Jadwal Kuliah Tambahan Motor BakarMinggu DepanHari Kamis Tgl. 20 Mei 2010Jam : 7.30

MATA KULIAH MOTOR BAKARTEKNIK MESIN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MOTOR BENSIN

Pendahuluan

Motor Bensin merupakan perkembangan dan perbaikan dari mesin otto

Sebagai tempat pencampuran udara dan bahan bakar motor bensin dilengkapi dengan “karburator“.

Sebagai penyalaan campuran bahan bakar dan udara, dipakai “busi”, sehingga Motor Bensin dinamai juga sebagai Spark Ignition Engine.

Otto Engine

Cara Kerja Dalam motor bensin, pencampuran bahan bakar dan udara terjadi

karena bahan bakar terisap atau disemprotkan ke dalam arus udara segar yg masuk ke dalam karburator.

Campuran tersebut kemudian masuk ke dalam silinder yang dinyalakan oleh loncatan api listrik dari busi, menjelang akhir langkah kompresi.

Pembakaran terjadi dalam volume konstan yang menghasilkan daya untuk menggerakkan poros engkol.

Bagian-Bagian Motor Bensin

Roger Krieger, GM R&D Center

Fuel Characteristics

Fuel Property Diesel Gasoline Effect

Cetane High Low Self ignitability

Octane Low High Non self ignitability

Volatility Low High Vapor emissions

Energy/Gal 1.12xBase Base Miles per gallon

Sulfur (now) ~350 ppm ~350 ppm Particulates, catalyst poisoning

Sulfur (future) <15 ppm <30 ppm

Sistem Penyalaan

Penyalaan motor bensin dilakukan dengan menggunakan Busi. Loncatan api pada kedua elektrode busi dibangkitkan dengan beda tengangan listrik yang cukup besar, sekitar 10.000-20.000 volt.

Besar tegangan tergantung dari : Perbandingan campuran bahan bakar-

udara Kepadatan campuran b.bakar-udara Jarak dan bentuk elektroda Jumlah molekul campuran yang yang

terdapat diantara kedua elektroda Temperatur campuran dan kondisi

operasi yang lain

The Mechanical Ignition SystemSistem Penyalaan Konvensional

Sistem Penyalaan Konvensional

Bagian-bagian utama dan fungsi :

Bateray sebagai sumber listrik . Kumparan : - kumparan primer (Np), (100-180 lilitan kawat tembaga)

- kumparan sekunder (Ns), (kurang lebih 18.000 lilitan) Tahanan untuk mengatur arus primer agar tidak naik terlalu tinggi. Kam untuk membuka dan menutup pemutus arus.

Putaran kam : - mesin 2 langkah (sama dengan kecepatan putaran poros engkol) - mesin 4 langkah (1/2 dari kecepatan putaran poros engkol)

Rotor untuk membagi arus dari kumparan ke busi Kondensor mempercepat pemutusan arus primer pada waktu pemutus

arus terbuka. Bila pemutusan arus primer tidak berlangsung cepat akan terjadi loncatan listrik antara kontak pemutus arus, sehingga tidak terjadi loncatan listrik di kedua elektroda busi.

Distributorless Ignition System

On older cars with a Distributor and coil pack, the ignition module is an electrical switch that turns the power on and off to the coil, which in tern causes the coil to generate a spark.

On more modern cars that do not have a distributor, but have fully computerised ignition systems, it usually refers to the ignition coil.

In both cases it's responsible for causing a surge of high voltage electricity to be supplied to the spark plugs to cause the petrol/air mixture in the cylinders to ignite.

Distributorless Ignition System

Distributorless Ignition System

In a fuel injection controlled internal combustion engine, a magnetic trigger device provides the source of electrical timing signals for operating the injectors. A single rotating magnet has its magnetic field extended to an effective angular radiation area substantially greater than the angular radiation area of the magnet alone. A pair of magnetizable members are positioned on either side of the path of a rotating magnet for developing an enlarged magnetic field for actuating a single reed switch. The reed switch connects a source of power to a pair of signal lines wherein one line contains an inverter, whereby, the signal on one line is the complement of the signal on the other line.

An engine control unit (ECU), also known as power-train control module (PCM), or engine control module (ECM) is a type of electronic control unit that determines the amount of fuel, ignition timing and other parameters an internal combustion engine needs to keep running. It does this by reading values from multidimensional performance maps (so called LUTs), using input values (e.g. engine speed) calculated from signals coming from sensor devices monitoring the engine.

BUSI

Kondisi operasi mesin menentukan jenis busi yang harus dipakai.

Mesin dengan daya tinggi, tekanan efektif rata-2 dan putaran yang tinggi sebaiknya menggunakan busi dingin, untuk mencegah penyalaan prematur.

BUSI

BUSI

Sistem Bahan Bakar

Karburator

Sistem Bahan Bakar Injection Carburator

Sistem Bahan Bakar Injection Carburator

Dalam sistem injeksi, pemasukan bahan bakar dilakukan dengan penyemprotan oleh injektor di beberapa tempat setelah katup gas, dekat katup isap. Untuk injektor dengan tekanan tinggi dapat disemprotkan langsung ke dalam silinder (seperti motor Diesel).Jumlah bahan bakar yang dimasukkan diatur oleh beberapa sensor dan merupakan fungsi dari :

• Jumlah udara masuk• Temperatur udara• Temperatur silinder• Pembukaan katup Gas• Perbandingan udara-bahan bakar

Fuel Injector

Sistem Bahan Bakar dan Proses Pembakaran

Canpuran bahan bakar –udara di dalam silinder motor bensin juga harus sesuai dengan syarat busi yang ada, agar tidak terbakar dengan sendiri.

Pembakaran terjadi dimulai dari sekitar busi, akibat loncatan api listrik di busi, kemudian merambat ke segala arah dengan kecepatan tinggi (25-50 m/detik).

Campuran dibagian terjauh dari busi akan mengalami pembakaran yang terakhir. Ada kemungkinan bagian tersebut terdesak oleh penekanan torak atau nyala api yang telah terjadi di bagian lain, sehingga temperaturnya melebihi temperatur penyalaan sendiri dan akibatnya terjadi ledakan. Proses ini yang dinamakan dengan Detonasi.

Ketika terjadi detonasi, tekanan silinder bisa mencapai 130-200 kg/cm2. Detonasi yang berat bisa menimbulkan suara gemlitik pada mesin.

Sistem Bahan Bakar dan Proses Pembakaran

Cara Mencegah Detonasi Mengurangi tekanan dan temperatur bahan bakar-udara yang

masuk ke dalam silinder Mengurangi perbandingan kompresi Memperkaya campuran bahan bakar-udara atau mempermiskin

campuran b.bakar-udara dari suatu harga perbandingan campuran yang sangat mudah terjadi detonasi (misalnya 0,08).

Menaikkan kecetan torak (atau putaran poros engkol), untuk memperoleh turbulensi pada arus campuran yang dapat mempercepat rambatan api.

Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak tempuh nyala api.

Membuat konstruksi yang memungkinkan bagian terjauh dari busi mendapat pendinginan yang cukup.

Penggunaan busi yang lebih dari satu.

Sistem Bahan Bakar dan Proses Pembakaran