http://www.liga99.com/?ref=M12 Selamat Datang Di Sekolah007.blogspot.com Admin mengucapkan Ribuan Terima Kasih kepada Pengunjung
BAGI ANDA YANG BUTUH PERTANYAAN SILAHKAN INBOX KE YM
Home » » Aplikasi Ilmu Fisika Dalam Mempelajari Sepeda Motor

Aplikasi Ilmu Fisika Dalam Mempelajari Sepeda Motor


APLIKASI ILMU FISIKA DALAM MEMPELAJARI SEPEDA MOTOR

Mempelajari sepeda motor juga memerlukan perhitungan fisika,
beberapa besaran ukuran dipakai di bidang ini. Perhitungan fisika
diperlukan untuk mengetahui; kapasitas mesin, volume silinder,
perbandingan kompresi, kecepatan piston, torsi, tenaga, korelasi antara
mesin dan kecepatan motor pada tiap posisi gigi dan daya dorong roda
belakang dari sepeda motor, dll.

Kapasitas Mesin
Kapasitas mesin ditunjukkan oleh volume yang terbentuk pada
saat piston bergerak keatas dari TMB ke TMA, disebut juga sebagai
volume langkah. Volume langkah dihitung dalam satuan cc (cm3). Rumus
untuk menghitungnya adalah:

Contoh soal:
Brosur motor Suzuki Smash memuat data diameter silindernya
53,5 mm dengan langkah piston 48,8 mm, tentukan volume langkahnya.
Penyelesaian:
Diketahui : D = 53,5 mm
S = 48,8 mm
�� = 3,14
Ditanya Volume langkah adalah...?
Jawab:
Vlangkah= 0,785x(53,5mm)2x48,8mm
= 109744,9619mm3
= 109,7cm3= 110 cc
Jadi volume langkah dari motor Suzuki Smash tersebut adalah 109, 7 cc
dibulatkan menjadi 110 cc. Contoh soal:
Brosur motor Suzuki Smash memuat data diameter silindernya
53,5 mm dengan langkah piston 48,8 mm, tentukan volume langkahnya.
Penyelesaian:
Diketahui : D = 53,5 mm
S = 48,8 mm
�� = 3,14
Ditanya Volume langkah adalah...?
Jawab:
Vlangkah= 0,785x(53,5mm)2x48,8mm
= 109744,9619mm3
= 109,7cm3= 110 cc
Jadi volume langkah dari motor Suzuki Smash tersebut adalah 109, 7 cc
dibulatkan menjadi 110 cc.

Volume Ruang Bakar
Volume ruang bakar adalah volume dari ruangan yang terbentuk
antara kepala silinder dan kepala piston yang mencapai TMA.
Dilambangkan dengan Vc (Volume compressi)

Volume Silinder
Volume silinder adalah jumlah total dari pertambahan antara
volume langkah dengan volume ruang bakar.










Perbandingan Kompresi
Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume silinder
dengan volume kompresinya. Perbandingan kompresi berkaitan dengan
volume langkah.
Bila dinyatakan dalam suatu rumus maka:






dimana:
Besarnya perbandingan kompresi untuk sepeda motor jenis
touring berkisar antara 8 : 1 dan 9 : 1. ini artinya selama lankgah
kompresi muatan yang ada di atas piston dimampatkan 8 kali lipat dari
volume terakhirnya. Makin tinggi perbandingan kompresi, maka makin
tinggi tekanan dan temperatur akhir kompresi.

Efisiensi Bahan Bakar dan Efisiensi Panas
Nilai kalor (panas) bahan bakar perlu kita ketahui, agar neraca
kalor dari motor dapat dibuat. Efisiensi atau tidak kerjanya suatu motor,
ditinjau atas dasar nilai kalor bahan bakarnya. Nilai kalor mempunyai
hubungan dengan berat jenis. Pada umumnya makin tinggi berat jenis
maka makin rendah nilai kalornya. Pembakaran dapat berlangsung
dengan sempurna, tetapi juga dapat tidak sempurna.
Pembakaran yang kurang sempurna dapat berakibat:
1. Kerugian panas dalam motor menjadi besar, sehingga efisiensi
motor menjadi turun, usaha dari motor menjadi turun pula pada
penggunaan bahan bakar yang tetap.
2. Sisa pembakaran dapat menyebabkan pegas-pegas piston
melekat pada alurnya, sehingga ia tidak berfungsi lagi sebagai
pegas torak.
3. Sisa pembakaran dapat pula melekat pada lubang pembuangan
antara katup dan dudukannya, terutama pada katup buang, sehingga
katup tidak dapat menutup dengan rapat.
4. Sisa pembakaran yang telah menjadi keras yang melekat antara
piston dan dinding silinder, menghalangi pelumasan, sehingga
piston dan silinder mudah aus.
Efisiensi bahan bakar dan efisiensi panas sangat menentukan
bagi efisiensi motor itu sendiri. Masing-masing motor mempunyai efisiensi
yang berbeda.

Kecepatan Piston
Sewaktu mesin berputar, kecepatan Piston di TMA dan TMB
adalah nol dan pada bagian tengah lebih cepat, oleh karenanya
kecepatan piston diambil rata - rata.
Dengan rumus sbb :








V = Kecepatan Piston rata-rata
L = Langkah (m).
N = Putaran mesin (rpm).
Dari TMB, piston akan bergerak kembali keatas karena putaran
poros engkol, dengan demikian pada 2x gerakan piston, akan
menghasilkan 1 putaran poros engkol, jika poros engkol membuat N
putaran, maka piston bergerak 2LN. Karena dinyatakan dalam detik maka
dibagi 60.
Torsi
Gaya tekan putar pada bagian yang berputar disebut Torsi,
sepeda motor digerakan oleh torsi dari crankshaft






Makin banyak jumlah gigi pada roda gigi, makin besar torsi yang
terjadi. Sehingga kecepatan direduksi menjadi separuhnya.

Panjang dari pemutaran (r)
adalah disamakan dengan jarak dari
crakkshaft ke crank pin, ini berarti
separuh dari langkah piston.

Gaya (F) yang dikerjakan pada
pemutar disamakan dengan tekanan
kompresi yang dihasilkan oleh gas hasil
pembakaran yang akan mendorong
piston kebawah, oleh karena itu torsi (T)
berubah sesuai dengan besarnya gaya
(F) selama r tetap.
 Besarnya gaya F, berubah sesuai
dengan perubahan kecepatan mesin ini
berarti dipengaruhi oleh efisiensi
pembakaran, demikian juga T juga ikut
berubah. Pada kecepatan specifik torsi
menjadi maximum. Ini disebut torsi
maximum. Tapi kenaikan kecepatan
mesin selanjutnya tidak akan menaikan
torsi.
 
Keadaan Didalam Mesin
























Torsi Maksimum
Besarnya Torsi maksimum setiap sepeda motor berbeda-beda.
Ketika sepeda motor bekerja dengan torsi maximum, gaya gerak roda
belakang juga maximum. Semakin besar torsinya, semakin besar tenaga
sepeda motor tersebut. Besarnya torsi biasanya dicantumkan dalam data
spesifikasi teknik, buku pedoman servis atau dalam brosur pemasaran
suatu produk motor.

Tenaga (Horse Power)
Kerja rata-rata diukur berdasarkan tenaga akhir (Torsi dari crank
saft menggerakan sepda motor, tapi ini hanya gaya untuk menggerakan
sepeda motor dan kecepatan yang menggerakan sepeda motor tidak
diperhitungkan. Tenaga adalah kecepatan yang menimbulkan kerja).








�� Satuan tenaga
PS (Prerd strarke in Jerman) 1 PS - 75 Kg m/sec adalah tenaga
untuk menggerakan obyek seberat 75 Kg sejauh 1 m dalam 1
secon (makin besar tenaga makin besar jurnlah kerja persatuan
waktu).

�� Perhitungan tenaga crankshaft
Untuk menghitung berapa kali pena engkol berputar bergerak oleh
gaya specifik persatuan waktu (detik)
Kerja (Q)= Gaya (F) x jarak (r)
Torsi (T)= Gaya (F) x jarak (r)
Gaya (F)= Torsi (T) : jarak (r)
Jarak (r) yang ditempuh oleh perputaran crank pin permenit
=2�� .rN


















�� Hubungan antara putaran mesin dan horsepower (Tenaga)

Tenaga mesin berubah-ubah tergantung dari torsi dan kecepatan
putar mesin. Mesin dengan putaran tinggi, biasanya tenaga yang
dihasilkan juga besar tapi jika putaran terlalu tinggi tenaga yang
dihasilkan akan menurun.
Jika pada putaran tertentu tenaga maksimum di hasilkan, maka
hal itu disebut "Maksimum power".








Performance Curves (Diagram Kemampuan mesin)
Diagram Kemampuan mesin terdiri dari Engine performa diagram
dan ring performa. Engine performa diagram, merupakan indikasi tenaga
mesin, torsi, dan pemakaian bahan bakar yang dilihat dari putaran mesin.
Dengan kata lain pada “Run ring performance curva diagram"
diperlihatkan hubungan antara posisi Gear putaran mesin, Tenaga roda
belakang dan hambatan pada saat berjalan dari saat sepeda motor
berjalan. Dengan membaca performance curva, dapat dilihat kemampuan
dan kelebihan suatu sepeda motor.


































Karakter Dari Mesin





































Tenaga mesin dan kurva torsinya menggambarkan karakteristik mesin. Ketika putaran mesin berada dalam range yang powernya maksimum dan kurva torsinya lebar, dan terjadi pada putaran mesin yang rendah, mesin ini bertipe mesin-mesin putaran rendah. dan sangat bertenaga pada putaran menengah, singkatnya mesin ini cocok untuk kendaraan jalan raya. Dan jika puncak kurva torsinya lebih sempit dan terjadi saat putaran yang lebih tinggi, mesin ini bertipe mesin putaran tinggi dan sangat cocok untuk mesin motor sport/balap. Secara umum, jika mesin dengan kurva torsi yang lebih tinggi dan yang lebih rendahnya terjadi pada putaran normal/midle mudah dalam penggunaannya. Sebaliknya, jika ada perbedaan yang cukup besar torsinya dalam putaran mesinnya atau jika torsi max-nya terjadi pada putaran tinggi, akan lebih sulit dalam penggunaannya/pengoperas iannya
Contoh :
Dalam kurva torsi diatas, saat YB 50 dan RZ 50 dibandingkan, YB 50 menunjukkanperforma yang lebih baik saat putaran dibawah 6500 rpm dan kurva itu bagus untuk penggunaan umum.

Konsumsi Bahan Bakar Spesifik
Konsumsi bahan bakar spesifik dan konsumsi bahan-bakar yang
menunjukan berapa banyak kilometer yang dapat ditempuh oleh motor
dengan 1 liter bensin. Dalam konsumsi bahan-bakar spesifik yang
ditunjukkan adalah berapa gram dari bahan-bakar yang digunakan HP
/jam secara umum efisiensi mesin tertinggi (konsumsi bahan-bakar
spesifik terendah) terjadi dimana kurva power dan kurva torsinya samasama
paling tinggi.

Diagram Performa Mesin Saat Berjalan

Garis vertikal menunjukan
tenaga putaran pada roda
belakang, hambatan, beban
putaran, putaran mesin (rpm) dan
garis horisontal kecepatan motor
(km/jam) bersuian juga dengan
posisi gigi transmisinya.
Dari diagram disebelah ini,
dapat dilihat hubungan antara
putaran mesin dan kecepatan
motor untuk tiap-tiap posisi gigi
transmisi, antara putaran mesin
dengan daya putaran roda
belakang. Daya putaran roda
belakang adalah daya yang
dibutuhkan untuk menaiki
tanjakan/daya tanjakan maksimum
dan kecepatan maksimum pada
tiap-tiap posisi gigi.



 


0 comments:

Post a Comment

Translate

LEBEL