1. 12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 1

2. • Delivery Trucks
• Passenger Bus
• Yard Tractors
• Etc.
Sejak 1991 automotive engines
are turbocharged and charge air cooled
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 2

3. Nomenclature Content
• NNuummbbeerr ooff CCyylliinnddeerr ((ss))
• EEnnggiinnee SSeerriieess
• AAssppiirraatteedd MMeetthhoodd
• EEnnggiinnee DDiissppllaacceemmeenntt
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 3

4. BBAASSIICC EENNGGIINNEE
• PPEENNGGEERRTTIIAANN
• KKLLAASSIIFFIIKKAASSII EENNGGIINNEE
• PPEERRBBEEDDAAAANN EENNGGIINNEE GGAASSOOLLIINNEE && DDIIEESSEELL
• PPEERRBBEEDDAAAANN EENNGGIINNEE 22 && 44 LLAANNGGKKAAHH
• UUNNSSUURR--UUNNSSUURR PPEEMMBBAAKKAARRAANN
• PPRROOSSEESS KKEERRJJAA ((SSIIKKLLUUSS))
• PPEERRFFOORRMMAANNCCEE EENNGGIINNEE
• EENNGGIINNEE SSYYSSTTEEMM
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 4

5. PENGERTIAN
Engine:
Adalah sebuah alat pengubah energi panas
(heat energy) menjadi energi gerak (mechanical energy).
Melalui proses pembakaran (combustion process).
Heat Energy Mechanical Energy
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 5

6. KONSEP PERUBAHAN ENERGI
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 6

7. KLASIFIKASI ENGINE
ENGINE
Internal Combustion
Engine
External Combustion
Engine
Jet
engine
Reciprocating
Piston
Rotary
Wankel
Turbin
Uap
Turbin
Gas
Mesin
Uap
Diesel Engine Gasoline/Gas Engine
Two Stroke Four Stroke Two Stroke Four Stroke
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 7

8. 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
Efisiensi Panas Rendah (25 – 30%) Tinggi (30 – 37%)
Getaran & Suara Kecil Besar
Konstruksi Ringan Berat
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 8

9. 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
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 9

10. 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.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 10

11. Aktivitas….1
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 11

12. PERBEDAAN ENGINE 2 & 4 LANGKAH
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.
• Engine 2 Langkah:
Dua kali langkah piston - satu kali putaran
crankshaft - menghasilkan satu kali langkah kerja.
• Engine 4 Langkah:
Empat kali langkah piston - dua kali putaran
crankshaft - menghasilkan satu kali langkah kerja.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 12

13. UNSUR-UNSUR PEMBAKARAN
Syarat terjadinya pembakaran yaitu adanya 3 unsur,
yakni: udara, bahan bakar dan panas.
Air + Fuel + Heat = Combustion
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 13

14. PROSES PEMBAKARAN ENGINE
ELEMENTS
AIR
FUEL
HEAT
STROKE
INTAKE
COMPRESSION
POWER
EXHAUST
COMBUSTION
HEAT
WORK
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 14

15. UDARA
78
21
78
21
78
21
78
21
Lapisan Atmosfer
mengandung:
* 21% Oksigen
* 78% Nitrogen
* 1% Lain-lain
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 15

16. Syarat Udara
Udara yang dibutuhkan dalam pembakaran pada
engine adalah yang mempunyai kerapatan (density)
yang tinggi, sehingga banyak mengandung O2..
Faktor yang mempengaruhi density udara:
Sejuk/kelembaban
Temperatur
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 16

17. UDARA DIDALAM SILINDER DIATAS TORAK
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 17

18. BAHAN BAKAR (FUEL)
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 18

19. Energy Panas Dari Pembakaran Bahqan Bakar
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 19

20. PERBANDINGAN UDARA & BB
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 20

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
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 21

22. Aktivitas….2
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 22

23. 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.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 23

24. Proses Terjadinya Panas Pada Langkah Kompresi
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 24

25. Proses Terjadinya Panas
Udara yang dihisap oleh piston didalam silinder
kemudian dikompresikan,dan karena adanya
penyempitan ruang maka molekul-molekul udara
saling bergesekan dan menimbulkan panas.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 25

26. SIKLUS KERJA
Siklus kerja engine empat langkah
adalah:
Intake stroke
Compression stroke
Power stroke
Exhaust stroke
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 26

27. INTAKE
STROKE
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 27

28. Intake
Piston bergerak dari TDC ke BDC
Intake valve membuka & exhaust valve
menutup
Udara luar terhisap
(karena di dalam ruang bakar kevakumannya lebih
tinggi)
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 28

29. Pergerakan Piston Pada Langkah Isap
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 29

30. Posisi Katup Pada Langkah Isap
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 30

31. EFISIENSI VOLUMETRIK
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 31

32. Efisiensi Volumetrik adalah
persentase pemasukan udara
yang dihisap terhadap volume
ruang bakar yang tersedia.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 32

33. PENGISAPAN
Gasoline Engine
Pada gasoline engine yang
dihisap adalah Udara + Bahan bakar.
Diesel Engine
Pada diesel engine yang
dihisap adalah Udara murni.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 33

34. COMPRESSION
STROKE
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 34

35. Compression
Piston bergerak dari BDC ke TDC
Kedua valve menutup
Udara dikompresikan dan terjadi
Panas (karena ruangnya dipersempit)
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 35

36. PERGERAKAN PISTON PADA LANGKAH KOMPRESI
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 36

37. PERBANDINGAN KOMPRESI
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 37

38. Grafik hubungan tekanan & temperatur kompresi
0 4 8 12 16 18 24 28 32
120
100
80
60
40
20
1200
1000
800
600
400
200
PERBANDINGAN KOMPRESI
TEKANAN KOMPRESI (kg/cm2)
TEMPERATUR UDARA (Oc)
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 38

39. POWER
STROKE
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 39

40. Langkah Kerja / Power Stroke
Gas pembakaran mengembang
(ekspansi karena panas, yang menyebabkan gaya dorong)
Kedua valve menutup
Piston terdorong turun ke BDC
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 40

41. PERGERAKAN PISTON PADA LANGKAH USAHA
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 41

42. PENGEMBANGAN GAS PEMBAKARAN
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 42

43. EXHAUST
STROKE
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 43

44. LANGKAH BUANG / EXHAUST
STROKE
Piston bergerak dari BDC ke TDC
Intake valve menutup
Exhaust valve membuka
Gas sisa pembakaran terbuang
(melalui exhaust valve & exhaust manifold)
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 44

45. PERGERAKAN PISTON PADA LANGKAH BUANG
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 45

46. VALVE 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.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 46

47. INTAKE & EXHAUST VALVE SAMA-SAMA TERBUKA
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 47

48. Aktivitas….3
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 48

49. PERFORMANCE
ENGINE
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 49

50. KEMAMPUAN (Performance) ENGINE
DIPENGARUHI OLEH BEBERAPA FAKTOR,
ANTARA LAIN:
1. Displacement (volume langkah total)
2. Compression ratio
3. Efisiensi panas
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 50

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.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 51

52. Perhitungan
VL =  p . D2 . L . n
Keterangan:
VL = Volume langkah total (Displacement)…… … cc
D = Diameter silinder …………………………… cm
L = Langkah piston (stroke) ……………………. cm
n = Jumlah silinder
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 52

53. Diameter of bore
Length of
Stroke
Stroke Volume
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 53

54. PERBANDINGAN KOMPRESI / COMPRESSION RATIO
Perbandingan Kompresi (Compression ratio)
adalah perbandingan volume antara
pada saat posisi BDC dan TDC.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 54

55. POSISI PISTON DALAM PERBANDINGAN KOMPRESI
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 55

56. YANG MEMPENGARUHI BESARNYA
PERBANDINGAN KOMPRESI
a. Panjang langkah piston
b. Bentuk cylinder head
c. Design bentuk piston crown
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 56

57. EFISIENSI PANAS
Efisiensi panas suatu engine adalah
perbandingan panas yang diubah menjadi
kerja efektif terhadap panas
yang dihasilkan oleh pembakaran.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 57

58. KESEIMBANGAN PANAS
Proses pembakaran di dalam cylinder
menghasilkan panas. Panas tersebut ada
yang diubah menjadi tenaga efektif dan
sebagian lagi hilang.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 58

59. PERSENTASE DISTRIBUSI PANAS
 Effective work
 Exhaust loss
 Cooling loss
 Mechanical loss
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 59

60. Heat generated
A : Exhaust loss 30%
B : Cooling loss 30%
C : Mechanicals loss 7%
A
B
C
Losses
Heat
Effective Heat
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 60

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
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 61
aksesoris, seperti: pompa-2, valve dan kerugian gesekan.

62. Perbandingan Efisiensi Panas
Item Gasoline Diesel
Effective Work 24% - 30% 30% - 37%
Exhaust loss 35% 30%
Cooling loss 30% 30%
Mechanicals loss 7% 7%
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 62

63. URUTAN PENYALAAN/FIRING ORDER
Untuk engine yang jumlah cylinder lebih
dari 2 mempunyai urutan penyalaan tertentu
yang disebut firing order.
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 63

64. Contoh:
 Engine 4 Cylinder
Dengan FO : 1 - 3 - 4 - 2
 Engine 6 Cylinder
Dengan FO : 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 64

65. BENTUK POROS ENGKOL/CRANKSHAFT
1 4
2 3
1/4
2/3
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 65

66. FORMASI POROS ENGKOL UNTUK 6 SILINDER
6 Cylinder
FO : 1 - 5 - 3 - 6 - 2 - 4
1/6
5/2 3/4
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 66

67. Penyebaran Power
Cyl 0o 180o 360o 540o 720o
1
2
3
4
P
E I
E C
P
C
C
I
I
C
P
E
I
P E
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 67

68. Aktivitas….4
12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 68

69. 12/02/14 By. ABIGAIN PAKPAHAN 69