Rancangan mesin diesel dan mesin bensin 4 tak atau 4 langkah sangatlah mirip. Keduanya membakar campuran udara dan bahan bakar di dalam silinder yang disambung piston. Ketika campuran tersebut mengembang, di dalam silinder, piston didesak ke arah mulut silinder dan memutar sebuah engkol (shaft) pada poros engkol (crankshaft) persis seperti orang mengayuh pedal sepedanya. Katup buangan terbuka dan gas-gas sisa pembakaran (gas buang) mulai dibuang melalui knalpot. Pada waktu bersamaan, poros engkol mendorog piston kembali memasuki silinder, membuang keluar gas-gas yang masih tersisa, begitulah seterusnya.
Ketika piston mencapai puncak silinder, katup buangan menutup dan katup masuk membuka. Ketika menarik piston turun, piston engkol menarik masuk bahan bakar dan udara ke dalam silinder. Proses inilah yang disebut induksi. Lalu katup masuk menutup dan piston didorong oleh engkol ke dalam silinder. Pemampatan ini menyebabkan campuran bahan bakar dan udara memanas. Dalam mesin bensin, bunga api dipercikan dari busi agar menyulut campuran panas tersebut dan mengawali putaran langkah baru.
Mesin Diesel
Mesin diesel ditemukan pada 1896 oleh seorang ahli permesinan Jerman bernama Rudolf Diesel (1858-1913). Mesin diesel dapat memampatkan campuran udaran dengan bahan bakar hingga hampir dua kali tekanan di silinder mesin bensin. Ini memungkinkan campuran campuran udara dan bahan bakar memanas sedemikian rupa sehingga dapat menyala tanpa perlu adanya bunga api dari busi. Minyak diesel umumnya lebih murah dibanding minyak bensin, selain itu mesin diesel juga dapat membakar bahan bakar secara lebih efisien dan irit.
Penyempurnaan
Kerja mesin bensin dan diesel dapat disempurnakan dengan cara meningkatkan efisiensi bahan bakar dan juga mengurangi emisi polusi. Dalam beberapa rancangan mesin terbaru, karburator telah diganti dengan injektor atau penyuntik bahan bakar elektronik melalui sistem EPI (electronic fuel injection) yang mengendalikan pemompaan bahan bakar ke dalam silinder selama langkah induksi. Unit mikroprosesor mengontrol jumlah bahan bakar yang diinjeksi dan juga perhitungan waktu injeksi yang tepat, sehingga pemakaian bahan bakar akan lebih efisien dan tidak banyak melepas polusi.
 |
| Bohlam dapat Hidup Karena Halogen |
FISIKA - Halogen adalah unsur yang membentuk golongan 17 dalam tabel periodik. Unsur-unsur tersebut adalah nonlogam yang sangat reaktif meliputi flour, klor, bromin, dan yodium. Molekul-molekul unsur ini memiliki dua atom yang digabungkan oleh satu ikatan kovalen. Flour (F2) adalah gas berwarna kuning pucat; klorin (Cl2) adalah gas kuning kehijau-hijauan; bromin (Br) adalah cairan berwarna merah tua; yodium (I2) adalah padatan berwarna hitam lembayung; dan Astatin (At) adalah padatan metalik radioaktif yang hanya dapat dibuat dalam reaktor nuklir.
Semua halogen bersifat racun dan dapat merusak kulit manusia. Reaktivitas unsur-unsur halogen berkurang sesuai urutan F>Cl>Br>I. Flour bereaksi hebat dengan banyak zat, sementara yodium cenderung bereaksi dengan sangat lambat.
Halogen bergabung dengan logam membentuk garam ionik yang disebut halida. Contohnya adalah garam dapur (NaCl). Kebanyakan halida dapat larut dalam air seperti NaCl yang terlarut dalam air laut. Halida dari hidrogen adalah asam, contohnya asam klorida (HCl). Halogen juga bereaksi dengan beberapa unsur nonlogam seperti karbon dan belerang.
Ekstraksi dan Pengunaan Halogen
Flour dibuat dengan mengelektrolisis campuran cairan hidrogen flourida dan kalium flourida yang berbentuk cair pada suhu 100 C. Flour digunakan sebagai bahan baku beberapa flourokarbon seperti plastik PTFE. Flour juga dimanfaatkan untuk memurnikan bahan bakar nuklir. Flour juga dapat mencegah kerusakan gigi jika dicampur sejumlah kecil natrium flourida ke dalam air minum atau pasta gigi.
Klorin dibuat melalui elektrolisis cairan garam dapur. Klorin digunakan sebagai pensteril air minum dan juga sebagai bahan baku pemutih pakaian, plasik, dan lantai. Bromin dibuat dengan meraksikan klorin dengan magnesium bromida dari air laut. Demikian pula klorin bereaksi dengan garam iodium dari rumput laut. Dua halogen ini digunakan untuk memproduksi film foto, obat-obatan, dan antiseptik. - Aloi
 |
| Gambar Kawat Gigi Berbahan Aloi |
Fisika - Aloi adalah logam paduan atau campuran suatu logam dengan logam lain dan beberapa nonlogam. Sifat-sifat aloi sering lebih unggul daripada sifat komponen-komponen pembentuknya. Kebanyakan aloi adalah campuran dua logam atau lebih. Beberapa di antaranya adalah campuran logam dengan sejumlah kecil unsur lain, misalnya karbon. Aloi mirip logam dalam banyak hal seperti mengilat, dapat menghantar listrik dan panas. Aloi biasanya dirancang dan cibuat dengan maksud untuk mempertahankan sifat-sifat baik dari logam dan enghilangkan sifat-sifat buruknya. Upaya ini dilakukan sejak pembuatan perunggu, sebagai logam campuran pertama, lebih dari 6.000 tahun yag lalu.
Perunggu adalah aloi dari tembaga dan timah. Seperti tembaga perunggu mudah dibentuk dan ditempa. Namun perunggu lebih keras dibandingkan tembaga atau timah yang murni. Maka, perunggu cocok dibentuk menjadi batu jirah, senjata, dan alat-alat lainnya. Perunggu juga dapat digunakan dalam pembuatan mesin-mesin peralatan berat.
Dewasa ini banyak aloi yang diproduksi untuk berbagai keperluan. Ada yang dirancang untuk dapat menahan suhu tinggi atau pengaruh bahan kimia yang kuat. Ada yang dibuat ringan tetapi kokoh. Aloi yang paling banyak dipakai manusia selama ini adalah baja.
Jenis-jenis baja
Baja adalah salah satu jenis aloi yang merupakan campuran dari besi dan karbon dan unsur-unsur lainnya. Lebih dari 90% dari seluruh baja yang diproduksi berbentuk baja karbon, baja karbon mengandung banyak karbon dan sedikit campuran mangan, silikon, dan tembaga. Baja karbon digunakan untuk pembuatan bermacam-macam benda seperti pegasm bodi mobilm dan balok konstruksi.
Baja aloi dan baja untuk peralatan mengandung lebih banyak unsur mangan, silikon, dan tembaga dibandingkan dengan baja karbon. Baja jenis ini juga dapat mengandung unsur-unsur logam lainnya seperti molibdenum, tungsten, dan vanadium. Baja aloi digunakan ditempat yang memerlukan peralatan yang tahan aus, seperti dalam transmisi truk dan peralatan mesin. Baja ccampuran jenis ini harganya lebih mahal daripada baja karbon karena harga bahan baku pembuatannya lebih tinggi.
Baja aloi rendah berkekuatan tinggi atau high strenght low alloy (HSLA) adalah kelas baru baja. Baja ini lebih kuat dibandingkan baja karbon biasa tetapi lebih ekonomis untuk diproduksi. Ini terjadi karena kurangnya isi kandungan unsur-unsur yang lebih mahal seperti vanadium. Baja HSLA digunakan untuk keperluan yang sama seperti baja karbon, karena baja HSLA lebih kokoh dibandingkan dengan baja karbon, pemakaiannya dapat menghemat penggunaan baja. Sebagai contoh, balok HSLA biasanya lebih ramping dan ringan dibanding balok normal dengan kekuatan setara.
Jenis baja nirkarat (stainless steel) mengandung unsur kromium dan nikel yang membuatnya mengkilap, tahan karat, dan tahan noda-noda lainnya. Baja nirkarat digunakan untuk membuat berbagai peralatan, mulai dari tempat cuci piring, sendok, pisau dapur, hingga peralatan-peralatan bedah dalam dunia kedokteran. Dalam dunia industri, baja nirkarat dibentuk menjadi pipa dan wadah yang aman untuk menampung bahan-bahan kimia yang bersifat korosif. Baja jenis ini juga dapat dibentuk menjadi bola gotri (bearing).
Kemajuan Aloi
Sejumlah logam campuran atau aloi telah dibuat sehingga mempunyai sifat-sifat yang amat khusus, diantaranya adalah superkonduktor dan shape-memory alloys (SMA). Logam aloi superkonduktor hampir tidak memiliki hambatan listrik jika didinginkan pada suhu amat rendah. Contohnya adalah aloi timah dan niobium. Shape-memoru alloys dapat mengingat bentuknya dan mampu kembali kebentuk semula. Ketika dingain, aaloi jenis ini diubah bentuknya. Namun, ketika dipanaskan aloi jenis ini kembali kepada bentuk semula. SMA berguna untuk rangka kacamata dan kawat, termasuk kawat gigi (behel) untuk erawat atau merapikan gigi. - Tembaga
 |
| Gambar Kabel Tembaga |
FISIKA - Di alam ini, tembaga dijumpai baik sebagai senyawa logam bebas maupun sebagai senyawa campuran dalam bijih dan mineral. Tembaga murni melebur pada suhu 1.083oC, sehingga bahan logam ini mudah dituangkan ke dalam cetakan. Tembaga juga sangat mudah dibentuk hanya dengan melalui proses penempaan yang singkat.sejak lama, tembaga telah dibentuk menjadi berbagai benda seperti uang logam, peralatan masak, hingga perhiasan.
Jika hendak dibuat sebagai alat kerja, tembaga murni terlalu lunak dan perlu disenyawakan dengan materi lain agar dapat menghasilkan logam campuran yang lebih kuat, keras, dan kokoh. Contoh hasil persenyawaan tembaga dengan logam lain adalah perunggu dan kuningan. Kuningan adalah campuran tembaga dengan timah, sedangkan perunggu perunggu mengandung unsur seng (Zn).
Sifat dan manfaat tembaga
Tembaga lazim digunakan dalam industri listrik karena sifatnya yang dapat menghantarkan listrik dengan baik. Tembaga dapat dicetak ulur menjadi kabel dengan garis tengah hingga 0,025 mm. Kabel tembaga digunakan dalam sambungan listrik dirumah-rumah tangga dan kabel-kabel dari berbagai peralatan listrik. Elektromagnet, generator, dan motor umumnya juga memuat kumparan tembaga.
Sifat tembaga dan kuningan yang lentur membuat keduanya cocok untuk dibentuk menjadi pipa bagi keperluan penyaluran air bersih. Tembaga bereaksi dengan unsur-unsur lain walupun tidak secepat besi. Tembaga berkarat pelan-pelan ketika terkena udara lembab. Dalam jangka waktu lama, patung dan atap tembaga yang semula berwarna coklat kemerah-merahan akan berubah menjadi berwarna hijau. Lapisan ini adalah tembaga karbonat yang terbentuk bila tembaga bereaksi dengan uap air dan karbon dioksida dari udara.
Proses pembuatan tembaga dimulai dari penambangan bijih tembaga atau makelit yang kemudian dihancurkan menjadi butiran kecil. Butiran tersebut kemudian digiling menjadi partikel yang lebih halus lagi. Campuran ini dipanaskan dalam tungku menjadi tembaga metalik kasar. Elektrolisis kemudian memurnikan tembaga hingga 99%’ tahap pengolahan selanjutnya terdiri dari peleburan dan pencetakan tembaga menjadi blok, papan, batangan, atau billet. Billet adalah blok-blok tembaga yang dibuat pipa dan tabung tembaga.
Patung perunggu ini diyakini merupakan patung logam tertua di dunia. Patung ini merupakan gambaran dari raja fir’aun Mesir Pepi I. Sang fir’aun dari zaman kerajaan tua ini memerintah antara 2289 s/d 2244 sebelum Masehi.
Langganan:
Postingan
(Atom)