tugas mesin konversi energi

1. SIKLUS TERMO

SIKLUS DIESEL

Pada mesin diesel, hanya udara dikompresi selama langkah kompresi, menghilangkan kemungkinan autosulutan (knock mesin). Oleh karena itu, mesin diesel dapat dirancang untuk beroperasi pada kompresi jauh lebih tinggi rasio dari pada mesin SI, biasanya antara 12 dan 24.

Pada mesin diesel, busi diganti dengan injector bahan bakar, dan udara hanya dikompresi selama proses kompresi.

• 1-2isentropic kompresi
• 2-3constant-volume panas Selain
• 3-4isentropic ekspansi
• 4-1constant-volume penolakan panas

SIKLUS OTTO

Secara thermodinamika, siklus ini memiliki 4 proses thermodinamika yang terdiri dari 2 buah proses isokhorik (volume tetap) dan 2 buah proses adiabatis (kalor tetap). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram tekanan (p) vs temperatur (V) berikut:

• Langkah 0-1 adalah langkah isap,
• langkah 1-2 adalah langkah pemampatan,
• garis 2-3 adalah pembakaran secara cepat yang menghasilkan pemanasan gas pada volume konstan,
• langkah 3-4 adalah langkah ekspansi gas panas,
• sedang segmen 4-1 turunnya tekanan secara tiba-tiba karena dibukanya katup buang.
• Setelah itu gas dibuang pada langkah 1-0.

Maksud siklus seperti pada gambar di atas beserta penjelasannya adalah sebagai berikut:

1. Langkah isap (0-1) dan langkah buang (1-0) dianggap sebagai proses tekanan tetap.

2. Langkah pemampatan (1-2) dianggap berlangsung secara adiabatik, karena proses tersebut berlangsung sangat cepat sehingga dianggap tidak ada panas yang sempat keluar sistem.

3. Proses pembakaran (garis 2-3) dianggap sebagai pemasukan (pengisian) kalor pada volume konstan.

4. Langkah kerja (3-4) dianggap juga berlangsung adiabatik. Penjelasan sama dengan nomor 2.

5. Proses penurunan tekanan karena pembukaan katup buang (garis 4-1) dianggap sebagai pengeluaran (pembuangan) kalor pada volume tetap.

6. Fluida kerja dianggap gas ideal sehingga memenuhi hukum-hukum gas ideal.

2. PERBEDAAN SIKLUS OTTO DAN DIESEL 2 TAK

Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin adalah terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark

3. PERBEDAAN LANGKAH ICE 2 TAK DAN 4 TAK

Mesin 4-tak dalam satu siklus kerjanya terdiri dari empat tahap yaitu hisap, tekan, ekspansi/usaha, buang. Jika mesin 4 tak memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, maka untuk mesin 2-tak hanya memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus kerja 2 tak hanya terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston saja. Desain dari ruang bakar mesin 2 tak memungkinkan terjadunya hal semacam itu. Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Namun saat piston melakukan langkah ekspansi atau usaha, sesungguhnya juga melakukan langkah buang melalui katup buang. Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder.