MOTOR PEMBAKARAN DALAM

1. SIFAT GEOMETRIK DARI MESIN BOLAK-BALIK

Berikut adalah terminologi standar yang digunakan dalam motor pembakaran dalam.

Bagian-bagian motor bakar

1. Cylinder bore (D) adalah diameter dalam nominal dari silinder.
2. Luas Piston (A), luas lingkaran berdiameter sama dengan cylinder bore.
3. Langkah (L), jarak normal yang dilalui piston saat bergerak antara dua titik mati.
4. Titik mati. Posisi piston dan bagian-bagian yang bergerak yang secara mekanis dihubungkan kepadanya sesaat ketika arah gerakan piston membalik (pada kedua titik ujung dari langkah). (a) Titik Mati Bawah (TMB - Vottom Dead Centre,BDC), yaitu titik mati ketika piston berada paling dekat dengan poros engkol, (b) Titik Mati Atas (TMA - Top Dead Centre, TDC), yaitu titik mati ketika posisi piston berada paling jauh dari poros engkol.
5. Volume langkah/perpindahan atau volume yang tersapu piston (Vs). Volume nominal yang dihasilkan oleh piston ketika bekerja dari satu titik mati ke yang lain dihitung sebagai perkalian luas piston dan langkah.
   Vs=A x L
6. Volume clearance/celah (Vc), Volume nominal dari ruang dalam ruang bakar ketika piston berada pada titik mati atas.
7. Volume silinder (Vtot), merupakan jumlah volume langkah dan volume clearance.
   Vtot = Vs + Vc
8. Perbandingan kompresi (CR atau r), nilai numerik volume silinder dibagi nilai numerik volume clearance.
   r= Vtot / Vc 

 2. KELUARAN DAYA (POWER)

Tujuan utama dari menjalankan sebuah mesin adalah tenaga mekanik. Keluaran daya (power) didefinisikan sebagai laju kerja yang dilakukan dan adalah sama dengan perkalian gaya dengan kecepatan linier atau perkalian antara torsi dengan kecepatan putar (angular). Keluaran daya yang dihasilkan mesin pada poros keluaran dinamakan brake horse power (bhp). Kadang juga disebut daya efektif dan diberikan oleh

dimana T adalah torsi dalam kgf-m dan n adalah kecepatan putar dalam putaran per menit (rpm).

Daya total yang dihasilkan mesin dalam ruang bakar karena proses pembakaran bahan bakar adalah lebih besar daripada bhp dan dinamakan indicated horse power (ihp). Tenaga sebesar ihp ini sebagian dikonsumsi untuk mengatasi gesekan antar bagian-bagian yang bergerak, sebagian untuk proses penghisapan udara dan pembuangan produk-produk pembakaran dari dalam silinder mesin.

Perbedaan antara ihp dengan bhp menunjukan kerugian daya dalam komponen mekanik dari mesin. Selisih antara ihp dengan bhp disebut friction horse power (fhp). Jadi

Dan selisih ihp dengan bhp ini mengakibatkan adanya efisiansi mekanik.

3. TEKANAN EFEKTIF RATA-RATA DAN TORSI

Tekanan efektif rata-rata adalah tekanan hipotetik yang dapat dipikirkan (dibayangkan) bekerja pada piston selama langkah kerja. Tekanan efektif rata-rata diperoleh dari membagi kerja tiap siklus dengan volume langkah silinder tiap siklus sehingga

di mana:

Pm: tekanan efektif rata-rata (kgf/cm²)

L  : panjang langkah torak (m)

A  : luas penampang silinder (cm²)

i    : jumlah silinder

n   : putaran mesin (rpm)

a   : jumlah putaran yang diperlukan untuk melengkapi satu siklus mesin

• dua langkah a=1

• empat langkah a=2

Bila tekanan efektif rata-rata berdasar pada bhp, tekanan itu dinamakan brake mean effective pressure (bmep), dan bila berdasar ihp dinamakan indicated mean effective pressure (imep). Dengan cara yang sama, friction mean effective pressure (fmep) dapat didefinisikan sebagai

Torsi dihubungkan dengan tekanan efektif rata-rata oleh persamaan





Dengan Persamaan diatas




atau

Jadi torsi dan tekanan efektif rata-rata berhubungan dengan ukuran mesin. Ukuran mesin yang makin besar menghasilkan torsi lebih besar untuk tekanan efektif rata-rata yang sama.

4. SPECIFIC OUTPUT

Specific Output sebuah mesin didefinisikan sebagai keluaran bersih (brake output) tiap unit perpindahan piston dan diberikan oleh

Jadi specific output mengandung dua elemen: gaya yang melakukan kerja dan kecepatan pada mana mesin tersebut bekerja.