MOTOR BAKAR

1. Pengertian Motor Bakar

Motor bakar adalah motor penggerak mula yang pada prinsipnya adalah sebuah alat yang mengubah energi kimia menjadi energi panas dan diubah ke energi mekanis. Saat ini motor bakar masih menjadi pilihan utama untuk dijadikan sebagai penggerak mula. Karena itu, usaha untuk menciptakan motor bakar yang menghasilkan kemampuan tinggi terus diusahakan oleh manusia.

Kemampuan tinggi untuk mesin ditandai dengan adanya daya dan torsi yang dihasilkan tinggi tetapi kebutuhan bahan bakar rendah.

          1.1 Motor Bakar ditinjau dari prinsip perolehan energi kalor

          Motor Bakar ditinjau dari prinsip perolehan energi kalor dibagi menjadi 2 dua macam yaitu, :

a.   Motor pembakaran dalam (Internal Combustion Engine)

      Di dalam motor bakar terdapat tenaga panas bahan bakar yang diubah menjadi tenaga mekanik, sehingga dalam hal ini merupakan proses pembakaran dalam  mesin, di mana zat arang dan zat cair bergabung dengan zat asam dalam udara, jika pembakaran berlangsung maka diperlukan :

        -Bahan bakar dan udara dimasukkan ke dalam motor

        -Bahan bakar dipanaskan hingga suhu nyala

Pembakaran ini menimbulkan panas yang mengahasilkan tekanan yang kemudian menghasilkan tenaga mekanik. Contoh aplikasi dari pembakaran dalam ini digunakan pada power rendah, misalnya motor bensin dan motor diesel.

b.      Motor pembakaran luar (External Combustion Engine).

      Merupakan pembakaran yang terjadi di luar sistem (silinder) dan biasa digunakan pada power tinggi, yaitu misalnya pada ketel uap, turbin uap, mesin uap, dll. Pada mesin uap dan turbin uap, bahan bakar dibakar di ruang pembakaran tersendiri dengan ketel untuk menghasilkan uap. Jadi mesinnya tidak digerakkan oleh gas yang terbakar tetapi oleh uap air. Untuk membuat uap air maka bahan bakar yang dipergunakan dapat berupa batubara atau kayu  dan pembakarannya dilakukan secara terus-menerus. Lagi pula uap tidak dipanasi langsung oleh nyala api, tetapi dengan perantaraan dinding ruang pembakaran, maka dari itu tidak mungkin memanasi uap sampai suhu yang tinggi dan efisiensi thermisnya agak rendah. Secara singkat, mesin uap dan turbin uap mempunyai karakter yang hanya dapat dipergunakan sebagai penggerak mula ukuran besar, misalnya lokomotip, kapal, dan power plant dan tidak baik dipergunakan sebagai penggerak generator serbaguna, sepeda motor, kendaraan (mobil),dll. Jadi pembakaran luar mesin (externalcombustion engine), pembakaran terjadi di luar system yaitu mengubah energi potensial uap menjadi energi kinetic dan selanjutnya energi kinetic diubah menjadi energi mekanis dalam bentuk putaran (pada instalasi uap, tenaga thermis dalam bahan bakar, pertama-tama dipergunakan untuk membuat uap dalam kawah uap, untuk itu mesin uap disebut juga pesawat kalor dengan pembakaran luar).

1.2 Motor Bakar ditinjau dariprinsip kerjanya

Motor Bakar ditinjau dari prinsip kerjanya dibagi menjadi dua macam, yaitu:

a.       Motor 2 tak (2 Langkah) 

      Motor 2 tak (2 langkah) dibedakan menjadi 2 yaitu untuk motor bensin dan diesel. Prinsip kerjanya hampir sama, yakni melalui 2 langkah yaitu  langkah kompresi dan langkah usaha. Dalam melakukan usahanya memerlukan satu kali putaran poros engkol untuk 2 kali langkah torak. Langkah pertama, yaitu merupakan langkah kompresi , dengan torak bergerak ke atas, campuran minyak bahan bakar dan udara dikompresikan dan dibakar dengan bunga api listrik bila torak mencapai titik mati atas (TMA). Kevakuman di dalam lemari engkol akan timbul dan campuran minyak bakar maka udara masuk. Langkah kedua yaitu merupakan langkah usaha, torak didorong ke bawah oleh tekanan pembakaran, campuran minyak bakar, udara di dalam lemari engkol dikompresikan bila torak menutup lubang pemasukan.

b.      Motor 4 tak (4 Langkah)

      Motor 4 tak (4 langkah) dibedakan menjadi 2 yaitu untuk motor bensin dan diesel. Prinsip kerjanya hampir sama, yakni melalui 4 langkah yaitu  langkah pemasukan,kompresi,usaha, dan langkah pembuangan. Dalam melakukan usahanya memerlukan dua kali putaran poros engkol untuk 4 kali langkah torak. Langkah pertama yaitu langkah pemasukan, torak bergerak ke bawah, katup masuk membuka, katup buang tertutup, terjadilah kevacuman pada waktu torak bergerak ke bawah, campuran bahan bakar udara mengalir  ke dalam silinder melalui lubang katup masuk, campuran bahan bakar udara datang dari karbuarator. Kemudian, apabila torak berada di titik mati bawah, katup masuk tertutup dan torak bergerak ke atas, katup buang tertutup waktu torak bergerak ke atas. Campuran bahan bakar udara dikompresikan dan bilamana torak telah mencapai titik mati atas campuran dikompresikan sekitar seperdelapan isinya (langkah kompresi). Bilamana torak telah mencapai titik mati atas campuran minyak bakar udara dibakar dengan bunga api (dari busi), sehingga mengakibatkan tekanan naik hingga mencapai 30-40 kg/cm² dan torak didorong ke bawah (langkah usaha). Untuk selanjutnya,yaitu langkah pembuangan, dimana, gas bekas dikeluarkan dari dalam silinder, pembuangan gas berlangsung selama langkah buang (torak bergerak ke atas dan katup buang terbuka).

1.3 Motor Bakar ditinjau daribahan bakar yang digunakan

                 Motor Bakar ditinjau dari bahan bakar yang digunakan, dibedakan menjadi dua macam, 

 yaitu :

a.       Motor bakar bensin

      Yaitu motor bakar yang menggunakan bahan bakar bensin, parafin atau gas (bahan yang mudah terbakar dan mudah menguap). Campuran udara dan bahan bakar  masuk ke dalam silinder dan dikompresikan oleh torak kepada tekanan sekitar 8-15 kg/cm². Bahan bakar dinyalakan oleh sebuah loncatan bunga api listrik oleh busi dan terbakar cepat sekali di dalam udara kompresi tersebut. Kecepatan pembakaran melalui campuran bahan bakar udara biasanya 10 sampai 25 m/s. Suhu udara naik hingga 2000°-2500° C dan tekanannya mencapai 30-40 kg/m².

                                        

b.      Motor bakar solar (diesel)

            Yaitu motor bakar yang menggunakan bahan bakar yang lebih berat yakni minyak diesel (solar) Proses pembakaran motor diesel berbeda prosesnya dengan proses pembakaran motor bensin, pada motor diesel diawali dengan udara bersih masuk melalui lngkah isap, kemudian bahan bakar dimasukan pada silinder setelah udara dulu dimampatkan oleh piston. Setelah itu bahan bakar solar yang sudah berbentuk kabut diinjeksikan oleh injektor pada ruang silinder. Karena kabut bahan bakar mudah terbakar, maka pada ruang bakar terjadi pembakaran (dan dikompresikan oleh torak, tekanan naik hingga 30-50 kg/cm², suhu udara naik hingga 700°-900^o C, suhu udara kompresi terletak  di atas suhu udara penyala bahan bakar. Bahan bakar disemprotkan ke dalam udara kompresi yang panas kemudian terbakar, tekanan naik sehingga mencapai 70-90 kg/cm². Dan perlu diperhatikan bahwa dalam motor bakar diesel tidak menggunakan busi sebagai penyala bunga api.