0


BAB 3
PROSES-PROSES MESIN KONVERSI ENERGI


Motor penggerak mula adalah suatu alat yang merubah tenaga primer menjadi tenaga sekunder, yang tidak diwujudkan dalam bentuk aslinya, tetapi diwujudkan dalam bentuk tenaga mekanis


Gambar 3.1 Prinsip konversi energi

3.1 Motor Bakar

Motor bakar sering juga disebut motor pembakaran dalam (internal combustion engine), karena proses pembakaran terjadi di dalam ruang bakar yang ada pada ruang silinder.
Proses pembakaran yang terjadi adalah proses merubah energi panas yang tersimpan dalam bahan bakar menjadi energi gerak.
Pada motor bakar untuk merubah energi panas dari bahan bakar menjadi energi gerak terdapat beberapa sistim, menurut mekanis-menya dibedakan menjadi motor torak translasi dan torak rotari (wankel), menurut jenis bahan bakarnya dibedakan menjadi motor bensin dan motor disel.


3.1.1 Motor Bakar Torak Translasi

Energi gerak didapatkan dari energi panas hasil pembakaran bahan bakar melalui piston yang bergerak translasi yang selanjutnya dirubah menjadi gerak putar melalui mekanisme engkol.


Gambar 3.2 Prinsip motor Torak

Keterangan :
TMA     = Titik Mati Atas ( Batas teratas langkah torak )
TMB     = Titik Mati Bawah ( Batas terbawah langkah torak )
L          = Panjang langkah torak dari TMB ke TMA
r           = Radius / Jari-jari engkol

Menurut proses kerjanya dibedakan menjadi 2 yaitu motor 2 tak dan motor 4 tak.

3.1.1.1Motor 2 Tak

Disebut motor 2 tak atau motor 2 langkah karena setiap proses pembakaran dibutuhkan 2 langkah torak dari titik mati bawah ke titik mati atas dan dari titik mati atas ke titik mati bawah


Gambar 3.3 Prinsip motor 2T



Gambar 3.4 Prinsip kerja motor 2T

Tabel 3.1 Kerja Moor 2 Tak

Langkah torak
Kejadian di atas torak
Kejadian di bawah torak
Torak bergerak dari TMB ke TMA
( I )
    Akhir pembilasan diikuti pemampatan bahan bakar + udara
    Setelah dekat TMA pembakaran dimulai.
    Campuran bahan bakar dan udara baru masuk keruang engkol melalui saluran masuk
Torak bergerak dari TMA ke TMB
( II )
    Akibat pembakaran, tekanan mendorong torak ke TMB.
    Saluran buang terbuka, gas bekas terbuang dan didorong gas baru (pembilasan)
    Campuran bahan bakar dan udara di ruang engkol tertekan dan akan naik keruang atas torak lewat saluran bilas

3.1.1.2Motor 4 Tak

Disebut motor 4 tak atau motor 4 langkah karena setiap proses pembakaran dibutuhkan 4 langkah torak dari titik mati bawah ke titik mati atas dan dari titik mati atas ke titik mati bawah kembali lagi dari titik mati bawah ke titik mati atas dan dari titik mati atas ke titik mati bawah. Artinya setiap putaran poros engkol dihasilkan satu kali langkah yang menghasilkan tenaga. Konstruksi umum motor ini dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3.5 Prinsip motor 4T

Keterangan
1.   Pena torak
2.   Roda gigi poros kam
3.   Roda gigi poros engkol
4.   Panci oli
5.   Busi
6.   Katup isap
7.   Poros kam
8.   Tuas Katup
9.   Batang penggerak
10.Poros engkol
11.Batang penekan katup
12.     Karburator                                                     
                              
Gambar 3.6 Langkah hisap

I.   Langakah isap
Torak bergerak dari TMA ke TMB, gas baru masuk silinder
Temperatur » 20 C
Vakum 0,1 ÷ 0,6 bar
            Katup Isap terbuka
            Katup Buang tertutup

Gambar 3.7 Langkah kompresi

II.   Langkah kompresi
Torak bergerak dari TMB ke TMA, gas baru dikompresikan dalam ruang
kompresi
Tekanan akhir kompresi =
Otto   = 1 ÷ 1,5 Mpa ( 10 ÷ 15 bar )
Diesel = 1,5 ÷ 4 Mpa ( 15 + 40 bar )
Temperatur akhir kompresi
Otto   = 300 ÷ 6000C
Diesel = 700 ÷ 9000C
           Katup hisap tertutup
           Katup buang tertutup

Gambar 3.8 Langkah usaha

III. Langkah usaha / kerja
Torak bergerak dari TMA ke TMB, terdorong tekanan gas hasil pembakaran.
Temperatur max pembakaran :
Otto    = 2000 ÷ 25000C
Diesel = 2000 ÷ 25000C
Tekanan  max pembakaran :
Otto = 3 ÷ 6 Mpa ( 30 ÷ 6 bar )
Diesel = 4 ÷ 12 Mpa (40 ÷ 120 bar )
            Katup isap tertutup
            Katup buang tertutup

Gambar 3.9 Langkah buang

IV. Langkah buang
Torak bergerak dari TMBke TMA, gas buang keluar dari silinder
Temperatur gas buang ( beban penuh ) :
Otto                    = 600 ÷ 10000C
Diesel                  = 500 ÷ 6000C
            Katup isap tertutup
            Katup buang terbuka


3.1.2     Motor Torak Rotari (wankel)

Pada prinsip motor torak rotari, energi panas dari energi kimia bahan bakar langsung dirubah menjadi gerak putar, karena pada motor ini torak merupakan sudu yang berputar
                                                    
Gambar 3.10 Motor wankel


Gambar 3.11 Prinsip kerja motor wankel

 Sifat-sifat yang menonjol
           Gerakan torak berotasi ( berputar )
           Pengisian, kompresi dan pembuangan diatur oleh torak
           Lebih ringan
           Getaran kecil
           Jarang digunakan dan tidak diproduksi secara massal

Gambar 3.12 Motor wankel

Contoh  :  Mazda RX-7
 Mercedes Benz
Audi / NSU
                                                    

3.2        Turbin Gas

Prinsip turbin gas engine pada dasarnya memanfaatkan energi kinetis atau aliran  dari panas hasil pembakaran bahan bakar. Bagian utama dari turbin gas engine adalah:
       Kompresor
       Ruang bakar
       Turbin

3.2.1     Kompresor

Kompresor berfungsi untuk menghisap udara sekaligus memampatkan udara ke dalam ruang bakar.

3.2.2     Ruang Bakar

Udara yang dimampatkan oleh kompresor selanjutnya dibakar bersama bahan bakar pada ruang bakar ini. Di ruang bakar ini terdapat injektor yang berfungsi menyemprotkan bahan bakar dan terdapat busi yang berfungsi menyalakan campuran udara dan bahan bakar.

3.2.3     Turbin

Turbin terdiri dari sudu-sudu turbin yang berfungsi merubah enerji kinetis yang berupa arus udara menjadi energi gerak putar. Selanjutnya energi gerak ini yang dipakai sebagai penggerak mula.


Gambar 3.13 Turbin gas dengan 1 turbin


Gambar 3.14 Turbin gas dengan 2 turbin

Gambar 3.15 Model gas turbin
Gambar 3.16 Mesin gas turbin

3.3     Motor Listrik

Prinsip kerja motor listrik adalah merubah energi listrik menjadi energi gerak, dengan memanfaatkan prinsip prinsip kemagnetan.
Jika pada sebuah penghantar dialiri arus listrik maka disekeliling penghantar itu akan muncul medan magnet, jika medan magnet itu berada pada daerah medan magnet yang lain maka akan saling mempengaruhi sesuai dengan sifat kemagnetan itu sendiri.


Gambar 3.17 Prinsip motor listrik

Pada magnet yang sama kutubnya akan saling tolak menolak sedangkan yang tidak senama akan saling tarik menarik, prinsip inilah yang dimanfaatkan pada matar listrik, sedangkan untuk dapat berputar maka kutub magnetnya harus mengalami perubahan, maka digunakanlah mekanisme komutator dengan sikat arangnya atau dengan pengatur secara elektronik


Gambar 3.18 Prinsip kerja motor listrik



Gambar 3.19 Contoh motor listrik

3.4  Generator Listrik

Di dalam penghantar yang mengalami perubahan kuat medan magnet, maka pada saat perubahan tsb, terjadi tegangan listrik. Tegangan ini disebut induksi magnet
Gambar 3.20 Prinsip generator

Pada penghantar akan terjadi tegangan induksi, jika penghantar memotong garis – garis gaya magnet atau garis – garis gaya magnet memotong panghantar
Tegangan induksi akan semakin besar jika  :
           Penghantar semakin cepat memotong garis – garis gaya magnet
           Garis – garis gaya magnet semakin padat (medan magnet kuat)
           Panjang penghantar yang aktif di dalam penghantar semakin besar

Gambar 3.21 Prinsip kerja generator


Jika kumparan di dalam medan magnet berputar secara terus menerus, maka pada kumparan akan dibangkitkan gaya gerak listrik
Melalui cincin geser dan sikat arang arus mengalir secara terus menerus dari kumparan yang berputar ke pemakai (lampu)

3.5        Motor Hidrolik

Pada pesawat hidrolik pada dasarnya adalah transfer energi dari energi gerak menjadi energi hidrolik oleh pompa hidrolik yang selanjutnya energi hidrolik tersebut kembali dirubah menjadi gerak oleh motor hidrolik, baik berupa gerakan translasi maupun gerak putar. Adapun energi gerak awal biasanya didapatkan dari motor bakar maupun motor listrik, atau ada kalanya manual meng-gunakan pompa tangan, tergantung dari penggunaanya.

Gambar 3.22 Prinsip sistem hidrolik

Pada sistem sistem yang menggunakan pesawat hidrolik, selain mesin penggerak mula ada beberapa komponen utama yaitu: pompa hidrolik, katup pengatur, slang hidrolik dan motor hidrolik.

3.5.1     Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik berfungsi untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menghisap oli hidrolik dari tangki dan selanjutnya mendorong oli hidrolik tersebut kedalam sistem dalam bentuk aliran (flow)
Aliran oli hidrolik dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan, tekanan ini dihasilkan engan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidrolik, hal ini dapat dilakuan dengan menggunakan: orifice, silinder, motor hidrolik dan aktuator.


Gambar 3.23 Pompa hirolik

3.5.2     Katup pengatur

Katup pengatur hidrolik berfungsi untuk mengatur atau mengarahkan aliran hidrolik di dalam sistem, sehingga sistem dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan, juga dipakai untuk membypass saluran hidrolik dari saluran tekan kesaluran isap manakala sistem tidak digunakan sehingga pompa tidak selalu menekan oli hidrolik.
Katup hidrolik ada yang di-kendalikan secara manual meng-gunakan handel tangan ada pula yang dikendalikan secara elektrik.
Gambar 3.24 Katup hidrolik manual
Advertisement
Anda baru saja membaca artikel Tabloid otomotif yang berkategori dengan judul PROSES-PROSES MESIN KONVERSI ENERGI. Anda bisa bookmark halaman ini dengan URL https://situs-ototrend.blogspot.com/2013/07/proses-proses-mesin-konversi-energi.html. Terima kasih!
PROSES-PROSES MESIN KONVERSI ENERGI | Deva | 5
Posted by: Deva PROSES-PROSES MESIN KONVERSI ENERGI Updated at : 08.20
27 Juli 2013

Posting Komentar

 
Top