ü Mesin diesel
Mesin
diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin
pemicu kompresi, dimana bahan bakardinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).
Mesin ini ditemukan pada tahun
1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari1893. 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.
ü Prinsip Kerja
Prinsip kerja motor diesel
adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan
melalui proses reakasi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan
oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pada motor
diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada
penggunaannya dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak.
Pada umumnya dalam satu silinder motor diesel hanya memiliki satu torak.
Tekanan gas hasil pembakaran
bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol
menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating).
Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol
(crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi
gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi. Berdasarkan cara menganalisa
sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang
menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan
siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang
dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus
otto).
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.
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.
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.
0 komentar:
Posting Komentar