APLIKASI ILMU FISIKA DALAM MEMPELAJARI SEPEDA MOTOR

Mempelajarisepeda motor jugamemerlukanperhitunganfisikabeberapaukurandiapakidibidangini. Perhitunganfisikadiperlukanuntukmengetahuikapasitasmesin, volume silinder, perbandingankompresi, kecepatan piston, torsi, tenaga, korelasiantaramesindankecepataan motor padatiapposisigigidangayadorongrodabelakangdarisepeda motor, dll.

A.     KapasitasMesin

Kapasitasmesinditunjukanoleh volume yang terbentukpadasaat piston bergerakkeatasdari TMA ke TMB, disebutjugasebagai volume langkah.Volume langkahdihitungdalamsatuan CC (cm³).RumusUntukmenghitungnyaadalah :

B.      Volume Silinder

Volume Silinderadalahjumlah total daripertambahanantara volume langkahdengan Volume ruangbakar.

Rumusnya :

Vs = Vl + Vc

Keterangan:

Vs  =Volume silinder (cc)

Vl   = Volume langkah (cc)

Vc  = Volume ruangbakar (cc)

C.      PerbandinganKompresi

PerbandinganKompresiadalahperbandingan volume silinderdengan volume kompresinya.Perbandingankompresiberkaitandengan volume langkah.

Biladinyatakandalamrumusmaka :

Dimana :

E = PerbandinganKompresi (cc)

Vs = Volume silinder (cc)

Vc = Volume Ruangbakar (cc)    

Catatan : Makin tinggiperbandinganKompresi, Makamakintinggitekanandan temperature akhirKompresi

D.     Kecepatan Piston

Sewaktumesinberputar, Kecepatan Piston di TMA dan TMB adalahNoldanpadatengahlebihcepat, olehkarenannyakecepatan piston diambil rata-rata

Denganrumussebagaiberikut :

Keterangan :

V = kecepatan piston rata-rata

L  =Langkah (m)

N = PutaranMesin (rpm)

                Dari TMB, piston akanbergerakkembalikeataskarenaputaranporosengkol, dengandemikianpada 2X gerakan piston, akanmenghasilkan 1putaran porosengkolmembuat N putaran, maka piston bergerak 2LN. karenadinyatakandalamdetikmakadibagi 60.

E.      Torsi

Gaya tekanputarpadabagian yang berputardisebut TORSI, sepeda motor digerakanoleh Torsi dari Crankshaft.

Torsi = gaya X jarax

Makin banyakjumlahgigipadarodagigi, makamakinbesar torsi yang terjadi.Sehinggakecepatandireduksimenjadiseparuhnya.

Torsi maksimumadalahBesarnya  torsimaksimumsetiapsepeda motor berbeda-beda,. Ketikasepeda motor bekerjadengan torsi maximum, gayagerakrodabelakangjuga maximum. Semaikbesartorsinya, semakinbesar pula tenagasepeda motor tersebut.Besarnya torsi biasanyadicantumkandalam data spesifikasiteknik, bukupedomanservisataudalambrosurpemasaransuatuproduk motor.

F.       Tenaga (HorsePower)

Kerja rata-rata diukurberdasarkantenagaakhir (torsi dari crankshaft menggerakansepeda motor, tapiinihanyauntukmenggerakansepeda motor dankecepatan yang menggerakansepeda motor tidakdiperhitungkan.Tenagaadalahkecepatan yang menimbulkankerja).

·         SatuanTenaga

PS (Prerdstrarke in jerman) 1PS – 75 Kg m/sec  adalahtenagauntukmenggerakanobyekseberat 75Kg sejauh 1m dalam 1 second (makinbesartenagamakinbesarkerjapersatuanwaktu).

·         PerhitunganTenaga Crankshaft

Untukmenghitungberapa kali penaengkolberputarbergerakolehgayaspesiikpersatuanwaktu (detik).

Kerja (Q) = Gaya (F) x Jarak (r).

Torsi (T) = Gaya (F) x Jarak (r).

Gaya (F) = Torsi (T) x Jarak (r).

Jarak (r) yang ditempuholehperputaran crank pin permenit = 2π.rN

 

 

·        HubunganantaraputaranmesindanHorsePower (tenaga) Tenagamesinberubahubahtergantung Torsi danKecepatanputaranMesin. MesinDenganPutarantinggi, biasanyatenaga yang dihasilkanjugabesartapijikaputaranterlalutunggitenaga yang dihasilkanakanmenurun.

Jikapadaputarantertentutenagamaksimumdihasilkan, makahalitudisebut  “MAKSIMUM POWER”.

Keterangan	Sl (satuan)
Isi ataukapasitasMesin	1 L (1,000 cm³)
Tekanan	1 kPa (0,01 Kg/cm²)
Tenaga	1kW (1.360 PS)
	1 Nm (0,1 Kg.m)