Cara Kerja Mobil Mesin Diesel - Motor diesel sebagai sebuah sumber tenaga penggerak memiliki prinsip yang hampir sama dengan motor bensin (gasoline engine) dimana energi dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar. Ada beberapa perbedaan utama antara karakteristik mesin bensin dan mesin diesel.
Mesin diesel menggunakan prinsip auto-ignition (terbakar sendiri). Oleh karenanya motor diesel sering juga disebut dengan ”compression ignition engine”. Sedangkan mesin bensin menggunakan prinsip spark-ignition (pembakaran yang dipicu oleh percikan api pada busi).
Mesin diesel menggunakan prinsip auto-ignition (terbakar sendiri). Oleh karenanya motor diesel sering juga disebut dengan ”compression ignition engine”. Sedangkan mesin bensin menggunakan prinsip spark-ignition (pembakaran yang dipicu oleh percikan api pada busi).
 |
| Kontruksi Mesin Diesel |
Agar dapat mencapai suhu dan tekanan pembakaran, tekanan kompresi pada mesin diesel diusahakan mampu mencapai 30-45kg/cm2, agar temperatur udara yang dikompresikan mencapai 500 derajat celsius, sehingga bahan bakar mampu terbakar dengan sendirinya tanpa dipicu oleh letikan bunga api dari busi.
Untuk dapat mencapai tekanan dan temperatur yang demikian, pada motor diesel harus memiliki perbandingkan kompresi yang lebih tinggi kira-kira mencapai 25:1 dan membutuhkan gaya yang lebih besar untuk memutarnya. Sehingga motor diesel memerlukan alat pemutar seperti motor starter dan baterai yang berkapasitas besar pula.
Disamping itu motor diesel memiliki efisiensi panas yang sangat tinggi, hemat konsumsi bahan bakar, memiliki kecepatan lebih rendah dibanding mesin bensin, getarannya sangat besar dan agak berisik, momen yang didapatkan lebih besar.
Sehingga motor ini umumnya digunakan pada kendaraan niaga, kendaraan penumpang dan sebagai motor penggerak lainnya. Karena tekanan pembakaran yang tinggi, maka mesin diesel harus dibuat dari bahan yang tahan terhadap tekanan tinggi dan harus mempunyai struktur yang sangat kuat.
Disamping itu getaran motor yang dihasilkan sangat besar, ini diakibatkan oleh tekanan pembakaran maksimum yang dicapai hampir dua kali lipat lebih besar dari pada motor bensin, sehingga suara dan getaran mesin diesel menjadi lebih besar.
Disamping itu getaran motor yang dihasilkan sangat besar, ini diakibatkan oleh tekanan pembakaran maksimum yang dicapai hampir dua kali lipat lebih besar dari pada motor bensin, sehingga suara dan getaran mesin diesel menjadi lebih besar.
Teknologi mesin diesel terus mengalami penyempurnaan sehingga menjadi lebih ramah lingkungan. Di pameran North America International Auto Show 2007 (NAIAS) yang telah berlangsung di AS, diperkenalkan teknologi baru mesin diesel berstandar emisi gas buang Euro 5. Sedangkan di Indonesia mulai 1 Januari 2007, mesin diesel mutlak berstandar Euro 2.
Teknologi terbaru yang diperkenalkan perusahaan otomotif Jerman, Mercedes Benz di NAIAS 2007, tidak hanya mampu menghilangkan asap berwarna hitam, tetapi juga partikel yang berukuran kecil kurang dari 1 mikron.
Mesin diesel lebih populer di negara-negara Eropa karena tingkat efisiensi pembakarannya yang lebih tinggi dibandingkan mesin berbahan bakar bensin.
Mesin diesel lebih populer di negara-negara Eropa karena tingkat efisiensi pembakarannya yang lebih tinggi dibandingkan mesin berbahan bakar bensin.
Di Prancis penjualan mesin diesel lebih besar daripada mesin bensin, sedangkan di Italia penjualan mobil berbahan bakar solar mencapai angka 33% dari total penjualan.
Produsen mobil yang membuat kendaraan diesel pun semakin banyak, tidak hanya pabrikan kelas sedang, tetapi juga mewah, seperti Jaguar. Bahkan pabrikan Jepang, seperti Honda memasarkan Civic diesel di Eropa. Alasannya, penelitian mesin diesel banyak dilakukan di Eropa.
Pada prinsipnya pada motor diesel tidak jauh berbeda dengan motor bensin, demikian pula secara mekanis tidak dapar perbedaan jenis komponen yang digunakan. Disamping itu pada motor diesel dikenal pula motor diesel 2 langkah (2 stroke) dan motor diesel 4 langkah (4 stroke), tetapi dalam perkembangannya motor diesel 4 langkah lebih banyak berkembang dan digunakan sebagai penggerak.
Mesin dua langkah mempunyai siklus hanya dalam dua gerakan piston (TMB TMA-TMB) atau dalam satu putaran poros engkol (crankshaft). Langkah isap dan langkah buang terjadi pada saat yang hampir bersamaan, yaitu ketika piston berada di sekitar TMB.
Proses pemasukan udara atau campuran udara dan bahan bakar segar ke dalam silinder tidak dilakukan oleh gerakan isap piston seperti pada mesin 4 langkah, tetapi bisa melalui mekanisme di ruang engkol atau dengan bantuan blower atau compressor pada sistem yang terpisah. Selanjutnya gas buang di desak keluar silinder oleh udara atau campuran udara-bahan bakar yang bertekanan.
Tentunya sebagian udara atau campuran udara-bahan bakar segar ada yang ikut keluar bersama gas buang, inilah sebabnya mengapa mesin 2 langkah lebih boros dibanding mesin 4 langkah, khususnya untuk mesin bensin. Pada mesin diesel hanya udara saja yang digunakan untuk melakukan pembilasan, sehingga hanya ada kerugian daya pembilasan.
Sebaliknya secara teoritis mesin 2 langkah bisa menghasilkan daya dua kali mesin 4 langkah untuk putaran, ukuran, serta kondisi operasi yang sama, karena mesin 2 langkah bekerja dengan siklus dua kali mesin 4 langkah. berdasarkan hal di atas mesin 2 langkah lebih menguntungkan dipakai pada mesin diesel ukuran besar atau pada mesin bensin ukuran kecil.
Produsen mobil yang membuat kendaraan diesel pun semakin banyak, tidak hanya pabrikan kelas sedang, tetapi juga mewah, seperti Jaguar. Bahkan pabrikan Jepang, seperti Honda memasarkan Civic diesel di Eropa. Alasannya, penelitian mesin diesel banyak dilakukan di Eropa.
Cara Kerja Mesin Diesel
Pada prinsipnya pada motor diesel tidak jauh berbeda dengan motor bensin, demikian pula secara mekanis tidak dapar perbedaan jenis komponen yang digunakan. Disamping itu pada motor diesel dikenal pula motor diesel 2 langkah (2 stroke) dan motor diesel 4 langkah (4 stroke), tetapi dalam perkembangannya motor diesel 4 langkah lebih banyak berkembang dan digunakan sebagai penggerak.
Proses Kerja Mesin Diesel 2 Langkah
Mesin diesel dua langkah atau dikenal juga dengan dua tak sangat dipengaruhi oleh proses pertukaran gas di dalam silinder yang disebut juga proses pembilasan (scavenging). Proses pembilasan adalah proses pembersihan silinder dari gas buang dan menggantikannya dengan udara pada mesin diesel atau campuran udara dan bahan bakar pada mesin bensin.Mesin dua langkah mempunyai siklus hanya dalam dua gerakan piston (TMB TMA-TMB) atau dalam satu putaran poros engkol (crankshaft). Langkah isap dan langkah buang terjadi pada saat yang hampir bersamaan, yaitu ketika piston berada di sekitar TMB.
Proses pemasukan udara atau campuran udara dan bahan bakar segar ke dalam silinder tidak dilakukan oleh gerakan isap piston seperti pada mesin 4 langkah, tetapi bisa melalui mekanisme di ruang engkol atau dengan bantuan blower atau compressor pada sistem yang terpisah. Selanjutnya gas buang di desak keluar silinder oleh udara atau campuran udara-bahan bakar yang bertekanan.
Tentunya sebagian udara atau campuran udara-bahan bakar segar ada yang ikut keluar bersama gas buang, inilah sebabnya mengapa mesin 2 langkah lebih boros dibanding mesin 4 langkah, khususnya untuk mesin bensin. Pada mesin diesel hanya udara saja yang digunakan untuk melakukan pembilasan, sehingga hanya ada kerugian daya pembilasan.
Sebaliknya secara teoritis mesin 2 langkah bisa menghasilkan daya dua kali mesin 4 langkah untuk putaran, ukuran, serta kondisi operasi yang sama, karena mesin 2 langkah bekerja dengan siklus dua kali mesin 4 langkah. berdasarkan hal di atas mesin 2 langkah lebih menguntungkan dipakai pada mesin diesel ukuran besar atau pada mesin bensin ukuran kecil.
 |
| Sistem kerja mesin diesel 2 langkah |
Cara Kerja Mesin Diesel 4 Langkah
Sebagaimana namanya, mesin diesel empat langkah mempunyai empat prinsip kerja, yaitu:- Langkah isap
- Langkah kompresi
- Langkah usaha
- Langkah buang.
Keempat langkah mesin diesel ini bekerja secara bersamaan untuk menghasilkan sebuah tenaga yang menggerakkan komponen lainnya. Motor Diesel disebut juga motor pembakaran dengan tekanan kompressi karena motor mengisap udara dan mengkompresikan dengan tingkat yang lebih tinggi.
Berdasarkan efisiensi secara keseluruhan, motor diesel muncul sebagai mesin pembakaran yang paling efisien dan bertenaga besar, pada jenis motor diesel putaran rendah dapat mencapai effesiensi sampai 50 persen atau lebih.
Pada motor diesel 4 langkah, katup masuk dan buang digunakan untuk mengontrol proses pemasukan dan pembuangan gas dengan membuka dan menutup saluran masuk dan buang.Pemakaian bahan bakar lebih hemat, diikuti dengan tingkat polutan gas buang yang relatif rendah, semuanya itu dihasilkan oleh motor diesel secara signifikan.
Seperti halnya motor bensin maka ada motor diesel 4 langkah dan 2 langkah, dalam aplikasinya pada sektor otomotif/kendaraan kebanyakan dipakai motor diesel 4 langkah.
 |
Sistem kerja motor diesel 4 langkah
|
a. Langkah pertama (langkah isap) :
- Pada langkah ini, piston akan bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB).
- Selanjutnya, katup hisap akan terbuka sebelum mencapai TMA dan katup buang akan tertutup.
- Akibatnya, akan terjadi kevakuman di dalam silinder yang menyebabkan udara murni masuk ke dalam silinder.
b. Langkah ke dua (langkah kompresi) :
- Piston bergerak sebaliknya, yaitu dari TMB ke TMA. Katup hisap tertutup sementara katup buang akan terbuka. udara kemudian akan dikompresikan sampai pada tekanan dan suhunya menjadi 30kg/cm2 dan suhu 500 derajat celsius.
- Perbandingan kompresi pada motor diesel berkisar diantara 14 : 1 sampai 24 : 1. Akibat proses kompressi ini udara menjadi panas dan temperaturnya bisa mencapai sekitar 900 °C .
- Pada akhir langkah kompresi injektor/nozel menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara panas yang bertekanan sampai diatas 2000 bar. Solar 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 derajat celsius atau lebih.
- Perbedaan kompresi ini menghasilkan efisiensi panas yang lebih besar, sehingga penggunaan bahan bakar diesel lebih ekonomis dari pada bensin. Pengeluaran untuk bahan bakar pun bisa lebih hemat.
c. Langkah ke tiga (langkah usaha) :
- Katup hisap tertutup, katup buang juga tertutup dan injektor menyemprotkan bahan bakar. Sehingga, terjadi pembakaran yang menyebabkan piston bergerak dari TMA ke TMB.
d. Langkah ke empat (langkah buang) :
- Hampir sama dengan langkah hisap, yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA. Namun, katup hisap akan tertutup dan katup buang akan terbuka.
- Sedangkan piston akan bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar.
Detonasi Pada Motor Diesel (Diesel Knocking)
Adakalanya dalam setiap proses pembakaran tertunda terjadi lebih panjang. Hal ini disebabkan terlalu banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan pada tahapan pembakaran tertunda, sehingga terlalu banyak bahan bakar yang terbakar pada tahapan kedua yang mengakibatkan tekanan dalam silinder meningkat drastis serta menghasilkan getaran dan suara. Inilah yang disebut diesel knock.Untuk mencegah diesel knock / detonasi, harus dihindari terjadinya peningkatan tekanan secara mendadak dengan cara membuat campuran yang mudah terbakar pada temperatur rendah atau mengurangi jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ketika tahapan penundaan penyalaan.
Proses detonasi (knocking) pada motor diesel, Knocking / detonasi pada mesin diesel dan bensin sebenarnya terjadi dengan fenomena yang sama, yaitu disebabkan oleh peningkatan tekanan dalam ruang bakar yang sangat cepat sehingga bahan bakar / campuran terbakar terlalu cepat.
Perbedaan utamanya adalah knocking / detonasi pada diesel terjadi pada saat awal pembakaran, sedangkan pada mesin bensin knocking terjadi pada saat menjelang akhir pembakaran.