Apa yang dimaksud dengan empat langkah pada mesin empat langkah?

Apa yang dimaksud dengan empat langkah pada mesin empat langkah?

Mesin siklus empat langkahadalah mesin pembakaran dalam yang menggunakan empat langkah piston berbeda (masuk, kompresi, tenaga dan buang) untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Piston menyelesaikan dua langkah penuh di dalam silinder untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Satu siklus kerja mengharuskan poros engkol berputar dua kali, yaitu 720°.

Mesin siklus empat langkah adalah jenis mesin kecil yang paling umum. Mesin empat langkah menyelesaikan lima langkah dalam satu siklus kerja, termasuk langkah masuk, langkah kompresi, langkah pengapian, langkah tenaga, dan langkah buang.

Pukulan masuk

Peristiwa pemasukan mengacu pada waktu ketika campuran udara-bahan bakar dimasukkan untuk mengisi ruang bakar. Peristiwa masuk terjadi ketika piston bergerak dari titik mati atas ke titik mati bawah dan katup masuk terbuka. Pergerakan piston menuju titik mati bawah menimbulkan tekanan rendah di dalam silinder. Tekanan atmosfer sekitar memaksa campuran udara-bahan bakar masuk ke dalam silinder melalui katup masuk yang terbuka untuk mengisi area bertekanan rendah yang diciptakan oleh pergerakan piston. Silinder terus terisi sedikit melampaui titik mati bawah karena campuran udara-bahan bakar terus mengalir dengan inersianya sendiri dan piston mulai berubah arah. Setelah BDC, katup masuk tetap terbuka selama beberapa derajat putaran poros engkol. Tergantung pada desain mesin. Katup masuk kemudian menutup dan campuran udara-bahan bakar tersegel di dalam silinder.

Langkah kompresi Langkah kompresi adalah waktu ketika campuran udara-bahan bakar yang terperangkap dikompresi di dalam silinder. Ruang bakar disegel untuk menghasilkan muatan. Muatan adalah volume campuran udara-bahan bakar terkompresi di dalam ruang bakar yang siap untuk dinyalakan. Mengompresi campuran udara-bahan bakar melepaskan lebih banyak energi selama penyalaan. Katup masuk dan katup buang harus ditutup untuk memastikan silinder tersegel untuk memberikan kompresi. Kompresi merupakan proses pengurangan atau pemerasan muatan dalam ruang bakar dari volume yang besar ke volume yang lebih kecil. Roda gila membantu menjaga momentum yang diperlukan untuk memampatkan muatan.

Ketika piston mesin memampatkan muatan, peningkatan gaya kompresi yang dihasilkan oleh kerja yang dilakukan piston menghasilkan panas. Kompresi dan pemanasan uap udara-bahan bakar dalam muatan menghasilkan peningkatan suhu muatan dan peningkatan penguapan bahan bakar. Peningkatan temperatur pengisian terjadi secara merata ke seluruh ruang bakar sehingga menghasilkan pembakaran (oksidasi bahan bakar) yang lebih cepat setelah penyalaan.

Penguapan bahan bakar meningkat ketika tetesan bahan bakar kecil menguap lebih sempurna karena panas yang dihasilkan. Meningkatnya luas permukaan tetesan yang terkena nyala api memungkinkan terjadinya pembakaran muatan yang lebih sempurna di ruang bakar. Hanya uap bensin yang akan menyala. Meningkatnya luas permukaan tetesan menyebabkan bensin mengeluarkan lebih banyak uap daripada sisa cairan.

Semakin banyak molekul uap bermuatan yang dikompresi, semakin banyak energi yang diperoleh dari proses pembakaran. Energi yang dibutuhkan untuk memampatkan muatan jauh lebih kecil dibandingkan dengan perolehan gaya yang dihasilkan selama pembakaran. Misalnya, pada mesin kecil pada umumnya, energi yang diperlukan untuk memampatkan muatan hanya seperempat energi yang dihasilkan selama pembakaran.

Rasio kompresi suatu mesin merupakan perbandingan volume ruang bakar pada saat piston berada pada titik mati bawah dengan volume ruang bakar pada saat piston berada pada titik mati atas. Area ini, dipadukan dengan desain dan gaya ruang bakar, menentukan rasio kompresi. Mesin bensin biasanya memiliki rasio kompresi 6 banding 1 hingga 10 banding 1. Semakin tinggi rasio kompresi, semakin hemat bahan bakar mesin tersebut. Rasio kompresi yang lebih tinggi biasanya secara signifikan meningkatkan tekanan pembakaran atau gaya yang bekerja pada piston. Namun, rasio kompresi yang lebih tinggi akan meningkatkan upaya yang diperlukan operator untuk menghidupkan mesin. Beberapa mesin kecil mempunyai sistem yang mengurangi tekanan selama langkah kompresi untuk mengurangi upaya yang diperlukan oleh operator saat menghidupkan mesin.

peristiwa penyalaanPeristiwa penyalaan (pembakaran) terjadi ketika suatu muatan dinyalakan dan dioksidasi dengan cepat melalui reaksi kimia untuk melepaskan energi panas. Pembakaran adalah reaksi kimia oksidatif yang cepat di mana bahan bakar bergabung secara kimia dengan oksigen di atmosfer dan melepaskan energi dalam bentuk panas.

Pembakaran yang benar memerlukan waktu yang singkat namun terbatas untuk menyebarkan api ke seluruh ruang bakar. Percikan bunga api pada busi mulai terbakar ketika poros engkol berputar kira-kira 20° sebelum titik mati atas. Oksigen di atmosfer dan uap bahan bakar dikonsumsi oleh muka api yang semakin maju. Bagian depan api adalah dinding batas yang memisahkan muatan dari produk samping pembakaran. Bagian depan api melewati ruang bakar sampai seluruh muatan terbakar.

pukulan listrik

Langkah tenaga adalah langkah pengoperasian mesin di mana gas panas yang mengembang memaksa kepala piston menjauhi kepala silinder. Gaya piston dan gerakan selanjutnya disalurkan melalui batang penghubung untuk memberikan torsi ke poros engkol. Torsi yang diterapkan memulai putaran poros engkol. Besarnya torsi yang dihasilkan ditentukan oleh tekanan pada piston, besar kecilnya piston dan langkah mesin. Pada saat power stroke, kedua katup tertutup.

Langkah Buang Langkah buang terjadi ketika gas buang dikeluarkan dari ruang bakar dan dilepaskan ke atmosfer. Langkah buang merupakan langkah terakhir yang terjadi ketika katup buang membuka dan katup masuk menutup. Pergerakan piston mengeluarkan gas buang ke atmosfer.

Ketika piston mencapai titik mati bawah selama langkah tenaga, pembakaran selesai dan silinder terisi dengan gas buang. Katup buang terbuka, dan inersia roda gila serta bagian bergerak lainnya mendorong piston kembali ke titik mati atas, memaksa gas buang dibuang melalui katup buang yang terbuka. Pada akhir langkah buang, piston berada pada titik mati atas dan siklus kerja selesai.