Bagaimana Mesin Dua Tak Bekerja? Sebuah Penjelasan Sederhana
Mesin dua tak, yang dikenal dengan desainnya yang sederhana dan output bertenaga tinggi, telah menjadi pilihan populer untuk berbagai aplikasi seperti sepeda motor, gergaji mesin, dan bahkan beberapa mobil. Tidak seperti mesin empat tak yang lebih kompleks, mesin dua tak menyelesaikan siklus pembakaran hanya dalam dua langkah piston, menjadikannya pilihan yang efisien dan bertenaga.
Prinsip Kerja Mesin Dua Tak
Pada intinya, mesin dua tak beroperasi berdasarkan prinsip menggunakan ruang engkol mesin tidak hanya untuk menampung poros engkol tetapi juga untuk memampatkan campuran bahan bakar-udara sebelum pembakaran. Proses ini dimulai dengan langkah pertama, yaitu langkah hisap dan kompresi. Saat piston bergerak ke atas dari titik mati bawah (TMB), ia menciptakan ruang vakum di ruang engkol. Ruang vakum ini menarik campuran bahan bakar-udara yang telah dikabutkan sebelumnya dari karburator atau sistem injeksi bahan bakar melalui port masuk, yang terletak di dinding silinder.
Bersamaan dengan itu, sisi atas piston memampatkan campuran bahan bakar-udara yang telah ditarik ke dalam silinder selama siklus sebelumnya. Saat piston mencapai titik mati atas (TMA), busi memicu campuran bahan bakar-udara yang terkompresi, memulai langkah kedua: langkah tenaga dan pembuangan.
Langkah Tenaga dan Pembuangan
Pembakaran cepat dari campuran bahan bakar-udara menghasilkan ekspansi gas yang cepat, memaksa piston kembali ke bawah silinder. Gerakan ke bawah ini memutar poros engkol, menghasilkan tenaga yang menggerakkan perangkat. Saat piston bergerak ke bawah, ia juga membuka port pembuangan yang terletak di dinding silinder.
Pembukaan port pembuangan memungkinkan gas buang yang terbakar keluar dari silinder, didorong oleh tekanan dari piston yang bergerak ke bawah. Bersamaan dengan itu, gerakan ke bawah piston juga memampatkan campuran bahan bakar-udara segar yang telah ditarik ke dalam ruang engkol selama langkah sebelumnya.
Peran Port dan Katup
Penting untuk dicatat bahwa mesin dua tak tidak menggunakan katup seperti mesin empat tak. Sebaliknya, mereka mengandalkan posisi piston di dalam silinder untuk membuka dan menutup port masuk, pembuangan, dan transfer. Saat piston bergerak naik dan turun silinder, ia secara strategis menutupi dan membuka port-port ini pada waktu yang tepat untuk memastikan aliran campuran bahan bakar-udara dan gas buang yang benar.
Misalnya, saat piston mendekati TMB, ia membuka port transfer, yang memungkinkan campuran bahan bakar-udara terkompresi dari ruang engkol mengalir ke ruang bakar. Proses transfer ini sangat penting untuk membersihkan silinder dari gas buang yang tersisa dan mengisi silinder dengan campuran bahan bakar-udara segar untuk siklus berikutnya.
Keuntungan dan Kerugian Mesin Dua Tak
Desain sederhana mesin dua tak menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan mesin empat tak. Pertama, karena menyelesaikan siklus tenaga hanya dalam dua langkah, mesin dua tak menghasilkan output tenaga yang lebih tinggi untuk ukuran dan berat tertentu dibandingkan dengan mesin empat tak. Kedua, tidak adanya komponen katup yang kompleks membuat mesin dua tak lebih ringan, lebih ringkas, dan lebih mudah dirawat. Terakhir, mesin dua tak dapat beroperasi pada berbagai orientasi, menjadikannya cocok untuk aplikasi seperti gergaji mesin dan pemangkas rumput.
Namun, mesin dua tak juga memiliki kekurangan. Desainnya yang sederhana berarti mereka cenderung kurang hemat bahan bakar daripada mesin empat tak karena beberapa campuran bahan bakar-udara yang tidak terbakar keluar melalui port pembuangan selama siklus pembuangan. Selain itu, pelumasan mesin dua tak biasanya dicapai dengan mencampur oli dengan bahan bakar, yang dapat menyebabkan peningkatan emisi dan busi kotor.
Sebagai kesimpulan, mesin dua tak menawarkan pendekatan yang sederhana namun efektif untuk menghasilkan tenaga. Desain dua langkahnya, yang ditandai dengan penggunaan ruang engkol untuk kompresi campuran bahan bakar-udara dan port yang dikontrol piston untuk aliran gas, memungkinkannya menghasilkan output tenaga yang mengesankan untuk ukurannya. Meskipun memiliki kelemahan seperti peningkatan emisi dan efisiensi bahan bakar yang lebih rendah, mesin dua tak tetap menjadi pilihan populer untuk aplikasi di mana kesederhanaan, bobot, dan rasio tenaga terhadap berat diutamakan.