Sumber: https://www.cronyos.com/teori-dasar-motor-bakar/ 

Mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) merupakan teknologi yang banyak digunakan pada kendaraan bermotor. Berdasarkan siklus kerjanya, mesin bensin umumnya dibedakan menjadi motor 2 tak dan motor 4 tak. Keduanya memiliki prinsip dasar yang sama, yaitu mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi mekanik melalui proses pembakaran di dalam silinder. Namun, proses pembakaran dan siklus kerja kedua jenis mesin ini memiliki perbedaan yang cukup signifikan.

 

Sumber: https://minimotor.co.id/cara-kerja-motor-mesin-2-tak-dan-4-tak/477 

Motor 2 Tak

Motor 2 tak (two-stroke motorcycle) adalah jenis mesin yang menyelesaikan satu siklus pembakaran dalam dua langkah piston atau satu putaran poros engkol. Pada motor ini, mesin melakukan proses pemasukan campuran bahan bakar dan udara serta pembuangan gas sisa pembakaran berlangsung hampir bersamaan sehingga menghasilkan tenaga setiap satu putaran poros engkol.

Istilah Dasar pada Motor 2 Tak

Sebelum memahami cara kerja motor 2 tak, terdapat beberapa istilah yang perlu diketahui, yaitu:

· TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).

· TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).

· Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.

· Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

Komponen Utama Motor 2 Tak

Beberapa komponen penting pada motor 2 tak meliputi:

1. Crank case, berfungsi menampung campuran udara dan bahan bakar sebelum masuk ke combustion chamber atau ruang bakar.

2. Combustion chamber, tempat terjadinya pembakaran mesin.

3. Intake port, saluran masuk udara dan bahan bakar dari karburator ke crank case.

4. Exhaust port, sebagai saluran keluar gas sisa pembakaran.

5. Transfer port, berfungsi sebagai saluran penghubung antara crank case dan ruang bakar untuk mengirimkan campuran udara dan bahan bakar.

Proses Pembakaran Motor 2 Tak

1. Langkah Isap dan Kompresi (Piston bergerak dari TMB ke TMA)

(1) Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi.

(2) Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.

(3) Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.

(4) Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.

 

2. Langkah Usaha dan Pembuangan (Piston bergerak dari TMA ke TMB)

(1) Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.

(2) Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.

(3) Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan

(4) Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.

(5) Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar.

  

Sumber: https://minimotor.co.id/cara-kerja-motor-mesin-2-tak-dan-4-tak/477

Motor 4 Tak

Motor 4 tak (four-stroke motorcycle) adalah jenis mesin yang menyelesaikan satu siklus pembakaran dalam empat langkah piston atau dua putaran poros engkol. Pada motor ini,  mesin melakukan setiap proses berlangsung secara terpisah sehingga pembakaran menjadi lebih sempurna dan efisien.

Komponen Utama Motor 4 Tak

Beberapa komponen penting pada motor 4 tak antara lain:

1. Silinder, yaitu komponen utama proses pembakaran yang terjadi di dalam blok mesin dimana piston bergerak naik dan turun, dan ruang bakar terbentuk di bagian atasnya.

2. Piston, yaitu komponen yang bergerak naik dan turun di dalam silinder yang berfungsi untuk mentransfer tenaga dari pembakaran ke poros engkol melalui gerakan naik dan turunnya.

3. Camshaft, yaitu poros yang memiliki tonjolan atau lempengan untuk mengendalikan pembukaan dan penutupan katup pada waktu yang tepat seiring dengan putaran mesin.

4. Crankshaft, yaitu poros utama yang mengubah gerakan naik-turun piston menjadi gerakan rotasi yang digunakan untuk memutar roda sepeda motor

5. Klep(Katup), yaitu komponen yang mengatur aliran udara dan bahan bakar ke dalam silinder serta mengeluarkan gas hasil pembakaran dari silinder. Ada dua jenis klep yaitu

(a) katup masuk(intake valve), yakni mengatur aliran campuran udara dan bahan bakar ke dalam silinder

(b) katup pembuangan(exhaust valve), yakni mengeluarkan gas hasil pembakaran dari silinder setelah proses pembakaran selesai.

Proses Pembakaran Motor 4 Tak

1. Langkah Isap (Intake Stroke)

Pada tahap ini, piston akan bergerak dari TMA atau Titik Mati Atas menuju ke TMB atau Titik Mati Bawah dengan kondisi katup masuk terbuka dan katup buang tertutup yang menyebabkan campuran udara dan bahan bakar akan masuk secara bersamaan ke ruang bakar mesin motor tersebut karena perbedaan tekanan yang terjadi di dalam silinder.

2. Langkah Kompresi (Compression Stroke)

Pada tahap ini, piston bergerak lagi ke Titik Mati Bawah ke Titik Mati Menuju Atas dengan kondisi kedua katup dalam posisi menutup sehingga udara dan bahan bakar terkompresi. Menjelang piston mencapai TMA, busi akan memercikan bunga api.

3. Langkah Usaha (Power Stroke)

Pada langkah ini, piston akan bergerak dari Titik Mati Atas menuju ke Titik Mati Bawah karna percikan bunga api membakar campuran udara dan bahan bakar sehingga menghasilkan tekanan tinggi di dalam ruang bakar.

4. Langkah Buang (Exhaust Stroke)

Pada tahap ini, piston akan bergerak dari Titik Mati Bawah menuju Titik Mati Atas dimana Katup buang terbuka sedangkan katup masuk tertutup sehingga gas sisa pembakaran secara otomatis didorong keluar melalui saluran pembuangan dan ruang bakar siap menerima campuran baru pada siklus berikutnya.

 

Dengan demikian, motor 2 tak dan motor 4 tak sama-sama bekerja berdasarkan proses pembakaran campuran udara dan bahan bakar di dalam silinder. Perbedaannya terletak pada jumlah langkah yang diperlukan untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Motor 2 tak menyelesaikan siklus dalam dua langkah piston sehingga mampu menghasilkan tenaga lebih besar, tetapi lebih boros bahan bakar dan menghasilkan emisi yang lebih tinggi. Sebaliknya, motor 4 tak memerlukan empat langkah piston untuk menyelesaikan satu siklus kerja, sehingga proses pembakarannya lebih sempurna, lebih hemat bahan bakar, dan lebih ramah lingkungan. Oleh karena itu, motor 4 tak lebih banyak digunakan pada kendaraan modern saat ini.

Oleh: Gladys Mesin