MOTOR BAKAR

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Motor bakar adalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi ternal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dar bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut melakukan kerja mekanik. Energi ternal diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada mesin itu sendiri. Jika ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini (proses pembakaran bahan bakar), maka motor bakar dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu: motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam.
Pada motor pembakaran luar ini, proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar , baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar trjadi didalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik.
Prinsip kerja motor bakar yang menggunakan bensin yaitu bensin dibakar unuk meperoleh energi termal. Energi ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik. Prinsip kerja motor bakar yang menggunakan bensin, secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut: campuran udara dan bensin dari karburator diisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik torak, dibakar untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengna terbakarnya gas-gas akan mempertinggi suhu dan tekanan. Bila torak bergerak turun naik di dalam silinder dan menerima tekanan tinggi akibat pembakaran, maka suaut tenaga kerja pada torak memungkinkan torak terdorong kebawah. Bila batang torak dan poros engkol dilengkapi untuk merubah gerakan turun naik menjadi gerakan putar, torak akan menggerakkan batang torak dan yang mana ini akana memutarkan poros engkol. Dan jug diperlukan untuk membuang gas-gas sisa pembakaran dan penyediaan campuran udara bensin pada saat-saat yang tepat untuk menjaga agar torak dapat bergerak secara periodik dan melakukan kerja tetap.
Kerja periodik dalam silinder dimulai dari pemasukan campuran udara dan bensin ke dalam silinder, sampai pada kompresi, pembakaran dan pengeluaran gas-gas sisa pembakaran dari dalam silinder inilah yang disebut dengan siklus mesin. Pada motor bakar yang menggunakan bensin trdapat dua macam tipe yaitu: motor bakar 4 tak dan motor bakar 2 tak. Pada motor 4 tak, untuk melakukan satu siklus mesin memerlukan 4 gerakan atau dua kali putaran poros engkol, sedangkan pada motor bakar 2 tak untuk melakukan satu siklus mesin hanya memerlukan 2 gerakan torak atau 1 putaran poros engkol.


Berdasarkan uraian di atas maka perlu dibahas mengenai komponen-komponen motor bakar serta penggolongannya untuk mendapatkan informasi mengenai fungsi dari setiap komponen-komponen yang ada pada motor bakar.
1.2 Tujuan dan Kegunaan
Tujuan instruksional umum praktikum ini adalah mengetahui komponen-komponen dari motor bakar dan dapat membedakan prisip kerja motor bakar 4 tak serta motor bakar 2 tak.
Kegunaan dari praktikum ini adalah sebagai bahan informasi untuk mahasiswa dalam pengenalan motor bakar beserta komponen-komponen utama yang ada di dalamnya.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi). Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering (Anonima,2009).
Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) (simplenya biasanya disebut “mobor bakar” saja). Prosip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses reakasi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada penggunaannya dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak. Pada umumnya dalam satu silinder motor diesel hanya memiliki satu torak (Sentanuhady, 2009).
Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection). Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan (Anonimb, 2009).
Konstruksi karburator sepeda motor terlihat lebih complex, namun dengan sedikit teori, anda dapat mengatur/menyetel motor anda untuk mendapatkan kecepatan maksimum. Semua tipe karburator bekerja dibawah prinsip dasar tekanan atmosfeer. Tekanan atmosfer adalah sebuah gaya yg besar dimana gaya tersebut menggunakan tekanan terhadap sesuatu. Ada perbedaan yg tipis antara tekanan biasa dengan tekanan atmosfer namun secara umum bisa di katakan nilainya 15 pounds per square inch (PSI). Dengan berbedanya tekanan atmosfer di dalam mesin dan karburator, kita dapat merubah tekanan dan membuat bahan bakar serta udara mengalir kedalamnya (Anonimc, 2009).

Suatu motor bakar pengapian pembakarannya memerlukan waktu untuk kelangsungannya, dan oleh karena itu pembakaran dimulai dengan “mempercepat pengapian”. Selanjutnya terdapat kerugian tekanan sewaktu aliran melalui katup pada langkah hisap dan buang; torak harus melakukan kerja terhadap udara untuk mengeluarkannya, dan kerja ini lebih besar dari kerja yang dilakukan gas-gas dalam silinder terhadap torak selama langkah isap (Arismunandar, 1994).
Tekanan atmosfer akan bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yg lebih rendah. Sebagaimana yg terjadi pada piston di motor 2 tak yang bergerak naik (atau piston yg bergerak turun pada mesin 4 tak), sebuah tekanan yang lebih rendah terbentuk dalam crankcase (ruang bakar mesin) atau diatas kepala piston dalam motor 4 tak. Tekanan renda ini juga menyebabkan sebuah tekanan yang rendah di dalam karburator. Selama tekanan diluar mesin dan karburator lebih tinggi. Maka udara akan segera masuk/tertekan kedalam karburator dan mesin hingga tekanan didalamnya seimbang. Pergerakan udara melalui karburator akan mengangkat bahan bakar dan campurannya dengan udara dalam hal ini terjadi pengabutan (Anonimc, 2009).
Mesin atau motor bakar ( heat engine ) merupakan alat yang mengubah tenaga panas menjadi tenaga penggerak atau motor bakar torak merupakan mesin dengan pembakaran dalam atau Internal Combustion Engine (ICE) dimana pada saat sekarang ini masih banyak digunakan untuk berbagai keperluan terutama di bidang transportasi. Peranannya di bidang transportasi sangatlah besar, karena hampir semua kendaraan terutama yang beroperasi di darat menggunakan motor bakar torak sebagai penggeraknya (Anonima, 2009).
Mesin bensin adalah mesin yang bekerja dengan cara memasukan panas dari percikan bunga api listrik dari busi pada campuran udara dan bahan bakar yang dikompresikan. Mesin diesel adalah mesin yang bekerja dengan cara menginjeksikan bahan bakar pada udara yang telah dikompresikan sehingga memiliki tekanan dan temperature tinggi (Anonimb, 2009).
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine (Anonimc, 2009).
Suatu motor bakar pengapian pembakarannya memerlukan waktu untuk kelangsungannya, dan oleh karena itu pembakaran dimulai dengan “mempercepat pengapian”. Selanjutnya terdapat kerugian tekanan sewaktu aliran melalui katup pada langkah hisap dan buang; torak harus melakukan kerja terhadap udara untuk mengeluarkannya, dan kerja ini lebih besar dari kerja yang dilakukan gas-gas dalam silinder terhadap torak selama langkah isap (Arismunandar, 1994).

Antara mesin diesel dan mesin bensin memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing. Salah satu yang biasanya dirasakan adalah mesin bensin lebih responsif dibandingkan diesel. Sementara mesin diesel memiliki output momen (torsi) yang lebih baik daripada mesin bensin pada putaran yang sama. Dilihat dari konstruksinya, mesin diesel lebih besar dan berat daripada mesin bensin pada spesifikasi tenaga yang sama (Anonimc, 2009).


BAB III
BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan Pada hari Sabtu, 30 Oktober 2009. Pukul 10.00 WITA sampai selesai di Laboratorium Mesin Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Hasanuddin Makassar.
3.2. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan pengenalan alat dan mesin pertanian pra dan pasca panen yaitu Motor Bakar dan Kamera.
Bahan yang digunakan dalam percobaan pengenalan alat dan mesin pertanian pra dan pasca panen yaitu alat tulis dan buku.
3.3. Prosedur Percobaan
- Setiap praktikan memperhatikan penjelasan mengenai motor bakar dan komponen-komponen yang ada di dalamnya dengan cara mengambil gambar mesin
- Kemudian mencatat deskripsi motor bakar tersebut.



BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Spesifikasi : Model EY28 D 7,5 / 4000273

4.2 Pembahasan
Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan maka dapat diketahui motor bakar terdiri dari bebrapa komponen utama yaitu:
- Silinder
Silinder pada motor bakar dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu gerakan lurus dan gerakan berputar. Pada silinder yang bergerak lurus terbagi lagi menjadi dua yaitu silinder kerja tunggal dan silinder kerja ganda. Sedangakan pada silinder yang bergerak berputar juga terbagi menjadi dua yaitu motor udara dan akuator yang berputar.
Silinder kerja tunggal mempunyai seal piston tunggal yang dipasang pada sisi suplai udara bertekanan. Pembuangan udara pada sisi batang piston silinder dikeluarkan ke atmosfir melalui saluran pembuangan. Jika lubang pembuangan tidak diproteksi dengan sebuah penyaring akan memungkinkan masuknya partikel halus dari debu ke dalam silinder yang bisa merusak seal. Apabila lubang pembuangan ini tertutup akan membatasi atau menghentikan udara yang akan dibuang pada saat silinder gerakan keluar dan gerakan akan menjadi tersentak-sentak atau terhenti. Seal terbuat dari bahan yang fleksibel yang ditanamkan di dalam piston dari logam atau plastik. Selama bergerak permukaan seal bergeser dengan permukaan silinder.
Menurut konstruksinya silinder kerja tunggal dapat melaksanakan berbagai fungsi gerakan , seperti : menjepit benda kerja, pemotongan, pengeluaran, pengepresan, pemberian dan pengangkatan.
Konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal, tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja ganda mempunyai dua saluran (saluran masukan dan saluran pembuangan). Silinder terdiri dari tabung silinder dan penutupnya, piston dengan seal, batang piston, bantalan, ring pengikis dan bagian penyambungan.
- Piston
piston adalah komponen mesin reciprocating, pompa dan kompresor gas. It is located in a cylinder and is made gas-tight by piston rings . Ini terletak di sebuah silinder dan terbuat gas-ketat oleh piston cincin. In an engine, its purpose is to transfer force from expanding gas in the cylinder to the crankshaft via a piston rod and/or connecting rod . Dalam sebuah mesin, tujuannya adalah untuk mentransfer gaya dari perluasan gas dalam silinder ke poros engkol melalui batang piston dan / atau menghubungkan batang. In a pump, the function is reversed and force is transferred from the crankshaft to the piston for the purpose of compressing or ejecting the fluid in the cylinder. Dalam sebuah pompa, fungsi dan kekuatan dibalik ditransfer dari crankshaft ke piston untuk tujuan penekanan atau mendepak yang cairan dalam silinder. In some engines, the piston also acts as a valve by covering and uncovering ports in the cylinder wall. Dalam beberapa mesin, piston juga bertindak sebagai katup dengan menutup dan mengungkap pelabuhan di dinding silinder.

Piston pada mesin juga dikenal dengan istilah torak adalah bagian (parts) dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke poros engkol (crankshaft,) melalui setang piston (connecting rod). Material piston umumnya terbuat dari bahan yang ringan dan tahan tekanan, misal aluminium yang sudah dicampur bahan tertentu (aluminium alloy).
- Karburator
Karburator adalah sebuah alat yang mencampur udara dan bahan bakar untuk sebuah mesin pembakaran dalam. Karburator dapat dikelompokan menurut arah aliran udara, barel dan tipe venturi. Tiap-tiap karburator mengkombinasikan ketiganya dalam desainnya.
Arah aliran udara
1. Aliran turun (downdraft), udara masuk dari bagian atas karburator lalu keluar melalui bagian bawah karburator.
2. Aliran datar (sidedraft), udara masuk dari sisi samping dan mengalir dengan arah mendatar lalu keluar lewat sisi sebelahnya.
3. Aliran naik (updraft), kebalikan dari aliran turun, udara masuk dari bawah lalu keluar melalui bagian atas.
Barel
Barel adalah saluran udara yang didalamnya terdapat venturi.
1. Single barel, hanya memiliki satu barel. Umumnya digunakan pada sepeda motor atau mobil dengan kapasitas mesin kecil.
2. Multi barel, memimiliki lebih dari satu barel (umumnya dua atau empat barel), untuk memenuhi kebutuhan akan aliran udara yang lebih besar terutama untuk mesin dengan kapasitas mesin yang besar.
Venturi
1. Venturi Tetap, pada tipe ini ukuran venturi selalu tetap. Pedal gas mengatur katup udara yang menentukan besarnya aliran udara yang melewati venturi sehigga menentukan besarnya tekanan untuk menarik bahan bakar.
2. Venturi bergerak, pada tipe ini pedal gas mengatur besarnya venturi dengan menggunakan piston yang dapat naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dapat berubah-ubah. Naik-turunnya piston venturi ini disertai dengan naik-turunnya needle jet yang mengatur besarnya bahan bakar yang dapat tertarik serta dengan aliran udara. Tipe ini disebut juga "tekanan tetap" karena tekanan udara sebelum memasuki venturi selalu sama.
Pada dasarnya karburator bekerja menggunakan Prinsip Bernoulli: semakin cepat udara bergerak maka semakin kecil tekanan statis-nya namun makin tinggi tekanan dinamis-nya. Pedal gas pada mobil sebenarnya tidak secara langsung mengendalikan besarnya aliran bahan bakar yang masuk kedalam ruang bakar. Pedal gas sebenarnya mengendalikan katup dalam karburator untuk menentukan besarnya aliran udara yang dapat masuk kedalam ruang bakar. Udara bergerak dalam karburator inilah yang memiliki tekanan untuk menarik serta bahan bakar masuk kedalam ruang bakar.
- Governor
Governor adalah komponen pada motor bakar yang berfungsi untuk mengontrol kecepatan enjin dengan cara mengendalikan jumlah bahan bakar yang diberikan sehingga kecepatan enjin dapat dipertahankan tetap stabil tanpa tergantung kondisi pembebanan. Sistem pengendalian dengan governor digunakan baik pada mesin stasioner maupun mesin otomotif seperti pada mobil dan traktor. Pada enjin modern seperti saat ini mekanisme governor umumnya menggunakan mekanisme mekanik-hidrolik (Woodward Governor), walaupun terdapat juga versi governor elektrik. Dalam hal ini, governor mengendalikan posisi tuas pengontrol bahan bakar yang dikombinasikan dengan aksi dari piston hidrolik dan gerakan bandul berputar. Posisi dari bandul ditentukan oleh kecepatan putaran dari enjin, jika kecepatan enjin naik atau turun maka bandul berputar mekar atau menguncup. Gerakan dari bandul ini, karena perubahan kecepatan enjin, akan menggerakkan piston kecil (pilot valve) pada sistem hidroliknya. Gerakan ini mengatur aliran cairan hidrolis ke piston hidrolis (piston motor servo). Piston motor servo dihubungkan dengan tuas pengatur bahan bakar (fuel rack) dan gerakannya akan menyebabkan penambahan atau pengurangan jatah bahan bakar yang disuply. Ada empat tipe pengontrolan enjin menggunakan governor. Pertama jika hanya satu kecepatan yang dikontrol maka digunakan tipe governor kecepatan tetap atau constant-speed type governor. Kedua, jika kecepatan enjin dapat di kendalikan beberapa tingkat secara manual pada melalui pengaturan menggunakan alat bantu, maka disebut tipe governor kecepatan variabel atau variable-speed type governor. Tipe ketiga ini adalah pengontrolan agar kecepatan enjin dapat dipertahankan diatas batas minimum atau di bawah batas maksimum, dan disebut governor pembatas kecepatan atau speed limiting type governor. Tipe pengontrolan keempat adalah tipe governor yang digunakan untuk membatasi beban enjin, dan disebut tipe governor pembatas beban atau load-limiting type governor.
- Roda Gila
Roda gila sering disebut juga roda gaya, roda penerus, adalah sebuah komponen berupa sebuah piringan yang dipasangkan pada flensa di ujung roda poros engkol. Bagian tepi roda gila biasanya memiliki cincin bergerigi untuk pertautan dengan roda gigi motor starter pada saat motor dihidupkan. Karena itu tanpa roda gila hampir tidak mungkin menghidupkan mesin. Kalaupun hidup, putaran mesin menjadi tidak teratur. Bobot yang dimiliki roda gila inilah yang menyebabkan putaran poros engkol mantap dan halus. Bobot roda gila pada mesin mobil penumpang berkisar 7.5-50 KG. Sirip pengimbang pada poros engkol sering dimanfaatkan untuk membuat putaran mesin menjado lebih merata. Beberapa merek mobil juga memakai mesin yang dilengkapi alat peredam getaran sehingga putaran mesin menjadi sangat halus. Bentuk peranti ini mirip roda gila, tetapi ukurannya lebih kecil dan dipasang diujung poros engkol bagian depan.

Roda gila dipasang kokoh pada ujung poros engkol sehingga tidak mudah bergeser dari dudukannya. Ini untuk menjamin agar roda gila, mesin , dan kode penyalaan tetap pada posisi yang benar. Selain itu, tepat ditengah roda gila ada lubang kecil. Bantalan peluru ini bertugas menahan ujung bagian depan poros kopling. Fungsi lain dari roda gila adalah sebagai tempat pemasangan kopling. Kopling terpasang pada roda gila berikut tempurung yang seputar sisi sekrupnya pada roda gila. Permukaan salah satu roda gila dibubut sangat halus. Jadi disamping sebagai alat untuk meneruskan atau menyalurkan tenaga dari mesin ke poros gardan melalui kopling.


BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum kali ini, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Motor bakar terdiri dari beberapa komponen utama yaitu silinder, piston, karburator, governor, dan roda gila.
2. Mesin empat tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston.
3. Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
5.2 Saran
Sebaiknya dalam praktikum motor bakar ini disediakan berbagai macam motor bakar dan komponen-komponen yang tersusun didalamnya secara terpisah, sehingga dapat terlihat lebih jelas.




DAFTAR PUSTAKA
Anonima. 2009. Mesin Diesel. http:// www. Wikipedia indonesia. Co.id.
1 November 2009. Makassar.

Anonimb. 2009. Proses Kerja Mesin Diesel. http://www. Indoskripsi.com.
1 November. 2009. Makassar.

Anonimc. 2009. Prinsip Kerja Karburator. http://willycar. wordpress. com/modifikasi- mesin- bikin- kenceng- malah- bbm- lebih- irit- stage –i i/. 2 November 2009. Makassar.

Arismunandar. 1994. Motor Bakar Torak. Pradnya Paramita: Jakarta.

Sentanuhady. 2009. Mechanization of Soil Tillage in the Tropics. 41-54.