Apa yang Dimaksud Pembakaran Sempurna? Berikut Penjelasannya

Proses pembakaran dikatakan sempurna bila campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar seluruhnya pada waktu dan keadaan yang dikehendaki. Selain itu, pembakaran sempurna terjadi bila seluruh iso-oktana (C8H18) dapat bereaksi seluruhnya menjadi CO2 dan H2O. Berikut ini adalah reaksi pembakaran sempurna:

C8H18 + 12,5O2 + 47N2 → 8CO2 + 9H2O + 47N2

2C8H18 + 25O2 + 94N2 → 16CO2 + 18H2O + 94N2 (Toyota Astra Motor, 1995:3-8)

Mekanisme pembakaran normal dalam motor bensin dapat dibagi menjadi empat fase seperti dijelaskan pada gambar dibawah.

Gambar. Grafik pembakaran campuran bahan bakar dan udara didalam silinder

Fase penyalaan

Periode ini merupakan fase awal busi memercikkan bunga api, dimana partikel-partikel bahan bakar telah dicampur dengan udara masuk ke ruang bakar. Fase ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:

1. Temperatur dari nyala api yang dikeluarkan oleh elektroda busi.

2. Sifat alami bahan bakar.

3. Temperatur dan tekanan didalam silinder.

4. Laju aliran campuran udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder.

5. Besarnya rasio udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam silinder

Fase perambatan api (pembakaran explosive)

Pada akhir langkah pertama, campuran akan terbakar di beberapa tempat di dalam silinder. Nyala api busi ini akan merambat dengan kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus.

Waktu yang dibutuhkan dalam fase perambatan api dipengaruhi oleh intensitas turbulensi campuran yang masuk kedalam ruang bakar.

Waktu pembakaran terjadi dengan lambat ketika campuran udara dan bahan bakar dalam silinder stagnan atau tidak terjadi turbulensi. Sebaliknya, waktu pembakaran semakin cepat saat turbulensi campuran udara dan bahan bakar semakin meningkat, biasanya seiring dengan peningkatan kecepatan mesin diikuti dengan meningkatnya turbulensi campuran udara dan bahanbakar di dalam ruang bakar. Durasi dari fase perambatan api selalu konstan terhadap sudut pergerakan poros engkol

Fase pembakaran puncak (tekanan pembakaran maksimum)

Akibat nyala api di dalam silinder, maka terjadi kenaikan tekanan akibat pembakaran tersebut. Tekanan pembakaran akan mencapai tingkat maksimum pada posisi tertentu dari piston. Untuk memperoleh tenaga yang tinggi dari hasil pembakaran, maka tekanan pembakaran diusahakan mencapai maksimum setelah piston berada 10° setelah TMA

Pada fase ini udara yang tersisa semakin sulit bereaksi dengan uap bahan bakar sehingga laju pembakaran menurun, kondisi ini disebut after burning

Pada saat yang sama, terjadi produksi panas akibat reaksi kimia proses pembakaran menghasilkan langkah kerja. Energi panas yang dilepaskan hilang melalui dinding silinder dan kepala piston, selanjutnya piston bergerak turun memperbesar volume ruang bakar mengakibatkan tekanan didalam silinder menurun dengan drastis

Fase akhir pembakaran

Fase ini merupakan fase akhir dari proses pembakaran dimana tekanan di dalam ruang bakar turun karena piston bergerak turun dan proses pembakaran berakhir

Namun pembakaran yang sempurna sulit terjadi, mengingat udara di sekitar kita tidak murni semuanya mengandung oksigen.