PRINSIP KERJA MESIN SEPEDA MOTOR

Mesin 4 langkah atau 4 tak yaitu suatu mesin bakar yang menyelesaikan proses atau 1 siklus kerjanya dalam 4 putaran piston dan 2 putaran crank shaft atau poros engkol.Untuk prinsip kerja motor 4 tak atau 4 langkah yaitu yang pertama adalah langkah isap,kompresi, usaha buang, akan dijelaskan dibawah

Gambar 1 Siklus Motor 4 Langkah

Sewaktu piston bergerak dari TMA ke TMB, maka tekanan diruang pembakaran menjadi hampa (vakum). Perbedaan tekanan udara luar yang tinggi dengan tekanan hampa, mengakibatkan udara akan mengalir dan bercampur dengan gas. Selanjutnya gas tersebut masuk melalui katup masuk yang terbuka mengalir masuk dalam ruang cylinder. Prosesnya adalah a) Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB). b) Katup buang tertutup dan katup masuk terbuka, bahan bakar masuk ke silinder c) Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder.

Gambar 1.1 Langkah Hisap

Setelah melakukan pengisian, piston yang sudah mencapai TMB kembali lagi bergerak menuju TMA, dimana katup masuk dan katup buang tertutup, ini memperkecil ruangan diatas piston, sehingga campuran udara-bahan bakar menjadi padat, tekanan dan suhunya naik. Tekanannya naik kira-kira tiga kali lipat. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA terjadi letikan bunga api listrik dari busi yang membakar campuran udara-bahan bakar. Prosesnya sebagai berikut : a) Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA. b) Katup masuk menutup, katp buang tetap tertutup. c) Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber) sehingga suhu dan tekanan akan naik d) Sekitar +- 8 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran

Gambar 1.2 Langkah Kompresi

Dimulai ketika campuran udara/bahan-bakar dinyalakan oleh busi. Dengan cepat campuran yang terbakar ini merambat dan terjadilah ledakan yang tertahan oleh dinding kepala silinder sehingga menimbulkan tendangan balik bertekanan tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore. Gerakan linier dari piston ini dirubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol. Energi rotasi diteruskan sebagai momentum menuju flywheel yang bukan hanya menghasilkan tenaga, counter balance weight pada kruk as membantu piston melakukan siklus berikutnya. Prosesnya sebagai berikut : a) Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar, dan Piston terlempar dari TMA menuju TMB b) Katup masuk menutup penuh, katup buang menutup tetapi menjelang akhir langkah usaha katup buang mulai sedikit terbuka. c) Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi pada poros engkol.

Gambar 1.3 Langkah Usaha

Pada langkah buang, piston bergerak dari TMB menuju TMA, katup masuk tertutup dan katup buang terbuka, Langkah buang ini menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja mesin yang lembut dan efisien. Prosesnya adalah : a) Counter balance weight pada poros engkol memberikan gaya untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA. b) Katup buang terbuka Sempurna, katup masuk menutup penuh. c) Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot.

Gambar 1.4 Langkah Buang

Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakarannya, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi. Pada 2 tak ini untuk satu kali tenaga hanya memerlukan 2 langkah atau gerakan piston, dimana pada setiap langkah terjadi beberapa proses, 2 langkah tersebut yaitu:

Gambar 2 Siklus Motor 2 langkah

Piston bergerak ke atas. Ruang dibawah piston menjadi vakum/hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang dibawah piston. Sementara dibagian ruang atas piston terjadi langkah kompresi, sehingga udara dan campuran bahan bakar yang sudah berada di ruang atas piston suhu dan tekanannya menjadi naik. Pada saat 10-5 derajat sebelum TMA, busi memercikan bunga api, sehingga campuran udara dan bahan bakar yang telah naik temperatur dan tekanannya menjadi terbakar dan meledak.

Gambar 2.1 Langkah Hisap dan Kompresi

Hasil dari pembakaran tadi membuat piston bergerak ke bawah. Pada saat piston terdorong ke bawah/bergerak ke bawah, ruang di bawah piston menjadi dimampatkan/dikompresikan. Sehingga campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang bawah piston menjadi terdesak keluar dan naik ke ruang diatas piston melalui saluran bilas. Sementara sisa hasil pembakaran tadi akan terdorong ke luar dan keluar menuju saluran buang, kemudian menuju knalpot.

Gambar 2.2 Langkah Usaha dan Buang