Pada zaman ini, hampir semua orang memiliki mobil atau setidaknya pernah naik di dalamnya. Namun, tahukah Anda bahwa ada sebuah siklus yang menjadi dasar untuk mesin mobil yang kita kenal? Ya, siklus Otto dan Diesel.
Daftar Isi
Siklus Otto: Kesenangan Berkendara dengan Bahan Bakar Bensin
Ketika Anda mengisikan bahan bakar bensin ke dalam mobil Anda dan menyalakan mesin, siklus Otto dimulai. Siklus ini bernama Otto karena diciptakan oleh seorang insinyur Jerman bernama Nikolaus August Otto pada tahun 1876.
Siklus Otto terdiri dari empat langkah: hisap, kompresi, pembakaran, dan buang. Pada langkah pertama, mesin menarik campuran udara dan bensin ke dalam ruang bakar melalui katup hisap yang terbuka. Setelah itu, piston bergerak naik untuk menyebabkan kompresi dari campuran udara dan bensin di dalam ruang bakar.
Kemudian, langkah yang paling penting adalah pembakaran. Busi menyala dan menciptakan loncatan api yang menyebabkan campuran udara dan bensin tadi terbakar dengan cepat. Akibatnya, gas terbakar yang dihasilkan oleh ledakan ini membuat piston bergerak ke bawah dan menghasilkan tenaga yang kita butuhkan untuk menggerakkan mobil.
Langkah terakhir adalah buang, di mana katup buang membuka ruang bakar dan membuang gas-gas sisa hasil pembakaran. Lalu, siklus dimulai kembali dengan langkah hisap untuk mengisi ruang bakar dengan campuran udara dan bensin yang baru.
Siklus Diesel: Tenaga Hemat Bahan Bakar yang Efisien
Siklus Diesel, di sisi lain, menjadi dasar untuk mesin diesel yang bisa Anda temui di truk, kapal, dan kendaraan komersial lainnya. Meskipun namanya sangat mirip, siklus ini diberi nama setelah seorang insinyur asal Jerman bernama Rudolf Diesel yang menciptakannya pada tahun 1892.
Proses pada siklus Diesel juga melibatkan empat langkah utama: hisap, kompresi, pembakaran, dan buang. Akan tetapi, perbedaan utama antara siklus Otto dan Diesel terletak pada langkah kompresi.
Pada mesin diesel, campuran udara dan bahan bakar diesel dikompres dengan sangat tinggi oleh piston. Karena adanya tekanan yang sangat besar saat kompresi, suhu campuran meningkat dengan tajam. Akibatnya, begitu campuran itu terkena percikan panas dari busi diesel, pembakaran terjadi secara spontan.
Dikarenakan mesin diesel bekerja dengan cara pembakaran spontan ini dan memiliki tekanan kompresi yang lebih tinggi, mereka biasanya lebih efisien daripada mesin bensin dalam mengubah bahan bakar menjadi energi yang berguna.
Menjadi Seorang “Ahli” Pada Siklus Otto dan Diesel
Tanpa Anda sadari, setiap kali Anda mengendarai mobil atau naik kendaraan yang menggunakan mesin pembakaran dalam, Anda mengalami siklus Otto atau Diesel. Dengan memahami dasar-dasar teknologi mesin ini, Anda dapat menjadi “ahli sejati” ketika berkendara dengan kendaraan berbahan bakar.
Jadi, selamat bersenang-senang sambil menikmati perjalanan dengan mesin Otto atau Diesel yang mengantarkan kita ke tempat yang kita tuju!
Apa itu Siklus Otto?
Siklus Otto adalah suatu siklus termik yang terjadi pada mesin pembakaran internal berbahan bakar bensin. Siklus ini dinamakan dari nama penemu nya, Nikolaus Otto, seorang insinyur asal Jerman. Siklus Otto dikategorikan sebagai siklus empat langkah atau siklus dengan pembakaran tak langsung karena dalam satu putaran lengkap, piston melakukan empat langkah kerja yang berbeda. Empat langkah tersebut adalah langkah hisap (intake), langkah kompresi (compression), langkah kerja (power), dan langkah pembuangan (exhaust).
1. Langkah Hisap (Intake)
Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA (Titik Mati Atas) menuju TMB (Titik Mati Bawah) dengan katup hisap terbuka dan katup buang tertutup. Hal ini memungkinkan udara dan bahan bakar masuk ke dalam ruang bakar melalui saluran hisap. Udara dan bahan bakar kemudian tercampur sehingga menciptakan campuran yang seragam.
2. Langkah Kompresi (Compression)
Pada langkah ini, piston bergerak dari TMB menuju TMA dengan kedua katup tertutup. Gerakan piston ini memampatkan campuran udara dan bahan bakar, sehingga tekanan dan suhu campuran meningkat. Proses kompresi ini berfungsi untuk meningkatkan efisiensi pembakaran.
3. Langkah Kerja (Power)
Pada langkah ini, campuran udara dan bahan bakar yang telah terkompresi akan dinyalakan oleh busi. Proses ini menghasilkan ledakan pembakaran yang mendorong piston bergerak dari TMA menuju TMB. Energi yang dihasilkan oleh pembakaran ini digunakan untuk melaksanakan kerja mekanik pada mesin.
4. Langkah Pembuangan (Exhaust)
Pada langkah ini, piston bergerak dari TMB menuju TMA dengan katup hisap tertutup dan katup buang terbuka. Gerakan piston ini mendorong sisa-sisa pembakaran (gas buang) keluar melalui saluran pembuangan. Gas buang yang keluar kemudian akan dibuang ke lingkungan melalui sistem knalpot.
Apa itu Siklus Diesel?
Siklus Diesel adalah suatu siklus termik yang terjadi pada mesin pembakaran internal berbahan bakar diesel. Siklus ini dinamakan dari nama penemu nya, Rudolf Diesel, seorang insinyur asal Jerman. Siklus Diesel dikategorikan sebagai siklus empat langkah atau siklus dengan pembakaran tak langsung. Hanya saja, terdapat perbedaan utama antara siklus Otto dan Diesel pada langkah pengapian. Pada siklus Otto, pengapian terjadi melalui busi, sedangkan pada siklus Diesel, pengapian terjadi secara spontan akibat panas kompresi tinggi.
1. Langkah Hisap (Intake)
Pada langkah ini, piston bergerak dari TMA menuju TMB dengan katup hisap terbuka dan katup buang tertutup. Hal ini memungkinkan udara masuk ke dalam ruang bakar melalui saluran hisap. Pada mesin diesel, udara dikompresi terlebih dahulu sebelum bahan bakar disemprotkan. Udara yang masuk akan mengalami kompresi tinggi dan suhu naik, sehingga mencapai tingkat yang memungkinkan terjadinya pembakaran spontan.
2. Langkah Kompresi (Compression)
Pada langkah ini, piston bergerak dari TMB menuju TMA dengan kedua katup tertutup. Udara yang tertampung dalam ruang bakar ditekan oleh piston, sehingga tekanan dan suhu udara semakin meningkat. Pada saat tekanan mencapai titik tertentu, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar dan terbakar secara spontan akibat panas kompresi.
3. Langkah Kerja (Power)
Pada langkah ini, bahan bakar yang terbakar akan menghasilkan gas yang memperluas dan mendorong piston bergerak dari TMA menuju TMB. Energi dari ekspansi gas ini digunakan untuk melaksanakan kerja mekanik pada mesin.
4. Langkah Pembuangan (Exhaust)
Pada langkah ini, piston bergerak dari TMB menuju TMA dengan katup hisap tertutup dan katup buang terbuka. Gerakan piston ini mendorong gas buang keluar melalui saluran pembuangan. Gas buang selanjutnya akan dibuang ke lingkungan melalui sistem knalpot.
FAQ Siklus Otto dan Diesel
1. Apa perbedaan antara Siklus Otto dan Siklus Diesel?
Perbedaan utama antara siklus Otto dan siklus Diesel terletak pada langkah pengapian. Pada siklus Otto, pengapian terjadi melalui busi, sedangkan pada siklus Diesel, pengapian terjadi secara spontan akibat panas kompresi.
2. Apa keunggulan mesin bensin dengan siklus Otto?
Mesin bensin dengan siklus Otto memiliki keunggulan dalam hal pengoperasian yang lebih halus dan suara yang lebih tenang dibandingkan dengan mesin diesel. Selain itu, mesin bensin memiliki putaran maksimum yang lebih tinggi, sehingga lebih cocok digunakan pada kendaraan yang membutuhkan akselerasi tinggi seperti mobil balap.
3. Apakah semua kendaraan menggunakan mesin dengan siklus Otto atau Diesel?
Tidak, ada juga kendaraan yang menggunakan mesin lain seperti mesin wankel atau mesin listrik. Pemilihan jenis mesin bergantung pada kebutuhan penggunaan dan karakteristik kendaraan.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, kita telah mempelajari tentang siklus otto dan diesel. Siklus Otto terjadi pada mesin pembakaran internal bensin, sedangkan siklus Diesel terjadi pada mesin pembakaran internal diesel. Keduanya memiliki perbedaan utama pada langkah pengapian, di mana siklus Otto menggunakan busi sedangkan siklus Diesel menggunakan panas kompresi tinggi. Mesin dengan siklus Otto memiliki keunggulan dalam pengoperasian yang lebih halus dan tenang, sedangkan mesin dengan siklus Diesel memiliki efisiensi termal yang lebih tinggi. Pemilihan jenis mesin bergantung pada kebutuhan dan karakteristik kendaraan. Untuk mengoptimalkan penggunaan kendaraan, sebaiknya konsultasikan dengan mekanik atau ahli mesin untuk mendapatkan saran terbaik. Selamat mengemudi dan gunakan kendaraan dengan bijak!
