Cara Kerja Mesin Diesel 2 Tak dan 4 Tak

Cara Kerja Mesin Diesel 2 Tak dan 4 Tak - Kendaraan bermesin diesel pada dasarnya merupakan jenis yang sama dengan kendaraan mesin bensin, keduanya memiliki penggerak berupa motor pembakaran dalam (internal combustion engine). Letak perbedaan paling mendasar antara diesel engine dengan petrol engine adalah bagaimana cara pembakaran dari bahan bakarnya.

Cara Pembakaran

Pembakaran motor diesel memanfaatkan kompresi. Sedangkan pembakaran pada motor bensin (mesin bensin) memanfaatkan percikan bunga api dari busi.

Mungkin kalian bingung maksudnya gimana pembakaran dengan kompresi??

Secara teoritis rinsip kerja dasar dari jenis motor pembakaran dalam adalah konversi energi. Apa itu konversi energi? Ok singkatnya konversi energi ini adalah perubahan bentuk energi/transformasi energi. Keduanya adalah mesin pembakaran internal yang di design untuk merubah energi kimia yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energi mekanik (gerak).

Contohnya pada kendaraan bermesin bensin ataupun mesin diesel, keduanya sama-sama memerlukan bahan bakar meskipun dengan jenis bahan bakar yang berbeda.

Bahan bakar ini akan masuk ke sebuah area yang sama yang kita sebut sebagai silinder. Kita tahu bahwa bahan bakar dan udara merupakan senyawa kimia organik, dimana bahan bakar memiliki potensi energi tertentu yang kita sebut sebagai energi kimia.

Di dalam silinder bahan bakar dan udara akan bereaksi dan dipanaskan sampai pada titik nyalanya (flash point). Reaksi kimia cepat antara unsur-unsur karbon pada bahan bakar dengan udara sehingga mencapai flash point ini yang kemudian kita sebut sebagai proses pembakaran (combustion).

Diatas adalah letak kesamaan nya, lalu apa perbedaan nya? Mengapa mesin diesel dan mesin bensin menggunakan bahan bakar yang berbeda?

Perbedaan paling mendasar adalah jika dilihat dari prinsip kerjanya. Cara kerja mesin diesel dan cara kerja mesin bensin memiliki perbedaan. Namun pada pembahasan kali ini kita akan membahsa secara lengkap bagaimana cara kerja dari diesel engine (motor diesel). Untuk mengetahui letak perbedaannya kalian juga harus membaca mengenai cara kerja dari motor bensin 2 tak dan motor bensin 4 tak

Secara umum terdapat 2 jenis mesin diesel/jenis motor diesel yang digunakan saat ini, yaitu motor diesel 2 tak dan motor diesel 4 tak.

Cara Kerja Mesin diesel

Cara Kerja Mesin Diesel 2 Tak/Cara Kerja Mesin Diesel 2 Langkah

Mesin diesel pada umumnya menggunakan mesin dengan prinsip kerja 4 tak, namun ada juga alat-alat yang menggunakan motor diesel 2 tak seperti pada motor penggerak baling-baling kapal. Mesin diesel pada kapal, masih menggunakan sistem 2 tak hal ini berhubungan dengan torsi yang dihasilkan cukup tinggi. Lalu bagaimana kah cara kerja dari mesin diesel 2 tak ini?

Dalam mesin diesel dua langkah, siklus lengkap terjadi saat piston bergerak naik dan turun hanya sekali (TMA-TMB dan TMB-TMA). Sama seperti pada motor bensin 2 tak setiap langkahnya berlangsung 2 peristiwa yang terjadi di dalam sistem engine.

1. Langkah Isap dan Kompresi

Langkah isap dimulai dari piston saat di TMB, saat piston ada di TMB udara akan masuk melalui lubang udara yang ada di sekitar dinding silinder. Udara ini dapat terdorong masuk karena pada saluran intake terdapat blower atau turbo yang mendorong udara ke arah mesin.

Piston bergerak dari TMB ke TMA, memampatkan udara (mengkompresikan udara). Ketika langkah kompresi ini akan terjadi perubahan volume. Perubahan volume yang semakin kecil ini akan membuat potensi energi kinetik udara menjadi semakin tinggi. Dimana molekul udara akan saling bergesekan satu sama lain. Gesekan antar molekulnya akan menghasilkan panas. Semakin tinggi perbandingan kompresinya panas yang dihasilkan akan semakin tinggi.

Panas yang dihasilkan selama proses kompresi pada mesin diesel akan melebihi flash point (titik bakar) solar. Ketika piston hampir mencapai TMA (beberapa derajat sebelum TMA), bahan bakar diinjeksikan oleh injektor dan proses pembakaran akan berlangsung secara spontan.

2. Langkah Usaha dan Langkah Buang

Tekanan kompresi yang tinggi pada motor diesel akan membuat suhu udara yang terkompresi menjadi lebih tinggi dari titik nyala solar. Saat bahan bakar diinjeksikan maka udara dan bahan bakar akan langsung mengalami reaksi kimia pembakaran dan menyala dan menimbulkan ledakan. Proses ini akan mendorong piston ke bawah (dari TMA ke TMB) kemudian menggerakkan poros engkol yang mengirimkan tenaga ke roda. Selanjutnya gas sisa pembakaran akan dibuang melalui saluran buang.

Mesin dua langkah lebih kecil dan lebih ringan daripada mesin empat langkah, dan cenderung lebih efisien karena menghasilkan tenaga sekali selama setiap putaran (bukan sekali selama setiap dua putaran, seperti pada mesin empat langkah). Ini berarti mereka membutuhkan lebih banyak pendinginan dan pelumasan serta mengalami keausan yang lebih tinggi.

Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak/Cara Kerja Mesin Diesel 4 Langkah

Sumber: HowStuffWorks.com

1. Langkah Isap

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMA ke TMB
Posisi Katup : Katup isap terbuka dan katup buang tertutup
Kejadian : Udara masuk ke dalam silinder
Putaran Crankshaft : 180⁰(1/2 Putaran)

Pergerakan piston dari TMA ke TMB menyebabkan ruang silinder menjadi vakum. Akibat kevakuman ini campuran udara dan bahan bakar masuk ke dalam silinder melalui katup isap. Jadi langkah isap ini terjadi jika tekanan di dalam ruang silinder lebih rendah dari tekanan atmosfer.

2. Langkah Kompresi

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMB ke TMA

Posisi Katup : Katup isap tertutup dan katup buang tertutup

Kejadian : Udara dikompresikan dan diakhir langkah kompresi injektor akan menginjeksikan bahan bakar

Putaran Crankshaft : 360⁰(1 Putaran)

Pada langkah kompresi terjadi pengompresian udara di dalam silinder. Kedua katup tertutup. Pada langkah ini terjadi pengecilan volume ruang silinder. Perubahan volume membuat tekanan dan temperaturnya menjadi naik sehingga udara yang terkompresi akan menjadi sangat panas dan mencapai suhu melebihi titik nyala dari solar. Sampai diakhir langkah kompresi injektor akan menyemprotkan bahan bakar dengan tekanan yang tinggi, dan terjadilah pembakaran secara spontan.

3. Langkah Usaha

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMA ke TMB

Posisi Katup : Katup isap tertutup dan katup buang tertutup

Kejadian : Pada langkah ini dihasilkan tenaga (power)

Putaran Crankshaft : 540⁰(1 1/2 Putaran)

Piston bergerak dari TMA ke TMB, kedua katup tertutup. Piston bergerak menuju TMA dan pada kondisi tersebut volume ruang bakar menjadi semakin kecil sehingga tekanan dan temperatur di dalam silinder semakin tinggi. Beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA, bahan bakar diinjeksikan dan udara yang telah dikompresikan dengan perbandingan kompresi yang tinggi akan langsung bereaksi dengan bahan bakar untuk melangsungkan proses pembakaran dengan sendirinya (self ignition).

Gas dari hasil pembakaran akan langsung mengembang karena daya ledak. Gas sisa pembakaran tersebut kemudian akan mendorong piston untuk bergerak kembali dari TMA ke TMB. Pada langkah inilah dihasilkan tenaga.

4. Langkah Buang

Pergerakan Piston : Piston bergerak dari TMB ke TMA

Posisi Katup : Katup isap tertutup dan katup buang terbuka

Kejadian : Gas sisa pembakaran dibuang melalui katup buang

Putaran Crankshaft : 720⁰(2 Putaran)

Karna adanya inersia dari flywheel selama proses menyimpan tenaga maka piston akan kembali bergerak translasi dari TMB ke TMA. Katup isap tertutup dan katup buang terbuka. Gerakan piston dari TMB ke TMA ini menyebabkan gas sisa pembakaran terdorong keluar dari ruang silinder, sehingga terjadi pengecilan volume dan pengurangan tekanan.

Sekian pembahasan mengenai Cara Kerja Mesin Disel 2 Tak dan 4 Tak, cari tau seputar dunia teknik dan otomotif di Ilmuvokasi.com