Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak - Kendaraan bermesin diesel merupakan salah satu jenis dari motor pembakaran internal, dimana fluida kerjanya langsung menggerakan piston untuk melakukan langkah usaha/menghasilkan tenaga. Teknologi mesin diesel bersama dengan mesin bensin keduanya sudah menopang berkembangnya teknologi industri dan manufaktur lebih dari 100 tahun.

Diesel engine merupakan salah satu penemuan yang paling revolusioner karena mesin diesel dinilai paling serbaguna dan ekonomis baik digunakan untuk kegiatan industri ataupun transportasi seperti diaplikasikan pada mesin mobil.

Prinsip kerja motor diesel dan motor bensin pada dasarnya sama yaitu mengkonversi energi kimia menjadi energi mekanik dalam bentuk rotasi (gerak putar). Letak perbedaan nya adalah pada proses pembakarannya.

Cara Pembakaran

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

Kedua jenis pembakaran ini memiliki prinsip yang sama yaitu sebagai energi aktivasi untuk melangsungkan proses pembakaran di ruang bakar.

Apa itu pembakaran dengan kompresi??

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

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 (cylinder engine). 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 (cylinder engine) bahan bakar dan udara akan bereaksi secara kimia ketika dipanaskan sampai pada titik nyalanya (flash point). Reaksi ini akan menghasilkan banyak energi dalam bentuk panas. 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. Ini merupakan types of engine pada motor bensin.

Selain itu teknologi yang digunakan cenderung berbeda. Seperti halnya penggunaan turbocharger pada mesin mobil diesel yang sudah digunakan sejak lama, berfungsi untuk memompa udara ke dalam silinder dan tentunya akan sangat berpengaruh terhadap efisiensi volumetris.

Cara Kerja Mesin diesel

Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak

Sumber: HowStuffWorks.com

1. Langkah Isap

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

Pergerakan piston dari TMA ke TMB menyebabkan ruang silinder menjadi vakum. Akibat kevakuman ini udara 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.

Sebenarnya selain mesin diesel 4 tak ada juga mesin diesel 2 tak/motor diesel 2 tak. Untuk pembahasan mengenai cara kerja motor diesel 2 tak, kalian bisa baca pada artikel lain di tekniku.id