Proses Mesin Konversi Energi (Otomotif)

Setelah mempelajari materi tentang mesin konversi energi, peserta didik dapat memahami, mengidentifikasi dan mendemonstrasikan proses mesin konversi energi sesuai dengan benar dan aman.

Jika kita berpatokan atau melihat pada hukum kekekalan energi, maka energi tidak dapat dimusnahkan, energi dapat diubah bentuknya dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain. Dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat dan kebutuhan manusia yang terus meningkat mendorong timbulnya inovasi-inovasi baru pada dunia teknologi untuk mencukupi kebutuhan-kebutuhan manusia tersebut. 

Pengertian Proses Mesin Konversi Energi

Perkembangan inovasi pada dunia alat berat sangat cepat sesuai dengan kebutuhan sekarang ini. Sehingga dibutuhkan model-model baru yang sesuai dengan kondisi lapangan yang ada. Mulai dari model-model yang besar sampai model yang kecil, baik untuk kebutuhan pertambangan sampai kebutuhan pertanian, konstruksi semuanya membutuhkan model yang sesuai.

Model-model ini semua diperoleh dengan cara mengkonversi energi dari energi yang satu ke energi yang lain yang sesuai dengan kebutuhan. Gambar di bawah ini adalah contoh model mini excavator 302. 5 yang masih berada di atas mobil.

1. Model Mini Exavator

Energi sangat dibutuhkan sebagai sumber kehidupan sesuai dengan jenis dan bentuk energinya. Perubahan bentuk energi dari energi yang satu ke bentuk energi yang lain pastinya didasarkan pada kebutuhan atau pekerjaan yang akan diselesaikan ataupun tantangan masa depan dengan cara mendesain alat atau produk yang sesuai.

Suatu bentuk energi dapat diubah atau di konversi menjadi bentuk energi mekanis ataupun dari bentuk energi mekanis menjadi energi panas, atau dari mekanis menjadi energi hidraulis maupun dari energi hidraulis menjadi energi mekanis melalui sistem konversi energy. Jika kita melihat uraian di atas dapat kita simpulkan bahawa mesin konversi energi merupakan suatu alat yang berfungsi untuk merubah suatu energi menjadi energi dalam bentuk lain sehingga menghasilkan suatu usaha yang dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhanya

Jenis-Jenis Mesin Konversi Energi

Bermacam-macam jenis mesin konversi energi yang sudah dapat kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari terutama dibidang otomotif. Baik jenisjenis alat berat, kendaraan ringan maupun sepeda motor. Secara singkat kita akan membahas beberapa mesin konversi energy, diantaranya adalah: 1. Motor Bakar adalah suatu mekanisme/ konstruksi yang merubah energi panas menjadi energi gerak/ mekanis.

Energi panas yang dimaksud adalah panas hasil pembakaran bahan bakar di dalam sistem konversi energi yang akan menghasilkan energi gerak yang berupa dorongan atau pressure kepada piston yang diteruskan melalui connecting rod ke crankShaft sehingga terjadi gerak rotasi pada crankShaft. Berikut diagram pembagian motor bakar dilihat dari cara perolehan energi panasnya.

a. Motor pembakaran dalam

Motor pembakaran dalam adalah motor yang proses pembakaran bahan bakar terjadi di dalam mesin itu sendiri, sehingga panas dari hasil pembakaran yang terjadi langsung diubah menjadi energi gerak oleh sistem. Contoh mesin bensin, mesin diesel, mesin jet

1) Mesin Bensin

Pada motor bakar bahan bakar bensin, bensin dibakar di dalam sistem untuk memperoleh energi panas dan selanjutnya energi panas ini digunakan untuk melakukan gerakan mekanis. Prinsip kerja motor bahan bakar bensin secara sederhana adalah sebagai berikut: campuran bahan bakar dan udara yang masuk ke dalam ruang bakar baik yang menggunakan sistem injeksi ataupun karburator akan dimampatkan oleh piston.

Dengan demikian campuran bahan bakar dan udara menjadi panas, campuran bahan bakar dan udara yang panas tersebut kemudian dibakar oleh percikan busi dan hasil pembakaran tersebut memberikan tekanan kepada piston, sehinga pada piston terjadi gerak translasi dan piston akan meneruskan tekanan tersebut melalui Conecting Rod ke crankShaft atau poros engkol dan crankShaft atau poros engkol merubah gerakan translasi daripada piston menjadi gerak rotasi. bahan bakar yang masuk ke ruang bakar ataupun hasil pembakaran diiatur secara periodik melalui mekanisme katup.

2. Mekanisme engine bensin

2) Mesin Diesel

Motor diesel atau motor bahan bakar solar disebut juga dengan motor penyalaan kompresi (Compression Ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara di dalam ruang bakar. Proses pembakaran yang terjadi pada motor diesel adalah udara murni yang masuk ke ruang bakar dikompresikan oleh piston hingga mencapai suhu tertentu, beberapa saat sebelum piston mencapai TDC (Top dead Center) Nozzle menyemprotkan bahan bakar solar ke dalam ruang bakar tersebut dengan tekanan tertentu sehingga partikel partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya karena suhu dan tekanan yang tinggi pada ruang bakar.

3. Mekanisme Engine Diesel

b. Motor pembakaran luar

Motor pembakaran luar adalah motor yang proses pembakan bahan bakar terjadi di luar mesin itu sendiri, sehingga untuk melakukan pembakaran diperlukan mesin tersendiri dan panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi energi gerak tetapi melalui media penghantar baru kemudian diubah menjadi energi gerak. Contoh mesin uap, turbin uap.

2. Kompressor

Kompresor adalah alat untuk mengkompresikan udara atau memampatkan udara atau penghasil udara mampat untuk keperluan tertentu. Karena proses pemampatan, maka memiliki tekanan udara yang lebih tinggi dibandingkan dengan udara di sekitarnya. Mekanisme kerja kompresor secara singkat adalah udara bebas diisap oleh piston pada kompresor melalui gerak turun piston dari TMA ke TMB atau biasa kita sebut sebagai langkah isap. Kemudian piston mendorong udara yang telah diisap tersebut ke tabung penampungan udara melalui mekanisme katup, udara yang masuk disimpan dalam tabung penampungan.

Bergeraknya piston digerakan oleh poros engkol yang dihubungkan dengan puly, dimana puly tersebut dihubungkan dengan motor listrik untuk kompresor listrik dan dihubungkan dengan motor bensin untuk kompresor bensin dan udara padat dalam tabung penampungan akan digunakan sesuai dengan kebutuhan dan sistem yang dipakai. Contoh: untuk sistem Pneumatic, untuk rem angin dan lainnya. Pada bidang alat berat kompresor banyak digunakan untuk kegiatan greasing unit alat berat untuk komponenkomponen yang memerlukan grease. Di bawah ini adalah gambar penggunaan kompresor pada proses greasing.

4. Kompresor dan Salah satu Kegunaanya

3. Motor Listrik

Motor listrik adalah perangkat electromagnetik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis. Energi mekanik ini digunakan untuk: misalnya memutar pompa, memutar kipas angin, mengerakan kompresor, mengangkat material, memutarkan blower dan sebagainya sedangkan electromagnet adalah medan magnet yang ditimbulkan oleh adanya aliran arus listrik pada sebuah konduktor atau koil. Prinsip kerja motor listrik adalah sesuai kaidah hukum fleming atau kaidah tangan kiri. Dimana

• Jari telunjuk sebagai simbol arah medan magnet;
• Jari tengah sebagai simbol arah arus pada konduktor; dan
• Ibu jari sebagai simbol arah gaya magnet pada konduktor.

5. Arah gaya gerak Magnet dan kaidah tangan kiri fleming

4. Turbin gas

Adalah suatu alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk memmutar turbin dengan pembakaran internal. di dalam turbin gas energi kinetic di konversikan menjadi energi mekanik melalui udara bertekanan yang memutar roda turbin sehingga menghasilkan daya. Sistem turbin yang paling sederhana terdiiri dari kompresor, ruang bakar dan turbin. Adapun prinsip kerjanya secara singkat adalah udara masuk ke dalam kompresor melalui saluran masuk udara.

6. Turbin gas

Kompresor berfungsi untuk mengisap dan menaikan tekanan udara tersebut sehingga temperatur udara juga meningkat, kemudian udara bertekanan ini masuk ke dalam ruang bakar. Di dalam ruang bakar terjadi pembakaran karena adanya udara bertekanan dengan bahan bakar, proses ini berlangsung pada tekanan tetap sehingga bisa dikatakan bahwa ruang bakar hanya untuk menaikan temperatur.

Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan ke turbin gas melalui nozzle yang berfungsi untuk mengarahkan aliran ke sudu-sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin gas tersebut digunakan untuk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya misalnya generator listrik dan lainnya. Kemudian gas buang akan diteruskan keluar melalui saluran buang.

5. Refrigirasi

Mesin ini secara umum digunakan untuk mengkondisikan udara dalam suatu ruangan sehingga ruangan tersebut terasa nyaman sesuai dengan yang diinginkan. Atau yang biasa disebut dengan air conditioning atau AC. Sekarang ini AC menjadi sebuah kebutuhan yang vital baik untuk kendaraan alat berat, kendaraan ringan maupun rumah tangga.

Solar Cell

6. Solar Cell

Solar cell adalah suatu alat yang digunakan untuk mengubah energi panas matahari menjadi energi listrik dan kemudian energi listrik tersebut digunakan sesuai dengan kebutuhan, bisa sebagai motor penggerak, penerangan dan lainnya.

Share :