Motor Diesel merupakan sebuah mesin pembangkit tenaga, yaitu dengan memberikan input tertentu, maka mesin tersebut menhasilkan sejumlah tenaga yang diharapkan. Untuk menghasilkan tenaga tersebut mesin/motor Diesel menganut sebuah siklus. Siklus merupakan suatu proses yang terulang-ulang. Siklus motor terdiri dari 4 proses yaitu isap, kompresi, usaha, dan buang.
Proses isap pada motor Diesel, terjadi aliran udara masuk ke-dalam silinder. Masuknya udara kedalam silinder karena perbedaan tekanan antara di luar dan di dalam silinder. Perbedaan tersebut karena gerakan piston dari TMA ke TMB, dan untuk menambah jumlah udara ditambah dengan peralatan yang dikenal dengan blower, turbo-charger, atau turbocharger intercooler. Peralatan tersebut untuk memaksa udara luar masuk kedalam silinder, sehingga jumlahnya men-jadi lebih banyak. Besarnya jumlah udara yang masuk kedalam dibaandingkan dengan besarnya ruangan silinder disebut dengan efisiensi/rendamen volumetric (ηv). Pada proses isap ruang di dalam silinder terhubungan dengan udara luar, melalui saluran atau katup masuk yang terbuka.
Penggunaan Motor Diesel.
Pemakaian motor Bensin bila dibandingkan dengan pemakaian motor diesel dalam memenuhi kebutuhan masyarakat, tergolong hanya untuk kebutuhan ringan. Sementara pemakaian motor diesel men-jangkau kebutuhan masyarakat baik yang ringat sampai dengan yang berat. Pemakaian motor Diesel cocok untuk memenuhi kendaraan, baik untuk penumpang atau komersiil (barang); untuk kebutuhan pertanian (traktor pertanian); untuk kebutuhan pembangunan jalan; untuk kebutuhan kompresor udara dan pembangkit tenaga listrik (power plant), dan berbagai kebutuhan masyarakat yang berat-berat. Sehingga ukuran motor Diesel untuk kebutuhan yang berat-berat, jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran terbesar motor bensin.
Berikut ini beberapa contoh pemakaian motor Diesel untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
1. Sebuah motor diesel yang dikembangkan dibawah 10 hp
2. Motor diesel 6 silinder 504 in3 untuk traktor.
3. Traktor-traktor yang sedang digunakan untuk pembangunan
4. Motor diesel 2 tak bentuk V dengan diameter silinder 9 1/16 in dan langkah 10 in, untuk kereta api, kapal, dan pembangkit tenaga listrik.
5. Belahan motor Diesel 2 tak opposed piston 12 silinder, turbochaeger, untuk industri, kapal, dan pembangkit.
6. Motor Diesel 12 silinder jenis bintang, bahan bakar double, 2125 hp.
Motor Diesel 8 silinder 2 tak dengan bahan bakar double dengan 5825 hp, untuk pembangkit tenaga listrik di Fulton, Missori.
Mesin diesel
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Untuk kegunaan lain dari Diesel, lihat Diesel (disambiguasi).
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 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.
Daftar isi |
[sunting] Bagaimana mesin diesel bekerja
Mesin diesel yang berada di museum
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.
- Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat mempengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.
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.
[sunting] Tipe mesin diesel
Biasanya jumlah silinder dalam kelipatan dua, meskipun berapapun jumlah silinder dapat digunakan selama poros engkol dapat diseimbangkan untuk mencegah getaran yang berlebihan. Inline-6 paling banyak diproduksi dalam mesin tugas-medium ke tugas-berat, meskipun V8 dan straight-4 juga banyak diproduksi.
[sunting] Keunggulan dan kelemahan dibanding dengan mesin busi-nyala
Untuk keluaran tenaga yang sama, ukuran mesin diesel lebih besar daripada mesin bensin karena konstruksi besar diperlukan supaya dapat bertahan dalam tekanan tinggi untuk pembakaran atau penyalaan. Dengan konstruksi yang besar tersebut penggemar modifikasi relatif mudah dan murah untuk meningkatkan tenaga dengan penambahan turbocharger tanpa terlalu memikirkan ketahanan komponen terhadap takanan yang tinggi. Mesin bensin perlu perhitungan yang lebih cermat untuk modifikasi peningkatan tenaga karena pada umumnya komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya murah.
Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin bertujuan meningkatkan jumlah udara yang masuk dalam ruang bakar dengan demikian pada saat kompresi akan menghasilkan tekanan yang tinggi dan pada saat penyalaan atau pembakaran akan menghasilkan tenaga yang besar. Penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin diesel tidak berpengaruh besar terhadap pemakaian bahan bakar karena bahan bakar disuntikan secara langsung ke ruang bakar pada saat ruang bakar dalam keadaan kompresi tertinggi untuk memicu penyalaan agar terjadi proses pembakaran. Sedangkan penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin bensin sangat mempengaruhi pemakaian bahan bakar karena udara dan bahan bakar dicampur dengan komposisi yang tepat sebelum masuk ruang bakar, baik untuk mesin bensin dengan sistem karburator maupun sistem injeksi.
Mesin Diesel
Oleh: Joko Sulistyono
Sekalipun mesin diesel memiliki kekurangan dalam hal kebisingan dibandingkan mesin bensin. Mesin diesel karena keunggulan effisiensi bahan bakar menjadi pilihan banyak pengguna motor bakar untuk kendaraannya. Sebagai efek dari semakin ketatnya peraturan terhadap pencemaran lingkungan hidup, mesin diesel menjadi salah satu pilihan dalam pemakaian sistem internal-combustion engine. Internal-combustion engine ini kita temui dalam sistem mobil, kapal, alat pembangkit listrik portable, bus, traktor dsb. Salah satu keunggulan mesin diesel adalah sistem pembakarannya menggunakan Compression-ignition ( pembakaran-tekan), yang tidak memerlukan busi.
Sistem ini memungkinkan tercapainya tekanan awal yang tinggi sebelum terjadi proses pembakaran, hal ini akan meningkatkan thermal-effisiency dibandingkan sistem yang lain. Keunggulan yang lain adalah fleksibilitas jenis bahan bakar yang bisa digunakan, karena pembakaran yang terjadi tidak memerlukan pengontrolan bunga api, berbagai jenis bahan bakar bisa dipakai. Misalnya; minyak tanah, minyak sawit, produk minyak berat dari minyak mentah, alkohol, emulsi( campuran air dan bahan bakar solar) dsb.
Applikasi dari sistem pembakaran diesel ini bisa ditemui di dunia automotive untuk angkutan berat, tractor, bulldozer, pembangkit listrik di desa-desa, generator listrik darurat di rumah-sakit, hotel dsb. Namun disamping keunggulan yang dimiliki, diesel sistem juga memiliki problem khusus yang berhubungan dengan pencemaran lingkungan adalah smoke/asap serta gas buang khususnya Nitrogen Oxide (NOx).
Kedua pollutant ini saling bertolak belakang dalam pemunculannya. Smoke/soot/asap terbentuk ketika bahan bakar tidak mampu tercampur dengan baik dengan ogsigen sehingga reaksi pembakaran tidak sempurna, dalam kondisi seperti ini suhu pembakaran tidak terlalu tinggi ( <>
Namun ketika pencampuran bahan bakar dan udara terjadi dengan baik sehingga pembakaran sempurna tercapai, maka suhu pembakaran tinggi ( > 1800 °C ), hal ini mengakibatkan terjadinya reaksi antara gas N2 yang ada di udara dengan oksigen membentuk senyawa Nitrogen Oxide, sekalipun produksi smoke/soot/asap akan mengecil.
Untuk mengatasi dilema diatas, berbagai penelitian telah dilakukan khususnya untuk memungkinkan reduksi antara smoke/soot/asap dan Nitrogen Oxide secara bersama-sama.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar