Pengenalan Motor Bakar 4 Tak

PENGENALAN MOTOR BAKAR 4 TAK

(Laporan Praktikum Motor Bakar dan Traktor Pertanian)

Fijriani Juli Kartika Purba

1714071005

LABORATORIUM DAYA ALAT DAN MESIN PERTANIAN

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2018

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Selaras dengan perkembangan teknologi, dewasa ini kebutuhan manusia terhadap mesin atau seuatu alat yang dapat membantu mengurangi masalah dan keteledoran manusia semakin meningkat. Mesin tersebut sangat erat kaitannya dengan sumber tenaga yang akan dipakai sebagai penggerak baik dibidang industri, transportasi dan bahkan pertanian. Sumber-sumber tenaga atau energi yang biasa dimanfaatkan seperti energi nuklir, energi geothermal, energi matahari langsung, dan energi matahri tidak langsung ; bahan bakar fosil (minyak, gas alam, dan batu bara), bio-massa (kayu, sekam, tongkol jagung), angin, air dan gelombang

Dalam menjalankan roda pertanian tentunya kita membutuhkan suatu teknologi. Semua itu tentunya membutuhkan biaya yang cukup mahal. Namun, bagi para petani akan sulit untuk menjangkaunya sehingga mereka akan kesulitan menjalankan roda pertanian mereka. Jangankan mesin pertanian, alat-alat yang mendasar pun mereka masih ragu menggunakannya. Banyak alsintan impor dari China dan hal itu membuat petani hanya bias menjadi konsumen. Sementara itu belum tentu kualitas standarisasi alsintan impor lebih baik dibandingkan dengan alsintan lokal. Sebenarnya alsintan bukan hanya untuk proses budidaya dan pasca panen, tetapi alsintan juga berguna sebagai pengembang hasil pertanian untuk menjadi produk-produk pangan. Petani sebenarnya mampu untuk memodifikasi alat system tanam sederhana dan tepat guna tapi tidak ada dukungan yang berarti. Mekanisasi pertanian masih dihadang oleh keterbatasan akses dan permodalan petani dalam pengadaan alat sistem tanam yang tergolong mahal. Tak heran jumlah alsintan

yang dioperasionalkan dalam budi daya maupun pascapanen agribisnis belum sepadan dengan kebutuhan (Smith, 2003).

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang banyak dipakai saat ini. Sedangkan mesin kalor adalah mesin yang menggunakan energi panas untuk melakukan kerja mekanis atau mengubah tenaga panas menjadi tenaga mekanis. Energi atau tenaga panas tersebut diperoleh dari hasil pembakaran.

Ditinjau dari cara memperoleh tenaga panas, mesin kalor dapat dibedakan menjadi dua yaitu mesin dengan pembakaran dalam dan mesin dengan pembakaran luar. Mesin pembakaran dalam adalah mesin yang melakukan proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin tersebut dan gas pembakaran yang terjadi berfungsi sebagai fluida kerja. Mesin pembakaran dalam umumnya disebut motor bakar. Jadi motor bakar adalah mesin kalor yang menggunakan gas panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin untuk melakukan kerja mekanis. Mesin pembakaran luar adalah mesin di mana proses pembakaran bahan bakar terjadi di luar mesin dan energi panas dari gas pembakaran dipindahkan ke fluida mesin melalui beberapa dinding pemisah, misal ketel uap (Purwadi, 2009).

1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum pengenalan motor bakar 4 tak ini yaitu:

1. Mengertahui bagian-bagian pada motor bakar 4 tak

2. Mengetahui prinsip kerta motor bakar 4 tak

3. Mengetahui fungsi komponen motor bakar 4 tak

II. TINJAUAN PUSTAKA

Motor bakar adalah salah satu fasilitas keteknikan yang banyak dipakai di suatu usaha tani sebagai penggerak untuk berbagai keperluan. Dengan demikian, pengelolaannya termasuk dalam tanggung jawab seorang sarjana teknik pertanian.Sedangkan traktor adalah mesin pertanian yang paling banyak penerapannya untuk berbagai keperluan di suatu usaha tani yang pengelolaannya juga termasuk dalam lingkup tanggung jawab sarjana teknik pertanian.Dengan demikian pengetahuan dasar mengenai traktor tentu perlu dibekalkan kepada seorang calon sarjana teknik pertanian (Arismunandar, 2005).

Motor adalah suatu alat yang dapat merubah suatu bentuk energi tertentu menjadi suatu kerja mekanis. Apabila suatu motor dapat menghasilkan kerja mekanik dari perubahan energi kimia melalui proses pembakaran maka disebut dengan motor bakar. Secara umum motor bakar dibedakan menjadi dua, yaitu motor bakar dalam, yaitu bila proses pembakarannya didalam ruang yang sama dengan terjadinya pengubahan tenaga panas menjadi kerja mekanik. Dan motor bakar luar, yaitu bila proses pembakarannya diluar tempat terjadinya pengubahan tenaga panas menjadi kerja mekanis (Purwadi, 2009).Motor bakar merupakan salah satu sumber tenaga penggerak yang banyak dipakai di bidang pertanian. Motor bakar mempunyai peran penting di bidang pertanian. Motor bakar banyak dipakai pada berbagai pemanfaatan, antara lain: traktor, pompa air, bengkel pertanian, gilingan padi / gabah / beras, penggerak pada mesin-mesin pengolah hasil pertanian, sarana angkut di perkebunan untuk pengangkutan alat, bahan, dan hasil pertanian (Smith, 2003).

Motor pembakaran luar adalah suatu motor bakar dimana proses pembakaran atau perubahan energi panas dilakukan diluar dari mekanisme/konstruksi mesin, dan

dari ruang pembakaran energi panas tersebut dialirkan ke konstruksi mesin melalui media penghubung (Okasatria, 2002).

Motor diesel adalah suatu motor bakar yang pada langkah pertama menghisap udara murni dari saringan udara sedangkan pemasukan bahan bakar dilakukan pada akhir langkah kompresi yang segera terbakar kerena tekanan udara pada akhir langkah kompresi yang mempunyai tekanan tinggidan menghasilkan suhu yang mempu menyalakan bahan bakar (Daryanto,1984).

Motor bensin dan motor diesel bekerja dengan torak bolak balik (naik turun pada motor gerak). Keduanya bekerja pada prinsip 4 langkah dan prinsip ini umumnya digunakan pada teknik mobil. Untuk motor dengan penyalaan busi disebut motor bensin dengan menggunakan bahan bakar bensin(premium), sedangkan untuk motor diesel menggunakan bahan bakar solar atau minyak diesel ( Ardianto, 2008).

Perbedaan antara motor bensin dan motor diesel;

1. Tekanan kompresi pada motor bensin lebih kecil daripada motor diesel. Compression ratio pada motor bensin sekitar 6-7:1, sedangkan pada motor diesel 14-16:1.

2. Langkah isap dan kompresi pada motor diesel hanya udara saja yang masuk dan ditekan, sedang motor bensin berupa campuran BB dan udara.

3. Terjadinya pembakaran pada motor bensin dengan loncatan bunga api dari busi, sedang pada motor diesel denagn cara menyemprotkan (injection) BB ke dalam udara panas hasil kompresi (Purwadi, 2009).

Piston disebut torak, mempunyai bentuk seperti silinder. Bekerja dan bergerak secara translasi bolak-balik di dalam silinder. Fungsi piston adalah menerima tekanan dari proses usaha hasil pembakaran dan merubah tenaga tekanan tersebut menjadi gerak lurus. Selain itu piston merupakan bagian utama dari motor yang melakukan kerja siklus motor yaitu: pengisian, kompresi, usaha dan pembuangan sisa-sisa pembakaran (Purwantana,1999).

Piston pada umumnya dibuat dari bahan alumunium, karena bahan ini cukup memenuhi syarat-syarat: (1) tahan terhadap temperatur yang tinggi, (2) sanggup menahan tekanan yang bekerja padanya, (3) mudah mengantarkan panas pada bagian sekitarnya, (4) ringan tapi kuat (Purwantana,1999).

Motor 2 tak yaitu setiap jenis motor bakar yang dalam setiap silindernya mendapatkan 1x pembakaran gas dengan hanya memerlukan gerakan piston sebanyak 2 kali, sedangkan kruk As berputar satu kali atau 3600.

Motor 4 tak yaitu setiap jenis motor bakar yang dalam setiap silindernya mendapatkan 1x pembakaran gas dengan hanya memerlukan gerakan piston sebanyak 4 kali, sedangkan kruk As berputar dua kali atau 7200 (Soesilo,1988).

Motor bakar dalam bekerja dengan cara membakar bahan bakar dengan campuran udara dalam ruang bakar. Proses ini menghasikan kerja dan panas. Panas berlebih yang ditimbulkan dari proses ini dapat mengganggu kinerja mesin. Oleh karena itu motor bakar atau mesin memerlukan sebuah sistem pendingin untuk mencgah panas berlebih yang mungkin timbul. Selain dari proses pembakaran, panas juga ditimbulkan oleh gesekan antara komponen-komponen mesin yang bergerak. Hal ini sesuai dengan hukum fisika, dimana energi gerak pada benda yang bergesekan sebagian akan diubah menjadi panas (Carey,1968).

Motor bakar merupakan suatu mesin konversi energi yang merubah energi kalor menjadi energi mekanik. Dengan adanya energi kalor sebagai suatu penghasil tenaga maka sudah semestinya mesin tersebut memerlukan bahan bakar dan sistem pembakaran yang digunakan sebagai sumber kalor. Motor bakar yang menggunakan bahan bakar bensin disebut dengan motor bensin dan motor bakar torak yang menggunakan bahan bakar solar disebut motor diesel.
Motor bensin memperoleh tenaga dari hasil pembakaran bahan bakar dan udara menghasilkan daya. Pada sepeda motor sebagian besar masih menggunakan karburator yaitu alat untuk mencampur antara bahan bakar bensin dan udara supaya menjadi gas pada motor bensin disebut karburator. (Haryono, 1995).

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Motor Bakar dan Traktor Pertanian tentang Pengenalan motor bakar bensin dan diesel dilaksanakan pada hari Kamis, 6 September 2018 pukul 10.00-12.00 di Laboratorium Daya, Alat dan Mesin Pertanian,Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun bahan yang digunakan pada praktikum Pengenalan Motor Bakar dan Traktor Pertanian yaitu buku atau kertas untuk mencatat bagian-bagian motor bakar dan mesin traktor.

Adapun alat yang digunakan pada praktikum motor bakar dan traktor yaitu contoh mesin motor bakar 4 tak.

3.3 Prosedur Praktikum

1. Diperkenalkan tentang motor bakar dan traktor pertanian

2. Diperkenalkan motor bakar 4 tak

3. Dijelaskan bagian-bagian motor bakar 4 tak dan prinsip kerja

4. Diberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk menjelaskan prinsip kerja mesin sesuai yang diberikan dosen dan asisten dosen

5. Hasil

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut:

Gambar 1. Mesin Motor Bakar 4 Tak

Tabel 1. Gambar Komponen Motor Bakar 4 Tak

No	Nama Komponen	Gambar	Fungsi
1.	Torak/Piston		Torak adalah komponen yang meneruskan tenaga dari hasil pembakaran menjadi tenaga mekanik.

2.	Batang Torak	Komponen penghubung torak dan poros engkol.
3.	Pena Torak	Pena torak (piston pin) menghubungkan torak dengan bagian ujung yang kecil (small end) pada batang torak
4.	Ring Torak/Piston	Pegas torak (piston ring) di pasang dalam alur ring (ring groove) pada torak.
5.	Blok Silinder	Blok silinder merupakan tempat bergeraknya piston/torak dalam pembakaran bahan bakar, dan tenaga panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar diubah kedalam tenaga mekanik dengan adanya gerak naik-turun torak dalam silinder.
6.	Kepala Silinder	Kepala silinder (cylinder head) di tempatkan dibagian atas blok silinder. Pada bagian bawah kepala silinder terdapat ruang bakar dan katup-katup.
7.	Governor	Governor digunakan sebagai 'interface' antara turbin penggerak dan generator. Seperti halnya peralatan listrik yang lain, governor juga memiliki keterbatasan kemampuan. Parameter- parameter governor, seperti daya mekanik, gas producer, speed droop, dll.
8.	Bantalan Beiring	Mencegah keausan dan mengurangi gesekan pada poros engkol.
9.	Roda Penerus (Fly Wheel)	Menyimpan tenaga putar ( inertia ) yang dihasilkan pada langkah usaha, agar poros engkol tetap berputar terus pada langkah lainnya.
10.	Katup (Valve)	Membuka dan menutup saluran masuk dan saluran buang.
11.	Pegas Katup (Valve Spring)	Mengembalikan katup pada kedudukan/posisi semula dan memberi tekanan pada katup agar dapat menutup dengan rapat.
12.	Tuas Katup ( Rocker arm )	Menekan katup - katup sehingga dapat membuka.
13.	Batang pendorong ( push rod )	Meneruskan gerakan valve lifter ( pengangkat katup ) ke rocker arm
14.	Pengangkat Katup ( Valve Lifter )	Memindahkan gerakan camshaft ( poros nok ) ke rocker arm melalui push rod.
15.	Poros Bubungan / Poros Nok ( camshaft )	Membuka dan menutup katup sesuai dengan waktu ( Timming ) yang telah ditentukan.
16.	Karter ( Oil Pan )	Menampung oli pelumas.
17.	Bantalan Luncur Aksial ( Thrust Waser	Menahan poros engkol agar tidak bergerak/bergeser maju-mundur.

4.2 Pembahasan

4.2.1 Pengertian Motor Bakar

4.2.2 Prinsip Kerja Motor Bakar 4 Tak

1. Langkah Hisap

Dalam langkah ini, campuran bahan bakar dan bensin di hisap ke dalam silinder.Katup hisap membuka sedangkan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak dari titik mati atas ( TMA ) ke titik mati bawah (TMB), menyebabkan ruang silinder menjadi vakum dan menyebabkan masuknya campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder yang disebabkan adanya tekanan udara luar.

2. Langkah Kompresi

Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dikompresikan. Katup hisap dan katup buang tertutup. Waktu torak naik dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA), campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya akan naik, sehingga akan

mudah terbakar. Saat inilah percikan api dari busi terjadi . Poros engkol

berputar satu kali ketika torak mencapai titk mati atas ( TMA).

3. Langkah Usaha

Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan

kendaraan. Saat torak mencapai titik mati atas ( TMA ) pada saat langkah

kompresi, busi memberikan loncatan bunga api pada campuran yang telah

dikompresikan. Dengan adanya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas

pembakaran yang tinggi mendorong torak ke bawah. Usaha ini yang menjadi

tenaga mesin.

4. Langkah Buang

Dalam langkah ini, gas yang sudah terbakar, akan dibuang ke luar silinder. Katup buang membuka sedangkan katup hisap tertutup.Waktu torak bergarak dari titik mati bawah ( TMB ) ke titik mati atas ( TMA ), mendorong gas bekas keluar dari silinder. Pada saat akhir langkah buang dan awal langkah hisap kedua katup akan membuka sedikit ( valve overlap ) yang berfungsi sebagai langkah pembilasan ( campuran udara dan bahan bakar baru mendorong gas sisa hasil pembakaran ). Ketika torak mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan langkah berikutnya, yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam satu siklus yang terdiri dari empat langkah yaitu, 1 langkah hisap, 1 langkah kompresi, 1 langkah usaha, 1 langkah buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin empat langkah.

Proses Kerja adalah keseluruhan langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya

Pada motor empat langkah, proses kerja motor diselesaikan dalam empat langkah piston. Langkah pertama yaitu piston bergerak dari TMA ke TMB, disebut langkah pengisian. Langkah kedua yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah kompresi. Langkah ketiga piston bergerak dari TMA ke TMB disebut langkah usaha. Pada langkah usaha in terjadilah proses pembakaran bahan bakar (campuran udara dan bahan bakar) didalam silinder motor / ruang pembakaran yang menghasilkan tenaga yang mendorong piston dariTMA keTMB. Langkah keempat yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah pembuangan. Gas hasil pembakaran didorong oleh piston keluar silinder motor. Jadi pada motor empat langkah proses kerja mptor untuk menghasilkan satu langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan empat langkah piston. Empat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran poros engkol (Carey,1968).

4.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Motor Bakar 4 Tak

Kelebihannya yaitu:

1. Lebih hemat bahan bakar.

2. Tidak menggunakan oli samping sehingga lebih ekonomis.

3. Tenaga yang dihasilkan besar dan stabil, sehingga memiliki akselerasi yang baik pada medan pegunungan atau jalan menanjak.

4. Asap yang dihasilkan dari proses pembakaran (relative) tidak ada tau ramah lingkungan.

Kekurangannya yaitu:

1. Perawatan mesin relative lebih sulit karena konstruksi mesin lebih rumit dibandingkan dengan mesin 2-tak.

2. Oli mesin lebih boros dan lebih cepat encer karena melumasi seluruh bagian mesin dan bersirkulasi sampai ke silinderkop.

3. Suara mesin lebih kasar dan kontruksi mesin lebih rumit.

4.2.4 Contoh Dalam Kehidupan Sehari-hari

Sekarang ini mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, peasawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah

4.2.5 Kendala Praktikum

Kendala dari ptaktikum ini yaitu saat pengenalan motor bakar, kita hanya pengenalan motor bakar 4 tak saja. Motor bakar 2 tak tidak dipertunjukkan komponen-komponennya.

V. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat diambil dari praktikum ini yaitu:

1. Motor bakar 4 tak mempunyai 4 prinsip kerja yaitu langkah hisap,langkah kompresi, langkah usaha, langkah buang.

2. Motor dibedakan dari proses kerjanya yaitu motor 4 tak dan motor 2 tak. Sedangkan berdasarkan penyalaan bahan bakarnya motor juga dibedakan menjadi 2 yaitu motor bensin dan motor diesel.

3. Bagian-bagian motor bakar terdiri dari silinder, piston, karbulator, governer dan magnet roda gila.

4. Motor bakar 4 memiliki prinsip dan langkah kerja yang lebih baik dan ramah lingkungan disbanding motor bakar 2 tak.

DAFTAR PUSTAKA

Arismunandar. 2005. Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Tiga Serangkai. Jakarta.

Carey, David. 1968. How It Work: The Locomotive. Ltd. Loughborough. England.

Daryanto.1984. Mengenal Cara Kerja Mobil Secara Praktis. Tarjito. Bandung.

Haryono. 1995 Uraian Praktis Mengenal Motor Bakar. CV. Aneka Ilmu. Semarang.

Purwadi, Tri, dkk. 2009. Buku Panduan Praktikum Azas Konversi dan Konservasi Energi. Laboratorium Eneri dan Mesin Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Purwanta, Bambang. 1999. Motor Penggerak. Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.

Smith dan Wilkes. 2003. Mesin dan Peralatan Usaha Tani. Tiga Serangkai. Jakarta.

Soesilo, Handoko. 1998. Sepeda Motor. CV. Karya Utama. Surabaya.

Okasatria, Ndan Agus Budi Jatmiko. 2002. Motor Bakar. Perpustakaan UI. Jakarta.

Terimakasih sudah berkunjung :)

Motor Bakar

Cari Blog Ini