1
PENDAHULUAN Latar Belakang
Mesin pembangkit tenaga merupakan sesuatu yang pasti ada dalam suatu industry. Mesin ini memungkinkan terubahnya enrgi, misalnya energy listrik menjadi energy kinetic. Ada berbagai jenis mesin pembangkit tenaga sesuai dengan sumber energi pembangkitnya, yaitu motor bakar dan motor listrik. Walaupun kegunaan dari masing-masing alat sebenarnya adalah sama yaitu untuk menggerakan sesuatu namun cara kerja dari masing-masing mesin tersebut tentunya berbeda. Kemudian komponen-komponen yang terangkai di dalamnyapun berbeda-beda mempunyai fungsinya masing-masing. Sumber energy pembangkit, prinsip kerja, komponen-komponen yang terangkai, serta penggunaan dari mesin-mesin pembangkit tenaga yang telah diamati, selanjutnya akan dikaji dan dibahas lebih luas pada bab pembahasa n. Tujuan
Praktikum ini bertujuan mengetahui cara kerja, fungsi, komponenkomponen dari mesin-mesin pembangkit tenaga. Selain itu, mengetahui penggunaan mesin-mesin tersebut pada industri. industri.
2
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil
( terlampir ) Pembahasan
Pengertian Motor Bakar
Defenisi motor bakar dalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik yaitu dengan cara mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas dan menggunakan energi tersebut menjadi kerja mekanik (gerak). Pembakaran Pembakaran Luar dan Pembakaran Pembakaran Dalam
Mesin adalah alat mekanik atau elektrik yang mengirim atau mengubah energi untuk melakukan atau membantu pelaksanaan tugas manusia. Berdasarkan proses pembakarannya, motor bakar digolongkan menjadi dua, yaitu mesin pembakaran dalam dan mesin pembakaran luar. Mesin pembakaran luar adalah mesin yang bekerja dimana letak pembakarannya terletak di dinding bagian luar, membakar sebuah tabung berisikan air dan memanaskannya atau merubah menjadi uap dan dikoneksikan pada sebuah tuas pengangkat, lalu merubahnya menjadi tenaga mekanik atau tenaga gerak. Contoh mesin pembakaran luar adalah
mesin uap, seperti kereta api dan kapal uap. Motor pembakaran dalam adalah sebuah mesin yang sumber tenaganya berasal dari pengembangan gas - gas panas yang mempunyai tekanan tinggi hasil dari campuran bahan bakar dan udara yang telah terbakar dan berlangsung di dalam ruang tertutup dalam mesin, yang disebut ruang bakar (combustion (combustion chamber ). ). Motor pembakaran dalam sendiri biasanya merujuk kepada mesin yang pembakarannya dilakukan secara berselang-seling. Yang termasuk dalam mesin pembakaran dalam adalah mesin bensin dan mesin diesel. Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin pembakaran luar adalah kontruksinya yang lebih sederhana, tidak memerlukan fluida kerja yang banyak dan efesiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin pembakaran luar keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih beragam, mulai dari bahan bakar padat sampai bahan bakar gas, sehingga mesin pembakaran luar banyak dipakai untuk keluaran daya yang besar dengan bahan bakar murah. (Arismunandar, 1983) 1983) Prinsip Kerja Motor Bakar
Motor bakar mempergunakan beberapa silinder yang di dalamnya terdapat piston yang bergerak translasi (bolak-balik) . di dalam silinder itulah terjadi proses pembakaran bahan bakar dengan udara . gas pembakaran yang dihasilkan oleh proses tersebut mampu menggerakkan piston yang oleh batang penggerak dihubungkan dihubungkan dengan proses engkol. Pada dasarnya prinsip kerja pada pada motor bakar terdiri dari 5 hal yaitu: yaitu: 1. 2. 3. 4. 5.
Pengisian campuran udara dan bahan bakar Pemampatan/pengkompresian campuran udara dan bahan bakar Pembakaran campuran udara dan bahan bakar Pengembangan gas hasil pembakaran Pembuangan gas bekas
Prinsip kerja motor bakar diatas pada motor 4 tak diselesaikan dalam empat gerakan piston atau dua putaran putaran poros engkol. Sedangkan pada motor 2 tak, diselesaikan dalam dua gerakan piston atau satu putaran poros engkol. Langkah kerja motor bakar terdiri dari : 1. Langkah isap Piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah). Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar diisap ke dalam silinder. Katup isap terbuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu piston bergerak ke bawah, menyebabkan ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar (atmospheric pressure). 2. Langkah kompresi Piston bergerak dari TMB ke TMA. Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan/dimampatkan. Katup isap dan katup buang tertutup. Waktu torak mulai naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati
atas (TMA) campuran udara dan bahan bakar yang diisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar. 3. Langkah usaha Piston bergerak dari TMA ke TMB. Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakan kendaraan. Sesaat sebelum torak mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi memberi loncatan bunga api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan terjadinya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak kebawah. Usaha ini yang menjadi tenaga mesin (engine power). 4. Langkah buang Piston bergerak dari TMB ke TMA. Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka, piston bergerak dari TMB ke TMA mendorong gas bekas pembakaran ke luar dari silinder. Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu langkah isap. Prinsip Kerja Motor Listrik
Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk misalnya memutar impeller, pompa, fan, blower, menggerakkan kompresor, mengangkat bahan, dll. Prinsip kerja motor listrik yaitu : 1. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya 2. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/ loop maka kedua sisi loop yaitu pada sudut kanan medan magnet akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan 3. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan 4. Motor-motor memiliki beberapa loop pada pada dinamonya d inamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam ser agam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Motor arus bolak-balik (motor AC) ialah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus bolak-balik (listrik AC) menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik berupa putaran daripada rotor. Motor listrik arus bolak-balik dapat dibedakan atas beberapa jenis. j enis. pada motor AC, arus dilewatkan melalui kumparan, menghasilkan torsi pada kumparan. Sejak saat itu, motor akan berjalan lancar hanya pada frekuensi gelombang sinus. Hal ini disebut motor sinkron. Lebih umum adalah motor induksi, di mana arus listrik induksi dalam kumparan berputar daripada yang diberikan kepada mereka secara langsung. Salah satu kelemahan dari jenis motor AC adalah arus tinggi yang harus mengalir melalui kontak berputar. Memicu dan pemanasan pada kontak-kontak dapat menghabiskan energi dan memperpendek masa pakai motor. Dalam motor AC umum medan magnet yang dihasilkan oleh elektromagnet didukung oleh tegangan AC sama dengan kumparan motor. Kumparan yang menghasilkan medan magnet yang kadang-kadang disebut sebagai "stator", sedangkan kumparan dan inti padat
yang berputar disebut "dinamo". Dalam motor AC medan magnet sinusoidal bervariasi, seperti arus dalam kumparan bervariasi. Motor arus searah merupakan salah satu mesin listrik yang mengubah energi listrik searah menjadi energi gerak. Motor arus searah banyak sekali dipakai, motor-motor kecil untuk aplikasi elektronik menggunakan motor arus searah seperti: pemutar kaset, pemutar piringan magnetik di harddisk komputer, kipas pendingin komputer, komput er, dan tentu saja mainan legendaris ‘tamiya’ menggunakan motor arus searah. Tentu saja untuk keperluan-keperluan yang berdaya besar, motor arus searah masih dipakai pada aplikasi tertentu. Gerak atau putaran yang dihasilkan oleh motor arus searah diperoleh dari interaksi dua buah medan yang dihasilkan oleh bagian ‘ jangkar‘ (armature) armature) dan bagian ‘medan‘ ( field field ) dari motor arus searah. Pada gambar ilustrasi diatas, bagian medan berbentuk suatu kumparan yang terhubung ke sumber arus searah. Sedangkan bagian jangkar ditunjukkan sebagai magnet permanen (U-S), bagian jangkar ini tidak harus berbentuk magnet permanen, bisa juga berbentuk belitan yang akan menjadi elektro-magnet apabila mendapatkan sumber arus searah. Sehingga apabila motor arus searah kita berjenis jangkar belitan, maka kita harus menyediakan dua sumber arus searah, satu untuk bagian jangkarnya, satu lagi untuk bagian medannya. Bagian lain yang tidak kalah penting pada motor arus searah adalah adanya ‘komutator’ (comutator ). ). Komutator merupakan suatu konverter mekanik yang membuat arus dari sumber mengalir pada arah yang tetap walaupun belitan medan berputar. Komutator berpasangan dengan ‘ cincin belah‘ ( slip-rings) slip-rings) untuk menjalankan tugas yang saya sebut baru saja. Pada gambar ilustrasi diatas, gambar lingkaran yang dibagi menjadi dua buah dan terhubung ke bagian belitan medan merupakan cincin belah yang saya maksud. Bagian yang digambarkan berbentuk kotak menempel pada cincin belah tersebut yang dinamakan komutator. Tentu saja pada aplikasi yang sebenarnya, jumlah cincin belah tidak hanya dua dan terhubung terhubung ke sejumlah banyak belitan medan. Kelebihan dan Kelemahan Motor Bakar dan Motor Listrik
Kelebihan motor listrik antara lain mudah dioperasikan untuk pertama kali, suara halus tanpa gangguan, tidak ada udara yang diuapkan dan tidak ada yang dibuang sehingga tidak menimbulkan polusi. Namun untuk pengoprasianya tidak bisa dilakukan di semua tempat karena memerlukan sumber daya listrik yang cocok, jika digantikan dengan baterai maka teganganya akan sangat berat, bobot mesin lebih berat dibandingkan motor bakar dengan daya yang sama. Motor bahan bakar memiliki keunggulan dalam penempatanya. Penempatan motor bakar dapat dilakukan dimana saja asalkan ada tempat yang baik dan aman untuk dijadikan landasan. Hal ini dimungkinkan karena motor bahan bakar tidak memerlukan fasilitas lain selain ladasan. Motor bakar yang sampai sekarang banyak digunakan di dalam industry dua jenis, yaitu motor bensin(motor bakar dengan bahan bakar bensin) dan motor diesel (motor bakar dengan bahan bakar solar)
Kegunaan atau Aplikasi Industri
Baik motor listrik maupun motor bakar, penggunaannya dalam industri sangat dibutuhkan. dibutuhkan. Mesin-mesin pertanian terutama mesin pengolahan hasil pertanian dan mesin-mesin di industri pun banyak yang menggunakan tenaga putarnya dari motor listrik. Pada motor bakar, motor listrik digunakan sebagai motor starter. Pada traktor pertanian, motor listrik dugunakan pada motor starter dan wiper . Penggunaan motor listrik ini semakin berkembang berkembang karena memiliki keunggulan dibandingkan motor bakar, misalnya kebisingan dan getaran lebih rendah, kecepatan putaran motor bisa diatur, lebih bersih, lebih kompak dan hemat dalam pemeliharaan. (Anonim 2009) Motor DC tanpa sikat atau lebih dikenal dengan Brushless DC motor merupakan mesin listrik yang menjadi penggerak mobil listrik dan kendaraankendaraan listrik lainnya. Selain itu, Brushless DC motor juga merupakan bagian penting dari industri masa kini. Keuntungan yang brushless DC motor berikan berikan kepada setiap aplikasi yang digunakan pada industri sangat besar.Penggunaan motor ini dapat menghemat biaya dan waktu pada hampir semua industri. Selain itu keunggulan Brushless motor DC adalah efisiensinya yang unggul, umur panjang, pengiriman torsi halus dan dapat beroperasi dengan kecepatan tinggi. Untuk aplikasi Brushless DC Motor pada industri banyak digunakan sebagai servo, penggerak, pengeposisian, dan aplikasi kecepatan variabel dimana membutuhkan kontrol gerak yang tepat danoperasi yang stabil untuk operasi yang memuaskan pada proses di industri. ( Stalony 2012) Fungsi Oli Samping
Fungsi dari oli samping pada mesin 2 Tak (two stroke) adalah sebagai pelumasan silinder mesin. Hal ini diperlukan karena pelumasan mesin 2 Tak tidak sebaik mesin 4 Tak. Sehingga pada mesin 2 Tak diperlukan pencampuran bensin dengan oli samping di ruang pembakaran agar mesin tidak mudah rusak.
3 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Adapun dua macam jenis motor yang perlu kita ketahui yaitu motor bakar dan motor listrik. Motor bakar merupakan mesin atau pesawat yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik yaitu dengan cara mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas dan menggunakan energi tersebut menjadi kerja mekanik sedangkan motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pada dasarnya prinsip kerja pada motor bakar terdiri dari 5 hal yaitu pengisian campuran udara dan bahan bakar, pemampatan/pengkompresian campuran udara dan bahan bakar, pembakaran campuran udara dan bahan bakar, pengembangan gas hasil pembakaran, pembuangan pembuangan gas bekas. Baik motor listrik maupun motor bakar, penggunaannya dalam industri sangat dibutuhkan seperti mesin-mesin pertanian terutama mesin pengolahan hasil pertanian dan mesin-mesin di industri.
Saran
Praktikum lebih baik dimulai pukul 07.30 WIB mengingat pada praktikum hari Rabu kemarin, pintu laboratorium belum dibuka dan lokasi yang cukup jauh dari pintu gerbang depan. Sejauh ini,praktikum sudah cukup baik hanya saja keadaan laboratorium yang tidak kondusif sehingga tidak n yaman.
DAFTAR PUSTAKA [Anonim]. 2009. Motor Listrik. [terhubung berkala]http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20 berkala]http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20 Motor%20dan%20Tenaga%20Pertanian/Motor%20Listrik.htm (2 Maret 2014) Arismunandar W. 1983. Motor 1983. Motor Bakar Torak . Bandung : ITB. Stalony VE. 2012. Aplikasi Brushless DC Motor pada Industri. [terhubung berkala]https://www.academia.edu/5515443/Aplikasi_Brushless_DC_motor berkala]https://www.academia.edu/5515443/Aplikasi_Brushless_DC_motor _pada_Industri (2 Maret 2014 Siregar, Fatah Maulana. 1997. Motor Bakar : Kajian Kaj ian Teoritis Performansi Mesin. Mesin . Skripsi. Medan: Universitas Sumatra Utara. Wiraatmaja, Sutedja. 1989. Peralatan 1989. Peralatan Industri Jilid I . Bogor: IPB.
LAMPIRAN
Prinsip Kerja Motor bakar 4 tak
Prinsip kerja motor 2 tak
Konstruksi sebuah motor starter traktor
Gambar Brushless DC Motor
Konstruksi Motor Listrik 3 fasa
Pembagian Motor Listrik
