Tugas mencari siklus otto dan diesel

Penjelasan siklus otto

Pengambilan/pemasukan/penyedotan gas [campuran bahan bakar dan udara]. Udara ditekan masuk ke dalam silinder pada tekanan atmosfir dan volume naik dari V2 menjadi V1. Proses A-B : Pemampatan/kompresi gas. Gas ditekan secara adiabatik dari V1 menjadi V2 dan temperaturnya naik dari TA ke TB. Proses B-C : Pemanasan dan pembakaran gas /udara menerima panas, terjadi proses pembakaran gas (dari percikan api busi), kalor diserap oleh gas Qh. Pada proses ini volume dijaga konstan sehingga tekanan dan temperaturnya naik menjadi pC dan TC.. Proses C-D :Pendayaan|konversi gas, dr tenaga panas ke tenaga gerak. Gas berekspansi secara adiabatik, melakukan kerja WCD. Proses D-A : Pendinginan gas sisa pembakaran/ pembuangan sebagian panas. Kalor Qc dilepas dan tekanan gas turun pada volume konstan. Proses A-O : Pada akhir proses, pembuangan/pengeluaran gas sisa pembakaran pada tekanan atmosfir dan volume gas turun dari V1 menjadi V2. Efisiensi termik η = (W neto / Q masuk) = [ Q c-d - Q c-b ] / Q c-d = 1 – η =1 - (r = Vb/Vc = Compression Ratio).

Penjelasan siklus diesel

1.Pada ruang bakar mesin, udara masuk Saluran Masuk terbuka.

2.Terjadi langkah Kompresi yaitu penekanan udara Langkah disini menghasilkan peningkatan tekan dan suhu yang cukup tinggi. Saat kompresi berada di TMA maka fuel injector akan memasukkan bahan bakar dengan mengabutkannya Karena suhunya tinggi dan ada bahan bakar yang telah masuk adri fuel injector berupa gas maka campuran tersebut terbakar.

3.Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

4.Saat torak bergerak keatas dan menekan udara hasil pembakaran keluar ke udara luar melalui knalpot. Saluran keluarnya terbuka.

2). Jelaskan Perbedaan siklus otto dan siklus diesel 2 tak ?

Mesin yang ditemukan oleh Rudolf Diesel (8158-1913) konsturksinya tidak berbeda jauh dengan mesin bensin yang dikenal dengan sebutan mesin otto.beberapa bagian komponennya punya tugas yang sama dengan mesin bensin,seperti blok slinder, poros engkol, poros bubungan, asembli torak, dan mekanisme pengerak katupnya.perbedaan motor diesel dan motor bensin adalah cara pemberian dan penyalaan bahan bakarnya; perbandingan kompressi; disain komponen.

1. Cara pemberian Dan penyalaan Bahan bakar

Perbedaan utama terletak pada bagaimana memulai sesuatu pembakaran dalam ruang silinder.mesin besin mengawali pembkaran dengan disuplainya listrik tegangan tinggi, sehingga menimbulkan percikan bunga api di antara ecelah busi untuk memulai pembakaran gas.motor diesel memanfaatkan udara yang dikompresi untuk memulai pembakaran bahan bakar solar.Dengan perbandingan kompresinya sangat tinggi sampai berkisar 22 : 1,akibatnya tekanan naik secara mendadak(berlansung dalam beberapa milidetik)suhunya dapat mencapai 900-1000 derajat celcius.Suhu setinggi itu dapat menyalakan bahan bakar solar. Menjelang akhir langkah kompresi,solar disemprotkan ke udara Yang sangat panas itu.Akibatnya, bahan bakar langsung terbakar sebab titik nyala solar sendiri Cuma 4000 Celcius.karena pembakaran terjadi akibat tekanan kompresi yang sangat tinggi tadi,maka mesi diesel di sebut juga mesin penyalaan kompresi (compression igniton engine).Sedangkan mesin bensin di kenal dengan mesin penyalaan bunga api (spark ignition engine). Dalam mesin bensin bahan bakar dan udara dicampur di luar slinder yaitu dalam karburator dan saluran masuk (manifold).Sebaliknya mesin diesel tidak ada campuran pendahuluan udara dan bahan bakar di luar slinder,hanya udara yang diterima ke dalam slinder melalui saluran masuk.

2. Perbandingan Kompresi mesin diesel dan Bensin

Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume udara dalam silinder sebelum langkah kompresi dengan volume sesudah langkah kompresi. Perbandingan kompresi untuk motor-motor bensin adalah berkisar 8 : 1 sedangkan perbandingan yang umum untuk motor-motor diesel adalah 16-22 : 1.Perbandingan kompresi yang timggi pada motor diesel menimbulakan kenaikan suhu udara cukup tinggi untuk menyalakan bahan bakar tanpa ada letikan bunag api.Hal ini menyebabkan motor diesel mempunyai efisiensi yang besar sebab kompresi yang tinggi menghasilkan pemuaian yang besar dari gas-gas hasil pembakaran dalam slinder.Karena itu tenaganya sangat kuat. Efisiensi tinggi yang dihasilkan pembakaran motor diesel harus diimbangi dengan kekuatan komponen-komponennya agar dapat menahan gaya-gaya pembakaran yang sangat besar.

3.Disain Komponen Mesin Diesel dan Bensin

Sudah dikatakan bahwa mesin diesel haruslah dibuat kokoh dan kuat untu dapat menahan gaya pembakaran yang sangat besar.Pada umumnya bagian-bagian yang dikuatkan adalah torak,pena torak,batang penghubung,dan poros engkol serta sejumlah bantalan utama untuk mendukung poros engkol.

3). Jelaskan perbedaan langkah ICE 2 tak dan ICE 4 tak ?

Jika mesin 4 tak memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, maka untuk mesin 2-tak hanya memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus kerja 2 tak hanya terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston saja. Desain dari ruang bakar mesin 2 tak memungkinkan terjadunya hal semacam itu. Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka ( lihat gambar di bawah) dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Namun sembari piston melakukan langkah ekspansi atau usaha, sesungguhnya juga melakukan langkah buang melalui katup buang (sisi kanan dinding silinder pada gambar) . Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder.

Jadi, kenapa motor dengan mesin 2 tak harus memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin sudah jelas, karena model kerja yang seperti itu membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya pada mesin 4 tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja sedangkan untuk 2 tak 2 kali putaran crankcase = 2 x kerja.

Untuk itu, dibutuhkan pelumas yang lebih karena putaran yang dihasilkan lebih cepat. Hal itu juga menjawab kenapa mesin 2 tak lebih berisik ,boros bahan bakar, menghasilkan asap putih dari knalpotnya tetapi unggul dalam kecepatan dibandingkan mesin 4 tak. Istilahnya “No Engine is Perfect !” Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston 2 tak lebih panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk piston head nya juga lain, piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang untuk bisa keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki slot lubang yang berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara kerja masukan campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar.