» » Keuntungan Mesin Pembakaran Dalam Siklus 5 Langkah Terhadap 4 Langkah

Jakarta, eMaritim.com - Dalam tulisan ini kami ingin memperkenalkan bahwa ada design baru yang dalam industri otomotive yaitu mesin Pembakaran Dalam atau Internal Combustion Engine  yang memiliki fitur karakteristik lebih baik dari pada pendahulunya dan merupakan kemajuan teknologi dalam mesin pembakaran dalam yaitu Mesin  Pembakaran Dalam Dengan Siklus 5(Lima) Langkah.

Mesin pembakaran dalam dengan konsep 5 (lima) langkah dimana mesin design baru ini adalah pengembangan dari mesin 4 (empat) langkah dimana dari 2 silinder mesin 4 langkah yang disebut silinder tekanan tinggi (HP) digabung dengan 1 silinder tekanan rendah (LP).
Penemuan ini sudah ada sejak tahun 2010 diJerman dan telah ada uji coba prototype nya namun belum populer karena diuji cobanya tidak dalam kondisi mesin yang sama, dalam tulisan ini kami akan mencoba membandingkan mesin 5 langkah dengan 4 langkah dalam kondisi ukuran mesin yang sama.


Keterangan gambar  :   
HP-1    :   Silinder Tekanan Tinggi 1                1 & 4   :   Katup Masuk Silinder Tek.Tinggi
HP-2    :   Silinder Tekanan Tinggi 2               2 & 3   :  Katup keluar Silinder  Tek.Tinggi
LP        :    Silinder Tekanan Rendah               5          :   Katup Buang Silinder Tek. Rendah
6          :   Saluran Gas Buang

Urutan Langkah Kerja Pada Tiap Silinder Mesin 5 (Lima) Langkah


3. Rumus Theoritis dari Mesin 5 Langkah

Berdasarkan referensi Five Stroke Internal Combustion Engine oleh Gerhard Schmitz, St.Vith 2011, Belgium, kami coba mengadakan penelitian atas 5 langkah dan kami menyimpulkan bahwa rumus tenaga theoritis dari mesin 5 langkah adalah gabungan rumus dari mesin 4 langkah dan 2 langkah.
Dimana untuk silinder High Pressure (HP) memakai rumus mesin 4 langkah dan untuk silinder Low Pressure memakai rumus mesin 2 langkah



Keterangan :
Pi (total)      =   Daya indikator Mesin Pembakaran siklus 5(lima) langkah   (IKW)
Pi (HPcyl)   =   Daya indikator silinder tekanan tinggi     (IKW)
Pi (LPcyl)   =   Daya indikator silinder tekanan rendah  (IKW)
D(HP)         =   Diameter silinder tekanan tinggi   (meter)
D(LP)          =   Diameter silinder tekanan rendah   (meter)
S                =   Langkah piston    (meter)
n                =   Putaran poros engkol mesin  (RPS = revolution per second)
a                 =   Ratio putaran poros engkol berbanding langkah usaha
a                 =   1 (untuk 2-langkah)  dan   a = 2  (untuk 4-langkah)
ZHP            =   Jumlah silinder tekanan tinggi
ZLP             =   Jumlah silinder tekanan rendah
pi (HP)           =   Tekanan indikator rata-rata dari silinder tekanan tinggi  (bar)
p(LP)            =   Tekanan indikator rata-rata dari silinder tekanan rendah  (bar)


4. Kenaikan Tenaga 5 Langkah ( 2 silinder kerja 4 langkah ditepatkan 1 silinder low pressure ditengahnya kerja 2 langkah )

PERBANDINGAN DAYA MESIN 4 & 5 LANGKAH PADA KONDISI SILINDER HIGH PRESSURE (HP) SAMA.


5. Kelebihan dan kekurangan dari Konsep Mesin Pembakaran Dalam Siklus 5 Langkah Dibandingkan Mesin Pembakaran Dalam Siklus Konvensional
a.       Kelebihan :
1).  Mendapatkan daya keluaran tambahan, karena adanya proses ekspansi lanjutan di dalam Silinder
      Tekanan Rendah (LP cylinder) dari gas buang hasil ekspansi Silinder Tekanan Tinggi (HP cylinder).

2). Untuk menghasilkan daya yang sama dengan mesin pembakaran siklus konvensional, maka
      komponen dan konsumsi bahan bakar mesin pembakaran siklus 5 (lima) langkah menjadi lebih    
      sedikit.

3). Dengan menempatkan silinder low pressure akan sangat efficient dibandingkan dengan menempatkan
     turbo charger gas buang, dimana selain kenaikkan tenaga yang besar atas penambahan silinder low
     pressure juga perawatan nya akan lebih efficient.

4). Dapat memanfaatkan gas buang dari silinder low pressure dapat diteruskan keturbo charger sehingga
     dapat menambah daya effektip mesin naik lagi.

5). Menaikkan efisiensi thermal (rendemen thermis) dengan memperkecil kerugian panas yang
     terbuang dari kalor yang dikandung oleh gas buang akhir di cerobong.

6). Lebih ramah lingkungan yaitu secara tidak langsung memperkecil emisi gas buang keluar cerobong


b.      Kekurangan / kelemahan :

1).  Masih dalam reseach and development  oleh pabrikan-pabrikan tertentu di mana masing - masing
       masih merahasiakan hasil risetnya.

2).  Dalam percobaan, prototipenya masih menggunakan Mesin Bensin (Siklus Otto), belum
      menggunakan prototipe Mesin Diesel.

6. Kesimpulan
Berdasarkan hasil kajian dan pembahasan pada bab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
Desain Baru Mesin Pembakaran Dalam siklus 5 (lima) langkah merupakan terobosan baru dari para ahli mesin atas hasil pengembangan  mesin pembakaran dalam siklus 4 (empat) langkah dan siklus 2 (dua) langkah yang sudah dikenal sebelumnya.
Terdapat lebih banyak kelebihan (benefit) yang diperoleh dari dikembangkannya  konsep baru ini, bila dibandingkan dengan kelemahannya.
Konsep Baru Mesin Pembakaran Dalam Siklus 5 (lima) langkah ini,  akan menjadi salah satu mesin pembakaran  andalan di masa depan yang lebih bertenaga, hemat konsumsi bahan bakar dan lebih ramah terhadap lingkungan.

7. SARAN / REKOMENDASI
Saran atau rekomendasi yang dapat disampaikan terkait dengan konsep baru ini adalah sebagai berikut :
Kepada para dosen/pengajar/pengampu mata kuliah terkait agar sekiranya dapat disisipkan untuk diajarkan tentang Design Baru Mesin Pembakaran Dalam Siklus 5 (Lima) Langkah ini dalam materi pembelajarannya, untuk memperkaya wawasan/pemahaman siswa/taruna dalam bidang ilmunya.
Perlunya dikaji / dikembangkan lebih lanjut oleh para ahli/praktisi di bidang otomotif  agar konsep baru ini untuk  dapat segera diaplikasikan  di pelbagai bidang rekayasa engineering.
Perlunya dukungan dari pemerintah dan dunia industri permesinan untuk bersinergi dalam mengembangkan konsep ini serta segera menyusun regulasi-regulasi yang terkait rekayasa engineering.
Perlunya dukungan dari pemerintah dan dunia industri permesinan untuk bersinergi dalam mengembangkan konsep ini serta segera menyusun regulasi-regulasi yang terkait. 


Penulis
Bambang Wahyudi M.Mar.Eng. MM dan Hartaya M.Mar.Eng. MM

eMaritim.Com
«
Next
Posting Lebih Baru
»
Previous
Posting Lama
Comments
0 Comments
close
Banner iklan disini