prinsip kerja mesin

 DIESEL ENGINE

A. PRINSIP MOTOR DIESEL DAN BENSIN.

1. Motor Diesel.

Udara yang terhisap ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga mencapai

tekanan dan tempertur yang tinggi. Bahan bakar ( fuel ) diinjeksikan dan

dikabutkan ke dalam ruang bakar. Sehingga terjadi pembakaran sesaat

setelah terjadi pencampuran dengan udara.

2. Motor Bensin.

Udara dan bahan bakar yang tercampur didalam carburator, terhisap ke

dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan

temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi, busi memercikan api

sehingga terjadi pembakaran.

B. MOTOR 4 LANGKAH DAN 2 LANGKAH.

1. Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah.

 

  a. Langkah hisap ( intake stroke ).

Piston bergerak dari Titik Mati Atas ( TMA ) ke Titik Mati Bawah ( TMB ). 

Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk ke

dalam silinder melalui intake valve.

b. Langkah kompresi ( Compression stroke ).

Udara yang berada di dalam silinder dimampatkan oleh piston yang 

bergerak dari Titik Mati Bawah ( TMB ) ke Titik Mati Atas ( TMA ), dimana

kedua valve intake dan exhaust tertutup. Selama langkah ini tekanan naik

30 - 40 kg/cm2 dan temperatur udara naik 400 - 500 derajat celcius.

c. Langkah Kerja ( power stroke ).

Pada langkah ini, intake valve dan exhaust valve masih dalam keadaan

tertutup, partikel - partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle 

akan bercampur dengan udara yang mempunyai tekaan dan suhu tinggi, 

sehingga terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan dan suhu

tinggi. Akibat dari pembakaran tersebut, tekanan nak 80 ~ 110 kg/cm2 dan

temperatur menjadi 600 ~ 900 derajat celcius.

d. Langkah buang ( exhaust stroke ).

Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah

sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari TMB --- > 

TMA mendorong gas buang keluar seluruhnya.

Kesimpulan : Empat kali langkah piston atau dua kali putaran crank 

shaft, menghasilkan satu kali pembakaran.

2. Langkah Kerja Motor 2 Langkah.

Pada dasarnya prinsip kerja motor bensin dan diesel adalah sama, proses

intake, compresi, power, exhaust dilakukan secara lengkap dalam 2 langkah

( upward dan downward ) piston.

a. Langkah psiton ke atas ( Upward stroke ).

Piston bergerak ke atas dari TMB menuju TMA, campuran udara dan

bahan bakar masih mengalir ke dalam silinder melalui saluran

( scavenging passage ). Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus

menerus dikeluarkan sampi lubang exhaust tertutup. Saat lubang exhaust

ditutup oelh gerakan piston yang menuju TMA, campuran udara dan

bahan bakar ditekan, sehingga tekanan dan temperaturnya naik. Pada

saat itu, lubang intake terbuka pada akhir langkah kompresi sehingga

udara segar terhisap masuk ke dalam crank case.

b. Langkah Piston ke bawah ( Downward stroke ).

Campuran udara dan bahan bakar yang termampatkan diberi percikan

bunga api dari busi yang menyebakan terjadinya pembakaran sehingga

tekanan dan temperatur diruang bakar naik. Dan piston terdorong kearah

titik mati bawah. Pada akhir langkah piston, lubang exhaust terbuka

dangan hasil pembakaran mulai keluar, yang diikuti oleh pembakaran

scavenging passage, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang 

berada di crank case masuk ke dalam silinder.

Kesimpulan : dua kali langkah piston atau satu kali putaran crank shaft 

menghasilkan satu kali tenaga.

4. Keuntungan dan Kerugian Engine 2 Langkah dan 4 Langkah.

Dibandingkan dengan engine 4 langkah, engine 2 langkah mempunyai

keuntungan sebagai berikut:

a. Ukuran dan berat lebih kecil, dapat menghasilkan tenaga yang lebih

besar.

b. Harga lebih rendah karena tidak menggunakan valve dan struktur yang 

lebih sederhana.

c. Putaran lebih halus karena ukuran flywheel lebih kecil.

Kerugian engine 2 langkah adalah :

a. Karena tidak menggunakan valve, maka gas pembakaran tidak terbuang

seluruhnya dan menyebabkan pembakarna tidak sempurna.

b. Karena sebagian campuran bahan bakar dan udara, ikut keluar ( saat

proses exhaust ) bersama dengan gas buang, maka penggunaan fuel 

tidak ekonomis.

c. Karena waktu yang siperlukan untuk langkah intake singkat, maka jumlah

campuran yang masuk sedikit. Sehingga tidak mungkin dapat menaikkan

tekanan kompresi dan efisiensi engine (ratio fuel comsumption per output

) lebih rendah dibandingkan dengen engine 4 langkah.

d. Crank case harus rapat tidak boleh ada kebocoran udara.

C. PERBANDINGAN MOTOR DIESEL DAN MOTOR BENSIN.

Dibandingkan dengan motor bensin, diesel engine mempunyai keuntungan dan

kerugian.

Keuntungan motor diesel :

1. Biaya pengoperasian lebih ekonomis, karena bahan bakar yang digunakan

adalah oil dengan “ grade “ rendah. Seperti heavy oil atau light oil.

2. Thermal efficiency ( besarnya kalori yang terkandung pada fuel yang dibakar

dapat menghasilkan output engine dan panas yang secara nyata lebih

effectif ) tinggi sehingga konsumsi bahan bakar rendah.

Thermal efficiency motor bensin adalah 20 - 30 % dan motor diesel adalah 30 

- 35 %.

3. Bahaya kebakaran lebih rendah karena titik nyala ( flashing point ) fuel relatif

lebih tinggi.

4. Tidak membutuhkan sistem penyalaan ( ignition device ) dan carburator.

5. Dapat menghasilkan tenaga yang besar pada putaran rendah.

Kerugian motor diesel adalah :

1. Berat output horse power lebih tinggi.

2. Getaran selama operasi lebih besar dan suara berisik ( noise ) lebih

besar.

3. “ Start “ lebih sulit.

4. Biaya pembuatan ( manufacturing ) lebih tinggi.

FIRING ORDER, TABLE SQUENCE DAN VALVE TIMING PADA MOTOR DIESEL.

1.Firing Order.

Firing Order adalah urutan pembakaran yang terjadi pada engine yang 

mempunyai jumlah silinder lebih dari 1 ( satu ).

Contoh :

Engine dengan 4 silinder, mempunyai firing order ( F.O ) = 1 - 2 - 4 - 3, maka

proses pembakaran dimulai dari silinder No.1, dilanjutkan silinder No.2, No.4 

dan No.3.

Tujuannya adalah untuk eratakan hasil power, agar gaya yang ditimbulkan

oleh piston seimbang ( balance ). Baik pada saat kompresi, maupun

pembakaran, tidak menimbulkan puntiran pada getaran yang tinggi.

Pada 4 langkah motor diesel dengan 1 silinder, piston bergerak 4 kali,

menghasilkan satu kali pembakaran. Atau dua kali putaran crank shaft,

menghasilkan 1 kali pembakaran.

2.Table Squence.

Adalah suatu table yag menyatakan urutan langkah dan urutan pembakaran

yang terjadi pada engine, baik engine dengan satu silinder atau lebih.

a. Table squence untuk 1 silinder.

Beda langkah dari TDC ke BDC = 180º.

b. Table Squence untuk 4 silinder.

c. Table Squence untuk 6 silinder.