BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Motor Bensin Motor bensin adalah suatu motor yang menggunakan bahan bakar bensin. Sebelum bahan bakar ini masuk ke dalam ruang silinder terlebih dahulu terjadi percampuran bahan bakar dan udara pada karburator secara profesional. Kemudian campuran bahan bakar dan udara masuk kedalam ruang silinder dan dikompresikan oleh torak dan terpercik bunga api listrik dari busi, maka terjadi ledakan pembakaran hingga mampumendorong torak ke bawah ( TMB ) dengan tenaga yang besar. Tenaga ini mendorong torak dalam gerak lurus turun naik. Torak diubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Kecepatan pembakaran melalui campuran bahan bakar dan udara biasanya 10 25 m/detik. Suhu udara naik hingga 2000 2500 0 C dan tekanan 30 40 barr atau 30 40 kg/cm 2. 2.2. Siklus Motor 4 Langkah Pada motor 4 langkah siklus yang terjadi pada saat proses pembakaran di dalam silinder adalah : 1. Proses temperatur konstan ( isothermal )
Proses ini terjadi di dalam silinder pada saat gas dimasukkan kedalam silinder kemudian gas berubah karena tekanan torak suhu akan dijaga agar tetap konstan dengan jalan memanaskan dan mendinginkan silinder. 2. Proses tekanan konstan ( isobaris ) Proses yang terjadi dimana keadaan gas dirubah dengan cara memanaskan silinder sedang torak bergerak bebas sehingga tekanan gas dalam silinder tetap konstan. 3. Proses volume konstan ( isokhoris ) Proses yang terjadi didalam silinder dimana pada saat langkah kompresi gas dirubah dengan cara memanaskan silinder dan torak tidak bergerak sehingga volume gas tetap konstan. 4. Proses isentropik Proses kompresi gas didalam silinder dimana suhu gas sama. 5. Proses Politropis Proses yang terjadi didalam silinder dimana tekanan dan volume dianggap sama.
Gambar 2.1 Diagram P-V Keterangan : 1. Langkah isap ( 0 1 ) merupakan proses tekanan konstan. 2. Langkah kompresi ( 1 2 ) proses isentropik. 3. Proses pembakaran ( 2 3 ) proses volume konstan. 4. Langkah kerja ( 3 4 ) proses isentropik 5. Langkah buang ( 4 1 ) Proses pengeluaran kalor pada volume konstan. Pada proses siklus yang ideal biasanya dinamai siklus udara dengan beberapa idealisasi sebagai berikut : 1. Fluida kerja di dalam silinder adalah udara dianggap sebagai gas ideal dengan konstanta yang konstan. 2. Proses kompresi dan ekspansi berlangsung secara isentropik. 3. Proses pembakaran dianggap sebagai proses pemanasan fluida. 4. Pada akhir proses ekspansi yaitu pada waktu torak mencapai TMB fluida kerja didinginkan sehingga tekanan dan temperaturnya mencapai tekanan atmosfir.
5. Tekanan fluida didalam silinder selama langkah buang dan langkah isap adalah konstan dan sama organ tekanan konstan. 2.3. Prinsip Kerja Mesin Bensin Di dalam mesin bensin campuran udara dan bensin di hisap kedalam silinder kemudian dikompresikan oleh torak saat bergerak naik. Bila campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya bunga api dari busi yang panas sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder. Tekanan gas pembakaran ini mendorong torak kebawah menggerakkan torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus torak dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada mobil. Posisi tertinggi yang dicapai torak di dalam silinder disebut titik mati atas ( TMA ) dan posisi terendah yang dicapai oleh torak disebut titik mati bawah ( TMB ). Jarak bergeraknya torak antara TMA ke TMB disebut langkah torak ( Stroke ). Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder adalah gas yang mudah terbakar ini mengkompresikan, membakarnya dan mengeluarkan gas bekas dari silinder disebut satu siklus. Intake Exhaust Compression Combustion
2.3.1 Prinsip Kerja Mesin 4 Langkah 1. Langkah hisap Dalam langkah ini, torak bergerak dari TMA ke TMB. Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder katup hisap terbuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak kebawah menyebabkan ruang silinder vakum. Masuknya campuran udara dan bensin ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar ( atmospheric pressure ). 2. Langkah kompresi Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin dikompresikan katup hisap dan katup buang menutup waktu torak mulai naik dari TMB ke TMA campuran yang dihisap tadi kompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya naik sehingga campuran tersebut mudah terbakar ( gas ). Poros engkol berputar satu kali ketika torak mencapai TMA. 3. Langkah usaha Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan mobil. Sesaat torak mencapai TMA pada langkah kompresi busi kemercikan bunga api, sehingga terjadi ledakan didalam silinder dan mendorong torak kebawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin ( engine power ). 4. Langkah buang
Dalam langkah ini, gas terbakar dibuang dari dalam silinder katup buang membuka torak bergerak dari TMB ke TMA mendorong gas bekas keluar dari silinder melalui lubang knalpot. Gambar 2.2 Prinsip kerja mesin bensin 4 langkah. 2.4. Perhitungan Kapasitas Silinder 2.4.1. Isi silinder Isi silinder adalah isi yang dipindahkan oleh torak bila torak menempuh dari TMB ke TMA dapat dijelaskan sebagai sebuah silinder dimana : Garis tengah = garis tengah silinder ( d ) Tinggi = langkah ( s ) Isi langkah ini dinyatakan dalam cm 3 atau dm 3 dengan rumus : VL = n / 4 D 2. S. Z atau 0,785. D 2. S Jadi isi silinder dapat dicari dengan rumus : Vt = VL + Vs
Pada mesin yang mempunyai mesin lebih dari satu misal pada Mitsubishi L 100 ini mempunyai dua silinder. Sehingga dapat dicari dengan rumus : Vs + Vs atau 2. Vs Keterangan : Vt = Volume silinder...cm 3 VL = Volume langkah...cm 3 Vs = Volume ruang bakar...cm 3 D S Z = Diameter silinder...cm = Langkah torak... cm = Jumlah silinder Gambar 2.3 Garis tengah silinder dan langkah 2.4.2. Perbandingan Kompresi Perbandingan kompresi dinyatakan dengan simbol ε. Perubahan dengan antara isi silinder torak pada TMB ( VL + Vs ) dan isi silinder diatas torak pada TMA ( Vs ) maka : ε = VL + Vs Vs
Dimana ε = Perbandingan kompresi VL = Volume langkah Vs = Volume ruang bakar Perbandingan kompresi dibuat tinggi dengan tujuan untuk meningkatkan tekanan dan suhu akhir penempatan. Gambar 2.4 Perbandingan Kompresi - - Teknik Auto Mobil Lengkap - New Step 1 - Teknik Merawat Auto Mobil