Perhitungan Motor Bakar

 

Motor bakar mempunyai spesifikasi tertentu yang dinyatakan dalam bentuk angka-angka. Angka-angka itu dihasilkan dari proses perhitungan dan digunakan untuk menggambarkan kemampuan motor. Perhitungan motor bakar meliputi perhitungan volume langkah (piston Displacement), perbandingan kompresi, Moment Mesin (Torsi), daya mesin dan efisiensi volumetrik.

A. Volume Langkah (Piston Displacement)

Gambar 1. Volume Langkah (sumber : https://www.bisaotomotif.com/)

        Volume langkah adalah volume yang terbentuk saat torak bergerak dari TMB ke TMA. Volume langkah dinyatakan dalam satuan cm³ (cc). Volume langkah disebut juga kapasitas mesin. Volume langkah dapat dihitung menggunakan volume tabung, yaitu luas lingkaran silinder dikali panjang langkah torak (S) dan jumlah silinder mesin (N). 

B. Perbandingan Kompresi

 Gambar 2. Perbandingan Kompresi (sumber : https://blog.widiyanata.com/)

        Perbandingan kompresi adalah angka perbandingan volume silinder dengan volume kompresi ( volume ruang bakar). Perbandingan kompresi menunjukkan besarnya campuran udara dan bahan bakar yang dihisap selama langkah hisap dibandingkan dengan besarnya campuran udara dan bahan bakar yang dikompresikan selama langkah kompresi. Volume ruang bakar atau volume kompresi (Vc) adalah volume dari ruangan yang terbentuk antara kepala silinder dan kepala torak yang mencapai TMA. Perbandingan kompresi dihitung dengan menggunakan rumus : 

Perbandingan kompresi yang tinggi menghasilkan tekanan gas pembakaran dan output motor yang lebih besar. Pemilihan bahan bakar juga dapat mempengaruhi oleh perbandingan kompresi mesin. Mesin yang memiliki perbandingan kompresi yang tinggi maka bahan bakar yang digunakan juga bernilai oktan (research Octane Number/RON) yang tinggi. Hal ini karena bahan bakar dengan RON yang tinggi lebih sulit terbakar dibandingkan dengan bahan bakar yang nilai oktannya rendah. 

C. Momen Mesin (Torsi)

Gambar 3. Torsi Mesin ( sumber : https://tmcblog.com/) 

        Momen mesi atau torsi adalah nilai yang menunjukkan gaya putar pada output mesin (poros engkol) yang diperoleh dari tenaga hasil pembakarandi dalam silinder. Pada umumnya satuan yang digunakan adalah Nm. Momen merupakan hasil perkalian antara gaya putar mesin(F) dan panjang langkah torak (d). Moment yang dihasilkan mesin dapat dihitung dengan rumus : 

D. Daya Mesin

        Daya adalah energi yang dihasilkan oleh mesin setiap satuan waktu. Daya dinyatakan dengan satuan Kilowatt (Kw). Selain itu daya dapat pula dinyatakan dalam satuan HP (Horse Power) dan PS/PK (Pferdestarke). Pengkonversian satuan daya dalam HP dan PS menjadi KW, disajikan pada tabel berikut :

Tabel 1. Konversi Satuan Daya

Satuan	Konversi dalam Kw	Konversi dalam PS	Konversi dalam PK
KW	1	1,36	1,34
HP	0,7457	1,01	1
PS	0,7355	1	0,98

        

Jika torsi dinyatakan dalm T, Putaran mesin dalam n, maka daya (N) dapat dihitung dengan rumus : 

E. Efisiensi Volumetrik

        Secara teoritis volume campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder sama dengan volume langkahnya. Akan tetapi pada kenyataanya volume campuran udara dan bahan bakar yang masuk jumlahnya lebih sedikit dibandingkan volume langkahnya. Faktor yang mempengaruhi volume campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder adalah tekanan udara dan temperatur di ruang silinder, panjang saluran, bentuk saluran, dan sisa hasil pembakaran di dalam silinder pada siklus sebelumnya. Efisiensi Volumetrik (η_v) adalah perbandingan antara volume campuran bahn bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder (Vi) dengan volume langkahnya(Vl). 

TUGAS.

1. Sebuah sepeda motor memiliki angkah 42 mm dan diameter silinder 56 mm. Berapa kapasitas mesinnya?

2. Sebuah sepeda motor memiliki volume langkah 108, 2 cc dan volume ruang bakar sebesar 12,7 cc. berapakah perbandingan kompresi sepeda motor tersebut?

3. Sebuah mobil menghasilkan torsi 12,7 kgf.m dengan panjang langkah torak 10 cm. berapakah gaya yang dihasilkan mesin? (1 kgf = 9,80665 N).

kerjakan di buku tulis dan upload via google classroom.