MESIN DISEL

MESIN DISEL

A.   PENGERTIAN

Jika anda sampai di artikel ini, maka anda tentunya ingin tahu informasi tentang mesin diesel, dan banyak pertanyaan yg ingin dijawab seperti  bagaimana ia bekerja?, apa bedanya mesin diesel dengan mesin bensin, kenapa mesin diesel ukurannya lebih besar dari mesin bensin ? dan masih banyak lagi.

Sekarang kita bahas tentang pengertian mesin diesel

PENGERTIAN Mesin Diesel :

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). Mesin diesel pada kendaraan otomotif sering digunakan pada mobil-mobil yang mempunyai kapasitas mesin yang besar, dan juga tenaga yang besar ( contoh ;Truk, tronton, fuso, bus dan kendaraan besar lainnya. ) hal ini dikarenakan mesin diesel cocok untuk penggunaan jarak jauh ( mesin diesel lebih tahan panas dibanding mesin bensin ) dan tenaga yang besar ( karena konstruksi mesin diesel rata-rata berkapasitas besar ).

Mesin diesel 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. 

B.   CARA KERJA

Proses Kerja Mesin Diesel 4 Tak

Terdapat 4 langkah yang dilalui pada saat mesin diesel bekerja yaitu:

·                Langkah Isap.  Yaitu langkah saat udara masuk ke dalam ruang bakar melalui katup. Kondisi tersebut terjadi ketika torak atau piston bergerak dari arah TMA ke TMB. Kondisi katup buang tertutup saat ini.

·                Langkah Kompresi. Yaitu proses memampatkan udara oleh torak saat bergerak dari TMB ke TMA. Kondisi katup udara isap dan buang dalam keadaan tertutup. Hal ini mengakitatkan tekananan dan suhu udara naik.

·                Langkah Kerja. Terjadi pembakaran pada tahap ini, sehingga torak bergerak mendorong dan bekerja menggerakan mesin. Kondisi ini terjadi terus saat torak bergerak dari TMA menuju TMB.

·                Langkah Buang. Hasil pembakaran akan dibuang melalui katup buang pada tahap ini. Kondisi torak akan bergerak dari TMA menuju ke TMB. Sedangkan kondisi katup isap masih tertutup.

 Sistem Cara Kerja Mobil Solar Atau Mesin Diesel

Keunggulan Dan Kelebihan Mesin Diesel Dibandingkan Mesin Bensin

Beberapa keunggulan dan kelebihan mesin diesel dibandingkan mesin bensin adalah sebagai berikut :

• Penggantian komponen busi tidak diperlukan karena tidak menggunakan busi, sehingga dapat menghemat biaya pemeliharaan pergantian komponen consumable
• Harga bahan bakar lebih murah.
• Lebih efisien karena sistem kerja yang tidak menggunakan spark, sehingga seluruh bahan bakar terbakar.
• Mesin lebih awet.

Kelemahan Dan Kekurangan Mesin Diesel

Walaupun memiliki kelebihan, mesin diesel juga memiliki beberapa kekurangan. Kekurangan tersebut antara lain:

• Start awal untuk memicu hidupnya mesin lebih berat, sehingga memerlukan aki yang lebih besar.
• Suara mesin lebih besar.
• Bekerja pada tekanan tinggi, sehingga memiliki getaran yang lebih besar pada mesin.
• Harga mesin umumnya lebih mahal karena memerlukan konstruksi ruang bakar yang extra tebal untuk menahan tekanan besar.
• Lebih resiko terjadi kerusakan jika mengalami kehabisan bahan bakar.

C.   KOMPONEN

Komponen Dasar Mesin Diesel

Komponen Dasar Mesin Diesel

Pada Kesempatan Kali ini kita akan membahas tentang Komponen Dasar Mesin Diesel, melanjutkan pembahasan yang sebelumnya yaitu Perbandingan Mesin Diesel dan Mesin Bensin (Gasoline

Block Assembly

Pada bagian ini akan dijelaskan nama dan fungsi komponen-komponen yang terdapat pada cylinder block.

Engine Block

Engine block adalah bagian utama yang mendukung semua komponen engine.

Engine Block dan Cylinder Head

Cylinder

Cylinder ialah lubang-lubang di block engine. Cylinder mempunyai beberapa fungsi dan tugas yaitu:

Cylinder

·         Rumah untuk piston.

·         Ruang untuk pembakaran.

·         Meneruskan panas keluar dari piston.

Cylinder Liner

Cylinder liner membentuk selubung air yang membatasi air pendingin dengan piston.

Terdapat dua jenis Cylinder Liner: Wet type cylinder liner (tipe basah) dan dry type (tipe kering). Liner basah mempunyai o-ring yang menyekat selubung air dan mencegah bocornya pendingin.

Dry liner atau biasa juga disebut sleeve dipakai untuk memperbaiki parent bore yang mengalami kerusakan. Liner semacam ini disebut “dry“ karena sangat merapat pada dinding lubang cylinder di block engine tanpa ada air yang berkontak langsung dengannya.

Piston

Piston terpasang sempurna di dalam tiap cylinder liner dimana bisa bergerak ke atas dan ke bawah selama proses pembakaran. Bagian atas piston merupakan dasar dari ruang bakar.

Berdasarkan cara pembuatannya piston dapat dibagi menjadi:

1.    Cast aluminium crown dengan forged aluminium skirt, dimana kedua bagian tersebut disambung dengan pengelasan electron beam.

2.    Composite, steel crown dan alumnium skirt yang dibaut menjadi satu.

3.    Articulated, forged steel crown dengan pin bore dan bushing, dimana cast aluminium skirt terpisah. Dua bagian ini disatukan dengan wrist pin.

4.    Tipe yang umum ialah piston tunggal cast aluminium dengan piston ring belt (sabuk baja) sebagai tempat ring piston.

Berdasarkan sistem bahan bakar dan bentuk ruang bakar maka dikenal dua macam piston, yaitu:

1.    Pre combustion piston mempunyai heat plug pada crown.

2.    Direct injection piston tidak mempunyai heat plug.

Adapun jenis piston ring yang terpasang pada piston adalah sebagai berikut:

Compression ring (ring kompresi)

Berfungsi untuk menyekat ruang bakar bagian bawah guna mencegah kebocoran kompresi dan gas hasil pembakaran melalui piston.

Oil control ring (ring oli)

Biasanya hanya terdapat satu oil control ring di bawah dua compression ring, oil control ring melumasi dinding cylinder liner pada saat piston bergerak ke atas dan ke bawah. Lapisan oli mengurangi keausan cylinder liner dan piston.

Connecting Rod

Connecting rod menghubungkan piston ke crankshaft. Bagian-bagian dari connecting rod adalah sebagaqi berikut:

1.    Rod eye.

2.    Piston pin bushing.

3.    Shank.

4.    Cap.

5.    Rod bolt and nuts.

6.    Connecting rod bearing.

Crankshaft

1.    Rod bearing journal.

2.    Counter weight.

3.    Main bearing journal.

4.    Web.

Crankshaft merubah gerak turun naik piston menjadi gerakan berputar yang dipakai untuk melakukan kerja. Di dalam crankshaft terdapat saluran lobang tempat jalannya oli yang disebut oil gallery. Lubang saluran oli dibuntu pada satu ujungnya dengan plug atau set screw.

Oil Passage Di dalam Crangshaft

Untuk mengurangi gerak maju atau mundur pada crankshaft (gerakan maju-mundur crankshaft tersebut biasa disebut End Play) maka dipasanglah thrust main bearing. Ada dua macam thrust main bearing, yaitu:

1.    Insert bearing 2 (dua) buah

2.    Flanged thrust bearing 1(satu) buah

Flywheel

Flywheel (roda gila) dibautkan pada bagian belakang crankshaft di dalam rumah flywheel. Crankshaft memutar flywheel pada langkah tenaga, dan gaya momentum flywheel menjaga crankshaft tetap berputar mulus pada langkah hisap, kompresi dan langkah buang.

Fungsi flywheel ada tiga, yaitu:

1.    Menyimpan energi untuk momentum di antara langkah tenaga.

2.    Membuat putaran crankshaft supaya halus

3.    Memindahkan tenaga ke mesin, torque converter atau beban lain

Pada bagian luar terdapat komponen ring gear melingkari flywheel. Ring gear dipergunakan sebagai roda gigi yang spline dengan pinion starting motor untuk start engine.

Camshaft

Camshaft digerakkan oleh roda gigi crankshaft. Bila camshaft berputar maka cam lobe berputar. Komponen valve (klep) yang terhubung ke camshaft akan ikut bergerak naik dan turun. Bila permukaan lobe berada di atas, valve akan terbuka. Putaran camshaft adalah setengah putaran crankshaft sehingga valve membuka dan menutup pada waktu yang tepat selama proses empat langkah.

Bagian camshaft yang mendorong valve adalah camshat lobe. Masing-masing lobe mengoperasikan (1) Intake dan (2) Exhaust valve untuk setiap cylinder. Beberapa cam memiliki lobe untuk menyemprotkan bahan bakar. Lobe ini akan menekan unit injector. Lobe tersebut akan mengatur kapan bahan bakar disemprotkan ke combustion chamber.

Setiap lobe terdiri dari tiga bagian utama yaitu:

1.    Base Circle

2.    Ramps

3.    Nose

Jarak dari base circle ke puncak nose disebut lift. Cam Lift menentukan seberapa jauh valve dibuka. Selain itu bentuk kelandaian ramp juga menentukan kecepatan membuka dan menutup valve, sedangkan bentuk nose akan menentukan berapa lama valve tersebut membuka penuh.

Misal : 

1.    Kecepatan atau waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari valve tertutup menjadi terbuka penuh.

1.    Lamanya atau duration valve dalam keadaan terbuka.

1.    Kecepatan atau waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari valve terbuka penuh menjadi tertutup.

Push rod/batang penekan

Push rod adalah pipa baja dengan dudukan di kedua ujungnya. Camshaft menggerakkan push rod sehingga mengangkat rocker arm.

Valve Lifters

Valve lifter atau cam follower bertumpu pada setiap lobe camshaft.

·         Bila Camshaft berputar, valve lifter akan menyusuri permukaan lobe.

·         Valve lifter merubah gerak camshaft ke Push rod.

·         Push Rod memindahkan gerakannya ke rocker arm, untuk membuka dan menutup valve.

Ada 2 tipe valve lifter, yaitu:

1.    Slipper follower

2.    Roller follower

Roller Follower

Roller follower memiliki roda baja keras yang berputar di atas camshaft lobe.

Vibration Damper (Peredam Getaran)

Pada bagian depan crankshaft terdapat vibration damper. Alat yang menyerupai flywheel kecil ini berfungsi untuk meredam getaran yang terjadi akibat putaran crankshaft (torsional vibration).

Vibration Damper

Ada dua jenis peredam getar, yakni:

1.    Peredam karet (rubber damper), yaitu peredam yang menggunakan karet padat untuk menyerap getaran.

2.    Peredam cairan kental (viscous damper), yaitu peredam yang di dalamnya menggunakan cairan kental (oli berat) untuk menyerap getaran.

Cylinder Head Group

Cylinder head dan componen-komponennya dirancang agar valve dapat membuka dan menutup dengan timing yang tepat, dan agar bahan bakar disuntikkan pada waktu yang tepat sehingga didapatkan kemampuan puncak dari engine.

Yang termasuk perangkat valve train antara lain:

1. Cylinder head

2. Valve cover (tutup klep)

3. Bridge

4. Valve spring assemblies

5. Valve guide

6. Valve seat insert

7. Valve

8. Rocker arm

Komponen Valve Train

Gear Train Assembly

Gear Train Assemblies

Gear Train Assemblies dihubungkan untuk memindahkan tenaga dari crankshaft ke komponen-komponen lain dari engine. Gear Train Assemblies bisa berlokasi di bagian depan dan belakang engine. Pada gambar di atas gear Train Assemblies terdapat di bagian depan engine di antara plate belakang dan rumah timing gear.

Gear Train Assemblies menyelaraskan kerja komponen-komponen engine lainnya pada setiap langkah kerja engine.

Komponen Seperangkat Roda Gigi

Komponen gear train antara lain:

1. Roda gigi crankshaft (crankshaft gear)

2. Roda gigi idler (idler gear)

3. Roda gigi camchaft (camshaft gear)

4. Roda gigi fuel injection pump (fuel injection pump gear)

5. Roda gigi pompa oli (oil pump gear)

6. Roda gigi pompa air (water pump gear)

7. Roda gigi kompresor udara (air compressor gear)

Komponen Gear Train

Timing mark digunakan untuk mencocokkan roda-roda gigi dan untuk penyetelan atau pemeriksaan agar mendapatkan timing dengan tepat.

D.   KARAKTERISTIK

Mesin Diesel

·            Efisiensi panasnya tinggi.

·            Bahan bakarnya hemat.

·            Yang dikompresikan adalah udara saja.

·            Harus mempunyai konstruksi yang kuat karena bisa menghasilkan ledakan yang besar pada saat kompresi.

·            Bahan bakar yang diinjeksikan berbentuk kabut.

·            Bahan bakar terbakar secara sempurna karena temperatur yang tinggi.

·            Tidak memakai sistem pengapian.

·            Menghasilkan tenaga yang cenderung stabil pada setiap kecepatan.

·            Kecepatannya lebih rendah dibanding mesin bensin.

·            Getarannya besar dan agak berisik.

·            Harganya lebih mahal.

·            Umumnya mesin dapat digunakan untuk kendaraan jarak jauh (kendaraan niaga, truk besar dan sebagainya)

E.   BAHAN BAKAR YANG DIGUNAKAN

·         Solar

Solar merupakan salah satu sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Berasal dari minyak bumi dan pembuatannya melalui proses pemisahan, konversi, dan pemurnian. Saat proses pemisahan, minyak bumi yang masih mentah mengalami proses distilasi fraksional. Pemisahan minyak ini akan bergantung pada titik didih masing-masing, dan senyawa yang memiliki titik didih rendah akan berada di bagian paling atas. Proses ini menghasilkan berbagai jenis bahan bakar minyak, seperti solar, bensin, minyak pelumas, dan lainnya.

Solar sering juga dikatakan sebagai bahan bakar fosil dan bisa digunakan pada mesin diesel keluaran tahun berapapun, baik mesin baru maupun lama. Cara menilai kualitas solar yang efektif adalah solar yang mudah terbakar dan kekentalannya pas. Sayangnya hasil pembakaran mesin diesel dengan solar ini sangat berbahaya bagi lingkungan karena melepaskan emisi sulfur yang tinggi.

·         Biodiesel

Biodiesel adalah bahan bakar cair yang terbuat dari minyak sayuran, minyak goreng daur ulang, dan lemak hewan. Proses pembuatannya melibatkan proses kimia yang memisahkan gliserin dari bahan utama yang telah disebutkan. Subtansi hasil pemisahan dengan gliserin inilah yang kemudian dikenal dengan nama metil ester yang merupakan nama kimia untuk biodiesel.