Prinsip Kerja Motor Mesin 4 Tak

Proses Kerja adalah keseluruhan langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya.

Pengertian Mesin 4 tak /Four stroke

Untuk pengertian mesin 4 tak adalah sebuah mesin yang dimana bekerja menghasilkan tenaga dengan memerlukan 4 proses langkah naik turun piston, dua kali rotasi kruk as dan satu putaran noken as (camshaft). Atau bisa juga dinamakan mesin 4 tak yaitu karena dalam satu proses kerjannya mesin motor tersebut membutuhkan 4 langkah kerja untuk satu kali proses.

Pengertian menurut wikipedia.org

Motor bakar empat langkah adalah mesin pembakaran dalam, yang dalam satu kali siklus pembakaran akan mengalami empat langkah piston. Sekarang ini, mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, pesawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah. Empat langkah tersebut meliputi langkah hisap (pemasukan), kompresi, tenaga dan langkah buang. Yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin bensin atau mesin diesel.

Jika digambarkan ilustrasi bisa dilihat dibawah ini .

Prinsip/Cara Kerja Mesin 4 tak

Untuk prinsip kerja motor 4 tak kurang lebih dibagi menjadi 4 step diantaranya yaitu sebagai berikut ini :

1. langkah Kompresi (Compression).
   
   Langkah ini yaitu dengan piston bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas) , posisi katup masuk dan keluar tertutup, yang mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA (titik mati atas). Tujuan dari langkah kompresi ini yaitu untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara dan juga bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya akan berhubungan erat dengan produksi tenaga pada mesin motor.
   Untuk prosesnya sebagai berikut :
   
   • Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA.
   • Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup.
   • Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber).
   • Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran.
   • Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat).
   • Noken as mencapai 180 derajat.
2. Langkah Hisap (Intake)
   
   langkah ini yaitu bertujuan untuk memasukan kabut udara -bahan bakar ke dalam silinder mesin motor. Dimana seperti yang kita ketahui bahwa tenaga mesin diproduksi tergantung dari seberapa banyak jumlah bahan bakar yang terbakar selama proses pembakaran.
   Untuk prosesnya diantaranya yaitu :
   • Piston bergerak dari titi mati atas  (TMA) menuju ke titik mati bawah (TMB)
   • Kemudian Klep in (intake valve)  terbuka dan Klep Ex (exhaust valve) akan tertutup.
   • Kruk as akan berputar 180 derajat
   • Noken as beputar 90 derajat
   • Selanjutnya tekanan yang dibuat oleh piston tersebut maka campuran bahan bakar dan juga udara yang telah dibuat menjadi kabut oleh karburator akan terhisap melalu intake port
3. Langkah Pembakaran (Combustion).
   
   Langkah ini yaitu dimulai dengan menyalakan busi yang menyebabkan terbakarnya bahan bakar tadi ,nah dalam proses pembakaran tersebut maka akan menyababkan yang namanya ledakan yang akan mendorong piston menuju ke bawah nutuk menggerakan Kruk AS (crangsaft , yang mana perputaran atau gerakan kruk as ini akan memutar fly wheel yang akhirnya memutar gear untuk memutar roda kendaraan.
   Untuk prosesnya adalah :
   • Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar
   • Piston terlempar dari TMA menuju TMB
   • Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka.
   • Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
   • Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
   • Putaran Noken As 270 derajat
4. Langkah Pembuangan (Exhaust).
   
   Nah untuk langkah yang terakhir yaitu klep ex akan terbuka dan klep in akan tertutup, yang kemudian dilanjutkan dengan pistion naik karena dorongan balik dari kruk as tersebut setelah proses pembakaran dilakukan. Masa sisa pembakaran tersebut akan didorong keluar oleh piston melalui exhaust port ,maka setelah satu siklus kerja dari sebuah mesin 4 tak dan siklus tersebut akan terjadi berulang ulang dengan sangat cepat.
   Untuk prosesnya adalah sebagai berikut ini :
• Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA.
• Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh.
• Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot.
• Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat).
• Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat).

FINISHING PENTING — OVERLAPING
Overlap adalah sebuah kondisi dimana kedua klep intake dan out berada dalam possisi sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal langkah hisap. Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam mesin pembakaran dalam. Adanya hambatan dari kinerja mekanis klep dan inersia udara di dalam manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka klep masuk sebelum piston mencapai TMA di akhir langkah buang untuk mempersiapkan langkah hisap. Dengan tujuan untuk menyisihkan semua gas sisa pembakaran, klep buang tetap terbuka hingga setelah TMA. Derajat overlaping sangat tergantung dari desain mesin dan seberapa cepat mesin ini ingin bekerja.

Manfaat 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 informasi yang membahas mengenai prinsip kerja mesin 4 tak, agar lebih jelas bisa melihat di artikel atau posting dari blog yang lain. Semoga beramanfaat !!!