BAB II Oleh Teguh Santoso

A.    Kelebihan Dan Kekurangan Motor Bensin

Motor bensin 4 tak merupakan jenis yang paling banyak digunakan pada masyarakat. Mesin ini dalam melakukan satu kali langkah usaha diperlukan dua kali putaran poros engkol. Pada motor ini terjadi empat langkah, yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha, langkah buang, berikut adalah kelebihan dan kekurangan motor bensin 4 tak (Haryono G, 1995) :

a.       Kelebihan

1.      Pemakaian bensin lebih hemat karena pembakaran yang sempurna

2.      Polusi yang ditimbulkan rendah karena pembakaran lebih optimal

3.      Suaranya lebih halus karena pemasukan bahan bakar dan gas buang diatur oleh katup

b.      Kekurangan

1.      Komponen pada motor 4 tak lebih komplek sehingga perawatanya lebih sulit

2.      Tenaga lebih rendah disbanding motor 2 tak

B.     Pembakaran

Secara umum pembakaran didefinisikan sebagai reaksi kimia atau reaksi persenyawaan bahan bakar oksigen (O₂) sebagai oksidan dengan temperaturnya lebih besar dari titik nyala. Mekanisme pembakarannya sangat dipengaruhi oleh keadaan dari keseluruhan proses pembakaran dimana atom-atom dari komponen yang dapat bereaksi dengan oksigen yang dapat membentuk produk yang berupa gas (Sharma, S.P, 1978, hal. 65).

Berdasarkan proses kerja motor adalah suatu keadaan gas dalam silinder motor dimulai dari pengisian gas dan diakhiri dengan pembuangan gas bakar hasil pembakaran. Sedangkan jika kita tinjau apa yang terjadi didalam silinder, kita akan mengetahui bahwa hasil pembakaran yang berupa panas itu diubah menjadi tekanan. Volume dan tekanan silinder besarnya tidak selalu sama, maka keadaan dapat digambarkan dalam bentuk diagram P-V yaitu garis-garis yang melukiskan hubungan antara tekanan dan volume gas dengan segala perubahannya.

1.      Diagram P-V sebenarnya Motor Bensin 4 Tak

Proses ini sering disebut proses Otto yaitu proses yang terdapat pada motor bensin 4 tak, dimana pembakarannya menggunakan busi dan proses pembakaran terjadi dengan volume tetap (Arismunandar W, 1988).

0-1       : Langkah Hisap

Pada waktu torakbergerak ke kanan, udara bercampur bahan bakar masuk kedalam silinder. Karena torak dalam keadaan bergerak, maka tekananya turun sehingga lebih kecil dari pada tekanan udara luar, begitu juga suhunya. Garis langkah hisap dapat dilihat pada diagram diatas. Penurunan tekanan ini berlangsung pada kecepatan aliran. Pada motor yang tidak menggunakan kecepatan aliran dan juga motor yang tidak menggunakan supercharge, tekanan terletak antara 0,85-0,90 Atm terhadap tekanan udara luar.

1-2       : Langkah Kompresi

Dalam proses ini kompresi teoritis berjalan adiabatic.

2-3       : Langkah Pembakaran

Pembakarannya terjadi pada volume tetap, sehingga suhu naik.

3-4       : Langkah Pemuaian atau Langkah Kerja

Langkah ini terjadi proses adiabatic karena cepatnya gerak torak sehingga dianggap tidak ada panas yang keluar maupun masuk.

4-1       : Langkah Pembuangan Pendahuluan

Terjadi proses ishoric yaitu panas keluar dari kutup pembuangan.

1-0       : Langkah Pembuangan

Sisa gas pembakaran didesak keluar torak, karena kecepatan gerak torak. Terjadilah kenaikan sedikit diatas 1 Atm.

2.      Diagram P-V Teoritis Motor Bensin 4 Tak

Diagram P-V teoritis pada proses pembakaran bahan bakar motor bensin 4 tak sebagai berikut (Djati Nursuhud, 1997) :

Keterangan :

0-a       : Garis Hisap

Torak bergerak ke kanan untuk langkah hisap pada kecepatan penghisap tertentu, garis akan berada dibawah garis 1 Atm, jadi ada tekanan bawah atau vakum.

a-b       : Garis Kompresi

Volume gas dimampatkan waktu penghisap bergerak kesisi kutup. Tekanan naik hingga mencapai ± 7 atm sebelum Titik Mati Atas (TMA) busi dinyalakan.

b-c       : Garis Pembakaran

Pembakaran terjadi dengan cepat sekali, suhu gas naik, sedangkan dalam waktu yang sangat cepat volume gas hanya berubah sedikit. Tekanan meningkat maksimum ± 28 atm.

c-d       : Garis Usaha dan Garis Ekspansi

Selama ini gas pembakaran mendesak penghisap dan volume gas tersebut membesar maka tekanan turun.

d-a       : Pembuangan Pendahuluan

Tekanan turun sesuai dengan tekanan atmosfir, sebagian besar (70%) gas pembakaran telah dikeluarkan.

a-0       : Garis Pembuangan

Sisa gas didesak keluar oleh penghisap. Karena kecepatan gerak penghisap, terjadilah kenaikan tekanan sedikit diatas 1 atm.

C.    Daya, Torsi Dan Konsumsi Bahan Bakar

1.      Daya

Generator yang akan digunakan pengujian adalah generator 1 phase dengan pembebanan listrik hasil rekayasa. Dengan lampu pijar sebagai pembeban, maka daya yang dihasilkan akan dipengaruhi juga oleh factor daya pada pembebanan. Daya dari engine yang disambungkan ke generator AC dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : (Petrovsky N, 1968)

Dimana :

Ne     = Daya motor

T       = Torsi

n       = Putaran mesin

Efisiensi dari generator dapat diambil dari kurva efisiensi yang biasanya diberikan bersama generator. Kalau tidak tersedia kurva, eg dapat dianggap untuk engine besar (sekitar 500 kva) sebagai 0,93 untuk beban penuh, 0,92 untuk  beban, dan 0,91 untuk  beban. Dalam engine kecil, kira-kira 50 kva, efisiensinya sekitar 4-5% lebih rendah. (Bambang P, 1995)

Dimana pf  adalah factor daya atau Cos Ø, yang tergantung pada karakteristik dari system listrik, factor daya untuk beban lampu pijar dengan rumus sebagai berikut (Yon Rijono, 2004) :

Cos Ø =  

Dimana :

Cos Ø           = Faktor Daya/ pf

P                   = Daya yang dihasilkan generator (watt)

V                   = Tegangan beban (volt)

I                    = Arus beban (amper)

2.      Torsi

Dimana T adalah torsi pada sepeda motor, torsi adalah beban dikalikan jarak poros pada puli dua. Torsi yang bekerja dapat ditentukan dengan rumus (Petrovsky N, 1968) :

T =  (NM)

Dimana :

P   = Daya (watt)

n   = Putaran mesin (rpm)

Untuk menentukan harga P perlu mengetahui voltmeter dan ampermeter, kemudian dikalikan. Generator yang digunakan adalah generator 1 phase, sehingga rumus yang digunakan adalah (Yon Rijono, 2004) :

P = V . I

Dimana :

V   = Tegangan beban (volt)

I    = Arus beban (amper)

3.      Konsumsi Bahan Bakar

Pengujian konsumsi bahan bakar hanya boleh dilakukan setelah mesin mencapai keadaan panas stasioner (Bambang P, 1995), lamanya pengujian dilakukan adalah 0,5 menit. Untuk memperkecil kesalahan pengujian dilakukan tiga kali dan diambil rata-ratanya.