Dokumen tersebut membahas prinsip kerja motor bensin, meliputi konversi energi kimia menjadi energi panas lalu gerak, serta proses pembakaran di dalam silinder. Dibahas pula jenis motor bensin 2 takt dan 4 takt beserta perbandingan karakteristiknya, serta unjuk kerja motor bensin secara umum.

1. MESIN KONVERSI ENERGI (MKE) II
MOTOR BENSIN
Kelompok 1 :
Ana Sri Zunifa Sari
Ahmad ArbiTrihatmojo
Muhammad Charis

2. Prinsip Dasar
Pada mulanya perkembangan motor bakar bensin bertorak
ditemukan oleh Nichollus Otto pada tahun 1876yang
dinamakan Otto Engine
Motor bensin merubah energi kimia (bahan bakar) menjadi
energi panas (thermal), dari energi thermal di konversikan
kembali menjadi energi gerak (naik turun torak). Dari energi
gerak torak di konversikan lagi melalui batang engkol dan ke
poros engkol menjadi energi putar.
 Motor bensin disebut juga Internal Combustion Engine karena
melakukan proses pembakaran di dalam silinder motor itu sendiri.
 Selai itu motor bensin juga disebut Spark Plug Ignition Engine karena
dalam proses penyalaan motor menggunakan busi (Spark Plug)

4. Cara Kerja
1. Campuran udara dan bahan bakar (gas) terhisap masuk ke
dalam silinder
2. Gas terkompresi oleh gerakan torak keTMA
3. Terjadi letupan bunga api oleh busi yang memicu
pembakaran
4. Torak bergerak turun ke TMB karena dorongan dari
pembakaran gas di dalam silinder
5. Gas bekas pembakaran terdorong keluar menuju saluran
buang oleh gerakan torak keTMA

6. YANG MEMPENGARUHI KERJA
MOTOR BENSIN
1. SISTEM BAHAN BAKAR
2. CAMPURAN UDARA DAN BAHAN BAKAR
3. PENGAPIAN
MASALAH YANG SERING TERJADI PADA MOTOR BENSIN ADALAH
DETONASI

7. DETONASI ???
Detonasi = Engine Knocking adalah peristiwa terbakarnya
bagian-bagian yang belum di kenai oleh percikan api busi
dalam ruang pembakaran
Ciri – ciri terjadinya detonasi adalah timbul bunyi ngelitik
pada motor yang lama kelamaan akan semakin keras.
Efek : Bunyi ngelitik yang mengganggu, akan timbul
bopel-bopel pada ujung silinder atau ujung torak dan efek
terparahnya torak bisa berlubang
Penyebab : penggunaan bbm dengan oktan yang
lebih rendah daripada anjuran, penggunaan gigi
tuning yang tidak sesuai dan penumpukan kerak
karbon pada ruang bakar/salurannya

9. KLASIFIKASI
Berdasarkan penggerak motor :
Bourke, Controlled Combustion, Deltic Orbital, Piston,
Wankel, Rotary, Radial, Single, Split Cycle, Stelzer, dan
Tschudi
Berdasarkan langkah kerja pada setiap siklus :
Motor bensin 2 langkah (2 TAKT) dan 4 langkah (4 TAKT)
Berdasarkan konfigurasi torak pada motor :
Segaris (Inline) kode I, Boxer (Flat) kode F, Konfigurasi V, W,
H, U, X, VR6, Square Four dan Opposed

10. MOTOR BENSIN
TORAK (PISTON)
Bila ditinjau dari langkah kerja pada setiap siklus maka akan
ada 2 macam motor bensin torak yaitu
Motor Bensin 2 langkah atau 2 stroke (2 TAKT)
Motor Bensin 4 langkah atau 4 stroke (4 TAKT)

11. 2 TAKT
KONSTRUKSI MESIN BENSIN 2 TAKT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Keterangan :
1. Busi
2. Kepala Silinder
3. Silinder
4. Saluran Bilas
5. Saluran Buang
6. Piston (Torak)
7. Saluran Hisap
8. Batang Engkol
9. Poros Engkol
10.Bak Engkol

12. LANGKAH KERJA
1. Pembilasan
Lubang bilas dan lubang buang
keduanya terbuka bersamaan
karena torak bergerak ke TMB
(Titik Mati Bawah). Tekanan gas
baru yang masuk melalui lubang
bilas memiliki tekanan yang
lebih besar di bandingkan
dengan gas bekas pembakaran
dan mendesak gas bekas untuk
keluar ruang bakar.

13. LANGKAH KERJA
2. Kompresi
Gas baru yang masuk
kedalam silinder di
mampatkan oleh torak
yang bergerak naik menuju
ke TMA (Titik Mati Atas).
Tekanan pada ruang bak
engkol lebih kecil daripada
tekanan di luar bak
sehingga terjadi aliran
udara dan bahan bakar dari
saluran hisap menuju ke
bak engkol.
Di akhir kompresi terjadi loncatan
bunga api oleh busi sehingga
terjadi proses pembakaran.

14. LANGKAH KERJA
3. Ekspansi
Karena terjadi pembakaran,
temperatur dan tekanan gas
yang tinggi mendorong piston
bergerak ke TMB, saluran
buang terbuka terlebih dahulu
sehingga membuat gas bekas
pembakaran bergerak sangat
cepat keluar silinder dan
membuat tekanan di dalam
silinder dan di luar hampir
sama.

15. LANGKAH KERJA
4. Exhaust Blow Down
Gerakan torak ke TMB akan
membuka saluraan buang, saat
saluran buang terbuka maka
gas bekas yang ada di dalam
silinder akan segera keluar
dengans dengat cepat.
Tekanan gas di dalam silinder
akan turun mendekati atau
bahkan sama dengan tekanan
atmosfer. Exhaust blow down
akan terjadi sampai pintu bilas
terbuka.

16. SIFAT-SIFAT
MOTOR BENSIN
2 TAKT
• Konstruksi motor lebih sederhana dan biaya produksi lebih murah
• Karena gerak torak dan putaran poros engkol ukurannya hampir sama
maka daya dan kecepatan yang di hasilkan besar
• Ukuran motor kecil namun daya yang di hasilkan besar
• Kurang efisien karena masih terdapat gas baru yang ikut terbuang
bersama dengan gas bekas
• Pembuangan gas bekas kurang sempurna akibatnya sering timbul
asap pada pembuangan gas bekas
• Sistem pelumasan pada piston harus di campurkan dengan bahan
bakar dan udara (gas baru) yang masuk ke dalam silinder
• DAN MASIH BANYAK LAGI.

18. 4 TAKT
KONSTRUKSI MESIN BENSIN 4 TAKT
1
2 3
4
5
6
7
8
9
10
16
15
14
13
12
11
Keterangan :
1. Busi
2. Katup Isap
3. Katup Buang
4. Saluran Masuk
5. Saluran Buang
6. Kepala Silinder
7. Torak
8. Silinder
9. Batang Engkol
10. Poros Engkol
11. Kondensor
12. Platina
13. Poros Nok
14. Push Rod
15. Battery
16. Coil
Gambar 1.8 Konstruksi Mesin Bensin 4 TAKT

19. LANGKAH KERJA
1. Langkah Isap (Intake Stroke)
Torak bergerak turun dari TMA
menuju ke TMB dan katup isap
membuka. Karena tekanan di
dalam silinder lebih besar
daripada tekanan di luar maka
gas baru masuk kedalam
silinder. Saat torak mencapai
TMB maka katup isap menutup
dan langkah isap selesai.

20. LANGKAH KERJA
2. Langkah Kompresi
(Compression Stroke)
Torak bergerak naik dari TMB
ke TMA, kedua katup menutup.
Gerakan torak menuju TMA
membuat gas baru di dalam
silinder termampatkan
(terkompresi) dan temperatur
gas naik, beberapa derajat
menjelang TMA terjadi
loncatan bunga api oleh busi
yang mengakibatkan
terjadinya proses pembakaran.

21. LANGKAH KERJA
3. Langkah Ekspansi
(Expansion Stroke)
Karena terjadi proses
pembakaran maka temperatur
dan tekanan gas di dalam
silinder naik dan mendesak
torak bergerak turun ke TMB.
Kedua katup isap dan buang
menutup. Karena pada
langkah ekspansi maka
temperatur dan tekanan gas
turun dan diperoleh daya
motor.

22. LANGKAH KERJA
4. Langkah Buang
(Exhaust Stroke)
Torak bergerak naik dari
TMB ke TMB, katup isap
menutup dan katup buang
membuka. Gas bekas
pembakaran terdorong
keluar oleh gerakan naik
torak melalui katup buang
dan melewati saluran
buang. Setelah torak
mencapai TMA, proses
kembali lagi ke langkah
hisap.

23. SIFAT-SIFAT
MOTOR BENSIN
4 TAKT
• Konsumsi bahan bakar lebih irit dan lebih efisien karena tidak ada gas
baru yang ikut terbuang
• Getaran yang dihasilkan motor cenderung lebih halus
• Gas buang yang dibuang lebih sempurna bila dibandingkan dengan
motor bensin 2 TAKT
• Konstruksi ruang bakar lebih sederhana
• Pelumasan torak tidak bercampur dengan bahan bakar dan udara yang
masuk ke dalam silinder
• Memerlukan rangkaian kelistrikan dan rangkaian katup yang rumit
• Daya yang di hasilkan lebih kecil apabila dibandingkan dengan motor
bensin 2 TAKT
• DAN MASIH BANYAK LAGI.

25. MOTOR BENSIN ROTARY
(WANKEL)
Ditemukan pertama kali oleh insinyur mesin asal Jerman
bernama Felix Wankel yang bekerja sama dengan produsen
sepeda motor NSU pada tahun 1958. motor wankel
pertama memiliki sistem pendingin air dan oli untuk
rotornya.
Motor rotary memiliki rotor berbentuk segitiga dan rumah
rotor berbentuk kepompong.
Motor rotary memiliki langkah kerja yang sama dengan
motor bensin torak 4 TAKT.

26. KOMPONEN MOTOR
BENSIN ROTARY

27. RUANG BAKAR

28. ROTOR

29. LANGKAH KERJA
LANGKAH 1 : Isap
LANGKAH 2 : Kompresi
LANGKAH 3 : Ekspansi
LANGKAH 4 : Buang

31. Siklus Otto (Siklus Udara Volume Konstan)
• Proses 1-2 = proses kompresi isentropic (adiabatic
reversible)
• Proses 2-3 = pemasukan kalor konstan,
• Proses 3-4 = proses isentropik
• Proses 4-1 = proses pelepasan kalor

32. Unjuk Kerja Motor Bensin
Diameter Silinder dan Langkah Torak
Menurut Toyota dalam buku Teori Motor Bensin (1989:31)
mengemukakan bahwa diameter silinder adalah diameter
dimana torak atau piston akan berada untuk bergerak bolak
balik sedangkan langkah torak adalah jarak antara TMA
dengan TMB.

33. UNJUK KERJA MOTOR BENSIN
• Volume Silinder
• Vt = Vi + Vs
• Vi = luas lingkaran × panjang langkah
• Vi = π. r2. L .s  Vi = π
1
2
D
2
. L.. s
• S = jumlah torak
• Perbandingan kompresi
• C =
Vi+Vs
Vs
= 1 +
V푖
Vs
• Dimana:
• Vi = volume langkah torak
• Vs = volume sisa

34. UNJUK KERJA MOTOR
BENSIN
• Torsi dan Daya Poros
• P =
2.π.n.T
6.000
kW
• Dimana:
• P = Daya (kW)
• n = putaran mesin (rpm)
• T = torsi (Nm) = Gaya x Jarak
• Tekanan Indikator (Pi)
• Tekanan indikator adalah tekanan teoritis yang bekerja pada torak dalam setiap
langkah yang menghasilkan tenaga indikator.

35. UNJUK KERJA MOTOR
BENSIN
Tekanan Efektif Rata-rata (Bmep = Pe)
Daya Indikator (IHP = Ni)

36. UNJUK KERJA MOTOR
BENSIN
• Daya Efektif (BHP = Ne)
• Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (Bsfc)

37. UNJUK KERJA MOTOR
BENSIN
Efisiensi Volumetrik
E. vol =
jumlah cam푝푢푟푎푛 푦푎푛푔 푚푎푠푢푘 푠푖푙푖푛푑푒푟
푉표푙푢푚푒 푠푖푙푖푛푑푒푟
• Efisiensi Thermis
• Efisiensi Mekanik