< Previous 278 Untuk motor bensin dan diesel (motor bakar dalam) lebih praktis penggunaannya dilapangan jika dibandingkan dengan motor listrik. Tetapi motor bensin dan motor diesel memberikan dampak yang burukterhadap lingkungan karena akan menyebabkan polusi udara. Sumber-sumber tenaga dapat diperoleh antara lain dari ; tenaga manusia, hewan, tenaga alam (air, angin, sinar matahari, dan sebagainya), tenaga motor penggerak, listrik, tenaga atom dan lain-lain. Dalam buku ini yang akan dibahas adalah tentang motor penggerak. Motor bakar adalah mesin atau pesawat yang menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik, yaitu dengan cara merubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi panas, dan menggunakan energi tersebut untuk melakukan kerja mekanik. Energi termal diperoleh dari pembakaran bahan bakar pada masin itu sendiri. Jika ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini (proses pembakaran bahan bakar), maka motor bakar dapat dibagi menjadi 2 golongan yaitu: motor pembakaran luar dan motor pembakaran dalam. Motor pembakaran luar Pada motor pembakaran luar ini, proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran digunakan mesin tersendiri.Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebih dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya pada ketel uap dan turbin uap. Motor pembakaran dalam Pada motor pembakaran dalam, proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. 279 Misalnya: pada turbin gas, motor bakar torak dan mesin propulasi pancar gas. Prinsip Kerja Motor bakar Kerja periodik di dalam silinder dimulai dari pemasukan campuran udara dan bensin ke dalam silinder, sampai pada kompresi, pembakaran dan pengeluaran gas-gas sisa pembakaran dari dalam silinder inilah yang disebut dengan “siklus mesin”. Pada motor bensin terdapat dua macam tipe yaitu: motor bakar 4 tak dan motor bakar 2 tak. Pada motor 4 tak, untuk melakukan satu siklus memerlukan 4 gerakan torak atau dua kali putaran poros engkol, sedangkan pada motor 2 tak, untuk melakukan satu siklus hanya memerlukan 2 gerakan torak atau satu putaran poros engkol. 1) Motor 4 Tak Motor bensin 4 tak adalah motor yang memerlukan empat kali langkah torak (dua kali ke atas dan dua kali ke bawah) untuk memperoleh satu kali usaha/ledakan di ruang pembakaran. Langkah torak tersebut berturut-turut adalah : a) Langkah isap (intake stroke) b) Langkah kompresi (compression stroke) c) Langkah usaha (power stroke) d) Langkah pembuangan (exhauset stroke) 280 Prinsip kerja motor 4 tak 1) Langkah isap Pada waktu langkah isap, katup pemasukan terbuka dan katup pembuangan tertutup. Torak bergerak ke bawah (dari TMA ke TMB), ruang pembakaran membesar, sehingga tekanannya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara luar, akibatnya campuran udara dan bahan bakar dari karburator masuk mengisi ke ruang pembakaran melalui lubang katup pemasukan. Bandingkan : Pada motor diesel, hanya udara saja yang masuk ke ruang pembakaran. 2) Langkah kompresi Katup pemasukan dan katup pembuangan tertutup. Torak bergerak ke atas (dari TMB ke TMA). Campuran udara dan bahan bakar termampatkan. Menjelang akhir langkah kompresi, busi menghasilkan loncatan bunga api listrik. Campuran bahan bakar dan udara terbakar/meledak. Kemudian timbul tekanan ke bawah. Bandingkan : Pada motor diesel, udara yang dipampatkan akan menghasilkan panas yang tinggi, yang kemudian membakar bahan bakar yang disemprotkan dari injektor menjelang akhir langkah kompresi. 3) Langkah usaha Katup pemasukan dan katup pembuangan masih dalam keadaan tertutup. Menjelang torak turun ke bawah, pembakaran yang terjadi di dalam ruang silinder menghasilkan tenaga yang maksimal, sehingga menghempaskan/mendorong torak ke bawah dan menghasilkan satu kali usaha 281 4) Langkah pembuangan Katup pemasukan tertutup dan katup pembuangan terbuka. Torak bergerak ke atas (dari TMB ke TMA), mendorong sisa pembakaran keluar ruang silinder melalui katup pembuangan. Gambar 162. Langkah-langkah Pada Motor 4 Tak 2) Motor 2 Tak Motor bensin 2 tak adalah motor yang memerlukan dua kali langkah torak (satu kali ke atas dan satu kali ke bawah) untuk memperoleh satu kali usaha/ledakan di ruang pembakaran. Langkah torak tersebut berturut-turut adalah : Langkah atas (ascending stroke) Langkah bawah (discending stroke) Prinsip kerja motor 2 langkah 1. (Langkah isap) Gerakan piston naik (rise stroke) torak bergerak dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA). Volume karter (di bawah torak) membesar, tekanan lebih kecil dari udara di luar. Pada saat lubang pemasukan terbuka, campuran udara dan bahan bakar masuk ke karter. Volume ruang pembakaran (di atas torak), 282 campuran udara dan bahan bakar termampatkan (Langkah kompresi). Pada saat torak sampai TMA, busi mengeluarkan bunga api listrik, campuran udara dan bahan bakar meledak, terjadi panas dan terjadi tekanan yang akan menekan torak ke bawah 2. (Langkah usaha) Gerakan piston turun (discent stroke) torak bergerak dari TMA ke TMB. Tekanan yang terjadi akan mendorong torak ke bawah. Pada saat lubang pengeluaran terbuka, sisa pembakaran terbuang, karena masih ada sisa tekanan (tahap pembuangan). Karena piston turun, lubang pengeluaran tertutup, ruang karter volumenya mengecil, tekanannya membesar. Pada saat lubang pembilasan terbuka, campuran udara dan bahan bakar yang ada dalam karter tertekan masuk ke ruang pembakaran, medorong sisa pembakaran yang masih tertinggal (tahap pembilasan) terbuang, karena masih ada sisa tekanan (tahap pembuangan). Karena piston turun, lubang pengeluaran tertutup, ruang karter volumenya mengecil, tekanannya membesar. Gambar 163. Langkah-langkah motor 2 tak 283 Motor dengan pembakaran di luar silinder dapat dikelompokkan lagi, antara lain : 1. Berdasarkan aplikasinya/penggunaannya Motor untuk pertanian, mobil, truk, lokomotif, pesawat udara, kapal laut, dan sebagainya. 2. Berdasarkan susunan silinder : a. Susunan silinder vertikal b. Susunan silinder horizontal c. Susunan silinder membentuk huruf V, tipe radial dan sebagainya 3. Berdasarkan langkah kerja torak : a. Motor 4 tak (empat langkah) b. Motor 2 tak (dua langkah) 4. Berdasarkan putaran motor a. Motor dengan putaran rendah, di bawah 800 RPM b. Motor dengan putaran sedang, antara 800 – 1.200 RPM c. Motor dengan putaran tinggi, lebih dari 1.200 RPM 5. Berdasarkan bahan bakarnya : a. Motor bensin, apabila menggunakan bahan bakar bensin b. Motor kerosin, apabila menggunakan bahan bakar minyak tanah c. Motor diesel, apabila menggunakan bahan bakar solar 6. Berdasarkan metode mencampurnya : Karburator, injeksi pada saluran masuk, injeksi ke dalam silinder. 7. Berdasarkan metode pengapian: a. Dengan loncatan api listrik dari busi (motor bensin), b. Dengan pembakaran panas kompresi (motor diesel). 284 8. Berdasarkan disain ruang bakar: a. Ruang bakar langsung. b. Ruang bakar tak langsung. 9. Berdasarkan jumlah silinder : a. Motor satu silinder (silinder tunggal) b. Motor dua silinder (silinder ganda) c. Motor multisilinder (bersilinder 3, 4, 6 dan seterusnya) 10. Berdasarkan sistem pendinginnya: a. Sistem Pendinginan dengan air. b. Sistem Pendinginan dengan udara. Gambar 164. Salah Satu Jenis Motor Bakar 4 Tak b. Sistem bahan bakar 1) Motor bensin Prinsip kerja karbutator : Pada pengapung terdapat suatu jarum. Apabila permukaan bahan bakar pada karburator naik (atau bahan bakar masuk dari tangki ke karburator) maka jarum dapat menutup lubang. Jadi, setelah karburator terisi dengan bensin pada jumlah 285 tertentu, maka lubang pemasukan bahan bakar dapat ditutup oleh pengapung dengan jarum. 2) Motor diesel Prinsip kerja pompa injeksi in-line : Feed pump menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar yang telah disaring ole filter ke pompa injeksi. Pompa injeksi tipe in-line mempunyai cam dan plunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder pada engine. Cara menggerakkan plunger sesuai dengan firing order engine. Gerak lurus bolak-balik dari plunger ini menekan bahan bakar dan mengalirkannya ke injection nozzle melalui delivery valve. Delivery valve memegang dua peranan penting yaitu : mencegah aliran bahan bakar balik dari saluran bahan bakar balik dari saluran bahan bakar ke daerah plunger dan menghisap bahan bakar dari injection nozzle untuk menghentikan injeksi dengan cepat. Plunger dilumasi oleh bahan bakar diesel dan camshafft oleh minyak pelumas engine. Governor mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan oleh injection nozzle dengan menggeser control rack. Governor dibedakan dalam dua tipe yaitu : Simple mechanical centrifugal governor dan combined governor yang merupakan kombinasi antara pneumatic governor dengan mechanical centrifugal governor. Timing injeksi bahan bakar diatur oleh automatic centrifugal timer. Timer mengatur putaran camshaft. Engine akan mati jika control rack digerakkan kearah akhir bahan bakar. Keterangan: 1. Fuel tank (tangki bahan bakar) 2. Fuel line (pipa bahan bakar) 3. Priming pump (pompa priming) 4. Feed pump 286 5. Water Sedimenter dan Fuel filter 6. Injection pump (pompa injeksi) 7. Injection pipe (pipa injeksi) 8. Injection nozzle (injector) 9. Over flow pipe (pipa pengembali) 3) Prinsip kerja traktor Traktor merupakan salah satu mesin pengolah tanah yang kini mulai banyak digunakan petani dalam mengolah tanah. Sebagai mesin penarik alat-alat pengolah tanah, traktor haruslah dilengkapi dengan peralatan pengolah tanahnya, seperti bajak, garu, ataupun bajak rotari. Untuk mengenal traktor sebagai mesin pengolah tanah, maka perlu dipahami prinsip kerja serta persyaratan kondisi kerja, perlengkapan, serta kegunaannya. Prinsip Kerja Alat Prinsip kerja traktor tangan adalah mesin pengolah tanah dengan menggunakan tenaga penggerak motor bakar yang pada umumnya motor diesel. Sebagai mesin pengolah tanah, traktor digunakan untuk menarik peralatan pengolahan tanah, seperti bajak piring, garu piring, dll. Traktor roda empat yang dirangkai dengan peralatan pengolah tanah perlu diatur atau disetel posisi peralatannya agar dapat difungsikan dengan baik. Pengaturan tersebut dilakukan dengan mamanjangkan atau memendekkan pada ikatan sambungan peralatan atau pada “tiga titik penyambungan” 287 Persyaratan Alat Persyaratan penggunaan peralatan ini : a. Beban yang ditarik (bajak, garu, rotari, gerobak) masih dalam batas kemampuan daya tarik dari traktor. b. Sesuaikan jenis roda yang dipakai dengan kebutuhan operasi di lapangan c. Untuk pengolahan tanah di lahan sawah , gunakan roda sangkar, sedangkan untuk operasi di lahan kering atau di jalan untuk transportasi dapat digunakan roda ban karet. Kegunaan Alat Kegunaan traktor tangan di bidang pertanian adalah : Untuk menarik peralatan pengolah tanah seperti bajak singkal, bajak rotari, dan garu, juga alat transportasi seperti gerobak Untuk menggerakkan peralatan stasioner, seperti generator listrik, mesin pompa air, mesin penggilingan gabah, dll. c. Alat-alat pengolahan tanah 1) Bajak singkal Bajak singkal merupakan peralatan pertanian untuk pengolahan tanah yang digandengkan dengan sumber tenaga penggerak/penarik seperti tenaga penarik sapi, kerbau atau traktor pertanian. Bajak singkal berfungsi untuk memotong, membalikkan, pemecahan tanah serta pembenaman sisa-sisa tanaman kedalam tanah, dan digunakan untuk tahapan kegiatan pengolahan tanah pertama. Bajak singkal dirancang Next >