KomentarJakarta, 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.
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.
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)
pi (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
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
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