Memahami dan Mengenal Bagaimana Cara Kerja Mesin Mobil

Mesin mobil adalah salah satu komponen paling penting dalam kendaraan, berfungsi untuk mengubah energi bahan bakar menjadi tenaga yang menggerakkan mobil. 

Memahami cara kerja mesin, termasuk siklus pembakaran dan komponen utama, sangat penting bagi pemilik kendaraan. 

Dalam artikel ini, kita akan membahas dasar-dasar cara kerja mesin di mobil, siklus pembakaran pada mesin bensin dan diesel, serta komponen utama yang terlibat.

Dasar-Dasar Cara Kerja Mesin Mobil

Mesin modern umumnya menggunakan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine), yang bekerja dengan prinsip pembakaran bahan bakar di dalam ruang tertutup untuk menghasilkan energi. 

Proses ini melibatkan serangkaian langkah yang dikenal sebagai siklus empat langkah atau four-stroke cycle. Siklus ini berlaku baik untuk mesin bensin maupun diesel, meskipun ada perbedaan mendasar dalam cara pembakarannya.

1. Siklus Empat Langkah pada Mesin Bensin

Mesin bensin umumnya menggunakan siklus pembakaran empat langkah, yang terdiri dari:

• Langkah 1: Penghisapan (Intake Stroke)

Pada langkah ini, piston bergerak turun ke bawah, menciptakan ruang hampa di dalam silinder. Katup masuk terbuka, memungkinkan campuran bahan bakar dan udara dapat masuk ke dalam silinder.

• Langkah 2: Kompresi (Compression Stroke)

Setelah campuran udara dan bahan bakar masuk, katup masuk menutup, dan piston bergerak naik ke atas. Proses ini meningkatkan tekanan dan suhu campuran, mempersiapkannya untuk pembakaran.

• Langkah 3: Pembakaran (Power Stroke)

Ketika piston mencapai titik mati atas (TDC), busi memercikkan api untuk membakar campuran udara dan bahan bakar. Pembakaran ini menghasilkan tekanan yang sangat tinggi, mendorong piston turun dan menghasilkan tenaga.

• Langkah 4: Buang (Exhaust Stroke)

Baca Juga : Pentingnya Tahu Perbedaan Torsi Dan Tenaga Pada Mobil

Setelah langkah pembakaran, piston bergerak kembali ke atas, membuka katup buang. Gas sisa hasil pembakaran dikeluarkan dari silinder melalui knalpot.

2. Siklus Pembakaran pada Mesin Diesel

Mesin diesel juga menggunakan siklus empat langkah, tetapi dengan perbedaan utama dalam cara pembakaran terjadi:

• Langkah 1: Penghisapan (Intake Stroke)

Sama seperti mesin bensin, piston bergerak turun untuk menghisap udara ke dalam silinder. Namun, hanya udara yang dihisap, tanpa campuran bahan bakar.

• Langkah 2: Kompresi (Compression Stroke)

Piston bergerak naik, dan udara dalam silinder dikompresi sampai mencapai suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Pada mesin diesel, rasio kompresi lebih tinggi dibandingkan mesin bensin.

• Langkah 3: Pembakaran (Power Stroke)

Ketika piston mencapai TDC, bahan bakar diesel disemprotkan ke dalam silinder. Karena suhu dan tekanan yang tinggi, bahan bakar terbakar secara spontan, menghasilkan tenaga yang mendorong piston turun.

• Langkah 4: Buang (Exhaust Stroke)

Piston bergerak kembali ke atas, membuka katup buang untuk mengeluarkan gas sisa hasil pembakaran.

Komponen Utama Mesin Mobil

Beberapa komponen utama dalam mesin pada mobil yang bekerja bersama untuk menghasilkan tenaga meliputi:

1. Piston

Piston adalah komponen silinder yang bergerak naik dan turun dalam silinder. Komponen ini terhubung dengan crankshaft melalui connecting rod. Gerakan bolak-balik piston diteruskan ke crankshaft untuk diubah menjadi gerakan rotasi

Fungsinya adalah mengompresi campuran udara dan bahan bakar (pada mesin bensin) atau udara saja (pada mesin diesel). Selain itu, fungsinya adalah untuk menerima tekanan dari ledakan pembakaran untuk menghasilkan gerakan mekanis linier.

2. Crankshaft (Poros Engkol)

Crankshaft adalah poros yang mengubah gerakan naik turun piston menjadi gerakan rotasi. Crankshaft berputar saat piston bergerak, dan gerakan ini digunakan untuk menggerakkan roda mobil. Fungsi lain crankshaft meliputi:

• Menyelaraskan gerakan piston;
• Mendistribusikan torsi secara merata;
• Mengurangi getaran mesin agar lebih stabil.

Crankshaft dilengkapi dengan counter weight atau pemberat untuk menjaga keseimbangan rotasi selama beroperasi.

3. Camshaft

Camshaft adalah poros yang mengontrol pembukaan dan penutupan katup. Camshaft berputar seiring dengan crankshaft dan memiliki profil yang dirancang untuk membuka katup pada waktu yang tepat selama siklus pembakaran. 

Ini memastikan bahwa campuran udara dan bahan bakar masuk dan gas buang keluar dengan efisien.

Fungsi utama camshaft adalah memastikan aliran udara dan bahan bakar masuk ke silinder. Kemudian, poros nok itu juga mengatur pengeluaran gas sisa pembakaran.

4. Katup (Valve)

Katup terdiri dari katup masuk dan katup buang. Katup masuk membuka untuk memungkinkan campuran bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder. Sedangkan katup buang membuka untuk mengeluarkan gas sisa hasil pembakaran. 

Katup bekerja dengan bantuan camshaft untuk membuka dan menutup pada waktu yang tepat selama siklus kerja mesin.

5. Sistem Pengapian

Sistem pengapian adalah komponen krusial dalam mesin bensin yang bertanggung jawab untuk memulai proses pembakaran. Pada mesin bensin, sistem ini terdiri dari beberapa elemen penting, termasuk busi, koil pengapian, dan distributor.

Sistem pengapian, termasuk busi, berfungsi untuk memercikkan api pada campuran udara dan bahan bakar. 

Di sisi lain, pada mesin diesel, proses pembakaran tidak memerlukan sistem pengapian seperti pada mesin bensin. Sebagai gantinya, mesin diesel menggunakan sistem injeksi bahan bakar untuk menyemprotkan bahan bakar ke dalam silinder yang telah terkompresi. 

Pada mesin diesel, udara di dalam silinder dikompresi hingga mencapai suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Jadi, ketika bahan bakar disemprotkan, ia terbakar secara spontan tanpa memerlukan percikan api.

Proses Kerja Mesin secara Keseluruhan

Proses kerja mesin mobil melibatkan koordinasi sempurna antara piston, crankshaft, camshaft, dan katup. Berikut ini prosesnya secara keseluruhan:

1. Saat langkah hisap dimulai, camshaft membuka katup masuk sehingga udara atau campuran udara-bahan bakar dapat masuk ke silinder.
2. Piston kemudian naik untuk melakukan langkah kompresi, sementara crankshaft mentransfer gerakannya ke camshaft agar tetap sinkron.
3. Pada langkah tenaga, ledakan pembakaran mendorong piston turun, memberikan tenaga mekanis yang diteruskan oleh connecting rod ke crankshaft.
4. Crankshaft kemudian memutar roda kendaraan sambil memastikan camshaft tetap berputar sehingga katup buang terbuka pada langkah buang.

Proses ini berlangsung terus-menerus selama mesin menyala, menghasilkan tenaga secara efisien. Mesin mobil modern biasanya memiliki beberapa silinder yang bekerja secara bersamaan untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar dan lebih halus.

Perbedaan Mesin Bensin dan Diesel

Baca Juga : Pentingnya Tahu Perbedaan Torsi Dan Tenaga Pada Mobil

Meski prinsip dasarnya sama, ada perbedaan penting antara mesin bensin dan diesel. Berikut ini gambaran singkatnya:

Mesin bensin unggul dalam hal akselerasi cepat karena respons mesinnya lebih baik, sedangkan mesin diesel lebih cocok untuk kendaraan berat karena menghasilkan torsi besar.

Mesin mobil adalah hasil rekayasa kompleks yang melibatkan berbagai komponen bekerja bersama dalam harmoni sempurna. Siklus empat langkah—hisap, kompresi, tenaga, dan buang—adalah dasar cara kerja baik pada mesin bensin maupun diesel. 

Komponen utama seperti piston, crankshaft, dan camshaft memainkan peran vital dalam memastikan proses ini berjalan lancar.

Memahami cara kerja mesin mobil tidak hanya membantu Anda menghargai teknologi di balik kendaraan sehari-hari. Namun, juga memberikan wawasan penting tentang bagaimana merawatnya agar tetap optimal. 

Sumber gambar: 

peoplecreations - https://www.freepik.com/free-photo/close-up-car-engine_1005467.htm

Referensi
https://onesolution.pertamina.com/Insight/Page/perbedaan_kendaraan_bermesin_diesel_dan_bensin