Skip to main content

Penjelasan Cara Kerja Mesin 4 Tak

Penjelasan Cara Kerja Mesin 4 Tak

Dalam bahasa inggris disebut four stroke engine, dan didalam bahasa Indonesia disebut mesin 4 tak atau mesin dengan 4 langkah percepatan.

Penggunaan kendaraan baik motor maupun mobil, hampir semuanya telah menggunakan 4 tak dan telah dikembangkan sesuai penggunaan mesin pada jenis kendaraan.

Cara kerja mesin 4 tak tentunya memiliki perbedaan dengan mesin 2 tak. Terlebih mesin 4 tak memiliki sifat yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan mesin 2 tak yuang tidak memiliki bagian katup intake serta katup exhaust.



Kemudian mesin 4 tak tidak membutuhkan putaran 2 kali poros engkol untuk melakukan proses langkah compression, intak, exhaust dan power.

Cara kerja mesin 4 tak terdiri dari komponen berikut:

  • Udara
  • Bahan bakar
  • Compression (kompresi)
  • Loncatan bunga api (spark)
Bagian piston mesin akan bergerak secara konsisten naik turun didalam silinder mesin 4 tak. Pada puncak tertinggi akan dicapai oleh piston biasanya disebut dengan titik mati atas (TMA) kemudian pada titik terendah yaitu titik mati bawah (TMB).

Penjelasan Cara Kerja 



Berikut ini penjelasan langkah kerja pada mesin 4 tak:

1. Langkah Hisap

Intake atau hisap, cara kerja mesin piston akan bergerak pada titik TMA dan menuju ke titik TMB agar dapat menciptakan vacum didalam bagian silinder mesin 4 tak. Kemudian pada sisi katup intake akan terbuka agar dapat membuka agar dapat menghisap campuran bahan bakar yang sudah menjadi kabut.

Pada proses tersebut, kondisi katup exhaust akan tertutup. Bisa dikatakan bahwa proses ini memiliki tujuan untuk memasukkan kabut udara dari awal mulanya bahan bakar cair ke dalam silinder mesin. Sehingga tenaga mesin yang didapatkan tergantung dengan jumlah bahan bakar yang terbakar selama proses pembakaran pada mesin.

Prosesnya yaitu sebagai berikut:

  1. Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) kemudian menuju Titik Mati Bawah (TMB). 
  2. Klep intake terbuka, kabut bahan bakar masuk ke silinder.
  3. Kruk As berputar 180 derajat.
  4. Noken As berputar 90 derajat.
  5. Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder.

2. Langkah Kompresi

Pada langkah ini dimulai  pada saat bagian piston mesin mulai bergerak dari ke puncak titik TMA yang awalnya dari TMB. Sehingga ketika proses kompresi ini, katup intake akan menutupi aliran masuk udara sehingga campuran udara akan bercampur pada silinder mesin dan terkompresi sebelum pada titik puncak TMA.

Setelah itu busi akan mengalirkan listrik dan membakar campuran udara bahan bakar didalam mesin. Proses pemampatan campuran udara dan bahan bakar inilah yang sangat penting, karena akan menghasilkan daya dorong pada mesin.

Sehingga bisa dikatakan bahwa tujuan dari kompresi ini untuk meningkatkan temperatur didalam mesin kendaraan dari campuran udara dan bahan bakar. Rasio dari kompresi ini pun yang berhubungan erat dengan tenaga yang diproduksi untuk mendajalankan mesin.

Proses langkah Kompresi sebagai berikut :

  1. Piston bergerak kembali dari TMB ke puncak titik TMA.
  2. Klep Intake menutup, Klep Exhaust tetap tertutup.
  3. Bahan Bakar termampatkan atau terkompresi ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber).
  4. Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran.
  5. Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat).
  6. Noken as mencapai 180 derajat.
3. Langkah Tenaga

Tenagaa merupakan lonjakan atau pukulan yang terjadi karena campuran udara dan bahan bakar dikompresi serta di bakar pada ruang pembakaran. 

Bagian pusi yang terletak pada kepala silinder ini akan menciptakan percikan listrik yang akan membakar campuran udara dan bahan bakar. Dalam waktu yang sangat singkat tersebut, campuran kabut udara bakan bakar akan meledak serta menciptakan tekanan dalam mesin terhadap piston. 

Kemudian tekanan tersebut yang mampu membuat gaya dorong ke bawah menutu titik TMB serta memutar poros engkol dan dialirkan menjadi penggerak roda kendaraan. 

Proses langkah tenaga sebagai berikut :

  1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar
  2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB
  3. Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka.
  4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
  5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
  6. Putaran Noken As 270 derajat

4. Langkah Buang

Pada langkah terakhir ini yang terjadi adalah pembuangan dari hasil pembakaran. Katup buang terbuka serta membuat piston naik menuju puncak titik TMA dan mendorongnya sebagai gas buang yang tersisa pada ruang pembakaran didalam silinder mesin.

Ketika piston telah mendekati puncak titik TMA ini, selanjutnya katup buang akan kembali menutup dan katup intake akan kembali terbuka.

Pada pembukaan katup intake ini merupakan bagian awal dari siklus pembakaran yang baru. Siklus tersebut akan terjadi berulang kali terjadi selama mesin dalam keadaan menyala.

Prosesnya adalah :

  1. Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan bagian piston dari TMB ke titik puncak TMA.
  2. Katup exhaust terbuka Sempurna, katu intake akan menutup penuh.
  3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju pembuangan gas yaitu knalpot.
  4. Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat).
  5. Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat).

Overlaping

Overlaping merupakan sebuah kondisi yang dimana kedua katup out dan intake ini berada didalam posisi yang sama-sama sedikit terbuka pada akhir pembuangan dari pembakaran hingga awal langkah hisap.

Memiliki fungsi untuk menjaga efisiensi kinerja mesin dalam pembakaran bahan bakar. Terjadinya hambatan kinerja mekanis pada katup dan inersia udara. Hal ini sangat diperlukan untuk dapat memulai kembali membuka katup masuk sebelum berada pada piston yang mencapai puncak titik TMA di akhir langkah pembuangan untuk kembali mempersiapkan langkah hisap.

Tujuanya yaitu untuk menyisihkan semua gas dari sisa pembakaran didalam mesin, katup buang tetap terbuka baik setelah TMA. Penyesuaian derajat overlaping sangat tergantung dari desain bagian mesin dan seberapa cepat settingan kendaraan yang diinginkan.

Manfaat dari proses overlaping :

  1. Sebagai pembilasan ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran.
  2. Pendinginan suhu di ruang bakar.
  3. Membantu exhasut scavanging (pelepasan gas buang).
  4. Memaksimalkan proses pemasukkan bahan-bakar
Demikian sedikit ulasan dari cara kerja mesin 4 tak, dan diakhiri dengan ulasan manfaat overlaping. Semoga dapat menambah wawasan. 
Comment Policy: Silahkan ketik kolom komentar dibawah ini, sesuai dengan topik pembahasan. Hubungi saya di halaman kontak jika ada kritik dan saran. Terima kasih.
Buka Komentar
Tutup Komentar