Arsip

Teknik

Dua arsitektur yang dikembangkan sebagai basis pengembangan standart komunikasi dapat saling bekerjasama adalah protokol TCP / IP dan OSI. Arsitektur yang telah digunakan secara luas adalah TCP / IP, sedangkan OSI menjadi model standart untuk memperjelas fungsi tiap bagian dalam komunikasi.
Berdasarkan standart protokol yang dikembangkan, dan selanjutnya dipilah kedalam tugas masing-masing dalam komunikasi, maka TCP / IP dapat dipisah menjadi :
• Aplication layer berisi logika yang diperlukan untuk mendukung program aplikasi yang digunakan oleh user.
• Host to host layer memiliki fungsi untuk menjamin bahwa semua data yang tiba di program aplikasi tujuan adalah sama dengan yang dikirim oleh aplikasi sistem user. Protokol yang dipergunakan untuk melengkapi tugas ini adalah TCP.
• Internet layer memiliki ruang lingkup mengenai prosedur yang diperlukan bila kedua sistem saling berkomunikasi terletak pada sistem jaringan yang berbeda. Internet protokol dipergunakan untuk melengkapi beberapa fungsi route lewat jaringan yang berbeda. Protokol ini tidak saja diimplementasikan kepada komunikasi kedua sistem yang berbeda tetapi juga untuk routing. Routing adalah proses yang menghubungkan dua jaringan yang memiliki fungsi utama untuk mengalirkan data dari suatu jaringan ke jaringan yang lain diantar sistem sumber ke sistem tujuan.
• Network Access layer memiliki ruang lingkup pada pertukaran data diantara ujung sistem yang tersambung kepada suatu sistem jaringan. Komputer pengirim akan melengkapi alamat (address) dari komputer tujuan, sehingga jaringan dapat memberikan route kepada data agar sampai ke tujuan yang benar.
• Physical layer meliputi interface hardware diantara peralatan transmisi data dan media jaringan. Layer ini memiliki perhatian khusus pada media transmisi, sinyal, kecepatan data, dan hal-hal yang berhubungan dengan jaringan transmisi.

sumber: Drew Heywood, Konsep dan penerapan Microsoft TCP/IP, Andi Offset, Yogyakarta, 1997.

Internet adalah kumpulan network yang terdiri dari ribuan sistem komputer yang saling berhubungan satu dengan lainnya termasuk jaringan-jaringan lokal dan mempunyai kapasitas transmisi yang tinggi. Internet lahir sekitar tahun 1969, pertama kali digunakan untuk keperluan militer Amerika Serikat. Dikembangkan oleh ARPAnet (US Government’s Advanced Research Project Agency Network) yaitu jaringan Agen Proyek Riset Lanjutan Pemerintah Amerika Serikat). Internet mulai komersial dan berkembang pesat sejak tahun 1990. Di Indonesia, Internet mulai dikenal luas sejak tahun 1995. Sebelumnya Internet sudah dikenal dikalangan akademik dan pusat-pusat riset. Layanan internet terbuka sejak IndoInternet berdiri sebagai penyedia layanan internet pertama di Indonesia. Kesuksesan IndoInternet ini kemudian diikuti dengan munculnya Internet Service Provider (ISP) lainnya yang semakin menjamur.

Sejarah WWW dan HTML
Perkembangan World Wide Web (WWW) yang sangat pesat ditandai dengan munculnya berbagai macam Website dengan halaman Web yang interaktif. Hal ini disebabkan WWW memberikan tampilan grafik yang sangat indah dan bagus untuk dipandang, selain itu konsep teknologi hypertext yang digunakannya memberikan kemudahan dan kecepatan yang luar biasa. Kedua hal ini memang yang paling diinginkan oleh hampir semua orang. WWW digunakan bukan hanya sekedar alat untuk mencari informasi saja. Lebih dari itu, WWW sudah banyak dipakai secara komersial oleh hampir semua perusahaan – perusahaan besar diseluruh dunia untuk meng-iklankan produk – produk mereka.

Bahasa penulisan Web yang umum dipergunakan adalah Hypertext Markup Language (HTML), merupakan bahasa yang sangat mudah dipelajari. Istilah hypertext diilhami pertama kali oleh Ted Nelson pada tahun 1965. Hypertext menurutnya adalah suatu teks (serangkaian kata) yang mempunyai “hubungan” (link) dengan teks lainnya. Jika untuk teks memakai istilah hypertext maka untuk grafik, image, dan suara istilahnya adalah hypermedia. Untuk menulis sebuah halaman Web menggunakan HTML, seseorang tidak perlu memiliki latar belakang pemrograman. Namun untuk membuat sebuah halaman Web yang interaktif maka dengan HTML saja tidak cukup, diperlukan suatu script. Script dipergunakan untuk membuat halaman Web menjadi interaktif seperti menampilkan animasi, operasi aritmatik, maupun interaksi ke sistem yang bekerja pada browser pembaca Web. Penulis menggunakan script PHP dalam Proyek Akhir ini.

Prinsip komunikasi data
Komunikasi data pada prinsipnya mirip dengan percakapan
manusia. Manusia dengan komputer keduanya mengadakan komunikasi
formal untuk pertukaran data yang kompleks, dan dalam proses-proses
informal untuk tujuan-tujuan khusus. Keduanya mengikuti aturan-aturan
yang memungkinkan para pelaku untuk bertukar informasi dengan cara
yang teratur dan bebas kesalahan. Protokol-protokol dipatuhi untuk
membentuk dan mengakhiri komunikasi, sedemikian hingga tidak ada
pihak yang tertinggal dalam keadaaan yang tidak diinginkan.

Karakteristik yang perlu diperhatikan tentang proses komunikasi
adalah bahwa komunikasi yang bebas kesalahan dapat dicapai hanya
dengan mengikuti protokol komunikasi. Ketidakmampuan dari kedua
atau salah satu pihak untuk berkomunikasi secara langsung akan
menyulitkan komunikasi. Contohnya jika sebuah surat dikirimkan yang
perlu dilakukan adalah memasukkan surat ke dalam amplop,
memberikan alamat pada amplop tersebut. Sedangkan proses
pengiriman tidak perlu diperhatikan karena merupakan tanggung jawab
orang lain.

Sistem Fleet Management
Fleet Management adalah sebuah istilah untuk manajemen
berbagai aspek yang berhubungan dengan armada yang bergerak. Sistem
Fleet Management yang bertindak sebagai subjek pada sistem VmeS
akan secara otomatis bekerja dengan cara mengumpulkan dan merekam
semua data yang diperlukan dari armada, kemudian mengirimkannya
pada control center ketika diinginkan. Pada control center semua data
direkam atau dimonitor, dan dapat digunakan sebagai dasar pengambilan
tindakan oleh manajer.

Aplikasi Sistem Fleet Management
Perangkat keras Fleet Management sangat umum dan dapat
diaplikasikan di berbagai macam armada. Di luar negeri, perusahaan
penyedia layanan jasa Fleet Management juga sudah banyak tersedia.
Diantaranya TransCore’s 3 sixty Fleet Management dari perusahaan
Amerika GlobalWave. Konsumen produk ini adalah armada kendaraan
berat dan truk kontainer. GlobalWave bekerja sama dengan pemerintah
Amerika untuk mengefektifkan sistem pelaporan pajak dari muatan
kontainer.
Di Indonesia sendiri, belum nampak adanya instansi atau
perusahaan yang memanfaatkan sistem Fleet Management untuk
mengatur armada bergerak. Padahal pemanfaatan sistem Fleet
Management sangat membantu memaksimalkan kinerja armada. Fleet
Management bisa di aplikasikan di berbagai bidang, salah satunya
bidang maritim.

Indonesia adalah negara kepulauan yang lautnya memiliki banyak
potensi. Para nelayan memanfaatkan potensi ini sebagai mata
pencaharian dengan jalan mencari ikan. Akan tetapi, eksplorasi
kekayaan laut oleh para nelayan ini kurang maksimal. Apalagi oleh
nelayan kecil yang merupakan mayoritas. Terlebih banyaknya perahu
asing yang masuk wilayah perairan Indonesia tanpa terpantau semakin
mempersulit keadaan nelayan.

Di bidang maritim sebenarnya sudah ada fasilitas VMS yang
penggunaannya diatur oleh undang-undang. Pemasangan VMS wajib
dilakukan untuk kapal dengan ukuran 100 GT ke atas 2. Fungsi
pemasangan VMS lebih untuk memantau kapal-kapal besar agar tidak
melakukan eksplorasi laut dengan cara yang ilegal. VMS bekerja
melalui media komunikasi satelit sehingga kapal dengan perangkat
VMS tidak pernah kehilangan informasi dimanapun berada. VMS
menyediakan fitur informasi persebaran ikan di laut yang sangat berguna
memaksimalkan hasil tangkapan. Namun sayangnya, harga perangkat
dan biaya operasional VMS terlalu mahal untuk nelayan kecil sehingga
sangat kecil kemungkinannya VMS bisa diaplikasikan untuk perahu-
perahu kecil. Seringkali terdengar berita tertangkapnya nelayan
Indonesia yang masuk ke wilayah perairan negara asing. Hal ini bisa
dicegah bila posisi nelayan-nelayan tersebut dapat dipantau setiap saat
sehingga bila ada perahu yang hendak masuk ke daerah perairan asing
bisa diberi peringatan dini.

Perangkat keras sistem Fleet Management yang murah dapat
menjadi solusi bagi nelayan-nelayan kecil ini. Dengan perangkat ini,
posisi nelayan dapat terus dipantau. Fitur message akan memberi
informasi yang berguna setiap saat. Sinyal komunikasi seluler tidak
dapat mencapai tengah laut yang jauh dari BTS, tetapi nelayan tetap
dapat berhubungan dengan dunia luar ketika berada di tengah laut. Hal
ini karena dalam pengembangannya server sistem Fleet Management
dapat bekerjasama dengan penyedia layanan telekomunikasi seluler
untuk melakukan integrasi.

Keuntungan yang lain, persebaran nelayan dapat diatur di daerah
yang banyak ikannya. Peta persebaran ikan bisa didapatkan dari satelit
maupun informasi dari perahu lain. Input analog dari perangkat keras
dapat dihubungkan ke berbagai sensor, termasuk sensor-sensor yang dalam penelitian lanjutan dapat dicari hubungannya dengan banyaknya ikan di lokasi tertentu.

Aplikasi sistem Fleet Management yang lain bisa untuk
kendaraan umum, kendaraan berat, kendaraan milik pemerintah dan
lain-lain. Apabila sistem Fleet Management ini benar-benar akan
diterapkan, maka diperlukan penelitian lanjutan serta dukungan fasilitas
dan kebijakan peraturan dari pemerintah karena bidang yang berkaitan
dengan penerapan sistem ini sangat luas.

2.1.2 Implementasi Sistem Fleet Management
Ada beberapa alternatif media transmisi data antara stasiun tetap
dan stasiun bergerak. Alternatif itu antara lain bisa memanfaatkan satelit
domestik maupun dengan menggunakan gelombang radio.
Implementasi sistem Fleet Management dengan memanfaatkan
satelit sebagai media komunikasi memerlukan modul komponen yang
labih canggih. Harga total untuk membangun sistem jenis ini akan
menjadi tinggi. Disamping itu, penyedia layanan jasa Fleet Management
harus membayar biaya sewa satelit yang tidak murah untuk suatu
bandwidth tertentu. Tentu akhirnya biaya ini dibebankan ke pengguna
layanan sehingga biaya operasional akan menjadi mahal. Akan tetapi,
karena menggunakan satelit, perangkat keras tidak akan kehilangan
sinyal dan armada yang mengimplementasi dapat tetap terpantau
dimanapun berada. Hal ini dikarenakan jangkauan satelit yang sangat
luas mencakup sebagian wilayah bumi tertentu.

Pemanfaatan gelombang radio sebagai media komunikasi adalah
alternatif yang lebih murah. Radio pada panjang gelombang tertentu
telah dikenal sebagai alat komunikasi. Informasi atau data yang
diperlukan dalam sistem Fleet Management dapat dimodulasikan ke
gelombang radio tersebut dan kembali didemodulasi oleh stasiun tetap.
Integrasi semua bagian-bagian yang mencakup dalam sistem fleet
management akan diatur diatas sistem VmeS. Termasuk dalam
pemilihan gelombang radio. Pemilihan gelombang radio yang akan
digunakan masih memerlukan penelitian lebih dalam. Pemilihan ini
menyangkut efektifitas transmisi dan perancangan protokol modem
untuk memodulasi carrier dengan informasi. Hal-hal yang berkaitan
dengan teknik modulasi dan lain-lain akan dibahas lebih lanjut pada sub
bab konsep propagasi kanal HF dalam komunikasi radio paket.

Syarat-Syarat Bahan Bakar Untuk Motor Bakar Bensin
1. Volatilitas bahan bakar
Volatilitas bahan bakar didefinisikan sebagai kecenderungan cairan bahan bakar untuk menguap. Pada motor bensin, campuran bahan bakar dan udara yang masuk dalam silinder sebelum dan sesudah selama proses pembakaran diusahakan sudah dalam keadaan campuran uap bahan bakar dan udara, sehingga memudahkan proses pembakaran. Oleh karena itu kemampuan menguapkan bahan bakar untuk motor bensin sangat penting.

2. Angka Oktan
Angka Oktan adalah suatu bilangan yang menunjukkan sifat anti ketukan (denotasi). Dengan kata lain, makin tinggi angka oktan maka semakin berkurang kemungkinan untuk terjadinya denotasi (knocking). Dengan berkurangnya intensitas untuk berdenotasi, maka campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan oleh torak menjadi lebih baik sehingga tenaga motor akan lebih besar dan pemakaian bahan bakar menjadi lebih hemat.

Cara menentukan angka oktan bahan bakar ialah dengan mengadakan suatu perbandingan bahan bakar tertentu dengan bahan bakar standar. Yaitu dengan menggunakan mesin CFR (Coordination Fuel Research). Mesin CFR merupakan sebuah mesin silinder tunggal dengan perbandingan kompresi yang dapat diukur dari sekitar 4:1 sampai dengan 14:1. Terdapat dua metode dasar yang umum digunakan yaitu research method mengunakan mesin motor CFR F-1, yang hasilnya disebut dengan Research Octane Number (RON) dan motor method yang menggunakan mesin motor CFR F-2 dimana hasilnya disebut dengan Motor Octane Number (MON). Research method menghasilkan gejala ketukan lebih rendah dibandingkan motor research.

Besar angka oktan bahan bakar tergantung pada presentase iso-oktana (C7H18) dan normal heptana (C7H16) yang terkandung didalamnya. Sebagai pembanding, bahan bakar yang sangat mudah berdenotasi adalah normal heptana (C7H16) sedang yang sukar berdenotasi adalah iso-oktana (C7H18).

Bensin yang cenderung kearah sifat normal heptana disebut bensin dengan nilai oktan rendah (angka oktan rendah) karena mudah berdenotasi, sebaliknya bahan bakar yang lebih cenderung kearah sifat iso-oktana dikatakan bensin dengan nilai oktan tinggi atau lebih sukar berdenotasi. Misalnya suatu bensin mempunyai angka oktan 90 akan lebih sukar berdenotasi daripada bensin beroktan 70. Jadi kecenderungan bensin untuk berdenotasi dinilai dari angka oktannya. Iso-oktana murni diberi indeks 100, sedangkan normal heptana murni diberi indeks 0. Dengan demikian jika suatu bensin memiliki angka oktan 90 berarti bensin tersebut cenderung berdenotasi sama dengan campuran yang terdiri atas 90% volume iso-oktana dan 10% volume normal heptana. Nilai oktan yang harus dimiliki oleh bahan bakar ditampilkan dalam (tabel 2.1.) berikut :

Tabel 2.1. Nilai Oktan Gasolin Indonesia

No

Jenis

Angka Oktan

Minimum

1

Premium 88

88 RON

2

Pertamax

94 RON

3

Pertamax Plus

95 RON

4

Bensol

98 RON

(sumber : http://www.pertamina.com)

3. Kesetabilan kimia dan kebersihan bahan bakar

Kestabilan kimia bahan bakar sangat penting, karena berkaitan dengan kebersihan bahan bakar yang selanjutnya berpengaruh terhadap sistem pembakaran dan sistem saluran. Pada temperatur tinggi, bahan bakar sering terjadi polimer yang berupa endapan-endapan gum (getah) ini berpengaruh kurang baik terhadap sitem saluran misalnya pada katup-katup dan saluran bahan bakar.

Bahan bakar yang mengalami perubahan kimia, menyebabkan gangguan pada proses pembakaran. Pada bahan bakar juga sering terdapat saluran/senyawa yang menyebabkan korosi, senyawa ini antara lain : senyawa belerang, nitrogen, oksigen, dan lain-lain , kandungan tersebut pada gas solin harus diperkecil untuk mengurangi korosi, korosi dari senyawa tersebut dapat terjadi pada dinding silinder, katup, busi, dan lainya, hal inilah yang menyebabkan awal kerusakan pada mesin.

Bahan bakar (fuel) adalah segala sesuatu yang dapat terbakar misalnya : kertas, kain, batu bara, minyak tanah, bensin dan sebagainya. Untuk melalukan pembakaran diperlukan 3 (tiga) unsur, yaitu :
a. Bahan bakar
b. Udara
c. Suhu untuk memulai pembakaran
Panas atau kalor yang timbul karena pembakaran bahan bakar tersebut disebut hasil pembakaran.

Terdapat 3 (tiga) jenis bahan bakar, yaitu :
1. Bahan bakar padat
2. Bahan bakar cair
3. Bahan bakar gas
Kriteria utama yang harus dipenuhi bahan bakar yang akan digunakan dalam motor bakar adalah sebagai berikut:
a. Proses pembakaran bahan bakar dalam silinder harus secepat mungkin dan panas yang dihasilkan harus tinggi.
b. Bahan bakar yang digunakan harus tidak meninggalkan endapan atau deposit setelah pembakaran karena akan menyebabkan kerusakan pada dinding silinder.
c. Gas sisa pembakaran harus tidak berbahaya pada saat dilepas ke atmosfer.

2.10. Bahan Bakar Bensin (Premium)
Premium berasal dari bensin yang merupakan salah satu fraksi dari penyulingan minyak bumi yang diberi zat tambahan atau aditif, yaitu Tetra Ethyl Lead (TEL). Premuim mempunyai rumus empiris Ethyl Benzena (C8H18).
Premium adalah bahan bakar jenis disilat berwarna kuning akibat adanya zat pewarna tambahan. Penggunaan premium pada umumnya digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin, seperti mobil, sepeda motor, dan lain lain. Bahan bakar ini juga sering disebut motor gasoline atau petrol dengan angka oktan adalah 88, dan mempunyai titik didih 300C-2000C. Adapun rumus kimia untuk pembakaran pada bensin premium adalah sebagai berikut:
2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O

Pembakaran di atas diasumsikan semua bensin terbakar dengan sempurna.
Komposisi bahan bakar bensin, yaitu :
a. Bensin (gasoline) C8H18
b. Berat jenis bensin 0,65-0,75
c. Pada suhu 400 bensin menguap 30-65%
d. Pada suhu 1000 bensin menguap 80-90%
(Sumber: Encyclopedia Of Chemical Technologi, Third Edition, 1981: 399)
Bensin premium mempunyai sifat anti ketukan yang baik dan dapat dipakai pada mesin kompresi tinggi pada saat semua kondisi. Sifat-sifat penting yang diperhatikan pada bahan bakar bensin adalah :
a) Kecepatan menguap (volatility)
b) Kualitas pengetukan (kecenderungan berdetonasi)
c) Kadar belerang
d) Titik beku
e) Titik nyala
f) Berat jenis

Proses Pembakaran
Secara umum pembakaran didefinisikan sebagai reaksi kimia atau reaksi persenyawaan bahan bakar oksigen (O2) sebagai oksidan dengan temperaturnya lebih besar dari titik nyala. Mekanisme pembakarannya sangat dipengaruhi oleh keadaan dari keseluruhan proses pembakaran dimana atom-atom dari komponen yang dapat bereaksi dengan oksigen yang dapat membentuk produk yang berupa gas. (Sharma, S.P, 1978).
Untuk memperoleh daya maksimum dari suatu operasi hendaknya komposisi gas pembakaran dari silinder (komposisi gas hasil pembakaran) dibuat seideal mungkin, sehingga tekanan gas hasil pembakaran bisa maksimal menekan torak dan mengurangi terjadinya detonasi. Komposisi bahan bakar dan udara dalam silinder akan menentukan kualitas pembakaran dan akan berpengaruh terhadap performance mesin dan emisi gas buang. Sebagaimana telah diketahui bahwa bahan bakar bensin mengandung unsur-unsur karbon dan hidrogen.
Terdapat 3 (tiga) teori mengenai pembakaran hidrogen tersebut yaitu :
a. Hidrokarbon terbakar bersama-sama dengan oksigen sebelum karbon bergabung dengan oksigen.
b. Karbon terbakar lebih dahulu daripada hidrogen.
c. Senyawa hidrokarbon terlebih dahulu bergabung dengan oksigen dan membentuk senyawa (hidrolisasi) yang kemudian dipecah secara terbakar. (Yaswaki, K, 1994).
Dalam sebuah mesin terjadi beberapa tingkatan pembakaran yang digambarkan dalam sebuah grafik dengan hubungan antara tekanan dan perjalanan engkol. Berikut adalah gambar dari grafik tingkatan pembakaran :

Gambar 2.5. Tingkat pembakaran dalam sebuah mesin
(Maleev.V.L, 1995)
Proses atau tingkatan pembakaran dalam sebuah mesin terbagi menjadi empat tingkat atau periode yang terpisah. Periode-periode tersebut adalah :
1. Keterlambatan pembakaran (Delay Periode)
Periode pertama dimulai dari titik 1 yaitu mulai disemprotkannya bahan bakar sampai masuk kedalam silinder, dan berakhir pada titik 2. perjalanan ini sesuai dengan perjalanan engkal sudut a. Selama periode ini berlangsung tidak terdapat kenaikan tekanan yang melebihi kompresi udara yang dihasilkan oleh torak, dan selanjutnya bahan bakar masuk terus menerus melalui nosel.
2. Pembakaran cepat
Pada titik 2 terdapat sejumlah bahan bakar dalam ruang bakar, yang dipecah halus dan sebagian menguap kemudian siap untuk dilakukan pembakaran. Ketika bahan bakar dinyalakan yaitu pada titik 2, akan menyala dengan cepat yang mengakibatkan kenaikan tekanan mendadak sampai pada titik 3 tercapai. Periode ini sesuai dengan perjalanan sudut engkol b. yang membentuk tingkat kedua.
3. Pembakaran Terkendali
Setelah titik 3, bahan bakar yang belum terbakar dan bahan bakar yang masih tetap disemprotkan (diinjeksikan) terbakar pada kecepatan yang tergantung pada kecepatan penginjeksian serta jumlah distribusi oksigen yang masih ada dalam udara pengisian. Periode inilah yang disebut dengan periode terkendali atau disebut juga pembakaran sedikit demi sedikit yang akan berakhir pada titik 4 dengan berhentinya injeksi. Selama tingkat ini tekanan dapat naik, konstan ataupun turun. Periode ini sesuai dengan pejalanan engkol sudut c, dimana sudut c tergantung pada beban yang dibawa beban mesin, semakain besar bebannya semakin besar c.
4. Pembakaran pasca (after burning)
Bahan bakar sisa dalam silinder ketika penginjeksian berhenti dan akhirnya terbakar. Pada pembakaran pasca tidak terlihat pada diagram, dikarenakan pemunduran torak mengakibatkan turunnya tekanan meskipun panas panas ditimbulkan oleh pembakaran bagian akhir bahan bakar.

Dalam pembakaran hidrokarbon yang biasa tidak akan terjadi gejala apabila memungkinkan untuk proses hidrolisasi. Hal ini hanya akan terjadi bila pencampuran pendahuluan antara bahan bakar dengan udara mempunyai waktu yang cukup sehingga memungkinkan masuknya oksigen ke dalam molekul hidrokarbon. (Yaswaki. K, 1994)
Bila oksigen dan hidrokarbon tidak bercampur dengan baik maka terjadi proses cracking dimana akan menimbulkan asap. Pembakaran semacam ini disebut pembakaran tidak sempurna.
Ada 2 (dua) kemungkinan yang terjadi pada pembakaran mesin berbensin, yaitu :
a. Pembakaran normal
Pembakaran normal terjadi bila bahan bakar dapat terbakar seluruhnya pada saat dan keadaan yang dikehendaki. Mekanisme pembakaran normal dalam motor bensin dimulai pada saat terjadinya loncatan bunga api pada busi, kemudian api membakar gas bakar yang berada di sekitarnya sehingga semua partikelnya terbakar habis. Didalam pembakaran normal, pembagian nyala api terjadi merata diseluruh bagian. Pada keadaan yang sebenarnya pembakaran bersifat komplek, yang mana berlangsung pada beberapa phase. Dengan timbulnya energi panas, maka tekanan dan temperatur naik secara mendadak, sehingga piston terdorong menuju TMB. Pembakaran normal pada motor bensin dapat ditunjukkan pada (gambar grafik 2.6) dibawah sebagai berikut :

Gambar 2.6. Pembakaran campuran udara-bensin dan perubahan tekanan didalam silinder
(Sumber : Anonim, 1996, New Traning Manual, penerbit PT. Toyota Astra Motor,1996 Jakarta)

Gambar grafik diatas dengan jelas memperlihatkan hubungan antara tekanan dan sudut engkol, mulai dari penyalaan sampai akhir pembakaran. Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA, busi memberikan percikan bunga api sehingga mulai terjadi pembakaran, sedangkan lonjakan tekanan dan temperatur mulai point 2, sesaat sebelum piston mencapai TMA, dan pembakaran point 3 sesaat sesudah piston mencapai TMA.

b. Pembakaran tidak normal
Pembakaran tidak normal terjadi bila bahan bakar tidak ikut terbakar atau tidak terbakar bersamaan pada saat dan keadaan yang dikehendaki. Pembakaran tidak normal dapat menimbulkan detonasi (knocking) yang memungkinkan timbulnya gangguan dan kesulitan-kesulitan pada motor bakar bensin. Fenomena-fenomena yang menyertai pembakaran tidak sempurna, diantaranya :
1. Detonasi
Seperti telah diterangkan sebelumnya, pada peristiwa pembakaran normal api menyebar keseluruh bagian ruang bakar dengan kecepatan konstan dan busi berfungsi sebagai pusat penyebaran. Dalam hal ini gas baru yang belum terbakar terdesak oleh gas yang sudah terbakar, sehingga tekanan dan suhunya naik sampai mencapai keadaan hampir terbakar. Jika pada saat ini gas tadi terbakar dengan sendirinya, maka akan timbul ledakan (detonasi) yang menghasilkan gelombang kejutan berupa suara ketukan (knocking noise)

2. Hal-hal yang menyebabkan terjadinya Detonasi
Pada lapisan yang telah terbakar akan berekspansi. Pada kondisi lapisan yang tidak homogen, lapisan gas tadi akan mendesak lapisan gas lain yang belum terbakar, sehingga tekanan dan suhunya naik. Bersamaan dengan adanya radiasi dari ujung lidah api, lapisan gas yang terdesak akan terbakar tiba-tiba. Peristiwa ini akan menimbulkan letupan mengakibatkan terjadinya gelombang tekanan yang kemudian menumbuk piston dan dinding silinder sehingga terdengarlah suara ketukan (knocking) yaitu yang disebut dengan detonasi. Hal-hal yang menyebabkan terjadinya detonasi antara lain sebagai berikut :
a) Perbandingan kompresi yang tinggi, tekanan kompresi, suhu pemanasan campuran dan suhu silinder yang tinggi.
b) Masa pengapian yang cepat.
c) Putaran mesin rendah dan penyebaran api lambat.
d) Penempatan busi dan konstruksi ruang bakar tidak tepat, serta jarak penyebaran api terlampau jauh.
Proses terjadinya detonasi dapat ditunjukkan pada (gambar 2.7) dibawah :

Gambar 2.7. Proses terjadinya detonasi
(Wiranto Arismunandar, 2002)

Gambar diatas menjelaskan bahwa detonasi (knocking) terjadi karena bahan bakar terbakar sebelum waktunya. Hal ini terjadi pada saat piston belum mencapai posisi pembakaran, tetapi bahan bakar telah terbakar lebih dahulu.

Prinsip Kerja Motor Bakar Torak
Berdasarkan prinsipnya, terdapat 2 (dua) prinsip kerja motor bakar torak, yaitu : 4 (empat) langkah dan 2 (dua) langkah. Adapun prinsip kerja motor bakar 4 (empat) langkah dan 2 (dua) langkah adalah sebagai berikut:
a. Prinsip Kerja Motor Bakar 4 (empat) Langkah
Motor bakar 4 (empat) langkah adalah bila 1 (satu) kali proses pembakaran bahan bakar memerlukan 4 (empat) langkah gerakan piston dan 2 (dua) kali putaran poros engkol. Siklus motor bakar 4 (empat) langkah adalah sebagai berikut :
a). Langkah Hisap
Proses yang terjadi pada langkah isap adalah :
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB.
2. Katup masuk terbuka, katup buang tertutup.
3. Campuran bahan bakar dengan udara yang telah tercampur di dalam karburator, masuk kedalam silinder melalui katup masuk.
4. Saat torak berada di TMB katup masuk akan tertutup.
b). Langkah Kompresi
Proses yang terjadi pada langkah kompresi adalah :
1. Torak bergerak dari TMB keTMA.
2. Katub masuk dan katup buang kedua-duanya tertutup sehingga gas yang telah dihisap tidak keluar pada waktu di tekan oleh torak yang mengakibatkan tekanan gas akan naik.
3. Beberapa saat sebelum torak mencapai TMA busi mengeluarkan bunga api listrik.
4. Gas bahan bakar yang telah mencapai tekanan tinggi terbakar.
5. Akibat pembakaran bahan bakar, tekanannya akan naik menjadi kira-kira tiga kali lipat.
c). Langkah Kerja / Ekspansi
Proses yang terjadi pada langkah Kerja (ekspansi) adalah :
1. Saat ini kedua katup masih dalam keadaan tertutup.
2. Gas terbakar dengan tekanan yang tinggi akan mengembang kemudian menekan torak turun ke bawah dari TMA ke TMB.
3. Tenaga ini disalurkan melalui batang penggerak, selanjutnya oleh poros engkol diubah menjadi gerak berputar.
d). Langkah Buang
Proses yang terjadi pada langkah buang adalah :
1. Katup buang terbuka, katup masuk tertutup.
2. Torak bergerak dari TMB ke TMA..
3. Gas hasil sisa pembakaran akan terdorong oleh torak ke luar melalui katup buang.
Kerja motor bakar 4 (empat) langkah dapat dilihat pada (gambar 2.3.) berikut :

Gambar 2.3. Prinsip kerja motor 4 (empat) langkah
(Arismunandar. W, 2002)

b. Motor Bensin 2 (dua) Langkah
Motor bensin 2 (dua) langkah adalah mesin yang proses pembakarannya setiap siklus terdiri dari 2 (dua) langkah piston atau 1 (satu) kali putaran poros engkol. Piston yang bergerak naik dari titik mati bawah ke titik mati atas menyebabkan saluran bilas dan saluran buang akan tertutup. Dalam hal ini gas yang berada dalam ruang pembakaran dikompresikan. Sementara itu gas yang baru masuk ke ruang engkol, beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas, busi akan meloncatkan bunga api sehingga akan terjadi pembakaran bahan bakar. Prinsip kerja dari motor 2 (dua) langkah tersebut adalah sebagai berikut :
a). Langkah Pengisapan
Proses yang terjadi pada langkah isap adalah :
1. Torak bergerak dari TMA ke TMB
2. Pada saat saluran bilas masih tertutup torak, di dalam bak mesin terjadi kompresi terhadap campuran bensin dengan udara.
3. Diatas torak, gas sisa pembakaran dari hasil pembakaran sebelumnya sudah mulai terbuang keluar melalui saluran buang.
4. Saat saluran bilas sudah terbuka, campuran bensin dengan udara mengalir melalui saluran bilas terus masuk kedalam ruang bakar.
b). Langkah Kompresi
Proses yang terjadi pada langkah kompresi adalah :
1. Torak bergerak dari TMB ke TMA.
2. Rongga bilas dan rongga buang tertutup, terjadi langkah kompresi dan setelah mencapai tekanan tinggi busi memercikan bunga api listrik untuk membakar campuran bensin dengan udara.
3. Pada saat yang bersamaan, di bawah (di dalam bak mesin) bahan bakar yang baru masuk kedalam bak mesin melalui saluran masuk.

c). Langkah Kerja / Ekspansi
Proses yang terjadi pada langkah Kerja (ekspansi) adalah :
1. Torak kembali dari TMA ke TMB akibat tekanan besar yang terjadi pada waktu pembakaran bahan bakar.
2. Saat itu torak turun sambil mengkompresi bahan bakar baru di dalam bak mesin.
d). Langkah Buang
Proses yang terjadi pada langkah buang adalah :
1. Menjelang torak mencapai TMB, saluran buang terbuka dan gas sisa pembakaran mengalir terbuang keluar.
2. Pada saat yang sama bahan bakar baru masuk kedalam ruang bahan bakar melalui rongga bilas.
3. Setelah mencapai TMB kembali, torak mencapai TMB untuk mengadakan langkah sebagai pengulangan dari yang dijelaskan sebelumnya.
Kerja motor bakar 2 (dua) langkah dapat dilihat pada (gambar 2.4.) berikut :

Gambar 2. 4. Prinsip kerja motor 2 (dua) langkah
(Arends BPM; H Berenschot, 1980)

Siklus Termodinamika
Konversi energi yang terjadi pada motor bakar torak berdasarkan pada siklus termodinamika. Proses sebenarnya amat komplek, sehingga analisa dilakukan pada kondisi ideal dengan fluida kerja udara.
Idealisasi proses tersebut sebagai berikut :
a. Fluida kerja dari awal proses hingga akhir proses.
b. Panas jenis dianggap konstan meskipun terjadi perubahan temperatur pada udara.
c. Proses kompresi dan ekspansi berlangsung secara adiabatik, tidak terjadi perpindahan panas antara gas dan dinding silinder.
d. Sifat-sifat kimia fluida kerja tidak berubah selama siklus berlangsung.
e. Motor 2 (dua) langkah mempunyai siklus termodinamika yang sama dengan motor 4 (empat) langkah.
Gambar diagram P-V dan T-S siklus termodinamika dapat dilihat pada (gambar 2.1) di bawah sebagai berikut :

Gambar 2. 1. Diagram P-V dan T-S siklus otto
(Cengel & Boles, 1994 : 451)

2.5. Siklus Otto (Siklus udara volume konstan)
Pada siklus otto atau siklus volume konstan proses pembakaran terjadi pada volume konstan, sedangkan siklus otto tersebut ada yang berlangsung dengan 4 (empat) langkah atau 2 (dua) langkah. Untuk mesin 4 (empat) langkah siklus kerja terjadi dengan 4 (empat) langkah piston atau 2 (dua) poros engkol. Adapun langkah dalam siklus otto yaitu gerakan piston dari titik puncak (TMA=titik mati atas) ke posisi bawah (TMB=titik mati bawah) dalam silinder. Gambar diagram P-V dan T-S siklus otto dapat dilihat pada (gambar 2.2) dibawah sebagai berikut :


Gambar 2. 2. Diagram P-V dan T-S siklus otto
(Cengel & Boles, 1994 : 458)

Proses siklus otto sebagai berikut :
Proses 1-2 : proses kompresi isentropic (adiabatic reversible) dimana piston bergerak menuju (TMA=titik mati atas) mengkompresikan udara sampai volume clearance sehingga tekanan dan temperatur udara naik.
Proses 2-3 : pemasukan kalor konstan, piston sesaat pada (TMA=titik mati atas) bersamaan kalor suplai dari sekelilingnya serta tekanan dan temperatur meningkat hingga nilai maksimum dalam siklus.
Proses 3-4 : proses isentropik udara panas dengan tekanan tinggi mendorong piston turun menuju (TMB = titik mati bawah), energi dilepaskan disekeliling berupa internal energi.
Proses 4-1 : proses pelepasan kalor pada volume konstan piston sesaat pada (TMB = titik mati bawah) dengan mentransfer kalor ke sekeliling dan kembali mlangkah pada titik awal.

Gambaran Umum Motor Bakar
Secara umum pengertian motor bakar diartikan sebagai pesawat yang dapat mengubah suatu bentuk energi thermal menjadi bentuk energi mekanik. Motor bakar dapat pula diartikan sebagai pesawat dan energi kerja mekaniknya diperoleh dari pembakaran bahan bakar dalam pesawat itu sendiri. Oleh karena itu, motor bakar yang pembakarannya terjadi di dalam pesawat itu sendiri disebut pesawat tenaga dengan pembakaran dalam (Internal Combustion Engine).
Pada mulanya perkembangan motor bakar torak dengan motor bakar bensin ditemukan oleh Nichollus Otto pada tahun 1876. Karena bentuknya kecil dan tenaganya besar juga mudah dihidupkan dan sangat praktis, maka memberikan kemungkinan untuk dapat mempergunakan motor tersebut diberbagai lapangan kerja dengan aneka macam ragamnya.
Motor bakar torak menggunakan silinder tunggal atau beberapa silinder. Salah satu fungsi torak disini adalah sebagai pendukung terjadinya pembakaran pada motor bakar. Tenaga panas yang dihasilkan dari pembakaran diteruskan torak ke batang torak, kemudian diteruskan ke poros engkol yang mana poros engkol nantinya akan diubah menjadi gesekan putar.
Motor bakar terbagi menjadi 2 (dua) jenis utama, yaitu motor diesel dan motor bensin. Perbedaan umum terletak pada sistem penyalaan. Penyalaan pada motor bensin dinyalakan oleh loncatan bunga api listrik yang dipercikan oleh busi atau juga sering disebut juga spark ignition engine. Sedangkan pada motor diesel penyalaan terjadi karena kompresi yang tinggi di dalam silinder kemudian bahan bakar disemprotkan oleh nozzle atau juga sering disebut juga Compression Ignition Engine.

Klasifikasi Motor Bakar
Motor bakar dapat diklasifikasikan menjadi 2 (dua) macam. Adapun pengklasifikasian motor bakar adalah sebagai berikut:
a. Berdasar Sistem Pembakarannya
a). Mesin bakar dalam
Mesin pembakaran dalam atau sering disebut sebagai Internal Combustion Engine (ICE), yaitu dimana proses pembakarannya berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja.
Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran dalam yaitu :
a. Pemakian bahan bakar irit
b. Berat tiap satuan tenaga mekanis lebih kecil
c. Kontruksi lebih sederhana, karena tidak memerlukan ketel uap, kondesor, dan sebagainya.
Pada umumnya mesin pembakaran dalam dikenal dengan nama motor bakar.
b). Mesin bakar luar
Mesin pembakaran luar atau sering disebut sebagai Eksternal Combustion Engine (ECE) yaitu dimana proses pembakarannya terjadi di luar mesin, energi termal dari gas hasil pembakaran dipindahkan ke fluida kerja mesin.
Hal-hal yang dimiliki pada mesin pembakaran luar yaitu :
a. Dapat memakai semua bentuk bahan bakar.
b. Dapat memakai bahan bakar bermutu rendah.
c. Cocok untuk melayani beban-beban besar dalam satu poros.
d. Lebih cocok dipakai untuk daya tinggi.
Contoh mesin pembakaran luar yaitu pesawat tenaga uap, pelaksanaan pembakaran bahan bakar dilakukan diluar mesin.

b. Berdasar Sistem Penyalaan
a). Motor bensin
Motor bensin dapat juga disebut sebagai motor otto. Motor tersebut dilengkapi dengan busi dan karburator. Busi menghasilkan loncatan bunga api listrik yang membakar campuran bahan bakar dan udara karena motor ini cenderung disebut spark ignition engine. Pembakaran bahan bakar dengan udara ini menghasilkan daya. Di dalam siklus otto (siklus ideal) pembakaran tersebut dimisalkan sebagai pemasukan panas pada volume konstan.
b). Motor diesel
Motor diesel adalah motor bakar torak yang berbeda dengan motor bensin. Proses penyalaannya bukan menggunakan loncatan bunga api listrik. Pada waktu torak hampir mencapai titik TMA bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar. Terjadilah pembakaran pada ruang bakar pada saat udara udara dalam silinder sudah bertemperatur tinggi. Persyaratan ini dapat terpenuhi apabila perbandingan kompresi yang digunakan cukup tinggi, yaitu berkisar 12-25. (Arismunandar. W, 1988)