Mesin Pembakaran Internal: Pengertian, Fungsi, Cara Kerja
Mesin pembakaran internal umumnya digunakan pada kendaraan bermotor seperti mobil, sepeda motor, dan kapal, serta pada mesin-mesin industri. Ada beberapa jenis mesin pembakaran internal, termasuk mesin bensin (spark ignition engine) dan mesin diesel (compression ignition engine).
Keunggulan utama mesin pembakaran internal adalah efisiensinya dalam menghasilkan tenaga yang besar dari bahan bakar yang relatif kecil, serta kemampuannya untuk bekerja pada berbagai kecepatan. Namun, mesin ini juga menghasilkan emisi gas buang yang dapat mencemari lingkungan.
Fungsi Mesin Pembakaran Internal
Fungsi utama mesin pembakaran internal adalah mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi mekanis yang dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan. Berikut adalah beberapa fungsi spesifik dari mesin pembakaran internal.
Menggerakkan Kendaraan
Mesin pembakaran internal digunakan untuk menggerakkan kendaraan seperti mobil, sepeda motor, truk, dan bus. Tenaga yang dihasilkan oleh mesin ini digunakan untuk memutar roda melalui transmisi dan sistem penggerak.
Membangkitkan Listrik
Dalam beberapa aplikasi, mesin pembakaran internal digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Ini umum digunakan pada pembangkit listrik darurat atau di lokasi yang tidak terjangkau oleh jaringan listrik utama.
Menggerakkan Mesin Industri
Mesin pembakaran internal juga digunakan untuk menggerakkan mesin-mesin dalam industri, seperti kompresor, pompa, dan peralatan pertanian seperti traktor.
Pembangkit Tenaga pada Kapal
Mesin pembakaran internal digunakan pada kapal untuk menggerakkan baling-baling dan sistem lainnya yang diperlukan untuk navigasi dan operasi.
Menggerakkan Alat Berat
Alat berat seperti ekskavator, buldoser, dan crane sering kali menggunakan mesin pembakaran internal untuk menghasilkan tenaga yang besar yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan berat.
Cara kerja mesin pembakaran internal
Cara kerja mesin pembakaran internal dapat dijelaskan melalui empat langkah utama yang dikenal sebagai siklus Otto (untuk mesin bensin) atau siklus Diesel (untuk mesin diesel). Berikut adalah penjelasan umum tentang cara kerja mesin pembakaran internal dengan menggunakan siklus Otto sebagai contoh.
1. Langkah Hisap (Intake Stroke)
- Proses: Katup masuk terbuka, dan piston bergerak dari atas ke bawah di dalam silinder, menciptakan ruang hampa yang menarik campuran udara dan bahan bakar (pada mesin bensin) ke dalam silinder.
- Tujuan: Mengisi silinder dengan campuran udara dan bahan bakar yang akan dibakar.
2. Langkah Kompresi (Compression Stroke)
- Proses: Piston bergerak kembali ke atas, sementara katup masuk dan katup buang tetap tertutup. Campuran udara dan bahan bakar dikompresi, meningkatkan tekanan dan suhu di dalam silinder.
- Tujuan: Meningkatkan efisiensi pembakaran dengan memampatkan campuran udara dan bahan bakar.
3. Langkah Pembakaran (Power Stroke)
- Proses: Di akhir langkah kompresi, busi menyalakan campuran udara dan bahan bakar (pada mesin bensin), menyebabkan ledakan kecil yang mendorong piston kembali ke bawah dengan kekuatan besar.
- Tujuan: Mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi mekanis, yang menggerakkan piston dan, pada akhirnya, roda kendaraan atau mesin.
4. Langkah Buang (Exhaust Stroke)
- Proses: Piston bergerak kembali ke atas, membuka katup buang, dan mendorong gas hasil pembakaran keluar dari silinder melalui sistem knalpot.
- Tujuan: Membuang gas buang dari silinder untuk mempersiapkan siklus berikutnya.
Siklus Berulang
Setelah langkah buang selesai, mesin kembali ke langkah hisap dan siklus ini terus berulang selama mesin hidup. Kecepatan dan torsi yang dihasilkan oleh mesin dikendalikan dengan mengatur jumlah bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam silinder, serta waktu pengapian.
Pada mesin diesel, prosesnya mirip, tetapi dengan beberapa perbedaan utama:
- Udara saja yang dihisap dan dikompresi dalam langkah kompresi, bukan campuran udara dan bahan bakar.
- Bahan bakar diinjeksikan langsung ke dalam silinder pada tekanan tinggi pada akhir langkah kompresi, dan terbakar sendiri karena suhu tinggi yang dihasilkan oleh kompresi.
Perbedaan Mesin Diesel:
- Tidak menggunakan busi untuk pengapian, melainkan mengandalkan tekanan dan panas dari kompresi tinggi untuk menyalakan bahan bakar.
Cara kerja mesin pembakaran internal ini merupakan dasar dari banyak aplikasi modern, dari kendaraan pribadi hingga pembangkit listrik dan alat berat.
Gabung dalam percakapan