Sistem Motor Bakar Bensin

Sistem Pengapian (Ignition System)

Motor pembakaran dalam ( internal combustion engine ) menghasilan tenaga dengan jalan membakar cmpuran udara dan bahan bakar di dalam silinder . Pada motor bensin, Loncatan bunga ap pda busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara bahan bakar yang telah dikompresikan oleh tork di dalam silinder. Sedangkan pada motor diesel udara dikompresikan dengan tekanan yang tinggi menjadi sangat panas,dan bila bahan bakar disemprotkan ke dala silinder,kan terbakar secara serentak. Karena pada motor bensin proses pembakaran di mulai oleh loncatan api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi, beberapa metode diperlukan untuk menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan.

Sistem pengapian pada auto mobil berfungsi unuk menaikkan tegangan bateraimenjadi 10 KV atau lebih dengan mempergunakan ignition col dan kemudian membagi-bagikan teganagn inggi tersebut ke masing-masing busi melalui distributor dan kabel tegangan tinggi. Pada motor bensin, campuran udara dan bahan bakar yang dikompresikan didalam silinder harus dibakar untuk menghasilkan tenaga sistem pengapian berfungsi untuk membakar campuran udara dan bensin didalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi. Sistem pengapian yang digunakan adalah pengapian listrik, dimana untuk mengahsilkan percikan api digunakan tenaga listrik sebagai pemercik api.

Komponen sistim pengapian

Baterai :

Sebagai sumber tenaga listrik

Ignition Switch :

Untuk memutuskan dan menghubungkan aliran listrik dari baterai ke koil.

Fuse :

Sebagai pengaman arus listrik

Ignition Coil / Koil Pengapian

Ignition Coil :

Ignition Coil berfungsi untuk merubah arus listrik 12V yang diterima dari baterai menjadi tegangan tinggi ( 10 KV atau lebih ) untuk mengahasilkan oncatan bunag api yang kuat pada celah busi.Pada ignition coil , kumparan primer dan sekunder di gulung pada inti besi. Kumparan – kumparan ini akan menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan yang sanagt tinggi dengan cara induksi elektomagnet.

•                      Kumparan Primer .

     - Menciptakan medan magnet

     - Penampang kawatnya besar

     - Jumlah gulungan sedikit ( +/- 400 gulungan )

•                      Kumparan Sekunder.

    - Merubah induksi menjadi tegangan tinggi

    - Penampang kawat kecil

    - Jumlah gulungan banyak ( +/- 30.000 gulungan )

Ignition coil with resistor

Fungsi resistor :

            Untuk mengurangi penurunan tegangan pada Secundary Coil pada saat putaran mesin tinggi dan untuk menstabilkan arus yang masuk ke kumparan primer.

Ada 2 type resistor :

1.                  External resistor

2.                  Internal resistor

Resistor

Fungsi resistor :

Koil tanpa rersistor, nilai tahanan gulungan primer besar, sehingga membutuhkan waktu lama agar arus yang masuk ke gulungan primer mencukupi untuk pembentukan medan magnet.

Koil yang dilengkapi dengan resistor, nilai tahanan pada gulungan primer menjadi lebih kecil akibatnya arus yang masuk ke gulungan primer dapat segera mencukupi untuk pembentukan medan magnet.

Kontak pemutus ( platina / breaker point )

Fungsi :

Untuk memutuskan dan menghubungkan arus yang mengalir ke kumparan pimer, agar terjadi tegangan induksi pada kumparan sekunder.

Kontak pemutus ( platina / breaker point )

Sudut pengapian :

·               Sudut putar cam distributor saat kontak pemutus mulai membuka 1 sampai kontak pemutus mulai membuka pada tonjolan cam berikutnya 2

·                    Sudut putar cam distributor dan saat platina mulai membuka ( B ) sampai mulai membuka pada tonjolan berikutnya ( C )

Sudut dweel ( dweel angle )

            Sudut dwell :

Sudut cam distributor pada saat platina mulai menutup ( A ) sampai platina mulai membuka ( B )

Pengaruh sudut dwell :

Sudut dwell besar

•          Celah platina kecil

•          Arus yang mengalir ke primer koil terlalu lama

•          Kemagnetan jenuh

•          Platina panas

Sudut dwell kecil

•         Celah platina lebar

•         Arus yang mengalir ke primer koil terlalu singkat

•         Kemagnetan tidak tercapai maksimum

•         Tegangan induksi kumparan sekunder kurang

Condensor

Fungsi condenser :

Mencegah terjadinya loncatan bunga api listrik pada platina, dengan cara menyerap arus induksi

Governor advancer

Fungsi :

Untuk memajukan saat pengapian berdasarkan putaran mesin

Distributor
Cam (nok)

Membuka breaker point ( platina ) pada sudut crankshaft ( poros engkol) yang tepat untuk masing-masing silinder

Breaker point

Memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignition coil untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan jalan ( cara ) induksi magnet listrik ( electromagnetic sistem ).

Capasitor / Condensor

Menyerap loncatan bunga api yang terjadi antara breaker point pada saat membuka dengan tujuan untuk menaikkan tegangan coil sekunder.

Centrifugal Governor Advancer

Untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin.

Vacuum Advancer

Memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin.

Rotor

Membagikan arus listrik tegangan tinggi yang diahasilkan oleh ignition coil ke tiap – tiap busi.

Distributor Cap

Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tingi untuk masing-masing silinder.

Busi  / sprak plug

Arus listrik tegangan tinggi dari distributor menimbulkan bunga apidengan temperature timggi diantara elektroda tenagh dan masa dari busi untuk menyalakan campuran udara bahan bakar yang telah di kompresikan. Meskipun konstruksi dari busi sederhana,tetapi busi tersebut beroperasi pada kondisi yamg sangat berat. Temperatur elektroda busi dapat mencapai kira-kira 200 derajat celcius selama langkah pembakaran,  Tetapi kemudian akan turun drastis pada langakah hisa karena didinginkan olaeh campuran bahan bakar dan udara . Perubahan sanagt cepat dari panas ke dingin tersebut terjadi berulang-ulangkal pada saat dua putaran poros engkol.

Nilai panas Busi :

Suatu index ( harga ) yang menunjukkan jumlah panas yang dapat dipindahkan oleh busi

Busi panas :

Busi yang relatif sulit untuk membuang  panas yang diterima

Busi dingin :

Busi yang dengan cepat sekali membuang panas                  

Kondisisi busi

Kondisi Normal :

•      berwarna kuning atau coklat muda

•      Puncak isolator bersih, ( berwarna coklat muda atau abu – abu )

Kondisi Terbakar :

•  Electrode terbakar. Pada permukaan kaki isolator ada partikel – partikel kecil    mengkilap yang menempel

•      Isolator berwarna putih atau kuning

Penyebab :

•    Campuran terlalu kurus

•     Knocking

•     Saat pengapian terlalu awal

•     Type busi terlalu panas

Berkerak karena oli :

Kaki isolator elektroda sangat kotor,  warna coklat oli mesin,

Penyebab :

•       Ring piston aus

•        Bush penghantar katup / katup aus

•        Ada penghisapan oli melalui sistim ventilasi karter ( blow by gass )

Berkerak karbon :

Kaki isolator elektroda rumah busi berkerak jelaga

Penyebab :

•                      Campuran terlalu kaya ( karburator banjir )

•                      Type busi terlalu dingin

Sistem starter

Pada motor starter umumnya dipergunakan elektromagnetik, yang terjadi pada field coil yang dirangkai secara seri dengan armature.

Karakteristik motor starter

•        Makin besar arus yang dipergunakan motor,  makin besar torsi yang dibangkitkan

•        Makin cepat berputarnya motor, makin besar gaya elektromotive yang dibangkitkan armature, tetapi semakin kecil arus yang mengalir.

Motor starter konvensional

Terdiri dari :

•           Yoke             : untuk menopang pole core.

•           Pole core       : untuk menopang field dan memperkuat medan magnet.

•           Field coil       : untuk membangkitkan medan magnet.

 Armature

Fungsi dari armature adalah untuk merubah energi listrik menjadi energi mekanik ( gerak putar ).

Brush holder dan brush negatif

Fungsi :

•   Sebagai pemegang brush.

•   Brush negatif untuk meneruskan arus dari armature koil ke massa.

Starter clutch ( overrunning clutch )

Fungsi :

•     Meneruskan putaran armature ke ring gear flywheel.

•     Mencegah terjadinya perpindahan putaran dari mesin ke armature

Cara kerja starter clutch ( overrunning clutch )

Pada saat start :

Jika outer race berputar lebih cepat dari inner race, maka roller akan terdorong oleh pegas ke sisi yang sempit, akibatnya inner race ikut berputar.

Setelah mesin hidup :

Jika inner race berputar lebih cepat dari outer race ( karena terbawa oleh putaran fly wheel ), roller akan terbawa ke sisi yang lebih lebar ( melawan pegas ), akibatnya inner race tidak berhubungan dengan outer race.

Magnetic switch

Fungsi :

Mendorong pinion gear agar dapat berhubungan dengan fly wheel dan memungkinkan arus yang besar dari baterai mengalir ke motor stater.

SISTEM BAHAN BAKAR

1)   Sistem Bahan Bakar

                    Sistem bahan bakar adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar selanjutnya  mengirim campuran tersebut dalam bentuk kabut ke ruang bakar.

                    Dilihat dari cara pemasukan campuran bahan bakar dan udara tersebut terdapat dua macam.

1.      Cara pertama, masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara dihisap. Cara pertama biasa disebut sistem bahan bakar konvensional

2.      Cara kedua masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara diinjeksikan.

2)   Komponen Sistem Bahan Bakar Mekanik

                    Komponen sistem bahan bakar konvensional terdiri dari :

a. Tangki bahan bakar.

b. Saluran bahan bakar.

c. Saringan bahan bakar.

d. Pompa bahan bakar.

e. Charcoal canister

f.  Karburator.

3) Fungsi Komponen Sistem Bahan Bakar Mekanik

a).Tangki bahan bakar.

Pada umumnya tangki bahan bakar terbuat dari lembaran baja yang tipis. Penempatan tangki bahan bakar biasanya diletakkan di bagian belakang kendaraan untuk mencegah bocoran apabila terjadi benturan. Namun ada beberapa kendaraan yang letak tangki bahan bakarnya di ditengah. Bagian dalam tangki dilapisi bahan pencegah karat. Disamping itu tangki juga dilengkapi dengan penyekat (separator) untuk mencegah perubahan permukaan bahan bakar pada saat kendaraan melaju di jalan yang tidak rata. Lubang saluran masuk bahan bakar ke saluran utama terletak 2-3 cm dari dasar tangki untuk mencegah endapan dan air dalam bensin ikut terhisap ke dalam saluran.

Gambar. Tangki bahan bakar

b).Saluran bahan bakar

Pada sistem bahan bakar terdapat tiga saluran bahan bakar yaitu : saluran utama yang menyalurkan bahan bakar dari tangki ke pompa bahan bakar, saluran pengembali yang menyalurkan bahan bakar kembali dari karburator ke tangki, dan saluran uap bahan bakar yang menyalurkan gas HC (uap bensin) dari dalam tangki bahan bakar ke charcoal canister. Untuk mencegah kerusakan saluran bahan bakar yang disebabkan oleh benturan, biasanya saluran bahan bakar dilengkapi dengan pelindung. Saluran bahan bakar yangmenghubungkan karburator dengan pompa bahan bakar menggunakan selang karet karena adanya getaran mesin.

c). Saringan bahan bakar

Saringan bahan bakar ditempatkan antara tangki dengan pompa bahan bakar yang berfungsi untuk menyaring kotoran atau air yang mungkin terdapat di dalam bensin. Dalam saringan terdapat elemen yang berfungsi untuk menghambat kecepatan aliran bahan bakar,

mencegah masuknya air dan kotoran masuk ke karburator. Partikel kotoran yang besar mengendap di dasar saringan, sedang partikel yang kecil disaring oleh elemen.

Gambar. Saringan Bahan Bakar

d).Pompa bahan bakar

Pompa bahan bakar yang biasa digunakan pada motor bensin adalah pompa bahan bakar mekanik dan pompa bahan bakar listrik. Pompa bahan bakar mekanik digerakkan oleh mesin itu sendiri, sedang pompa bahan bakar listrik digerakkan dengan arus listrik. Ada dua jenis pompa bahan bakar mekanik yaitu pompa bahan bakar yang dilengkapi dengan saluran pengembali dan pompa bahan bakar tanpa saluran pengembali. Namun demikian konstruksi dan cara kerjanya sama. Pada mesin-mesin terdahulu umumnya saluran pengembali ada di karburator, sedang mesin-mesin sekarang saluran pengembalinya ada di pompa bahan bakar.

Adapun cara kerja pompa bahan bakar mekanik dapat dijelaskan sebagai berikut :

·         Apabila rocker arm ditekan oleh nok, diafragma tertarik ke bawah sehingga ruang di atas difragma menjadi hampa. Katup masuk terbuka dan bahan bakar akan mengalir ke ruang diafragma. Pada saat ini katup keluar tertutup.

·         Pada saat nok tidak menyentuh rocker arm, diafragma bergerak ke atas sehingga bahan bakar yang ada di ruang difragma terdorong gb.4 pd saat penghisapan  ke luar melalui katup keluar dan terus ke karburator. Tekanan penyaluran sekitar 0,2 s.d. 0,3 kg/cm2.

·          Apabila bahan bakar pada karburator sudah cukup maka diafragma tidak terdorong ke atas oleh pegas dan pull rod pada posisi paling bawah, karena tekanan pegas sama dengan tekanan bahan bakar. Pada saat ini rocker arm tidak bekerja meskipun poros nok berputar sehingga diafragma diam dan pompa tidak    bekerja.

Berbeda dengan pompa bahan bakar mekanik, pompa bahan bakar listrik dapat ditempatkan di mana saja dengan tujuan untuk menghindari panas dari mesin. Pompa bahan listrik langsung bekerja setelah kunci kontak di ON-kan. Jenis pompa bahan bakar listrik bermacam-macam antara lain : model diafragma, model plunger, model sentrifugal dan sebagainya. Pada modul ini akan dibahas pompa bahan bakar model diafragma. Apabila kunci kontak diputar pada posisi ON, akan terjadi kemagnetan pada solenoid yang menyebabkan diafragmatertarik ke atas sehingga bahan bakar masuk melalui katup masuk. Pada saat yang sama platina membuka karena tuas platina dihubungkan dengan rod sehingga kemagnetan pada solenoid hilang. Akibatnya diafragma bergerak ke bawah mendorong bahan bakar keluar melalui katup buang.                                                                

e). Charcoal canister

Charcoal canister berfungsi untuk menampung sementara uap bensin yang berasal dari ruang pelampung pada karburator dan uap bensin yang dikeluarkan dari saluran emission pada saat tekanan di dalam tangki naik karena bertambahnya temperatur di dalam internal canister agar tidak terbuang keluar. Uap bensin yang ditampung oleh charcoal canister dikirim langsung ke intake manifold, kemudian ke ruang bakar untuk dibakar pada saat mesin hidup.

Gambar. charcoal canister

Turunnya temperatur sekeliling juga menghasilkan rendahnya tekanan di dalam tangki bensin, menyebabkan uap bensin di dalam canister terhisap kembali ke dalam tangki untuk mencegah uap bensin terbuang keluar. Untuk menjamin agar kapasitas canister dapat bekerja dengan sempurna, beberapa model dilengkapi dengan dua charcoal canister.

f). Karburator

Gambar. Karburator

Karburator berfungsi untuk merubah bahan bakar dalam bentuk cair menjadi kabut bahan bakar dan mengalirkan ke dalam silinder sesuai dengan kebutuhan mesin. Karburator mengirim sejumlah campuran udara dan bahan bakar melalui intake manifold menuju ruang bakar sesuai dengan beban dan putaran mesin.

Dilihat dari jumlah barel, karburator dapat dibedakan menjadi:

(a)   Karburator single barel.

Pada karburator single barel, semua kebutuhan bahan bakar pada berbagai putaran mesin dilayani oleh satu barel. Padahal pada putaran mesin rendah, diameter venturi yang besar akan lebih lambat menghasilkan tenaga dibanding diameter venturi yang kecil.

(b)   Karburator double barel

        Pada putaran rendah, karburator double barel cepat menghasilkan tenaga (output) karena yang bekerja hanya primary venturi yang mempunyai diameter venturi kecil. Pada putaran tinggi, baik prymary maupun secondary venturi bekerja bersama-sama sehingga output yang dicapai akan tinggi karena total diameter venturinya besar.

e).   Prinsip Kerja Karburator

        Prinsip dasar karburator sama dengan prinsip pengecatan dengan penyemprotan. Pada saat udara ditiup melalui bagian ujung pipa penyemprot, tekanan di dalam pipa akan turun (rendah). Akibatnya cairan yang ada di dalam tabung akan terhisap keluar dan membentuk partikel-partikel kecil saat terdorong oleh udara. Semakin cepat aliran udara, maka semakin rendah tekanan udara pada ujung pipa sehingga semakin banyak cairan bahan bakar yang keluar dari pipa.

f).   Cara Kerja Karburator

        Untuk memenuhi kebutuhan kerjanya, pada karburator terdapat beberapa sistem yaitu :

(1)             Sistem pelampung

(2)             Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat

(3)             Sistem Kecepatan Tinggi Primer

(4)             Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder

(5)             Sistem Tenaga (Power System)

(6)             Sistem Percepatan

(7)             Sistem Cuk

(8)             Mekanisme idel cepat

(9)             Hot Idle Compensator

(10)         Anti Dieseling

Bahan Bakar Bensin dan Pembakaran

Bahan bakar

            Bahan bakar yaitu bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran dengan sendirinya, disertai pengeluaran kalor.

Ada beberapa bahan bakar yang digunakan pada kendaraan. Beberapa diantaranya berisikan racun dan zat kimia yang mudah terbakar, dan ini harus ditangani dengan berhati-hati. Gunakan tipe bahan bakar yang sesuai agar tidak terjadi kesalahan, karna ini dapat menyebabkan kerusakan bekerjanya komponen.

Bahan bakar bensin

1.      Sifat Utama Bensin

Bensin mengandung hydrocarbon hasil sulingan dari produksi minyak mentah. Bensin mengandung gas yang mudah terbakar, pada umumnya bahan bakar ini digunakaan untuk mesin dengan pengapian busi. Sifat yang dimiliki bensin sebagai berikut:

·         Mudah menguap pada temperature normal

·         Tidak berwarna, tembus pandang dan berbau

·         Mempunyai titik nyala rendah (-10° sampai -15°C)

·         Mempunyai berat jenis yang rendah (0,60-0,78)

·         Dapat melarutkan oli dan karet

·         Menghasilkan jumlah panas yang besar (9,500-10,500 kcal/kg)

·         Sedikit meninggalkan karbon setelah dibakar

Mesin bensin saat ini menggunakan bensin dengan komposisi yang seimbang untuk memperoleh kemampuan yang optimal pada berbagai tingkat kecepatan.

2.      Syarat-Syarat Bensin

Kwalitas berikut ini diperlukan oleh bensin untuk memberikan kerja mesin yang lembut.

·         Mudah Terbakar

 Pembakaran serentak didalam ruang bakar dengan sedikit knocking.

·         Mudah menguap

Bensin harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk memberikan campuran udara-bahan bakar dengan tepat saat menghidupkan mesin yang masih dingin

·         Tidak beroksidasi dan bersipat pembersih

Sedikit perubahan kualitas dan perubahan bentuk selama disimpan. Selain itu juga bensin harus mencegah pengendapan pada system intake.

3.      Nilai Oktana

Nilai Oktan (Octane Number) atau tingkatan dari bahan bakar adalah mengukur bahan bakar bensin terhadap anti-knock characteristic . bensin dengan nilai oktana tinggi akan tahan terhadap timbulnya engine knocking dibanding dengan nilai oktan yang rendah.

Ada dua cara yang digunakan untuk mengukur nilai oktana: Research method dan motor medhod.

Research method adalah yang paling umum digunakan dan spesifikasi nilai oktannya dengan metode ini ditetapkan dengan istilah RON (Research Octane Number).

Bensin dengan nilai oktana 90 umumnya disebut bensin biasa dan yang nilai oktanya lebih dari 95 disebut oktan tinggi atau super atau yang kita sebut premium. Mesin yang mempunyai perbandingan kompresi yang tinggi memerlukan bahan bakar bensin yang mempunyai nilai oktana yang tinggi untuk menghilangkan knocking dan menghasilkan purtaran yang lembut.

Ada sedikit kerugian menggunakan bensin beroktan tinggi pada mesin biasa yang mempunyai perbandingan kompresi rendah. Bensin “octane tinggi” dan biasa banyak tersedia pada stasiun pompa bensin.

Bilangan oktana suatu bahan bakar diukur dengan mesin CFR (Coordinating Fuel Research), yaitu sebuah mesin penguji yang perbandingan kompresinya dapat di ubah-ubah. Di dalam pengukuran itu ditetapkan kondisi standar oprasinya (putara, temperatur, tekanan, dan kelembaban relatif dari udara yang masuk, dan sebagainya) dan bahan bakar yang akan digunakan sebagai pembanding atau pengukur.

Untung motor bensin di tetapkan heptana normal dan isooktana sebagai bahan bakar pembanding. Heptana normal adalah bahan bakar hidrokarbon (rantai lurus) yang mudah berdetonasi di dalam motor bensin, oleh karna itu dinyatakan sebagai bahan bakar dengan bilangn oktana sama dengan nol. Iso-oktana adalah suatu jenis bahan bakar hidrokarbon yang tidak mudah berdetonasi, dalam hal ini dinyatakan sebagai bahan bakar dengtan bilangan oktana sama dengtan 100.

Apabila suatu bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi hendak digunakan pada mesin yanag sebenarnya dirancang untuk menggunakan bahan bakar dengan bilangan oktana yang rendah tanpa detonasi, tidak akan terlahat adanya perbaikan pada efisiensi dan daya yang dihasilkan. Keuntunagan yang dapat diperoleh dari bahan bakar dengan bilangan oktana yang tinggi adalah bahwa ia tidak peka terhadap detonasi. Oleh karena itu sangat cocok untuk digunakan pada mesin dengan perbandingan komperesi yang tinggi untuk memperoleh efisiensi yang tinggi tanpa detonasi, juga pada mesin dengansupercarjer  yang bertujuan menaikan daya poros.

Disamping itu juga sangat berguna untuk menaikan daya dan efisiensi dengan jalan memajukan saat penyalaan. Hal terahir ini dilakukan apabila semula ditetapkan saat penyalaan yang lebih lambat hanya dengan alasan hendak mencegah terjadinya detonasi.

Karekteristik mesin bensin

- Kecepatan tinggidan tenaganya besar

- Mudah pengoperasiannya

- Pembakarannya sempurna

- Umumnya di ganakan untuk mobil penumpang, kendaraan truk yang kecil, dan      sebagainya.

Prinsip kerja mesin bensin

            Mari kita perhatikan bagai mana mesin bensin mengubah bahan bakar menjadi tenaga. Dalam gambar skema mesin bensin, campuran udara dan bensin di hisap kedalam silinder, kemudian dikompresikan oleh torak saat begerak naik, bila campuran udara dan bensin terbakar dengan adanya api dari busi yang panas sekali, maka akan menghasilkan tekanan gas pembakaran yang besar di dalam silinder. Tekanan gas pembakaran ini mendorong torak kebawah, yang menggerakan torak turun naik dengan bebas di dalam silinder. Dari gerak lurus (naik turun) torak dirubah menjadi gerak putar pada poros engkol melalui batang torak. Gerak putar inilah yang menghasilkan tenaga pada mobil.

            Posisi tertinggi yang di capai torak di dalam silinder di sebut titik mati atas (TMA), dan posisi terendah yang di capai torak disebut (TMB). Jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB di sebut langkah torak (stroke).

            Campuran udara dan bensin dihisap kedalam silinder dan gas yang telah terbakar harus keluar, dan ini harus berlangsung secara tetap. Pekerjaan ini dilakukan dengan adanya gerak torak yang turun naik di dalam silinder. Proses menghisap campuran udara dan bensin kedalam silinder, mengkompresikan, membakarnya, dan mengeluarkan gas bekas dari silinder, disebut satu siklus.

            Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari dua langka torak. Mesin ini di sebut mesin dua langkah (two stroke engine). Poros engkol berputar satu kali selama torak menyelesaikan dua langkah. Sedangkan mesin lainnya, tiap siklusnya terdiri dari empat langkah torak. Mesin ini disebut mesin empat langkah (four-stroke engine). Poros engkol berputar dua putaran penuh selama torak menyelesaikan empat langkah dalam setiap siklus. 

                                   

Sistem bahan bakar

            Sistem bahan bakar (ful system) terdiri dari beberapa komponen, dimulai dari tangki bahan bakar (ful tank) sampai pada charcoal canister. Bahan bakar yang tersimpan dalam tangki dikirim oleh pompa bahan bakar (fuel pump) ke karburator melalui ppipa-pipa dan selang-selang. Air dan pasi, kotoran dan benda-benda lainya dikeluarkan dari bahan bakar oleh saringan (ful filter).

            Kalburator menyalurkan ke mesin sejumlah bahan bakar yang dibutuhkan berupa campuran udara dan bahan bakar. Sejumlah gas HC yang timbul di dalam tangki dikurangi oleh charcoal canister. Bensin di alirkan dari tangki melalui sarinagn, selang dan pip-pipa hisap (suction tube). Bensin yang sudah disaring dikirim ke karburator oleh pompa bahan bakar, dan karburator mencampurnya dengan udara dengan suatu perbandingkan tertentu menjadi canpuran udara dan bahan bakar. Sebagian campuran udara dan bahan bakar menguap dan menjadi kabut saat mengalir melalui intake manifold ke silinder.

Campuran Udara dan Bahan Bakar

            Bahan bakar yang dikirim kedalam silinder untuk mesin harus ada dalam Kondisi mudah terbakar agar dapat menghasilkan efesiensi tenaga yang maksimum. Bensin sedikit sulit terbakar, bila tidak dirubah kedalam bentuk gas. Bensin tidak dapat terbakar dengan sendirinya, harus dicampur denagan udara dalam perbandingan yang tepat. Untuk mendapatkan campuran udara dan bahan bakar yang baik, uap bensin harus bercampur dengan sejumlah udara yang tepat. Perbandingan campuran udara dan juga mempengaruhi pemakaian bahan bakar.

Perbandingan Udara Dengan Bahan Bakar

Perbandingan udara dengan bahan bakar dinyatakan dalam volume atau berat dari bagian udara dan bahan bakar. Pada umumnya, perbandingan udara dan bahan bakar dinyatakan berdasarkan perbandingan berat udara dengan berat bahan bakar. Bensin harus dapat terbakar keseluruhannya di dalam ruang bakar untuk menghasilkan tenaga yang besar pada mesin. Perbandingan udara dan bahan bakar dalam teorinya adalah 15:1, yaitu 15 untuk udara berbanding 1 untuk bensin.

Tetapi pada kenyataannya, mesin menghendaki campuran udara dan bahan bakar dalam perbandingan yang berbeda-beda tergantung pada temperatur, kecepatan mesin, beban, dan kondisi lainya. Pada table di bawah ini diperlihatkan perbandingan udara dan bahan bakar yang dibutuhkan sesuai dengan kondisi mesin.

Proses pembakaran

            Campuran bahan bakar-udara didalam selinder motor bensin harus sesuai dengan syarat busi, yaitu jangan terbakar sendiri. Ketika busi mengeluarkan api listrik, yaitu pada saat beberapa derajat engkol sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar-udara disekitar itulah mula-mula terbakar. Kemudian nyala api merambat kesegala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi (25-50 m/detik), menyalakan campuran yang dilaluinya sehingga tekanan gas didalam silinder naik, sesuia dengan jumlah bahan bakar yang terbakar.

            Sementara itu campuran dibagian yang terjauh dari busi masih menunggu giliran untuk terbakar. Akan tetapi ada kemungkinan bagian campuran tersebut terakhir, karena terdesak oleh penekanan torak maupun oleh gerakan nyala api pembakaran pembakaran yang merambat dengan cepat itu, temperaturnya dapat melampaui temperatur penyalaan sendiri sehingga akan terbakar dengan cepatnya. Proses terbakar sendiri dari bagian campuran yang terakhir (terjatuh dari busi) dinamai detonasi.

            Tekanan didalam selinder tersebut dapat mencapai 130-200 kg/cm², dengan frekuensi getaran mencapai 4000-5000 cps. Detonasi yang cukup berat  menimbulkan suara  gemeletik seperti bunyi pukulan palu pada dinding logam. Bunyi tersebut jelas terdengar pada mesin mobil atau sepeda motor. Akan tetapi pada mesin pesawat terbang jarang terdengar karena terkalahkan oleh bunyi  gas pembakaran yang keluar dari mesin dan bunyi baling-baling.

            Detonasi yang berulang-ulang dalam waktu yang cukup lama dapat merusa bagian ruang bakar, terutama bagian tepi dari kepala torak tempat detonasi erjadi. Disamping itu detonasi mengakibatkan bagian ruang bakar (misalnya busi atau kerak yang ada)  sangat tinggi temperaturnya, atau pijar, sehingga dapat menyalakan campuran bahan bakar-udara sebelum waktunya  (pranyala). Pranyala ini serupa dengan penyalaan yang terlalu pagi. Jadi, dapat mengurangi daya dan efisiensi mesin, sedangkan tekanan maksimum gas pembakaranpun akan bertambah tinggi. Karena itu, detonasi yang dahsyat tidak di kehendaki dan harus dicegah seluruh campuran bahan bakar-udara harus dinyalakan oleh nyala api yang berasal dari busi.

Berikut ini beberapa cara untuk mencegah detonasi :

1. Mengurangi tekanan dan temperatur bahan bakar-udara yang masuk kedalam silinder.

2.  Mengurangi perbandingan kompresi.

3.  Memperlambat saat penyalaan.

4.  Memperkaya yaitu menaikan perbandingan campuran bahan bakar-udara atau

      mempermiskin yaitu menurunkan campuran bahan baka-udara  dari suatu harga

      perban dingan   campuran (misalnya, f=0,08) yangsangat mudah berdetonasi.

5.  Menaikan kecepatan torak atau putaran poros engkol, untuk memperoleh arus

 turbulen pada   campuran didalam silinder yang mempercepat rambatan nyala api.

6.   Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak yangdi tempuh oleh

      nyala api dari busi kebagian yang terjauh. Hal ini bias juga di capai jika

      dipergunakan busi lebih dari satu.