PROSES KERJA SEPEDA MOTOR 4-Tak dan 2-Tak
Berdasarkan langkah kerja dalam proses pembakaran, sepeda motor dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu sepeda moror 4-tak (empat langkah) dan sepeda motor 2-tak (2 langkah). Perbedaan kedua tipe ini dapat dilihat dari konstruksi mesinnya, sepeda motor 4 tak mempunyai katup-katup yang berfungsi mengatur masuknya bahan baker ke dalam mesin dan mengatur pembuangan gas sisa pembakaran. Pada sepeda motor 2 tak, terdapat saluran pemasukan, pembuangan, dan pembilasan bahan baker yang diatur oleh piston dalam blok silinder.
Sepeda Motor 4-Tak
Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. Berikut adalah detail dari setiap proses.
Sepeda Motor 4-Tak
Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. Berikut adalah detail dari setiap proses.
1. Intake
Disebut langkah intake karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft. Untuk detilnya, lihat gambar berikut.
Perhatikan bahwa A adalah Intake Valve (klep masuk bahan bakar) dan klep ini ditekan (membuka) karena I (camshaft) menekan valve A. Dengan demikian, pada saat piston turun, maka A terbuka sekaligus bahan bakar ditarik masuk ke ruang bakar. A akan menutup sampai batas tertentu sebelum langkah kedua : kompresi. Rantai keteng tidak terlihat karena akan sulit digambarkan di atas, tetapi crankshaft (P) terhubung dengan camshaft (I). Beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
Disebut langkah intake karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.
Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft. Untuk detilnya, lihat gambar berikut.
Perhatikan bahwa A adalah Intake Valve (klep masuk bahan bakar) dan klep ini ditekan (membuka) karena I (camshaft) menekan valve A. Dengan demikian, pada saat piston turun, maka A terbuka sekaligus bahan bakar ditarik masuk ke ruang bakar. A akan menutup sampai batas tertentu sebelum langkah kedua : kompresi. Rantai keteng tidak terlihat karena akan sulit digambarkan di atas, tetapi crankshaft (P) terhubung dengan camshaft (I). Beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.
2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.
3. Combustion (Pembakaran)
Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).
Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.
4. Exhaust (Pembuangan)
Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah. Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.
Sepeda Motor 2-Tak
Sepeda motor 2 tak adalah sepeda motor yang bermesin 2 langkah, artinya dalam satu siklus kerja dibutuhkan dua langkah, yaitu langkah isap dan langkah buang. Dengan kata lain, mesin 2 tak merupakan mesin yang memiliki siklus kerja dua gerakan piston dalam satu kali putaran poros engkol. Titik tertinggi yang di capai piston disebut titik mati atas (TMA). Dan titik terendah yang dicapai piston disebut titik mati bawah (TMB). Gerakan seher dari TMB ke TMA disebut satu langkah piston (stroke) atau sama dengan setengah putaran poros engkol.
1. Langkah Isap (Up Ward Stroke)
Pada langkah isap piston bergerak naik dari TMB menuju TMA. Pada saat piston di posisi TMB, bahan baker yang berada dibawah piston didorong dan keluar dari saluran pembilasan. Proses selanjutnya, bahan baker yang keluar dari saluran pembilasan didorong piston sampai mencapai posisi TMA. Pada saat hamper mencapai TMA, piston menutup saluran pembuangan dan saluran pembilasan. Akibatnya, saluran pemasukan bahan baker terbuka yang menyebabkan bahan baker secara otomatis masuk melalui saluran pemasukan di bawah piston. Bahan baker yang telah ada disilinder di tekan naik oleh piston sampai mencapai posisi TMA. Tekanan di silinder meningkat, kemudian bunga api dari busi membakare bahan baker dan udara menjadi letusan.
2. Langkah Buang (Down Ward Stroke)
Letusan tersebut menghasilkan tenaga yang digunakan untuk mendorong piston bergerak turun dari TMA menuju TMB. Piston bergerak turun akan mendorong bahan baker yang telah berada di bawah piston menuju saluran pembilasan. Saat piston bergerak turun saluran buang dan saluran pembilasan dalam keadaan terbuka. Gas sisa pembakaran akan terdorong keluar melalui saluran pembuangan menuju knalpot akibat desakan bahan baker dan udara yang masuk dalam silinder melalui saluran pembilasan. Dengan terbuangnya gas sisa hasil pembakaran, kerja mesin 2 tak selesai untuk satu proses kerja (siklus). Proses up ward stroke dan down ward stroke akan terus bekerja silih berganti.
