Nama & Fungsi Komponen Kopling Manual

Kopling Manual adalah kopling yang bekerja secara manual yang dilakukan oleh pengendara itu sendiri

Berikut adalah komponen sistem kopling mobil dengan sistem hidrolis atau kopling dengan minyak kopling.

Pedal kopling Fungsi pedal kopling adalah untuk merubah gaya tekanan dari pengemudi untuk diteruskan kedalam master kopling.

Master kopling Atas Master kopling fungsi utamanya untuk meneruskan tenaga dari pedal kopling ke release kopling, dalam master kopling ini terdapat seal atau perapat karet yang mencegah minyak kopling tidak bocor serta reservoir atau penampung minyak kopling.

Release silinder kopling atau master kopling bawah Release kopling menerima tekanan dari master kopling atas dan meneruskan kedalam garbu pembebas melalui push rod untuk mendorong maju dan membebaskan kopling, sama hal nya dengan master kopling didalam release kopling ini juga terdapat perapat untuk mencegah kebocoran minyak kopling.

Garbu pembebas atau fork kopling
Menerima gaya tekan dari release kopling, garbu pembebas ini dihubungkan dengan release bearing yang akan bergerak maju mundur menekan cover clutch dan membebaskan putaran mesin ketika pedal kopling di injak.

Release bearing Kopling
Merupakan sebuah bantalan berupa bearing atau kolaher yang fungsinya untuk menekan pelat pegas atau diafragma spring pada tutup kopling (cover clutch).

Cover cluth (tutup kopling) Fungsinya sebagai dudukan kampas kopling dan menekan kampas kopling ke fly wheel untuk meneruskan tenaga dari mesin.

Plat Kopling atau Kampas kopling
Kampas kopling atau disc clutch atau Clutch Plate berfungsi untuk meneruskan tenaga dari mesin ke transmisi, berbentuk piringan yang terbuat dari bahan asbes, kampas kopling atau plat kopling mobil harus diganti jika keausan sudah terasa. Pada plat kopling terdiri dari facing yang berfungsi sebagai bidang gesek yang dikeling pada cushion plate dan berfungsi untuk memperlembut saat kopling berhubungan dan cushion plate dikeling pada disc plate. Pada plat kopling juga terdapat torsion damper atau pegas plat kopling yang berfungsi untuk meredam kejutan ketika kopling berhubungan.

Fly wheel atau Roda Gila
Fly wheel disebut juga roda gila, roda gila berfungsi meneruskan tenaga atau putaran mesin yang selanjutnya diteruskan ke transmisi melalui kampas kopling.

POMPA MENURUT PRINSIP DAN CARA KERJANYA

1.      POMPA ROTARI

Prinsip : menggerakkan fluida dengan menggunakan prinsip rotasi. Vakum terbentuk oleh rotasi dari pompa dan selanjutnya menghisap fluida masuk.

Cara kerja:

1.      Cairan masuk sisi isap antara rotor dan idler.

2.      Cairan bergerak diantara celah antar gigi, bagian berbentuk bulan sabit berfungsi sebagai pemisah antara sisi isap dan sisi buang.

3.      Setelah rumah pompa hampir dipenuhi cairan, roda gigi membentuk susunan sedemikian sehingga daerah isap dan daerah buang terpisah.

4.      Setelah daerah isap dan buang sepenuhnya terpisah cairan mulai keluar pada sisi buang.

Keuntungan:

 dari tipe ini adalah efisiensi yang tinggi karena secara natural ia mengeluarkan udara dari pipa alirannya, dan mengurangi kebutuhan pengguna untuk mengeluarkan udara tersebut secara manual.

Kelemahan:

 karena sifat alaminya maka clearence antara sudu putar dan sudu pengikutnya harus sekecil mungkin, dan mengharuskan pompa berputar pada kecepatan yang rendah dan stabil. Apabila pompa bekerja pada kecepatan yang terlalu tinggi, maka fluida kerjanya justru dapat menyebabkan erosi pada sudu-sudu pompa.

2.      POMPA SENTRIFUGAL

Prinsip:

Salah satu jenis pompa pemindah non positip yang kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Pompa sentrifugal bekerja berdasarkan prinsip gaya sentrifugal yaitu bahwa benda yang bergerak secara melengkung akan mengalami gaya yang arahnya keluar dari titik pusat lintasan yang melengkung tersebut. Besarnya gaya sentrifugal yang timbul tergantung dari masa benda, kecepatan gerak benda, dan jari-jari lengkung lintasannya.

Cara kerja:

Cairan masuk ke impeler dengan arah aksial melalui mata impeler (impeller eye) dan bergerak ke arah radial diantara sudu-sudu impeler (impeller vanes) hingga cairan tersebut keluar dari diameter luar impeler. Ketika cairan tersebut. meninggalkan impeler, cairan tersebut dikumpulkan didalam rumah pompa (casing).

Salah satu desain casing dibentuk seperti spiral yang mengumpulkan cairan dari impeler dan mengarahkannya ke discharge nozzle. Discharge nozzle dibentuk seperti suatu kerucut sehingga kecepatan aliran yang tinggi dari impeler secara bertahap turun. Kerucut ini disebut difuser (diffuser). Pada waktu penurunan kecepatan di dalam diffuser, energi kecepatan pada aliran cairan diubah menjadi energi tekanan.

Kelebihan:

1. Konstruksinya sederhana dan kuat
2.  Operasinya andal
3.  Keausan yang terjadi cukup kecil
4.  Kapasitasnya besar
5.   Jalannya tenang
6.  Dapat digunakan untuk suhu tinggi
7.  Aliran zat cair tidak terputus– putus
8.  Tidak ada mekanisme katup

Kekurangan:

1. Kurang cocok untuk mengerjakan zat cair kental,  terutama pada aliran volume yang kecil.
2.  Tidak cocok untuk kapasitas yang kecil.
3.  Dalam keadaan normal pompa sentrifugal tidak dapat menghisap sendiri (tidak dapat memompakan udara).

3.      POMPA EJECTOR

Prinsip:

mampu merubah energi statis cairan menjadi energi kinetis atau kebalikannya.

Kondisi vacuum yang terjadi pada ruang inlet pompa jet diperlukan untuk menarik cairan yang dipompa kedalam ruang inlet tersebut. Kevacuuman dihasilkan oleh aliran searah dari fluida penggerak (actuating fluid).

Cara kerja:

Dalam pompa ejektor jet, cairan melewati nosel venturi (lihat tabung venturi) dan mengembangkan hisap yang menyebabkan aliran kedua fluida akan entrained. Dalam pompa aspirator, air mengalir melalui nosel venturi dan mengembangkan hisap untuk menggambar di udara. Ejector Uap banyak digunakan untuk memompa volume besar uap dan gas pada tekanan rendah.

Kelebihan:

1.     Tidak ada bagian yang bergerak, sehingga pompa bisa berumur panjang.

2.     Tidak menimbulkan suarua gaduh dan mudah dioperasikan.

3.     Mampu memompa cairan yang mengan dung kotoran.

4.     Sulit tersumbat.

5.     Mampu bekerja pada saluran hisap yang kering.

6.     Kapasitasnya uniform.

7.     Ukurannya kecil dan ringan.

Kekurangan:

Effisiensinya rendah.

4.      POMPA IMPULS

Prinsip:

Pompa hydram atau pompa impuls adalah suatu alat untuk mengalirkan air dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi secara kontinyu dengan menggunakan energi potensial sumber air yang akan dialirkan sebagai daya drive, tanpa menggunakan sumber energi luar. Pompa hydram disebut dengan motorless pump yaitu pompa yang tidak menggunkan energi listrik, yang bekerja secara otomatis dengan memanfaatkan energi aliran air ke tempat penampungan air  kemudian  dikuatkan dengan terjadinya efek palu air (water hammer).  

   

Cara Kerja:

Mekanisme pada pompa hydram adalah dengan melipat-gandakan kekuatan pukulan air pada tabung udara dimana terjadi perubahan energi kinetik air menjadi tekanan dinamika yang menimbulkan water hammer. Tekanan dinamika ini diteruskan ke dalam tabung udara yang berfungsi sebagai penguat akan tetapi pompa ini tidak dapat memompa semua air yang masuk jadi sebagian air terpompa dan sebagian lagi terbuang melalui katup limbah. Pompa hydram membutuhkan energi terjunan air dengan ketinggian lebih besar atau sama dengan 0,7 meter yang masuk ke dalam pompa. Air mengalir melalui katup limbah yang terbuka. Pada kecepatan yang mencukupi katup ini akan menutup dengan sangat cepat. Akibatnya, tekanan yang tinggi akan terjadi di dalam pompa, yang mana air hanya dapat keluar lewat katup tekan ke dalam tabung udara, yang selanjutnya mengkompres udara yang ada dalam tabung sampai kecepatan aliran menjadi nol. Udara dalam tabung udara yang telah dikompresi tadi akan menekan air dalam tabung tersebut kemudian megalir melalui pip  delivery. Dalam mekanisme kerja tabung udara terjadi perubahan energi kinetik menjadi tekanan dinamis, yang berfungsi mengurangi akselerasi dan gesekan yang terjadi pada pompa  hydram dan sebagai penguat tekanan, sehingga mampu mengangkat air ke pipa  delivery secara kontinu pada kecepatan yang seragam. Dari studi literatur yang telah dilakukan, belum terdapat kajian yang mendasar tentang pengaruh tabung udara terhadap unjuk kerja pompa  hydram.

5.      POMPA PISTON (TORAK)

Prinsip:

Prinsip kerjanya dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Piston bergerak mundur / kekiri,

- Katup tekan kanan tertutup rapat, katup tekan kiri terbuka sehingga fluidabagian kiri piston masuk ke ruang outlet dan keluar melalui pipa penyalur.

- Katup isap kiri tertutup rapat, tekanan ruang selinder kanan menurun sehingga terjadi isapan membuat katup isap terbuka dan fluida masuk ke-ruang selinder bagian kanan piston.

b. Piston bergerak maju/ kekanan,

 - Katup tekan kiri tertutup rapat, tekanan ruang kanan meningkat membuatkatup tekan kanan terbuka sehingga fluida mengalir ke ruang outlet dankeluar pompa melalui pipa penyalur.

 - Katup isap kanan tertutup rapat, tekanan ruang selinder kiri menurun se-hingga terjadi isapan membuat katup isap kiri terbuka dan fluida masuk ke-ruang selinder bagian kiri piston, dan selanjutnya kembali piston bergerakmundur – maju secara berkelanjutan.

Cara kerja pompa piston:

Menurut cara kerjanya, pompa torak terbagi 2, yaitu :

1.      Pompa torak kerja tunggal (Single acting), dimana hanya terjadi discharge karena 1 stroking dalam 1 arah saja.

Dengan menarik keatas dan menekan kebawah engkolnya, maka batang torak dan torak bergerak naik turun, bila torak bergerak keatas, zat cair terisap oleh katup yang paling bawah (katup isap), jika torak bergerak ke bawah katup isap akan tertutup dan pompa mengeluarkan cairan. Secara bersamaan katup isap membuka kembali dan zat cair di isap lagi untuk penyerahan berikutnya.

2.      Pompa torak kerja ganda (Double acting), liquid masuk pada kedua bagian dari liquid pistonnya sehingga terjadi discharge pada 2 stroking dalam 2 arah.

Bila torak bergerak ke kanan, maka katup isap Z1 akan menutup dan katup pompa P2 akan membuka. Zat cair yang berada di sebelah sisi kanan torak di tempatkan ke saluran kompa melalui katup pompa P2. Di sebelah kiri katup pompa P1 akan menutup dan katup isap Z1 akan membuka. Zat cair di isap ke dalam silinder melalui katup isap Z1. Bila sesudah itu torak akan bergerak ke kiri maka katup–katup yang tadinya membuka akan menutup dan yang tadinya menutup akan membuka dengan demikian pompa ini akan bekerja ganda.

Kelemahan:

-          Tidak dapat beroperasi pada tekanan tinggi

-          Memiliki umur simpan lebih pendek

-          Memiliki kurva aliran kinerja yang sangat datar

-          Tidak cocok untuk mentransfer media yang beracun atau ledakan

Pompa piston sebagian besar digunakan untuk proses pengukuran laju aliran cairan yang rendah pada tekanan lebih dicadangkan di laboratorium dan pabrik kimia proses. Berfungsinya pompa piston tergantung pada penyesuaian stroke, yang bisa dilakukan sesuai dengan persyaratan dari pengguna individu.

-          Pompa piston memiliki harga yang lebih mahal jika dibandingkan dengan pompa gear atau vane.

Kelebihan:

Pompa piston jika pada pengoperasian tekanan tinggi memiliki ketahanan yang jauh lebih lama jika dibandingkan jenis pompa yang lain.

6.      POSITIVE DISPLACEMENT PUMPS (POMPA DESAK)

Perpindahan zat cair dalam pompa desak didasarkan pada pembesaran (kerja isap) dan kemudian pengecilan (kerja kempa) kembali ruang dalam rumah pompa.Kecepatan aliran volum (kapasitas) pada  pompa desak berbanding lurus dengan jumlah pembesaran dan pengecilan ruang dalam rumah pompa tiap satuan waktu. Kapasitas pompa desak secara umum dapat dikatakan tidak dipengaruhi oleh tekanan yang dibangkitkan (head) dalam pompa.

Kekurangan

            Pompa ini memerlukan mekanisme berputar dan antar ruang yang harus berdekatan. Agar menghasilkan kecepatan putaran yang lambat dan kecepatannya stabil. Jika jarak antar ruang telalu jauh maka akan menghasilkan putaran yang cepat yang dapat menyebabkan erosi dan kebocoran cairan yang  akan menurunkan efisiensi pompa

Kelebihan

Putaran pompa menghsilkan kondisi vakum yang menangkap dan menarik cairan. Efisiensi pompa ini cukup tinggi karena mampu menghilangkan udara didalam jalur pompa.

7.      JET PUMPS

Untuk kinerja yang lebih baik dari pompa piston, selalu memastikan untuk mempertahankan kapasitas volume sementara bergerak cairan untuk aplikasi industri. Ini berarti bahwa harus menjaga volume cairan pada tingkat yang konstan yaitu jumlah cair sehingga apa yang terjadi dalam harus sama dengan cairan yang keluar. Pompa piston juga dapat didasarkan pada piston tunggal atau, piston paralel sebagai dan bila diperlukan. Pompa di sebuah pompa piston yang bergabung baik menggunakan Cams atau crankshafts.

Pada ejektor, fluida dialirkan melalui nosel dimana arus mengecil karena perubahan penam- pang nosel, difuser yang membesar secara per lahan ditempatkan didekat mulut nosel dalam ruang isap, karena kecepatan arus yang meninggalkan mulut nosel bertambah besar maka tekanan dalam arus akan turun, demikian pula didalam ruang isap. Pada difuser kecepatan berkurang sehingga tekanan naik kira-kira mendekati tekanan atmosfer (apabila fluida dibuang menuju atmosfer). Akibat kejadian tersebut maka tekanan dalam ruang isap juga menurun dibawah tekanan atmosfer, istilahnya terbentuk sedikit vakum yang menyebabkan zat cair dari bejana bawah tersedot naik kedalam ruang isap dan terjebak oleh arus fluida yang menyemprot dari mulut nosel.

Kelebihan

Bertekanan tinggi, melindungi komponen yang berputar, membuat operasi lebih aman terhadap kehidupan air, dapat digunakan dalam perairan dangkal, daya dorong cukup tinggi dan tidak bising

Kekurangan

Biaya mahal, effisiensi menurun jika putaran baling-baling lambat

8.      Air lift pumps (mammoth pumps)

Energi yang hanya diperlukan adalah udara. Udara ini biasanya dikompresi oleh kompresor atau blower. Udara disuntikkan di bagian bawah dari pipa yang mengangkut cairan. Biasanya gelembung ke lain diameter pipa yang lebih besar. Dengan daya apung udara, yang memiliki kerapatan lebih rendah dari cairan, meningkat dengan cepat. Dengan tekanan cairan, cairan tersebut diambil dalam aliran udara kekuasaan dan bergerak ke arah yang sama dengan udara. Perhitungan aliran volume cairan dimungkinkan berkat fisika dari dua fase aliran.

Kelebihan

·         Hanya memerlukan tekanan udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan  cairan

·         Cairan Tidak memerlukan kontak dengan  alat mekanik

Kekurangan

·         Membutuhkan baiaya operasional yang mahal

·         Daya hisap terbatas

9.      HIDRAULIC PUMPS

Cara kerja pompa ini adalah sebagai berikut : Air mengalir dari sumber air (3) melalui saringan (4) dan drive pipe (2) kedalam rumah pompa (5). Sebagian air terbuang keluar melalui waste valve (1) sampai air memenuhi rumah pompa (5) . Ketika  rumah pompa  sudah penuh dengan air dan air mampu mendorong waste valve hingga menutup, maka air masuk kedalam air chamber (7) melalui delivery valve (6). Ketika ketinggian air didalam air chamber lebih tinggi dari kedudukan  check valve (9), maka udara yang berada didalam air chamber tertekan sehingga menimbulkan “Water hammer efect” dan menekan air kebawah sehingga delivery valve tertutup dan air terdorong keluar melalui check valve (9) dan delivery pipe (8). Sementara itu didalam rumah pompa (5) waste valve (1) membuka kembali akibat berat dari valve itu sendiri, sehingga sebagian air didalam rumah pompa (5) terbuang keluar melalui waste valve (1) dan air mengalir kembali dari sumber air (3) kedalam rumah pompa (5) sampai akhirnya mampu mendorong kembali waste valve (1) sehingga tertutup lagi dan air masuk kedalam air chamber (7). Demikian siklus tersebut terjadi berulang-ulang sehingga terjadi proses pemompaan dari sumber air ketempat yang lebih tinggi dari sumber air tersebut.

Keuntungan Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik memiliki beberapa keuntungan, antara lain :

1. Fleksibilitas.

Sistem hidrolik berbeda dengan metode pemindahan tenaga mekanis dimana daya ditransmisikan dari engine dengan shafts, gears, belts, chains, atau cable (elektrik). Pada sistem hidrolik, daya dapat ditransfer ke segala tempat dengan mudah melalui pipa/selang fluida.

2. Melipat gandakan gaya.

Pada sistem hidrolik gaya yang kecil dapat digunakan untuk menggerakkan beban yang besar dengan cara memperbesar ukuran diameter silinder.

3. Sederhana.

Sistem hidrolik memperkecil bagian-bagian yang bergerak dan keausan dengan pelumasan sendiri.

4. Hemat.

Karena penyederhanaan dan penghematan tempat yang\ diperlukan system hidrolik, dapat mengurangi biaya pembuatan sistem.

5. Relatif aman.

Dibanding sistem yang lain, kelebihan beban (over load) mudah dikontrol dengan menggunakan relief valve.

Kekurangan Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik memiliki pula beberapa kekurangan:

1. Gerakan relatif lambat.

2. Peka terhadap kebocoran.

10.  ELEVATOR PUMP

PC Pump bekerja dengan mengandalkan 2 elemen utama yang telah dijelaskan seperti diatas. Adapun Motor drive sebagai prime mover (penggerak) berada di permukaan yang menggerakkan rotor di lubang sumur. Pompa (rotor & stator) berada dibawah lubang perforasi untuk memastikan bahwa pompa berada dibawah fluid level untuk mengantisipasi loss flow yang terjadi. Fluida mengalir kedalam stator dan terus mengair melalui tubing  hingga ke permukaan.

Kelebihan & Kekurangan

Untuk kinerja yang lebih baik dari pompa piston, selalu memastikan untuk mempertahankan kapasitas volume sementara bergerak cairan untuk aplikasi industri. Ini berarti bahwa harus menjaga volume cairan pada tingkat yang konstan yaitu jumlah cair sehingga apa yang terjadi dalam harus sama dengan cairan yang keluar. Pompa piston juga dapat didasarkan pada piston tunggal atau, piston paralel sebagai dan bila diperlukan. Pompa di sebuah pompa piston yang bergabung baik menggunakan Cams atau crankshafts.

Keunggulan PC pump terletak pada tingginya efisiensi volumetric yang mencapai 80%. Dibandingkan dengan metode artificial lift lain, PC Pump merupakan yang tertinggi efisiensi volumetriknya. PC pump sangat baik dalam mengatasi masalah kepasiran dan paraffin. Keunggulan lainnya adalah

1. Desain pemasangan peralatan yang cukup sederhana

2. Tidak terjadi gas lock

3. Mampu mengangkat hampir keseluruhan jenis oil (sekitar 5-42 0API)

4. Penggunaaan energy yang efisien

Kekurangan PC Pump terletak pada rentannya dengan temperature yang tinggi. Batas maksimum suhu tertinggi adalah 250 F. Beberapa kekurangan PC Pump adalah :

1. Sensitif terhadap tekanan yang berlebihan

2. Tidak kompatibel dengan beberapa chemical, H2S & oil gravity yang tinggi.

3. Kedalaman yang bisa dicapai sekitar 6000 ft. Sangat rendah bila dibandingkan dengan ESP & gas lift yang mencapai 15,000 ft.

4. Flow rate PC pump hanya sekitar 8000 bpd. Sangat rendah bila dibandingkan dengan ESP yang mencapai 50,000 bpd & Gas Lift yang mencapai 80,000 bpd.

Siklus Udara Ideall Motor Otto dan Diesel 2 dan 4 Langkah Serta Perbandingannya Dengan Siklus Sebenarnya.

Siklus ideal pada motor bakar torak digunakan untuk memudahkan dalam menganalisis sistem motor bakar tersebut. Semakin ideal suatu keadaan suatu sistem semakin mudah dianalisis, akan tetapi dengan sendirinya makin jauh menyimpang dari keadaan yang sebenarnya.

Di dalam analisis siklus udara, khususnya pada motor bakar torak, terdapat:

1. Siklus udara volume-konstan (siklus Otto)
2. Siklus udara tekanan-konstan (siklus-Diesel)
3. Siklus udara tekanan-terbatas (siklus gabungan)

1. Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan.
2. Langkah isap (0-1) merupakan proses tekanan konstan.
3. Langkah kompresi (1-2) ialah proses isentropik.
4. Proses pembakaran volume-konstan (2-3) dianggap sebagai proses pemasukan kalor pada volume konstan.
5. Langkah kerja (3-4) ialah proses isentopik.
6. Proses pembuangan (4-1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume-konstan.
7. Langkah buang (1-0) ialah proses tekanan konstan.
8. Siklus dianggap ’tertutup’, artinya siklus ini berlangsung dengan fluida kerja yang sama atau gas yang berbeda di dalam silinder pada titik 1 dapat dikeluarkan dari dalam silinder pada waktu langkah buang, tetapi pada langkah isap berikutnya akan masuk sejumlah fluida kerja yang sama.

Siklus Diesel

1. Langkah (0-1) adalah langkah hisap udara, pada tekanan konstan.
2. Langkah (1-2) adalah langkah kompresi, pada keadaan isentropik.
3. Langkah (2-3) adalah langkah pemasukan kalor, pada tekanan konstan.
4. Langkah (3-4) adalah langkah ekspansi, pada keadaan isentropik.
5. Langkah (4-1) adalah langkah pengeluaran kalor, pada tekanan konstan.
6. Langkah (0-1) adalah langkah buang, pada tekanan konstan.

Dalam kenyataannya tiada satu pun merupakan siklus volume-konstan, siklus tekanan-konstan, atau siklus tekanan-terbatas. Hal ini dikarenakan adanya penyimpangan, dan penyimpangan dari siklus udara ideal itu terjadi karena dalam keadaan yang sebenarnya terjadi kerugian yang antara lain disebabkan oleh hal berikut:

1. Kebocoran fluida kerja karena penyekatan oleh cincin torak dan katup tak dapat sempurna.
2. Katup tidak di buka dan ditutup tepat di TMA dan TMB karena pertimbangan dinamika mekanisme katup dan kelembaman fluida kerja. Kerugian tersebut dapat diperkecil bila saat pembukaan dan penutupan katup disesuaikan dengan besarnya beban dan kecepatan torak.
3. Fluida kerja bukanlah udara yang dapat dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik yang konstan selama proses siklus berlangsung.
4. Pada motor bakar torak yang sebenarnya, pada waktu torak berada di TMA, tidak terdapat proses pemasukan kalor seperti pada siklus udara. Kenaikan tekanan dan temperatur fluida kerja disebabkan oleh proses pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam silinder.
5. Proses pembakaran memerlukan waktu, jadi tidak berlangsung sekaligus. Akibatnya, proses pembakaran berlangsung pada volume ruang bakar yang berubah-ubah karena gerakan torak. Dengan demikian, proses pembakaran harus sudah dimulai beberapa derajat sudut engkol sebelum torak mencapai TMA dan berakhir beberapa derajat sudut engkol sesudah torak bergerak kembali dari TMA menuju TMB. Jadi, proses pembakaran tidak dapat berlangsung pada volume atau pada tekanan yang konstan. Di samping itu, pada kenyataannya tidak pernah terjadi pembakaran sempurna. Karena itu daya dan efisiensinya sangatlah bergantung kepada perbandingan campuran bahan bakar-udara, kesempurnaan bahan bakar-udara itu bercampur, dan saat penyalaan.
6. Terdapat kerugian kalor yang disebabkan oleh perpindahan kalor dari fluida kerja ke fluida pendingin, terutama pada langkah kompresi, ekspansi, dan pada waktu gas buang meninggalkan silinder. Perpindahan kalor tersebut terjadi karena terdapat perbedaan temperatur antara fluida kerja dan fluida pendingin. Fluida pendingin diperlukan untuk mendinginkan bagian mesin yang menjadi panas, untuk mencegah bagian tersebut dari kerusakan.
7. Terdapat kerugian energi kalor yang dibawa oleh gas buang dari dalam silinder ke atmosfer sekitarnya. Energi tersebut tak dapat dimanfaatkan untuk melakukan kerja mekanik.
8. Terdapat kerugian energi karena gesekan antara fluida kerja dengan dinding salurannya.

Berdasarkan semua hal di atas, bentuk diagram P-v dari siklus yang sebenarnya tidak sama dengan bentuk diagram siklus ideal.

Siklus Otto Aktual Motor 4 Tak

Siklus Otto Aktual Motor 2 Tak

Motor Bakar Dua Langkah

Motor bakar dua langkah adalah  mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran akan mengalami dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mengalami empat langkah piston dalam satu kali siklus pembakaran, meskipun keempat proses intake, kompresi, tenaga dan pembuangan juga terjadi.

Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama dalam rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat.

Animasi cara kerja mesin dua tak.

Prinsip Kerja

Istilah-istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif yang harus diketahui untuk bisa memahami prinsip kerja mesin ini:

• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre): Posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre): Posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
• Ruang bilas yaitu ruangan di bawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft). Sering disebut sebagai bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
• Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

Langkah ke 1

Piston bergerak dari TMA ke TMB.

1. Saat bergerak dari TMA ke TMB, piston akan menekan ruang bilas yang berada di bawahnya. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB akan semakin meningkat pula tekanan di ruang bilas.
2. Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
3. Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
4. Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan di dalam ruang bilas akan terpompa masuk ke dalam ruang bakar, sekaligus mendorong keluar gas yang ada di dalam ruang bakar menuju lubang pembuangan.
5. Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas menuju ke dalam ruang bakar.

Langkah ke 2

Piston bergerak dari TMB ke TMA.

1. Saat bergerak dari TMB ke TMA, piston akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi (lihat pula: Sistem bahan bakar).
2. Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak di dalam ruang bakar.
3. Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
4. Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA (pada mesin bensin busi akan menyala, sedangkan pada mesin diesel akan menyuntikkan bahan bakar) untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi atau penyuntikan bahan bakar tidak terjadi saat piston sampai ke TMA, melainkan terjadi sebelumnya. Ini dimaksudkan agar puncak tekanan akibat pembakaran dalam ruang bakar bisa terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB, karena proses pembakaran membutuhkan waktu untuk bisa membuat gas terbakar dengan sempurna oleh nyala api busi atau dengan suntikan bahan bakar.

Perbedaan Desain Mesin Dua Tak dengan Mesin Empat Tak

• Pada mesin dua tak, sekali pembakaran terjadi dalam satu putaran penuh pada poros engkol (crankshaft), sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua putaran penuh pada poros engkol.
• Mesin empat tak memerlukan mekanisme katup (valve mechanism) dalam bekerjanya untuk membuka dan menutup lubang pemasukan dan pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak tidak membutuhkan katup. Piston dan ring piston berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan pembuangan. Pada awalnya, mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup, namun dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) akan dipasang di antara ruang bilas dan karburator untuk:
  1. Menjaga agar gas yang sudah masuk ke dalam ruang bilas tidak dapat masuk kembali ke karburator.
  2. Menjaga tekanan dalam ruang bilas secara ketat saat piston mengkompresi ruang bilas.
• Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan utama yang membuat mesin 4 tak tidak menggunakan oli samping.

Templat:Lihat Pula

Kelebihan dan Kekurangan

Kelebihan Mesin Dua Tak

Dibandingkan mesin empat tak, mesin dua tak memiliki beberapa kelebihan:

1. Hasil tenaganya lebih besar dibandingkan mesin empat tak.
2. Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
   • Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua tak lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
3. Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.

Meskipun memiliki berbagai kelebihan, mesin ini sudah jarang digunakan dalam kendaraan-kendaraan terutama kendaraan mobil dikarenakan oleh beberapa kekurangan.

Kekurangan Mesin Dua Tak

Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak:

1. Efisiensi bahan bakar mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak (boros).
2. Mesin dua tak memerlukan percampuran oli dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
   • Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak menjadi lebih lebih tinggi dibandingkan biaya operasional mesin empat tak.
3. Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak. Polusi terjadi dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang lolos/bocor dan masuk langsung ke lubang pembuangan.
4. Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak. Ini mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih singkat.

Aplikasi

Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti:

• Mesin sepeda motor.
• Mesin pada gergaji (chainsaw).
• Mesin potong rumput.
• Mobil salju.
• Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.

Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sudah sangat jarang digunakan.

Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.

Motor Bakar Empat Langkah

Motor bakar empat langkah 

adalah mesin pembakaran dalam, yang dalam satu kali siklus pembakaran akan mengalami empat langkah piston. Sekarang ini, mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, pesawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah. Empat langkah tersebut meliputi langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga dan langkah buang. Yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada  motor bensin atau motor diesel.

Siklus empat langkah pada mesin bensin. Gas masuk berwarna biru dan gas buang berwarna coklat. Dinding silinder berupa tabung pelapis tipis yang dikelilingi air pendingin.

Prinsip Kerja

Istilah-istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif yang harus diketahui untuk bisa memahami prinsip kerja mesin ini:

• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre): Posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre): Posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).

Langkah ke 1

Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistim pemasukan

Langkah ke 2

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi (pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar).

Langkah ke 3

Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga.

Langkah ke 4

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan.

Fungsi Piston, Poros Engkol dan Mekanisme Katup

Berikut ini adalah fungsi piston ,poros engkol ,dan mekanisme katup
Berikut adalah penjelasan dari sub bagian mesin yaitu :

• Busi
• Piston
• Mekanisme penggerak katup
• Saluran Masuk dan Buang
• Water Jacket

Busi
Busi ato yg biasa disebut Spark Plug berfungsi untuk memercikan bunga api listrik yg menyebabkan terjadinya pembakaran pada mesin .Busi pada mesin diesel tidak digunakan untuk memercikan bunga api tetapi hanya memanaskan suhu pada ruang bakar .Hak paten untuk busi diberikan secara terpisah kepada Nikola Tesla ,Richard Simms ,dan Robert Bosch .Karl Benz juga merupakan salah satu yg dianggap sebagai perancang busi .






Piston (Seker)
Piston pada mesin pembakaran dalam  digunakan untuk melakukan langkah kerja yaitu langkah hisap ,kompresi ,usaha ,dan buang .Piston bergerak didalam silinder secara naik turun ,gerakan naik turun ini diubah menjadi gerak putar oleh crankshaft ,piston ini dihubungkan ke crankshaft oleh batang piston dan pena torak .Karena piston bekerja pada tekanan tinggi ,maka piston dibuat dari campuran aluminium ,piston juga dilengkapi dg cincin/ring kompresi dan ring oli ,cincin ini tetap dan mengikuti gerakan piston ,fungsi dari ring piston adalah untuk mencegah terjadinya kebocoran oli ato bahkan kebocoran kompresi .

Fungsi, konstruksi dan bahan
Salah satu komponen penting yg berfungsi untuk :

• Penerima tenaga pembakaran
• Meneruskan tenaga pembakaran
• Membawa cincin torak sebagai pengikat dan menyapu dinding silinder

Proses kerja torak/ piston adalah bergerak secara translasi didalam silindr untuk ,melakukan langkah hisap ,kompresi ,usaha dan buang .Juga dilengkapi dg cincin torak yg terdiri dari cincin oli dan cincin kompresi yg terletak di bagian atas torak .Torak dihubungkan ke crank journal oleh batang torak yg terhubung ke torak melalui pena torak .Torak terbuat dari paduan aluminium .Sehingga torak jadi lebih ringan tapi sensitive terhadap pemuaian ,jadi lebih sering digunakan pada motor bensin . Sedangkan untuk motor diesel terbuat dari besi tuang kelabu .
Dari bentuknya torak dibdakan menjadi tiga yaitu ,torak berkepala cekung ,tidak beraturan (ireguler head ) dan kepala rata .
Celah antara torak dan silinder secar umum adalah 0,02-0,05 mm ,bila terlalu kecil torak akan bergesekan dgn dinding silinder dan mengakibatkan kerusakan ,sebaliknya jika terlalu besar akan terjadi kebocoran ke ruang engkol hal ini disebut dg blow by .

Crankshaft ato Poros Engkol

Poros engkol berfungsi untuk mengubah gerak bolak-balik dari piston menjadi gerak putar .Poros engkol terhubung dg roda gila ato fly wheel ,fly wheel berguna untuk menstabilkan putaran dan menyeimbangkan putaran .

Mekanisme Penggerak Katup
Identifikasi :
Mekanisme penggerak katup adalah seluruh komponen yg bekerja mengerakan katup membuka ato menutup .
Komponen tsb adalah :

• Poros bubungan
• Pengangkat ( lifter)
• Pendorong ( push rod )
• Lengan penekan ( rocker arm )
• Pegas (spring )

Komponen tsb adalah yg sering digunakan pada mesin ohv (overhead valve) .Komponen penggerak katup juga dipengaruhi oleh tata letak katup pada engine ,maka dikenal susunan katup dikepala dan katup di sisi atopun penggabungan dari keduanya .Dari penempatan katup dan mekanisme penggeraknya dikenal dg sebutan katup dikepala ohv ( overhead valve ) dan poros bubungan di kepala overhead camshaft (ohc) .
Ohv ( overhead valve )
Proses mekanisme katupnya dimulai dari proses bubungan yg ditempatkan pada blok motor ,kenudian bubungan/ cam menggerakan pengangkat/lifter ,batang pendorong ,lengan pendorong dan katup ,serta pegas katup .
Cara kerja :
Apabila poros engkol berputar 2x maka poros bubungan bergerak 1x ,kemudian lifter mengankat push rod ,rocker arm terdorong menekan batang katup dan katup menjadi terbuka .Saat lifter sudah turun maka seluruh komponen tadi ikut turun dan katup kembali tertutup yg dibantu oleh pegas pengembali/ spring .
Jenis poros bubungan di kepala (overhead camshaft)
Tipe ini poros bubungannya berada di atas kepala silinder dan langsung berhubungn dg katup tanpa memerlukan pengankat dan lengan penekan .
Jenis poros bubungan di kepala ( overhead camshaft )

 

Tipe ini poros bubungannya berada di atas kepala silinder dan langsung berhubungn dg katup tanpa memerlukan pengankat dan lengan penekan .

Aliran Air Pendingin ato Water jacket
Water Jacket merupakan saluran dimana cairan pendingin bersirkulasi mendinginkan mesin ,coolant hanya akan bersirkulasi jika temperatur mesin sudah tinggi melewati batas suhu pembakaran .Waktu coolant bersirkulasi diatur oleh termostat .

MEMAHAMI PERBEDAAN MESIN 2 TAK DENGAN 4 TAK

Perbedaan mesin 2 tak dan 4 tak yakni berada pada bentuk mesin, lalu pengapian yang diberikan, efisiensi bahan bakar, dan tenaga yang dihasilkan.

MESIN 2 TAK

Mesin 2 tak ini maksudnya adalah, untuk memperoleh 1x usaha, dibutuhkan 1x putaran crankshaft dan 2x gerakan piston (turun & naik). Pada mesin 2 tak, konstruksi mesinnya cukup sederhana, di mana terdapat piston, crankcase, katup masuk berupa membran, saluran bilas, dan saluran buang. Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini, kira-kira beginilah jeroan mesin 2 tak.

Langkah hisap & kompresi bersamaan

Cara kerja:
1. Langkah hisap dan langkah kompresi

Piston bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA). Membran terbuka dan campuran bahan bakar (warna hijau) masuk ke dalam crankcase dari karburator melalui saluran masuk. Sementara campuran bahan bakar yang berada di bagian atas permukaan piston (warna merah) sedang dikompresi oleh piston, siap untuk diberi percikan bunga api dari busi.

Langkah usaha, pembilasan, dan buang dalam satu proses

2. Langkah usaha, langkah pembilasan, & langkah buang.

Campuran bahan bakar telah diberikan percikan bunga api, sehingga terjadilah ledakan. Ledakan itu memaksa piston bergerak turun dari TMA ke TMB. Itulah langkah usaha. Akibat piston yang bergerak turun tadi, mengakibatkan campuran bahan bakar yang berada di dalam crankcase tertekan, sehingga menutup membran yang berada pada mulut saluran masuk. Campuran lainnya akan menuju bagian atas piston melewati saluran bilas (lihat gambar, berada pada sebelah kiri piston) untuk mendorong gas sisa pembakaran keluar. Inilah yang disebut langkah pembilasan dan langkah buang.

MESIN 4 TAK

Mesin 4 tak berarti untuk memperoleh 1x usaha, dibutuhkan 2x putaran poros engkol dan 4x gerakan piston (turun-naik-turun-naik). Perbedaan konastruksi mesin 4 tak dengan mesin 2 tak ialah:

1. Mesin 4 tak memiliki 2 katup ( katup intake dan katup exhaust, sedangkan mesin 2 tak hanya ada membran yang membuka & menutup saluran masuk. Saluran buangnya tertutup oleh badan piston ketika sedang melakukan langkah hisap & kompresi.

2. Campuran bahan bakar yang masuk pada mesin 4 tak langsung berada di bagian atas piston, sedangkan pada mesin 2 tak masuk ke dalam crankcase terlebih dahulu baru menuju bagian atas permukaan piston melalui saluran bilas.

Cara kerja motor 4 tak

Cara kerja:
1. Langkah hisap (intake)

Piston bergerak dari TMA ke TMB. Katup masuk terbuka, katup buang tertutup. Campuran udara & bahan bakar masuk ke dalam silinder.

2. Langkah kompresi

Piston bergerak naik dari TMB ke TMA, kedua katup (masuk dan buang) tertutup. Campuran yang berada dalam silinder dikompresikan, siap diberikan percikan bunga api.

3. Langkah usaha (combustion)

Akibat percikan bunga api dari busi, terjadilah ledakan yang membuat piston terdorong dari TMA ke TMB. Di sinilah proses tenaga akan disalurkan hingga memutarkan roda.

4. Langkah buang (exhaust)

Piston bergerak dari TMB ke TMA. Katup masuk tertutup dan katup buang terbuka. Gas sisa pembakaran akan didorong piston keluar dan dibuang melewati knalpot.

Ternyata jelas sekali perbedaan antara mesin 2 tak dengan mesin 4 tak. Nah, berdasarkan efisiensi bahan bakar, motor 4 tak lebih unggul, karena tidak adanya bahan bakar baru yang terbuang akibat proses pembilasan (sebenarnya ada, namun tak sebanyak mesin 2 tak). Namun dari segi hasil tenaga, motor 2 tak lebih unggul, karen untuk mendapat 1x usaha hanya butuh 2x gerakan piston turun-naik, sedangkan mesin 4 tak butuh 4x gerakan piston turun-naik-turun-naik. Dengan kata lain, 1x tenaga yang dihasilkan mesin 4 tak sama dengan 2x tenaga mesin 2 tak, sehingga laju kendaraan dengan mesin 2 tak lebih cepat dibanding dengan mesin 4 tak.