Mesin Reciprocating

Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna

Mesin reciprocating adalah mesin kalor yang dalam sistemnya menggunakan sistem piston silinder sehingga terjadi pergerakan bolak-balik piston secara horizontal/vertikal. Gerakan putaran mesin dihasilkalkan dengan menggunakan poros engkol. Untuk lebih jelasnya dapat dilihati gambar dibawah ini

Beberapa jenis mesin kalor reciprocating yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain: mesin otto, mesin diesel, dan mesin stirling. 

Gambar 1. Skema sederhana mesin piston (reciprocating)

Gambar 1 menunjukan bahwa piston dapat bergerak naik-turun, kemudian gerakan ini akan diubah menjadi putaran dengan mekanika poros engkol. Titik mati bawah (TMB) atau bottom dead center (BDC) adalah titik terdekat piston dengan poros engkol atau dengan kata lain pada titik ini volume ruang pada silinder menjadi maximum (V_max). Sebaliknya titik mati atas (TMA) atau top dead center (TDC) adalah posisi terjauh piston dari poros engkol, Pada keadaan ini volume silinder menjadi minimum (V_min).

Efisiensi termal adalah salah satu parameter utama sebuah mesin untuk menunjukkan seberapa baik kinerja dari sebuah mesin kalor. Efisiensi termal didefinisikan sebagai rasio antara kerja yang dihasilkan oleh mesin dengan kalor yang masuk ke dalam sistem. Efisiensi termal mesin kalor dapat dituliskan:

Selain efisiensi termal yang umum digunakan, pada mesin kalor jenis reciprocating juga dikenal istilah tekanan efektif rata rata (Mean Effective Pressure) atau MEP. Parameter ini merupakan perbandingan antara kerja yang dihasilkan dalam satu siklus dengan volume silinder saat bekerja dari TMA ke TMB. MEP dapat ditulis dengan: