Cara Kerja Mesin 4 Tak/Cara Kerja Motor Bensin 4 Langkah - Mesin 4 tak adalah mesin yang dalam satu kali siklus kerjanyanya terdiri dari 4 langkah piston, 2 kali putaran poros engkol dan 1 kali putaran camshaft. Apa itu langkah piston?

Langkah Torak/Langkah Piston

Langkah torak/langkah piston adalah pergerakan piston dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB) ataupun sebaliknya.

Jadi satu langkah piston adalah dari TMA ke TMB atau sebaliknya. Nah kendaraan kita pada umumnya memakai motor bakar sebagai penggerak. Secara spesifik jenis motor yang dipakai adalah internal combustion engine (mesin pembakaran dalam).

Lalu apa yang dibakarnya? tentu saja bahan bakar. karenanya kita selalu ngisi bensin ketika tankinya kosong kan?

Contohnya adalah sepeda motor yang useful banget yang sering kita gunakan, bisa bergerak karena memakai penggerak (engine). Engine yang digunakan bisa menghasilkan tenaga untuk menggerak sepeda motor dan berakselerasi dikarenakan adanya proses kerja berupa siklus kerja engine. Simpelnya, pada setiap siklus kerja ini akan membuat bahan bakar terkonversi menjadi tenaga dan tenaganya bisa menggerakan kendaraan.

Secara spesifik proses konversi energi yang terjadi di dalam sebuah motor bakar adalah sebagai berikut:

Tahapan ini dikenal dengan siklus kerja motor 4 langkah/4tak. kenapa 4 langkah? Jadi mesin pada kendaraan dirancang sedemikian rupa untuk dapat mengkonversi bahan bakar menjadi tenaga dalam bentuk gerak putar (untuk memutarkan roda).

Gerak putarnya ini didapat karena adanya mekanisme piston dan poros engkol. Dimana gerak translasi piston akan diubah menjadi gerak rotasi pada poros engkol selama siklus kerja berlangsung.

Di dalam mesin 4 tak yang kita pakai untuk dapat menghasilkan tenaga dibutuhkan 4 kali langkah piston yang terdiri dari:

Langkah Isap (TMA - TMB)
Langkah Kompresi (TMB - TMA)
Langkah Usaha (TMA - TMB)
Langkah buang (TMB - TMA)

Didalam mesin, piston melakukan gerak translasi (gerak lurus) dari TMA ke TMB, ataupun sebaliknya, inilah yang disebut sebagai cara kerja mesin. Gerakan dari piston ini lah yang merupan inti dari suatu mesin kendaraan.

Cara kerja mesin 4 Tak

1. Langkah Isap

Cara kerja mesin 4 tak yang pertama adalah langkah Isap.

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMA ke TMB

Posisi Katup : Katup isap terbuka dan katup buang tertutup

Kejadian : Campuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder

Putaran Crankshaft : 180⁰(1/2 Putaran)

Pergerakan piston dari TMA ke TMB menyebabkan ruang silinder menjadi vakum. Akibat kevakuman ini campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam silinder melalui katup isap. Jadi langkah isap ini terjadi jika tekanan di dalam ruang silinder lebih rendah dari tekanan atmosfer.

2. Langkah Kompresi

Cara kerja mesin 4 tak yang kedua adalah langkah kompresi.

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMB ke TMA

Posisi Katup : Katup isap tertutup dan katup buang tertutup

Kejadian : Campuran udara dan bahan bakar dikompresikan atau dimampatkan

Putaran Crankshaft : 360⁰(1 Putaran)

Pada langkah kompresi terjadi pengompresian campuran udara dan bahan bakar. Pada langkah ini terjadi perubahan volume yang membuat tekanan dan temperaturnya menjadi naik sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi mudah sekali terbakar. Sampai diakhir langkah kompresi busi memercikan bunga api dan terjadilah pembakaran.

Langkah kompresi secara teoritis dimulai pada saat piston menuju ke atas. Tapi secara aktual, langkah kompresi ini baru terjadi setelah penutupan katup isapnya. Perubahan volume yang terjadi pada langkah kompresi ini adalah dari volume total menjadi sejumlah volume ruang bakar.

3. Langkah Usaha

Cara kerja mesin 4 tak yang ketiga adalah langkah Usaha.

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMA ke TMB

Posisi Katup : Katup isap tertutup dan katup buang tertutup

Kejadian : Pada langkah ini dihasilkan tenaga

Putaran Crankshaft : 540⁰(1 1/2 Putaran)

Piston bergerak dari TMA ke TMB, kedua katup tertutup. Torak bergerak menuju TMA dan pada kondisi tersebut volume ruang bakar menjadi seakin kecil sehingga tekanan dan temperatur di dalam silinder semakin tinggi Jadi pada saat piston hampir mencapai TMA / beberapa derajat sebelum TMA campuran udara dan bahan bakar yang telah dikompresikan kemudian dinyalakan oleh percikan bunga api dari busi sehingga terjadilah proses pembakaran.

Gas sisa pembakaran mampu mendorong piston untuk bergerak kembali dari TMA ke TMB. Pada langkah inilah dihasilkan tenaga dari hasil ledakan dari proses pembakaran.

4. Langkah Buang

Cara kerja mesin 4 tak yang ke-empat adalah langkah Buang.

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMB ke TMA

Posisi Katup : Katup isap tertutup dan katup buang terbuka

Kejadian : Gas sisa pembakaran dibuang melalui katup buang

Putaran Crankshaft : 720⁰(2 Putaran)

Piston bergerak dari TMB ke TMA. Katup isap tertutup dan katup buang terbuka. Gerakan piston dari TMB ke TMA ini menyebabkan gas sisa pembakaran terdorong keluar dari ruang silinder, sehingga terjadi pengecilan volume dan pengurangan tekanan.

Jadi pada motor bensin 4 langkah dalam 1 kali siklusnya memerlukan 4 kali langkah piston dan 2 putaran poros engkol. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah!

Cara Kerja Mesin 4 Tak