Dokumen tersebut membahas tentang konsep-konsep mesin konversi energi seperti motor bakar, motor listrik, generator listrik, pompa fluida, kompresor, dan refrigerasi. Dokumen ini menjelaskan prinsip kerja, konstruksi, dan jenis-jenis mesin konversi energi tersebut.
2. 3.1 Pengertian Energi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan
usaha. Energi bersifat abstrak yang sukar
dibuktikan tetapi dapat dirasakan adanya.
Menurut hukum Termodinamika Pertama, energi
bersifat kekal. Energi tidak dapat diciptakan dan
tidak dapat dimusnakan, tetapi dapat berubah
bentuk (konversi) dari bentuk energi yang satu ke
bentuk energi yang lain.
Teknologi
dan
Rekayasa
3. 3.2 MACAM-MACAM ENERGI
a. Energi Mekanik
Energi meknik merupakan energi gerak, misal turbin
air akan mengubah energi potensial menjadi energi
mekanik untuk memutar generator listrik.
b. Energi Potensial
Merupakan energi karena posisinya ditempat yang
tinggi. Contohnya Iar waduk di pegunungan dapat
dikonversi menjadi energi mekanik untuk memutar
turbin selanjutnya dikonversi lagimenjadi energi
listrik.
Teknologi
dan
Rekayasa
4. c. Energi Listrik
Energi Listrik adalah energi yang berkaitan dengan arus
elektron, dinyatakan dalam Watt-jam atau kilo Watt-jam.
Arus listrik akan mengalir bila penghantar listrik
dilewatkan pada medan magnet.
Bentuk transisinya adalah aliran elektron melalui
konduktor jenis tertentu. Energi listrik dapat disimpan
sebagai energi medan elektrostatis yang merupakan
energi yang berkaitan dengan medan
listrik yang dihasilkan oleh terakumulasinya muatan
elektron pada pelat-pelat kapasitor.
Gambar
Teknologi
dan
Rekayasa
5. TUJUAN PEMBELAJARAN
Siswa dapat menjelaskan konsep motor bakar
Siswa dapat menjelaskan konsep motor listrik
Siswa dapat menjelaskan konsep generator listrik
Siswa dapat menjelaskan konsep pompa fluida
Siswa dapat menjelaskan konsep kompresor
Siswa dapat menjelaskan konsep refrigerasi
Teknologi
dan
Rekayasa
7. DEFINISI
Secara umum motor bakar di bagi menjadi:
1. Internal Combustion Engine
Mesin kalor yang proses pembakarannya
terjadi dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas
pembakaran yang terjadi sekaligus sebagai fluida
kerjanya
2. External Combustion Engine
Mesin kalor yang cara memperoleh energinya
dengan proses pembakaran di luar disebut mesin
pembakaran luar
Teknologi
dan
Rekayasa
13. Teknologi
dan
Rekayasa
2 - cycle 4 - cycle
Cylinder heads
Cylinders
Pistons
Connecting rods
Crankshafts
Camshafts
Valves
Konstruksi
14. Teknologi
dan
Rekayasa
Mesin 4 langkah (tak) adalah mesin yang dalam satu
siklusnya mampu menghasilkan 1 kali tenaga dan
diselesaikan dengan 4 gerakan piston dan 2 putaran
crankshaft.
Motor 4 Langkah
19. Teknologi
dan
Rekayasa
Mesin 2 langkah (tak) adalah mesin yang dalam satu
siklusnya mampu menghasilkan 1 kali tenaga dan
diselesaikan dengan 2 gerakan piston 1 putaran
crankshaft.
Motor 2 Langkah
26. DEFINISI
Gaya elektromagnet ( hukum tangan kiri Fleming )
Ukuran gaya elektromagnetik paling besar saat
arah medan magnet tegak lurus dengan arus, dan
meningkat sebanding dengan panjang konduktor,
besar arus, dan kekuatan medan magnet.
Teknologi
dan
Rekayasa
27. KAIDAH TANGAN KIRI FLEMING
Teknologi
dan
Rekayasa
Hubungan antara arah garis-garis gaya magnet, arus dan kekuatan
( gerakan ) selalu tetap seperti ditunjukkan di atas. Hubungan ini
disebut prinsip tangan kiri Fleming.
Jika jari tangan kiri ditekuk seperti gambar di samping, maka jari
jari tangan tersebut akan menunjukkan arah yang berbeda.
Ibu jari : Arah gerakan
Jari tangan : Arah arus listrik
Telunjuk :Garis-garis gaya magnet
28. KAIDAH TANGAN KIRI FLEMING
Teknologi
dan
Rekayasa
Seperti ditunjukkan pada gambar, saat kumparan
dimasukkan dalam sebuah medan magnet, arus mengalir
dengan arah berlawanan pada sisi kiri dan kanan, dan gaya
magnet yang dihasilkan berdasarkan prinsip tangan kiri
Fleming, sehingga kumparan menciptakan gerakan memutar,
karena putaran ini berlangsung terus menerus, maka
diperlukan komutator dan brush.
29. DASAR KERJA
Teknologi
dan
Rekayasa
Bagian yang menuju kutub utara kawat konduktor dan
yang menuju kutub selatan menerima gaya dari arah
vertikal berlawanan sehingga kawat konduktor
berputar. Ini disebut prinsip putaran motor.
32. FUNGSI INDUKSI ELEKTROMAGNETIK DAN
INDUKSI GAYA GERAK LISTRIK
Gambar di atas menunjukkan sebuah magnet digerakkan
secara cepat di dalam sebuah kumparan.
Jika magnet bergerak seperti itu di dalam kumparan, tegangan
akan dihasilkan dan lampu akan menyala. Sebaliknya jika
magnet tetap di tempat maka lampu akan mati.
Teknologi
dan
Rekayasa
33. KAIDAH TANGAN KANAN
Sebuah gejala yang disebut hukum tangan kanan
terjadi antara arah garis-garis gaya magnet,
konduktor yang berada di dalamnya digerakkan dan
arah gaya gerak listrik induksi ( arah arus listrik ).
Seperti ditunjukkan pada gambar, jika jari tangan
listrik dibengkokkan maka telunjuk akan menunjukkan
arah garis-garis gaya magnet, ibu jari menunjukkan
arah gerakan konduktor dan jari tangan menunjukkan
arah gaya gerak listrik induksi.
Teknologi
dan
Rekayasa
34. GAYA GERAK LISTRIK
Besarnya gaya gerak listrik berubah sebanding dengan
elemen-elemen berikut:
Kekuatan gaya magnet
Panjang konduktor (induksi magnet bertambah apabila
panjang bertambah)
Kecepatan konduktor berputar
Teknologi
dan
Rekayasa
35. REKTIFIKASI GAYA GERAK LISTRIK
Untuk menghasilkan gaya gerak listrik yang terns
menerus, konduktor harus terus menerus terhindar
dari fluks magnet.
Hal ini bisa dicapai dengan cara membuat konduktor
berputar dalam medan magnet atau dengan magnet
dan konduktor dalam keadaan diam di tempat.
Teknologi
dan
Rekayasa
36. REKTIFIKASI GAYA GERAK LISTRIK
Sebuah generator arus bolak balik biasanya
digunakan untuk menghasilkan tenaga. Saat
kumparan berputar pada kecepatan tetap dalam
medan magnet, gaya gerak listrik pada kumparan
berubah-ubah.
Gaya gerak listrik yang dihasilkan dengan cara ini
disebut gaya gerak listrik arus bolak balik. Apabila
listrik ini digunakan apa adanya ( arus bolak balik )
maka disebut generator arus bolak balik.
Teknologi
dan
Rekayasa
37. GENERATOR
Saat roda daya berputar, fluks magnet
dalam stator bergerak dengan gerakan
bolak-balik, sehingga tegangan AC
diinduksikan dalam lighting coil atau
charging coil. Arus bolak-balik
langsung digunakan untuk peralatan
yang menggunakan sumber listrik AC
seperti lampu depan. Sedangkan untuk
mengisi battery, arus bolak-balik
mengalami penyearahan oleh dioda
sebelum melakukan pengisian.
Teknologi
dan
Rekayasa
39. DEFINISI
Pompa merupakan salah satu jenis mesin yang berfungsi
untuk memindahkan zat cair dari suatu tempat ke tempat
yang diinginkan.
Zat cair tersebut contohnya adalah air, oli atau minyak
pelumas, serta fluida lainnya yang tak mampu mampat.
Teknologi
dan
Rekayasa
42. CARA KERJA
Poros pompa akan berputar apabila penggeraknya
berputar.
Karena poros pompa berputar impeler dengan sudu-sudu
impeler berputar
Zat cair yang ada di dalamnya akan ikut berputar
sehingga tekanan dan kecepatanya naik dan terlempar
dari tengah pompa ke saluran yang berbentuk volut atau
spiral kemudian ke luar melalui nosel .
Teknologi
dan
Rekayasa
49. Kompresor adalah alat pemampat atau pengkompresi udara
dengan kata lain kompresor adalah penghasil udara mampat.
Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang
lebih tinggi
dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm).
Teknologi
dan
Rekayasa
Definisi
62. Pengisi udara pada ban sepeda atau mobil
Sebagai penyemprot kotoran pada bagian-bagian
mesin
Rem pada bis dan kereta api
Pintu pneumatik pada bis dan kereta api
Pemberi udara pada aquarium
Kipas untuk penyejuk udara
Blower untuk peniup tungku
Fan ventilator
Udara tekan pada pengecatan
Pengangkat mobil pneumatis
Transportasi gas solid dengan pneumatik pada industri
kimia
Teknologi
dan
Rekayasa
Penggunaan Udara Mampat
64. DEFINISI
Mesin refrigerasi secara umum digunakan untuk
pengkondisian udara suatu ruangan, rumah atau industri,
sehingga setiap orang yang berada pada ruagan tersebut
akan merasa nyaman.
Alat ini biasa disebut dengan Air Conditioning
Teknologi
dan
Rekayasa
65. KOMPONEN
Kompresor
Kompresor adalah sebagai penggerak refrigeran untuk
bersirkulasi.
Kondensor
Kondensor berfungsi untuk membuang kalor dari refrigeran
kelingkungan
Katup ekspansi
Katup ekspansi adalah alat yang berfungsi untuk
mengekspansikan refrigeran sehingga tekanannya turun.
Evaporator
Evaporator adalah tempat dimana kalor
Teknologi
dan
Rekayasa
67. CARA KERJA
Teknologi
dan
Rekayasa
Refrigeran berbentuk
setengah cair
Refrigeran didinginkan
sehingga berbentuk cair
Kompresor berfungsi
untuk menyirkulasikan
refrigeran di dalam
sistem
Merubah refrigeran dari
bentuk cair ke gas
Refrigeran di evaporator
menyerap panas dari
udara yang melewatinya
69. REFRIGERAN
Refrigeran 12 atau R 12 banyak dipakai pada mesin
pendingin rumah tangga dan Ac mobil
Refrigeran 22. Karakteristiknya lebih menguntungkan
dibandingkan R12 sehingga R 22 banyak dipakai
sebagai pengganti R12 untuk mesin refrigerasi
Teknologi
dan
Rekayasa