Proses Pembakaran Sempurna dalam Mesin
Saputranett - Dalam mesin kendaraan pasti terdapat Proses Pembakaran.
Lalu, apa yang dimaksud dengan Pembakaran Sempurna? Proses pembakaran dikatakan
sempurna bila campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar seluruhnya pada
waktu dan keadaan yang dikehendaki.
Selain itu, pembakaran sempurna terjadi bila seluruh
iso-oktana (C8H18) dapat bereaksi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O. Berikut ini
adalah reaksi pembakaran sempurna:
C8H18 + 12,5O2 + 47N2 → 8CO2 + 9H2O + 47N2
2C8H18 + 25O2 + 94N2 → 16CO2 + 18H2O + 94N2 (Toyota Astra
Motor, 1995:3-8)
Dalam motor bensin, mekanisme pembakaran normal dapat dibagi
menjadi empat fase. Mekanisme pembakaran normal dapat dijelaskan pada gambar
dibawah ini
 |
Grafik pembakaran campuran bahan bakar dan udara didalam silinder
|
1. Fase penyalaan
Fase Penyalaan ini merupakan periode awal ketika busi
memercikkan bunga api. Dimana terdapat partikel-partikel bahan bakar telah bercampur
dengan udara masuk ke ruang bakar.
Pada fase ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:
- Temperatur dari nyala api yang dikeluarkan oleh elektroda busi.
- Sifat alami bahan bakar.
- Temperatur dan tekanan didalam silinder.
- Laju aliran campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder.
- Besarnya rasio udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder
Pada akhir langkah pertama, campuran akan terbakar di
beberapa tempat di dalam silinder. Nyala api busi ini akan merambat dengan
kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus.
Waktu yang dibutuhkan dalam fase perambatan api dipengaruhi oleh
intensitas turbulensi campuran yang masuk kedalam ruang bakar.
Waktu pembakaran terjadi dengan lambat ketika campuran udara
dan bahan bakar dalam silinder stagnan atau tidak terjadi turbulensi.
Sebaliknya, waktu pembakaran semakin cepat saat turbulensi campuran udara dan
bahan bakar semakin meningkat, biasanya seiring dengan peningkatan kecepatan
mesin diikuti dengan meningkatnya turbulensi campuran udara dan bahanbakar di
dalam ruang bakar. Durasi dari fase perambatan api selalu konstan terhadap sudut
pergerakan poros engkol
3. Fase pembakaran
puncak (tekanan pembakaran maksimum)
Akibat nyala api di dalam silinder, maka terjadi kenaikan
tekanan akibat pembakaran tersebut. Tekanan pembakaran akan mencapai tingkat
maksimum pada posisi tertentu dari piston. Untuk memperoleh tenaga yang tinggi
dari hasil pembakaran, maka tekanan pembakaran diusahakan mencapai maksimum
setelah piston berada 10° setelah TMA
Pada fase ini udara yang tersisa semakin sulit bereaksi
dengan uap bahan bakar sehingga laju pembakaran menurun, kondisi ini disebut
after burning
Pada saat yang sama, terjadi produksi panas akibat reaksi
kimia proses pembakaran menghasilkan langkah kerja. Energi panas yang
dilepaskan hilang melalui dinding silinder dan kepala piston, selanjutnya
piston bergerak turun memperbesar volume ruang bakar mengakibatkan tekanan
didalam silinder menurun dengan drastis
4. Fase akhir
pembakaran
Fase ini merupakan fase akhir dari proses pembakaran dimana
tekanan di dalam ruang bakar turun karena piston bergerak turun dan proses
pembakaran berakhir
Akan tetapi pembakaran yang sempurna sulit terjadi,
mengingat udara di sekitar kita tidak murni semuanya mengandung oksigen.
Demikian sedikit penjelasan mengenai Proses Pembakaran Sempurna dalam Mesin. Semoga Bermanfaat. Salam otomotif...
