Motor bakar yang sampai sekarang
digunakan adalah jenis motor bakar torak. Motor
bakar torak menggunakan beberapa silinder yang didalamnya terdapat torak yang
bergerak translasi bolak balik. Di dalam silinder itulah terjadi pembakaran
antara bahan bakar dengan oksigen dari udara. Gas pembakaran yang dihasilkan
oleh proses tersebut mampu menggerakkan torak yang dihubungkan dengan poros
engkol oleh batang penghubung (batang penggerak). Gerak translasi torak tadi
mengakibatkan gerak rotasi pada poros engkol dan sebaliknya. Berdasarkan
langkah kerjanya, motor bakar torak dibedakan menjadi 2, yaitu motor bakar 4
langkah dan motor bakar 2 langkah.
A.
Motor Bakar 4 Langkah
Pada motor bakar 4 langkah, setiap 1
siklus kerja memerlukan 4 kali langkah torak atau 2 kali putaran poros engkol,
yaitu:
a.
Langkah Isap (Suction Stroke)
Torak bergerak dari
posisi TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah), dengan katup KI (katup
isap) terbuka dan katup KB (katup buang) tertutup. Karena gerakan torak
tersebut maka campuran udara dengan bahan bakar pada motor bensin atau udara
saja pada motor diesel akan terhisap masuk ke dalam ruang bakar.
b.
Langkah Kompresi (Compression Stroke)
Torak bergerak dari
posisi TMB ke TMA dengan KI dan KB tertutup.Sehingga terjadi proses kompresi
yang mengakibatkan tekanan dan temperatur di silinder naik.
c.
Langkah Ekspansi (Expansion Stroke)
Sebelum posisi torak
mencapai TMA pada langkah kompresi, pada motor bensin busi dinyalakan, atau
pada motor diesel bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar sehingga
terjadi proses pembakaran. Akibatnya tekanan dan temperatur di ruang bakar naik
lebih tinggi. Sehingga torak mampu melakukan langkah kerja atau langkah
ekspansi. Langkah kerja dimulai dari posisi torak pada TMA dan berakhir pada
posisi TMB saat KB mulai terbuka pada langkah buang. Langkah ekspansi pada
proses ini sering disebut dengan power stroke atau langkah kerja.
d.
Langkah Buang
Torak bergerak dari
posisi TMB ke TMA dengan KI tertutup dan KB terbuka. Sehingga gas hasil
pembakaran terbuang ke atmosfer. Skema masing masing langkah gerakan torak di
dalam silinder motor bakar 4 langkah tersebut ditunjukkan dalam gambar 2.1.
B.
Motor Bakar 2 Langkah
Pada motor bakar 2
langkah, setiap 1 siklus kerja memerlukan 2 kali langkah torak atau 1 kali
putaran poros engkol. Motor bakar 2 langkah juga tidak memiliki katup isap (KI)
dan katup buang (KB) dan digantikan oleh lubang isap dan lubang buang. Secara
teoritis, pada berat dan displacement yang sama, motor bakar 2 langkah
menghasilkan daya 2 kali lipat dari daya motor bakar 4 langkah, tetapi
pada kenyataannya tidak demikian karena efisiensinya lebih rendah akibat
pembuangan gas buang yang tidak komplit dan pembuangan sebagian bahan bakar
bersama gas buang akibat penggunaan sistem lubang. Tetapi melihat konstruksinya
yang lebih simpel dan murah serta memiliki rasio daya-berat dan daya-volume
yang tinggi maka motor bakar 2 langkah cocok untuk sepeda motor dan alat-alat pemotong.
a) Langkah Torak dari TMA ke TMB
Sebelum torak mencapai
TMA, busi dinyalakan pada motor bensin (bahan bakar disemprotkan pada motor
diesel) sehingga terjadi proses pembakaran. Karena proses ini, torak terdorong
dari TMA menuju TMB. Langkah ini merupakan langkah kerja dari motor bakar 2 langkah.
Saat menuju TMB, piston terlebih dahulu membuka lubang buang, sehingga gas sisa
pembakaran terbuang. Setelah itu dengan gerakan piston yang menuju TMB, lubang
isap terbuka dan campuran udara bahan bakar pada motor bensin atau udara pada
motor diesel akan masuk ke dalam silinder.
b) Langkah Torak dari TMB ke TMA
Setelah torak mencapai
TMB maka torak kembali menuju TMA. Dengan gerakan ini, sebagian gas sisa yang
belum terbuang akan didorong keluar sepenuhnya yang disebut scarenging.
Selain itu, gerakan piston yang turun menuju TMA menyebabkan terjadinya
kompresi yang kemudian akan dilanjutkan dengan pembakaran setelah lubang isap
tertutup oleh torak.
