Cara Kerja Mesin 2 Langkah
Secara umum cara kerja mesin 2 langkah terbagi menjadi 2 macam, yaitu langkah penghisapan dan pembuangan, serta langkah kompresi dan pembakaran.
1. Langkah penghisapan dan pembuangan
a) Torak bergerak dari TMA ke TMB.
b) Pada saat saluran bilas masih tertutup oleh torak, di dalam bak engkol terjadi kompresi terhadap campuran bensin dan udara.
c) Diatas torak, gas sisa pembakaran dari hasil pembakaran sebelumnya sudah mulai terbuang keluar melalui saluran buang.
d) Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan udara mengalir melalui saluran, dan saluran bilas terus masuk ke dalam ruang bakar.
2. Langkah kompresi dan pembakaran
a) Torak bergerak dari TMB ke TMA.
b) Saluran bilas dan buang tertutup, terjadi langkah kompresi, dan setelah mencapi tekanan tinggi busi memercikan bunga api listrik untuk membakar campuran bensin dengan udara tadi
c) Pada sat yang bersamaan juga dibawah ( didalam bak engkol mesin ) bahan bakar yang baru masuk ke dalam bak mesin melalui saluran masuk.
Untuk sistem pembilasan (Scavenging) mesin 2 langkah dikenal beberapa metode yaitu sebagai berikut :
Diantara metode pembilasan diatas, Schnurle Loop Scavenging adalah yang paling umum digunakan termasuk untuk mesin sepeda motor 2 langkah yang umum dipakai.
Keunggulan
1. Konstruksi Sederhana ; pada mesin 2 langkah umumnya tidak digunakan mekanisme katup sehingga jumlah komponen yang bergerak pun menjadi lebih sedikit. Ini membuat dimensi mesin menjadi lebih kecil, serta bobotnya lebih ringan. Selain itu proses perawatannya pun menjadi lebih mudah.
2. Fleksibilitas Orientasi Posisi ; karena sistem pelumasan mesin 2 langkah tercampur langsung dengan bahan bakar, maka perubahan posisi mesin tidak akan mempengaruhi efisiensi pelumasan. Ini adalah alasan mengapa gergaji mesin menggunakan mesin jenis ini.
3. Produksi Daya Lebih Besar ; untuk kapasitas mesin yang sama, mesin 2 langkah dapat memproduksi daya yang lebih besar dibanding 4 langkah. Tidak seperti 4 langkah yang melakukan pembakaran setiap 2 kali perputaran Crankshaft/poros engkol, pembakaran mesin 2 langkah terjadi pada setiap 1 kali perputaran poros engkol. Jumlah pembakaran yang lebih banyak inilah yang membuat daya yang dihasilkan lebih besar, namun juga membuat konsumsi bahan bakarnya menjadi lebih boros.
Mesin 4 Langkah (4 Tak)
Mesin putaran empat langkah atau (Putaran Otto) dari sebuah mesin pembakaran dalam adalah putaran yang sering digunakan untuk otomotif dan industri sekarang ini. Mesin jenis ini banyak digunakan untuk menggerakkan mobil, truk, generator, hingga sepeda motor. Selain irit dan bertenaga, mesin ini juga dikenal ramah lingkungan karena pembakarannya lebih sempurna dibanding dengan jenis mesin lainnya.
Mesin empat langkah pertama kali dikembangkan oleh teknisi Perancis, Alphonse Beau de Rochas pada 1862 dan teknisi Jerman Nikolaus Otto pada 1876 secara terpisah. Putaran empat langkah lebih irit dan pembakarannya lebih bersih dari putaran dua langkah, tetapi membutuhkan lebih banyak bagian yang bergerak dan keahlian pembuatan. Jenis mesin ini juga lebih mudah dibuat dalam konfigurasi multi-silinder dari dua langkah. Hal ini menjadikannya sangat berguna dalam aplikasi tenaga besar seperti mobil atau kendaaran besar lainnya. Kemudian, dikembangkan juga mesin Wankel yang sama-sama memiliki empat langkah yang serupa hanya saja mesin ini merupakan mesin pembakaran berputar dan bukan mesin berulang seperti putaran empat langkah.
Putaran Otto dikarakterisasikan oleh empat langkah, atau gerakan lurus bergantian, maju dan mundur, dari sebuah piston di dalam silinder:
1. Intake (induction) stroke
2. Compression stroke
3. Power (combustion) stroke
4. Exhaust stroke
Putaran 4 langkah (atau putaran Otto) dimulai pada top dead center, ketika piston berada pada titik paling atas. Pada saat stroke pertama (pengambilan) piston, sebuah campuran bahan bakar dan udara ditarik ke dalam silinder melalui lubang intake. Valve lubang intake kemudian tertutup, dan kemudian stroke ke atas (kompresi) mengkompres campuran bensin-udara.
Campuran bensin-udara kemudian dinyalakan, biasanya oleh sebuah busi untuk mesin bensin atau putaran Otto, atau dengan panas dan tekanan dari kompresi untuk putaran Diesel dari mesin penyala kompresi, pada saat stroke kompresi berada di atas. Akibat dari pengembangan dari pembakaran gas kemudian mendorong piston ke bawah untuk stroke ke-3 (tenaga), dan kemudian pada stroke ke atas yang ke-4 dan terakhir (pembuangan) mengeluarkan gas sisa pembakaran dari silinder melalui valve pembuangan yang terbuka, melalui lubang pembuangan.
Cara Kerja Mesin 4 Langkah
1. Langkah hisap. Piston bergerak ke bawah (gambar 1), katup hisap terbuka dan katup buang menutup. Campuran udara dan bahan bakar dihisap masuk (melalui katup hisap).
Disebut langkah intake karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft.
2. Langkah kompresi. Piston bergerak ke atas kedua katup menutup. Udara dan bahan bakar dimampatkan.
Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni “meledak”-nya busi di langkah ke 3.
3. Langkah pembakaran. Sesaat sebelum piston mencapai puncak, busi memercikkan bunga api dan membakar campuran oksigen dan udara. Tekanan meningkat dan mendorong piston
ke bawah (kedua katup menutup). Daya mekanik inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakan mesin.
Tahap ini adalah busi pada titik tertentu akan “meledak” setelah piston bergerak mencapai titik mati atas dan mundur beberapa derajat. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Langkah buang. Setelah piston mencapai akhir dari langkah, katup buang membuka piston bergerak keatas mendorong sisa pembakaran keluar menuju knalpot.
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah. Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Setelah bersih kembali, akan masuk lagi mengulangi langkah ke-1.
Siklus tersebut terus berulang (piston bergerak ke atas dan ke bawah). Gerakan piston ke atas dan ke bawah ini dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi gerakan memutar dan dihubungkan ke gear box.
Komponen-komponen mesin 4 langkah antara lain:
* Busi; berfungsi untuk memercikkan api,
* Katup; berfungsi untuk menutup menutup lubang silinder,
* Piston; berfungsi untuk mengatur volume ruang pembakaran,
* Batang penghubung; berfungsi untuk menghubungkan piston dengan crankshaft,
* Crankshaft; merubah gerakan naik turun piston (vertikal) menjadi gerakan memutar.
Keunggulan
Beberapa keunggulan mesin 4 langkah dibandingkan mesin 2 langkah antara lain :
1. Konsumsi bahan bakar lebih irit.
2. Asap pembuangan lebih ramah lingkungan.
3. Walaupun lebih banyak bagian yang bergerak, mesin 4 langkah tetap dikategorikan cukup bertenaga.
4. Dengan konfigurasi multi-silinder, mesin 4 langkah lebih mudah dibuat dan menjadikannya sangat berguna dalam aplikasi tenaga besar seperti mobil atau kendaraan besar lainnya.
Kesimpulan
· Pada mesin 2 tak, dua kali langkah piston terjadi satu kali proses pembakaran. Sedangkan di 4 tak, 4 kali langkah piston terjadi satu kali proses pembakaran.
· Dengan kapasitas mesin yang sama tenaga mesin 2 tak lebih besar. Tetapi juga lebih boros karena pembakaran yang terjadi tidak se-sempurna di 4 tak.
· Pada mesin 4 tak terdapat klep masuk dan klep keluar. Juga terdapat rantai timing untuk mengatur derajat pengapian.
· Pada mesin 4 tak, oli ikut melumasi mesin sehingga oli menjadi hitam dan jangka waktu ganti oli mesinnya lebih cepat.
· Pada mesin 2 tak, oli mesin hanya melumasi transmisi sehingga tidak menjadi hitam dan jangka waktu ganti olinya lebih lama. Maka di mesin 2 tak terdapat oli samping untuk melumasi mesin.
· Dengan adanya oli samping pada mesin 2 tak, maka pembuangan (knalpot) mengeluarkan asap dan tidak ramah lingkungan. Sedangkan mesin 4 tak tanpa oli samping dan pembuangan tidak mengeluarkan asap, menjadikannya lebih ramah lingkungan.
Popularity: 89% [?]
