(BAB IV)Mengoperasikan alat dan mesin produksi pertanian laboratorium, klimatologi, penyimpanan dan prosesing

 a.      Motor bakar

 Motor bakar adalah suatu sistem perubah tenaga dari tenaga panas menjadi tenaga gerak. Sebagai sumber tenaga panas dapat berasal dari kayu, batubara, minyak tanah, bensin dan sebagainya. Tenaga yang dihasilkan oleh motor jika dibandingkan dengan tenaga manusia atau hewan jauh lebih besar. Tenaga yang dapat dihasilkan oleh motor bisa mencapai ratusan kilo watt (KW) tergantung dari besar kecilnya motor. Untuk motor bensin dan diesel (motor bakar dalam) lebih praktis penggunaannya dilapangan jika dibandingkan dengan motor listrik. Tetapi motor bensin dan motor diesel memberikan dampak yang buruk terhadap lingkungan karena akan menyebabkan polusi udara. Penggunaan tenaga motor bakar di bidang pertanian mempunyai keuntungan antara lain:

 1.        Tenaga yang dihasilkan besar

 2.        Ketahanannya baik, mampu bekerja 24 jam secara terus menerus

 3.        Setiap saat dapat digunakan asal bahan bakar atau sumber panas tersedia

 4.        Dapat digunakan sebagai sumber tenaga alat mesin stationer atau mesin bergerak.

 1)    Motor bakar torak (piston)

 Motor bakar torak (piston) terdiri dari silinder yangdilengkapi dengan piston. Piston bergerak secara translasi (bolak-balik) kemudian oleh poros engkol dirubah menjadi gerakan berputar. Siklus Motor Bensin (siklus udara volume konstan)

 

 2)    Motor 4 Tak

 Adalah motor yang memerlukan empat kali langkah torak (dua kali ke atas dan dua kali ke bawah) untuk memperoleh satu kali usaha di ruang pembakaran. Langkah gerak torak tersebut berturut-turut adalah :

 

• Ø  Langkah isap (intake stroke)

Pada langkah ini klep pemasukan (intake) terbuka dan klep pengeluaran (exhaust) tertutup. Piston bergeran dari TMA ke TMB, volume bertambah tekanan berkurang, maka bahan bakar + udara dihisap masuk ke silinder, tetapi karena silinder berhubungan dengan udara luar maka tekanan udara pada silinder pada akhir langkah penghisapan tetap 1 atmosfer

• Ø  Langkah kompresi (compression stroke).

Pada langkah ini klep pemasukan dan pembuangan tertutup. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Bahan bakar + udara ditekan dengan proses isentropik dan tekanan pada akhir kompresi sekitar 7 atm.Proses pembakaran dimana klep pemasukan dan klep pembuangan tertutup dan bahan bakar + udara dibakar karena loncatan bunga api listrik dari busi. Proses ini dianggap sebagai proses pemasukan kalor.

• Ø  Langkah Usaha/kerja (power stroke)

Pada langkah ini klep pemasukan dan pengeluaran tetap tertutup.Kondisi ini menimbulkan peningkatan tekanan yang disebabkan oleh panas pembakaran, yang mengakibatkan piston terdorong ke bawah dan menghasilkan kerja.Piston bergerak dari TMA ke TMB.Proses pembuangan panas, pada saat ini klep pemasukan dan pengeluaran tertutup, sebagian panas dibuang melalui proses radiasi, konveksi dan rambatan pada bahan logam dari silinder

• Ø  Langkah pembuangan sisa pembakaran (exhaust stroke)

Pada langkah ini klep pemasukan tertutup dan klep pengeluaran terbuka, piston bergerak dari TMB ke TMA mendesak keluar sisa pembakaran pada silinder dan proses ini terjadi pada tekanan konstan.

3)    Motor 2 Tak

 Adalah mesin yang memerlukan dua kali langkah torak (satu kali ke atas/ ascending stroke dan satu kali ke bawah/ discending stroke) untuk memperoleh satu kali usaha di ruang pembakaran.

•  Ø  Langkah atas

Torak bergerak ke atas maka di ruang pembakaran akan terjadi kompresi dan dengan adannya loncatan bunga api listrik pada busi, terjadi pembakaran bahan bakar di ruang pembakaran. Di ruang karter, dengan adanya gerakan torak ke atas, volumenya bertambah besar dan tekanannya menjadi lebih kecil dari udara luar, sehingga udara luar masuk ke karter melalui karburator dan terjadilah percampuran udara dan bahan bakar di ruang karter.

•  Ø  Langkah bawah

Torak bergerak ke bawah maka di ruang pembakaran terjadi langkah usaha. Pada saat torak mencapai lubang pembuangan (exhaust port), sisa pembakaran akan keluar dan pada saat torak mencapai lubang pembilasan (scavenging port), campuran bahan bakar dan udara dari ruang karter masuk ke ruang pembakaran. Di ruang karter volumenya akan turun dan tekanannya bertambah besar, sehingga campuran udara dan bahan bakar akan masuk ke ruang pembakaran melalui lubang pembilasan.

Siklus Diesel (Siklus udara tekanan konstan)

• Ø  Langkah isap (intake stroke)

Pada langkah ini klep pemasukan (intake) terbuka dan klep pengeluaran (exhaust) tertutup.Piston bergeran dari TMA ke TMB, udara murni dihisap masuk ke ruang silinder.

• Ø  Langkah kompresi (compression stroke)

Pada langkah ini klep pemasukan dan pembuangan tertutup. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Udara murni ditekan sampai 15 atm atau lebih Pemasukan kalor, bahan bakar di semprotkan masuk ke silinder melalui injektor dengan tekanan tinggi, sehingga terjadi pembakaran dan terjadi pada tekanan konstan.

• Ø  Langkah Usaha/kerja (power stroke)

Padalangkahinikleppemasukandanpengeluarantetaptertutup.Ka renaadanya pembakaran tekanan meningkat, sehingga piston terdorong dan menghasilkan kerja.Piston bergerak dari TMA ke TMB.

•  Ø  Langkah pembuangan sisa pembakaran (exhaust stroke)

Pada langkah ini klep pemasukan tertutup dan klep pengeluaran terbuka, piston bergerak dari TMB ke TMA mendesak keluar sisa pembakaran .

Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.

Pada motor bensin, bensin dibakar untuk memperoleh energi termal. Energi ini selanjutnya digunakan untuk melakukan gerakan mekanik. Prinsip kerja motor bensin, secara sederhana dapat dijelaskan sebagai berikut : campuran udara dan bensin dari karburator diisap masuk ke dalam silinder, dimampatkan oleh gerak naik torak, dibakar untuk memperoleh tenaga panas, yang mana dengan terbakarnya gas-gas akan mempertinggi suhu dan tekanan. Bila torak bergerak turun naik di dalam silinder dan menerima tekanan tinggi akibat pembakaran, maka suatu tenaga kerja pada torak memungkinkan torak terdorong ke bawah. Bila batang torak dan poros engkol dilengkapi untuk merubah gerakan turun naik menjadi gerakan putar, torak akan menggerakkan batang torak dan yang mana ini akan memutarkan poros engkol.

Dan juga diperlukan untuk membuang gas-gas sisa pembakaran dan penyediaan campuran udara
bensin pada saat-saat yang tepat untuk menjaga agar torak dapat bergerak secara periodik dan
melakukan kerja tetap.