Cara kerja mesin modern

Anda memutar kunci kontak dan mesin menyala. Anda menginjak gas dan mobil bergerak maju. Anda mengambil kunci dan mesin mati. Begitulah cara kerja mesin Anda, bukan? Ini jauh lebih detail daripada yang kita sadari, dengan di balik layar terjadi setiap detik.

Cara kerja bagian dalam mesin Anda

Mesin mobil Anda terdiri dari dua komponen utama: blok silinder dan kepala silinder.

Bagian atas mesin disebut kepala silinder. Ini berisi katup yang membuka dan menutup untuk mengatur aliran campuran udara/bahan bakar dan gas buang dari masing-masing silinder. Setidaknya harus ada dua katup per silinder: satu untuk saluran masuk (pelepasan campuran udara-bahan bakar yang tidak terbakar ke dalam silinder) dan satu untuk pembuangan (pelepasan campuran udara-bahan bakar bekas dari mesin). Banyak mesin menggunakan banyak katup untuk asupan dan pembuangan.

Camshaft terpasang baik melalui tengah atau di atas kepala silinder untuk mengontrol operasi katup. Camshaft memiliki proyeksi yang disebut lobus yang memaksa katup untuk membuka dan menutup dengan tepat.

Camshaft dan crankshaft berhubungan erat. Mereka harus bekerja pada waktu yang tepat agar mesin dapat bekerja sama sekali. Mereka dihubungkan oleh rantai atau timing belt untuk mempertahankan timing ini. Camshaft harus menyelesaikan dua putaran penuh untuk setiap putaran poros engkol. Satu putaran penuh poros engkol sama dengan dua langkah piston di dalam silindernya. Siklus tenaga—proses yang benar-benar menghasilkan tenaga yang Anda perlukan untuk menggerakkan mobil Anda—memerlukan empat langkah piston. Mari kita lihat lebih dekat bagaimana piston bekerja di dalam mesin dan empat tahapan berbeda:

• Konsumsi: Untuk memulai duty cycle, hal pertama yang dibutuhkan mesin adalah campuran udara-bahan bakar yang masuk ke dalam silinder. Katup masuk terbuka di kepala silinder saat piston mulai bergerak ke bawah. Campuran bahan bakar-udara memasuki silinder dengan rasio sekitar 15:1. Saat piston mencapai bagian bawah langkahnya, katup masuk menutup dan menyegel silinder.

• kompresi: Piston bergerak ke atas di dalam silinder, menekan campuran udara/bahan bakar. Cincin piston menyegel sisi piston di dalam silinder, mencegah hilangnya kompresi. Saat piston mencapai puncak langkah ini, isi silinder berada di bawah tekanan ekstrim. Kompresi normal adalah antara 8:1 dan 10:1. Ini berarti campuran di dalam silinder dikompresi menjadi sekitar sepersepuluh dari volume aslinya yang tidak dikompresi.

• Sumber Daya listrik: Saat isi silinder dikompresi, busi menyalakan campuran udara-bahan bakar. Ada ledakan terkendali yang mendorong piston ke bawah. Ini disebut power stroke karena itu adalah gaya yang memutar poros engkol.

• Knalpot: Saat piston berada di bagian bawah langkahnya, katup buang di kepala silinder terbuka. Saat piston bergerak naik lagi (di bawah pengaruh siklus tenaga simultan yang terjadi di silinder lain), gas yang terbakar di dalam silinder didorong ke atas dan keluar dari mesin melalui katup buang. Saat piston mencapai puncak langkah ini, katup buang menutup dan siklus dimulai lagi.

• Pikirkan itu: Jika mesin Anda diam pada 700 RPM atau RPM, itu berarti poros engkol berputar penuh 700 kali per menit. Karena siklus kerja terjadi setiap putaran kedua, setiap silinder memiliki 350 ledakan di dalam silindernya setiap menit saat idle.

Bagaimana pelumasan mesin?

Oli merupakan cairan penting dalam pengoperasian mesin. Ada saluran kecil di komponen internal mesin, yang disebut saluran oli, tempat oli dipaksakan. Pompa oli menarik oli mesin dari wadah oli dan memaksanya untuk bersirkulasi melalui mesin, memastikan kelancaran pengoperasian komponen mesin logam yang padat. Proses ini tidak lebih dari sekedar melumasi komponen. Ini mencegah gesekan yang menyebabkan panas berlebih, mendinginkan bagian-bagian mesin internal, dan menciptakan segel yang rapat di antara bagian-bagian mesin, seperti antara dinding silinder dan piston.

Bagaimana campuran bahan bakar-udara terbentuk?

Udara tersedot ke dalam mesin karena kevakuman yang tercipta selama pengoperasian mesin. Saat udara memasuki mesin, injektor bahan bakar menyemprotkan bahan bakar yang bercampur dengan udara dengan perbandingan sekitar 14.7:1. Campuran ini tersedot ke dalam mesin selama setiap siklus asupan.

Ini menjelaskan cara kerja dasar mesin modern. Lusinan sensor, modul, dan sistem serta komponen lain bekerja selama proses ini, memungkinkan mesin bekerja. Sebagian besar mobil di jalan memiliki mesin yang bekerja dengan cara yang sama. Saat Anda mempertimbangkan presisi yang diperlukan untuk menjaga agar ratusan komponen mesin berjalan lancar, efisien, dan andal selama ribuan mil selama bertahun-tahun servis, Anda mulai menghargai kerja para insinyur dan mekanik untuk membawa Anda ke tempat yang Anda inginkan. pergi.