Before Top Dead Center, bahan bakar diesel diijeksikan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nosel supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil
pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat, ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah
dan menghasilkan tenaga linear. Siklus diesel ideal pembakaran tersebut dimisalkan dengan pemasukan panas pada tekanan konstan.
2.2.1 Siklus Ideal Diesel
Siklus Diesel adalah siklus ideal untuk mesin torak pengapian-kompresi yang pertama kali dinyatakan oleh Rudolph Diesel tahun 1890. Prinsip kerjanya
sama halnya dengan mesin torak pengapian-nyala, yang dinyatakan oleh Nikolaus A. Otto tahun 1876, hanya perbedaan utamanya dalam hal metode inisiasi
pembakarannya. Pada mesin torak pengapian-nyala disebut juga mesin bensin campuran udara-bahan bakar dikompresi ke temperatur di bawah temperatur
pembakaran-sendiri auto-ignition dari bahan bakarnya, kemudian proses pembakarannya diinisiasi oleh percikan bunga api dari busi. Sedangkan pada
mesin torak pengapian kompresi disebut juga mesin diesel, udara dikompresi ke temperatur di atas temperatur auto-igniton dari bahan bakarnya, kemudian
pembakaran dimulai saat bahan bakar yang diinjeksikan kontak dengan udara panas tersebut. Jadi, pada mesin diesel, busi dan karburator digantikan oleh
peranan penginjeksi bahan bakar fuel-injector.
Siklus Diesel terdiri dari :
1-2 Proseskompresiisentropik. 2-3 Prosespemasukankalorpadatekanankonstan.
3-4 Prosesekspansi isentropik 4-1 Prosespembuangankalorpadavolume konstan.
Gambar 2.3 Diagram P-v Mesin Diesel
[6]
Keterangan Gambar: P = Tekanan atm
V = Volume Spesifik m
3
kg q
in
= Kalor yang masuk kJ q
out
= Kalor yang dibuang kJ
2.2.2 Efisiensi Termal Siklus Diesel dengan menggunakan asumsi udara dingin standard
Gambar 2.4 Diagram T-S Mesin Diesel
Keterangan Gambar : T = Temperatur K
S = Entropi kJkg.K q
in
= Kalor yang masuk kJ
q
out
= Kalor yang dibuang kJ Keterangan siklus :
1-2 Kompresi Isentropik 2-3 Pemasukan Kalor pada Tekanan Konstan
3-4 Ekspansi Isentropik 4-1 Pengeluaran Kalor pada Volume Konstan
2.2.3Prinsip Kerja Mesin Diesel
Prinsip kerja mesin diesel 4 tak sebenarnya sama dengan prinsip kerja mesin otto, yang membedakan adalah cara memasukkan bahan bakarnya. Pada
mesin diesel bahan bakar di semprotkan langsung ke ruang bakar dengan menggunakan injector. Dibawah ini adalah langkah dalam proses mesin diesel 4
langkah : a. Langkah Hisap
Piston bergerak dari TMA titik mati atas ke TMB titik mati bawah, katup masuk terbuka. Udara murni terhisap melalui filter udara, masuk ke dalam
selinder akibat terjadinya kevakuman dalam ruang silinder karena terjadi pembesaran volume ruang di atas torak gerak dari TMA ke TMB.
b. Langkah Kompresi Poros engkol terus berputar, pistonbergerak dari TMBke TMA, kedua
katup tertutup.Udara murni yang terhisap tadi terkompresi dalam ruang bakar. Karena terkompresi suhu dan tekanan udara tersebut naik hingga mencapai 35 atm
dengan temperatur 500 ⁰-800⁰ pada perbandingan kompresi 20 : 1.
c. Langkah Usaha Poros engkol masih terus berputar, beberapa derajat sebelum torak
mencapai TMA di akhir langkah kompresi, bahan bahar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Karena suhu udara kompresi yang tinggi terjadilah pembakaran yang
menghasilkan tekanan eksplosif yang mendorong piston bergerak dari TMA ke TMB. Kedua katup masih dalam keadaan tertutup. Gaya dorong ke bawah
diteruskan oleh batang piston ke poros engkol untuk dirubah menjadi gerak rotasi.
Langkah usaha ini berhenti ketika katup buang mulai membuka beberapa derajat sebelum torak mencapai TMB.
d. Langkah Buang Poros engkol masih terus berputar, piston bergerak dari TMB ke TMA,
katup buang terbuka. Gas sisa hasil pembekaran terdorong keluar dari ruang bakar ruang silinder di atas torak menuju udara luar melalui katup buang yang terbuka.
Karena gas sisa tersebut masih bertekanan tinggi. Begitu seterusnya sehingga terjadi siklus pergerakan piston yang tidak
berhenti. Siklus ini tidak akan berhenti selama faktor yang mendukung siklus tersebut tidak ada yang terputus. Untuk lebih jelas, prinsip kerja mesin diesel
dapat dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Langkah kerja mesin diesel 4 langkah
[14]
2.2.4 Penyemprotan Bahan Bakar
