Cara Kerja Mesin Diesel (How Diesel Engine Works)

Penemu motor Diesel adalah seorang ahli dari Jerman, bernama    Rudolf Diesel. Ia mendapat hak paten untuk mesin Diesel pada tahun 1892, tetapi mesin Diesel tersebut baru dapat dioperasikan dengan baik pada tahun 1897. Tujuan Rudolf Diesel mengembangkan mesin diesel ini adalah:

1. Menaikkan rendemen motor (rendemen motor bensin = 30 %, rendemen motor Diesel = 40 – 51 %)

2. Mengganti sistem pengapian dengan sistem penyalaan siri, karena sistem pengapian motor bensin pada waktu itu kurang baik

3. Mengembangkan sebuah mobil yang dapat dioperasikan dengan bahan bakar lebih murah dari pada bensin

Motor diesel dan motor bensin mempunyai beberapa perbedaan utama, bila ditinjau dari beberapa item di bawah ini, yaitu (lihat Tabel)

 Tabel  Perbedaan utama motor diesel dan motor bensin   

Item	Motor Diesel	Motor Bensin
Siklus Pembakaran	Siklus Sabathe	Siklus Otto
Rasio kompresi	15-22	6-12
Ruang bakar	Rumit	Sederhana
Percampuran bahan bakar	Diinjeksikan pada akhir langkah	Dicampur dalam karburator
Metode penyalaan	Terbakar sendiri	Percikan busi
Bahan bakar	Solar	Bensin
Getaran suara	Besar	Kecil
Efisiensi panas (%)	30-40	22-30

 Motor diesel juga mempunyai keuntungan dibanding motor bensin, yaitu:

a) Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena efisiensi panas lebih baik, biaya operasi lebih hemat karena solar lebih murah.

b) Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih sedikit, karena tidak menggunakan sistem pengapian

c) Jenis bahan bakar yang digunakan lebih banyak

d) Operasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan besar, karena variasi momen yang terjadi pada perubahan tingkat kecepatan lebih kecil.

 Di samping itu motor diesel memiliki kerugian, yaitu:

a) Suara dan getaran yang timbul lebih besar (hampir 2 kali) daripada motor bensin. Hal ini disebabkan tekanan yang sangat tinggi (hampir 60 kg/cm²) pada saat pembakaran

b) Bobot per satuan daya dan biaya produksi lebih besar, karena bahan dan konstruksi lebih rumit untuk rasio kompresi yang tinggi

c) Pembuatan pompa injeksi lebih teliti sehingga perawatan lebih sulit

d) Memerlukan kapasitas baterai dan motor starter yang besar agar dapat memutar poros engkol dengan kompresi yang tinggi.

 

Di industri otomotif, mesin diesel modern banyak digunakan pada kendaraan pribadi. Beberapa mobil yang menggunakan mesin diesel yaitu isuzu panther, kijang innova diesel, toyota fortuner diesel, mitsubishi pajero diesel, hyundai santa fe dan kia grand sedona.

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

a)Langkah isap, yaitu waktu torak bergerak dari TMA ke 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.

Proses pembakaran dibagi menjadi 4 periode:

a) Periode 1: Waktu pembakaran tertunda (ignition delay) (A-B)

Pada periode ini disebut fase persiapan pembakaran, karena partikel-partikel bahan bakar yang diinjeksikan bercampur dengan udara di dalam silinder agar mudah terbakar.

b) Periode 2: Perambatan api (B-C)

Pada periode 2 ini campuran bahan bakar dan udara tersebut akan terbakar di beberapa tempat. Nyala api akan merambat dengan kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus, sehingga menyebabkan tekanan dalam silinder naik. Periode ini sering disebut periode ini sering disebut pembakaran letup.

c) Periode 3: Pembakaran langsung (C-D)

Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar. Pembakaran langsung ini dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga periode ini sering disebut periode pembakaran dikontrol.

d) Periode 4: Pembakaran lanjut (D-E)

Injeksi berakhir di titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih tetap berlangsung. Bila pembakaran lanjut terlalu lama, temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi panas turun.