Panduan untuk Mekanik Pemula Tentang Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak

Pada topik kali ini kami akan mengajak anda untuk membahas cara kerja mesin diesel 4 tak. 

Dan juga sedikit meluruskan pengetahuan yang salah tentang proses pembakaran mesin diesel.

Karena beberapa kali kami jumpai beberapa orang beranggapan bahwa pembakaran mesin diesel dilakukan oleh glow plug.

Padahal itu salah besar.

Selain itu, kami juga ingin membuka wawasan kita semua bahwa mesin diesel juga digunakan pada mobil sedan.

Walaupun memang kebanyakan mesin diesel digunakan pada mobil komersial seperti bus dan truck.

Karena mesin diesel memang memiliki efisiensi yang lebih tinggi daripada mesin otto (bensin).

A. Perbedaan antara mesin diesel dan mesin bensin

Sekedar untuk pengetahuan, nama diesel diambil dari nama penemunya Rudolf Diesel. 

Dan penemu mesin otto adalah Nicolas August Otto. Kita lebih mengenalnya dengan istilah mesin bensin.

Pada mesin diesel, udara didalam silinder dikompresikan hingga menjadi panas. Bahan bakar diesel akan disemprotkan ke dalam silinder dalam bentuk kabut.

Pada mesin otto, bahan bakar yang dicampur dengan udara , dikompresikan dan kemudian dibakar oleh loncatan bunga api litrik yang dihasilkan oleh busi.

Jadi yang harus anda garis bawahi adalah :

Pada mesin diesel bahan bakar dibakar oleh panas udara kompresi didalam silinder. 

Dan untuk bisa melakukan pembakaran, temperatur didalam ruang bakar harus diatas 500 derajat celcius.

Oleh karena itu, perbandingan kompresi dibuat tinggi, yaitu 15 : 1 - 22 : 1 bahkan lebih.

Itu artinya jauh lebih tinggi dari bensin yang hanya memiliki perbandingan kompresi sekitar 8:1 - 13:1.

B. Cara kerja mesin diesel 4 tak

Seperti halnya mesin bensin, pada mesin diesel 4 tak terjadi siklus yang berulang juga. 

Dalam satu siklus terjadi langkah hisap, kompresi, usaha dan buang.

Mari kita pelajari prinsip kerja mesin diesel secara lebih lengkap.

Langkah Masuk / Hisap

Berbeda dengan mesin bensin konvensional, pada saat langkah hisap mesin diesel hanya udara saja yang terhisap ke dalam silinder. 

Prosesnya terjadi seperti berikut ini

• Katup hisap terbuka dan katup buang tertutup
• Piston bergerak dari TMA ke TMB
• Udara akan terhisap ke dalam silinder

Pada proses langkah hisap poros engkol berputar 180 derajat.

Langkah Kompresi

Pada saat langkah kompresi, udara dimampatkan didalam silinder dan temperatur ruang bakar bisa mencapai 500 - 800 derajat celcius.

Apa yang terjadi didalam silinder?

• Katup hisap tertutup dan katup buang tertutup.
• Piston bergerak dari TMB ke TMA
• Udara di kompressikan di dalam silinder.

Nilai perbandingan kompresi bisa diatas 15 bar (2 - 3 kali lebih tinggi dari mesin bensin)

Langkah Pembakaran

Pada saat piston hampir menyelesaikan langkah kompresi, nozzle injeksi menyemprotkan bahan bakar bertekanan tinggi ke udara yang panas.

Temperatur yang tinggi menyebabkan bahan bakar terbakar dengan sendirinya. Hal ini akan menimbulkan ledakan dan piston terdorong ke bawah untuk langkah usaha.

• Katup hisap dan buang tertutup
• Piston terdorong dari TMA ke TMB

Ingat ya solar BUKAN dibakar oleh glow plug. Glow plug hanya pemanas awal sebelum mesin dihidupkan. Bahkan di beberapa mobil eropa, glow plug hanya berfungsi jika temperatur sekelililing di bawah 18 derajat .

Pada mobil common rail, nozle injekor menyemprotkan bahan bakar 2-5 kali pada satu siklus pembakaran.

Langkah Buang

Pada langkah ini, gas buang akan akan dikeluarkan dari dalam silinder.

• Katup hisap tetutup dan katup buang terbuka
• Piston bergerak dari TMB ke TMA
• Gas buang terdorong keluar dari dalam silinder

Keempat langkah tersebut terjadi dalam 1 siklus, dan terjadi dalam 2 kali putaran poros engkol. 

Semoga anda mendapat pengetahuan baru tentang cara kerja mesin diesel 4 tak

C. Ruang pembakaran mesin diesel

Ruang pembakaran terbentuk diantara piston, blok silinder dan kepala silinder. Dan sampai saat ini ada istilah ruang pembakaran langsung (direct) dan tak langsung (indirect).

Walaupun dewasa ini kebanyakan mesin diesel menggunakan mesin pembakaran langsung.

Ruang pembakaran tak langsung

Ruang pembakaran tak langsung umumnya memiliki ruang spherical swirl di atas ruang bakar utama.

Ketika langkah kompresi, udara mengalir ke dalam swirl chamber guna menciptakan pusaran yang kuat. Dan nozzle menyemprotkan bahan bakar ke dalam swirl chamber.

Tipe injeksi langsung

Ruang bakar utama terbentuj diantara piston dan kepala silinder. Umumnya piston memiliki coakan untuk ruang bakar. Bahan bakar akan di injeksikan langsung ke dalam ruang bakar.

Pada kenyataanya saat ini kebanyakan mesin injeksi langsung juga dilengkapi glow plug (pemanas). 

D. Sistem pemanas awal

Pada saat mesin dingin dan cuaca dingin, panas hasil kompresi udara sulit tercapai. Itu sebabnya pada mesin diesel dilengkapi sistem pemanas awal

Terdapat 2 tipe sistem pemanas awal

• Tipe glow plug, yang dipanaskan adalah ruang bakar
• Tipe pemanas hisap, udara yang masuk ke intake manifold akan dipanaskan.

E. Sistem bahan bakar diesel

Sistem bahan bakar diesel menginjeksikan bahan bakar bertekanan tinggi kedalam ruang bakar dimana udara panas karena telah dimampatkan.

Berikut adalah komponen sistem bahan bakar diesel

• Tangki bahan bakar
• Saringan bahan bakar dengan sendimeter
• Pompa injeksi
• Nozzle injeksi

Saringan bahan bakar

Saringan bahan bakar menyaring debu dan air dari bahan bakar. Hal ini untuk melindungi pompa injeksi dan nozzle injeksi yang presisi

Pompa injeksi

Pompa injeksi menghasilkan tekanan bahan bakar yang tinggi untuk nozzle-nozzle injektor. Banyaknya penyemprotan (volume injeksi) dan waktu injeksi (timing injeksi) di kontrol sesuai putaran mesin dan injakan pedal.

Terdapat dua tipe pompa injeksi yang digunakan pada mesin diesel. Yaitu pompa injeksi mekanis dan pompa injeksi elektronik yang sudah menggunakan ECU (electronic control unit).

Selain itu kalau dari konstruksinya terdapat dua tipe juga yang dikenal dengan istilah pompa injeksi tipe distributor dan tipe in-line.

Nozzle Injektor

Nozzle menginjeksikan bahan bakar kedalam ruang bakar. Pada saat tekanan yang dipompa oleh pompa injeksi melebihi tekanan pegas nozzle, maka bahan bakar akan menyemprot.

Tekanan injeksi dapat di stel dengan cara menambah atau mengurangi adjusting shim pada nozzle.

Kuis