Hello Sobat JSI! Apa kabar kalian? Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas tentang cara kerja mesin diesel secara lengkap. Mesin diesel merupakan jenis mesin yang paling banyak digunakan di dunia saat ini. Namun, masih banyak yang belum mengerti bagaimana mesin diesel bekerja. Oleh karena itu, artikel ini akan memberikan penjelasan yang mudah dipahami tentang bagaimana mesin diesel bekerja. Yuk, simak artikel ini sampai selesai!
1. Pengertian Mesin Diesel
Mesin diesel adalah jenis mesin pembakaran dalam yang menggunakan bahan bakar diesel untuk menghasilkan tenaga. Mesin diesel pertama kali ditemukan oleh Rudolf Diesel pada tahun 1892. Saat ini, mesin diesel merupakan jenis mesin yang paling banyak digunakan di dunia untuk berbagai keperluan seperti kendaraan bermotor, pembangkit listrik, dan mesin industri.
Mesin diesel bekerja berdasarkan siklus diesel yang terdiri dari empat langkah, yaitu:
- Langkah hisap (intake stroke)
- Langkah pemampatan (compression stroke)
- Langkah pembakaran (combustion stroke)
- Langkah pembuangan (exhaust stroke)
2. Langkah Hisap (Intake Stroke)
Langkah hisap adalah langkah pertama dalam siklus diesel. Pada langkah ini, piston bergerak dari posisi TMA (Titik Mati Atas) ke posisi TMB (Titik Mati Bawah), sehingga terjadi penurunan tekanan di dalam silinder. Pada saat yang sama, katup hisap terbuka dan udara diisap ke dalam silinder untuk mencampur dengan bahan bakar diesel.
Perbandingan antara udara dan bahan bakar diesel yang masuk ke dalam silinder sangat penting untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna. Biasanya, rasio udara dan bahan bakar diesel yang ideal adalah sekitar 14:1. Artinya, untuk setiap 14 satuan udara yang masuk ke dalam silinder, terdapat satu satuan bahan bakar diesel yang masuk.
Pada langkah ini, tekanan di dalam silinder masih rendah, sehingga suhu campuran udara dan diesel masih relatif rendah. Hal ini membuat campuran udara dan diesel tidak mudah terbakar secara spontan.
3. Langkah Pemampatan (Compression Stroke)
Langkah pemampatan adalah langkah kedua dalam siklus diesel. Pada langkah ini, piston bergerak dari posisi TMB ke posisi TMA, sehingga terjadi peningkatan tekanan di dalam silinder. Peningkatan tekanan ini akan menyebabkan suhu campuran udara dan diesel naik secara signifikan.
Saat piston bergerak ke atas, katup hisap dan katup buang tertutup. Hal ini membuat campuran udara dan diesel terjebak di dalam silinder. Suhu campuran yang tinggi akibat peningkatan tekanan ini membuat campuran udara dan diesel menjadi mudah terbakar. Pada saat piston hampir mencapai posisi TMA, injektor diesel akan menyemprotkan bahan bakar diesel ke dalam silinder.
Bahan bakar diesel yang disemprotkan harus memiliki tekanan yang cukup tinggi, sehingga dapat menembus campuran udara dan diesel yang sudah terkompresi. Bahan bakar diesel yang disemprotkan akan menyebar di dalam silinder dan membentuk kabut halus. Kabut bahan bakar ini akan terbakar secara spontan akibat suhu campuran yang tinggi.
4. Langkah Pembakaran (Combustion Stroke)
Langkah pembakaran adalah langkah ketiga dalam siklus diesel. Pada langkah ini, campuran udara dan diesel yang ada di dalam silinder terbakar secara spontan. Proses pembakaran ini akan menghasilkan gas panas yang menekan piston ke bawah.
Saat piston bergerak ke bawah, katup buang akan terbuka dan gas buang akan keluar dari silinder menuju knalpot. Gas buang ini mengandung sisa pembakaran dan gas-gas lain yang harus dibuang agar mesin dapat berfungsi secara optimal.
Siklus diesel yang terjadi pada satu silinder mesin diesel adalah siklus yang tidak sinkron dengan silinder-silinder lainnya. Artinya, pada saat satu silinder melakukan tahap hisap, silinder lainnya dapat melakukan tahap pembakaran, dan sebagainya. Hal ini memungkinkan mesin diesel untuk menghasilkan tenaga yang lebih besar dan lebih efisien dibandingkan dengan mesin bensin.
5. Langkah Pembuangan (Exhaust Stroke)
Langkah pembuangan adalah langkah terakhir dalam siklus diesel. Pada langkah ini, piston bergerak ke atas dari posisi TMB ke posisi TMA, sehingga gas buang yang ada di dalam silinder dapat keluar melalui katup buang. Setelah gas buang keluar, siklus diesel akan kembali ke langkah hisap dan siklus berulang kembali.
6. Kelebihan dan Kekurangan Mesin Diesel
| Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|
|
|
7. Jenis-jenis Mesin Diesel
Ada beberapa jenis mesin diesel yang berbeda berdasarkan prinsip kerjanya. Berikut adalah jenis-jenis mesin diesel yang paling umum:
- Mesin diesel konvensional
- Mesin diesel turbo
- Mesin diesel supercharged
- Mesin diesel injeksi langsung
- Mesin diesel injeksi tidak langsung
8. Mesin Diesel Konvensional
Mesin diesel konvensional adalah jenis mesin diesel yang mengandalkan tekanan pengompresan udara untuk menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk membakar bahan bakar diesel. Pada mesin diesel konvensional, udara diisap melalui katup hisap yang kemudian dikompresi oleh piston di dalam silinder.
Bahan bakar diesel disemprotkan ke dalam silinder pada akhir langkah pemampatan dan terbakar secara spontan akibat suhu campuran yang tinggi. Mesin diesel konvensional memiliki kelebihan dalam hal sederhana dan mudah dalam perawatan, tetapi kurang efisien dibandingkan dengan jenis mesin diesel yang lebih modern.
9. Mesin Diesel Turbo
Mesin diesel turbo adalah jenis mesin diesel yang menggunakan turbocharger untuk meningkatkan kinerja mesin. Turbocharger adalah alat yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan udara yang masuk ke dalam silinder, sehingga menghasilkan suhu yang lebih tinggi dan meningkatkan efisiensi pembakaran.
Dengan mempergunakan turbocharger, mesin diesel turbo dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan mesin diesel konvensional sekaligus dapat menghemat konsumsi bahan bakar.
10. Mesin Diesel Supercharged
Mesin diesel supercharged adalah jenis mesin diesel yang menggunakan blower atau supercharger untuk meningkatkan kinerja mesin. Blower atau supercharger adalah alat yang berfungsi untuk memampatkan udara yang masuk ke dalam silinder, sehingga meningkatkan tekanan dan suhu pembakaran.
Dengan mempergunakan blower atau supercharger, mesin diesel supercharged dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan mesin diesel konvensional sekaligus dapat menghemat konsumsi bahan bakar.
11. Mesin Diesel Injeksi Langsung
Mesin diesel injeksi langsung adalah jenis mesin diesel yang menggunakan sistem injeksi langsung untuk menyemprotkan bahan bakar langsung ke dalam ruang bakar. Pada mesin diesel injeksi langsung, tekanan bahan bakar yang disemprotkan sangat tinggi, sehingga bahan bakar diesel dapat menembus lapisan udara yang sangat padat di dalam silinder.
Dengan menggunakan sistem injeksi langsung, mesin diesel injeksi langsung dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar sekaligus menghemat konsumsi bahan bakar.
12. Mesin Diesel Injeksi Tidak Langsung
Mesin diesel injeksi tidak langsung adalah jenis mesin diesel yang menggunakan sistem injeksi tidak langsung untuk menyemprotkan bahan bakar ke dalam ruang bakar. Pada mesin diesel injeksi tidak langsung, bahan bakar diesel disemprotkan ke dalam ruang bakar melalui pre-chamber atau ruang bantu yang terhubung dengan ruang bakar utama.
Dengan menggunakan sistem injeksi tidak langsung, mesin diesel injeksi tidak langsung dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar dan lebih bersih dibandingkan dengan mesin diesel konvensional.
13. Komponen-komponen Mesin Diesel
Mesin diesel terdiri dari beberapa komponen yang penting. Berikut adalah beberapa komponen mesin diesel yang paling penting:
- Piston
- Silinder
- Valve
- Injektor
- Turbocharger
- Supercharger
- Fuel Pump
- Head Cylinder
14. Cara Merawat Mesin Diesel
Merawat mesin diesel sangatlah penting untuk menjaga kinerja dan umur mesin. Berikut adalah beberapa tips merawat mesin diesel yang penting:
- Selalu menjaga kualitas bahan bakar
- Melakukan pengecekan rutin terhadap komponen-komponen mesin
- Mempergunakan oli dan pendingin mesin yang tepat
- Melakukan servis rutin pada mesin dan sistem pendingin
- Mempergunakan bahan bakar yang berkualitas baik dan sesuai dengan spesifikasi mesin
15. Masalah-masalah Umum pada Mesin Diesel
Mesin diesel dapat mengalami beberapa masalah yang umum terjadi. Berikut adalah beberapa masalah umum pada mesin diesel:
- Overheating
- Knocking atau Ngeblok
- Permasalahan bahan bakar yang kurang berkualitas
- Permasalahan sistem injeksi
16. FAQ Mesin Diesel
Q: Apa itu mesin diesel?
A: Mesin diesel adalah jenis mesin pembakaran dalam yang menggunakan bahan bakar diesel untuk menghasilkan tenaga.
Q: Bagaimana mesin diesel bekerja?
A: Mesin diesel bekerja berdasarkan siklus diesel yang terdiri dari empat langkah, yaitu langkah hisap, langkah pemampatan, langkah pembakaran, dan langkah pembuangan.
Q: Apa kelebihan dan kekurangan mesin diesel?
A: Kelebihan mesin diesel antara lain lebih efisien dalam menghasilkan tenaga dan konsumsi bahan bakar yang lebih rendah, lebih tahan lama dan memiliki umur lebih panjang, lebih bertenaga dan dapat menghasilkan torsi yang lebih besar, mampu bekerja dalam kondisi yang lebih ekstrem, dan bebas dari ketergantungan pada sumber energi yang terbatas seperti listrik. Sedangkan kekurangan mesin diesel antara lain lebih mahal dibandingkan dengan mesin bensin, memiliki tingkat emisi gas buang yang lebih tinggi, lebih berisik dan bergetar, mempunyai partikel berbahaya untuk kesehatan manusia, waktu servis yang lebih lama dan perawatan yang lebih rumit.
Q: Apa jenis-jenis mesin diesel?
A: Jenis-jenis mesin diesel antara lain mesin diesel konvensional, mesin diesel turbo, mesin diesel supercharged, mesin diesel injeksi langsung, dan mesin diesel injeksi tidak langsung.
17. Kesimpulan
Dari penjelasan yang telah diberikan di atas, dapat disimpulkan bahwa mesin diesel merupakan jenis mesin yang paling banyak digunakan di dunia saat ini. Mesin diesel bekerja berdasarkan siklus diesel yang terdiri dari empat langkah. Mesin diesel memiliki kelebihan dan kekurangan yang perlu dipertimbangkan sebelum memilih mesin diesel untuk keperluan tertentu. Ada beberapa jenis mesin diesel yang berbeda berdasarkan prinsip kerjanya, dan setiap jenis mesin memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.
18. Daftar Pustaka
– Standar Nasional Indonesia 04-0355-1999 tentang Sistem Bahan Bakar Mesin Diesel
– Rudolf Diesel, “Theorie und Konstruktion eines rationellen Wärmemotors zum Ersatz der Dampfmaschine und der heute bekannten Verbrennungsmotoren,” Berlin 1892
19. Referensi
– https://www.techwalla.com/articles/how-does-a-diesel-engine-work
– https://www.explainthatstuff.com/dieselengine.html
– https://en.wikipedia.org/wiki/Diesel_engine
20. Semoga Bermanfaat dan Sampai Jumpa di Artikel Menarik Lainnya
Demikianlah penjelasan lengkap tentang cara kerja mesin diesel. Semoga artikel ini dapat memberikan informasi dan pengetahuan yang bermanfaat bagi Sobat JSI. Sampai jumpa di artikel menarik lainnya!
