DASAR MOTOR BAKAR

DASAR MOTOR BAKAR

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin penggerak yang banyak dipakai

Dengan memanfaatkan energi kalor dari proses pembakaran menjadi energi mekanik.

Motor bakar merupakan salah satu jenis mesin kalor yang proses pembakarannya terjadi

dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai

fluida kerjanya. Mesin yang bekerja dengan cara seperti tersebut disebut mesin

pembakaran dalam. Adapun mesin kalor yang cara memperoleh energi dengan proses

pembakaran di luar disebut mesin pembakaran luar. Sebagai contoh mesin uap, dimana

energi kalor diperoleh dari pembakaran luar, kemudian dipindahkan ke fluida kerja melalui

dinding pemisah.

Keuntungan dari mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin

pembakaran luar adalah kontruksinya lebih sederhana, tidak memerlukan fluida kerja

yang banyak dan efesiensi totalnya lebih tinggi. Sedangkan mesin pembakaran luar

keuntungannya adalah bahan bakar yang digunakan lebih beragam, mulai dari bahan

bakar padat sampai bahan-bakar gas, sehingga mesin pembakaran luar banyak dipakai

untuk keluaran daya yang besar dengan banan bakar murah. Pembangkit tenaga listrik

banyak menggunakan mesin uap. Untuk kendaran transpot mesin uap tidak banyak

dipakai dengan pertimbangan kontruksinya yang besar dan memerlukan fluida kerja yang

banyak

2.2. Siklus 4 Langkah dan 2 Langkah

A. Siklus 4 langkah

Motor bakar bekerja melalui mekanisme langkah yang terjadi berulang-ulang atau

periodik sehingga menghasilkan putaran pada poros engkol. Sebelum terjadi proses

pembakaran di dalam silinder, campuran udara dan bahan-bakar harus dihisap dulu

dengan langkah hisap [1]. Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA menuju TMB, katup

isap terbuka sedangkan katup buang masih tertutup.

Setelah campuran bahan-bakar udara masuk silinder kemudian dikompresi dengan

langkah kompresi [2], yaitu piston bergerak dari TMB menuju TMA, kedua katup isap dan

buang tertutup. Karena dikompresi volume campuran menjadi kecil dengan tekanan dan

temperatur naik, dalam kondisi tersebut campuran bahan-bakar udara sangat mudah

terbakar. Sebelum piston sampai TMA campuran dinyalakan terjadilah proses

pembakaran menjadikan tekanan dan temperatur naik, sementara piston masih naik terus

sampai TMA sehingga tekanan dan temperatur semakin tinggi. Setelah sampai TMA

kemudian torak didorong menuju TMB dengan tekanan yang tinggi, katup isap dan buang

masih tertutup.

Selama piston bergerak menuju dari TMA ke TMB yang merupakan langkah kerja

[3] atau langkah ekspansi. volume gas pembakaran bertambah besar dan tekanan

menjadi turun. Sebelum piston mencapai TMB katup buang dibuka, katup masuk masih

tertutup. Kemudian piston bergerak lagi menuju ke TMA mendesak gas pembakaran

keluar melalui katup buang.

Proses pengeluaran gas pembakaran disebut dengan langkah buang [4]. Setelah

langkah buang selesai siklus dimulai lagi dari langkah isap dan seterusnya. Piston

bergerak dari TMA-TMB-TMA-TMB-TMA membentuk satu siklus. Ada satu langkah

tenaga dengan dua putaran poros engkol. Motor bakar yang bekerja dengan siklus lenkap

tersebut diklasifikasikan masuk golongan motor 4 langkah.

13

Gambar 2.7 Proses kerja mesin 4 langkah Otto dan Disel

B. Siklus 2 langkah

Langkah pertama setelah terjadi pembakaran piston bergerak dari TMA menuju

TMB melakukan ekspansi, lubang buang mulai terbuka. Karena tekanan didalam silinder

lebih besar dari lingkungan, gas pembakaran keluar melalui lubang buang. Piston terus

begerak menuju TMB lubang buang semakin terbuka dan saluran bilas mulai terbuka.

Bersamaan dengan kondisi tersebut tekanan didalam karter mesin lebih besar daripada di

dalam silinder sehingga campuran bahan bakar udara menuju silinder melalui saluran

bilas sambil melakukan pembilasan gas pembakaran. Proses ini disebut pembilasan,

proses ini berhenti pada waktu piston mulai begerak dari TMB menuju TMA dengan

lubang buang dan saluran bilas tertutup.

Langkah kedua setelah proses pembilasan selesai, campuran bahan -bakar masuk

kedalam silinder kemudian dikompresi, posisi piston menuju TMA. Sesaat sebelum piston

sampai di TMA campran bahan-bakar dan udara dinyalakan sehingga terjadi proses

pembakaran. Siklus kembali lagi ke proses awal seperti diuraikan diatas.

Dari uraian diatas terlihat piston melakukan dua kali langkah yaitu dari :

[1] TMA menuju TMB ; proses yang terjadi ekspansi, pembilasan ( pembuangan dan

pengisian)

[2] TMB menuju TMA ; proses yang terjadi kompresi, penyalaan pembakaran

PENGGUNAAN AVO METER / MULTIMETER

PENGGUNAAN AVO METER/ MULTIMETER

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran

Peserta diklat memiliki kemampuan :

1. Mengetahui fungsi dan kegunaan AVO meter dengan benar

2. Menggunakan AVO meter sesuai prosedur dengan benar

b. Uraian Materi

1) AVO Meter

AVO meter sering disebut multimeter atau multitester, alat ini biasa dipakai

untuk mengukur harga resistansi (tahanan), tegangan AC (Alternating Current),

tegangan DC (Direct Current), dan arus DC. Bagian-bagian AVO meter seperti

ditunjukkan gambar di bawah.

Dari gambar AVO meter dapat dijelaskan bagian-bagian dan fungsinya :

1. Sekrup pengatur kedudukan jarum penunjuk (Zero Adjust Screw), berfungsi

untuk mengatur kedudukan jarum penunjuk

dengan cara memutar sekrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan

obeng pipih kecil.

2. Tombol pengatur jarum penunjuk pada kedudukan zero (Zero Ohm Adjust

Knob), berfungsi untuk mengatur jarum penunjukpada posisi nol. Caranya :

saklar pemilih diputar pada posisi (Ohm), test lead + (merahW dihubungkan ke

test lead – (hitam), kemudian tombol pengatur kedudukan 0  Wdiputar ke

kiri atau ke kanan sehingga menunjuk pada kedudukan 0 W.3. Saklar pemilih

(Range Selector Switch), berfungsi untukmemilih posisi pengukuran dan batas

ukurannya. AVO meter biasanya terdiri dari empat posisi pengukuran, yaitu :

a. Posisi  W(Ohm) berarti AVO Meter berfungsi sebagai ohmmeter, yang terdiri

dari tiga batas ukur : x 1; x 10;dan K W.

b. Posisi ACV (Volt AC) berarti AVO Meter berfungsi sebagai voltmeter AC yang

terdiri dari lima batas ukur : 10; 50; 250; 500; dan 1000.

c. Posisi DCV (Volt DC) berarti AVO meter berfungsi sebagai voltmeter DC

yang terdiri dari lima batas ukur : 10; 50; 250; 500; dan 1000.

d. Posisi DCmA (miliampere DC) berarti AVO meter berfungsi sebagai mili

amperemeter DC yang terdiri dari tiga batas ukur : 0,25; 25; dan 500. Tetapi ke

empat batas ukur di atas untuk tipe AVO meter yang satu dengan yang lain

batas ukurannya belum tentu sama.

4. Lubang kutub + (V A  WTerminal), berfungsi sebagai tempat masuknya test

lead kutub + yang berwarna merah.

5. Lubang kutub – (Common Terminal), berfungsi sebagai tempat masuknya

test lead kutub - yang berwarna hitam.

6. Saklar pemilih polaritas (Polarity Selector Switch), berfungsi untuk memilih

polaritas DC atau AC.

7. Kotak meter (Meter Cover), berfungsi sebagai tempat komponen-komponen

AVO meter.

8. Jarum penunjuk meter (Knife –edge Pointer), berfungsi sebagai penunjuk

besaran yang diukur.

9. Skala (Scale), berfungsi sebagai skala pembacaan meter.

2) Penggunaan AVO Meter

Pertama-tama jarum penunjuk meter diperiksa apakah sudah tepat pada angka

0 pada skala DCmA , DCV atau ACV posisi jarum nol di bagian kiri (lihat

gambar 2 a), dan untuk skala ohmmeter posisi jarum nol di bagian kanan (lihat

gambar 2 b). Jika belum tepat harus diatur dengan memutar sekrup pengatur

kedudukan jarum penunjuk meter ke kiri atau ke kanan dengan menggunakan

obeng pipih (-) kecil.

Gambar 2. Kedudukan Normal Jarum Penunjuk Meter

a.AVO Meter untuk Mengukur Resistansi

Pengukuran resistansi, diawali dengan pemilihan posisi saklar pemilih AVO

meter pada kedudukan  Wdengan batas ukur x 1.

Test lead merah dan test lead hitam saling dihubungkan dengan tangan kiri,

kemudian tangan kanan mengatur tombol pengatur kedudukan jarum pada

posisi nol pada skala W. Jika jarum penunjuk meter tidak dapat diatur pada

posisi nol, berarti baterainya sudah lemah dan harus diganti dengan DC

materai yang baru. Langkah selanjutnya kedua ujung test lead dihubungkan

pada ujung-ujung resistor yang akan diukur resistansinya. Cara membaca

penunjukan jarum meter sedemikian rupa sehingga mata kita tegak lurus

dengan jarum meter dan tidak terlihat garis bayangan jarum meter. Supaya

ketelitian tinggi kedudukan jarum penunjuk meter berada pada bagian tengah

daerah tahanan. Jika jarum penunjuk meter berada pada bagian kiri

(mendekati maksimum), maka batas ukurnya di ubah dengan memutar saklar

pemilih pada posisi x 10. Selanjutnya dilakukan lagi pengaturan jarum

penunjuk meter pada kedudukan nol, kemudian dilakukan lagi pengukuran

terhadap resistor tersebut dan hasil pengukurannya adalah penunjukan jarum

meter dikalikan 10 W. Apabila dengan batas ukur x 10 jarum penunjuk meter

masih berada di bagian kiri daerah tahanan, maka batas ukurnya diubah lagi

menjadi K  Wdan dilakukan proses yang sama seperti waktu mengganti batas

ukur x 10. Pembacaan

hasilnya pada skala KW, yaitu angka penunjukan jarum meter dikalikan dengan

1 K W

. b) AVO Meter untuk Mengukur Tegangan DC

Pengukuran tegangan DC (misal dari baterai atau power supply DC), diawali

AVO meter diatur pada kedudukan DCV dengan batas ukur yang lebih besar

dari tegangan yang akan diukur. Test lead merah pada kutub (+) AVO meter

dihubungkan ke kutub positip sumber tegangan DC yang akan diukur, dan test

lead hitam pada kutub (-) AVO meter dihubungkan ke kutub negatip (-) dari

sumber tegangan yang akan diukur. Hubungan semacam ini disebut hubungan

paralel.

Untuk mendapatkan ketelitian yang paling tinggi, usahakan jarum penunjuk

meter berada pada kedudukan paling maksimum, caranya dengan

memperkecil batas ukurnya secara bertahap dari 1000 V ke 500 V; 250 V dan

seterusnya.

Dalam hal ini yang perlu diperhatikan adalah bila jarum sudah didapatkan

kedudukan maksimal jangan sampai batas ukurnya diperkecil lagi, karena

dapat merusakkan AVO meter.

c.AVO Meter untuk Mengukur Tegangan AC

Pengukuran tegangan AC dari suatu sumber listrik AC, saklar pemilih AVO

meter diputar pada kedudukan ACV dengan batas ukur yang paling besar misal

1000 V. Kedua test lead AVO meter dihubungkan ke kedua kutub sumber listrik

AC tanpa memandang kutub positif atau negatif. Selanjutnya caranya sama

dengan cara mengukur tegangan DC di atas.

d. AVO Meter Untuk Mengukur Arus DC

Gambar 3. AVO meter untuk Mengukur Arus DC

Pengukuran arus DC dari suatu sumber arus DC, saklar pemilih pada AVO

meter diputar ke posisi DCmA dengan batas ukur 500 mA. Kedua test lead

AVO meter dihubungkan secara seri pada rangkaian sumber DC

(perhatikangambar 3).

Ketelitian paling tinggi didapatkan bila jarum penunjuk AVO meter pada

kedudukan maksimum. Untuk mendapatkan kedudukan maksimum, saklar pilih

diputar setahap demi setahap untuk mengubah batas ukurnya dari 500 mA;

250 mA; dan 0, 25 mA. Yang perlu diperhatikan adalah bila jarum sudah

didapatkan kedudukan maksimal jangan sampai batas ukurnya diperkecil lagi,

karena dapat merusakkan AVO meter.

c. Rangkuman

AVO meter yang dikenal dengan istilah multimeter atau multitester merupakan

alat ukur terintegrasi yang dapat digunakan untuk mengukur tegangan

(Voltmeter), arus (Amperemeter), dan resistansi (ohmmeter). Dalam AVO meter

pemilihan besaran yang ingin diukur dengan mengatur range selector sesuai

dengan keinginan.

AVO meter mudah rusak terutama oleh penggunaan yang diluar

kemampuannya. Sebelum melakukan pengukuran, batas ukur AVO meter

ditempatkan pada batas ukur paling tinggi dan dapat diturunkan untuk

mendapatkan pembacaan yang baik.

d. Tugas

1. Amati AVO meter yang ada, perhatikan batas ukur setiap besaran!

2. Perhatikan keselamatan kerja dalam melakukan pengukuran!

e. Tes Formatif

1. Jelaskan besaran-besaran yang dapat diukur dengan menggunakan AVO

meter!

2. Apakah yang perlu diatur apabila ingin kedudukan jarum penunjuk pada

posisi nol?

f. Kunci Jawaban Formatif

1. Besaran-besaran yang dapat diukur dengan menggunakan AVO meter

adalah tegangan AC, tegangan DC, arus DC, dan resistansi.

2. Untuk mengatur kedudukan jarum penunjuk digunakan sekrup pengatur

kedudukan jarum penunjuk (Zero Adjust Screw) dan tombol pengatur jarum

penunjuk pada kedudukan zero (Zero Ohm Adjust Knob).

g. Lembar Kerja

1) Alat dan Bahan

1. AVO meter .......................................................... 1 buah

2. Saklar satu kutub ................................................ 1 buah

3. Power supply DC variabel ................................... 1 buah

4. Variac .................................................................. 1 buah

5. Transformator step down .................................... 1 buah

6. Resistor dengan berbagai macam ukuran hambatan dan daya

7. Batu baterai dengan berbagai macam tegangan

8. Kabel penghubung secukupnya

9. Kotak terminal

2) Kesehatan dan Keselamatan Kerja

1. Saat merangkai sumber tegangan harus dalam keadaan mati atau saklar

dalam keadaan terbuka

2. Rangkailah dengan teliti sesuai dengan gambar rangkaian.

3. Sumber tegangan pada awalnya diatur pada 0 Volt.

4. Janganlah meletakkan peralatan di tepi meja.

5. Kabel penghubung yang tidak terpakai jangan dekat dengan rangkaian.

3) Langkah Kerja

a) Percobaan Mengukur Hambatan (Range W) menggunakan AVO meter.

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk mengukur beberapa

resistor dengan berbagai macam hambatan!

2. Sesuaikan batas ukur dengan besar resistor yang akan diukur!

3. Aturlah kedudukan jarum penunjuk pada posisi nol ohm dengan

menghubungkan test lead (+) dan test lead negatif kemudian memutar tombol

pengatur pada kedudukan nol ke kanan atau ke kiri!

4. Ukurlah hambatan tersebut dan masukan hasilnya dalam tabel!

5. Ulangilah langkah 2 sampai 4 untuk resistor dengan nilai yang berbeda!

6. Bandingkan hasilnya antara yang tertera pada body resistor dengan hasil

pengukuran!