Untuk kawan-kawanku yang ingin tahu tentang cara kerja mesin 4 tak, disini saya akan menjelaskannya secara lengkap.
Semoga artikel saya ini bisa kawan-kawan gunakan untuk mengerjakan tugas sekolah, belajar sebagai calon mekanik ataupun hanya sekedar menjawab rasa ingin tahu.
Biasanya,…
…. saya membawakan topik ini untuk training para calon mekanik dibengkel.
Dan juga ketika merekrut calon mekanik, topik ini juga akan menjadi salah satu pertanyaan wajib.
Mari kita mulai pembahasannya
Prinsip kerja mesin
Ada beberapa hal yang perlu kawan-kawan ketahui terlebih dahulu.
Mesin merubah energi panas dari hasil pembakaran menjadi tenaga mekanis. Jenis mesin yang digunakan pada kendaraan adalah mesin pembakaran dalam. Sebagai contohnya mesin bensin dan mesin diesel.
Prinsip kerja kedua mesin tersebut mirip tetapi ada beberapa perbedaan meskipun sama-sama menggunakan mesin 4 tak.
Pada mesin bensin, …
….. campuran bahan bakar dan udara akan dihisap kedalam silinder.
Kemudian akan dikompresikan oleh piston saat bergerak naik.
Dan selanjutnya akan dibakar sehingga menghasilkan tekanan pembakaran yang besar.
Pada langkah terakhir sisa gas buang akan dikeluarkan dari dalam silinder.
Siklus tersebut akan terjadi berulang-ulang didalam silinder dengan sangat cepat.
Bagaimana dengan mesin diesel?
Pada mesin diesel secara prinsip kerja mirip hanya saja terjadi hisap dan kompresi, hanya udara saja yang masuk dan di tekan didalam silinder.
Setelah itu baru bahan bakar solar disemprotkan dan terjadilah pembakaran karena panas kompresi dari mesin.
Untuk lebih jelasnya silahkan simak cara kerja mesin 4 tak dengan seksama.
Cara kerja mesin 4 tak beserta gambarnya
Pada mesin 4 tak memerlukan 4 kali langkah piston bolak balik atau dua putaran poros engkol untuk menghasilkan satu kali usaha. Siklusnya adalah hisap, kompresi, usaha dan buang.
Berikut adalah penjelasannya
Langkah Hisap
Dalam langkah ini, campuran udara dan bahan bakar dihisap ke dalam silinder. Katup masuk terbuka dan katup buang tertutup.
Waktu piston bergerak ke bawah menyebabkan ruang silinder menjadi vakum, campuran udara dan bahan bakar akan masuk kedalam silinder.
Langkah Kompresi
Ketika langkah kompresi campuran bahan bakar dan udara ditekan oleh piston. Katup hisap dan katup buang tertutup.
Waktu piston mulai naik dari titik mati bawah (TMB) menuju titik mati atas (TMA) maka campuran yang masuk pada langkah hisap akan di kompresikan. Akibatnya tekanan dan temperatur menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar.
Langkah Usaha
Pada langkah ini mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan.
Sesaat sebelum piston mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi memercikkan bunga api listrik pada campuran yang telah dikompresikan. Pada saat ini akan terjadi tekanan gas pembakaran yang tinggi sehingga mendorong piston ke bawah
Langkah Buang
Ketika langkah buang, gas yang terbakar akan dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka dan torak bergerak dari TMB ke TMA dan mendorong gas buang keluar dari silinder.
Selanjutnya ketika piston sudah mencapai TMA, akan mulai bergerak lagi untuk persiapan berikutnya yaitu langkah hisap.
Untuk melakukan keempat langkah tadi yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang, poros engkol telah berputar 2 putaran penuh.
Dan itu tadi adalah cara kerja mesin 4 tak yang kawan-kawan perlu ketahui, selanjutnya adalah beberapa catatan saja dari saya ketika menjumpai beberapa perkembangan dari mesin pembakaran dalam
Penerapan dan perkembangan mesin 4 Tak
Sebenarnya sudah sedikit saya singgung diatas bahwa mesin 4 tak tidak hanya digunakan pada mesin bensin saja tetapi juga mesin diesel.
Tentunya dengan sedikit perbedaan prinsip kerja.
Kedua jenis mesin ini banyak digunakan pada kendaraan.
Pada mobil niaga umumnya menggunakan mesin diesel. Sedangkan pada sepeda motor, mesin 4 tak yang banyak digunakan adalah mesin bensin.
Untuk mobil penumpang, kita banyak jumpai mobil dengan mesin bensin dan juga mesin diesel.
Perbedaan mesin 4 tak bensin dan diesel
Pada topik ini sepertinya perlu juga untuk menekankan perbedaan cara perbedaan cara kerja mesin 4 tak bensin dan juga diesel.
Ada beberapa poin yang perlu digaris bawahi dan diketahui
Pada mesin diesel, ketika langkah hisap maka hanya udara saja yang masuk kedalam silinder. Selanjutnya pada saat langkah kompresi juga hanya udara saja yang dikompresikan didalam silinder.
Pembakaran pada mesin diesel tidak menggunakan percikan api busi dari sistem pengapian. Tetapi pembakaran terjadi pada saat injektor atau nozzle menyemprotkan bahan bakar solar di akhir langkah kompresi.
Pembakaran mengandalkan panas dari hasil langkah kompresi yang sangat tinggi pada mesin diesel.
Catatan
Sebenarnya ada juga jenis mesin bensin yang baru yaitu mesin bensin dengan sistem bahan bakar langsung (direct injection). Pada mesin ini sebenarnya cara kerjanya sama dengan mesin 4 tak bensin, hanya saja ada mode tertentu yang pemasukan dan kompresinya hanya udara saja.
Hal ini akan kita pelajari pada topik gasoline direct injection
Perbedaan mesin 4 tak dan 2 tak
Perbedaan mesin 4 tak dan 2 tak adalah jumlah langkah pistonnya.
Kedua mesin tetap memiliki siklus hisap, kompresi, usaha dan buang. Hanya saja pada mesin 2 tak hanya dilakukan dengan dua langkah piston bolak balik atau satu putaran poros engkol.
Konstruksinya memang jelas berbeda dan akan kita bahas di topik lain
Akhir kata
Cara kerja mesin 4 tak ini benar-benar harus dikuasai oleh calon mekanik terutama yang ingin serius menjadi mekanik. Mau kawan-kawan belajar ataupun bekerja di bengkel merek apapun, pastinya akan mempelajari tentang hal ini.
Kecuali pabrik mobil atau motor listrik!