Mesin diesel ditemukan oleh Rudolf Diesel, pada tahun 1872. Dahulu mesin diesel menggunakan siklus diesel tapi sekarang ini menggunakan siklus sabathe. Mesin diesel mempunyai tekanan kompresi yang tinggi (30 – 45kg/cm2) agar temperatur udara yang dikompresikan mencapai 500°C atau lebih.
PRINSIP KERJA
- Piston bergerak dari TMA ke TMB.
- Katup hisap terbuka.
- Katup buang tertutup.
- Terjadi kevakuman dalam silinder, yang menyebabkan udara murni masuk ke dalam silinder.
Langkah Kompresi
- Piston bergerak dari TMB ke TMA.
- Katup hisap tertutup.
- Katup buang tertutup.
- Udara dikompresikan sampai tekanan dan suhunya menjadi 30 kg/cm2 dan 500°C.
Langkah Usaha
- Katup hisap tertutup.
- Katup buang tertutup.
- Injektor menyemprotkan bahan bakar sehingga terjadi pembakaran yang menyebabkan piston bergerak dari TMA ke TMB.
Langkah buang
- Piston bergerak dari TMB ke TMA.
- Katup hisap tertutup.
- Katup buang terbuka.
- Piston mendorong gas sisa pembakaran keluar.
Proses Pembakaran Mesin Diesel
Proses pembakaran pada mesin
diesel dibagi menjadi 4 tahap :
1. Saat pembakaran tertunda (Ignition Delay)=A–B
Tahap di mana bahan bakaryang diinjeksikan baru bercampurdengan udara agarterbentuk campuran yang homogen
2. Saat perambatan api (Flame propagation) = B – C
Terjadi pembakaran di beberapa tempat yang menyebabkan terjadinya letupan api yang mengakibatkan kenaikan tekanan dan temperatur secara drastis.
3. Saat pembakaran langsung (Direct Combustion) = C – D
Pada phase ini, bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar.
4. Saat Pembakaran Lanjut (After Burning) = D – E
Phase ini membakar sisa campuran bahan bakar dan udara yang belum terbakar
DETONASI (KNOCKING)
Detonasi adalah getaran atau suara ledakan yang ditimbulkan oleh pembakaran yang tidak sempurna.
Metoda dibawah ini adalah cara mengatasinya :
1. Gunakan solar yang angka cetanenya tinggi.
2. Menaikkan tekanan dan temperatur udara.
3. Mengurangi volume injeksi saat mulai injeksi.
4. Menaikkan temperatur ruang bakar.
MACAM-MACAM MESIN DIESEL
Mesin diesel dibagi berdasarkan bentuk ruang bakarnya :
Injection nozzle menyemprotkan bahan bakar langsung ke ruang bakar utama (main combustion)
yang terdapat pada piston dan cylinder head.
Macam-macam Ruang Injeksi Langsung
2. Hemispherical.
3. Spherical.
Keuntungan :
1. Effisiensi panas tinggi (tidak memerlukan glow plug).
2. Konstruksi cylinder head sederhana.
3. Karena kerugian panas kecil, perbandingan kompresi dapat diturunkan.
Kerugian :
1. Pompa injeksi harus menghasilkan tekanan yang tinggi.
2. Kecepatan maksimum lebih rendah.
3. Suara lebih besar (berisik).
4. Bahan bakar harus bermutu tinggi.
Mesin diesel tipe indirect injection
Tipe Ruang Bakar Kamar Depan
Bahan bakar disemprotkan oleh injection nozzle ke pre-combustion chamber. Sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis di ruang bakar utama
(main chamber).
Keuntungan :
1. Pemakaian bahan bakar lebih luas.
2. Detonasi dapat dikurangi karena menggunakan injektor tipe throttle.
3. Mesin tidak terlalu peka terhadap perubahan timing injeksi.
Kerugian :
1. Cylinder head rumit dan biaya pembuatan mahal.
2. Memerlukan glow plug.
3. Pemakaian bahan bakar lebih boros
Tipe Kamar Pusar (Swirl Chamber Type)
Kamar pusar mempunyai bentuk spherical. Udara yang dikompresikan piston memasuki kamar pusar dan membentuk aliran turbulensi.
Sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis di main combustion chamber.
Keuntungan :
1. Kecepatan mesin tinggi.
2. Gangguan pada nozzle (tipe pin) lebih kecil.
3. Operasi mesin lebih halus.
Kerugian :
1. Konstruksi cylinder head rumit.
2. Effisiensi panas rendah.
3. Menggunakan glow plug.
4. Detonasi lebih mudah terjadi
