MEKANISME KERJA MESIN
Untuk penggolongan mesin
sepeda motor berbahan bakar bensin, ada dua jenis mekanisme mesin, yaitu mesin
2-tak dan mesin 4-tak. Penggolongan kedua jenis mesin tersebut didasarkan pada
perbedaan langkah gerak dari satu siklus pembakaran pada mekanisme kerja mesin.
{tocify} $title={Daftar Isi Artikel}
Untuk memahami prinsip kerja,
perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif, yaitu :
1. TMA
(titik mati atas), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder
mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
2. TMB
(titik mati bawah), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder
mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol
(crankshaft).
Mesin 2-Tak ( Mesin 2 Langkah )
 |
| Ilustrasi Mesin 2 Langkah |
Satu hal yang perlu kita
pahami pada mekanisme mesin 2-tak adalah mesin jenis ini mempunyai dua buah
ruang, yaitu ruang crankcase dan ruang pembakaran. Ruang crankcase berfungsi
menampung campuran bahan bakar yang masuk Pada mesin 2-tak, satu siklus
pembakaran terjadi dua langkah piston, yaitu langkah upstroke dan downstroke.
Langkah Upstroke
Piston bergerak dari TMB ke
TMA.
1. Pada
saat piston bergerak dari TMB ke TMA, terjadi proses penghisapan campuran
udara, bahan bakar dan pelumas dalam wujud gas yang kemudian masuk ke dalam
crankcase atau bak engkol.
2. Setelah
gas tersebut tertampung dalam bak engkol, poros engkol tetap bergerak menuju
TMA, sehingga terjadi proses kompresi yang mendesak gas menuju ke saluran
transfer.
3. Beberapa
saat sebelum piston mencapai TMA, katup saluran transfer akan tertutup sehingga
gas campuran masih tertampung pada crankcase.
4. Sementara
itu pada ruang pembakaran, gerakan piston menuju TMA akan menyebabkan tekanan
gas campuran mencapai maksimal dan terjadi proses pembakaran ketika busi
menyala dalam ruang bakar.
5. Pada
proses pembakaran tersebut menghasilkan usaha dan gas buang. Usaha tolakan
berfungsi memaksa piston tertekan ke bawah untuk langkah berikutnya.
Langkah Downstroke
Piston bergerak dari TMA ke
TMB.
1. Pada
saat piston bergerak dari TMA ke TMB akibat tolakan usaha pembakaran, piston
bergerak turun dengan memberikan tekanan ke dalam crankcase.
2. Tekanan
yang diberikan pada crankcase itu menyebabkan gas campuran bahan bakar
terdorong menuju saluran transfer.
3. Setelah
posisi piston berada di TMB, katup masukan dan celah crankcase akan tertutup,
sementara saluran transfer akan terbuka sehingga aliran gas campuran tersebut
berpindah dari crankcase menuju ruang pembakaran.
4. Selanjutnya
gas campuran bahan bakar yang masuk ke dalam ruang pembakaran akan menekan gas
sisa pembakaran keluar menuju saluran pembuangan.
Mesin 4-Tak ( Mesin 4 Langkah )
 |
| Ilustrasi Mesin 4 Langkah |
Tidak berbeda jauh dengan
mesin 2-tak, mesin jenis ini juga memiliki prinsip pembakaran yang sama. Akan
tetapi, cara atau mekanisme yang diterapkan dalam mesin 4-tak memiliki
spesifikasi langkah dari setiap tahapan dari proses pembakaran. Langkah
tersebut diantaranya, langkah hisap, langkah kompresi, langkah pembakaran dan
langkah pembuangan. Jadi, selama satu siklus pembakaran, mesin tersebut
mengalami 4 langkah gerakan.
1.
Langkah Hisap (Intake)
Posisi
piston berada di TMB, katup masukan terbuka sehingga campuran bahan bakar dan
udara masuk ke dalam ruang pembakaran.
2.
Langkah Kompresi (Compression)
Piston
bergerak dari TMB menuju TMA, terjadi proses kompresi campuran bahan bakar yang
menyebabkan tekanan pada campuran tersebut akan meningkat.
3.
Langkah Pembakaran (Combustion)
Setelah
piston bergerak dan sampai di TMA, tekanan campuran bahan bakar berada pada
keadaan maksimal. Busi menyalakan bunga api sehingga terjadi proses pembakaran
yang menghasilkan usaha tolakan serta gas sisa pembakaran. Usaha tolakan
tersebut yang memaksa piston untuk bergerak ke bawah kembali menuju TMB.
4.
Langkah Pembuangan
Akibat gaya tekan pada piston untuk bergerak ke bawah, maka tekanan dalam ruang pembakaran beranjak turun dan gas sisa hasil pembakaran memenuhi ruang tersebut. Kemudian katup buang terbuka sehingga gas sisa hasil pembakaran tersebut akan keluar dari sistem. Posisi piston kembali pada TMB.
Perbedaan Mesin 2-Tak dan Mesin 4-Tak
Perbedaan mesin 2-tak dengan
4-tak sungguh sangat signifikan dilihat dari jenis bahan bakar dan komponen
silindernya. Perbedaan tersebut tidak terlepas dari ciri–ciri yang dimiliki
oleh masing–masing kedua jenis mesin. Untuk itu, dalam pembahasan perbedaan
kedua jenis mesin ini, perlu memahami ciri yang dimiliki oleh keduanya. Berikut
adalah ciri - ciri dan indikator yang membedakan mesin 2-tak dengan 4-tak.
Mesin 2-tak
1. Bahan
bakarnya selalu dicampur dengan oli, baik secara langsung ke dalam tangki
bensin ataupun dengan cara memisahkannya pada oli samping.
2. Karena
sistim pelumasannya dicampurkan ke dalam bensin, maka gas buang mesin 2-tak
bewarna putih.
3. Silinder
tidak memiliki katup, sebagai gantinya adalah saluran transfer untuk mengatur
masuknya gas ke dalam ruangan cylinder.
4. Setiap
piston hanya mempumyai 2 buah ring, yaitu ring kompresi I dan ring kompresi II.
5. Pada
siklus pistonnya, terjadi dua macam proses kompresi, yaitu kompresi atas pada
ruang pembakaran dan kompresi bawah pada crankcase.
6. Setiap
2 kali gerakan piston terjadi 1 kali pembakaran gas, sehingga Suara mesin lebih
halus.
7. Pemakaian
bahan bakar lebih boros.
Mesin 4-tak
1. Bahan
bakarnya bensin murni, yang hanya dicampur dengan udara sebagai media
pembakaran.
2. Setiap
silindernya memiliki dua buah katup yang masing – masing disebut katup masukan
dan katup buang.
3. Pada
siklus pergerakan piston, hanya memiliki 1 macam kompresi, yaitu kompresi
silinder.
4. Setiap
piston memiliki 3 buah ring, yaitu : ring kompresi I, ring kompresi II, dan
ring oli. Ketiga ring ini sangat berguna untuk membantu pelumasan pada piston
tersebut.
5. Setiap
2 kali putaran kruk as (CAM), hanya terdapat 1 kali proses pembakaran mesin.
Kelebihan dan Kekurangan Mesin 2-Tak dan 4- Tak
Kedua jenis mekanisme mesin
ini masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan apabila dibandingkan.
Kelebihan dan kekurangan inilah yang menjadi dasar analisis kita sebagai
pengguna kendaraan bermotor mengenai spesifikasi yang dibutuhkan dalam penggunaan
keseharian. Oleh karena itu, akan dijabarkan beberapa kelebihan dan kekurangan
dari masing-masing jenis mekanisme mesin, baik 2-tak maupun 4-tak.
Kelebihan mesin 2-tak antara lain :
1. Dalam
satu kali perputaran CAM terjadi satu kali proses pembakaran sehingga
menghasilkan tenaga dan akselerasi yang cepat.
2. Tidak
memerlukan katup, komponen sistem mesin lebih sedikit, perawatan lebih mudah
dan relatif murah.
3. Mempunyai
mekanisme yang lebih sederhana.
4. Karena
memiliki komponen yang relatif lebih sedikit dan mekanisme yang mudah, maka
juga memiliki rasio daya per satuan berat (power per weight) yang lebih tinggi.
5. Momen
puntir untuk putaran lanjutan pada poros lebih kecil sehingga menghasilkan
gerakan yang halus.
Kekurangan mesin 2-tak antara lain :
1. Proses
pembakaran berlangsung cepat, sehingga konsumsi bahan bakar akan lebih boros.
2. Efisiensi
antara konsumsi bahan bakar dengan keluaran berupa gerakan masih kurang baik.
3. Mesin
akan lebih cepat panas dan aus.
4. Terdapat
dua buah pelumas pada mekanisme kerja mesin, sehingga konsumsi terhadap pelumas
sedikit lebih banyak.
5. Menghasilkan
sisa gas buang yang lebih banyak.
kelebihan mesin 4-tak antara lain:
1. Karena
proses pemasukan, kompresi, pembakaran, dan buang berdiri sendiri-sendiri
sehingga lebih presisi, efisien dan stabil.
2. Mekanisme
gerakan lebih terkontrol.
3. Tidak
mudah panas karena dapat dinetralisir dengan sistim sirkulasi pelumas yang
khusus untuk komponen mesin.
4. Emisi
gas buang lebih sedikit dan tidak berwarna.
5. Konsumsi
bahan bakar lebih irit.
Kekurangan mesin 4-tak antara lain:
1. Komponen
dan mekanisme gerak lebih banyak dan kompleks, sehingga perawatan akan lebih
sulit.
2. Getaran
yang ditimbulkan pada sistim kerja lebih besar
3. Tenaga
yang dihasilkan sedikit lebih kecil.
4. Dalam
satu kali proses pembakaran, dibutuhkan dua putaran penuh dari CAM, sehingga
pembakaran kurang cepat.
Mau donasi lewat mana?
Donate with PaypalGopay-