar/salurannya 6. KLASIFIKASIBerdasarkan penggerak motor :Bourke, Controlled Combustion, Deltic Orbital, Piston,Wankel, Rotary, Radial, Single, Split Cycle, Stelzer, danTschudiBerdasarkan langkah kerja pada setiap siklus :Motor bensin 2 langkah (2 TAKT) dan 4 langkah (4 TAKT)Berdasarkan konfigurasi torak pada motor :Segaris (Inline) kode I, Boxer (Flat) kode F, Konfigurasi V, W,H, U, X, VR6, Square Four dan Opposed 7. MOTOR BENSINTORAK (PISTON)Bila ditinjau dari langkah kerja pada setiap siklus maka akanada 2 macam motor bensin torak yaituMotor Bensin 2 langkah atau 2 stroke (2 TAKT)Motor Bensin 4 langkah atau 4 stroke (4 TAKT) 8. 2 TAKTKONSTRUKSI MESIN BENSIN 2 TAKT12345678910Keterangan :1. Busi2. Kepala Silinder3. Silinder4. Saluran Bilas5. Saluran Buang6. Piston (Torak)7. Saluran Hisap8. Batang Engkol9. Poros Engkol10.Bak Engkol 9. LANGKAH KERJA1. PembilasanLubang bilas dan lubang buangkeduanya terbuka bersamaankarena torak bergerak ke TMB(Titik Mati Bawah). Tekanan gasbaru yang masuk melalui lubangbilas memiliki tekanan yanglebih besar di bandingkandengan gas bekas pembakarandan mendesak gas bekas untukkeluar ruang bakar. 10. LANGKAH KERJA2. KompresiGas baru yang masukkedalam silinder dimampatkan oleh torakyang bergerak naik menujuke TMA (Titik Mati Atas).Tekanan pada ruang bakengkol lebih kecil daripadatekanan di luar baksehingga terjadi aliranudara dan bahan bakar darisaluran hisap menuju kebak engkol.Di akhir kompresi terjadi loncatanbunga api oleh busi sehinggaterjadi proses pembakaran. 11. LANGKAH KERJA3. EkspansiKarena terjadi pembakaran,temperatur dan tekanan gasyang tinggi mendorong pistonbergerak ke TMB, saluranbuang terbuka terlebih dahulusehingga membuat gas bekaspembakaran bergerak sangatcepat keluar silinder danmembuat tekanan di dalamsilinder dan di luar hampirsama. 12. LANGKAH KERJA4. Exhaust Blow DownGerakan torak ke TMB akanmembuka saluraan buang, saatsaluran buang terbuka makagas bekas yang ada di dalamsilinder akan segera keluardengans dengat cepat.Tekanan gas di dalam silinderakan turun mendekati ataubahkan sama dengan tekananatmosfer. Exhaust blow downakan terjadi sampai pintu bilasterbuka. 13. SIFAT-SIFATMOTOR BENSIN2 TAKT Konstruksi motor lebih sederhana dan biaya produksi lebih murah Karena gerak torak dan putaran poros engkol ukurannya hampir samamaka daya dan kecepatan yang di hasilkan besar Ukuran motor kecil namun daya yang di hasilkan besar Kurang efisien karena masih terdapat gas baru yang ikut terbuangbersama dengan gas bekas Pembuangan gas bekas kurang sempurna akibatnya sering timbulasap pada pembuangan gas bekas Sistem pelumasan pada piston harus di campurkan dengan bahanbakar dan udara (gas baru) yang masuk ke dalam silinder DAN MASIH BANYAK LAGI. 14. 4 TAKTKONSTRUKSI MESIN BENSIN 4 TAKT12 345678910161514131211Keterangan :1. Busi2. Katup Isap3. Katup Buang4. Saluran Masuk5. Saluran Buang6. Kepala Silinder7. Torak8. Silinder9. Batang Engkol10. Poros Engkol11. Kondensor12. Platina13. Poros Nok14. Push Rod15. Battery16. CoilGambar 1.8 Konstruksi Mesin Bensin 4 TAKT 15. LANGKAH KERJA1. Langkah Isap (Intake Stroke)Torak bergerak turun dari TMAmenuju ke TMB dan katup isapmembuka. Karena tekanan didalam silinder lebih besardaripada tekanan di luar makagas baru masuk kedalamsilinder. Saat torak mencapaiTMB maka katup isap menutupdan langkah isap selesai. 16. LANGKAH KERJA2. Langkah Kompresi(Compression Stroke)Torak bergerak naik dari TMBke TMA, kedua katup menutup.Gerakan torak menuju TMAmembuat gas baru di dalamsilinder termampatkan(terkompresi) dan temperaturgas naik, beberapa derajatmenjelang TMA terjadiloncatan bunga api oleh busiyang mengakibatkanterjadinya proses pembakaran. 17. LANGKAH KERJA3. Langkah Ekspansi(Expansion Stroke)Karena terjadi prosespembakaran maka temperaturdan tekanan gas di dalamsilinder naik dan mendesaktorak bergerak turun ke TMB.Kedua katup isap dan buangmenutup. Karena padalangkah ekspansi makatemperatur dan tekanan gasturun dan diperoleh dayamotor. 18. LANGKAH KERJA4. Langkah Buang(Exhaust Stroke)Torak bergerak naik dariTMB ke TMB, katup isapmenutup dan katup buangmembuka. Gas bekaspembakaran terdorongkeluar oleh gerakan naiktorak melalui katup buangdan melewati saluranbuang. Setelah torakmencapai TMA, proseskembali lagi ke langkahhisap. 19. SIFAT-SIFATMOTOR BENSIN4 TAKT Konsumsi bahan bakar lebih irit dan lebih efisien karena tidak ada gasbaru yang ikut terbuang Getaran yang dihasilkan motor cenderung lebih halus Gas buang yang dibuang lebih sempurna bila dibandingkan denganmotor bensin 2 TAKT Konstruksi ruang bakar lebih sederhana Pelumasan torak tidak bercampur dengan bahan bakar dan udara yangmasuk ke dalam silinder Memerlukan rangkaian kelistrikan dan rangkaian katup yang rumit Daya yang di hasilkan lebih kecil apabila dibandingkan dengan motorbensin 2 TAKT DAN MASIH BANYAK LAGI. 20. MOTOR BENSIN ROTARY(WANKEL)Ditemukan pertama kali oleh insinyur mesin asal Jermanbernama Felix Wankel yang bekerja sama dengan produsensepeda motor NSU pada tahun 1958. motor wankelpertama memiliki sistem pendingin air dan oli untukrotornya.Motor rotary memiliki rotor berbentuk segitiga dan rumahrotor berbentuk kepompong.Motor rotary memiliki langkah kerja yang sama denganmotor bensin torak 4 TAKT. 21. KOMPONEN MOTORBENSIN ROTARY 22. RUANG BAKAR 23. ROTOR 24. LANGKAH KERJALANGKAH 1 : IsapLANGKAH 2 : KompresiLANGKAH 3 : EkspansiLANGKAH 4 : Buang 25. Siklus Otto (Siklus Udara Volume Konstan) Proses 1-2 = proses kompresi isentropic (adiabaticreversible) Proses 2-3 = pemasukan kalor konstan, Proses 3-4 = proses isentropik Proses 4-1 = proses pelepasan kalor 26. Unjuk Kerja Motor BensinDiameter Silinder dan Langkah TorakMenurut Toyota dalam buku Teori Motor Bensin (1989:31)mengemukakan bahwa diameter silinder adalah diameterdimana torak atau piston akan berada untuk bergerak bolakbalik sedangkan langkah torak adalah jarak antara TMAdengan TMB. 27. UNJUK KERJA MOTOR BENSIN Volume Silinder Vt = Vi + Vs Vi = luas lingkaran panjang langkah Vi = . r2. L .s Vi = 12D2. L.. s S = jumlah torak Perbandingan kompresi C =Vi+VsVs= 1 +VVs Dimana: Vi = volume langkah torak Vs = volume sisa 28. UNJUK KERJA MOTORBENSIN Torsi dan Daya Poros P =2..n.T6.000kW Dimana: P = Daya (kW) n = putaran mesin (rpm) T = torsi (Nm) = Gaya x Jarak Tekanan Indikator (Pi) Tekanan indikator adalah tekanan teoritis yang bekerja pada torak dalam setiaplangkah yang menghasilkan tenaga indikator. 29. UNJUK KERJA MOTORBENSINTekanan Efektif Rata-rata (Bmep = Pe)Daya Indikator (IHP = Ni) 30. UNJUK KERJA MOTORBENSIN Daya Efektif (BHP = Ne) Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (Bsfc) 31. UNJUK KERJA MOTORBENSINEfisiensi VolumetrikE. vol =jumlah cam Efisiensi Thermis Efisiensi Mekanik