TEKNOLOGI
OTOMOTIF DASAR
(2 sks TEORI)
* Siklus Kerja Motor 2 & 4 Tak
BENI SETYA NUGRAHA, M.Pd.
Topik Minggu Lalu
Bagian Utama Kendaraan
Konsep ICE & ECE
Klasifikasi ICE
Konstruksi Dasar ICE
Prinsip Kerja ICE
Proses Pembakaran (Syarat, Diagram,
Faktor-faktor)
Campuran BB & Udara (Komposisi &
Pengaruh)
3
Macam Proses Pembakaran
Pembakaran Normal Pembakaran Tidak Normal (Knocking,
4
Detonasi
Detonasi merupakan suara pukulan pada piston dan dinding silinder akibat tekanan
pembakaran yang tidak stabil. Tekanan tersebut disebabkan oleh benturan tekanan hasil
pembakaran di dalam silinder, karena didalam silinder terdapat lebih dari satu titik awal
WARNA HASIL PEMBAKARAN PADA BUSI
1. Normal
: Ujung insulator dan elektroda berwarna coklat atau abu-abu. Kondisi
mesin normal dan penggunaan nilai panas busi yang tepat.
2. Tidak Normal
: Terdapat kerak berwarna putih pada ujung insulator dan elektroda
akibat kebocoran oli pelumas ke ruang bakar atau karena penggunaan
oli pelumas yang
berkualitas rendah.
3. Tidak Normal
: Ujung insulator dan elektroda berwarna hitam disebabkan campuran
bahan bakar & udara terlalu kaya atau kesalahan pengapian. Setel
ulang, apabila tidak ada
perubahan naikkan nilai panas busi.
4. Tidak Normal
: Ujung insulator dan elektroda berwarna hitam dan basah disebabkan
kebocoran oli pelumas atau kesalahan pengapian.
5. Tidak Normal
: Ujung insulator berwarna putih mengkilat dan elektroda meleleh
Siklus Kerja
8
Proses/urutan langkah yang berkesinambungan untuk
mendapatkan tenaga dengan pembakaran bahan bakar:
(1) Langkah isap
(2) langkah kompresi
(3) langkah tenaga
9 Crank shaft 90o 180o BC TC 0o 270o
Engine Operating Cycle
Spark plug for SI engine
Fuel injector for CI engine
Latihan
Hitunglah berapa waktu yang dibutuhkan dari busi mulai
memercikkan bunga api sampai terjadi tekanan
pembakaran maksimum! Timing= 10 CA-BTDC, Tekanan
maksimum terjadi pada 15 CA-ATDC, putaran motor 5000
rpm.
11
Siklus Kerja Motor Bensin 4 Tak
(Four stroke Spark Ignition (SI) Engine)
Stroke 1: Fuel-air mixture introduced into cylinder through intake valve Stroke 2: Fuel-air mixture compressed
Stroke 3: Combustion (roughly constant volume) occurs and product gases expand doing work Stroke 4: Product gases pushed out of the cylinder through the exhaust valve
Animasi Motor 4 Tak
13
Diagram PV (Pressure-Volume Graph) 4-stroke SI engine
One power stroke for every two crank shaft revolutions
14
IVO - intake valve opens, IVC – intake valve closes EVO – exhaust valve opens, EVC – exhaust valve opens Xb – burned gas mole fraction
Motored Four-Stroke Engine
10
Pressure (bar)
100
Intake Exhaust
15
IVO - intake valve opens, IVC – intake valve closes EVO – exhaust valve opens, EVC – exhaust valve opens Xb – burned gas mole fraction
Four-Stroke SI Engine
Valve overlap Exhaust gas residual
10
Pressure (bar)
100
16 Compression Stroke Power Stroke Exhaust Stroke A I R Combustion Products Intake Stroke Air Fuel Injector
Siklus Kerja Motor Diesel 4 Tak
(Four stroke Compression Ignition (CI) Engine)
Stroke 1: Air is introduced into cylinder through intake valve Stroke 2: Air is compressed
17
SOI – start of injection EOI – end of injection SOC – start of combustion EOC – end of combustion
Four-Stroke CI Engine
Fuel mass flow rate
Fuel mass burn rate Cylinder volume
18
Siklus Kerja Motor Bensin 2 Tak
(Modern Two-Stroke Spark Ignition Engine)
Stroke 1: Fuel-air mixture is introduced into the cylinder and is then compressed, combustion initiated at the end of the stroke
Stroke 2: Combustion products expand doing work and then exhausted
19
Two Stroke Spark Ignition Engine
Intake (“Scavenging”)
Compression Ignition Exhaust Expansion Fuel-air-oil mixture Fuel-air-oil mixture Crank shaft Reed valve Exhaust Port* Transfer Port*
Animasi Motor 2 Tak
21
EPO – exhaust port open EPC – exhaust port closed IPO – intake port open IPC – intake port closed
Two-Stroke CI Engine
scavenging
Ai
Ae
Intake area (Ai) Exhaust area (Ae)
Pi Pe
Exhaust Press (Pe) Intake Press (Pi) Cylinder Press (P)
22
Cross Loop Uniflow
Pembilasan pada Motor 2 Tak
23
Kelebihan Motor 2 Tak:
Power to weight ratio (PWR) lebih besar dibandingkan motor 4 tak karena menghasilkan tenaga setiap putaran poros engkol.
Konstruksi sederhana, hanya ada saluran (ports) - tidak perlu mekanisme katup yang rumit
Perawatan lebih mudah
Banyak diaplikasikan pada motor kecil : sepeda motor, motor tempel, kompressor, pemotong rumput, gergaji mesin (chin saw), ...
Kekurangan Motor 2 Tak:
Pembilasan kurang sempurna (tidak selesai/terlalu bersih) Emisi tinggi, bahan bakar tidak ekonomis
24
Single Cylinder Engine
Motor 2 Tak menghasilkan Power (Langkah Usaha) setiap 1 putaran poros engkol (360 CA).
Motor 4 Tak menghasilkan Power (Langkah Usaha) setiap 2 putaran poros engkol (720 CA).
Interval torsi yang dihasilkan motor cukup jauh, menyebabkan getaran pada mesin.
Dimensi mesin sangat kompak sehingga motor 1 silinder umumnya diaplikasikan pada kendaraan kecil.
25
Multi-cylinder Engines
Multi-cylinder engines digunakan untuk mendistribusikan volume silinder motor pada beberapa silinder.
Keuntungannya memperpendek interval torsi yang dihasilkan motor, sehingga mengurangi getaran dan menghasilkan karakter torsi yang dihasilkan lebih rata/halus.
Konfigurasi yang umum digunakan:
DIAGRAM PROSES KERJA
Menghitung:
Panjang Proses (=Langkah): Jumlah Derajat Putaran 1 Siklus
Jml Proses (=Langkah)
Jarak Proses (=Langkah): Jumlah Derajat Putaran 1 Siklus
Jml Silinder Motor
Contoh:
Motor 4 Tak 4 Silinder
FO (Firing Order): 1-3-4-2
Gambarlah:
Diagram Engkol
Diagram Proses Kerja
DIAGRAM PROSES KERJA
Panjang Proses (=Langkah) = 2 x 360 CA
4
= 720 CA
4
= 180 CA
Jarak Proses (=Langkah) = 2 x 360 CA
4
= 720 CA
4
= 180 CA
DIAGRAM PROSES KERJA
FO: 1-3-4-2
Diagram Engkol:
28
Cyl: 1 , 4 CA: 0 , 720
(TDC)
Cyl: 2 , 3 CA: 180 , 540
DIAGRAM PROSES KERJA
29
CYL/CA 0
180
360
540
720
1
INTAKE
COMPRESSION
POWER
EXHAUST
2
COMPRESSION
POWER
EXHAUST
INTAKE
3
EXHAUST
INTAKE
COMPRESSION
POWER
4
POWER
EXHAUST
INTAKE
COMPRESSION
1
2
3
TUGAS
Gambarlah Diagram Engkol & Diagram
Proses Kerja
Motor 4 Tak 6 Silinder, FO: 1-5-3-6-2-4
Motor 4 Tak 6 Silinder, FO: 1-3-5-6-4-2
Motor 2 Tak 6 Silinder, FO: 1-5-3-6-2-4
Lengkap dengan perhitungannya!
SEKIAN
See U Next Week,
Wassalaam...
