Efisiensi Mesin Otto

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Mesin Otto merupakan salah satu jenis mesin reciprocating dengan pembakaran internal. Fluida kerjanya adalah udara tanpa mengalami perubahan fasa sehingga termasuk dalam mesin daya gas. Dalam analisis termodinamika, peritungan proses-proses dalam siklusnya sangatlah rumit. Oleh karena itu analisisnya dapat disederhanakan menjadi siklus otto ideal yang mengasumsikan penerimaan dan pembuangan kalor terjadi secara isokhorik serta kompresi dan ekspansi secara isentropik (adiabatik reversible). Penyerderhanaan ini dapat dilihat di gambar di bawah ini.

Gambar 1. Penyederhanaan siklus Otto dalam diagram P-v

Siklus Otto ideal ini terdiri dari empat proses, yaitu:

1. Proses dari titik 1 ke titik 2 yaitu proses kompresi secara isentropik. Proses ini menggambarkan bahwa udara dan bahan bakar ditekan di dalam piston

2. Proses dari titik 2 ke titik 3 yaitu proses penerimaan kalor secara isokhorik. Proses ini menggambarkan pembakaran bahan bakar udara di dalam piston.

3. Proses dari titik 3 ke titik 4 yaitu proses ekspansi secara isentropik. Proses ini menggambarkan hasil pembakaran langkah sebelumya menghasilkan kerja.

4. Proses dari titik 4 ke titik 1 yaitu proses pembuangan kalor secara isokhorik. Proses ini menggambarkan pembuangan gas hasil pembakaran.

Dalam mesin reciprocating dikenal istilah rasio kompresi r, yaitu perbandingan antara volume maximum dan volume minimum.

Setelah disederhanakan seperti ini, maka efisiensi lebih memungkinkan untuk dicari, yaitu:

x