Analisis udara pada Motor bakar torak

Tugas tambahan Praktikum PPM

A. Berikut merupakan penjelasan mengapa pada analisis termodinamika diagram kerja siklus motor bakar torak titik intake serta exhaust tidak terlihat, atau tidak dimunculkan.

2.        SIKLUS UDARA IDEAL - ANALISIS UDARA STANDAR:

·        Digunakan hanya untuk analisis kualitatif/sederhana.

·        Analisis siklus sebenarnya memerlukan pengetahuan mengenai proses pembakaran (Bab 13) dan modeling secara numerik dengan komputer.

Asumsi:

a.                 Fluida kerja adalah udara dengan jumlah tetap dan gas ideal.

b.                Proses pembakaran diasumsikan sebagai perpindahan panas dari sumber luar.

c.                  Tidak ada langkah (terutama langkah isap dan langkah buang).

d.                 Seluruh proses adalah terbalikkan dalam.

e.                 Untuk analisis udara standar dingin, k, c_p dan c_v adalah konstan pada temperatur udara lingkungan.

Jenis-jenis Siklus Udara Standar:

a.                 Siklus Otto (volume konstan), 1876

b.                 Siklus Diesel (tekanan konstan), 1893

c.                  Siklus Dual/Gabungan (tekanan terbatas)

a.                 Siklus Udara Standar Otto:

Mensimulasikan proses pemasukan panas yang terjadi secara cepat di TMA pada motor bensin sebenarnya.

p-v:

·        a-2-1-b: kerja masuk

·        a-3-4-b: kerja keluar

T-s:

·        b-2-3-a: panas masuk

·        b-1-4-a: panas keluar

Luas dalam kurva: Kerja keluar netto = panas masuk netto.

Proses-proses pada Siklus Otto (2s-2v):

Perhatikan semua adalah proses, bukan langkah. Analisis massa atur.

1-2: Proses tekan (isentropik):                           Q₁₂ = 0, W₁₂ = m (u₂ – u₁)

2-3: Proses pemasukan panas (isokhorik):     W₂₃ = 0, Q₂₃ = m (u₃ – u₂)

3-4: Proses ekspansi (isentropik):                     Q₃₄ = 0, W₃₄ = m (u₃ – u₄)

4-1: Proses pembuangan panas (isokhorik):  W₄₁ = 0, Q₄₁ = m (u₄ – u₁)

Sumber Diktat kuliah termo oleh Dr. Ir. T. A. fauzi Soelaiman

B. Berikut merupakan penjelasan mengenai DI dan IDI fuel injection kelebihan serta kekurangannya:

Injeksi Tidak Langsung (IDI = Indirect Injection)

Bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar awal(pre-chamber) atau ruang bakar dengan efek swirl(swirl-chamber) dimana pembakaran dimulai yang kemudian diteruskan ke dalam ruang bakar utama, lihat Gambar 8.9. Motor-motor IDI menghasilkan kebisingan dan emisi buang yang rendah karena fase pembakarannya yang cepat dan lemah. Kerugiannya adalah efisiensi yang rendah, beban termal pada ruang yang tinggi, dan rancangan yang lebih rumit. IDI

digunakan pada motor-motor mobil penumpang berkecepatan tinggi.

Gambar 8. 9. Pembakaran pada Sistem Injeksi Tidak Langsung(IDI)

Injeksi Langsung (DI = Direct Injection)

Bahan bakar diinjeksi secara langsung ke dalam ruang bakar. Bahan bakar (bilangan setana tinggi) dan sistem injeksi (nosel dengan multi saluran, tekanan tinggi) harus memenuhi tuntutan-tuntutan yang tinggi. Untuk membatasi pembakaran cepat pada awal, efek swirl dapat dilakukan selama bahan bakar dalam intake, dimana sebagian kecil bahan bakar disemprotkan ke dinding pada fase awal pembakaran, lihat Gambar 8.10. Motor-motor DI memiliki efisiensi terbaik dan digunakan pada motor-motor truk, akhir-akhir ini juga mobil-mobil penumpang.