Terminology Pada Engine

Catatan piper comex kali ini membahas mengenai terminology umum yang biasa digunakan untuk menjelaskan fungsi dari engine maupun cara kerja dari sebuah engine.

1. Laws of mechanics: Istilah "laws of mechanics" atau hukum mekanik, menjelaskan mengenai pergerakan dari sebuah objek dan efek dari pergerakan objek tersebut.
2. Friction: Friction atau gesekan, adalah sesuatu yang menghambat pergerakan antara dua permukaan yang saling bersentuhan satu dengan lainnya. Friction mengakibatkan panas. Friction dan panas yang berlebihan adalah faktor terbesar yang menyebakan keausan dan kerusakan pada komponen engine.
3. Inertia: Inertia adalah kecenderungan pergerakkan dari suatu benda yang diam atau benda yang sedang bergerak dibuat menjadi diam.
4. Force: Force atau gaya adalah definisi dari sebuah dorongan atau tarikan awal, akhir atau perubahan gerak dari suatu benda. Engine menggunakan force untuk mengatasi inertia dan friction.
5. Pressure: Pressure atau tekanan adalah suatu ukuran dari force yang menekan per luas area. (P=F/A). Ada tiga cara untuk menciptakan pressure: menaikkan temperatur, mengurangi volume dan menghambat aliran. Beberapa sistem dan komponen dari "internal combustion engine" beroperasi dibawah atau membangkitkan tekanan spesifik. Pengetahuan dan pengukuran tekanan spesifik pada engine dapat menyediakan informasi yang baik mengenai kesehatan engine secara keseluruhan.
6. Power Output Terms: Tenaga engine menjelaskan keselarasan antara kualitas maupun jumlah dari karakteristik yang dapat dipercaya.
7. Torque: Torque atau torsi adalah efek putaran atau puntiran dari kombinasi gaya dengan gaya inertia yang menahan pergerakan. Torque juga adalah suatu ukuran dari kapasitas beban yang dapat dipikul oleh engine. Rumus dari Torque adalah: Torque (lb.ft) = (5252 * hp) : rpm. Semakin besar torque, semakin besar juga output kerja dari engine yang disediakan.
8. Torque rise: Torque rise adalah Kenaikkan dari torque yang terjadi ketika engine mengalami "lugged down" dari rpm rated. Kenaikkan torque ini terjadi hingga kenaikkan rpm tertentu, setelah itu torque turun secara mendadak. Torque maksimum dari engine disebut dengan "peak torque". Rumus untuk torque rise adalah: (rated torque - peak torque)/ peak torque * 100%.
9. Horse power: Horse power menjelaskan besarnya output kerja engine yang berhubungan dengan waktu, atau rata-rata kerja yang dihasilkan. Brake horse power adalah ketersediaan tenaga yang digunakan untuk kerja pada flywheel. Brake horse power adalah lebih kecil dari horse power sesungguhnya karena adanya energi yang digunakan untuk menggerakkan komponen engine. Rumus dari hose power adalah: rpm * torque (N.m) : 5252
10. Heat: Heat atau panas adalah bentuk dari energi yang dihasilkan oleh pembakaran. Energi panas dirubah menjadi energi mekanis oleh piston dan komponen engine lainnya untuk menghasilkan tenaga yang sesuai untuk kerja.
11. Bore: Bore adalah diameter dalam dari ukuran cylinder dalam satuan inches atau millimeter.
12. Stroke: Stroke adalah jarak langkah piston dari TDC ke BDC. Panjang dari stroke ditentukan oleh desain crankshaft. Stroke yang lebih panjang dapat menarik udara lebih banyak kedalam cylinder yang dapat menghasilkan tenaga yang lebih selama pembakaran.
13. Displacement: Displacement adalah volume total dari udara diatas piston yang bergerak dari BDC ke TDC. Secara umum, semakin tinggi displacement, semakin besar tenaga engine. Rumus untuk displacement adalah: Bore * Stroke * (luas alas * tinggi).
14. Compression Ratio: Compression ratio menjelaskan seberapa banyak udara yang dapat dikompres. Compression ratio adalah perbandingan antara volume dari combustion chamber saat piston posisi BDC dengan volume didalam cylinder saat piston posisi TDC. Rumus untuk compression ratio adalah: BDC volume / TDC volume.

Bore, stroke dan compression ratio adalah satu kesatuan desain pada suatu engine untuk menyediakan maksimum tenaga yang dihasilkan.

Demikian beberapa terminology pada engine yang sudah piper comex bahas, apabila masih ada beberapa istilah lain yang belum disinggung silahkan tuangkan dalam kolom komentar.
Terima kasih.

Read More

Apa itu Air-Fuel Ratio

Berapakah perbandingan udara dan bahan bakar agar terjadi pembakaran yang sempurna ? Setiap bahan bakar mempunyai karakteristik tersendiri. Antara bahan bakar bensin, diesel, metanol maupun lainnya memerlukan perbandingan udara-bahan bakar yang berbeda satu sama lainnya.

Campuran antara udara dan bahan bakar dinamai dengan "campuran" saja, sedangkan perbandingan berat udara (G_ud) dengan berat bahan bakar (G_bb) dalam campuran itu disebut dengan "perbandingan campuran" atau "perbandingan udara-bahan bakar" (Air-Fuel Ratio), yaitu: G_ud/G_bb. Dalam proses pembakaran sempurna bahan bakar hydrocarbon, C akan terbakar menjadi CO₂ dan H akan menjadi H₂O. Maka perbandingan dari berat minimum udara terhadap berat bahan bakar disebut dengan "perbandingan campuran teoritis". Sedangkan "perbandingan campuran" terhadap "perbandingan campuran teoritis" inilah yang dinamai dengan "factor kelebihan udara" atau "perbandingan kelebihan udara" atau "Exces Air-Fuel Ratio", dapat kita sederhanakan menjadi:

Excess air-fuel ratio = (perbandingan campuran) : (perbandingan campuran teoritis),
Sehingga dapat ditulis dengan formula:
Excess air-fuel ratio = (G_ud/G_bb) : (G_ud/G_bb teoritis)

Jika excess air-fuel ratio nilainya kecil, maka ini berarti bahwa bahan bakar yang dipakai terlalu banyak, atau kekurangan udara. Batas terendah nilai excess air-fuel ratio ditentukan oleh batas asapnya. Hal tersebut tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan. Jadi batas terendah excess air fuel ratio dapat berbeda beda, tetapi boleh dikatakan tidak pernah lebih rendah dari 1,1. Maka meskipun terdapat udara berlebihan, tetapi asap hitam juga masih bisa terjadi hal tersebut menunjukkan bahwa pencampuran dengan pusaran didalam ruang bakar tidak dapat berlangsung dengan baik.

Nilai perbandingan campuran teoritis

Misalkan bahan bakar yang digunakan adalah senyawa hydrocarbon yang diketahui data datanya sebagai berikut:

• 86% beratnya adalah carbon / C
• 14% beratnya adalah hydrocarbon / 2H₂ .
• Berat atom C adalah 12,011 g/mol
• Berat atom H adalah 1,008 g/mol. (lihat tabel periodic).

Persamaan pembakarannya adalah:

• C + O₂ = CO₂
  
• 2H₂ + O₂ = 2H₂O
  

Ini artinya bahwa untuk membakar 12,011 g Carbon diperlukan 1 mol O₂, dan untuk membakar 4,032 g (2 x 1,008 x 2) Hydrocarbon diperlukan 1 mol O₂.
Volume setiap 1 mol gas apapun pada kondisi 0ºC (273 K) dan 760 mm Hg (1 atm / sea level) adalah 22,41 Liter.

Udara terdiri atas 21% volume O₂ dan 79% volume N₂, lainnya 1%. Maka volume minimum udara yang diperlukan untuk membakar sempurna bahan bakar tersebut diatas adalah:

(komposisi atom C : berat atom C) x volume setiap 1 kmol gas x (voleme udara total : volume oksigen), menjadi: ((0,86/12,011) +( 0,14/4,032)) x 22,41x 100/21 = 11,35 .

Oleh karena berat 1 liter udara setara dengan 1.293 g, maka perbandingan campuran teoritis udara-bahan bakar menjadi: 11,35 x 1,293 = 14,68 g udara/g bahan bakar, artinya secara teoritis untuk membakar 1 g bahan bakar secara sempurna diperlukan 14,68 g udara, atau secara teoritis 1 gram bahan bakar memerlukan 14,68 gram udara agar bisa terbakar secara sempurna.

Lalu berapakah volume (liter) udara yang diperlukan untuk membakar secara sempurna 1 gram bahan bakar ?

Diketahui (dari table periodik) bahwa:
Berat atom N₂ adalah 14 g/mol
Berat atom O₂ adalah 16 g/mol
Sehingga massa relative dari udara (Mr air) dapat kita hitung sebagai berikut:
Mr air = komposisi N₂ + komposisi O₂
Mr air = 79% N₂ + 21% O₂
Mr air = (0,79 x 14 x 2) + (0,21 x 16 x 2)
Mr air = 22,12 + 6,72 = 28,84 g/mol

Setelah massa relative dari udara tersebut sudah kita ketahui sebesar 28,84 g/mol, maka kita dapat mencari volume udara dengan berat 14,68 gram dengan formula:

Volume udara = (Berat udara x 1 mol gas) : massa relatif udara
Volume udara = (14,68 g x 22,41 l) : 28,84 g/mol = 11,4 liter, atau dibulatkan sekitar 12 liter.

Read More

Gear Ratio Planetary Gear System

Untuk menghitung gear ratio / reduction ratio pada planetary gear system formula nya berbeda dengan cara menghitung gear ratio pada gear tanpa planetary.

Planetary gear system dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Single stage planetary gear system
2. Double stage planetary gear system

Yang akan kita bahas sekarang adalah mencari reduction ratio untuk single stage planetary gear system. Perhatikan gambar disamping, gambar tersebut adalah gambar planetary gear system yang hanya menggunakan satu buah planet pinion penghubung antara sun gear dengan ring gear. Karena hanya menggunakan satu buah planet pinion maka disebut dengan single stage planetary gear system. Artinya putaran dari sun gear (input) menuju ke ring gear (output) hanya direduksi satu kali (single stage).

Formula untuk menghitung reduction ratio nya adalah:
(S x Ns) + (R x Nr) = (S + R) x Nc
Dimana:
S = Jumlah gigi Sun Gear
R = Jumlah gigi Ring Gear
Ns = Jumlah putaran Sun Gear
Nr = Jumlah putaran Ring Gear
Nc = Jumlah putaran Carrier

Untuk menentukan kemana arah putaran dan besarnya putaran output pada single stage planetary gear system dapat dilihat pada gambar berikut:

a. Apabila Carrier ditahan
Apabila Sun Gear sebagai input berputar kekanan, kemudian Cariier ditahan. Maka Ring Gear sebagai output akan berputar berlawanan (ke-kiri / negative) dengan jumlah putaran lebih kecil dari pada Sun Gear. Selain menggunakan formula diatas, hubungan antara kecepatan putaran Sun Gear terhadap kecepatan putaran Ring Gear nya dapat ditulis dengan persamaan berikut ini:
Sun Gear Speed : Ring Gear Speed = Ring Gear Teeth : Sun Gear Teeth , atau:
Ns : Nr = R : S


b. Apabila Ring Gear ditahan

Apabila Sun Gear sebagi input berputar kekanan, kemudian Ring Gear ditahan. Maka Carrier akan berputar searah sun gear dengan jumlah putaran lebih kecil dari Sun Gear.

Hubungan antara kecepatan putaran Sun Gear terhadap kecepatan putaran Planet Carrier dapat ditulis dengan persamaan berikut ini:
Sun Gear Speed : Carrier speed = (Ring gear teeth + Sun gear teeth) : Sun gear teeth, atau: Ns : Nc = (R + S) : S


c. Apabila Sun Gear ditahan
Sun Gear dapat ditahan jika kondisi Ring Gear dan Planet Carrier diijinkan untuk berputar. Pada kasus ini Ring Gear dan Planet Carrier akan berputar dengan arah yang sama dengan kecepatan putaran Ring Gear lebih tinggi dari pada kecepatan putaran Carrier.
Hubungan antara kecepatan putaran Ring Gear dengan kecepatan putaran Planet Carrier dapat ditulis dengan persamaan berikut ini:
Ring gear speed : Carrier speed = (Ring gear teeth + Sun gear teeth) : Ring gear teeth, atau : Nr : Nc = (R + S) : R

Apabila susunan planetary gear yang dipasang pada mesin hanya terdiri dari satu set planetary gear system seperti pada komponen final drive, maka formula a, b, atau c dapat digunakan. Tetapi apabila susunan planetary gear yang dipasang pada mesin terdiri dari beberapa planetary gear seperti pada torque flow transmission, maka sebaiknya menggunakan rumus dasar (S x Ns) + (R x Nr) = (S + R) x Nc. Silahkan dibuktikan dengan mencoba menghitung reduction ratio pada beberapa komponen mesin yang ada.

Read More

Apa itu Gear Ratio

Sebelum kita membahas apa itu gear ratio mari kita perhatikan dulu gambar berikut.
Kalau kita amati gambar dua buah gear yang disusun sedemikian rupa tersebut, apabila gear yang satu diputar maka gear satunya akan ikut berputar, tetapi karena ukuran gearnya berbeda maka akan terjadi jumlah putaran yang berbeda juga.

Dengan demikian Gear ratio/Reduction ratio dapat kita definisikan sebagai perbandingan antara jumlah putaran yang dihasilkan oleh gear input (drive gear) terhadap jumlah putaran gear output (driven gear) yang berbeda ukuran. Contoh, jika gear input berputar sebanyak 3 putaran, sedangkan gear output berputar sebanyak 1 putaran, maka gear rationya adalah 3:1. Artinya jumlah putaran gear output "direduksi" sebanyak 3 kali, sehingga putaran gear output "berkurang" sebanyak 3 kali putaran gear input.

Formula yang dapat digunakan untuk mengitung gear ratio antara dua buah gear, adalah:
N1 x Z1 = N2x Z2

Dimana:
N1 = Jumlah putaran gear input
Z1 = Jumlah teeth gear input
N2 = Jumlah putaran gear output
Z2 = Jumlah teeth gear output

Contoh perhitungan, apabila diketahui jumlah teeth pada gear input (Z1) = 25 teeth, jumlah teeth gear output (Z2) = 100 teeth dan putaran gear input (N1) diputar sebanyak 100 putaran. Berapakah gear rationya ?

Jawab:
N1 x Z1 = N2 x Z2
100 x 25 = N2 x 100
25000 = N2 x 100
N2 = 2500 : 100
N2 = 25
Sehingga gear rationya kita dapatkan N1 : N2 = 100 : 25 = 4 : 1, atau bisa juga dituls 4 nya saja.

Contoh diatas adalah untuk susunan dua buah gear saja, sekarang bagaimana kalau gear yang disusun lebih dari dua buah ?
Formula yang digunakan untuk mencari gear ratio antara gear yang lebih dari dua adalah:
N2 = N1 x (Z1:Z2) x (Z3:Z4)

Contoh perhitungan, berapakah gear ratio untuk 4 buah gear yang disusun sedemikian rupa dengan diketahui:
Z1 = 12 teeth
Z2 = 45 teeth
Z3 = 12 teeth
Z4 = 55 teeth
N1 = 100 putaran

Jawab:
N2 = N1 x (Z1:Z2) x (Z3:Z4)
N2 = 100 x (12:45) x (12:55)
N2 = 100 x 0.267 x 0.218
N2 = 5.821

Setelah putaran gear diketahui, maka gear rationya adalah = N1 : N2 = 100 : 5,821 = 17,179 :1, atau 17,2 : 1 atau ditulis 17,2 saja.

Demikian cara mencari gear ratio untuk gear yang tidak menggunakan planetary gear, ingin tahu bagaimana mencari gear ratio untuk planetary gear, lihat caranya disini.

Read More

Apa itu Horse Power

Sebelum membahas apa itu horse power, mari kita bahas terlebih dahulu apa itu kerja dan tenaga.
Secara umum, ketika ada sebuah benda diam digerakkan/dipindahkan pada jarak (distance) tertentu dengan menggunakan gaya (force) tertentu pula, maka hasil dari kedua hal tersebut (jarak dan gaya) dinamakan dengan “kerja” (work).
Dari keterangan tersebut, kerja dapat didefinisikan melalui formula berikut ini:
Kerja = Gaya x Jarak
W = F x D

dimana:
W = Work
F = Force
D = Distance

Sedangkan ketika "waktu" (time) dikenakan atau diperhitungkan pada suatu kerja, maka hal ini dinamakan dengan “tenaga” atau sering disebut juga dengan “power”. Sebuah mesin dengan tenaga yang besar dapat melakukan kerja dalam waktu yang singkat, sebaliknya sebuah mesin dengan tenaga yang kecil dapat melakukan kerja tersebut dengan waktu yang lebih panjang.

Tenaga dapat diformulasikan sebagai berikut:
Tenaga = Kerja : Waktu
P = W : t
P = F x D / t
Dimana:
P = Power
t = Time

Sekarang mari kita hubungkan dengan istilah horsepower. Dalam bahasa Indonesia "horse power" berarti “tenaga kuda atau daya kuda”. Istilah horsepower sendiri pertama kali dikemukakan oleh seorang insinyur yang bernama James Watt (1736-1819). Ia cukup terkenal dalam bidang pengembangan mesin uap (steam engine). Pada tahun 1782 Ia melakukan suatu uji coba terhadap seekor kuda pony yang bekerja untuk mengangkut batubara pada sebuah pertambangan. James Watt memilki keinginan untuk mengetahui berapa besarnya kekuatan yang dimilki oleh kuda tersebut. Dari hasil uji coba ternyata diketahui bahwa rata-rata seekor kuda pony mampu mengangkut beban seberat 22.000 foot-pound dalam setiap satu menit. Kemudian Ia menaikkan lagi angka tersebut hingga 50%, dan menetapkan bahwa besarnya ukuran 1 “tenaga kuda” (“horsepower“) adalah 33.000 foot-pound dalam satu menit. Hasil ketetapan tersebut hingga saat ini masih digunakan untuk menentukan standar dari sebuah kemampuan suatu alat (misal: truck, bus, mobil, dan lain-lain).

Dari ilustrasi gambar diatas, dapat dikatakan bahwa seekor kuda akan mengeluarkan tenaga sebesar 1 horse power untuk dapat menarik beban seberat 33.000 ponds setinggi 1 feet dalam waktu 1 menit, atau dengan beban seberat 330 pounds dapat ditarik setinggi 100 feet dalam waktu 1 menit.

Sampai saat ini standar satuan Hp (horse power) digunakan pada system imperial (Britis). Sedangkan untuk system metric, digunakan satuan PS (Jerman : pferde starke = horse strength)) . Satuan PS inilah yang paling umum digunakan.

Horse power menurut standar British sama dengan yang telah dikemukakan oleh James Watt. Berikut ini adalah satuan horse power menurut British horse power.

1 HP = 33.000 ft.lb/ min
1 HP = 550 ft.lb/ sec
1 HP = 550 x 0,3048 x 0,4536 m.kg/ sec
1 HP = 76,04 kg.m/ sec
1 HP = 76,04 x 9,81 kg.m2/ s3
1 HP = 745,69 Watt

Dimana:
1 menit = 60 detik (s)
1 ft. = 0,3048 m
1 lb. = 0,4536 kg
g = 9,81 m/s2
1 W = 1 j/s = 1 n/s = 1 (kg.m/s2).(m/s)

Sedangkan horse power menurut standar Metric horse power, diartikan sebagai berikut:
1 PS adalah gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan benda seberat 75 kg sejauh 1 meter dalam waktu 1 detik.
1 PS = 75 kg.m/s
1 PS = 735,5 W

British horse power digunakan di negara Inggris dan persemakmurannya, sedangkan Metric horse power diawali penggunaannya di negara Jerman pada abad ke 19 dan menjadi populer hingga menyebar keseluruh kawasan Eropa dan Asia.
Beberapa variasi satuan digunakan untuk mengartikan definisi dari Metric horse power ini, diantaranya:
pk = paarden kracht (Belanda)
hk = hastkraft (Swedia)
hv = hevosvoima (Finlandia)
dk = daya kuda (Indonesia)
Yang kesemuanya, berarti "horse power" dalam bahasa Inggris. Satuan-satuan tersebut mempunyai besaran yang sama dengan PS.

Read More

Siklus 2-Langkah Motor Bakar Piston

Setelah pada pada postingan sebelumnya sudah kita bahas mengenai siklus 4-langkah motor bakar piston, kali ini kita akan membahas siklus 2-langkah motor bakar piston. Siklus 2-langkah motor bakar piston ini lebih banyak digunakan pada motor bensin, walaupun ada juga motor diesel yang menggunakannya.

Motor bakar piston yang melengkapi siklusnya cukup dengan gerakan piston sepanjang TMA-TMB-TMA termasuk golongan motor 2-langkah.

Pada motor bakar piston yang lajim, yaitu motor bakar piston yang mempergunakan batang penggerak (connecting rod) dan poros engkol (crankshaft), gerak piston TMA-TMB-TMA itu memutar poros engkol satu kali (360 derajat sudut engkol). Karena itu motor 4-langkah adalah motor bakar piston yang melengkapi siklusnya (dengan satu kali pembakaran) selama dua putaran poros engkol.

Kebanyakan motor bakar piston bekerja dengan siklus 4-langkah. Siklus 4-langkah sudah dipergunakan sejak tahun 1876, yaitu pada waktu Dr. N.A. Otto berhasil membuat motor bakar piston dengan siklus 4-langkah yang pertama. Pada waktu itu motor bakar piston yang bekerja dengan siklus 4-langkah dinamai Motor Otto. Pada motor Otto campuran bahan bakar - udara dinyalakan oleh loncatan api listrik atau benda pijar; proses pembakaran berlangsung pada waktu piston berada disekitar TMA. Motor Diesel juga dapat mempergunakan siklus 4-langkah; akan tetapi oleh karena sistem penyalaannya berbeda, motor Diesel tidak termasok golongan motor Otto.

Pada siklus 2-langkah motor bakar piston, Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap, saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Namun sembari piston melakukan langkah ekspansi atau usaha, sesungguhnya juga melakukan langkah buang melalui katup buang. Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kanan dinding silinder.

Langkah Masuk (Intake)

Campuran bahan bakar - udara dihisap masuk ke dalam rumah engkol akibat tekanan vakum yang terjadi pada saat piston bergerak ke atas.

Langkah Penyaluran (Transfer/Exhaust):

Pada saat mendekati posisi TMB, saluran masuk terbuka dan campuran bahan bakar - udara masuk ke dalam silinder. Pada saat yang sama masuknya campuran bahan bakar dan udara tersebut mendorong sisa hasil pembakaran keluar melalui saluran pengeluaran pada sisi yang berlawanan dari lubang pemasukan.

Langkah Tekan (Compression):

Selanjutnya piston bergerak ke atas dan menekan campuran bahan bakar - udara. (pada saat yang sama terjadi langkah masuk yang berikutnya di bagian bawah piston).

Langkah Tenaga (Power):

Pada saat mendekati posisi TMA busi akan menyala dan menyundut campuran bahan bakar - udara sehingga terjadi pembakaran yang mendorong piston ke bawah.

Read More

Siklus 4-Langkah Motor Bakar Piston

Proses pembakaran didalam motor bakar piston terjadi secara periodik.

Sebelum terjadi proses pembakaran berikutnya, terlebih dahulu gas pembakaran yang sudah tidak dapat dipergunakan harus dikeluarkan dari dalam silinder.

Kemudian silinder diisi dengan dengan campuran bahan bakar dan udara segar (pada motor bensin, pada motor diesel hanya udara saja yang masuk)) yang berlangsung ketika piston didalam silinder bergerak dari TMA (titik mati atas) menuju ke TMB (titik mati bawah). Pada saat itu katup isap (valve intake) terbuka, sedangkan katup buang (valve exhaust) dalam keadaan tertutup.

Melalui katup isap, campuran bahan bakar-udara terhisap masuk kedalam silinder. Peristiwa ini disebut langkah isap.

Setelah Mencapai TMB, torak bergerak kembali ke TMA, sementara katup isap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Campuran bahan bakar-udara yang terisap tadi kini terkurung didalam silinder dan dimampatkan (ditekan) oleh piston yang bergerak menuju TMA. Volume campuran bahan bakar-udara itu menjai kecil dan karena itu tekanan dan temperaturnya naik hingga campuran itu mudah terbakar. Proses pemampatan ini disebut langkah kompresi, yaitu ketika piston bergerak dati TMB menuju TMA dan kedua katup dalam keadaan tertutup.

Pada saat piston hampir mencapai TMA campuran bahan bakar-udara segar itu dinyalakan (atau disemprotkanlah bahan bakar berupa kabut kedalam silinder (pada motor diesel)); terjadilah proses pembakaran sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Sementara itu piston masih bergerak menuju TMA, berarti volume ruang bakar menjadi semakin kecil sehingga tekanan dan temperatur gas didalam silinder menjadi semakain tinggi. Akhirnya piston mencapai TMA dan gas pembakaran mampu mendorong piston untuk bergerak kembali dari TMA ke TMB. Sementara itu, baik katup isap maupun katup buang masih tetap dalam keadaan tertutup. Selama piston bergerak dari TMA ke TMB, yang merupakan langkah kerja atau langkah ekspansi, volume gas pembakaran didalam silinder bertambah besar dan karena itu tekanannya menjadi turun.

Apabila piston telah mencapai TMB, katup buang sudah terbuka sedangkan katup isap tetap tertutup. Piston bergerak kembali ke TMA mendesak gas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui saluran buang. Proses pengeluaran gas pembakaran ini dinamai langkah buang. Setelah langkah buang selesai, siklus dimulai lagi dari langkah isap dan seterusnya. Suatu siklus dikatakan lengkap apabila keempat langkah itu terlaksana, yaitu langkah isap, langkah tekan, langkah kerja dan langkah buang. Didalam satu siklus itu piston bergerak sepanjang TMA-TMB-TMA-TMB-TMA. Motor bakar piston yang bekerja dengan siklus lengkap seperti ini termasuk golongan motor 4-langkah. Apakah perbedaannya dengan motor 2-langkah ? ikuti pembahasan berikutnya..... 

Read More