SIKLUS MESIN EMPAT LANGKAH

Dwi fajar Nugroho

11319811NT15008

ABSTRACT

Technology development in Indonesia gets progress mainly for automotive industry which release technology by brake in innovation more improve at every their result edition It will get costumer interest Foreign company still dominate technology and economy in Indonesia The are foreign company which have the important role in our country In the other side without them we canrsquot enjoy and learn this technology

For this paper the writer want to discuss about four stroke spark ignition engine cycles In the other side we also explain about cycles otto spark ignition enginesurplus and to leak four stroke engine The aim of this paper explain more detail about four stroke engine We can study and substance the sistem

The result of the study shows that a paper can be applied as good Student can be understand the working principle of the four stroke engine Therefor the writer is expected the paper will be useful for student who will learn more about four stroke engine cycles in the paper

BAB I

PENDAHULUAN

11 Latar Belakang

Era globalisasi sekarang ini kita akan banyak menjumpai model alat

transportasi baik roda duaroda tigaroda empat bahkan yang tidak beroda

sekalipun Jika kita mengenal lebih jauh tentang alat transportasi tersebut maka

pasti tidak luput dengan andil dari perkembangan ilmu pengetahuan dan

teknologi Ilmu pengetahuan yang telah banyak diperoleh dari zaman ke zaman

mendasari penciptaan hasil karya inovasi teknologi yang beranekaragam saat ini

Perkembangan yang begitu pesat terjadi di negara-negara maju di dunia

sehingga banyak tercipta berbagai inovasi dari rekayasa teknologi salah satunya

1

dalam bidang mesin transportasi Transportasi sekarang telah berevolusi dan

semakin berkembang dari pada periode waktu yang relatif singkat Dahulu alat

transportasi cenderung bersifat praktis mekanisme mudah dan masih

menggunakan tenaga mekanis secara manual Akan tetapi dengan perkembangan

ilmu dan teknologi tersebut pada saat ini telah banyak kendaraan yang praktis

cepat menggunakan mekanisme yang kompleks dan memanfaatkan tenaga

mekanis yang berasal dari luar misalnya bahan bakar atau listrik Inovasi

teknologi di bidang transportasi ini semakin baik dan tidak ada hentinya selama

manusia dapat berfikir kreatif

Kendaraan roda dua seakan-akan bukan merupakan barang mewah lagi

Masyarakat telah banyak memanfaatkan alat transportasi tersebut dalam kegiatan

kesehariannya Akan tetapi di balik kemudahan pengaplikasian kita sehari-hari di

dalam sistim transportasi kendaraan roda duaataupu roda empat tersebut apabila

kita mencermati lebih dalam maka sebenarnya terdapat dua jenis mekanisme

gerak mesin yang berbeda Kedua jenis mekanisme mesin tersebut yaitu

mekanisme mesin 2-tak (double stroke) dan 4-tak (four stroke) Perbedaan utama

dari kedua jenis mekanisme mesin itu terletak pada langkah gerak piston Melalui

makalah ini saya akan menjelaskan mengenai siklus mesin bensin 4 langkah

12 Rumusan Masalah

Melihat dari latar belakang masalah serta memahami pembahasannya maka

penulis dapat memberikan batasan-batasan pada

1 Pengertian mesin bensin

2 Siklus otto

3 Siklus mesin bensin 4 langkah

4 Keuntungan dan kerugian mesin 4 langkah

2

13 Tujuan

Pembuatan paper ini digunakan untuk melengkapi tugas dari mata kuliah

bahasa indonesia dan juga bertujuan memberikan gambaran informasi dan

menjelaskan mengenai siklus mesin bensin 4 langkah yang terdapat di alat

transportasi pada umumnya Selain itu dari pengkajian ini kita juga akan

menjelaskan tentang siklus otto mesin bensin keuntungan dan kerugian yang

diperoleh dari pengaplikasian mesin dengan siklus 4 langkah tersebut Dengan

demikian kita dapat menambah wawasan dan lebih mengetahui tentang siklus

mesin 4 langkah

14 Ruang Lingkup

Pembatasan masalah pada kajian makalah ini diantaranya

1 Mesin yang dimaksud dalam pembahasan adalah mesin kendaraan dengan

siklus mesin 4 langkah

2 Jenis mesin yang dimaksud dalam pembahasan merupakan mesin berbahan

bakar bensin (premium)

3 Jenis kendaraan yang menjadi fokus kajian topik ini adalah kendaraan yang

komersil digunakan masyarakat pada umumnya

BAB II

PEMBAHASAN

21 Pengertian Mesin Bensin

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai

saat ini Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas

untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga

mekanis Energi atau tenaga panas tersebut diperoleh dari hasil

pembakaranDitinjau dari cara memperoleh tenaga panas mesin kalor dapat

3

dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan

pembakaran luar

Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses

pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang

terjadi berfungsi sebagai fluida kerja Mesin pembakaran dalam umumnya disebut

motor bakar Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas

hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis

Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar

terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida

mesin melalui beberapa dinding pemisah misal ketel uap

Mesin bensin merupakan salah satu jenis motor bakar dalam yang

menggunakan bahan bakar bensin dengan sistem pengapian menggunakan busi

Catatan tambahkansitasinarasi di atas

22 Siklus Otto

Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan

dalam kehidupan manusia Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol

Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto

Secara thermodinamika siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika

yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses

adiabatis (kalor tetap) Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs

temperatur (V) berikut

4

Gambar 11 Diagram p-v siklus otto

Proses yang terjadi adalah

1-2 Kompresi adiabatis

2-3 Pembakaran isokhorik

3-4 Ekspansi langkah kerja adiabatis

4-1 Langkah buang panas isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah

sebagai berikut

1 Proses Kompresi Adiabatis

T2T1 = r^(k-1) p2p1 = r^k ( 12 )

2 Proses Pembakaran Isokhorik

T3 = T2 + (f x Q Cv) p3 = p2 ( T3 T2) ( 13 )

3 Proses Ekspansi Langkah Kerja

T4T3 = r^(1-k) p4p3 = r^(-k) (14 )

5

4 Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)] ( 15 )

5 Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W (V1 ndash V2) ( 16 )

6 Daya Indikasi Motor

Pe = pme n i (V1-V2) z ( 17 )

Dimana parameter ndash parameternya adalah

p = Tekanan gas (Kgm^3)

T = Temperatur gas (K Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 ndash V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kjkg K)

k = Rasio panas jenis gas (CpCv)

f = Rasio bahan bakar udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kjkg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali i=1 untuk 2 tak dan i=05 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

Catatan setiaprumusdiatasdiberinomerurut

6

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

dalam bidang mesin transportasi Transportasi sekarang telah berevolusi dan

semakin berkembang dari pada periode waktu yang relatif singkat Dahulu alat

transportasi cenderung bersifat praktis mekanisme mudah dan masih

menggunakan tenaga mekanis secara manual Akan tetapi dengan perkembangan

ilmu dan teknologi tersebut pada saat ini telah banyak kendaraan yang praktis

cepat menggunakan mekanisme yang kompleks dan memanfaatkan tenaga

mekanis yang berasal dari luar misalnya bahan bakar atau listrik Inovasi

teknologi di bidang transportasi ini semakin baik dan tidak ada hentinya selama

manusia dapat berfikir kreatif

Kendaraan roda dua seakan-akan bukan merupakan barang mewah lagi

Masyarakat telah banyak memanfaatkan alat transportasi tersebut dalam kegiatan

kesehariannya Akan tetapi di balik kemudahan pengaplikasian kita sehari-hari di

dalam sistim transportasi kendaraan roda duaataupu roda empat tersebut apabila

kita mencermati lebih dalam maka sebenarnya terdapat dua jenis mekanisme

gerak mesin yang berbeda Kedua jenis mekanisme mesin tersebut yaitu

mekanisme mesin 2-tak (double stroke) dan 4-tak (four stroke) Perbedaan utama

dari kedua jenis mekanisme mesin itu terletak pada langkah gerak piston Melalui

makalah ini saya akan menjelaskan mengenai siklus mesin bensin 4 langkah

12 Rumusan Masalah

Melihat dari latar belakang masalah serta memahami pembahasannya maka

penulis dapat memberikan batasan-batasan pada

1 Pengertian mesin bensin

2 Siklus otto

3 Siklus mesin bensin 4 langkah

4 Keuntungan dan kerugian mesin 4 langkah

2

13 Tujuan

Pembuatan paper ini digunakan untuk melengkapi tugas dari mata kuliah

bahasa indonesia dan juga bertujuan memberikan gambaran informasi dan

menjelaskan mengenai siklus mesin bensin 4 langkah yang terdapat di alat

transportasi pada umumnya Selain itu dari pengkajian ini kita juga akan

menjelaskan tentang siklus otto mesin bensin keuntungan dan kerugian yang

diperoleh dari pengaplikasian mesin dengan siklus 4 langkah tersebut Dengan

demikian kita dapat menambah wawasan dan lebih mengetahui tentang siklus

mesin 4 langkah

14 Ruang Lingkup

Pembatasan masalah pada kajian makalah ini diantaranya

1 Mesin yang dimaksud dalam pembahasan adalah mesin kendaraan dengan

siklus mesin 4 langkah

2 Jenis mesin yang dimaksud dalam pembahasan merupakan mesin berbahan

bakar bensin (premium)

3 Jenis kendaraan yang menjadi fokus kajian topik ini adalah kendaraan yang

komersil digunakan masyarakat pada umumnya

BAB II

PEMBAHASAN

21 Pengertian Mesin Bensin

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai

saat ini Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas

untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga

mekanis Energi atau tenaga panas tersebut diperoleh dari hasil

pembakaranDitinjau dari cara memperoleh tenaga panas mesin kalor dapat

3

dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan

pembakaran luar

Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses

pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang

terjadi berfungsi sebagai fluida kerja Mesin pembakaran dalam umumnya disebut

motor bakar Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas

hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis

Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar

terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida

mesin melalui beberapa dinding pemisah misal ketel uap

Mesin bensin merupakan salah satu jenis motor bakar dalam yang

menggunakan bahan bakar bensin dengan sistem pengapian menggunakan busi

Catatan tambahkansitasinarasi di atas

22 Siklus Otto

Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan

dalam kehidupan manusia Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol

Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto

Secara thermodinamika siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika

yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses

adiabatis (kalor tetap) Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs

temperatur (V) berikut

4

Gambar 11 Diagram p-v siklus otto

Proses yang terjadi adalah

1-2 Kompresi adiabatis

2-3 Pembakaran isokhorik

3-4 Ekspansi langkah kerja adiabatis

4-1 Langkah buang panas isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah

sebagai berikut

1 Proses Kompresi Adiabatis

T2T1 = r^(k-1) p2p1 = r^k ( 12 )

2 Proses Pembakaran Isokhorik

T3 = T2 + (f x Q Cv) p3 = p2 ( T3 T2) ( 13 )

3 Proses Ekspansi Langkah Kerja

T4T3 = r^(1-k) p4p3 = r^(-k) (14 )

5

4 Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)] ( 15 )

5 Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W (V1 ndash V2) ( 16 )

6 Daya Indikasi Motor

Pe = pme n i (V1-V2) z ( 17 )

Dimana parameter ndash parameternya adalah

p = Tekanan gas (Kgm^3)

T = Temperatur gas (K Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 ndash V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kjkg K)

k = Rasio panas jenis gas (CpCv)

f = Rasio bahan bakar udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kjkg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali i=1 untuk 2 tak dan i=05 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

Catatan setiaprumusdiatasdiberinomerurut

6

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

13 Tujuan

Pembuatan paper ini digunakan untuk melengkapi tugas dari mata kuliah

bahasa indonesia dan juga bertujuan memberikan gambaran informasi dan

menjelaskan mengenai siklus mesin bensin 4 langkah yang terdapat di alat

transportasi pada umumnya Selain itu dari pengkajian ini kita juga akan

menjelaskan tentang siklus otto mesin bensin keuntungan dan kerugian yang

diperoleh dari pengaplikasian mesin dengan siklus 4 langkah tersebut Dengan

demikian kita dapat menambah wawasan dan lebih mengetahui tentang siklus

mesin 4 langkah

14 Ruang Lingkup

Pembatasan masalah pada kajian makalah ini diantaranya

1 Mesin yang dimaksud dalam pembahasan adalah mesin kendaraan dengan

siklus mesin 4 langkah

2 Jenis mesin yang dimaksud dalam pembahasan merupakan mesin berbahan

bakar bensin (premium)

3 Jenis kendaraan yang menjadi fokus kajian topik ini adalah kendaraan yang

komersil digunakan masyarakat pada umumnya

BAB II

PEMBAHASAN

21 Pengertian Mesin Bensin

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai

saat ini Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas

untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga

mekanis Energi atau tenaga panas tersebut diperoleh dari hasil

pembakaranDitinjau dari cara memperoleh tenaga panas mesin kalor dapat

3

dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan

pembakaran luar

Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses

pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang

terjadi berfungsi sebagai fluida kerja Mesin pembakaran dalam umumnya disebut

motor bakar Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas

hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis

Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar

terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida

mesin melalui beberapa dinding pemisah misal ketel uap

Mesin bensin merupakan salah satu jenis motor bakar dalam yang

menggunakan bahan bakar bensin dengan sistem pengapian menggunakan busi

Catatan tambahkansitasinarasi di atas

22 Siklus Otto

Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan

dalam kehidupan manusia Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol

Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto

Secara thermodinamika siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika

yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses

adiabatis (kalor tetap) Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs

temperatur (V) berikut

4

Gambar 11 Diagram p-v siklus otto

Proses yang terjadi adalah

1-2 Kompresi adiabatis

2-3 Pembakaran isokhorik

3-4 Ekspansi langkah kerja adiabatis

4-1 Langkah buang panas isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah

sebagai berikut

1 Proses Kompresi Adiabatis

T2T1 = r^(k-1) p2p1 = r^k ( 12 )

2 Proses Pembakaran Isokhorik

T3 = T2 + (f x Q Cv) p3 = p2 ( T3 T2) ( 13 )

3 Proses Ekspansi Langkah Kerja

T4T3 = r^(1-k) p4p3 = r^(-k) (14 )

5

4 Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)] ( 15 )

5 Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W (V1 ndash V2) ( 16 )

6 Daya Indikasi Motor

Pe = pme n i (V1-V2) z ( 17 )

Dimana parameter ndash parameternya adalah

p = Tekanan gas (Kgm^3)

T = Temperatur gas (K Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 ndash V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kjkg K)

k = Rasio panas jenis gas (CpCv)

f = Rasio bahan bakar udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kjkg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali i=1 untuk 2 tak dan i=05 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

Catatan setiaprumusdiatasdiberinomerurut

6

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan

pembakaran luar

Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses

pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang

terjadi berfungsi sebagai fluida kerja Mesin pembakaran dalam umumnya disebut

motor bakar Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas

hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis

Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar

terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida

mesin melalui beberapa dinding pemisah misal ketel uap

Mesin bensin merupakan salah satu jenis motor bakar dalam yang

menggunakan bahan bakar bensin dengan sistem pengapian menggunakan busi

Catatan tambahkansitasinarasi di atas

22 Siklus Otto

Siklus Otto adalah siklus thermodinamika yang paling banyak digunakan

dalam kehidupan manusia Mobil dan sepeda motor berbahan bakar bensin (Petrol

Fuel) adalah contoh penerapan dari sebuah siklus Otto

Secara thermodinamika siklus ini memiliki 4 buah proses thermodinamika

yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses

adiabatis (kalor tetap) Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs

temperatur (V) berikut

4

Gambar 11 Diagram p-v siklus otto

Proses yang terjadi adalah

1-2 Kompresi adiabatis

2-3 Pembakaran isokhorik

3-4 Ekspansi langkah kerja adiabatis

4-1 Langkah buang panas isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah

sebagai berikut

1 Proses Kompresi Adiabatis

T2T1 = r^(k-1) p2p1 = r^k ( 12 )

2 Proses Pembakaran Isokhorik

T3 = T2 + (f x Q Cv) p3 = p2 ( T3 T2) ( 13 )

3 Proses Ekspansi Langkah Kerja

T4T3 = r^(1-k) p4p3 = r^(-k) (14 )

5

4 Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)] ( 15 )

5 Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W (V1 ndash V2) ( 16 )

6 Daya Indikasi Motor

Pe = pme n i (V1-V2) z ( 17 )

Dimana parameter ndash parameternya adalah

p = Tekanan gas (Kgm^3)

T = Temperatur gas (K Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 ndash V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kjkg K)

k = Rasio panas jenis gas (CpCv)

f = Rasio bahan bakar udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kjkg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali i=1 untuk 2 tak dan i=05 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

Catatan setiaprumusdiatasdiberinomerurut

6

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

Gambar 11 Diagram p-v siklus otto

Proses yang terjadi adalah

1-2 Kompresi adiabatis

2-3 Pembakaran isokhorik

3-4 Ekspansi langkah kerja adiabatis

4-1 Langkah buang panas isokhorik

Beberapa rumus yang digunakan untuk menganalisa sebuah siklus Otto adalah

sebagai berikut

1 Proses Kompresi Adiabatis

T2T1 = r^(k-1) p2p1 = r^k ( 12 )

2 Proses Pembakaran Isokhorik

T3 = T2 + (f x Q Cv) p3 = p2 ( T3 T2) ( 13 )

3 Proses Ekspansi Langkah Kerja

T4T3 = r^(1-k) p4p3 = r^(-k) (14 )

5

4 Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)] ( 15 )

5 Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W (V1 ndash V2) ( 16 )

6 Daya Indikasi Motor

Pe = pme n i (V1-V2) z ( 17 )

Dimana parameter ndash parameternya adalah

p = Tekanan gas (Kgm^3)

T = Temperatur gas (K Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 ndash V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kjkg K)

k = Rasio panas jenis gas (CpCv)

f = Rasio bahan bakar udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kjkg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali i=1 untuk 2 tak dan i=05 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

Catatan setiaprumusdiatasdiberinomerurut

6

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

4 Kerja Siklus

W = Cv [(T3 - T2) - (T4 - T1)] ( 15 )

5 Tekanan Efektif Rata-rata (Mean Effective Pressure)

pme = W (V1 ndash V2) ( 16 )

6 Daya Indikasi Motor

Pe = pme n i (V1-V2) z ( 17 )

Dimana parameter ndash parameternya adalah

p = Tekanan gas (Kgm^3)

T = Temperatur gas (K Kelvin)

V = Volume gas (m^3)

r = Rasio kompresi (V1 ndash V2)

Cv = Panas jenis gas pada volume tetap ( kjkg K)

k = Rasio panas jenis gas (CpCv)

f = Rasio bahan bakar udara

Q = Nilai panas bahan bakar (kjkg)

W = Kerja (Joule)

n = Putaran mesin per detik (rps)

i = Index pengali i=1 untuk 2 tak dan i=05 untuk 4 tak

z = Jumlah silinder

P = Daya ( Watt )

Catatan setiaprumusdiatasdiberinomerurut

6

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

23 Prinsip Kerja Mesin Bensin 4 Langkah

Menurut Course ndash Anglin (1993116-118) gerakan di dalam mesin

pembakaran api dapat dibagi menjadi empat bagian Masing-masing bagian terdiri

dari sebuah langkah piston Pergerakan piston dari BDC ke TDC atau dari TDC

keBDC Keseluruhan siklus dari kejadian di dalamsilinder mesin memerlukan

empat langkah piston Itu adalah pemasukan kompresi tenagadan pembuangan

Poros engkol melakukan dua kali putaran untuk melakukan empat gerakan piston

Ini membuat mesin dengan siklus empat langkah Ini sering disebut empat

langkah atau empat siklus mesin

1 Langkah pemasukan

Selama langkah pemasukan dalam mesin penyalaan api piston bergerak

ke bawah Katup pemasukan terbuka Campuran bahan bakar udara terhisap ke

intake manifold dan masuk ke dalam silinder Sistem bahan bakar akan mensuplai

campuran

Gambar 21 Sikluspemasukan

7

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

2 LangkahKompresi

Setelah piston melewati titik mati bawah piston mulai bergerak ke atas

Kedua katup tertutup Piston bergerak ke atas menekan campuran bahan bakar

udara kedalam ruang yang sangat kecil diantara permukaan atas piston dan kepala

silinder Ruang ini adalah ruang pembakaran Campuran dimampatkan hingga 18

atau kurang dari volume yang semula Hal ini seperti memampatkan 1 literudara

dan pemerahan kedalam setengah cangkir Jumlah campuran yang dimampatkan

adalah perbandingan kompresi Perbandingan kompresi adalah perbandingan

antara volume asli dan volume yg dimampatkan didalam ruang bakar Jika

campuran dimampatkan sampai 18 dari volume asliny kemudian perbandingan

kompresinya adalah 8 1

Gambar 22 Sikluskompresi

3 Langkah usahatenaga

Sampai piston mendekati titik mati atas di akhir langkah kompresi sistem

kelistrikan akan memercikan api pada busi Panas dari busi pengapian dimasukkan

pada campuran bahan bakar udara yang dimampatkan Kemudian campuran bahan

8

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

bakar udara terbakar dengan cepat menghasilkan temperatur yang tinggi sampai

6000 L F (3316 L C) Temperatur yang tinggi ini disebabkan oleh tekanan yang

sangat tinggi yang mana akan mendorong piton dari atas ke bawah Batang

penghubung membawa gaya ke poros engkol yang mana akan dipindahkan ke

roda- roda penggerak

Gambar 23 Siklus tenaga

4 Langkah pembuangan

Piston akan mendekati titik mati bawah pada langkah tenaga katup

pengeluaran terbuka Setelah melewati titik mati bawah piston bergerak ke atas

kembali Gas sisa pembakaran keluar melalui saluran keluar saat terbuka Selama

piston mendekati titik mati atas katup masuk terbuka Ketika piston

meninggalkan titik mati atas dan mulai tutun lagi katup pengeluaran tertutup

Dilain pihak langkah pemasukan dimulai dan keseluruhan siklus pemasukan

kompresitenaga dan pembuangan ini berlangsung secara terus menerus pada

semua silinder mesin selama mesin bekerja

9

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

Gambar 24 Siklus pembuangan

24 Keuntungan dan Kerugian Mesin 4 langkah

a Keuntungan mesin empat langkah

1 Efisiensi volumetric besar karena waktu lebih panjang setiap proses

dilakukan dengan satu langkah torak

2 Efisiensi thermal tinggi

3 Pendinginan lebih ringan

4 Dibuat bila diutamakan untuk efisiensi tinggi misal pada mobil pesawat

terbang traktor dsb

b Kerugian mesin empat langkah

1 Terdapat katup-katup dan mekanismenya sehingga besar berat mahal dan

perawatannya lebih rumit

2 Putaran kurang uniform maka diperlukan roda daya yang lebih berat

3 Tenaga yang dihasilkan kecil

4 Getaran yang ditimbulkan dari sistem lebih besar

10

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11

BAB III

PENUTUP

31 Kesimpulan

Satu siklus mesin bensin empat langkah diselesaikan dengan

Catatan Kesimpulanydiringkasmenjadi 3 ndash 4 baris

32 Saran

Saya sebagai penulis berharap agar paper ini bisa berguna dan bermanfaat

bagi pembaca yang ingin mempelajari siklus mesin bensin empat langkah Saya

menyadari bahwa penyusunan paper ini banyak kesalahan dan kekurangannya

oleh karena itu kritik dan saran yang mendukung sangat saya harapkan

DAFTAR PUSTAKA

Course William H amp Anglin Donald L Automotive mechanicstenth editionMc

Graw HillSingapore

httpeduclopediablogspotcom201107beginilah-cara-kerja-dari-mesin-4-

takhtml [ 15 November 2013 ]

httpzhuzhi1234567blogspotcom201212makalah-mesin-bensinhtm [15

November 2013]

httpfandyaridhablogspotcom201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-

padahtml201304perbedaan-mesin-2-tak-dan-4-tak-padaht [18 November

2013]

http17racingwordpresscomengineering-knowledgethermodinamika-siklus-

otto [20 November 2013 ]

11