Klasifikasi Mesin (Engine)

Klasifikasi Mesin (Engine) – Dalam bidang otomotif terdapat banyak sekali klasifikasi mesin (engine) baik berdasarkan pembakarannya atau bahan bakar yang digunakan. Motor bakar merupakan mesin atau pesawat kerja yang mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi gerak mekanik pada gerakan naik turun piston.

Energi kimia diubah menjadi energi panas yang digunakan untuk menggerakkan piston naik turun. Terdapat macam – macam mesin atau engine dalam bidang otomotif. Untuk lebih jelas lagi silahkan simak bagan klasifikasi mesin (engine) dibawah ini :

Bagan Klasifikasi Mesin (Engine)

Klasifikasi Mesin Berdasarkan Proses Pembakaran

A. Mesin Pembakaran Dalam (Internal Combustion Engine)

Mesin pembakaran dalam merupakan sebuah mesin yang proses pembakarannya berada di dalam ruang tertutup atau sering disebut dengan istilah ruang bakar (combustion chamber).

Campuran udara dan bahan bakar akan dihisap masuk ke dalam ruang bakar lalu kemudian akan di bakar di dalam ruang bakar tersebut untuk menghasilkan tenaga ledakan pembakaran yang nantinya digunakan sebagai tenaga putar untuk menggerakkan kendaraan.

Contoh mesin pembakaran dalam sering kita temui pada kendaraan – kendaraan yaitu seperti pada sepeda motor, mobil, bus, truk dan lain sebagainya. Mesin pembakaran dalam sendiri berdasarkan jenis bahan bakar yang digunakan antara lain mesin bensin dan mesin diesel.

Kelebihan mesin pembakaran dalam dibandingkan dengan mesin pembakaran luar antara lain :

• Pemakaian bahan bakar yang digunakan akan lebih hemat karena mesin pembakaran dalam memiliki efiiensi panas yang lebih baik.

• Konstruksi mesin lebih sederhana (kecil) karena tidak seperti pada mesin pembakaran luar yang memerlukan komponen tambahan, misalnya pada mesin uap maka mesin tersebut memerlukan ketel uap.

• Karena konstruksi mesin sederha maka mesin pembakaran dalam ini tidak memerlukan tempat yang luas atau tidak memakan tempat dibandingkan dengan mesin pembakaran luar/
• Lebih cepat dan lebih mudah untuk dijalankan (dioperasikan).

Berdasarkan prinsip kerjanya, mesin pembakaran dalam (internal combution engine) dibedakan menjadi beberapa macam.

Macam – Macam Mesin Pembakaran Dalam

1. Piston Engine (Mesin Torak)

Piston engine adalah sebuah internal combustion engine yang menggunakan piston dalam melakukan setiap siklus kerjanya. Internal combustion engine yang menggunakan piston ada dua tipe yaitu : 

Diesel Engine (Mesin Diesel) dan Spark Ignited.

a. Diesel Engine / Compresion Ignited Engine (Mesin Diesel)

Diesel Engine / Compresion Ignited Engine (Mesin Diesel)

Diesel engine (compresion ignition engine) / motor bakar diesel atau biasa disebut juga dengan nama mesin diesel adalah mesin pembakaran dalam yang menggunakan panas kompresi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar yang telah diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Mesin ini tidak menggunakan busi seperti mesin bensin atau mesin gas.

Mesin diesel memiliki efisiensi termal terbaik dibandingkan dengan mesin pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya, karena memiliki rasio kompresi yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 50%.

Pada mesin diesel, hanya udara yang dikompresikan dalam ruang bakar dan dengan sendirinya udara tersebut terpanaskan, bahan bakar disuntikan ke dalam ruang bakar di akhir langkah kompresi untuk bercampur dengan udara yang sangat panas, pada saat kombinasi antara jumlah udara, jumlah bahan bakar, dan temperatur dalam kondisi tepat maka campuran udara dan bakar tersebut akan terbakar dengan sendirinya.

Mesin ini awalnya digunakan sebagai pengganti mesin uap. Sejak tahun 1910-an, mesin ini mulai digunakan untuk kapal dan kapal selam, kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun 1930-an, mesin diesel mulai digunakan untuk mobil. 

Mesin Diesel Berdasarkan Siklus Kerjanya :

• Mesin Diesel 2-Tak, Mesin diesel 2 tak menggunakan 2 langkah atau two-stroke engine dalam menempuh satu kali siklus kerja. Sementara tiap langkah, itu membutuhkan setengah putaran engkol. Jadi bisa dikatakan prinsip kerja motor diesel 2 langkah adalah mesin yang mengubah energi panas (kimiawi) menjadi energi gerak dengan satu kali putaran engkol. Energi panas, dihasilkan dari pembakaran antara solar dan oksigen yang dikompresi. Hasil dari pembakaran tersebut akan menimbulkan daya ekspansi yang mendorong piston untuk bergerak.

• Mesin Diesel 4-Tak, Penamaan 4-tak itu memiliki arti 4 langkah, atau dalam bahasa Inggris 4-stroke. Yang artinya mesin ini memiliki empat langkah dalam satu siklus kerja. 4 langkah itu adalah : Langkah isap, Langkah kompresi, Langkah usaha, Langkah buang

Antara mesin diesel 2 tak dan 4 tak bisa dilihat perbedaannya, mesin diesel 2 tak menghasilkan satu kali pembakaran setiap satu putaran engkol. Hasilnya tenaga lebih besar namun bahan bakar lebih boros. Sementara mesin diesel 4 tak, menghasilkan satu kali pembakaran setiap dua kali putaran engkol. Hasilnya bahan bakar lebih irit namun power kalah. 

Mesin diesel dari model ruang bakarnya dibagi menjadi dua, yaitu : 

b. Otto Engine / Spark Ignited Engine (Mesin Bensin)

Otto Engine / Spark Ignited Engine (Mesin Bensin)

Otto engine atau mesin otto (spark ignited engine) atau juga lebih dikenal dengan nama mesin bensin adalah sebuah tipe mesin pembakaran dalam yang menggunakan nyala busi untuk proses pembakaran, dirancang untuk menggunakan bahan bakar bensin atau yang sejenis. Mesin bensin berbeda dengan mesin diesel dalam metode pencampuran bahan bakar dengan udara, dan mesin bensin selalu menggunakan penyalaan busi untuk proses pembakaran.

Pada mesin bensin, umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. Bahan bakar yang becampur udara mengalir kedalam ruang bakar dan dikompresikan dalam ruang bakar, kemudian dipercikan bunga api listrik yang berasal dari busi. Karena itu motor bensin disebut juga sebagai spark ignation engine. Ledakan yang terjadi dalam ruang bakar mendorong torak, kemudian mengerakan poros engkol untuk didistribusikan ke roda.

Mesin Bensin Berdasarkan Siklus Kerjanya :

• Mesin Bensin 2-Tak, adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran akan mengalami dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mengalami empat langkah piston dalam satu kali siklus pembakaran, meskipun keempat proses intake, kompresi, tenaga dan pembuangan juga terjadi.

• Mesin Bensin 4-Tak, adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as (camshaft). Empat proses tersebut terbagi dalam siklus :Langkah hisap, Langkah Kompresi, Langkah Tenaga, Langkag Buang

2. Wankel Engine / Rotari Engine (Mesin Wankle)

Wankel Engine / Rotari Engine (Mesin Wankel)

Mesin wankel atau disebut juga mesin rotary adalah tipe mesin yang tidak mengggunakan piston dalam melakukan proses siklus kerja mesin. Mesin wankle merupakan mesin pembakaran dalam yang digerakkan oleh tekanan yang dihasilkan oleh pembakaran diubah menjadi gerakan berputar pada rotor yang menggerakkan sumbu.

Karena mesin wankel sangat kompak, ringan, mesin ini banyak digunakan pada berbagai kendaraan dan peralatan seperti pada mobil balap, pesawat terbang, go-kart, speed boat kemudian teknologi ini dilirik produsen otomotif, seperti GM, Mercedes-Benz, Rolls-Royce, dan Mazda.

3. Rotational Motion Type Engine

Turbin Gas Engine

Turbin Gas Engine

Turbin gas / Gas-turbine adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk memutar turbin dengan memanfaatkan kompresor dan mesin pembakaran internal. Di dalam turbin gas, energi kinetik dikonversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan yang memutar sudu turbin sehingga menghasilkan daya. Sistem turbin gas terdiri dari tiga komponen utama, yaitu kompresor, ruang bakar dan turbin.

 

Turbin gas digunakan sebagai penggerak generator listrik. Agar turbin dapat berputar, dibutuhkan beberapa komponen yang lain. Turbin gas merupakan serangkain komponen yang dirangkai menjadi kesatuan yang dinamakan siklus brayton. Siklus ini terdiri dari kompresor, combuster, dan turbin.  Agar turbin gas dapat beroperasi dengan baik dan seefisien mungkin, turbin gas diperlukan peralatan-peralatan lain seperti lubrication system, control system, cooling system, fuel system, dan lain-lain.

Pada pembangkit listrik, turbin gas tidak hanya digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Akan tetapi turbin gas ini juga digunakan sebagai pemanas ada HRSG (Heat Recovery SteamGenerator). Temperatur pada sisi exhaust turbine masih cukup tinggi. Apabila gas sisa dari turbin gas dibuang ke atmosfir akan sia-sia.

B. Mesin Pembakaran Luar (External combustion Engine)

Mesin pembakaran luar atau dalam bahasa inggrisnya disebut eksternal combustion engine adalah mesin yang menghasilkan sebuah usaha atau tenaga dimana pembakarannya dilakukan diluar mesin itu sendiri contohnya adalah mesin uap. pada mesin uap ini air yang dipanaskan lalu diubah menjadi uap, uap yang berhembus kencang tersebut diarahkan pada bilah-bilah atau daun turbin, dimana daun atau bilah turbin tersebut dihubungkan dengan sebuah as, kalau daun turbin tersebut ditendang oleh uap yang diarahkan padanya maka otomatis as juga akan ikut berputar.

Turbin Uap adalah salah satu komponen dasar dalam pembangkit listrik tenaga uap. Dimana komponen utama dari sistem tersebut yaitu : Ketel, kondensor, pompa air ketel, dan turbin itu sendiri. Uap yang berfungsi sebagai fluida kerja dihasilkan oleh katel uap, yaitu suatu alat yang berfungsi untuk mengubah air menjadi uap.

PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)