Pengantar Mesin Diesel

Karakteristik mesin diesel adalah sebagai berikut

Mesin diesel :

þ  Efisiensi panasnya tinggi

þ   Bahan bakarnya hemat

þ  Kecepatannya Iebih rendah dibanding mesin bensin - Getarannya besar dan agak berisik

þ  Harganya lebih mahal

þ  Umumnya mesin diesel digunakan untuk kendaraan jarak jauh (kendaraan niaga, truk dan sebagainya)

Ciri-ciri khusus motor Diesel

1.            motor menghisap dan hanya memadatkan udara saja

2.            bahan bakarnya disemprotkan dalam keadaaan yang sangnat halus kedalam ruangan pembakaran.

3.            tidak diperlukan adanya alat penyala atau busi untuk memulai pembakarannya.

MESIN DIESEL

Pada mesin diesel, udara di dalam silinder dikom­presikan hingga menjadi panas. Bahan bakar diesel yang berbentuk kabut kemudian disemprotkan ke dalam sitinder-silinder.

Pada mesin bensin, bahan bakar diatomisasikan, dicampur dengan udara, dikompresikan dan kemu­diaa dibakar dengan loncatan bunga .dpi listrik. Pada mesin diesel, bahan bakar dibakar Oleh panas udara yang telah dikompresikan di dalam silinder. Untuk memenuhi kebutuhan pembakaran ter­sebut maka temperatur udara yang dikompresikan di dalam ruang bakar harus mencapai-500°C (932°F) atau lebih.

Oleh karena itu, mesin diesel perbandingan kom­presinya dibuat (15:1 - 22:1) lebih tinggi dari pada mesin bensin (6:1 - 12:1) dan juga mesin diesel di­buat dengan konstruksi yang jauh tebih kuat dari pada mesin bensin.

Dibandingkan dengan mesin bensin pada mesin diesel, mempunyai keuntungan dan kerugian se­bagai berikut

KERUGIAN

a. Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali mesin bensin. Hal ini berarti bahwa dan getaran mesin diesel lebih besar.

b. Tekanan pembakarannya yang lebih tinggi, maka mesin diesel harus dibuat dari bahan yang tahan tekanan tinggi dan harus mempunyai struktur yang sangat kuat. Hal ini berarti bahwa untuk daya kuda yang sama, mesin diesel jauh lebih berat dari pada mesin bensin dan biaya pembuatannya-pun menjadi lebih mahal.

c. Mesin diesel memerlukan sistem injeksi bahan bakar yang presisi. Dan ini berarti bahwa harganya lebih mahal dan memerlukan pemeliharaan yanng lebih cermat dibanding dengan bensin.

d. Mesin diesel mempunyai perbandingan kompresi yang lebih tinggi dan membutuhkan gaya yang lebih besar untuk memutarnya. Oleh karena itu mesin diesel memerlukan alat pemutar seperti motor stater dan baterai yang berkapasitas lebih besar.

KEUNTUNGAN

a. Mesin diesel mempunyai efisiensi panas yang Iebih. besar. Hal ini berarti bahwa penggunaan bahan bakarnya Iebih ekonomis dari pada mesin bensin.

b. Mesin diesel lebih tahan lama dan tidak me­merlukan electric igniter. Hal inl berarti bahwa kemungkinan kesulitan lebih kecil dari pada mesin bensin.

c. Momen pada mesin diesel tidak berubah pada jenjang tingkat kecepatan yang luas. Hal ini ber­arti bahwa mesin diesel lebih fleksibel dan Iebih mudah dioperasikan dari pada mesin bensin (Hal inilah sepabnya mesin diesel digunakan pada kendaraan-kendaraan yang besar).

PRINSIP KERJA MOTOR DIESEL 4 LANGKAH.

LANGKAH HISAP

Pada Iangkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder. Piston membentuk kevakuman di dalam silinder seperti pada mesin bensin, piston bergerak ke bawah dari titik mati atas ke titik mati bawah. Terjadinya vakum ini menyebabkan katup hisap terbuka dan memungkinkan udara segar masuk ke dalam silinder. Katup buang tertutup selama Iang­kah hisap.

LANGKAH KOMPRESI

Pada Iangkah kompresi, piston bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Pada sini ke­dua katup tertutup. Udara yang dihisap selama Iangkah hisap ditekan sampai tekanannya naik se-. Mar 30 kg/cm² (427 psi, 2,942 kpa) dengan tem­peratur sekitar 500-800°C (932-1472°F).

LANGKAH PEMBAKARAN/ usaha.

Pada langkah ini kedua katup masih dalam keadaan tertutup.

Udara yang terdapat di dalam silinder didorong ke ruang bakar pendahuluan (precombustion cham­ber) yang terdapat pada bagian atas masing-­masing ruang bakar. Pada akhir Iangkah pemba­karan, ignition nozzle terbuka dan menyemprotkan kabut bahan bakar ke dalam ruang bakar pendahu­luan dan campuran udara bahan bakar selanjut­nya terbakar oleh panas yang dibangkitkan oleh tekanan. Panas dan tekanan keduanya ik secara mendadak dan bahan bakar yang tersisa pada ruang bakar pendahuluan ditekan ke ruang bakar utama di alas piston.

Kejadian ini menyebabkan bahan bakar terurai menjadi partikel-partikel kecil dan bercampur dengan udara pada ruang bakar utama (main combustion) dan terbakar dengan cepat. Energi pembakaran mengekspansikarn gas dengan sangat cepat dan piston terdorong ke bawah. Gaya yang mendorong piston ke bawah diteruskan ke batang piston den poros engkol, dan dirubah menjadi gerak putar untuk memberi tenaga pada mesin.

LANGKAH BUANG

Pada saat piston menuju titik mati bawah, katup buang terbuka dan gas pembakaran dikeluarkan melaui katup buang pada saat piston bergerak ke atas lagi. Gas akan terbuang habis pada saat piston ­mencapai titik mati atas, dan setelah itu proses dimulai lagi dengan Iangkah hisap. Selama mesin menyelesaikan empat Iangkah (hisap, kompresi, pembakaran dan buang), poros engkol berputar dua kali dan menghasilkan satu tenaga. Ini disebut dengan siklus diesel.

PRINSIP KERJA MOTOR DIESEL 2 LANGKAH.

Langkah Usaha

Pada kedudukan penghisap dekat dengan TMA miyak bahan bakar menyemprot dalam keadaan mengabut kedalam ruang pembakaran yang berisi udara mampat yang telah menjadi panas, sehingga bahan bakar yang berada dalam keadaan yang sangat halus itu menjadi panas dan bersuhu tinggi yang memungkinkan terjadinya penyalaan dengan sendirinya dan terbakar.

Dengan pembakaran itu mengakibatkan gas-gas pembakaran melakukan ekspansi dan penghisap melakukan usaha yang diteruskan kepada poros engkol, sehingga diperoleh tenaga. Langkah usaha ini berakhir setelah bagian atas penghisap mencapai bagian atas dari pintu pembuangan dan mulailah pengeluaran dari gass-gas bekas, berikutnya bagian atas penghisap akan mencapai bagian ata dari pintu bilass dan mulailah proses pembilasan.

Langkah kompresi

Dari kedudukan penghisap di TMB sampai bergerak naik masih terjadi proses pembilasan dan pengisian silinder. Hal ini berakhir setelah pintu bilas tertutup penghisap yang bergerak keatas, setelah pintu pembuangan juga tertutup maka mulailah kompresi dan dengan ini tekanan serta suhu udara pembakar meningkat lebih tinngi yang akhirnya mancapai tekanan 32 kg/cm² dan 580⁰ C.

Kemudian bahan bakar disemprotkan lagi dalam udara yang berada dalam silinder dalam keadaan mengabut, ssehingga mulailah proses pembakaran dan mengakibatkan tekanan dalam silinder naik menjadi 40 kg/cm²  sampai 45 kg/cm², selanjutnya terjadilah langkah usaha dan seterusnya.

MOTOR DIESEL DENGAN PENGABUTAN UDARA

Motor diesel ini sudah jarang dipergunakan karena memerlukan peralatan yang lebih banyak dan menjadi lebih rumit. Karena untuk bekerjanya  motor ini diperlukan udara bertekanan kira-kira 64 kg/cm². Untuk membawa bahan bakar kedalam silinder sekaligus mengubahnya menjadi partikel-partikel yang sangat halus. Untuk mendapatkan udara bertekanan tinggi seperti diatas diperlukan kompresor.

Adapun kerugian-kerugian motor diesel dengan pengabutan udara ini adalah

þ  tenaga untuk menggerakkan kompresor mencapai 5% dari tenaga motor

þ  apabila kompresor mengalami kerusakan, motor tidak dapat bekerja

þ  konstruksi kompresor beserta perlengkapannya sangat rumit.

MOTOR DIESEL DENGAN PENGABUTAN TEKAN

Pada motor ini terdapat alat-alat yang bertugas memasukkan bahan bakar dan mengubahnya kedalam bentuk partikel-partikel yang sangat halus, berupa pompa bahan bakar dan pengabut.

Pengabutan terjadi pada waktu pompa bahan bakar menaiikan minyak bahan bakar dengan tekanan 300 kg/cm²  melalui lubang-lubang yang sangat halus. Untuk menjaga agar lubang-lubang pengabut yang sangat halus atau sempit tidak tersumbat, maka minyak sebelum dipompakan harus terlebih dahulu melalui proses penyaringan yang sangat teliti.