Bahan bakar yaitu bahan yang apabila
dibakar dapat meneruskan proses pembakaran dengan sendirinya, disertai
pengeluaran kalor.
Ada
beberapa bahan bakar yang digunakan pada kendaraan. Beberapa diantaranya
berisikan racun dan zat kimia yang mudah terbakar, dan ini harus ditangani
dengan berhati-hati. Gunakan tipe bahan bakar yang sesuai agar tidak terjadi
kesalahan, karena ini dapat menyebabkan kerusakan bekerjanya komponen.
Bahan bakar bensin
1.
Sifat Utama Bensin
Bensin mengandung
hydrocarbon hasil sulingan dari produksi minyak mentah. Bensin mengandung gas
yang mudah terbakar, pada umumnya bahan bakar ini digunakaan untuk mesin dengan
pengapian busi. Sifat yang dimiliki bensin sebagai berikut:
·
Mudah menguap pada temperature normal
·
Tidak berwarna, tembus
pandang dan berbau
·
Mempunyai titik nyala
rendah (-10° sampai -15°C)
·
Mempunyai berat jenis yang rendah (0,60-0,78)
·
Dapat melarutkan oli dan karet
·
Menghasilkan jumlah panas yang besar
(9,500-10,500 kcal/kg)
·
Sedikit meninggalkan karbon setelah dibakar
Mesin bensin saat ini
menggunakan bensin dengan komposisi yang seimbang untuk memperoleh kemampuan
yang optimal pada berbagai tingkat kecepatan.
2.
Syarat-Syarat Bensin
Kwalitas berikut ini
diperlukan oleh bensin untuk memberikan kerja mesin yang lembut.
·
Mudah Terbakar
Pembakaran serentak
didalam ruang bakar dengan sedikit knocking.
·
Mudah menguap
Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah
untuk memberikan campuran udara-bahan bakar dengan tepat saat menghidupkan
mesin yang masih dingin
·
Tidak beroksidasi dan bersifat pembersih
Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk
selama disimpan. Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapan pada system
intake.
3.
Nilai
Oktana
Nilai Oktan (Octane
Number) atau tingkatan dari bahan bakar adalah mengukur bahan bakar bensin
terhadap anti-knock characteristic. Bensin dengan nilai oktana tinggi
akan tahan terhadap timbulnya engine knocking dibanding dengan nilai
oktan yang rendah.
Ada dua cara yang
digunakan untuk mengukur nilai oktana: Research method dan motor medhod.
Research
method adalah yang paling umum digunakan dan
spesifikasi nilai oktannya dengan metode ini ditetapkan dengan istilah RON (Research
Octane Number).
Bensin dengan nilai
oktana 90 umumnya disebut bensin biasa dan yang nilai oktanya lebih dari 95
disebut oktan tinggi atau super atau yang kita sebut premium. Mesin yang
mempunyai perbandingan kompresi yang tinggi memerlukan bahan bakar bensin yang
mempunyai nilai oktana yang tinggi untuk menghilangkan knocking dan
menghasilkan purtaran yang lembut.
Ada sedikit kerugian
menggunakan bensin beroktan tinggi pada mesin biasa yang mempunyai perbandingan
kompresi rendah. Bensin “octane tinggi”
dan biasa banyak tersedia pada stasiun pompa bensin.
Bilangan
oktana suatu bahan bakar diukur dengan mesin CFR (Coordinating Fuel Research), yaitu sebuah mesin penguji
yang perbandingan kompresinya dapat di ubah-ubah. Di dalam pengukuran itu
ditetapkan kondisi standar oprasinya (putaran, temperatur, tekanan, dan
kelembaban relatif dari udara yang masuk, dan sebagainya) dan bahan bakar yang akan
digunakan sebagai pembanding atau pengukur.
JENIS – JENIS BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN
1. PREMIUM. Nilai RON (Research Octane Number) 88
2. PERTALITE. Nilai RON 90
3. PERTAMAX. Nilai RON 92
4. PERTAMAX PLUS. Nilai RON 95
Untung
motor bensin di tetapkan heptana normal dan isooktana sebagai bahan bakar
pembanding. Heptana normal adalah bahan bakar hidrokarbon (rantai lurus) yang
mudah berdetonasi di dalam motor bensin, oleh karna itu dinyatakan sebagai
bahan bakar dengan bilangn oktana sama dengan nol. Iso-oktana adalah suatu
jenis bahan bakar hidrokarbon yang tidak mudah berdetonasi, dalam hal ini
dinyatakan sebagai bahan bakar dengtan bilangan oktana sama dengan 100.
Apabila
suatu bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi hendak digunakan pada
mesin yanag sebenarnya dirancang untuk menggunakan bahan bakar dengan bilangan
oktana yang rendah tanpa detonasi, tidak akan terlahat adanya perbaikan pada
efisiensi dan daya yang dihasilkan. Keuntunagan yang dapat diperoleh dari bahan
bakar dengan bilangan oktana yang tinggi adalah bahwa ia tidak peka terhadap
detonasi. Oleh karena itu sangat cocok untuk digunakan pada mesin dengan
perbandingan komperesi yang tinggi untuk memperoleh efisiensi yang tinggi tanpa
detonasi, juga pada mesin dengan supercarjer yang bertujuan
menaikan daya poros.
Disamping
itu juga sangat berguna untuk menaikan daya dan efisiensi dengan jalan
memajukan saat penyalaan. Hal terakhir ini dilakukan apabila semula
ditetapkan saat penyalaan yang lebih lambat hanya dengan alasan hendak mencegah
terjadinya detonasi.
Karekteristik mesin bensin :
- Kecepatan tinggi dan
tenaganya besar
- Mudah pengoperasiannya
- Pembakarannya sempurna
-
Umumnya digunakan untuk mobil penumpang, kendaraan truk yang kecil,
dan sebagainya.
Prinsip kerja mesin bensin
Mari kita perhatikan bagaimana mesin bensin mengubah bahan bakar menjadi
tenaga. Dalam gambar skema mesin bensin, campuran udara dan bensin di hisap
kedalam silinder, kemudian dikompresikan oleh torak saat begerak naik, bila
campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya api dari busi yang panas
sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam
silinder. Tekanan gas pembakaran ini mendorong torak kebawah, yang menggerakan
torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun)
torak dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak
putar inilah yang menghasilkan tenaga pada mobil.
Posisi tertinggi yang di capai torak di dalam silinder di sebut titik mati atas
(TMA), dan posisi terendah yang di capai torak disebut (TMB). Jarak bergeraknya
torak antara TMA dan TMB di sebut langkah torak (stroke).
Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder dan gas yang telah terbakar
harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan
dengan adanya gerak torak yang turun naik di dalam silinder. Proses menghisap
campuran udara dan bensin kedalam silinder, mengkompresikan, membakarnya (energi/usaha), dan
mengeluarkan (buang) gas bekas dari silinder, disebut satu siklus.
Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari dua langkah torak. Mesin ini di sebut mesin dua langkah (two
stroke engine). Poros engkol berputar satu kali selama torak menyelesaikan dua
langkah. Sedangkan mesin lainnya, tiap siklusnya terdiri dari empat langkah
torak. Mesin ini disebut mesin empat langkah (four-stroke engine). Poros engkol
berputar dua putaran penuh selama torak menyelesaikan empat langkah dalam
setiap siklus.
Sistem bahan bakar
Sistem bahan bakar (ful system) terdiri dari beberapa komponen, dimulai dari
tangki bahan bakar (ful tank) sampai pada charcoal canister. Bahan bakar yang
tersimpan dalam tangki dikirim oleh pompa bahan bakar (fuel pump) ke karburator
melalui ppipa-pipa dan selang-selang. Air
dan pasi, kotoran dan benda-benda lainya dikeluarkan dari bahan bakar oleh
saringan (ful filter).
Karburator menyalurkan ke mesin sejumlah bahan bakar yang dibutuhkan berupa
campuran udara dan bahan bakar. Sejumlah gas HC yang timbul di dalam tangki
dikurangi oleh charcoal canister. Bensin di alirkan dari tangki melalui
saringan, selang dan pipa - pipa hisap (suction tube). Bensin yang sudah disaring
dikirim ke karburator oleh pompa bahan bakar, dan karburator mencampurnya
dengan udara dengan suatu perbandingkan tertentu menjadi canpuran udara dan
bahan bakar. Sebagian campuran udara dan bahan bakar menguap dan menjadi kabut
saat mengalir melalui intake manifold ke silinder.
Campuran Udara dan Bahan Bakar
Bahan bakar yang dikirim ke dalam silinder untuk mesin harus ada dalam kondisi mudah terbakar
agar dapat menghasilkan efesiensi tenaga yang maksimum. Bensin sedikit sulit terbakar, bila tidak dirubah kedalam
bentuk gas. Bensin tidak dapat terbakar dengan sendirinya, harus dicampur
denagan udara dalam perbandingan yang tepat. Untuk mendapatkan campuran udara
dan bahan bakar yang baik, uap bensin harus bercampur dengan sejumlah udara
yang tepat. Perbandingan campuran udara dan juga mempengaruhi pemakaian bahan
bakar.
Perbandingan Udara Dengan Bahan Bakar
Perbandingan udara
dengan bahan bakar dinyatakan dalam volume atau berat dari bagian udara dan
bahan bakar. Pada umumnya, perbandingan
udara dan bahan bakar dinyatakan berdasarkan perbandingan berat udara dengan
berat bahan bakar. Bensin harus dapat terbakar keseluruhannya di dalam ruang
bakar untuk menghasilkan tenaga yang besar pada mesin. Perbandingan udara dan
bahan bakar dalam teorinya adalah 15:1, yaitu 15 untuk udara berbanding 1 untuk
bensin.
Tetapi
pada kenyataannya, mesin menghendaki campuran udara dan bahan bakar dalam
perbandingan yang berbeda-beda tergantung pada temperatur, kecepatan mesin,
beban, dan kondisi lainya. Pada table di bawah ini diperlihatkan perbandingan
udara dan bahan bakar yang dibutuhkan sesuai dengan kondisi mesin.
Proses pembakaran
Campuran bahan bakar-udara didalam selinder
motor bensin harus sesuai dengan syarat busi, yaitu jangan terbakar sendiri.
Ketika busi mengeluarkan api listrik, yaitu pada saat beberapa derajat engkol
sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar-udara disekitar itulah
mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat kesegala arah dengan kecepatan
yang sangat tinggi (25-50 m/detik), menyalakan campuran yang dilaluinya
sehingga tekanan gas didalam silinder naik, sesuai dengan jumlah bahan bakar
yang terbakar.
Sementara itu campuran dibagian yang terjauh dari busi masih menunggu giliran
untuk terbakar. Akan tetapi ada kemungkinan bagian campuran tersebut terakhir,
karena terdesak oleh penekanan torak maupun oleh gerakan nyala api pembakaran
pembakaran yang merambat dengan cepat itu, temperaturnya dapat melampaui
temperatur penyalaan sendiri sehingga akan terbakar dengan cepatnya. Proses
terbakar sendiri dari bagian campuran yang terakhir (terjatuh dari busi)
dinamai detonasi.
Tekanan didalam selinder tersebut dapat mencapai 130-200 kg/cm², dengan
frekuensi getaran mencapai 4000-5000 cps. Detonasi yang cukup berat
menimbulkan suara gemeletik seperti bunyi pukulan palu pada
dinding logam. Bunyi tersebut jelas terdengar pada mesin mobil atau sepeda
motor. Akan tetapi pada mesin pesawat terbang jarang terdengar karena
terkalahkan oleh bunyi gas pembakaran yang keluar dari mesin dan bunyi
baling-baling.
Detonasi yang berulang-ulang dalam waktu yang cukup lama dapat merusak bagian
ruang bakar, terutama bagian tepi dari kepala torak tempat detonasi terjadi.
Disamping itu detonasi mengakibatkan bagian ruang bakar (misalnya busi atau
kerak yang ada) sangat tinggi temperaturnya, atau pijar, sehingga dapat
menyalakan campuran bahan bakar-udara sebelum waktunya (pranyala).
Pranyala ini serupa dengan penyalaan yang terlalu dini. Jadi, dapat mengurangi
daya dan efisiensi mesin, sedangkan tekanan maksimum gas pembakaranpun akan
bertambah tinggi. Karena itu, detonasi yang dahsyat tidak di kehendaki dan
harus dicegah seluruh campuran bahan bakar-udara harus dinyalakan oleh nyala
api yang berasal dari busi.
Berikut ini beberapa cara untuk mencegah
detonasi :
1. Mengurangi
tekanan dan temperatur bahan bakar-udara yang masuk kedalam silinder.
2. Mengurangi perbandingan kompresi.
3. Memperlambat saat penyalaan.
4. Memperkaya yaitu menaikan perbandingan
campuran bahan bakar-udara atau mempermiskin yaitu menurunkan campuran bahan
bakar-udara dari suatu
harga
5. Menaikan kecepatan torak atau putaran poros engkol, untuk
memperoleh arus turbulen pada campuran didalam silinder yang
mempercepat rambatan nyala api.
6. Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak yang di
tempuh oleh nyala api dari busi kebagian
yang terjauh. Hal ini bisa
juga di capai jika dipergunakan busi lebih
dari satu. Membuat kontruksi ruang bakar demikian rupa sehingga bagian
yang terjauh dari busi mendapat pendinginan yang lebih baik. Caranya ialah
dengan memperbesar perbandingan antara luas pemukaan dan volume sehingga diperoleh
ruangan yang sempit. Apabila detonasi itu terjadi juga, hanyalah dalam bagian
yang kecil jumlahnya sehingga tidak membahayakan. Disamping itu
busi ditempatkan dipusat ruang bakar yaitu di antara katup buang
bagian yang panas dan katup isap tepat kemungkinan basar terdapat
campuran yang kaya.
0 komentar:
Posting Komentar