1. MOTOR BENSIN
Salah satu jenis penggerak mula yang banyak di pakai
adalah mesin kalor, yaitu mesin yang menggunakan
energi termal untuk melakukan kerja mekanik, atau yang
mengubah energi termal menjadi energi mekanik.
Ditinjau dari cara memperoleh energi termal ini, mesin
kalor dibagi menjadi dua golongan yaitu mesin
pembakaran luar dan mesin pembakaran dalam.
Motor bakar torak terbagi menjadi dua jenis utama yaitu motor
bensin (Otto) dan motor Diesel. Perbedaannya yang utama terletak
pada sistem penyalaannya.
Bahan bakar pada motor bensin dinyalakan oleh loncatan api listrik
di antara kedua elektroda busi. Karena itu motor bensin dinamai
juga Spark Ignition Engines.

2. Tabel Penggolongan mesin kalor
Golongan Kelompok/Jenis Gerak Daya
Mesin
Penggunaan
Khas
Status
Motor Bakar
luar(External
Combustin
Engines)
Mesin uap torak Translasi K & S Lokomotip Tidak biasa
Turbin Uap Rotasi S & B Pusat tenaga
listrik & Kapal
Aktip
Mesin Udara
Panas
Translasi K Tidak ada Tidak dipakai
lagi
Turbin Gas
Siklus Tertutup
Rotasi S & B Pusat tenaga
listrik & Kapal
Tidak banyak
(Eksperimen )
Motor Bakar
dalam
(Internal
Combustion
Engines)
Motor Bensin Translasi,Rotasi
(motor Winkel)
K & S Kenderaan
jalan darat,
kapal, industri
Aktiptrk
Motor Diesel Translasi K & S Kenderaan
jalan darat,
kapal,
industri,
Tenaga listrik
Aktip
Motor Gas Translasi K & S industri,
Tenaga listrik
Aktip
Turbin Gas Rotasi S & B Tenaga listrik,
pesawat
terbang
Aktip
Propulsi pancar
gas
Rotasi S & B Pesawat
terbang
Aktip

3. Motor Bakar
External Combustion Engine
Internal Combustion Engine
Energi kimia yg
terkandung dalam bahan
bakar dilepaskan menjadi
Energi panas melalui
proses pembakaran
Motor Bakar
adalah mesin yang
didesain utk
merubah energi
panas tsb menjadi
energi mekanik.
Memerlukan fluida kerja
Pembakaran terjadi didalam ruang
bakar didalam mesin itu sendiri dan
langsung digunakan utk melakukan
kerja mekanik. Gas hasil pembakaran
campuran bahan bakar & udara adalah
sekaligus merupakan fluida kerja.
Pembakaran terjadi di ruang bakar yg
terpisah dari ruang fluida kerja. Panas
yang dihasilkan ditransfer melalui
dinding pemisah ke fluida kerja. Gas
hasil pembakaran dan fluida kerja
merupakan dua fluida yang berbeda.
DEFINISI

4. Contoh External Combustion Engine
Heat source from combustion of
Fuel + air
Hot steam from boiler
Exhaust steam
boiler
Fluida Kerja: steam
Heat exchanger

5. Contoh External Combustion Engine
Newcomen Engine
Watt beam engine
Grasshoper beam engine

6. Contoh Internal Combustion Engines
4-Stroke 2-stroke
Bahan bakar +
Udara
sekaligus sbg
Fluida kerja

7. Sistem Propulsi:
Sistem yang menggunakan mesin untuk daya
penarik atau pendorong
Output tenaga mekanik:
• langsung dihubungkan dengan sistem transmisi yang
menggerakkan roda, atau
• dihubungkan dengan turbin atau propeler yang menghasilkan
thrust (gaya dorong) pada fluida

8. KLASIFIKASI MESIN
A. DESAIN MESIN Reciprocating
•In-line
•V,
•Radial
•opposed
Rotary
•Wankel
•Turbin Gas

9. Rotary: Turbin & Wankel

10. Combustion System
sparkplug
Fuel
injection
pump
fuel
udara
udara
carburetor
rack
throttle
Spark-ignition engine (bensin)
Compression-ignition engine (diesel)
injector

11. Siklus 4- Langkah
• Proses pembakaran didalam motor bakar torak terjadi secara periodik.
Sebelum terjadi proses pembakaran berikutnya, terlebih dahulu gas
pembakaran yang sudah tidak dapat dipergunakan harus dikeluarkan dari
dalam selinder, kemudian selinder diisi dengan campuran bahan bakar dan
udara segar ( pada motor bensin) yang berlangsung ketika torak didalam
selinder bergerak dari TMA ( titik mati atas) menuju TMB (titik mati bawah)
pada saat itu Katup isap (KI) terbuka sedangkan katup buang (KB) dalam
keadaan tertutup. Melalui katup isap, campuran bahan bakar-udara terisap
masuk kedalam selinder.
Peristiwa ini disebut langkah isap.
• Setelah mencapai TMB, torak kembali bergerak ke TMA, sementara katup
isap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Campuran bahan bakar-udara
yang terisap tadi kini terkurung di dalam selinder dan dimampatkan oleh
torak yang bergerak ke TMA. Volume campuran bahan bakar – udara itu
menjadi kecil dan karena itu tekanan dan temperaturnya naik hingga
campuran tersebut mudah sekali terbakar. Proses pemampatan ini disebut
langkah kompresi atau langkah tekan, yaitun ketika torak bergerak dari TMB
menuju TMA dan kedua katup (KI dan KB ) dalam keadaan tertutup.

12. Pada saat torak hampir mencapai TMA campuran bahan bakar-udara
segar itu dinyalakan;
Terjadilah proses pembakaran sehingga tekanan dan temperatur
naik. Sementara itu torak masih bergerak menuju ke TMA, berarti
volume ruang bakar menjadi semakin kecil sehingga tekanan dan
temperatur gas di dalam silinder menjadi semakin tinggi. Akhirnya
torak mencapai TMA dan gas pembakaran mampu mendorong
torak untuk bergerak kembali dari TMA ke TMB. Sementara itu
baik katup isap (KI) maupun katup buang (KB) masih tetap dalam
keadaan tertutup. Selam torak bergerak dari TMA ke TMB, volume
gas pembakaran didalam silinder bertambah besar dan karena itu
tekanannya turun. Peristiwa ini disebut merupakan langkah kerja
atau langkah ekspansi .
Apabila torak telah mencapai TMB, katup buang sudah terbuka
sedangkan katup isap tetap tertutup. Torak bergerak kembali ke
TMA mendesak gas pembakaran keluar dari dalam silinder melalui
saluran buang. Proses pengeluaran gas pembakaran ini dinamai
langkah buang.

13. MESIN BENSIN 4 LANGKAH
MESIN BENSIN 4 LANGKAH
LANGKAH HISAP
Piston bergerak dari TMA ke
TMB, udara dan BB (14.7:1)
dihisap kedalam silinder
P=-0,6-0bar
LANGKAH KOMPRESI
Piston bergerak dari TMB ke
TMA, udara dan BB
dikompres di dalam silinder,
P=10-15bar, T=300-
600o
C
TMA
TMB
LANGKAH BUANG
Piston bergerak dari TMB
ke TMA, gas hasil
pembakaran keluar dari
silinder, T=600-1000o
C
LANGKAH USAHA/KERJA
Piston bergerak dari TMA ke
TMB, udara dan BB terbakar
dan menghasilkan tekanan
P=-30-60bar, T=2000-
2500o
C

14. 4- Langkah
Bahan bakar dan udara
sekaligus sbg Fluida kerja

15. 1. hisap 2. kompresi
3. ekspansi 4. buang
K.hisapK.buang
Siklus 4 langkah

16. Siklus Ideal
Sifat ideal yang dipergunakan serta keterangan
mengenai siklusnya adalah :
1.Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan
kalor spesifik yang konstan.
2. Langkah isap ( 0 – 1 ) merupakan proses konstan
3. Langkah Kompresi (1 – 2 ) Proses isentropik
4. Proses pembakaran volume konstan ( 2 – 3 )
5. Langkah kerja ( 3 – 4 ) proses isentropik
6. Pross pembuangan ( 4 – 1 )
7. Langkah buang ( 1 – 0 ) proses tekanan konstan
1
2
3
4
0 1
2
3
4
Volume Spesifik,v
P
Vs VL
T
S
TMA TMB
Qm
Qk

17. Siklus udara volume-konstan (siklus Otto).
• Dimana P = Tekanan (N/m2
) ; (kg/cm2
)
• v = Volume spesifik ( m3
/ kg )
• qm = Jumlah kalor yang dimasukkan (kcal/kg)
• qk = Jumlah kalor yang dikeluarkan ( kcal/kg)
• VL = Volume langkah ( m3
)
• Vs = Volume sissa ( m3
)
• TMA = Titik mati atas
• TMB = Titik mati bawahDimana
• Fluida kerja siklus udara dianggap sebagai gas ideal yang
mempunyai kalor spesifik dan berat molekul tertentu yang
konstan dimana :
- berat molekul M = 29;
- kalor spesifik Cp = 0,24 kcal/kg0
K; dan
- Cv = 0,1715 kcal/kg 0
K.

18. Yang dimaksudkan dengan gas ideal ialah setiap gas yang memenuhi
hubungan
PV = GRT atau Pv = RT atau Pv = R T
• P = tekanan gas, kg/m2
( N/ m2
)
• v = volume gas spesifik, m3
/kg
• V = volume gas, m3
• G = masa gas, kg
• M = berat molekul dari gas, kg/kmol
• R = konstantan gas, m kg/kg 0
K
• = 29,3 m kg/kg 0
K untuk udara
• R = konstanta gas universal, m kg/kmol 0
K
• = 848 mkg/kmol 0
K untuk setiap gas
• T = Temperatur absolut, 0
K

19. Persamaan energi yang akan dipakai dalam analisis ini ialah
∆ U = Ue – Ui = Q –
• dengan catatan,
• U = energi dalam, kcal
• Q = Jumlah kalor yang masuk, kcal
• W = kerja, m kg
• J = faktor pengubah satuan, 427mKg/kcal
• Subskrip i dan e, berturut-turut menyatakan
keadaan pada awal (i) dan akhir (e) dari proses
tertentu.
J
W

20. Proses (0-1); langkah isap
• Dalam proses ini udara sebanyak G kg masuk ke
dalam silinder pada tekanan-konstan. Udara itu
mengisi ruangan silinder yang bertambah besar
karena torak bergerak dari TMA ke TMB; dalam hal
ini udara seolah-olah melakukan kerja sebesar
• (positif, berarti : fluida kerja melakukan kerja).
J
VVP
J
W )( 01010
−
=−

21. Proses (1-2); langkah kompresi.
• Proses kompresi dimisalkan berlangsung secara isentropik (adiabatik dan
reversibel).Jadi, Q = 0 dan ∆s = 0
• sehingga kerja yang dilakukan adalah
= - ∆U = Ui – Ue ; (negatif, berarti: fluida kerja ikenai
kerja).
• Karena dalam proses isentropik berlaku hubungan
11
1
−−
−






=





=





=
KK
K
K
i
e
e
i
i
e
i
e
v
v
P
P
T
T
γ
γ
J
W 21−

22. maka
Dengan catatan
• r = perbandingan kompresi
• VL = vollume langkah torak, cm3 atau m3
• VS = volume sisa, cm3 atau m3
• γ = berat jenis fluida kerja, kg/cm3 atau kg/m3
• Dari persamaan di atas terlihat tekanan dan temperatur fluida kerja
pada akhir langkah kompresi akan bertambah besar sesuai dengan
kenaikan perbandingan kompresi.
( )
11
1
1
21
2
1
1
2
1
2
−−
−






==





=





=
−
KK
K
K
k
r
v
v
P
P
T
T
γ
γ
Vs
VV
V
V
r sl +
==
2
1

23. Proses (2- 3) pemasukan kalor pada volume konstan
• Sesudah torak mencapai TMA (titik 2),
• kalor (Q2-3) segara dimasukkan pada volume konstan.
Fluida kerja tidak melakukan kerja atau dikenai kerja sehingga
W/J = 0.
Oleh karena itu
Q 2–3 = ∆U = U3 – U2 = G Cv (T3 – T2 ) ; (positif, pemasukan kalor).
• Proses (3-4); langkah ekspansi atau langkah kerja.
Proses ekspansi berlangsung secara isentropik. Jadi Q = 0 dan ∆S = 0
sehingga terdapat hubungan :
• Sedangkan kerja yang dihasilkan adalah
11
1
3
4
4
3
3
4
3
4
−−
−






=





=





=
KK
K
K
v
v
P
P
T
T
γ
γ
J
W 43−

24. Proses (4-1); proses pengeluaran kalor
• Setelah torak mencapai TMB sejumlah kalor dikeluarkan dari
dalam silinder sehingga temperatur fluida kerja akan turun dari T4
menjadi T1. Proses ini berlangsung pada volume-konstan (V4 = V1
atau v4= v1) sehingga W4-1/J=0. Maka jumlah kalor yang harus
dikeluarkan adalah sebanyak :
• Q4-1= -∆U = G Cv (T1 – T4); (negatif menyatakan bahwa kalor keluar
dari dalam silinder) atau,
Qkeluar = G Cv (T4 – T1)
• Proses (1-0); langkah buang. Dalam proses ini fluida kerja
sebanyak G kg didorong ke luar silinder oleh torak yang bergerak
dari TMB ke TMA pada tekanan konstan. Jadi, fluida kerja dikenai
kerja aliran sebesar
• (negatif, berarti fluida kerja
dikenai kerja).
J
VVP
J
W )( 01010
−
=−

25. Efisiensi thermis (ηTh ) =
ηTh = =
Perhatikan dan
v1 = v4 dan v2 = v3 maka dan
m
km
Q
QQ −
)(
)()(
23
1423
TTC
TTCTTC
V
Vv
−
−−−
)(
)()(
23
1423
TT
TTTT
−
−−−
1
2
1
1
2
−






=
K
v
v
T
T
1
3
4
4
3
−






=
K
v
v
T
T






=
4
3
1
2
T
T
T
T






=
2
3
1
4
T
T
T
T
11
2
3
1
4
−=−
T
T
T
T
2
2
2
3
1
1
1
4
T
T
T
T
T
T
T
T
−=−
2
23
1
14
T
TT
T
TT −
=
−
2
1
23
14
T
T
TT
TT
=
−
−
)(
)(
23
14
TT
TT
−
−
2
1
1
T
T
−=






−=
1
2
1
1
T
T

26. dari persamaan :
• dan
• ηTh
• sehingga , ηTh = 1 -
dimana = r = perbandingan kompressi
1
2
1
1
2
−






=
K
v
v
T
T 1
3
4
4
3
−






=
K
v
v
T
T
1
2
1
1
1 −






−= K
v
v
1
1
−K
r
2
1
v
v

27. Contoh Soal Siklus Otto Ideal
Satu pound (Lb) udara digunakan pada
siklus Otto dengan tekanan awal 14,696
Lb/in
2
dan temperatur 70
o
F,
perbandingan kompresi 7 : 1 ( r = 7 ).
Kalor yang dimasukkan 410 BTU/Lbm
Tentukan Volume spesific, tekanan dan
temperatur untuk setiap titik pada siklus
Otto dan tentukan efisiensi thermis,
dimana K = 1,4 dan
R = 53,36 ft-lb/lbm
o
R.

28. Siklus Ideal
P1 = 14,696 Lb/in
2
= 14,696Lb/in
2
.144in
2
/ft
2
= 2116,22 Lb/ft
2
T1 = 70
o
F = (70 + 460)
o
R
= 530
o
R
R = 53,36 ft-lb/lbm
o
R.
untuk udara.
Cv = 0,178 BTU/Lbm
o
R.
P1 v1 = R T1
0 1
2
3
4
Volume Spesifik,v
P
Vs VL
TMA TMB
Qm
Qk
1
1
1
P
RT
v =

29. lbm
ft
ft
lb
R
Rlbm
lbft
V
3
2
0
01 36,13
22,2116
530
36,53 =
−
=
23
3
22
2
1
122211
3
3
2
2
1
81,223
91,1
36,13
696,14
)()21(
91,1
7
36,13
7
in
lb
lbm
ft
lbm
ft
in
lb
P
v
v
PPvPvPisentropikproses
lbm
ftlbm
ft
v
v
v
r
kkk
==
=→=→−
==→==

30. ( ) ( )
22
2
23
23
0
03333
3
23
0
3
0
3023
0
14,1
3
3
0
2
1
2
1
1
2
79,686
144
1
897.98
897.98
91,1
3540
36,53
91,1
3540
11541718,0410
1154
91,1
36,13
530
in
lb
in
ft
ft
lb
P
ft
lb
lbm
ft
R
Rlbm
lbft
PRTvP
lbm
ft
vv
RT
RT
Rlbm
BTU
lbm
BTU
TTCQ
R
lbm
ft
lbm
ft
RT
v
v
T
T
vm
k
==
=
−
=→=
==
=→
−=→−=
=












=→





=
−
−

31. RT
rv
v
v
v
R
r
TT
v
v
T
T
in
lb
lbm
ft
lbm
ft
in
lb
P
v
v
PPvPvPisentropikproses
lbm
ft
vv
k
k
k
kk
0
4
1
2
4
3
14,1
0
134
1
4
3
3
4
2
4,1
3
3
24
4
3
343344
3
14
1625
1
7
1
3540
1
45
36,13
91,1
79,686
)43(
36,13
=






==






=





=→














=
=












=






=→=→−
==
−−
−

32. ( )
( )
%1,54541,0
7
1
1
1
1
%1,54
%100
410
12,188410
12,188
53016251718,0
14,1
1
00
0
14
==−=
−=
=
−
=
−
=
=
−=
−=
−
−
th
kth
thermis
m
km
thermis
k
k
vk
r
rumusadenganPeriks
lbm
BTU
lbm
BTU
lbm
BTU
Q
QQ
lbm
BTU
Q
RR
Rlbm
BTU
Q
TTCQdibuangyangkalor
η
η
η
η


33. Contoh Soal Siklus Otto Ideal
Dimisalkan:
AFR = 14
cv = 1.035 kJ/kg.K
temperatur udara masuk = 27 o
C = 300
0
K
volume silinder pada awal kompresi = 1000 cc
kompresi rasio = 8, atau rc = 8
k = 1.4
laju suplai bahan bakar = 0.7 g/s=0.0007 kg/s
LHV bahan bakar = 44000 kJ/kg.
Hitunglah:
Kerja kompresi
Panas Pembakaran
Kerja ekspansi, dan
Efisiensi termis

34. Jawaban Soal Siklus Otto Ideal
( )
kW
TTcmW
kT
T
mV
v
k
V
V
T
T
rV
V
c
01,4
)689300(03,101,0
)(.
689
8300
1025,1
2121
0
2
)14,1(
2
1
34
8
001,0
2
1
2
1
1
2
1
2
−=
−××=
−=
=
×=⇒=
×==⇒=
→
−−
−
1
2
V
p
Perhitungan Kerja Kompresi :
ma=AFRx mf =9,8g/s=0,0098kg/s
ma=AFRx mf =9,8g/s=0,0098kg/s
= 0,01 kg/s

35. Jawaban Soal Siklus Otto Ideal
K
TT
TTcmQ
kW
QmQ
vcm
Q
v
LHVf
0
03,101,0
14,30
2.3
2332
32
3615689
)(.
14,30
440000007,0.
32
=+=
+=⇒
−=
=
×==
×
→
→
→
1
2
3
V
p
Perhitungan Panas Pembakaran:

36. Jawaban Soal Siklus Otto Ideal
kW
TTcmW
KT
v
T
T
T
T
03,21
)15743615(03,101,0
)(.
1574
4343
0
689
3003615
41
2
4
3
=
−××=
−=
==⇒=
→
×
1
2
3
4
V
p
Perhitungan Kerja Ekspansi:

37. Jawaban Soal Siklus Otto Ideal
57,011
57,0
02,1701,403,21
)14,1(1
8
11
14,30
02,17
2143
=−=−=
===
=−=
−=−=
−−
→→
k
c
in
net
rT
Q
W
T
net
inoutnet
kWW
WWWWW
η
η
1
2
3
4
V
p
21,03kW
4,01kW
30,14kW
13,12kW
Perhitungan Efisiensi Termis:

38. Daya Mesin
• Daya (P) = laju kerja W
• Jika semuanya dinyatakan
dalam laju perubahan,
maka:
• Untuk mesin bensin, lebih
lazim dinyatakan dalam laju
alir udara, ma, dimana
ma=AFR x mf; sehingga:
AFR
Qm
P
QmP
QP
WP
LHVaT
LHVfT
fT
net




η
η
η
=
=
=
=

39. Praktikal (aktual)
Otto ideal
V
p
1
2
3
4
1: hisap
2: kompresi
3: ekspansi (tenaga)
4: buang
Siklus Otto Praktikal

40. Siklus Otto Praktikal
1. Langkah Hisap:
Gerakan piston dari TMA ke TMB menimbulkan tekanan dibawah
atmosfir, sehingga menarik campuran udara segar + bahan bakar
kedalam silinder.
Tercampur pula dengan sisa gas buang yang tertinggal dari siklus
sebelumnya.
2. Langkah Kompresi:
Gerakan piston dari TMB ke TMA menekan campuran gas tersebut.
Beberapa derajat sebelum TMA terjadi penyalaan (ignition).
3. Langkah Pembakaran dan Ekspansi (Langkah Tenaga):
Pembakaran sudah terjadi sebelum TMA, dan berlangsung terus
selama langkah ekspansi. Gas yang berekspansi melakukan kerja
terhadap piston yang menghasilkan tenaga mekanik. Energi kinetik
disimpan dalam putaran roda gaya untuk menjalankan mesin di 3
langkah lainnya.
4. Langkah Buang:
Katup buang membuka sebelum akhir dari langkah ekspansi (kerja),
menyebabkan tekanan silinder turun menuju tekanan atmosfir.

41. Siklus Otto Praktikal
Dalam kenyataan, siklus Otto secara praktek berbeda
dengan siklus Otto ideal, karena:
• Adanya langkah hisap
• Pada langkah kompresi, fluida kerjanya adalah
campuran bahan-bakar-udara + residu gas buang.
Disamping itu, bukan proses isentropis.
• Pada langkah pembakaran, prosesnya tidak terjadi
secara instan, sehingga asumsi volume konstan
adalah kurang tepat.
• Pada langkah ekspansi, fluida kerjanya adalah
campuran reaktan, dan tidak isentropis.
• Katup exhaust sudah membuka sebelum akhir dari
langkah ekspansi.
• Adanya langkah buang.

42. Tekanan efektif rata-rata
• Meskipun efisiensi siklus udara sangat ditentukan oleh perbandingan
kompresi, tetapi tekanan, temperatur, dan kerja yang dihasilkan per siklus
tergantung P1, T1, dan Q2-3. Selain itu selama siklus berlansung, temperatur
dan tekanannya selalu berubah-ubah. Oleh karena itu sebaiknya dapat
dicari harga tekanan tertentu (yang konstan) yang apabila mendorong
torak sepanjang langkahnya dapat menghasilkan kerja per siklus yang
sama dengan siklus yang dianalisis.
• Tekanan tersebut dinamai tekanan efektif rata-rata, Prata-rata,yang
didefinisikan sebagai
• P rata-rata =
• P rata-rata = =
• Sehingga Kerja per siklus = Prata-ratax VL
toraklangkahvolume
persiklusjaker
LV
Wpersiklus
LV
JQ η32−

43. Daya yang dihasilkan
• Ne = Prata-rata x VL x z x n x a x
=
• dimana,
Ne = daya motor, PS
Prata-rata = tekanan efektif rata-rata, kg/cm2
VL = Volume langkah torak per silinder, cm3
Z = jumlah silinder
n = putaran poros engkol, putaran per menit (rpm)
a = jumlah siklus per putaran,
= 1 untuk motor 2-langkah
= 1/2 untuk motor 4-langkah
• 1 PS = 75 m kg/detik
PS
xx 7510060
1
PS
axnxzxrataxVata l
000.450
Pr −

44. E (exhaust)
I (inlet)
T (transfer)
Skema Mesin 2 Langkah
crankcase
Silinder ruang bakar

45. 2- Langkah
Bahan bakar dan
udara sekaligus
sbg fluida kerja

46. Motor Bensin Dua Langkah
Dalam satu siklus kerja, hanya diperlukan dua
gerakan piston atau satu putaran poros engkol.
Langkah-langkah tersebut adalah :
1.Langkah Naik
Torak bergerak dari Titik Mati Bawah (TMB)
menuju Titik Mati Atas (TMA), sehingga
menghasilkan kompresi di daerah atas torak, hal
ini dikarenakan saluran-saluran pada dinding
silinder tertutup oleh dinding torak akibat
pergerakan. Sedangkan ruang crankcase akan
terjadi langkah hisap, masuknya campuran bahan
bakar dan udara baru. Campuran gas baru dapat
terhisap karena kondisi ruang vakum di daerah
crankcase, sehingga valve hisap yang
menghubungakan silinder dengan karbulator
terbuka akibat pergerakan torak ke TMA. Beberapa
saat sebelum TMA (± 10o
sebelum TMA) busi
memercikan bunga api sehingga terjadi ledakan di
daerah atas torak yang mengakibatkan piston
bergerak menuju TMB.

47. Siklus kerja motor bensin dua langkah dapat dilihat pada
diagram P - V di bawah ini:
Siklus kerja motor bensin dua langkah terdiri dari:
1–2 : Proses awal langkah isap gas baru (crangkas) dan
proses awal kompresi
2–3: Proses pembakaran
3–4: langkah kerja / usaha, Proses awal pembuangan gas
bekas dan proses awal transper pemasukan gas baru
4–1: proses pelepasan kalor

48. 1
2
3
4
Lubang
Vntilasi
Tangki
Bahan
bakar
Pompa
Saringan
Udara atmosfer
Saringan udara
Karburator
Silinder
Saluran
isap
Saluran
buang
Peredam suara
Gas buang
Sistim bahan bakar
Lubang
Vntilasi
1
3
4
Tangki
Bahan
bakar
Pompa
Saringan
Udara atmosfer
Saringan udara
Karburator
Silinder
Saluran
isap
Saluran
buang
Peredam suara
Gas buang
Gbr. Skema Sistim penyaluran bahan bakar
2

49. SISTEM BAHAN BAKAR BENSIN
Perbandingan massa campuran ideal
udara : bensin = 14,7 : 1
Atau
Perbandingan volume campuran ideal
udara : bensin = 9000 : 1
Pembakaran dapat sempurna jika udara dan bensin dalam perbandingan campuran
yang sesuai (14,7 : 1) – campuran mudah terbakar oleh nyala api – semua oksigen
dan semua bahan bakar terbakar habis

50. Bensin mengandung energi kimia. Energi ini diubah menjadi
energi panas melalui proses pembakaran (oksidasi) dengan
udara di dalam mesin atau motor bakar. Bensin dibuat dari
minyak mentah, yaitu cairan berwarna hitam yang dipompa
dari perut bumi dan biasa disebut crude oil. Cairan ini
mengandung hidrokarbon. Atom – atom karbon dalam minyak
mentah saling berhubungan membentuk rantai dengan panjang
yang berbeda –beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang
yang berbeda memiliki sifat dan kelakuan berbeda pula. CH4
(metana) merupakan molekul paling “ringan”, bertambahnya
atom C dalam rantai tersebut membuatnya semakin “berat”.
Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana,
propane dan butane. Pada temperatur dan tekanan kamar,
keempatmya berwujud gas dengan titik didih masing-masing
-107o, -67o, -43o, dan -18oC. berikutnya, dari C5 sampai dengan
C18 berwujud cair dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat.
BENSIN

51. OKTAN
Oktan menyatakan kandungan molekul iso-oktan (C8) yang
terdapat dalam bahan bakar bensin.
BENSIN
Secara garis besar
iso-oktan
normal-heptana

52. FUEL TANKFUEL TANK
Separator

53. FILTER BAHAN
BAKAR
Masuk
Elemen saringan
Keluar

54. MECHANICAL FUEL PUMPMECHANICAL FUEL PUMP

55. CARA KERJA POMPA MEKANIK
(1) Penghisapan
(2) Penyaluran
(3) Pump Idling

56. Bahan bakar dikabutkan oleh
aliran udara yang cepat
PRINSIP KARBURASIKARBURATORKARBURATOR

57. KARBURATORKARBURATOR

60. POSISI PELAMPUNG

61. Sistim bahan bakar

62. Karburator

63. Jenis-jenis karburator

68. Percampuran bahan bakar

69. Percobaan perbandingan masa dan volume campuran udara dan bensin
mLiter
mLiter
mLiter

70. Perbandingan massa & volume campuran udara dan bensi ideal
Pengaruh perbandingan campuran terhadap daya dan pemakaian bensin

71. Prinsip dasar karburator

74. Sistem Injeksi Bahan Bakar Elektronik (EFI)
• Pada kendaraan dengan karburator konvensional, jumlah
bahan bakar yang diperlukan oleh mesin diatur oleh
karburator. Pada kendaraan modern dengan menggunakan
sistem EFI jumlah bahan bakar diatur (dikontrol) lebih
akurat oleh komputer dengan mengirimkan bahan bakarnya
ke silinder melalui injector.
• Sistem EFI menentukan jumlah bahan bakar yang optimal
(tepat) disesuaikan dengan jumlah dan temperatur udara
yang masuk, kecepatan mesin, temperatur air pendingin,
posisi katup throttle, pengembunan oksigen didalam pipa
exhaust, dan kondisi penting lainnya. Komputer EFI
mengatur jumlah bahan bakar untuk dikirim ke mesin pada
saat penginjeksian dengan perbandingan udara dan bahan
bakar yang optimal berdasarkan kepada karakteristik kerja
mesin. Sistem EFI menjamin perbandingan udara dan bahan
bakar yang ideal dan efisiensi bahan bakar yang tinggi pada
setiap saat.

75. • Secara garis besar kerja sistem injeksi dapat dibedakan menjadi :
1) Sistem injeksi secara kontinyu dan mekanis, yaitu sistem K-Jetronic,
2) Sistem injeksi secara kontinyu dan elektronis, yaitu sistem KE-Jetronic, dan 3) Sistem
injeksi secara terputus-putus (periodik) dan elektronis, yaitu sistem
L, L3, LH-Jetronic, (EFI Toyota) dan Motronic
• Menurut pemakaian injektornya, dibedakan menjadi :
1) injektor untuk semua silinder (Mono Jetronic), dan
2) memakai satu injektor tiap silinder (Multi Point).
• Daya maksimum sistem injeksi bensin sedikit lebih besar, hal ini disebabkan karena
konstruksi saluran masuk, saluran gas buang, tekanan kompresi dan lain-lain dibuat
berbeda dengan motor yang menggunakan karburator. Akibatnya pada sistem injeksi
bensin momen putar yang dihasilkan mesin akan lebih besar karena campuran udara dan
bensin lebih baik daripada karburator.

76. Macam-macam sistem injeksi bensin
Injeksi bensin
Elektronis
Injeksi EFI
(L – Jetronic)
Injektor membuka secara
elektromagnetis yang diatur
oleh unit pengontrol
elektronika
Mekanis Elektronis
(Injeksi KE-Jetronic)
Injeksi K yang memakai
unit pengontrol elektronika
Mekanis
Injeksi K-Jetronic)
Injektor membuka terus
menerus pada tekanan
tertentu
Injeksi bensin
elektronis.
Memakai satu injektor untuk semua silinder
motor (Mono Jetronic)
Memakai satu injektor untuk satu
silinder motor

77. Keterangan :
• K = Berasal dari kata “Kontinuierlich” artinya terus menerus
(continue)
• L = L, berasal dari kata “Luft” artinya “Udara”
• EFI= Electronic Fuel Injection (Injeksi bahan bakar elektronik)
Sistem EFI dapat digolongkan pada 2 tipe sesuai dengan metode
yang digunakan dalam pensensoran udara yang masuk.
1. D – EFI (tipe manifold pressure control)
Pada tipe ini mengukur kevakuman didalam intake manifold dan
volume udara yang disensor berdasarkan kerapatan udara
(density).
D – EFI juga merupakan D-Jetronic yang terdaftar pada Bosch. D-
Jetronic dibentuk dari kata Jerman “Drunk” (tekanan) dan
“Jetronic” dari kata ciptaan Bosch yang berarti “injeksi”.

78. Skema D – EFI

79. 2. L – EFI (tipe air flow meter)
Tipe ini menggunakan air flow meter yang langsung mensensor jumlah udara
yang mengalir kedalam intake manifold.
L – EFI juga merupakan L-Jetronic. “L” berasal dari kata Jerman “Luft” (udara).
Skema L – EFI
l

80. Kelebihan sistem EFI dibandingkan dengan sistem
karburator adalah sbb :
• Memungkinkan pembentukan campuran yang homogen pada setiap
silinder
• Tekanan BB yang cukup besar (2,5 kg/cm2) sehingga partikel yang
terbentuk lebih halus
• Perbandingan Bahan bakar dengan udara yang tepat diperoleh pada
semua tingkat RPM mesin
• Jumlah volume BB yang diinjeksikan dikontrol oleh ECU sesuai dengan
jumlah udara yang melewati sensor (air flowmeter)
• Respon yang cepat dan baik sesuai dengan perubahan throttle
• Koreksi campuran bahan bakar dan udara yang baik
– pada berbagai temperature mesin (misalnya pada saat start dan
temperature mesin masih dingin)
– Penghentian bahan baker pada saat throttle menutup (pada saat
melepas pedal gas)
• Effisiensi pemasukan campuran bahan bakar dan udara
Kelebihan sistem EFI dibandingkan dengan sistem
karburator adalah sbb :
• Memungkinkan pembentukan campuran yang homogen pada setiap
silinder
• Tekanan BB yang cukup besar (2,5 kg/cm2) sehingga partikel yang
terbentuk lebih halus
• Perbandingan Bahan bakar dengan udara yang tepat diperoleh pada
semua tingkat RPM mesin
• Jumlah volume BB yang diinjeksikan dikontrol oleh ECU sesuai dengan
jumlah udara yang melewati sensor (air flowmeter)
• Respon yang cepat dan baik sesuai dengan perubahan throttle
• Koreksi campuran bahan bakar dan udara yang baik
– pada berbagai temperature mesin (misalnya pada saat start dan
temperature mesin masih dingin)
– Penghentian bahan baker pada saat throttle menutup (pada saat
melepas pedal gas)
• Effisiensi pemasukan campuran bahan bakar dan udara

82. L-JETRONIC

84. Volume udara diukur oleh sensor flow-meter udara, signal dikirim ke ECU
dan ECU mengirim signal ke injector untuk menginjeksikan bahan bakar
yang sudah bertekanan dengan jumlah yang tepatE.F.I.

85. PERBANDINGAN UDARA DAN BAHAN BAKAR DAN KONDISI KENDARAAN
KARBURATOR :
Pada saat start dalam keadaan mesin
dingin diperlukan katup choke untuk
memperkaya campuran, setelah mesin
hidup choke-breaker akan membuka
katup choke agar campuran normal
EFI ;
Putaran poros engkol dideteksi oleh
sinyal dari stater dan campuran yang
kaya akan dialirkan dari cold start
injector yang bekerja juga hanya pada
temperature rendah yang diatur oleh
cold start injector time switch

86. Sesuai dengan putaran mesin dan
volume, Udara yang diukur oleh air
flow meter, ECU memberi sinyal ke
masing-masing injektor berapa
banyak bahan bakar diinjeksikan
dan campuran bahan bakar udara
yang terbentuk didalam intake
manifold.
SISTEM BAHAN BAKAR

87. SISTEM KONTROL

88. DIAGRAM SISTEM EFI

89. EFI memiliki dua peralatan yang berbeda untuk mengukur udara dan bahan bakar yang diinjeksikan. Volume
udara yang masuk diukur oleh sebuah sensor (pressure sensor), signal yang diperoleh dikirimkan ke ECU
(Electrical Control Unit).
Kemudian ECU mengirimkan signal ke injektor-injektor dimana injektor akan menginjeksikan bahan bakar
dengan tepat (yang sudah bertekanan oleh pompa bahan bakar) kedalam intake port dari setiap silinder
Pembentukan campuran udara-bahan bakar pada EFI

91. Rangkaian sistim pengapian Baterai

93. Dasar transformasi tegangan

94. i

95. Saat pengapian

96. Persyaratan saat pengapian

98. Contoh perhitungan saat pengapian

99. Advans Sentrifugal (Governor))
1
2
3
4

101. Saat pengapian 270
- 320
Pe

102. Daerah kerja Advans Sentrifugal secara umum ( Motor empat selinder )_

103. Advans Vakum

104. Kerja Sistim Advans pada macam macam keadaan Motor

107. Saat pengapian pada macam - macam keadaan
Hasil saat pengapian : 430
Pe sebelum TMA

109. Beban dan tuntutan pada Busi

110. Busi Panas Busi Dingin

111. • Busi Normal
Busi Terbakar

112. Busi berkerak oil
Busi berkerak karena karbon / jelaga

113. Busi dengan isolator retak

114. Materi : Ir. Sahat Tambunan
Credit : hikma
©awamku 2013