Motor Bakar

Motor bakar merupakan salah satu bagian penting dari kendaraan bermotor. Bagian mesin ini harus benar-benar dijaga agar kendaraan bermotor tetap bekerja dengan optimal. Pada kesempatan kali ini, kita akan bahas secara lengkap mengenai apa itu motor bakar.

Pengertian Motor Bakar

Motor bakar merupakan suatu mesin yang mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas (thermal), yang kemudian energi panas ini diubah menjadi tenaga gerak atau mekanik. Motor bakar sendiri dalam bahasa Inggris disebut dengan Thermal Engine.

Komponen Motor Bakar

1. Blok silinder (Cylinder block)

Blok silinder memiliki fungsi sebagai tempat berlangsungnya pembakaran pada motor pembakaran dalam. Pada blok silinder terjadi transformasi bentuk energi kimia menjadi tenaga panas yang kemudian diubah menjadi energi mekanik.

2. Torak (Piston)

Dalam silinder, torak bergerak naik turun untuk langkah hisap, kompresi, pembakaran dan pembuangan. Umumnya, torak terbuat dari perpaduan aluminium sehingga ringan dan radiasi panasnya juga efisien.

Torak berfungsi untuk meneruskan tekanan untuk memutar poros engkol lewat batang torak dan menerima tekanan pembakaran.

3. Batang Torak (Connecting rod)

Batang torak menghubungkan piston ke poros engkol dan meneruskan tenaga yang dihasilkan torak ke poros engkol. Fungsi batang torak yaitu menerima tenaga dari piston yang didapat dari pembakaran dan diteruskan ke poros engkol.

4. Pena Torak (Piston pin)

Pena torak menghubungkan piston pada ujung batang piston yang paling kecil. Pena dibuat berlubang dalamnya untuk mengurangi berat dari pena piston sendiri dan kedua ujungnya ditahan bushing pena torak.

Piston pin pada mesin 2 tak dilapisi bantalan berupa bearing. Fungsi pena torak yakni meneruskan tekanan pembakaran pada batang torak.

5. Cincin Torak (Ring piston)

Cincin torak memiliki bentuk layaknya cincin yang dipotong satu sisinya. Potongannya beragam contohnya potongan lurus (straight cut), potongan miring (diagonal cut), dan potongan bertingkat (step cut).

Fungsi cincin torak adalah sebagai perapat piston dan dinding silinder supaya tidak terjadi kebocoran tekanan kompresi saat langkah kompresi. Juga untuk mengikis oli yang ada pada dinding silinder supaya tidak masuk ke ruang bakar serta menyalurkan panas piston ke dinding silinder.

6. Poros Engkol (Crank shaft)

Poros engkol ialah bagian mesin yang punya fungsi mengubah gerakan naik turun piston menjadi gerakan putar sehingga menggerakkan roda. Poros engkol memperoleh beban besar dari torak dan batang torak dan berputar dengan cepat. Oleh karenanya, poros engkol biasanya terbuat dari baja carbon dengan tahap dan daya tahan yang tinggi.

7. Mekanisme Katup (Valve/Kelep)

Mekanisme katup ada pada motor 4 tak yang berguna membuka-tutup saluran masuk ke silinder dan satu katup lainnya untuk membuka-tutup saluran buang. Katup yang berfungsi untuk saluran masuk disebut katup hisap (katup in) sedangkan untuk saluran buang disebut katup buang (katup ex).

Ada banyak mekanisme katup antaranya yaitu mekanisme katup tipe OHV (Over Head Valve), SOHC (Single Over Head) dan DOHC (Double Over Head Camshaft).

8. Roda Penerus (Fly Weel)

Roda penerus terbuat dari bahan baja tuang bermutu tinggi. Roda penerus diikat di belakang poros engkol kendaraan yang memakai transmisi manual. Poros engkol mendapat tenaga putar dari piston ketika langkah usaha namun tenaga putar akan hilang saat piston melakukan langkah hisap, kompresi dan buang.

Roda penerus berguna untuk menyimpan tenaga putar dari poros engkol selama langkah piston hisap, kompresi dan buang.

9. Kepala Silinder (Cylinder head)

Kepala silinder memiliki fungsi sebagai tutup silinder dan untuk menempatkan mekanisme katup dan ruang bakar. Di kepala silinder terdapat ruang bakar, dudukan busi, dudukan mekanisme katup dan manifold.

Jenis Motor Bakar

Menurut tempat pembakarannya

1. Motor pembakaran dalam (Internal combustion engine)

Motor bakar  yang proses pembakaran bahan bakarnya terjadi di dalam mesin itu sendiri. Kemudian  hasil pembakarannya diubah menjadi tenaga mekanik (gerak). Mesin yang menggunakan pembakaran dalam, antara lain : mesin bensin, mesin diesel, mesin roket, mesin jet, dan lain-lain.

2. Motor pembakaran luar

(External combustion engine) adalah motor bakar yang proses pembakaran bahan bakarnya terjadi di luar mesin. Sehingga untuk mengubah energi thermal ke energi mekanik menggunakan mesin yang lain. Mesin yang menggunakan pembakaran luar antara lain : mesin uap, mesin turbin, dan lain-lain.

Menurut komponen yang digunakan

1. Motor bakar rotary

Motor rotary ini dikembangkan oleh seorang insinyur dari Jerman pada tahun 1950 yang bernama Felix Wankel. Sehingga motor ini juga sering disebut sebagai motor wankel. Mesin ini merupakan jenis motor pembakaran dalam yang memanfaatkan tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar.

Kemudian diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang menggerakkan sumbu. Konstruksi mesin wankel sangat kompak dan ringan. Mesin ini banyak digunakan pada berbagai kendaraan seperti pada mobil balap, pesawat terbang, go-kart, dan speed boat.

Setiap bagian sisi luar rotor berfungsi sebagai piston. Rotor ini berbentuk segi tiga yang berarti bahwa pada rotor terdapat tiga buah piston. Bentuk rumah rotor dibuat sedemikian rupa sehingga apabila rotor berputar akan dapat melakukan langkah usaha. Langkah usaha yang timbul akibat proses pembakaran pada rotor diteruskan ke crankshaft melalui roda gigi.

PRINSIP DASAR ROTARY ENGINE

Prinsip kerja rotary engine sebenarnya menggunakan prinsip kerja motor 4 tak untuk setiap sisi rotor (piston). Setiap bagian sisi rotor bekerja saling berkaitan. Jika salah satu sisi rotor melakukan langkah usaha maka sisi rotor yang lain melakukan langkah hisap dan buang.

LANGKAH KERJA ROTARY ENGINE

1. Langkah hisap

Rotor berputar searah dengan jarum jam. Kemudian sisi rotor A akan bergerak dan pada saat saluran hisap terbuka. Sehingga campuran udara dan bahan bakar akan terhisap masuk ke ruang hisap.

2. Langkah kompresi

Perputaran rotor akan menyebabkan sisi rotor A tertutup dan memperkecil volume ruang hisap campuran udara dan bahan bakar. Sehingga tekanannya semakin tinggi.

3. Langkah usaha

Setelah mencapai top kompresi volume ruang kerja menjadi lebih kecil, kemudian busi memercikkan bunga api. Sehingga campuran udara dan bahan bakar yang sudah dikompresikan akan meledak dan menimbulkan daya atau tenaga untuk memutar rotor.

4. Langkah buang

Putaran rotor menyebabkan sisi rotor A akan membawa gas sisa hasil pembakaran kesaluran pembuangan.

2. MOTOR BAKAR TORAK

Motor torak adalah motor bakar yang terdiri dari silinder yang dilengkapi dengan piston/torak. Piston bergerak secara translasi atau bolak-balik, kemudian poros engkol mengubahnya menjadi gerakan berputar.

Menurut jumlah langkah kerja torak

Motor 2 Tak

adalah motor bakar yang memerlukan dua langkah torak (1 kali langkah ke atas/ascending stroke dan 1 kali langkah ke bawah discending stroke) untuk memperoleh 1 kali usaha di ruang pembakaran.

Motor 4 tak

adalah mesin/motor yang memerlukan 4 kali langkah torak (2 kali langkah ke atas dan 2 kali langkah ke bawah) untuk memperoleh 1 kali usaha di ruang pembakaran.

Prinsip Kerja Motor Bakar Torak

Proses Kerja Motor 2 tak

1. Langkah 1 (Kompresi dan Hisap)

Pada langkah ini, saat torak bergerak dari TMB (Titik Mati Bawah) menuju TMA (Titik Mati Atas), saluran udara masuk tertutup dan piston melakukan kompresi. Dan saluran intake di bawah torak (ruang engkol) terbuka sehingga campuran bahan bakar + udara memasuki ruang engkol.

2. Langkah 2 (Usaha dan Buang)

Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA (Titik Mati Atas)  menuju TMB (Titik Mati Bawah). Sesaat sebelum piston menuju TMA, busi memercikkan bunga api sehingga terjadi pembakaran / ledakkan. Sehingga piston terdorong ke bawah sampai saluran buang terbuka. Kemudian gas sisa hasil pembakaran terdorong ke luar ruang bakar. Kemudian diikuti terbukanya saluran bilas terbuka dan gas baru memasuki ruang bakar.

Untuk lebih jelasnya simak video berikut ini :

Fakta unik :
Pada motor bakar terdapat suatu ilmu yang dapat kita terapkan dalam kehidupan sehari-hari. Bisa kita lihat lubang untuk memasukkan bahan bakar lebih besar daripada lubang untuk membuang hasil pembakaran.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa pemasukan/penghasilan kita harus lebih besar daripada pengeluaran kebutuhan kita. Jika kita bisa memakai prinsip ini, insyaalloh kehidupan kita akan teratur.

Menurut sistem pengapiannya

1. Mesin bensin

Mesin bensin atau mesin Otto  adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis.  Mesin ini diciptakan oleh Nikolaus August Otto dari Jerman tahun 1864. 

Busi menghasilkan percikan api listrik yang membakar campuran bahan bakar dan udara sehingga motor ini cenderung disebut spark ignition engine. Pembakaran bahan bakar dengan udara ini menghasilkan daya. Di dalam siklus ideal pembakaran tersebut dimisalkan sebagai pemasukan panas pada volume yang selalu sama.

2. Mesin diesel

Mesin diesel ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel dari Jerman. Beliau menerima hak paten pada 23 Februari 1983. Diesel menginginkan sebuah mesin yang dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara.

Berbeda dengan mesin bensin, mesin diesel tidak memerlukan busi dalam sistem pembakarannya. Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan udara terpanaskan dengan sendirinya.

Bahan bakar dimasukkan ke dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi bercampur dengan udara yang sangat panas. Pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya.

Mesin diesel termasuk dalam jenis mesin pembakaran dalam. Atau mungkin lebih tepat disebut sebagai sebuah mesin pemicu, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi.

Dan bukan oleh alat berenergi lain seperti busi. Untuk lebih jelasnya simak video berikut ini :

Perbedaan motor 2 tak dan 4 tak

Untuk masalah kecepatan tidak bisa dibandingkan karena setiap motor berbeda-beda. Ingin beli yang manapun harus sesuai dengan kebutuhan.

Kerusakan yang dapat terjadi pada motor bakar, antara lain :

1. Piston gancet atau macet ketika dijalankan. Penyebabnya adalah oli mesin yang sudah habis. Sangat berbahaya ketika motor yang sedang dalam perjalanan dan pistonnya gancet. Mesin motor tiba-tiba berhenti dan mungkin terjadi kecelakaan yang tak dapat dihindari oleh pengendara.
2. Motor 4 tak mengeluarkan asap, karena pembakaran yang terjadi tidak sempurna
3. Performa motor bakar kurang optimal, karena dinding silinder yang sudah terkikis oleh gerakan piston yang terus menerus
4. Ulir tempat busi bisa aus karena sering diganti busi atau pengencangan yang berlebihan
5. Bes untuk katup kocak atau sangat longgar

Cara merawat motor bakar

1. Ganti oli secara rutin. Bisa dalam kurun waktu semisal sebulan sekali, tiga bulan sekali. Atau bisa berdasarkan kilometer yang udah ditempuh misal sudah melewati 1000 km semenjak ganti oli yang sebelumnya
2. Pemakaian yang wajar,jangan ngebut. Selain membahayakan nyawa, membahayakan juga kondisi motor bakarnya
3. Gunakan piston yang sesuai dengan motornya. Karena setiap motor sudah memiliki standar masing-masing untuk ukuran pistonnya.

Demikianlah pembahasan lengkap mengenai motor bakar. Semoga bermanfaat dan menambah wawasan untuk kita semua. Jangan lupa untuk share dengan kawan-kawan yang lain.