PENGENALAN

Enjin pembakaran dalam

Enjin pembakaran dalam bermaksud pembakaran bahanapi berlaku dalam enjin itu

sendiri. Hasil dari pembakaran inilah enjin mendapat kuasa. Di masa dahulu, pembakaran

bahanapi berlaku di luar enjin. Bahanapi yang digunakan adalah seperti kayu, arangbatu atau

sebagainya dibakar untuk mendidihkan air. Wap yang terhasil disalurkan ke dalam enjin untuk

menghasilkan kuasa mekanikal. Enjin seperti ini dikenali sebagai enjin pembakaran luaran.

Satu contoh yang baik ialah keretapi wap yang menggunakan arangbatu sebagai bahanapi.

Definasi enjin

Enjin adalah merupakan perkaitan antara kumpulan atau bahagian yang dipasang

mengikut sesuatu peraturan yang ditetapkan untuk menukar tenaga haba (heat

energy ) dengan cara pembakaran kepada tenaga mekanikal (mechanical energy) untuk

melakukan pergerakan atau kerja.

Jenis-jenis enjin

1. Petrol - Dua lejang

- empat lejang

2. Diesel - dua lejang

-empat lejang

3. Turbin gas dan turbin stim

4. Jet

5. Enjin kuasa nuclear

1

Prinsip kerja enjin pembakaran dalam

Untuk mengeluarkan kuasa, enjin mesti melalui empat peingkat iaitu lejang sedutan,

mampatan, kuasa dan ekzos. Berdasarkan kepada Rajah 1 , omboh bergerak ke bawah

pada lejang sedutan . Injap masuk terbuka sementara injap ekzos pula tertutup. Pergerakan

omboh ke bawah menimbulkan kesan sedutan yang menarik campuran bahanapi dan udara

melalui injap masuk ke silinder. Omboh naik semula ke atas pada lejang mampatan. Kedua-

dua injap masuk dan keluar tertutup dan campuran yang disedut tadi termampat ke isipadu

yang amat kecil. Tekanan dalam silinder sewaktu campuran bahanapi udara telah

termampatsepenuhnya boleh mencapai sehingga lebih kurang 5000 kPa.

Di akhir lejang mampatan, iaitu di waktu lejang kuasa akan bermula, palam pencucuh

mengeluarkan bunga api dan mencucuh campuran termampat itu. Pembakaran yang terjadi

menghasilkan satu letupan yang kuat yang menolak omboh ke bawah. Kuasa dari letupan

inilah yang memberi kuasa kepada enjin untuk membuat kerja. Kedua-dua injap masih

tertutup pada lejang kuasa. Di lejang ekzos, omboh naik semula ke atas dan injap ekzos

terbuka untuk membolehkan segala sisa pembakaran keluar dari silinder. Lejang ekzos ini

kemudiannya diikuti semula dengan lejang sedutan untuk pengendalian seterusnya.

Rajah 1 Perlakuan Enjin

Lebih banyak silinder yang terdapat pada sesuatu enjin itu, maka lebih berterusanlah

pengeluaran kuasanya. Bagi enjin yang mempunyai lebih daripada empat silinder, kala

penghasilan kuasa oleh sesuatu silinder itu bertindihan di bahagian akhir lejang itu dengan

bahagian awal lejang kuasa silinder yang lain. Penerangan lebih lanjut mengenai pertindihan

2

lejang kuasa ini ditunjukkan dalam Rajah 1 . Oleh kerana penghasilan kuasa lebih berterusan

dengan enjin berbilang silinder, maka kita dapati saiz nisbi rodatenaga sesebuah enjin semakin

kecil dengan bertambahnya jumlah silinder. Perjalanan enjin juga lebih licin dan kurang

bergetar kerana masa yang memisahkan di antara dua lejang kuasa lebih pendek. Dalam kes

enjin empat silinder, kuasa yang dikeluarkan adalah berturutan tanpa selangan masa, dan jika

lebih daripada empat silinder, berlaku pula pertindihan yang dikatakan di perenggan atas. Ini

jauh berbeza daripada enjin satu silinder. Dengan penghasilan kuasa hanya sekali dalam dua

pusingan (empat lejang), kejutan

kuasa, geseran serta perjalanan enjin yang tidak licin mudah berlaku.

Rajah 2 Keratan rentas enjin Pembakaran dalam

3

Enjin Empat Lejang

Rajah 3 : Enjin 4 lejang

Enjin empat lejang di namakan sedemikian kerana ia memerlukan empat lejang untuk

melengkapkan satu kitaran bagi proses sedutan, mampatan, kuasa dan ekzos. Aciengkol

berputar dua kali untuk melengkapkan satu kitaran. Enjin empat lejang boleh terdiri daripada:

i. Enjin Penyalaan Cucuh (petrol)

ii. Enjin Penyalaan Mampatan (disel).

Walau bagaimanapun kedua-dua prinsip operasinya adalah sama

4

Enjin penyalaan Cucuh (Enjin petrol)

Ciri-Ciri Umum Operasi

i. Bagi menamatkan satu kitar enjin, aciengkol berputar sebanyak dua pusingan iaitu 720

darjah.

ii. Ia menggunakan injap masuk dan keluar.

iii. Semua kejadian -kejadian di dalam satu kitar enjin berlaku di dalam pergerakkan empat

lejang.

Tugas-Tugas Pergerakan Enjin Penyalaan Cucuh

Rajah 4: Perlakuan enjin petrol

5

1. Lejang Masukan

Omboh berada pada TDC, injap masuk terbuka dan injap ekzos tertutup. Apabila aciengkol

berputar, omboh bergerak ke BDC dan campuran bahanapi disedut masuk ke dalam ruang

silinder. Apabila omboh tiba ke BDC, injap masuk tertutup. Aciengkol telah membuat

setengah pusingan iaitu 180 darjah.

Peringkat pergerakkan:

i. Injap masuk terbuka dan injap ekzos tertutup.

ii. Omboh bergerak dari TDC ke BDC.

iii. Isipadu ruang silinder bertambah dan tekanan berkurangan.

iv. Campuran bahanapi disedut masuk ke dalam ruang silinder

2. Lejang Mampatan

Aciengkol terus berputar, omboh bergerak ke TDC dan kedua-dua injap tertutup bagi

membolehkan pemampatan campuran bahanapi ke dalam ruang pembakaran di antara

kepala omboh (cylinder head) dan kepala omboh (piston crown ). Aciengkol telah membuat

setengah pusingan yang kedua apabila saja omboh tiba ke TDC, menjadikan jumlah satu

pusingan iaitu 360 darjah. Rajah 4 menunjukkan perlakuan enjin tersebut.

Peringkat pergerakkan:

i. Injap masuk dan injap ekzos tertutup.

ii. Omboh bergerak dari BDC ke TDC.

iii. Campuran bahanapi dimampatkan kepada isipadu yang lebih padat.

iv. Tekanan di dalam ruang pembakaran mencapai 827 hingga 965 kPa (120 - 140 psi).

6

3. Lejang Kuasa

Omboh berada pada TDC dan kedua-dua injap mesti tertutup. Palam pencucuh

mengeluarkan bungapi bagi menyalakan campuran bahanapi. Ini mengakibatkan

penghasilan haba bersuhu tinggi sehingga membawa kepada pengembangan gas di dalam

ruang pembakaran yang terhad dan seterusnya mengujudkan suatu daya tekanan yang

kuat untuk menolak omboh ke bawah semula. Aciengkol telah membuat setengah

pusingan lagi menjadikan jumlah satu setengah pusingan iaitu 540 darjah.

Peringkat pergerakan:

i. Palam pencucuh mengeluarkan bungapi.

ii.. Campuran bahanapi terbakar dan menghasilkan haba.

iii. Gas yang terbakar mengembang dan meninggikan tekanan di dalam ruang pembakaran

kepada 4135 hingga 4925 kPa (600 hingga 700 psi).

iv. Daya yang terhasil dari tekanan yang kuat menolak omboh dari TDC ke BDC bagi

menghasilkan daya guna enjin.

4. Lejang Ekzos

Omboh berada pada BDC, injap ekzos membuka dan apabila ianya bergerak semula ke

TDC, gas-gas sisa pembakaran (CO2 , CO) diasak keluar melalui liang ekzos. Apabila

omboh tiba ke paras TDC, injap ekzos tertutup dan injap masuk membuka semula bagi

mengulangi kembali lejang sedutan yang seterusnya. Aciengkol telah membuat setengah

pusingan yang terakhir menjadikan jumlah dua pusingan iaitu 720 darjah bagi menamatkan

satu pergerakkan kitar empat lejang.

7

Peringkat pergerakkan:

i. Injap ekzos terbuka dan injap masuk tertutup.

ii. Omboh bergerak dari BDC ke TDC.

iii. Isipadu ruang silinder berkurangan dan tekanan bertambah.

iv. Pertambahan tekanan mengasak keluar gas-gas sisa pembakaran daripada ruang

silinder melalui liang ekzos.

8

Kitaran enjin 2 Lejang

1. Hanya 2 kitaran untuk melengkapkan 4 proses kendalian enjin bagi menggerakkan satu

putaran enjin.

2. Antara contoh diagram sistem enjin 2 lejang:

3. Enjin 2 lejang cuma perlukan dua lejang sahaja untuk melengkapkan kitar.

4. Satu pusingan aci engkol bermakna lengkaplah 2 lejang dibuat dalam kitarnya.

5. Enjin 2 lejang tidak menggunakan injap (hanya penggunaan liang-liang).

9

1.Lejang masukan dan lejang mampatan :– 

Omboh bergerak ke atas dan memampatkan campuran udara-bahan api-pelincir. Gerakan

omboh ke atas menyebabkan tekanan udara di dalam kotak engkol menjadi rendah,

membolehkan campuran udara- bahan api pelincir dari karburetor masuk ke dalam.

2.Lejang kuasa dan lejang ekzos :– 

Peringkat ini bermula sebaik sahaja campuran udara-bahan api

terbakar, menyebabkan gas pengembangan mengembang dan

memaksa omboh turun ke bawah, menghasilkan kuasa pada enjin.

Gerakan omboh ke bawah juga memampatkan campuran udara-bahan

api-pelincir, maka apabila omboh terus bergerak ke bawah sehingga

membuka liang masukan dan liang ekzos, gerakan omboh ke bawah

memaksa campuran udara, bahan api, pelincir yang segar masuk ke

dalam kebuk pembakaran dan memaksa gas ekzos keluar.

10

Jenis Jenis Kendalian enjin

Enjin Petrol (Penyalaan Cucuh)

Menggunakan bahanapi ringan

Proses pembakaran bahanapi dicapai melalui pemampatan campuran bahanapi

pada kadar nisbah isipadu antara 1:8 ke 1:15 bagi mendapatkan suhu haba

antara 148 - 204 C dan diikuti oleh penerbitan bungapi oleh palam pencucuh

sebagai sumber bakar

Penyalaan campuran bahanapi dicapai

melalui penerbitan bungapi oleh palam pencucuh pada pengakhir lejang

mampatan.

Enjin Diesel (Penyalaan Mampatan)

Menggunakan bahanapi jenis berat.

Proses pembakaran bahanapi dicapai melalui pemampatan pemampatan udara

pada nisbah isipadu antara 1:15 ke 1:21 bagi mendapatkan suhu haba antara 482-

537 C (900 -1000F) sebagai sumber pembakar.

Penyalaan bungapi adalah dicapai melalui peman- bahanapi pada pengakhir lejang

mampatan.

11

Komponen-komponen enjin pembakaran dalam

1. Palam pencucuh

Palam pencucuh akan menghasilkan bunga api untuk membakar campuran minyak dan udara. Palam pencucuh mestilah sentiasa dalam keadaan baik bagi menghasilkan pembakaran yang sempurna.

2. Injap (Valve)

Injap masukan akan terbuka semasa capuran minyak dan udara masuk kerunag pembakaran, manakala injap ekzos akan tertutup. Kedua-dua injap tersebut akan tertutup semasa proses mampatan dan pembakaran berlaku diruang pembakaran. Injap ekzos akan terbuka setelah pembakaran selesai bertujuan untuk membuang asap melalui ekzos.

3. Piston

Piston berbentuk silinder yang diperbuat dari besi tuang. Ia akan bergerak ke atas dan kebawah di dalam bongkah enjin. 

4. Piston ring

Piston ring berfungsi sebagai pelindung geseran antara piston dan silinder. 

Fungsi ring ialah :

•Mengelakkan kemasukan campuran minyak dan udara keruang 

pembakaran semasa proses mampatan dan pembakaran berlaku.

•Mengelakkan kemasukan minyak enjin ke ruang mampatan, yang mana ia boleh menyebabkan minyak enjin tersebut berkurang. Kebanyakkan minyak enjin keteta akan berkurangan dan perlu ditambah setiap 1000 kilometer, kerana enjin kereta telah lama dan piston ring tidak dapat menutup dengan sempurna.

5. Rod penghubung

Rod penghubung akan menyambungkan antara rod dengan aci engkol. Pergerakkan aci engkol akan menyebabkan piston bergerak ke atas dan kebawah. 

6. Aci engkol

Aci engkol akan menggerakkan piston ke atas dan ke bawah dalam gerakan yang sekata.

7. Aci sesondol

Aci sesondol merupakan peralatan yang digunakan pada enjin omboh untuk membuka dan menutup injap. Ia terdiri daripada rod silinder yang merentasi enjin dengan beberapa sesondol berbentuk lonjong, satu untuk setiap injap. Sesondol membuka injap dengan menolaknya ataupun menggunakan mekanisme perantaraan, sambil ia berputar.

12

8. Pengaut

Pengaut berada di bahagian paling bawah enjin. Ia akan mengaut minyak enjin yang berada dalam takungan minyak, serta membasahkan seluruh bahagian aci engkol, rod penghubung serta piston. Minyak ini akan mengurangkan geseran serta dapat memanjangkan jangka hayat bahagian-bahagian enjin.

13