Dokumen tersebut membahas tentang konsep dasar mesin, klasifikasi mesin, perbedaan mesin bensin dan solar, siklus kerja mesin, dan faktor-faktor yang mempengaruhi kinerja mesin seperti volume silinder, rasio kompresi, dan efisiensi panas.

2. Dasar mesin
• PENGERTIAN
• KLASIFIKASI ENGINE
• PERBEDAAN ENGINE GASOLINE & DIESEL
• PERBEDAAN ENGINE 2 & 4 LANGKAH
• UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN
• PROSES KERJA (SIKLUS)
• PERFORMANCE ENGINE
• ENGINE SYSTEM

3. PENGERTIAN
Engine/mesin adalah sebuah alat pengubah energi panas
(heat energy) menjadi energi gerak
(mechanical energy).
Yaitu dengan melalui proses pembakaran
(combustion process).
Heat Energy Mechanical Energy

4. KONSEP PERUBAHAN ENERGI

5. KLASIFIKASI ENGINE
JET ENGINE
2 STROKES 4 STOKES
DIESEL
2 STROKES 4 STROKES
GASOLINE/
GAS
RECIPROCATING
(PISTON)
ROTARY
(WANKEL)
INTERNAL
COMBUSTION
ENGINE
TURBINE UAP TURBINE GAS MESIN UAP
EXTERNAL
COMBUSTION
ENGINE
ENGINE

6. PERBEDAAN
DIESEL ENGINE
&
GASOLINE ENGINE

7. PERBEDAAN GASOLINE & DIESEL
I T E M GASOLINE DIESEL
Siklus Pembakaran Siklus OTTO Siklus SABATHE
Perbandingan Kompresi Rendah (6:1 – 10:1) Tinggi (12:1 – 23:1)
Metode Pemasukan Fuel + Udara Udara
Bahan Bakar Bensin Solar
Metode Penyalaan Busi (spark plug) Kompresi
Sistem Bahan Bakar Karburator Pompa Injeksi + Injektor
Konstruksi Ringan Berat
Efisiensi Panas Rendah (25 – 30%) Tinggi (30 – 37%)
Getaran & Suara Kecil Besar
Tabel Perbedaan antara Gasoline & Diesel Engine

8. KEUNTUNGAN DIESEL VS GASOLINE
• Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena efisiensi
panas lebih tinggi
• Daya tahan operasional lebih lama
• Gangguan lebih sedikit, karena tidak ada sistem pengapian
• Momen yang dihasilkan lebih tinggi

9. KEKURANGAN DIESEL VS GASOLINE
• Karena tekanan kompresi tinggi, menimbulkan getaran
dan suara yang lebih besar
• Bahan& konstruksi lebih rumit dan kuat, agar dapat tahan
pada kompresi tinggi, sehingga bobot persatuan-HP lebih
berat
• Perawatan sistem bahan bakar lebih rumit
• Membutuhkan kapasitas baterai & motor starter lebih
besar, agar dapat memutar crankshaft dengan kompresi
tinggi.

10. PERBEDAAN ENGINE 2 & 4 LANGKAH
• 2 Langkah: Dua kali langkah piston - satu kali
putaran crankshaft - menghasilkan satu kali langkah
kerja.
• 4 Langkah: Empat kali langkah piston - dua kali
putaran crankshaft - menghasilkan satu kali langkah
kerja.
Prinsip kerja engine 2 & 4 langkah adalah sama, yakni:
pengisapan, kompresi, power (kerja), dan pembuangan.
Sedangkan perbedaannya pada jumlah putaran crank-
shaft per siklus yang menghasilkan kerja.

11. UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN
Syarat terjadinya pembakaran yaitu adanya 3 unsur,
yakni: udara, bahan bakar dan panas.
Air + Fuel + Heat = Combustion

12. PROSES PEMBAKARAN ENGINE
ELEMENTS
AIR
FUEL
HEAT
+
STROKE
INTAKE
COMPRESSION
POWER
EXHAUST
=
COMBUSTION
HEAT
WORK

13. UDARA
78
21
78
21
78
21
78
21
Lapisan Atmosfer
mengandung:
* 21% Oksigen
* 78% Nitrogen
* 1% Lain-lain

14. Syarat Udara
• Sejuk/kelembaban
• Temperatur
Udara yang dibutuhkan dalam pembakaran pada
engine adalah yang mempunyai kerapatan (density)
yang tinggi, sehingga banyak mengandung O2..
Faktor yang mempengaruhi density udara:

17. BAHAN BAKAR (FUEL)

20. PERBANDINGAN UDARA & BB

21. TABEL CALORIFIC VALUE
JENIS
BAHAN BAKAR
Gross Calorific
Value
Minyak tanah
Minyak solar
Minyak diesel
Minyak bakar
19.740 btu/lb
19.570 btu/lb
19.140 btu/lb
18.635btu/lb
Sumber: Buku Bahan Bakar Pertamina

22. PANAS (HEAT)
• Gasoline,
Panas pada engine gasoline diperoleh
dari letikan bunga api spark plug.
• Diesel
Panas pada engine diesel diperoleh dari
udara yang dikompresikan dalam ruang
bakar.

24. Proses Terjadinya Panas
Udara yang dihisap oleh ruang bakar
kemudian dikompresikan,
karena adanya penyempitan ruang
maka molekul-molekul udara saling bergesekan
yang akan menimbulkan panas.

26. PROSES KERJA
(SIKLUS)

27. SIKLUS KERJA
• Intake stroke
• Compression stroke
• Power stroke
• Exhaust stroke
Siklus kerja engine empat langkah
adalah:

28. INTAKE STROKE

29. Intake
• Piston bergerak dari TDC ke BDC
• Intake valve membuka & exhaust valve
menutup
• Udara luar terhisap
(karena di dalam ruang bakar kevakumannya lebih tinggi)

32. EFISIENSI VOLUMETRIK

33. Efisiensi Volumetrik adalah
persentase pemasukan udara
yang dihisap terhadap volume
ruang bakar yang tersedia.

34. PENGISAPAN
• Gasoline Engine
Pada gasoline engine yang dihisap
adalah Udara + Bahan bakar.
• Diesel Engine
Pada diesel engine yang dihisap adalah
Udara murni.

35. COMPRESSION
STROKE

36. Compression
• Piston bergerak dari BDC ke TDC
• Kedua valve menutup
• Udara dikompresikan Panas
(karena ruangnya dipersempit)

39. 0 4 8 12 16 18 24 28 32
20
60
80
100
120
40
200
400
800
1000
1200
600
PERBANDINGAN KOMPRESI
Grafik hubungan tekanan & temperatur kompresi

40. POWER
STROKE

41. Power
• Gas sisa pembakaran mengembang
(ekspansi karena panas, yang menyebabkan gaya dorong)
• Kedua valve menutup
• Piston terdorong turun ke BDC

44. EXHAUST
STROKE

45. Exhaust
• Piston bergerak dari BDC ke TDC
• Exhaust valve membuka
• Gas sisa pembakaran terbuang
(melalui exhaust valve & exhaust manifold)

47. Over-lapping
Over-lapping adalah kondisi kedua valve
(intake & exhaust) membuka secara
bersama-sama (simultan).
Fungsi Over-lapping:
a. Proses pembilasan ruang bakar
b. Membuka intake port lebih awal,
sehingga pemasukan udara lebih
banyak.

49. PERFORMANCE
ENGINE

50. Kemampuan (performance) engine dipengaruhi
oleh beberapa faktor, antara lain:
1. Displacement (volume langkah total)
2. Ratio kompresi
3. Efisiensi panas

51. • Volume Langkah Total
Volume langkah total besarnya sudah ditentukan (fix)
dari manufacturer.
Volume langkah adalah volume yang terjadi
bila piston bergerak dari TDC sampai BDC.
Sedangkan volume total sebuah engine
adalah volume langkah dikalikan dengan
jumlah keseluruhan silindernya.

52. Perhitungan
VL =   . D2 . L . n
Keterangan:
VL = Volume langkah total (Displacement)………cc
D = Diameter silinder ……………………………cm
L = Langkah piston (stroke) …………………….cm
n = Jumlah silinder

53. Panjang langkah
Diameter boring
Volume langkah

54. • Compression Ratio
Perbandingan Kompresi (Compression ratio)
adalah perbandingan volume antara
pada saat posisi BDC dan TDC.

56. Yang mempengaruhi besarnya perbandingan
kompresi adalah:
a. Panjang langkah piston
b. Bentuk cylinder head
c. Design bentuk piston crown

57. • Efisiensi Panas
Efisiensi panas suatu engine adalah
perbandingan panas yang diubah menjadi
kerja efektif terhadap
panas yang dihasilkan oleh pembakaran.

58. Keseimbangan Panas
Proses pembakaran di dalam cylinder
menghasilkan panas. Panas tersebut ada
yang diubah menjadi tenaga efektif dan
sebagian lagi hilang.

59. Persentase Distribusi Panas
• Effective work
• Exhaust loss
• Cooling loss
• Mechanical loss

60. Heat generated
A
C
B
Losses
Heat
Effective Heat
A : Exhaust loss 30%
B : Cooling loss 30%
C : Mechanicals loss 7%

61. Penjelasan
• Effective Work
Jumlah panas yang efektif menjadi tenaga putar pada crankshaft
• Exhaust Loss
Jumlah panas yang hilang bersama gas buang
• Cooling Loss
Engine harus memberikan panas yang terus-menerus, dan untuk
mencegah over-heating engine harus didinginkan dengan coolant &
oil. Panas yang hilang akibat pendinginan disebut cooling loss.
• Mechanical Loss
Panas yang hilang akibat untuk menggerakkan aksesoris, seperti:
pompa-2, valve dan kerugian gesekan.

62. Perbandingan Efisiensi Panas
I T E M GASOLINE DIESEL
Efektif work 24 – 30% 30 – 37%
Exhaust loss 35% 30%
Cooling loss 30% 30%
Mechanical loss 7% 7%

63. Firing Order
Untuk engine yang jumlah cylinder lebih dari 2
mempunyai urutan penyalaan tertentu
yang disebut firing order.

64. Contoh:
• Engine 4 Cylinder
Dengan FO : 1 - 3 - 4 - 2
• Engine 6 Cylinder
Dengan FO : 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4

65. Bentuk Crankshaft
2 3
4
1
1/4
2/3

66. 1/6
5/2 3/4
6 Cylinder
FO : 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4

67. Penyebaran Power
1
3
4
2
P
E I
P
C
C
I
C
E
E
P
E C
P
I
I
Cyl 0o 360o 540o 720o
180o