Imag Jpg sistem kerja valve (katub)

SISTEM PENDIGINAN PADA MOTOR DIESEL DAN BENSIN

Gas pembakaran di dalam silinder dapat mencapai temperature ± 2500

Karena proses itu terjadi berulang-ulang maka dinding silinder,kepala silinder,torak(piston)

Katup dan beberapa bagian yang lain menjadi panas.sebagian dari minyak pelumas,terutama yang

Membasahi dinding,silinder akan menguap dan akhirnya terbakar bersama-sama bahan bakar.

Karena itu perlulah bagian tersebut mendapat pendinginan yang cukup agar temperaturenya tetap berada dalam batas yang di perbolehkan,yaitu sesuai dengan kekuatan material dan kondisi operasi yang baik.kekuatan material akan menurun sejalan dengan naiknya temperature.

Proses pendinginan memerlukan fluida pendingin yang di alirkan ke bagian mesin di luar silinder.

Motro Diesel yang besar memakai minyak pelumas untuk mendiginkan torak(piston),yaitu

Dengan cara mengalirkan minyak pelumas melalui saluran di kepala torak (piston).Perpindahan kalor dari gas pembakaran ke fluida pendingin terjadi menurut rumus.

Q=UAΔΤ

Di mana

Q=perpindahan kalor,kcal/jam

u=Koesfisien perpindahan kalor,kcal/(jam

A=luas bidang perpindahan kalor,

ΔΤ=perbedaan temperature antara gas pembakara dan fluida pendinginan,

tg=temperature gas pembakaran,

ΤP= temperature fluida pendingin,

Di pandang dari segi pemanfatatn energy termal gas pembakaran, prose pendingin itu merupakan kerugian energi. Hanya 25 -40% saja dari energy termal tersebut yang dapat di ubah menjadi energy

Mecanik ;sebanyak 20 – 25 % di serap oleh fluida pendingin,sedangkan kira-kira 40 – 50% terbawa ke luar bersama-sama gas buang.Sebagian besar energy termal yang di serap oleh fluida pendingin mengalir melalui kepala silinder dan saluran buang.hanya sebagian kecil saja yang di serap min yak pelumas.Kerugian energy termal yang terbawa gas buang dapat di pakai di perkecil dengan memanfaatkan energy gas buang tersebut; missal di pakai mengerakkan turbo charge-supercharge .

Sistem pendinginan

Prinsip kerja motor diesel dapat kita pahami langkah kerjanya

Prinsip kerja motor diesel dapat dipahami dengan mempelajari urutan
langkah kerja dalam menghasilkan satu usaha untuk memutar poros
engkol. Urutan langkah kerjanya sebagai berikut :
A. Langkah Hisap.
Piston (torak) bergerak dari TMA ke TMB, katup masuk membuka
dan katup buang tertutup. Udara murni terhisap masuk ke dalam
selinder diakibatkan oleh dua hal. Pertama, karena kevakuman ruang
selinder akibat semakin memperbesar volume karena gerakan torak
dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), dan kedua,
karena katup masuk (hisap) yang terbuka.
Gambar 3 (diagram kerja katup motor diesel 4 tak), tanda panah
putih melambangkan derajad pembukaan katup hisap. Katup hisap
ternyata mulai membuka beberapa derajat sebelum torak (piston)
mencapai TMA (dalam contoh : 100 sebelum TMA) dan menutup
kembali beberapa derajad setelah TMB (dalam contoh : 490 setelah
TMB).
B.Langkah Kompresi.
Poros engkol berputar, kedua katup tertutup rapat, piston (torak)
bergerak dari TMB ke TMA. Udara murni yang terhisap ke dalam
selinder saat langkah hisap, dikompresi hingga tekanan dan suhunya
naik mencapai 35 atm dengan temperatur 500-8000C (pada
perbandingan kompresi 20 : 1).
Gambar 3 menunjukkan katup hisap baru menutup kembali setelah
beberapa derajad setelah TMB (dalam contoh : 490 setelah TMB).
Dengan kata lain, langkah kompresi efektif baru terjadi setelah katup
masuk (hisap) benar-benar tertutup.
C. Langkah Usaha (pembakaran).
Poros engkol terus berputar, beberapa derajad sebelum torak
mencapai TMA, injector (penyemprot bahan bakar) menginjeksikan
bahan bakar ke ruang bakar (di atas torak / piston). Bahan bakar
yang diinjeksikan dengan tekanan tinggi (150-300 atm) akan
membentuk partikel-partikel kecil (kabut) yang akan menguap dan
terbakar dengan cepat karena adanya temperatur ruang bakar yang
tinggi (500-8000C). Pembakaran maksimal tidak terjadi langsung saat
bahan bakar diinjeksikan, tetapi mengalami keterlambatan
pembakaran (ignition delay). Dengan demikian meskipun saat injeksi
terjadi sebelum TMA tetapi tekanan maksimum pembakaran tetap
terjadi setelah TMA akibat adanya keterlambatan pembakaran
(ignition delay). Proses pembakaran ini akan menghasilkan tekanan
balik kepada piston (torak) sehingga piston akan terodorong ke
bawah beberapa saat setelah mencapai TMA sehingga bergerak dari
TMA ke TMB.
Gaya akibat tekanan pembakaran yang mendorong piston ke bawah
diteruskan oleh batang piston (torak) untuk memutar poros engkol.
Poros engkol inilah yang berfungsi sebagai pengubah gerak naik
turun torak menjadi gerak putar yang menghasilkan tenaga putar
pada motor diesel.
D. Langkah Pembuangan
Katup buang terbuka dan piston bergerak dari TMB ke TMA. Karena
adanya gaya kelembamam yang dimiliki oleh roda gaya (fly wheel)
yang seporos dengan poros engkol, maka saat langkah usaha
berakhir, poros engkol tetap berputar. Hal tersebut menyebabkan
torak bergerak dari TMB ke TMA. Karena katup buang terbuka, maka
gas sisa pembakaran terdorong keluar oleh gerakan torak dari TMB
ke TMA. Setelah langkah ini berakhir, langkah kerja motor diesel 4
langkah (4 tak) akan kembali lagi ke langkah hisap. Proses yang
berulang-ulang tersebut diatas disebut dengan siklus diesel. Untuk
lebih jelasnya perhatikan Gambar 2 (siklus kerja motor diesel 4 tak)
dan Gambar 3 (diagram kerja katup motor diesel 4 tak).
Artikel ini adalah:mempelajari urutan
langkah kerja dalam menghasilkan satu usaha pada motor diesel.

LANGKAH BUANG

Exhaust stroke
Langkah buang menjadi sangat penting untuk
menghasilkan operasi kinerja mesin yang lembut dan
efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran
keluar dari silinder menuju pipa knalpot. Proses ini harus
dilakukan dengan total, dikarenakan sedikit saja terdapat
gas sisa pembakaran yang tercampur bersama pemasukkan
gas baru akan mereduksi potensial tenaga yang dihasilkan.
Prosesnya adalah :
1. Counter balance weight pada kruk as
memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA
2. Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh
3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju
knalpot
4. Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat)
5. Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat)

LANGKAH TENAGA

LANGKAH TENAGA
         Langkah Tenaga
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 kruk as.
Enersi 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 :
1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar
2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB
3. Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang
mulai sedikit terbuka.
4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
6. Putaran Noken As 270 derajat

LANGKAH KOMPRESI

Langkah Kompresi Dimulai saat klep inlet menutup dan piston terdorong ke arah ruang bakar akibat momentum dari kruk as dan flywheel. Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga. Prosesnya sebagai berikut : 1. Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA 2. Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup 3. Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber) 4. Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran 5. Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat) 6. Noken as mencapai 180 derajat.