Sabtu, 31 Oktober 2015

Perbandingan Mesin Bensin Dengan Mesin Diesel

Mesin Bensin

Mesin bensin atau mesin Otto dari Nikolaus Otto adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis.
Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran.
Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya.
Pada mesin bensin, pada umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin 2 tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor elektronik. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor otto terjadi di luar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin. Hal ini dsebut EFI. Berikut ini merupakan siklus mesin bensin :

1. Langkah isap (0-1) merupakan proses tekanan konstan.
2. Langkah kompresi (1-2) merupakan proses adiabatic.Proses pembakaran volume konstan (2-3) dianggap sebagai proses pemasukan kalor pada volume kostan.
3. Langkah kerja (3-4) merupakan proses adiabatic. Proses pembuangan kalor (4-1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konsatan.
4. Langkah buang (1-0) merupakan proses tekanan konstan, gas pembakaran dibuang lewat katup buang.

Mesin Diesel

Motor bakar diesel biasa disebut juga dengan Mesin diesel (atau mesin pemicu kompresi) adalah motor bakar pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas. Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Mesin ini kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.
Mesin diesel memiliki efisiensi termal terbaik dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 50%.
Mesin diesel dikembangkan dalam versi dua-tak dan empat-tak. Mesin ini awalnya digunakan sebagai pengganti mesin uap. Sejak tahun 1910-an, mesin ini mulai digunakan untuk kapal dan kapal selam, kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun 1930-an, mesin diesel mulai digunakan untuk mobil. Sejak saat itu, penggunaan mesin diesel terus meningkat dan menurut British Society of Motor Manufacturing and Traders, 50% dari mobil baru yang terjual di Uni Eropa adalah mobil bermesin diesel, bahkan di Perancis mencapai 70%. Berikut ini merupakan siklus mesin diesel :

1. Langkah isap (0-1) merupakan proses tekanan konstan.
2. Langkah kompresi (1-2) merupakan proses adiabatic. Proses pembakaran tekanan konstan (2-3) dianggap sebagai proses pemasukan kalor pada tekanan konstan.
3. Langkah kerja (3-4) merupakan proses adiabatic. Proses pembuangan kalor (4-1) dianggap sebagai proses pengeluaran kalor pada volume konsatan.
4. Langkah buang (1-0) merupakan proses tekanan konstan.

Perbandingan Mesin Bensin Dan Diesel
Item
Mesin Bensin
Mesin Diesel
Sistem Pembakaran
Otto
Sabathe
Perbandingan Kompresi
8 – 12 : 1
16 – 23 : 1
Bentuk Ruang Bakar
Sederhana
Rumit
Pencampuran Bahan Bakar
Dalam Karburator
Dalam Silinder
Metode Penyalaan
Percikan Api Busi
Terbakar Sendiri
Metode Bahan Bakar
Karburator
Pompa Injeksi
Bahan Bakar
Bensin
Solar
Getaran Dan Suara
Kecil
Besar
Efisiensi Panas
22 – 30%
30 – 40%
Pemakaiaan Bahan Bakar Spesifik
200 – 225 gr/PK.h
160 – 225 gr/PK.h
Tekanan Kompresi
12 Kg/Cm2
30 – 45 Kg/Cm2
Putaran Mesin Maksimal
9000 Rpm
5000 Rpm
Pengontrolan Output Engine
Banyaknya Campuran
Banyaknya Penginjeksian
Langkah Hisap
Udara dan Bensin
Udara

Kelebihan Dan Kekurangan Mesin Bensin
Kelebihan
Kekurangan
1.     Akselerasi mesin jauh lebih responsif dan tingkat polusi lebih rendah.
2.     Suara saat mesin dihidupkan hingga berakselerasi terdengar lebih halus.
3.     Spesifikasi teknis mesin mudah dipahami sehingga dapat dengan mudah mengetahui gejala di komponen mesin jika terjadi kerusakan.
4.     Pilihan mobil berbahan bakar bensin relatif banyak.

1.     Biasanya torsi maksimal mampu diperoleh pada tinggkat putaran mesin tinggi.
2.     Mesin bensin lebih rentan terhadap air atau banjir, karena banyak komponen kelistrikan, busi, dan ECU.
3.     Sifat bahan bakar bensin lebih mudah terbakar, ini menjadi berbahaya jika terdapat kebocoran pada selang bensi dan tangki bahan bakar.
4.     Untuk beberapa tipe mobil tertentu mengharuskan menggunakan bahan bakar beroktan tinggi di atas 91. Jika memakai di bawah 91, akan mengalami gejala knocking dari mesin yang berdampak menurunnya performa mesin.




Kelebihan Dan Kekurangan Mesin Diesel
Kelebihan
Kekurangan
1.       Untuk jarak tempuh yang jauh hanya membutuhkan sedikit konsumsi bahan bakar sehingga lebih efesien.
2.       Secara umum mesin diesel memberikan torsi bawah lebih besar dan berguna untuk pengendara di jalan off road.
3.       Berkendara dibawah sirama hujan lebat atau melintas dikondisi jalan yang banjir tidak perlu takut, karena ruang mesin diesel tidak komponen eletrikal seperti distributor atau kabel busi.
4.       Bila rasio mesin bensin dibatasai oleh tekanan bensin dan udara. Pada mesin diesel tidak dibatasi karena yang dikompres hanyalah udara. Semakin tinggi kompresi mesin diesel maka tenaga akan bertambah dan sistem kerja mesin makin efisien.
5.       Mesin diesel dikenal bandel. Bila dirawat dengan benar daya tahannya lebih lama daripada meisn bensin.

1.     Satu kelemahan yang paling dirasakan mobil diesel adalah suara mesin yang lebih berisik dibanding mesin bensin.
2.     Injektor pada mesin diesel jika tercampur dengan air atau jenis partikel lainnya akan mudah bermasalah
3.     Untuk akselerasi mesinnya memiliki respon lebih lambat dibandingkan mesin bensin. Namun kini, pabrikan sudah banyak mengaplikasi turbocharger untuk memperoleh tenaga spontan.
4.     Beban pajak kendaraan bermotor diesel lebih tinggi dibandingkan mesin bensin. Karena kebanyakan cc mesinya lebih besarm dengan rata-rata 2.000 cc ke atas.
5.     Harga mobil diesel kondisi baru biasanya lebih mahal dibanding mesin bensin. Mobil diesel juga memiliki tingkat polusi cukup tinggi.


Referensi
http://bestseoeasy.blogspot.com dan http://eastm-rodal.blogspot.com
Buku Ajar Mesin Konversi Energi

Sabtu, 24 Oktober 2015

Perbandingan Motor 4 Tak Dengan Motor 2 Tak



Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik. Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar.

Motor 4 Tak
Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as. Untuk mendapatkan 1 kali tenaga hasil dari pembakaran gas, diperlukan 4x gerakan piston naik dan turun dengan 2 kali putaran poros engkol. Penjelasannya yaitu:

  1. TAK 1 : Gerak isap (piston bergerak dari TMA menuju TMB)
  2. TAK 2 : Gerak kompresi/pemampatan (piston bergerak dari TMB menuju TMA)
  3. TAK 3 : Gerak tenaga (piston bergerak dari TMA menuju TMB)
  4. TAK 4 : Gerak Buang Sisa Pembakaran (piston bergerak dari TMB menuju TMA) Ditinjau dari jenis  bahan bakar yang dipakai dan konstruksi silinder.


Motor 2 Tak
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi. Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya. Berikut ini di tinjau dari sudut cara kerja mesin motor 2 tak ,yang bisa anda lihat dibawah ini :

  1. TAK 1 : proses masuknya gas, pemampatan dan pembakaran gas (piston bergerak dari TMB menuju TMA
  2. TAK 2 : proses kerja, kompresi karter, buang dan cuci/bilas (piston bergerak ke bawah, TMA menuju TMB)





Perbandingan Motor 4 Tak dengan 2 Tak
Perbedaan Motor 4 Tak dengan 2 Tak
Motor 4 Tak
Motor 2 Tak
  1.  Biasanya untuk motor yang menggunakan  mesin 4 tak , untuk.Bahan bakarnya menggunakan bensin murni/pertamax murni (tidak dicampur seperti motor 2 tak)
  2. Pada bagian setiap cylindernya umumnya motor 4 tak ini memiliki 2 buah atau 4 buah katup
  3. Lanjut pada bagian Cylindernya ,umumnya motor 3 tak yaitu hanya memiliki 1 macam compressi yaitu compressi cylinder
  4. Terakhir pada bagian setiap piston biasanya motor 4 tak memiliki 3 buah ring diantaranya yaitu : ring compressi I, ring compressi II, rong oli. Ketiga ring tersebut sangat berperang penting dalam membantu pelumasan pada piston.

  1. Untuk penggunaan bahan bakarnya biasanya selalu campuran maksudnya adalah bensin yang di campur dengan oli, baik secara langsung (langsung di masukan ke dalam tangki bensin atau pun yang cara terpisah (ada tempat oli samping)
  2. Motor 2 tak biasanya tidak memiliki katup,nah sebagai penggantinya maka motor 2 tak ini menggunakan red valve untuk mengatur masuknya gas ke dalam ruangan cylinder.
  3. Pada bagian mesin khususnya pada setiap piston hanya mempumyai 2 buah ring yaitu ring compressi I dan ring compressi II.
  4. Lanjut , pada bagian mesin juga pada setiap cylindernya memiliki 2 macam compressi yaitu compressi cylinder (primer) dan carter(sekunder)


Kelebihan Motor 4 Tak Dan Motor 2 Tak
Motor 4 Tak
Motor 2 Tak
  1. Pada Motor 4 tak khususnya untuk proses pemasukan, kompresi, kerja, dan buang prosesnya biasanya selalu berdiri sendiri-sendiri sehingga kinerja mesin motor akan lebih lebih presisi, efisien dan stabil,baik itu untuk jarak putaran dari rendah ke tinggi lebih lebar (500- 10000 rpm).
  2. Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil dibanding mesin dua langkah sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat.
  3. Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih dapat didinginkan oleh sirkulasi oli
  4. Langkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga efisiensi pemasukan dan tekanan efektif rata-rata lebih baik
  5. Untuk bagian mesin ,umumnya motor 5 tak ini memiliki suhu panas mesin lebih rendah jika di bandingkan dengan mesin yang terdapat pada mesin 2 tak

  1. Untuk Proses pembakarannya yaitu  terjadi setiap putaran poros engkol, sehingga putaran poros engkol lebih halus untuk itu putaran lebih rata.
  2. Motor 2 tak umumnya tidak memerlukan/tidak memiliki  katup selain itu komponen lebih sedikit, perawatan lebih mudah dibandingkan dengan 4 tak , serta spartpart kalau ada yang rusak biayanya lebih relatif murah
  3. Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil sehingga menghasilkan gerakan yang halus
  4. Motor 2 tak jika dibandingkan dengan motor 4 tak , biasanya untuk power atau tenaga yang dihasillkan lebih besar di banding motor 4 tak walaupun dengan kapasitas mesin motor yang sama.


Kekurangan Motor 4 Tak Dan Motor 2 Tak
Motor 4 Tak
Motor 2 Tak
  1. Pada bagian konstruksinya khususnya pada bagian komponen dan mekanisme gerak katup lebih kompleks, yang mengakibatkan kesulitan dalam perawatanya.
  2. Suara mekanis lebih gaduh/bising.
  3. Langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga keseimbangan putar tidak stabil, perlu jumlah silinder lebih dari satu dan sebagai peredam getaran.

  1. Langkah masuk dan buang lebih pendek maksudnya adalah saat kita mengoper gigi 1 ke gigi 2 biasanya jarak napasnya lebih pendek dari pada motor 4 tak, sehingga terjadi kerugian langkah tekanan kembali gas buang lebih tinggi
  2. Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul gesekan antara ring piston dan lubang akibatnya ring piston akan lebih cepat aus.
  3. Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka akan mudah timbul panas
  4. Putaran rendah sulit diperoleh
  5. Kemudian motor 2 tak selalu menggunakan oli pelumas(oli samping) dan juga besin campuran untuk bahan bakar yang digunakan.


Referensi
Buku Ajar Mesin Konversi Energi