Memahami Cara Kerja Mesin 2 Tak: Teori Dasar dan Prosesnya

 

Mesin 2 tak adalah jenis mesin pembakaran dalam yang sering digunakan pada sepeda motor, mesin potong rumput, dan sejumlah aplikasi lainnya. 

Mesin ini mempunyai prinsip kerja yang berbeda dibandingkan dengan mesin 4 tak.

Artikel ini akan membahas teori dasar dan proses kerja mesin 2 tak untuk kalian adik-adik SMK otomotif.

Prinsip Dasar Mesin 2 Tak

Mesin 2 tak, juga dikenal sebagai mesin 2 langkah, dalam satu putaran poros engkol (crankshaft), siklus pembakaran lengkap yaitu terjadi. 

Ini berbeda dengan mesin 4 tak di mana siklus pembakaran lengkap membutuhkan dua putaran poros engkol

Dalam mesin 2 tak, siklus pembakaran mencakup empat langkah utama: hisap (intake), kompresi (compression), pembakaran (combustion), dan buang (exhaust). 

Berikut adalah penjelasan cara kerja pada setiap langkah tersebut: 

Komponen Mesin 2 tak

1. Piston

Piston adalah bagian yang bergerak naik-turun dalam silinder dan mengubah tekanan dari pembakaran menjadi gerakan mekanis. Piston pada mesin dua tak umumnya hanya memiliki dua ring piston. 

2. Blok Silinder

Blok silinder adalah inti dari mesin. Didalamnya terdapat silinder sebagai tempat piston bergerak naik-turun.

Pada dinding piston mesin 2 tak terdapat beberapa saluran untuk bilas, masuk dan buang.

3. Busi

Busi adalah komponen yang menghasilkan percikan bunga api listrik untuk melakukan pembakaran campuran udara-bahan bakar.

4. Kepala silinder

Kepala silinder ini membentuk ruang bakar bersama piston dan juga blok silinder. Pada mesin 2 tak tidak ada mekanisme katup didalam kepala silinder. Hanya ada sirip pendinginan atau jalur pendinginan air dan juga drat busi

5. Poros Engkol

Poros engkol mengubah gerakan naik-turun piston menjadi gerakan putar yang digunakan untuk menggerakkan roda kendaraan. Gerakan piston tadi akan diteruskan melalui batang piston atau connecting rod

6. Sistem bahan bakar dan sistem pemasukan

Sistem pemasukan ini akan bekerja kompak dengan sistem bahan bakar dan akan mencampur udara dan bahan bakar yang tepat

Umumnya sistem bahan bakar yang digunakan masih menggunakan karburator.

7. Saluran buang

Saluran ini berupa exhaust manifold atau knalpot yang berfungsi membuang gas sisa pembakaran.

Cara Kerja Mesin 2 Tak

Seperti yang sudah disinggung diatas, siklusnya tetap memerlukan hisap, kompresi, usaha dan buang. Tetapi hanya memerlukan 2 kali langkah piston bolak-balik dalam satu putaran poros engkol

Ketika mempelajarnya, kita mesti memperhatikan apa yang terjadi diatas piston dan dibawah piston.

1. Langkah hisap dan kompresi kedua

Di bawah piston.

Sewaktu piston bergerak ke atas didalam ruang engkol terjadi kevakuman. Dan sewaktu piston mulai membuka saluran masuk, maka campuran bahan bakar dan udara dari karburator terhisap masuk ke dalam ruang engkol.

Diatas piston

Lubang transfer dan lubang buang tertutup  oleh piston. Dan selanjutnya campuran udara dan bahan bakar akan dikompresikan didalam ruang bakar.

2. Langkah usaha dan kompresi pertama

Ketika piston mencapai titik mati atas, campuran tadi dinyalakan oleh busi. Gas yang terbakar mendorong piston memutar poros engkol melalui connecting rod.

Ketika piston bergerak kebawah, piston menutup lubang pemasukan dan ketika lebih kebawah lagi, piston mengkompresi campuran di dalam ruang engkol.

3. Langkah pembuangan dan kompresi pertama.

Sewaktu piston bergerak kebawah karena usaha, piston membuka lubang buang untuk mengalirkan sisa gas sisa keluar silinder. 

 Disisi lain campuran didalam ruang engkol dikompresi ke ruang transfer.

4. Langkah buang dan langkah pembilasan.

Ketika piston membuka lubang transfer. Campuran yang dikompresikan di ruang engkol mengalir ke lubang transfer dan masuk ke ruang bakar.

Segera campuran bahan bakar dan udara mendorong sisa gas buang keluar silinder. Dan dalam waktu bersamaan ruang bakar diisi dengan campuran gas baru.

Keuntungan dan Kerugian Mesin 2 Tak

Kita mulai dari keuntungan terlebih dahulu.

• Putaran mesin 2 tak lebih halus. Karena proses pembakaran terjadi di setiap putaran poros engkol
  
• Komponen lebih sedikit karena tidak ada mekanisme katup. Perawatan mesin jadi lebih mudah
  
• Momen puntir untuk melanjutkan putaran lebih kecil, sehingga gerakannya lebih halus.
  
• Dibandingkan dengan mesin 4 tak dengan kapasitas sama, mesin 2 tak menghasilkan tenaga yang lebih besar.

Tetapi mesin 2 tak juga memiliki beberapa kerugian yaitu

• Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga ada kerugian
  
• Pada dinding silinder terdapat lubang-lubang sehingga timbul gesekan yang lebih besar. Ring piston lebih cepat aus
  
• Diding silinder lebih panas karena lubang buang ada dibagian silinder
  
• Putaran rendah sulit diperoleh
  
• Konsumsi pelumas lebih banyak

Perbedaan dengan Mesin 4 Tak

Ada beberapa perbedaan antara mesin 4 tak dan 2 tak

1. Perbedaan prinsip kerja

Untuk menghasilkan satu kali usaha, mesin 2 tak hanya memerlukan dua kali langkah piston bolak-balik atau hanya memerlukan satu kali putaran poros engkol. 

Dan pada mesin 4 tak memerlukan empat kali langkah piston bolak-balik atau dua kali putaran poros engkol untuk menghasilkan 1 usaha.

2. Perbedaan tenaga mesin yang dihasilkan

Jika kedua mesin memiliki kapasitas yang sama, maka mesin 2 tak akan menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan dengan mesin 4 tak. Tenaga yang dihasilkan hampir 2 kali lebih besar.

3. Perbedaan konstruksi mesin

Dari segi konstruksi mesin, mesin 2 tak memiliki kepala silinder yang lebih sederhana. Tetapi kebalikannya, mesin 2 tak memiliki konstruksi blok silinder yang lebih rumit.

4. Perbedaan sistem pelumasan

Pada mesin 2 tak sistem pelumasan yang digunakan adalah pelumasan campur. Jadi oli pelumas dicampur dengan bahan bakar didalam ruang engkol dan pelumas atau oli akan ikut terbakar. 

Pada mesin 4 tak pelumas tidak akan ikut terbakar. Pelumas akan ditampung dalam bak engkol dan disirkulasikan didalam mesin dan komponen yang membutuhkan. 

5. Perbedaan emisi yang dihasilkan

Mesin 2 tak menghasilkan emisi yang cukup buruk. Dan alasan emisi ini yang menyebabkan mesin 2 tak tidak digunakan lagi pada kendaraan baru.

6. Perbedaan konsumsi bahan bakar

Seperti yang sudah dijelaskan pada poin kedua, bahwa tenaga mesin 2 tak lebih besar dan tentu saja kebutuhan bahan bakar lebih besar juga. Dengan kata lain mesin 2 tak lebih boros dibandingkan dengan mesin 4 tak (dengan kapasitas yang sama).

Tips Perawatan Mesin 2 Tak

Berikut ini adalah tips perawatan terhadap mesin 2 tak untuk menjaga kinerja mesinnya

1. Mencampur bahan bakar dan pelumas yang tepat

2. Memilih pelumas mesin yang berkualitas.

3. Melakukan perawatan karburator

4. Berishkan filter udara atau ganti jika perlu

5. Periksa busi atau ganti secara rutin

6. Sesekali perlu membersihkan ruang bakar dan saluran secara total

7. Jika menggunakan pendinginan air, pastikan diganti secara rutin sesuai jadwal dan hati-hati terhadap kebocoran

Kesimpulan

Mengerti cara kerja mesin 2-tak adalah langkah awal yang penting dalam karir otomotif. Artikel ini telah memberikan pemahaman dasar tentang prinsip kerja mesin 2-tak, komponen utama, siklus kerja, dan penggunaannya dalam dunia otomotif. 

Semoga artikel ini bermanfaat dalam pendidikan otomotif siswa SMK dan menjadi dasar bagi pemahaman mereka tentang mesin 2-tak.