Prinsip Kerja Mesin Diesel

Prinsip Kerja Mesin Diesel

 

Pada dasarnya prinsip kerja mesin diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses pembakaran dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pada mesin diesel, terdapat ruangan yang dirancang khusus agar di ruangan itu dapat terjadi peningkatan suhu hingga mencapai titik nyala yang sanggup membakar bahan bakar. Ruangan ini “dimampatkan” sehingga memiliki tekanan dan suhu yang cukup tinggi.

Cara kerja mesin diesel secara sederhana adalah sebagai berikut; Pada motor diesel yang diisap oleh torak (piston) dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara melalui katup masuk, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai Titik Mati Atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya  dan menghasilkan ledakan yang mendorong piston dan kemudian akan menggerakkan poros-poros roda pada kendaraan ataupun mesin lainnya. Kekuatan untuk mendorong piston ini, sederhananya kita sebut dengan “tenaga”. Kejadian ini berulang-ulang dan tenaga yang muncul itu dimanfaatkan untuk menggerakkan mobil, generator listrik, dan sebagainya. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC.

Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain.

Secara singkat Proses kerja motor diesel 4 tak adalah sebagai berikut:

 

a) Langkah isap, yaitu waktu torak (piston) bergerak dari Titik Mati Atas (TMA)  ke Titik Mati Bawah (TMB). Udara diisap melalui katup isap sedangkan katup buang tertutup.

b) Langkah kompresi, yaitu ketika torak bergerak dari TMB ke TMA dengan memampatkan udara yang diisap, karena kedua katup isap dan katup buang tertutup, sehingga tekanan dan suhu udara dalam silinder tersebut akan naik.

c) Langkah usaha, ketika  katup isap dan katup buang masih tertutup, partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut bercampur dengan udara bertekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah ini torak mulai bergerak dari TMA ke TMB karena pembakaran berlangsung bertahap,

d) Langkah buang, ketika torak bergerak terus dari TMA ke TMB dengan katup isap tertutup dan katup buang terbuka, sehingga gas bekas pembakaran terdorong keluar.

Berdasarkan care kerja mesin diesel, ia dapat dibagi menjadi dua kelas, yaitu: dua-tak dan empat-tak. Mesin Diesel bekerja dengan memanfaatkan udara kompresi yang suhunya akan meningkat, mesin diesel menggunakannya untuk proses pembakaran. Proses pembakaran itu dimulai ketika udara disedot ke dalam ruang pembakaran mesin (tabung/silinder) dan ditekan oleh piston yang saling merapat, dan kekuatannya jauh lebih besar dan tinggi dari kompresi mesin bensin.

Piston yang bergerak di dalam mesin pembakaran akan memulai menjalankan kendaraan ketika posisinya sudah mendekati Titik Mati Atas atau Before Top Dead Center. Saat proses itu, bahan bakar akan di injeksikan ke  ruangan bakar bertekanan tinggi melewati saluran yang disebut noozle, dan kemudian akan bercampur bersama udara bersuhu dan bertekan tinggi didalamnya. Hasil dari pencampuran tersebut akan memicu terjadinya ledakan dan membakar ruangan itu dengan sangat cepat.

Setelah itu, ledakan yang terjadi secara tertutup ini menimbulkan gas dalam ruang pembakaran menjadi mengembang dan mendorong piston ke bawah secara cepat, kemudian hal itulah yang menghasilkan tenaga linear. Tenaga linier ini di salurkan oleh batang penghubung. Batang penghubung akan menyalurkan gerakan ini menuju crankshaft, dan dari crankshaft itu tenaga linear bisa diubah menjadi tenaga putar atau menggerakkan turbin. Nah, gerakan inilah yang bisa dimanfaatkan oleh kendaraan untuk berjalan atau untuk keperluan lainnya.  Bahan bakar di suntikan ketika piston berada di posisi dekat dengan Titik Mati Atas dikarenakan agar supaya menghindari detonasi. Apa itu detonasi? Detonasi adalah Proses pembakaran dalam mesin yang salah atau kurang tepat waktu, dimana api tiba-tiba membesar sehingga pembakaran menjadi tidak sempurna.

Adapun penyemprotan bahan bakar secara langsung ke ruang pembakaran yang terjadi diatas piston disebut direct injection atau injeksi langsung. Sedangkan penyemprotan kedalam ruangan khusus yang berhubungan secara langsung dengan ruang pembakar utama yang terdapat pisto,  disebut injeksi tidak langsung atau indirect injection.

Sementara itu dalam meningkatkan performa mesin diesel, umumnya para ahli akan menambahkan komponen-komponen berikut:

• Turbocharger atau disebut juga supercharger, yaitu komponen untuk memperbanyak volume udara yang dapat masuk ke dalam ruang pembakaran. Udara biasanya akan lebih banyak masuk dibantu oleh turbocharger ini, akibat udara yang di dorongnya.
• Intercooler adalah komponen untuk mendinginkan udara. Udara sebelum masuk ke dalam ruangan pembakar sebaiknya di dinginkan terlebih dahulu agar volumenya tidak mengembang begitu masuk. Ketika di dinginkan terlebih dahulu, maka udara yang masuk ke dalam akan lebih banyak.

Mengapa sering didengar istilah semakin lama semakin baik? Atau semakin panas semakin baik pada mesin atau kendaraan diesel? Ternyata hal ini beralasan kuat, karena Mesin diesel akan bekerja lebih baik  ketika mesinnya panas. Mesin diesel bahkan sulit untuk menyala dalam kondisi yang dingin. Pada cuaca dingin, bahan bakar pada mesin diesel akan mengental dan meningkatkan viscositas. Viscositas membuat  gel. Karena gel tersebutlah kerja mesin akan terpengaruh mulai dari tanki sampai noozle sehingga menghidupkan diesel ketika cuaca dingin sangatlah sulit. Untuk mengatasi hal tersebut, biasanya akan dipasang alat pemanas penyaring dan pemanas jalan bahan bakar elektronik.

 

Apa kelebihan lain dari Mesin Diesel selain jarak yang ditempuhnya lebih panjang dan kapasitas mesinnya lebih besar? Hal pertama adalah mudahnya untuk memodifikasi mesin ini oleh para penggemarnya daripada mesin bensin. Hal ini dikarenakan ukuran mesin diesel yang sangat besar dan itu pula lah mengapa mesinnya lebih tahan panas. Mesin yang tahan panas membutuhkan ukuran yang besar dalam pembakarannya.

Konstruksi mesin diesel yang besar tersebut menyebabkan perubahan untuk peningkatan tenaga menjadi mudah dan lebih hemat jika dibandingkan mesin bensin. Biasanya akan ditambahkan turbocharger. Sedangkan mesin bensin sendiri, diperlukan pemahaman dan perhitungan yang tepat dalam perubahan mesin dalam meningkatkan tenaganya. Hal ini karena mesin bensin tidak memiliki komponen yang tahan dengan suhu tekanan yang tinggi. Jadi untuk hal modifikasi, Mesin diesel lebih di unggulkan.

Perlu diketahui juga bahwa menambah turbocharger/supercharger dalam mesin adalah upaya untuk meningkatkan volume atau banyaknya udara yang masuk di dalam tabung pembakaran, yang menyebabkan tekanan tinggi di proses penyalaan. Apa artinya itu? Artinya mesin akan menghasilkan tenaga yang lebih besar. Sedangkan ketika turbocharger dipasangkan pada mesin bensin, maka hal itu akan sangat memengaruhi penggunaan bahan bakarnya.  karena udara dan bahan bakar dicampur dengan komposisi yang tepat sebelum masuk ruang bakar, baik untuk mesin bensin dengan sistem karburator maupun sistem injeksi.

Sekian artikel cara kerja mesin diesel dari saya, agar berguna nantinya bagi anda yang membutuhkan. Terima kasih ya dan jangan lupa share.