Contoh Makalah Teknik Mesin Proses Pembakaran pada Mesin Diesel
MAKALAH TENTANG PROSES PEMBAKARAN
PADA MESIN DIESEL
Oleh group 7:
Nama
Radick Hilman
Joshua samjhon simanjuntak
Benie napitupulu
Risman Anwari
M akbar Gozali
Dede Zakaria
Satrio Budi Prasojo
Rezka Dwima K.
1.
NIM
21050111130058
21050111130097
21050111140143
21050111140147
21050111140153
21050111140154
21050111140156
21050111140157
Pengertian
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin
pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan
bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).
2.
Sejarah
Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada
23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan
berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada
Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang
(lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering
Di kalangan orang teknik, mesin diesel dikenal dengan CI (compression ignition) atau mesin dengan
penyalaan kompresi. Sedangkan mesin bensin disebut SI (spark ignition), mesin dengan penyalaan bunga api (busi).
3. Pembakaran pada mesin diesel
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat
terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah
pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor yang
dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelanpelan sampai mencapai suhu nyala. Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana
semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air (=
H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.
Sistem pembakaran mesin
Proses pembakaran dibagi
periode:
a) Periode 1: Waktu
pembakaran tertunda
delay) (A -B)
Pada periode ini
fase persiapan pembakaran,
karenapartikel-partikel
baker yang diinjeksikan
dengan udara di dalam
agar mudah terbakar.
diesel
menjadi 4
(ignition
disebut
bahan
bercampur
silinder
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
4.Prinsip Kerja
Tekanan gas hasil pembakaran bahan
dan udara akan mendorong torak yang
dihubungkan dengan poros engkol
menggunakan batang torak, sehingga torak
bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak
balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi
poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya
rotasi poros engkol juga diubah menjadi
bolak-balik torak pada langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim
kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi
yaitu motor diesel yang menggunakan sistim
airless injection (solid injection) yang
dianalisa dengan siklus dual dan motor
yang menggunakan sistim air injection yang
dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan
bensin dianalisa dengan siklus otto).
bakan
dapat
bolakoleh
gerak
gerak
dua,
diesel
motor
Perbedaan antara motor diesel dan motor
bensin yang nyata adalah terletak pada
proses pembakaran bahan bakar, pada
motor
bensin pembakaran bahan bakar terjadi
karena adanya loncatan api listrik yang
dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran
terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak
hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat
tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor
bensin disebut spark ignition engine.
B. Kendaraan yang melaju di jalanan pada umumnya terbagi menjadi dua bagian
besar, yaitu yang berbahan bakar BENSIN, dan berbahan bakar SOLAR Sebenarnya apa sih
perbedaan keduanya yang paling mendasar? Lalu bagaimana persisnya cara kerja mesin
DIESEL yang berbahan bakar SOLAR tadi?
Perbedaan mendasar dari kedua jenis mesin itu adalah, kalau mesin BENSIN atau
disebut juga mesin Otto (motor ledak), di dalam ”ruang mesin” nya terdapat lecutan
listrik/api dari BUSI untuk ”menyalakan” campuran bensin dan udara (oksigen). Sementara
pada mesin Diesel, tidak diperlukan nyala listrik/api dari busi.
Dalam hukum Fisika Thermodinamika, terdapat salah satu hukum yang menyatakan :
”jika volume di kecilkan (di kompresi / di mampatkan) tekanan udara akan bertambah
disertai dengan bertambahnya Temperatur”. Sebagai ilustrasi, menggunakan pompa ban
sepeda, saat digunakan batang pompa nya akan menjadi panas, mengapa? karena udara
yang di mampatkan pada saat kamu memompa ban membuat tekanan udara menjadi tinggi
dan juga suhu nya.
Pada mesin Diesel, dibuat ”ruangan” sedemikian rupa sehigga pada ruang itu akan
terjadi peningkata suhu hingga mencapai ”titik nyala” yang sanggup ”membakar” minyak
bahan bakar. Pemampatan yang biasanya digunakan hingga mencapai kondisi ”terbakar” itu
biasanya 18 hingga 25 kali dari volume ruangan normal. Sementara suhunya bisa naik
mencapai 500 oC .Cara kerjanya mudah, minyak solar yang sudah dicampur udara (seperti
yang keluar dari semprotan obat nyamuk) disemprotkan ke dalam ruangan yang telah
”mampat” dan bersuhu tinggi, sehingga dapat langsung membuat ”kabut solar” tadi
meledak dan mendorong ”piston” yang kemudian akan menggerakkan poros-poros roda,
singkatnya menjadi TENAGA. Kejadian ini berulang-ulang dan tenaga yang muncul pun dapat
dimanfaatkan untuk menggerakkan mobil, generator listrik, dan sebagainya.
C. Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum
Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke
dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi
dari rasio kompresi dari mesin bensin.Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati
Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang
bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang
bertekanan tinggi.Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan
cepat.Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati
(sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi.Penyemprotan bahan bakar yang langsung
ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan
penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan
ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect
injection).
Ledakan tertutup ini
menyebabkan
gas dalam ruang pembakaran
mengembang
dengan cepat, mendorong
piston ke
bawah dan menghasilkan
tenaga
linear.Batang penghubung
(connecting
rod) menyalurkan gerakan ini
ke crankshaft
dan oleh crankshaft tenaga
linear tadi
diubah menjadi tenaga
putar.Tenaga
putar pada ujung poros
crankshaft
dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan.
Untuk meningkatkan
kemampuan
mesin diesel, umumnya
ditambahkan
komponen :
Turbocharger atau
supercharger
untuk memperbanyak volume
udara yang
masuk ruang bakar karena
udara yang
masuk ruang bakar didorong
oleh turbin
pada turbo/supercharger.
Intercooler untuk
mendinginkan
udara yang akan masuk ruang
bakar. Udara
yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan
bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin.Beberapa mesin
menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di
dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin.Lainnya
menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake manifold” untuk menghangatkan
udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi.Setelah mesin beroperasi pembakaran
bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan
viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat mempengaruhi sistem bahan bakar
dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit.Cara
umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan
bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang
mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan.
Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun
sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila
putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak
peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih
mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau elektronik kontrol unit (ECU)
– yang merupakan “komputer” dalam mesin.ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin
melalui sensor dan menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan
dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik
atau hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.
5.
Perbedaan Mesin Bensin dan Diesel
Mesin bensin, mesin diesel! Apa yang Anda pikirkan jika mendengar kata itu. Barang
kali saat mendengar mesin bensin, Anda langsung teringat mobil sedan sekelas S 80.
Sedangkan kalau mendengar kata diesel mungkin bayangan Anda adalah mobil-mobil
angkutan barang seperti truk atau bus kota. Memang kebanyakan begitu lah adanya. Mesin
diesel untuk kendaraan berat dan mesin bensin untuk kendaraan penumpang. Walaupun
sama-sama mesin mobil, kedua mesin berbeda.
Namun pada dasarnya mesin bensin dan mesin diesel hampir lah sama. Keduanya
sama-sama memakai torak sebagai komponen utama pemroses atau penghasil tenaga.
Hanya saja ada beberapa perbedaan yang membuat keduanya tidak sama.
Perbedaan mesin bensin dan mesin diesel antara lain :
Mesin bensin memakai bahan bakar bensin atau Premium keatas sedangkan mesin diesel memakai solar.
Mesin bensin yang dihisap dan dikompresi adalah campuran bensin dengan udara. Sedangkan mesin diesel
hanya udara saja.
Perbandingan kompresi mesin bensin 7-12 sedangkan mesin diesel 15-23 lebih tinggi daripada mesin bensin.
Tekanan pembakaran mesin bensin adalah 3 – 6 Mpa ( 30 – 60 bar ) sedangkan pada mesin diesel yaitu 4 – 12
Mpa ( 40 – 120 bar )
Temperature pembakaran mesin bensin 300o-600oC sedangkan diesel mencapai 700o-900oC.
Mesin bensin cara pembakaran bahan bakar Spark Plug Ignition Engine atau membakaran dengan bantuan
busi. Sedangkan mesin diesel Ignition Compretion Engine atau pembakaran dengan temperature kompresi atau
pembakaran sendiri.
7. Campuran bahan bakar mesin bensin dan diesel juga berbeda.
Termasuk perbandingan saat campuran kurus dan kaya. Berikut adalah tabel perbandingan campurannya :
Ternyata cukup banyak juga
Maka dari itu lah peruntukan
berbeda-beda.
ya perbedaannya.
tiap mesin
Apa keunggunaln mesin Diesel
dibandingkan mesin
bensin? Apa keunggulan mesin bensin dibanding Diesel? Mana yang harus dipilih?
Baik mesin bensin maupun diesel memiliki karakter yang menonjol sehingga perbandingan keduanya cukup
mencolok. Yang pasti penjualan mobil di Indonesia untuk mobil bermesin bensin jauh mengungguli mobil bermesin
diesel dengan perbedaan yang sangat mencolok meskipun di luar negeri perbedaannya tidak sedemikian besar.
(segmen kendaraan pribadi)
Berikut ini perbandingan kedua teknologi mensin tersebut, point-by-point:
Getaran (Kenyamanan pengendara & penumpang)
Mesin bensin lebih halus dibandingkan mesin diesel. Hal ini disebabkan karena mesin diesel menggunakan
mekanisme kompresi tinggi dalam proses pembakarannya (lebih tinggi dibandingkan mesin bensin). Namun secara
konstan teknologi mesin diesel semakin canggih dan sanggup membuat mesin diesel modern jauh lebih halus
dibandingkan mesin diesel konvensional. Pabrikan mobil mewah seperti BMW sekalipun sudah mengembangkan
line-up bermesin diesel.
====> Winner : BENSIN
Performa
Mesin bensin memiliki Horse Power (Daya Kuda) lebih besar dibandingkan mesin Diesel. Namun mesin Diesel
memiliki torsi yang lebih besar terutama pada putaran bawah. Akibatnya pengendara mobil bermesin bensin akan
merasakan kelincahan mobilnya. Sedangkan bagi pengendara mobil Diesel akan merasakan manfaatnya ketika harus
membawa beban berat atau menempuh medan yang ekstrim.
Kalau anda pernah bertanya "Kenapa tidak pernah ada truk bermesin bensin?" Kini pertanyaan anda sudah terjawab.
====> Winner : SEIMBANG. Masing-masing ada kelebihannya.
Durability (Ketahanan/keawetan)
Mesin diesel memang terkenal bandel. Bila dirawat dengan benar mesin diesel bisa bekerja lebih lama daripada
mesin bensin. Ini juga menjadi salah satu faktor penentu mengapa mesin-mesin industri rata-rata menggunakan
teknologi diesel.
====> Winner : DIESEL
Efisiensi
Mobil bermesin Diesel dapat dikatakan lebih efisien dari mobil bermesin diesel dengan kapasitas yang sama. Belum
lagi bila dihitung perbedaan harga perliter antara bensin (pertamax) dengan solar. Langkah Toyota Indonesia
mengeluarkan Kijang Innova versi Diesel (walaupun sedikit lebih mahal) menjadi indikasi strong point teknologi
mesin Diesel yang tidak dimiliki mesin Bensin.
====> Winner : DIESEL
Ramah Lingkungan
Mesin bensin jelas lebih unggul namun kehadiran bio solar mulai mengecilkan perbedaan ini. Tetapi tetap saja mesin
bensin lebih unggul terutama dengan adanya Catalytic Converter.
====> Winner : BENSIN
6.
Kelebihan
Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai penggerak mula:
* D esain dan instalasi sederhana
* Auxilary equipment (peralatan bantu) sederhana
* Waktu pembebanan relatif singkat
Kelebihan dari Mesin diesel adalah mesin ini lebih besar dari mesin bensin dengan tenaga yang sama karena
konstruksi berat diperlukan untuk bertahan dalam pembakaran tekanan tinggi untuk penyalaan. Dan juga dibuat
dengan kualitas sama yang membuat penggemar mendapatkan peningkatan tenaga yang besar dengan menggunakan
mesin turbocharger melalui modifikasi yang relatif mudah dan murah.
Mesin bensin dengan ukuran sama tidak dapat mengeluarkan tenaga yang sebanding karena komponen di dalamnya
tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya
yang relatif murah.
7. Kekurangan
Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar
dari mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat utk menahan kompresi tinggi yang
dihasilkannya dan juga akselerasi yang lemot namun bisa di perbaiki melalui penambahan Turbo ato Supercharger
Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin meningkatkan ekonomi bahan bakar dan tenaga. Rasio
kompresi yang tinggi membuat mesin diesel lebih efisien dari mesin menggunakan bensin. Peningkatan ekonomi
bahan bakar juga berarti mesin diesel memproduksi karbon dioksida yang lebih sedikit.
Namun mesin yang digunakan secara umum sekarang ini berdasarkan bahan bakar minyak. Untuk ini, hanya ada dua
jenis, yaitu bensin dan diesel atau kita menyebutnya solar.
Kerugian pemakaian mesin diesel sebagai Penggerak mula:
*Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta kompresi yang tinggi.
* Starting awal berat, karena kompresinya tinggi yaitu sekitar 200 bar.
* Semakin besar daya maka mesin diesel tersebut dimensinya makin besar pula, hal
tersebut menyebabkan kesulitan jika daya mesinnya sangat besar.
* Konsumsi bahan bakar menggunakan bahan bakar minyak yang relatif lebih mahal
dibandingkan dengan pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar jenis lainnya,
seperti gas dan batubara.
PADA MESIN DIESEL
Oleh group 7:
Nama
Radick Hilman
Joshua samjhon simanjuntak
Benie napitupulu
Risman Anwari
M akbar Gozali
Dede Zakaria
Satrio Budi Prasojo
Rezka Dwima K.
1.
NIM
21050111130058
21050111130097
21050111140143
21050111140147
21050111140153
21050111140154
21050111140156
21050111140157
Pengertian
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin
pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan
bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).
2.
Sejarah
Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada
23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan
berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada
Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang
(lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering
Di kalangan orang teknik, mesin diesel dikenal dengan CI (compression ignition) atau mesin dengan
penyalaan kompresi. Sedangkan mesin bensin disebut SI (spark ignition), mesin dengan penyalaan bunga api (busi).
3. Pembakaran pada mesin diesel
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat
terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah
pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor yang
dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelanpelan sampai mencapai suhu nyala. Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana
semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air (=
H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.
Sistem pembakaran mesin
Proses pembakaran dibagi
periode:
a) Periode 1: Waktu
pembakaran tertunda
delay) (A -B)
Pada periode ini
fase persiapan pembakaran,
karenapartikel-partikel
baker yang diinjeksikan
dengan udara di dalam
agar mudah terbakar.
diesel
menjadi 4
(ignition
disebut
bahan
bercampur
silinder
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
4.Prinsip Kerja
Tekanan gas hasil pembakaran bahan
dan udara akan mendorong torak yang
dihubungkan dengan poros engkol
menggunakan batang torak, sehingga torak
bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak
balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi
poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya
rotasi poros engkol juga diubah menjadi
bolak-balik torak pada langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim
kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi
yaitu motor diesel yang menggunakan sistim
airless injection (solid injection) yang
dianalisa dengan siklus dual dan motor
yang menggunakan sistim air injection yang
dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan
bensin dianalisa dengan siklus otto).
bakan
dapat
bolakoleh
gerak
gerak
dua,
diesel
motor
Perbedaan antara motor diesel dan motor
bensin yang nyata adalah terletak pada
proses pembakaran bahan bakar, pada
motor
bensin pembakaran bahan bakar terjadi
karena adanya loncatan api listrik yang
dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran
terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak
hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat
tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor
bensin disebut spark ignition engine.
B. Kendaraan yang melaju di jalanan pada umumnya terbagi menjadi dua bagian
besar, yaitu yang berbahan bakar BENSIN, dan berbahan bakar SOLAR Sebenarnya apa sih
perbedaan keduanya yang paling mendasar? Lalu bagaimana persisnya cara kerja mesin
DIESEL yang berbahan bakar SOLAR tadi?
Perbedaan mendasar dari kedua jenis mesin itu adalah, kalau mesin BENSIN atau
disebut juga mesin Otto (motor ledak), di dalam ”ruang mesin” nya terdapat lecutan
listrik/api dari BUSI untuk ”menyalakan” campuran bensin dan udara (oksigen). Sementara
pada mesin Diesel, tidak diperlukan nyala listrik/api dari busi.
Dalam hukum Fisika Thermodinamika, terdapat salah satu hukum yang menyatakan :
”jika volume di kecilkan (di kompresi / di mampatkan) tekanan udara akan bertambah
disertai dengan bertambahnya Temperatur”. Sebagai ilustrasi, menggunakan pompa ban
sepeda, saat digunakan batang pompa nya akan menjadi panas, mengapa? karena udara
yang di mampatkan pada saat kamu memompa ban membuat tekanan udara menjadi tinggi
dan juga suhu nya.
Pada mesin Diesel, dibuat ”ruangan” sedemikian rupa sehigga pada ruang itu akan
terjadi peningkata suhu hingga mencapai ”titik nyala” yang sanggup ”membakar” minyak
bahan bakar. Pemampatan yang biasanya digunakan hingga mencapai kondisi ”terbakar” itu
biasanya 18 hingga 25 kali dari volume ruangan normal. Sementara suhunya bisa naik
mencapai 500 oC .Cara kerjanya mudah, minyak solar yang sudah dicampur udara (seperti
yang keluar dari semprotan obat nyamuk) disemprotkan ke dalam ruangan yang telah
”mampat” dan bersuhu tinggi, sehingga dapat langsung membuat ”kabut solar” tadi
meledak dan mendorong ”piston” yang kemudian akan menggerakkan poros-poros roda,
singkatnya menjadi TENAGA. Kejadian ini berulang-ulang dan tenaga yang muncul pun dapat
dimanfaatkan untuk menggerakkan mobil, generator listrik, dan sebagainya.
C. Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum
Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke
dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi
dari rasio kompresi dari mesin bensin.Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati
Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang
bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang
bertekanan tinggi.Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan
cepat.Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati
(sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi.Penyemprotan bahan bakar yang langsung
ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan
penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan
ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect
injection).
Ledakan tertutup ini
menyebabkan
gas dalam ruang pembakaran
mengembang
dengan cepat, mendorong
piston ke
bawah dan menghasilkan
tenaga
linear.Batang penghubung
(connecting
rod) menyalurkan gerakan ini
ke crankshaft
dan oleh crankshaft tenaga
linear tadi
diubah menjadi tenaga
putar.Tenaga
putar pada ujung poros
crankshaft
dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan.
Untuk meningkatkan
kemampuan
mesin diesel, umumnya
ditambahkan
komponen :
Turbocharger atau
supercharger
untuk memperbanyak volume
udara yang
masuk ruang bakar karena
udara yang
masuk ruang bakar didorong
oleh turbin
pada turbo/supercharger.
Intercooler untuk
mendinginkan
udara yang akan masuk ruang
bakar. Udara
yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan
bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin.Beberapa mesin
menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di
dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin.Lainnya
menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake manifold” untuk menghangatkan
udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi.Setelah mesin beroperasi pembakaran
bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan
viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat mempengaruhi sistem bahan bakar
dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit.Cara
umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan
bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang
mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan.
Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun
sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila
putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak
peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih
mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau elektronik kontrol unit (ECU)
– yang merupakan “komputer” dalam mesin.ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin
melalui sensor dan menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan
dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik
atau hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.
5.
Perbedaan Mesin Bensin dan Diesel
Mesin bensin, mesin diesel! Apa yang Anda pikirkan jika mendengar kata itu. Barang
kali saat mendengar mesin bensin, Anda langsung teringat mobil sedan sekelas S 80.
Sedangkan kalau mendengar kata diesel mungkin bayangan Anda adalah mobil-mobil
angkutan barang seperti truk atau bus kota. Memang kebanyakan begitu lah adanya. Mesin
diesel untuk kendaraan berat dan mesin bensin untuk kendaraan penumpang. Walaupun
sama-sama mesin mobil, kedua mesin berbeda.
Namun pada dasarnya mesin bensin dan mesin diesel hampir lah sama. Keduanya
sama-sama memakai torak sebagai komponen utama pemroses atau penghasil tenaga.
Hanya saja ada beberapa perbedaan yang membuat keduanya tidak sama.
Perbedaan mesin bensin dan mesin diesel antara lain :
Mesin bensin memakai bahan bakar bensin atau Premium keatas sedangkan mesin diesel memakai solar.
Mesin bensin yang dihisap dan dikompresi adalah campuran bensin dengan udara. Sedangkan mesin diesel
hanya udara saja.
Perbandingan kompresi mesin bensin 7-12 sedangkan mesin diesel 15-23 lebih tinggi daripada mesin bensin.
Tekanan pembakaran mesin bensin adalah 3 – 6 Mpa ( 30 – 60 bar ) sedangkan pada mesin diesel yaitu 4 – 12
Mpa ( 40 – 120 bar )
Temperature pembakaran mesin bensin 300o-600oC sedangkan diesel mencapai 700o-900oC.
Mesin bensin cara pembakaran bahan bakar Spark Plug Ignition Engine atau membakaran dengan bantuan
busi. Sedangkan mesin diesel Ignition Compretion Engine atau pembakaran dengan temperature kompresi atau
pembakaran sendiri.
7. Campuran bahan bakar mesin bensin dan diesel juga berbeda.
Termasuk perbandingan saat campuran kurus dan kaya. Berikut adalah tabel perbandingan campurannya :
Ternyata cukup banyak juga
Maka dari itu lah peruntukan
berbeda-beda.
ya perbedaannya.
tiap mesin
Apa keunggunaln mesin Diesel
dibandingkan mesin
bensin? Apa keunggulan mesin bensin dibanding Diesel? Mana yang harus dipilih?
Baik mesin bensin maupun diesel memiliki karakter yang menonjol sehingga perbandingan keduanya cukup
mencolok. Yang pasti penjualan mobil di Indonesia untuk mobil bermesin bensin jauh mengungguli mobil bermesin
diesel dengan perbedaan yang sangat mencolok meskipun di luar negeri perbedaannya tidak sedemikian besar.
(segmen kendaraan pribadi)
Berikut ini perbandingan kedua teknologi mensin tersebut, point-by-point:
Getaran (Kenyamanan pengendara & penumpang)
Mesin bensin lebih halus dibandingkan mesin diesel. Hal ini disebabkan karena mesin diesel menggunakan
mekanisme kompresi tinggi dalam proses pembakarannya (lebih tinggi dibandingkan mesin bensin). Namun secara
konstan teknologi mesin diesel semakin canggih dan sanggup membuat mesin diesel modern jauh lebih halus
dibandingkan mesin diesel konvensional. Pabrikan mobil mewah seperti BMW sekalipun sudah mengembangkan
line-up bermesin diesel.
====> Winner : BENSIN
Performa
Mesin bensin memiliki Horse Power (Daya Kuda) lebih besar dibandingkan mesin Diesel. Namun mesin Diesel
memiliki torsi yang lebih besar terutama pada putaran bawah. Akibatnya pengendara mobil bermesin bensin akan
merasakan kelincahan mobilnya. Sedangkan bagi pengendara mobil Diesel akan merasakan manfaatnya ketika harus
membawa beban berat atau menempuh medan yang ekstrim.
Kalau anda pernah bertanya "Kenapa tidak pernah ada truk bermesin bensin?" Kini pertanyaan anda sudah terjawab.
====> Winner : SEIMBANG. Masing-masing ada kelebihannya.
Durability (Ketahanan/keawetan)
Mesin diesel memang terkenal bandel. Bila dirawat dengan benar mesin diesel bisa bekerja lebih lama daripada
mesin bensin. Ini juga menjadi salah satu faktor penentu mengapa mesin-mesin industri rata-rata menggunakan
teknologi diesel.
====> Winner : DIESEL
Efisiensi
Mobil bermesin Diesel dapat dikatakan lebih efisien dari mobil bermesin diesel dengan kapasitas yang sama. Belum
lagi bila dihitung perbedaan harga perliter antara bensin (pertamax) dengan solar. Langkah Toyota Indonesia
mengeluarkan Kijang Innova versi Diesel (walaupun sedikit lebih mahal) menjadi indikasi strong point teknologi
mesin Diesel yang tidak dimiliki mesin Bensin.
====> Winner : DIESEL
Ramah Lingkungan
Mesin bensin jelas lebih unggul namun kehadiran bio solar mulai mengecilkan perbedaan ini. Tetapi tetap saja mesin
bensin lebih unggul terutama dengan adanya Catalytic Converter.
====> Winner : BENSIN
6.
Kelebihan
Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai penggerak mula:
* D esain dan instalasi sederhana
* Auxilary equipment (peralatan bantu) sederhana
* Waktu pembebanan relatif singkat
Kelebihan dari Mesin diesel adalah mesin ini lebih besar dari mesin bensin dengan tenaga yang sama karena
konstruksi berat diperlukan untuk bertahan dalam pembakaran tekanan tinggi untuk penyalaan. Dan juga dibuat
dengan kualitas sama yang membuat penggemar mendapatkan peningkatan tenaga yang besar dengan menggunakan
mesin turbocharger melalui modifikasi yang relatif mudah dan murah.
Mesin bensin dengan ukuran sama tidak dapat mengeluarkan tenaga yang sebanding karena komponen di dalamnya
tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya
yang relatif murah.
7. Kekurangan
Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar
dari mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat utk menahan kompresi tinggi yang
dihasilkannya dan juga akselerasi yang lemot namun bisa di perbaiki melalui penambahan Turbo ato Supercharger
Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin meningkatkan ekonomi bahan bakar dan tenaga. Rasio
kompresi yang tinggi membuat mesin diesel lebih efisien dari mesin menggunakan bensin. Peningkatan ekonomi
bahan bakar juga berarti mesin diesel memproduksi karbon dioksida yang lebih sedikit.
Namun mesin yang digunakan secara umum sekarang ini berdasarkan bahan bakar minyak. Untuk ini, hanya ada dua
jenis, yaitu bensin dan diesel atau kita menyebutnya solar.
Kerugian pemakaian mesin diesel sebagai Penggerak mula:
*Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta kompresi yang tinggi.
* Starting awal berat, karena kompresinya tinggi yaitu sekitar 200 bar.
* Semakin besar daya maka mesin diesel tersebut dimensinya makin besar pula, hal
tersebut menyebabkan kesulitan jika daya mesinnya sangat besar.
* Konsumsi bahan bakar menggunakan bahan bakar minyak yang relatif lebih mahal
dibandingkan dengan pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar jenis lainnya,
seperti gas dan batubara.