BAB I Pendahuluan
1.1 Latar Latar Belak Belakang ang Masal Masalah ah Ruang bakar atau combustion chamber merupakan merupakan ruangan yang terbentuk antara
kepa kepala la silin silinde derr atau atau cylinder cylinder head dengan dengan bagian bagian atas atas piston piston dengan dengan maksud maksud agar agar pembakaran dapat terlaksana dengan sempurna dan menyeluruh pada langkah tenaga atau power stroke. stroke. Namun dalam kehidupan kita sehari-hari banyak dijumpai masyarakat yang kurang memahami perbedaan motor diesel dan motor bensin. Masyarakat sering menyamakan motor diesel dan motor motor bensin yang akibatnya akibatnya fatal bagi ruang bakar. Ruang bakar bisa jebol jika salah memasukkan bensin ke dalam motor diesel. Di kalangan pelajar, khususnya mahasiswa teknik mesin, ruang bakar pada motor diesel dan motor bensin penting untuk dipelajari. Dampak yang terjadi apabila mahasiswa kurang memahami materi tersebut adalah kerusakan yang akan terjadi pada mesin dan juga akan berdampak buruk pada mata mata kuliah “Motor Bakar !emah !emaham aman an maha mahasis siswa wa tent tentan ang g masa masalah lah ruan ruang g baka bakarr dini dinila laii masih masih kuran kurang. g. Mahasis Mahasiswa wa dinilai dinilai hanya hanya menger mengerti ti penger pengertian tian ruang ruang bakar bakar se"ara se"ara mendas mendasar, ar, tidak tidak menyeluruh. Dosen telah memberikan materi tentang ruang bakar se"ara menyeluruh dan mahasiswa dituntut untuk lebih memahami materi tersebut tetapi belum men"apai hasil yang diinginkan. !ermasalahan tersebut tidak boleh dibiarkan berlarut-larut. #alah satu usaha yang efektif adalah menyusun makalah dengan judul “!erbedaan dan !ersamaan Ruang Bakar pada Motor Diesel dan Motor Bensin. 1.2 Rumusa Rumusan n Masal Masalah ah Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas, makalah ini disusun
berdasarkan rumusan masalah sebagai berikut$ a% &pa perbedaa perbedaan n ruang ruang bakar bakar pada motor diesel dengan dengan motor bensin' bensin' b% &pa persamaan ruang bakar pada motor diesel dengan motor motor bensin'
1
2
1.3 Rumusan Tujuan (.) Berdasarkan rumusan masalah tersebut di atas, makalah ini disusun
berdasarkan tujuan penulisan sebagai berikut$ a% Mengetahui perbedaan ruang bakar pada motor diesel dengan motor bensin b% Mengetahui persamaan ruang bakar pada motor diesel dengan motor bensin (.* (.+ (. (. (. (.(/ (.(( (.(0 (.(1 (.() (.(* (.(+ (.( (.( (.( (.0/ (.0( (.00 (.01 (.0) (.0* (.0+ (.0
1.28 BAB II Perbedaan dan Persamaan Ruang Bakar pada Mtr !"esel dan
1.29
Mtr Bens"n (.1/ (.1(
!ada bab ini akan dibahas dua hal, yaitu$ 2(% perbedaan ruang bakar pada
motor diesel dengan motor bensin dan 20% persamaan ruang bakar pada motor diesel dengan motor bensin. 2.1 Perbedaan ruang bakar pada mtr d"esel dan mtr bens"n (.10!ada motor diesel, desain ruang bakar merupakan hal yang krusial dikarenakan
mesin diesel membutuhkan pembakaran yang sempurna dan menyeluruh pada langkah tenaga. 3al ini mengakibatkan efisiensi pembakaran motor diesel yang men"apai )*4. Dibanding motor bensin, angka ini merupakan angka yang tinggi. !enyebabnya adalah suhu pembakaran dan rasio kompresi bahan bakar motor diesel 2solar% yang lebih tinggi dibanding bahan bakar motor bensin 2bensin%. &kibatnya bahan bakar yang dibakar motor diesel lebih sedikit dibanding motor bensin yang mempunyai efisiensi pembakaran di angka 1/4. Menurut &rismunandar ada ) jenis ruang bakar pada motor diesel yang umum digunakan 2&rismunandar, ()$ 1*-)0%, yaitu$ (% Ruang bakar terbuka (.11 Ruang bakar terbuka adalah desain ruang bakar yang paling sederhana. Disini, tugas penyemprot bahan bakar 2injector % sangat berat karena harus mengkabutkan dan mendistribusikan bahan bakar se"ara merata agar terjadi pembakaran sempurna. Bahan bakar ini harus ber"ampur dengan udara yang dipadatkan sampai bagian terjauh, namun harus dijaga agar tidak menembus sampai silinder karena dapat merusak kualitas pelumas. 5ipe ruang pembakaran ini menggunakan tekanan inje"tor (/-1// kg6"m 0 bahkan dapat men"apai (*//-0/// kg6"m0 pada engine yang besar. Ruang bakar ini lebih "o"ok digunakan pada motor diesel putaran rendah. (.1) Motor diesel putaran rendah boleh dikatakan merupakan yang paling ekonomis dalam hal konsumsi bahan bakar spesifiknya, yaitu antara (*/-(* g6k7h. Berikut adalah gambar potongan ruang bakar terbuka.
3
4
1.35
1.36 Gambar 1 - Ruang Bakar Terbuka 0% Ruang bakar kamar muka (.1 Ruang bakar kamar muka terdiri dari dua bagian, yaitu kamar muka dan ruang bakar utama seperti ditunjukkan pada gambar 0. 8amar muka berupa ruang ke"il 21/-)/4 9olume ruang sisa% di sebelah ruang bakar utama dimana injector ditempatkan. Menjelang 0*-1/ derajat sebelum 5M& 25itik Mati &tas%, bahan bakar disemprotkan. !embakaran terjadi di kamar muka, namun karena jumlah udara dalam kamar muka terbatas maka pembakaran masih belum sempurna. !roses ini disebut proses pengkabutan kedua. Ruang bakar tipe ini tidak membutuhkan injector tekanan tinggi. Biasanya digunakan tipe nozzle pasak dengan tekanan semprot antara *-()/ kg6"m0 dengan rasio kompresi berkisar antara (+-(. :ni menguntungkan karena bahan bakarnya lebih murah dan dapat menggunakan bahan bakar dengan 9iskositas lebih tinggi. 5ekanan gas maksimum berkisar antara */-+/ kg6"m 0. (.1 Dibandingkan dengan ruang bakar kamar terbuka, pemakaian bahan bakar spesifik sekitar (*4 lebih boros, yaitu antara (/-0/ g6k7h. 8erugian kalor ini disebabkan 9olume bahan bakarnya yang lebih besar sehingga banyak panas yang hilang karena proses pindah panas melalui dinding ruang bakar. !ada saat dingin kadang sulit dihidupkan sehingga perlu ditambahkan pemanas 2 glow plug % di kamar muka. ;ntuk lebih memperjelas, berikut ilustrasi ruang bakar kamar muka.
5
1.39 1.40
Gambar 2 - Ruang Bakar Kamar Muka
1% Ruang bakar turbulen (.)( Ruang bakar turbulen mempunyai konstruksi mirip dengan ruang bakar kamar muka, yaitu mempunyai 0 bagian. Namun demikian, bagian turbulen merupakan /-/4 dari 9olume sisai, seperti ditunjukkan pada gambar 1. (.)0 Dengan desan seperti angka , maka udara yang ditekan pada langkah kompresi mengalami turbulensin dan bergerak makin ken"ang seiring dengan ke"epatan torak 2 piston% yang mendorong udara tersebut. !ada saat bahan bakar disemprotkan, turbulensi ini membantu proses pengkabutan bahan bakar dan pen"ampurannya dengan udara. 8arena itu, engine dengan dengan tipe ruang bakar ini juga memperlukan glow plug . (.)1 &danya turbulensi mempersingkat periode pembakaran terkendali sehingga ruang bakar ini sangat baik untuk engine tekanan tinggi. 5ekanan gas maksimum berkisar +/-/ g6"m 0. !emakaian bahan bakar spesifik pada jenis ruang bakar ini juga "ukup irit, yaitu berkisar (*-0(/ g6k7h. Desain ruang bakar turbulen sebagai berikut.
1.44
(.)* )% Ruang bakar lano9a
Gambar 3 - Ruang Bakar Turbulen
6
(.)+
!rinsip kerja ruang bakar lano9a mirip dengan ruang bakar terbuka.
!erbedaan utamanya terletak pada penempatan injector tidak di dalam ruang lano9a, tetapi di sebelah luarnya. #ekitar +/4 bahan bakar disemprotkan di ruang lano9a ke"il yang 9olumenya hanya (/4 dari ruang sisa. Ruang lano9a terbagi dua, yaitu ruang lano9a ke"il dan ruang lano9a besar. !ada saat bahan bakar disemprotkan, mula-mula terjadi pembakaran pada ruang lano9a ke"il. 8enaikan tekanan karena pembakaran ini menyebabkan "ampuran bahan bakar yang belum terbakar menyembur ke ruang lano9a besar pada ke"epatan tinggi sehingga terjadilah proses pen"ampuran yang lebih efektif dan menyebabkan arus turbulen. (.) !ada saat piston mulai turun 5M& 25itik Mati &tas% menuju ke 5MB 25itik Mati Bawah% terjadi perbedaan tekanan yang sangat besar antara ruang lano9a dengan ruang adengan ke"epatan lebih tinggi dan terjadi proses pembakaran yang lebih sempurna. (.) Ruang bakar ini "o"ok menggunakan tekanan nozzle (0*-(1/ kg6"m 0 dengan sudut pan"aran yang lebih ke"il.
1.49
(.*/ Gambar 4 - Ruang Bakar Lanova (.*(!ada motor bensin juga terdapat ) jenis ruang bakar 25oyota 0///$ 1-%. =ang pertama adalah ruang bakar setengah bulat. Ruang bakar jenis ini memiliki permukaan yang lebih ke"il bila dibandingkan dengan ruang bakar yang lain dengan kapasitas mesin yang sama. Ruang bakar ini mempunyai efisiensi panas yang sangat tinggi, selain itu juga
7
konstruksi dari ruang bakar jenis ini lebih sempurna. &kan tetapi ruang bakar jenis ini juga mempunyai kekurangan, yaitu rumit dalam hal penempatan mekanisme katupnya. Berikut adalah gambar dari ruang bakar setengah bulat.
1.52
(.*1 Gambar 5 - Ruang Bakar e!enga" Bula! (.*) =ang kedua adalah ruang bakar model baji. Model ruang bakar ini juga memiliki efisiensi panas yang baik, selain itu juga mempunyai konstruksi mekanisme katup yang lebih sederhana bila dibandingkan dengan ruang bakar setengah bulat. !ada tipe ini, kehilangan panas pada saat pembakaran reatif ke"il. Berikut adalah desainnya.
1.55
(.*+ Gambar 6 - Ruang Bakar Mo#el Ba$% (.* =ang ketiga adalah ruang bakar tipe bak mandi. #esuai dengan namanya, ruang bakar jenis ini memang seperti bak mandi. 8onstruksi dari ruang bakar model bak mandi ini "ukup sederhana sehingga biaya produksinya pun tidak mahal. 3al ini dikarenakan katup yang digunakan memiliki diameter yang ke"il. (.*Dengan bentuk ruang bakar yang menyerupai bak mandi, maka nantinya akan terjadi pusaran gas yang berguna untuk memaksimalkan pembakaran. #ama dengan ruang bakar yang lain, ruang bakar tipe ini juga mempunyai kerugian. 8erugiannya adalah pada saat menghisap "ampuran udara dan bahan bakar atau pada saat membuang gas hasil pembakaran dinilai kurang sempurna bila dibandingkan dengan jenis ruang bakar yang lainnya. Desain ruang bakar tipe bak mandi sebagai berikut.
&
1.59
(.+/ Gambar 7 - Ruang Bakar T%'e Bak Man#% (.+( =ang terakhir adalah ruang bakar model pent roof. Ruang bakar jenis ini berbentuk segi empat dan apabila dihubungkan ke titik pusat hampir sama dengan atap suatu bangunan sehingga disebut dengan pent roof . 8arena bentuknya seperti atap rumah, ruang bakar ini digunakan pada engine yang memiliki katup degan jumlah yang melebihi 0 setiap silindernya. 8elebihan dari ruang bakar jenis ini adalah memberikan semburan gas yang lebih "epat terbakar dan penempatan busi atau spark plug di tengan ruang bakar. ;ntuk lebih memperjelas, berikut adalah desain dari ruang bakar model pent roof .
1.62
(.+1
Gambar & - Ruang Bakar Mo#el (en! Roo)
(.+) (.+*#etelah pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa ada beberapa perbedaan antara motor diesel dengan motor bensin, yaitu$ (% #uhu pembakaran dan rasio kompresi pada ruang bakar motor diesel lebih tinggi dibanding motor bensin 0% Dikarenakan suhu pembakaran dan rasio kompresi yang tinggi, motor diesel tidak membutuhkan spark plug 2busi% untuk memi"u ledakan pada langkah tenaga. #edangkan motor bensin membutuhkan spark plug untuk memi"u ledakan pada langkah tenaga. 1% #uhu pembakaran dan rasio kompresi yang tinggi menyebabkan ruang bakar motor diesel dituntut untuk lebih kuat sehingga menyebabkan berat dari motor diesel lebih berat dibanding motor bensin
9
)% !ada beberapa jenis motor diesel, terdapat kamar muka atau pre-combustion chamber untuk menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna dan bertenaga. #edangkan pada motor bensin tidak ditemui adanya pre-combustion chamber ini. *% 8arena pembakaran bahan bakar pada ruang bakar yang lebih sempurna pada motor diesel, angka efekti9itas pembakaran pada motor diesel men"apai )*4 sehingga menyebabkan emisi yang rendah. #edangkan pembakaran bahan bakar pada ruang bakar pada motor bensin dinilai masih belum sesempurna motor diesel sehingga menyebabkan angka efekti9itas pembakaran yang hanya 1/4. >misi motor bensin juga lebih tinggi dibanding motor diesel. (.++ 2.2 Persamaan ruang bakar pada mtr d"esel dan mtr bens"n (.+Dari penjelasan di atas, terdapat beberapa persamaan antara ruang bakar motor diesel dengan ruang bakar motor bensin, yaitu$ (% 5ersusun dari komponen yang sama, yaitu piston, cylinder liner, dan cylinder head 0% Mempunyai injector namun dengan tipe yang berbeda 1% Mempunyai beberapa jenis pembakaran yang sama, yaitu 0 langkah dan ) langkah )% #ama-sama menggunakan bahan bakar "air namun dengan titik bakar yang berbeda (.+ (.+ (./
1.#1 BAB III 1.#2 $"mpulan dan $aran (.1 3.1 $"mpulan (.)Ruang bakar merupakan bagian paling 9ital dari engine.
manusia, ruang bakar merupakan organ jantung yang merupakan organ utama penunjang kehidupan manusia. &pabila terdapat kerusakan pada ruang bakar, maka engine tersebut tidak akan berfungsi sebagai mana mestinya. ?leh karena itu, pemahaman akan ruang bakar sangat berpengaruh terhadap kemampuan seseorang untuk menentukan letak permasalahan dari suatu engine. 5ingkat pemahaman seseorang akan menentukan keakuratan dalam menentukan masalah apa yang sedang terjadi di dalam suatu engine. (.* 3.2 $aran (.+Menurut pandangan penulis, untuk lebih memaksimalkan potensi yang dimiliki seorang teknisi diperlukan adanya peningkatan pemahaman tentang ruang bakar dikarenakan ruang bakar merupakan komponen yang krusial bagi engine. Bagi para pelajar dan mahasiswa teknik mesin sendiri, pemahaman akan ruang bakar juga sangat penting untuk ditingkatkan karena akan berpengaruh di dunia kerja nantinya. 1.## 1.#8 1.#9 1.8% 1.81 1.82 1.83 1.8& 1.8' 1.8( 1.8# 1.88
1.89 !a)tar Pustaka 10
(./ (.(
&rends, B.!.M. dan 3. Berens"hot. (. Motor ensin.
rlangga
(.0
&rismunandar, 7iranto. (). !enggerak Mula Motor akar "orak . Bandung$ :5B
1.93 Nunney, M.<. 0//. #ight and $ea%y &ehicle "echnology. Burlington$ >lse9ier @td.
11
