Cara kerja Motor 2-Tak

1. Langkah Isap dan Kompresi

Piston bergerak ke atas. Ruang dibawah piston menjadi vakum/hampa udara, akibatnya udara dan campuran bahan bakar terisap masuk ke dalam ruang dibawah piston. Sementara dibagian ruang atas piston terjadi langkah kompresi, sehingga udara dan campuran bahan bakar yang sudah berada di ruang atas piston suhu dan tekanannya menjadi naik. Pada saat 10-5 derajat sebelum TMA, busi memercikan bunga api, sehingga campuran udara dan bahan bakar yang telah naik temperatur dan tekanannya menjadi terbakar dan meledak.

2. Langkah Usaha dan Buang

Hasil dari pembakaran tadi membuat piston bergerak ke bawah. Pada saat piston terdorong ke bawah/bergerak ke bawah, ruang di bawah piston menjadi dimampatkan/dikompresikan. Sehingga campuran udara dan bahan bakar yang berada di ruang bawah piston menjadi terdesak keluar dan naik ke ruang diatas piston melalui saluran bilas. Sementara sisa hasil pembakaran tadi akan terdorong ke luar dan keluar menuju saluran buang, kemudian menuju knalpot.

Langkah kerja ini terjadi berulang-ulang selama mesin hidup

Keterangan : Pada saat piston bergerak ke bawah, udara dan campuran bahan bakar yang berada di ruang bawah piston tidak dapat keluar menuju saluran masuk, karena adanya reed valve.

Penjelasan Lebih Detail

Jika mesin 4 tak memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, maka untuk mesin 2-tak hanya memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus kerja 2 tak hanya terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston saja. Desain dari ruang bakar mesin 2 tak memungkinkan terjadunya hal semacam itu. Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka ( lihat gambar di bawah) dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Namun sembari piston melakukan langkah ekspansi atau usaha, sesungguhnya juga melakukan langkah buang melalui katup buang (sisi kanan dinding silinder pada gambar) . Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder. Supaya jelasnya liat sendiri aja gambar animasi di atas itu.

Jadi kenapa motor dengan mesin 2 tak harus memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin sudah jelas, karena model kerja yang seperti itu membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya pada mesin 4 tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja sedangkan untuk 2 tak 2 kali putaran crankcase = 2 x kerja. Untuk itu dibutuhkan pelumas yang lebih karena putaran yang dihasilkan lebih cepat. Hal itu juga menjawab kenapa mesin 2 tak lebih berisik ,boros bahan bakar, menghasilkan asap putih dari knalpotnya tetapi unggul dalam kecepatan dibandingkan mesin 4 tak. Istilahnya “No Engine is Perfect !” Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston 2 tak lebih panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk piston head nya juga lain, piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang untuk bisa keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki slot lubang yang berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara kerja masukan campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar. Cermati deh gambar di bawah :

Cara Kerja Motor 4-tak

Mengapa mesin disebut 4 tak, karena memang ada 4 langkah. Berikut adalah detail dari setiap proses. Untuk memudahkannya, maka setting email anda ke HTML sehingga gambar akan terlihat berurutan. Gambar diambil dari website www.howstuffworks.com/engine.htm. Pada website ini, gambar terlihat bergerak. Tetapi untuk memudahkan, gambar sengaja diset per langkah.

1. Intake
Disebut langkah intake karena langkah pertama adalah menghisap melalui piston dari karburator. Pasokan bahan bakar tidak cukup hanya dari semprotan karburator. Cara kerjanya adalah sbb. Piston pertama kali berada di posisi atas (atau disebut Titik Mati Atas). Lalu piston menghisap bahan bakar yang sudah disetting/dicampur antara bensin dan udara di karburator. Piston lalu mundur menghisap bahan bakar. Untuk membuka, diperlukan klep atau valve inlet yang akan membuka pada saat piston turun/menghisap ke arah bawah.

Gerakan valve atau inlet diatur oleh camshaft secara mekanis. Yakni, camshaft mengatur besaran bukaan klep dengan cara menekan tuas klep. Camshaft sendiri digerakan oleh rantai keteng yang disambungkan antara camshaft ke crankshaft. Untuk detilnya, lihat gambar berikut.

Perhatikan bahwa A adalah Intake Valve (klep masuk bahan bakar) dan klep ini ditekan (membuka) karena I (camshaft) menekan valve A. Dengan demikian, pada saat piston turun, maka A terbuka sekaligus bahan bakar ditarik masuk ke ruang bakar. A akan menutup sampai batas tertentu sebelum langkah kedua : kompresi. Rantai keteng tidak terlihat karena akan sulit digambarkan di atas, tetapi crankshaft (P) terhubung dengan camshaft (I). Beberapa mobil Eropa seperti Mercedez menggunakan rantai sebagai penghubung antara crankshaft dan camshaft, tetapi umumnya di mobil Jepang menggunakan belt yang kita kenal sebagai timing belt.

2. Kompresi
Langkah ini adalah lanjutan dari langkah di atas. Setelah piston mencapai titik terbawah di tahapan intake, lalu valve intake tertutup, dan dilakukan proses kompresi. Yakni, bahan bakar yang sudah ada di ruang bakar dimampatkan. Ruangan sudah tertutup rapat karena kedua valve (intake dan exhaust) tertutup. Proses ini terus berjalan sampai langkah berikut yakni meledaknya busi di langkah ke 3.

3. Combustion (Pembakaran)

Tahap berikut adalah busi pada titik tertentu akan meledak setelah PISTON BERGERAK MENCAPAI TITIK MATI ATAS DAN MUNDUR BEBERAPA DERAJAT. Jadi, busi tidak meledak pada saat piston di titik paling atas (disebut titik 0 derajat), tetapi piston mundur dulu, baru meledak. Hal ini karena untuk menghindari adanya energi yang terbuang sia-sia karena pada saat piston di titik mati atas, masih ada energi laten (yang tersimpan akibat dorongan proses kompresi). Jika pada titik 0 derajat busi meledak, bisa jadi piston mundur tetapi mengengkol crankshaft ke arah belakang (motor mundur ke belakang, bukan memutar roda ke depan).

Setelah proses pembakaran, maka piston memiliki energi untuk mendorong crankshaft yang nantinya akan dialirkan melalui gearbox dan sproket, rantai, dan terakhir ke roda.

4. Exhaust (Pembuangan)

Langkah terakhir ini dilakukan setelah pembakaran. Piston akibat pembakaran akan terdorong hingga ke titik yang paling bawah, atau disebut Titik Mati Bawah. Setelah itu, piston akan mendorong ke depan dan klep exhaust membuka sementara klep intake tertutup. Oleh karena itu, maka gas buang akan terdorong masuk ke lubang Exhaust Port (atau kita bilang lubang sambungan ke knalpot). Dengan demikian, maka kita bisa membuang semua sisa gas buang akibat pembakaran. Dan setelah bersih kembali, lalu kita akan masuk lagi mengulangi langkah ke 1 lagi.

Cara Kerja Ricecooker

Cara kerja rice cooker sebenarnya tidak terlalu rumit, karena hanya merupakan penyaluran energi panas untuk mendidihkan air yang dimasukkan bersama beras. Rice cooker sekarang ini memang sudah sangat populer dan dipakai hampir di setiap rumah. Cara memasak nasi yang sangat praktis dan menghemat banyak waktu membuat rice cooker banyak diminati. Negara Indonesia dengan sebagian besar penduduknya menggunakan nasi sebagai makanan pokok memang telah sangat terbantu dengan adanya rice cooker ini. Alat penanak nasi ini juga merupakan salah satu perangkat wajib yang harus ada di berbagai restoran dan rumah makan karena saat ini rice cooker telah bisa digunakan dalam dua fungsi, selain menanak nasi juga menjaga nasi tetap hangat (mode magic jar).

Namun belum banyak juga yang mengetahui cara kerja rice cooker, terutama bagaimana bisa rice cooker tahu bahwa nasi telah matang. Cara kerja rice cooker semakin menjadi pertanyaan ketika fitur dalam rice cooker yang dilengkapi dengan fungsi magic jar bisa langsung beralih fungsi saat sudah matang, padahal jumlah beras dan air yang dimasak cukup beragam.

Jika Anda termasuk orang yang penasaran dengan cara kerja rice cooker, berikut ini penjelasannya.

Cara kerja rice cooker yang digunakan saat ini sebenarnya konsepnya sudah ditemukan pada tahun 1937. Pada tahun tersebut seorang tentara Jepang menciptakan sebuah inovasi dengan membuat alat yang dapat digunakan untuk memasak nasi memakai tenaga listrik. Tentara itu menggunakan prinsip pengubahan energi listrik menjadi energi panas pada sebuah elemen yang berupa lempengan logam. Lempengan logam yang dialiri listrik tersebut menimbulkan panas kemudian dimasukkan ke dalam sebuah wadah kayu anti bocor yang telah diisi dengan beras dan air.

Prinsip alat tersebut hampir sama dengan cara kerja rice cooker masa kini. Tetapi pada saat itu wadah yang digunakan tidak memakai penutup, sehingga proses memasak menjadi sangat lama

Cara rice cooker memanaskan bagian dalamnya sama seperti cara kerja setrika. Panas dihasilkan dari sebuah elemen yang mengubah energi listrik menjadi energi panas. Prinsipnya persis sama seperti yang digunakan di setrika atau pemanas air elektrik. Rice cooker bekerja dengan memanaskan air sampai titik didihnya. Panas akan tersalurkan ke panci tempat beras dan air diletakkan. Air akan menguap pada temperatur 100 Celcius. Pada temparatur tersebut semua air akan habis menguap. Sehingga tepat ketika air di dalam panci sudah habis, nasi pun masak.
Di bagian bawah rice cooker terdapat sebuah termostat. Termostat akan mendeteksi apakah air sudah mencapai titik didihnya atau belum. Ketika air sudah mencapai titik didihnya (100C), rice cooker mempertahankannya beberapa saat (membiarkan semua air menguap) lalu menurunkan suhu menjadi sekitar 60 Celcius sehingga suhu di dalam panci akan bertahan untuk menghangatkan nasi di dalamnya.
Menurut Wikipedia, yang pertama memproduksi rice cooker adalah Jepang pada tahun 60an. Karena banyak orang di Jepang yang bekerja seharian, mereka butuh cara menanak nasi yang praktis dan cepat. Cuci berasnya, masukkan ke dalam panci (itu loh bagian dalam rice cooker), beri air sesuai takaran, masukkan ke dalam rice cooker, tancapkan stekernya ke power outlet…beres. Cukup tunggu sekitar 20 menit nasi pun matang. Jauh lebih praktis dan cepat dibandingkan menanak nasi secara konvensional.