Putaran empat-tak

Putaran empat-tak atau motor bakar empat langkah (bahasa Inggris: four-stroke engine) adalah mesin pembakaran dalam, yang dalam satu kali siklus pembakaran akan mengalami empat langkah torak. Sekarang ini, mesin pembakaran dalam pada mobil, sepeda motor, truk, pesawat terbang, kapal, alat berat dan sebagainya, umumnya menggunakan siklus empat langkah. Empat langkah tersebut meliputi langkah isap (pemasukan), pampat, tenaga dan langkah buang. Yang secara keseluruhan memerlukan dua putaran poros engkol (crankshaft) per satu siklus pada mesin bensin atau mesin diesel.

Siklus empat langkah pada mesin bensin. Gas masuk berwarna biru dan gas buang berwarna coklat. Dinding silinder berupa tabung pelapis tipis yang dikelilingi air pendingin.

Prinsip Kerja

Istilah-istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif yang harus diketahui untuk bisa memahami prinsip kerja mesin ini:

• TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre): Posisi torak berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau torak berada pada titik paling jauh dari poros engkol.
• TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre): Posisi torak berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau torak berada pada titik paling dekat dengan poros engkol.

Langkah ke 1

Torak bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistem pemasukan.

Langkah ke 2

Torak bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum torak sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi (pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar).

Langkah ke 3

Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan torak terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga.

Langkah ke 4

Torak bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan ke lubang pembuangan.

Rancangan

Nisbah Kompresi

Nisbah kompresi adalah perbandingan antara volume langkah torak dengan volume ruang bakar saat torak pada posisi TMA.

SOHC dan DOHC

• Single Over Head Camshaft: Mesin dengan satu unit noken as di atas silinder.
• Dual Over Head Camshaft: Mesin dengan dua unit noken as di atas silinder.

Long Stroke dan Short Stroke

• Mesin disebut berkarakter “long stroke” atau "over stroke" apabila langkah torak lebih panjang dari diameter torak.
• Mesin disebut berkarakter “short stroke” atau "over bore" apabila langkah torak lebih pendek dari diameter torak.

Lihat Pula

• Mesin dua tak

Pranala luar

• Animated Engines: Four Stroke Engine Diarsipkan 2007-04-08 di Wayback Machine.