Rabu, 10 Oktober 2012
Selasa, 09 Oktober 2012
PRINSIP DASAR MOTOR DIESEL
PRINSIP MOTOR DIESEL DAN BENSIN
1.Motor diesel
Udara yang masuk ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga mencapai tekanan dan temperatur 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.
Gbr. I - 3.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 dantemperatur 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 menuju TMA mendorong gas buang keluar seluruhnya.
Kesimpulan : Empat kali langkah piston atau dua kali putaran crank shaft, menghasilkan satu kali pembakaran.
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 dan gas 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.
Mesin Diesel 2 Tak
Mesin Diesel 2 Tak.
Orang mengetahui bahwasanya engine diesel itu proses kerjanya menggunakan proses 4 langkah.Tetapi dalam kenyataannya mesin diesel juga ada yang proses kerjanya menggunakan sistem 2 langkah.Pada mesin diesel 2 langkah ini bisanya dipergunakan blower yang khusus menyediakan udara bilas.Blower itu terdiri dari pasangan sayap yang saling bersinggungan rapat sesamanya dan dapat berputar dalam rumahnya.Salah satu dari sayap digerakkan oleh motor itu sendiri atau sumber dari luar.Udara yang terdapat diantara sayap – sayap dibawa dan dipindahkan ke ruang penerima (Kotak Udara ) yang terdapat pada pinggang silinder.Blower itu berputar pada putaran beberapa kali lebih tinggi daripada putaran motor.Udara bilas itu berkumpul pada kotak udara yang terdapat pada pinggang silinder dimana terdapat saluran – saluran bilas.
Pemasukan udara bilas dilakukan melaui deretan lubang masuk yang terdapat pada sebagian besar dari pinggang silinder.Lubang – lubang tersebut dibuka dan ditutup oleh torak.Pada tutup silinder terdapat dua katup buang.Gas buang dikeluarkan melalui kedua katup tersebut dan muatan bilas masuk melalui lubang masuk yang ada pada pinggang silinder tadi. Katup itu terbuka pada saat yang sama dengan yang terjadi pada motor dua langkah dengan pembilasan engkol.
Prinsip kerja motor ini hampir sama dengan motor 2 langkah yang telah kita uraikan tadi.Tetapi katup buang mulai dibuka beberapa saat sebelum lubang masuk dibuka.Yaitu sebelum torak mencapai TMB. Saluran buang itu tetap terbuka selama lubang masuk terbuka.Penutupan katup buang terjadi setelah lubang masuk tertutup beberapa derajat engkol.Jadi pembuangan masih berlangsung beberapa saat setelah lubang masuk tertutup.Pembilasan dengan cara ini memberikan hasil yang lebih baik dari pada cara sebelumnya.
Dari uraian motor dua langkah dengan pembilasan ruang engkol maupun dengan pembilasan blower,kita dapat menyimpulkan bahwa motor dua langkah mempunyai ciri – ciri sebagai berikut:
1.Untuk setiap dua kali langkah torak ada satu kali langkah usaha.
2.Pada dinding silinder terdapat lubang –lubang.
3.Pembilasan terjadi pada waktu torak berada disekitar TMB.
Kedudukan engkol pada sat lubang masuk dan lubang buang terbuka dan tertutup ditunjukkan pada gambar di bawah ini.Katup buang terbuka terlebih dahulu dari lubang buang,tetapi tertutup lebih terlambat.
Untuk motor dengan pembilasan ruang engkol,lubang isap terbuka beberapa saat sebelum torak mencapai TMA.kemudian tertutup beberapa saat setelah torak turun ke TMB.
Orang mengetahui bahwasanya engine diesel itu proses kerjanya menggunakan proses 4 langkah.Tetapi dalam kenyataannya mesin diesel juga ada yang proses kerjanya menggunakan sistem 2 langkah.Pada mesin diesel 2 langkah ini bisanya dipergunakan blower yang khusus menyediakan udara bilas.Blower itu terdiri dari pasangan sayap yang saling bersinggungan rapat sesamanya dan dapat berputar dalam rumahnya.Salah satu dari sayap digerakkan oleh motor itu sendiri atau sumber dari luar.Udara yang terdapat diantara sayap – sayap dibawa dan dipindahkan ke ruang penerima (Kotak Udara ) yang terdapat pada pinggang silinder.Blower itu berputar pada putaran beberapa kali lebih tinggi daripada putaran motor.Udara bilas itu berkumpul pada kotak udara yang terdapat pada pinggang silinder dimana terdapat saluran – saluran bilas.
Pemasukan udara bilas dilakukan melaui deretan lubang masuk yang terdapat pada sebagian besar dari pinggang silinder.Lubang – lubang tersebut dibuka dan ditutup oleh torak.Pada tutup silinder terdapat dua katup buang.Gas buang dikeluarkan melalui kedua katup tersebut dan muatan bilas masuk melalui lubang masuk yang ada pada pinggang silinder tadi. Katup itu terbuka pada saat yang sama dengan yang terjadi pada motor dua langkah dengan pembilasan engkol.
Prinsip kerja motor ini hampir sama dengan motor 2 langkah yang telah kita uraikan tadi.Tetapi katup buang mulai dibuka beberapa saat sebelum lubang masuk dibuka.Yaitu sebelum torak mencapai TMB. Saluran buang itu tetap terbuka selama lubang masuk terbuka.Penutupan katup buang terjadi setelah lubang masuk tertutup beberapa derajat engkol.Jadi pembuangan masih berlangsung beberapa saat setelah lubang masuk tertutup.Pembilasan dengan cara ini memberikan hasil yang lebih baik dari pada cara sebelumnya.
Dari uraian motor dua langkah dengan pembilasan ruang engkol maupun dengan pembilasan blower,kita dapat menyimpulkan bahwa motor dua langkah mempunyai ciri – ciri sebagai berikut:
1.Untuk setiap dua kali langkah torak ada satu kali langkah usaha.
2.Pada dinding silinder terdapat lubang –lubang.
3.Pembilasan terjadi pada waktu torak berada disekitar TMB.
Kedudukan engkol pada sat lubang masuk dan lubang buang terbuka dan tertutup ditunjukkan pada gambar di bawah ini.Katup buang terbuka terlebih dahulu dari lubang buang,tetapi tertutup lebih terlambat.
Untuk motor dengan pembilasan ruang engkol,lubang isap terbuka beberapa saat sebelum torak mencapai TMA.kemudian tertutup beberapa saat setelah torak turun ke TMB.
Perbedaan ICE 2 Tak dan 4 Tak
Mesin 4 tak memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, sedangkan mesin 2-tak hanya memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus kerja 2 tak hanya terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston saja. Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Ketika piston melakukan langkah ekspansi atau usaha, juga melakukan langkah buang melalui katup buang (sisi kanan dinding silinder pada gambar) . Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder.
Motor dengan mesin 
2 tak harus memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin, karena model kerja yang seperti itu membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya mesin 4 tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja sedangkan untuk 2 tak 2 kali putaran crankcase = 2 x kerja.
2 tak harus memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin, karena model kerja yang seperti itu membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya mesin 4 tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja sedangkan untuk 2 tak 2 kali putaran crankcase = 2 x kerja.
Untuk itu dibutuhkan pelumas yang lebih karena putaran yang dihasilkan lebih cepat. Hal itu juga menjawab kenapa mesin 2 tak lebih berisik ,boros bahan bakar, menghasilkan asap putih dari knalpotnya tetapi unggul dalam kecepatan dibandingkan mesin 4 tak. Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston 2 tak lebih panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk piston head nya juga lain, piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang untuk bisa keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki slot lubang yang berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara kerja masukan campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar.
Perbedaan Diesel 2 Tak dan 4 Tak
Siklus 2-Tak Mesin Diesel
Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Penggunaan motor diesel bertujuan untuk mendapatkan tenaga mekanik dari energi panas yang ditimbulkan oleh energi kimiawi bahan bakar, energi kimiawi tersebut diperoleh dari proses pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar.
Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada tujuan perancangan, dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak.
Tekanan gas hasil pembakaran akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol. Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.
Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto.
Diagram P-V siklus diesel dua langkah
Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang ditimbulkan oleh dua elektroda busi, sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar hingga mencapai temperatur nyala akibat kompresi torak. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.
PERBEDAAN MESIN DIESEL dan MESIN OTTO
Mesin diesel konsturksinya tidak berbeda jauh dengan mesin bensin yang dikenal dengan sebutan mesin otto. Beberapa bagian komponennya punya tugas yang sama dengan mesin bensin, seperti blok slinder, poros engkol, poros bubungan, asembli torak, dan mekanisme pengerak katupnya. Perbedaan motor diesel dan motor bensin adalah cara pemberian dan penyalaan bahan bakarnya; perbandingan kompressi; disain komponen.
1. Cara pemberian Dan penyalaan Bahan baker
Perbedaan utama terletak pada bagaimana memulai sesuatu pembakaran dalam ruang silinder.mesin besin mengawali pembakaran dengan disuplainya listrik tegangan tinggi, sehingga menimbulkan percikan bunga api di antara celah busi untuk memulai pembakaran gas. Motor diesel memanfaatkan udara yang dikompresi untuk memulai pembakaran bahan bakar solar. Dengan perbandingan kompresinya sangat tinggi sampai berkisar 22 : 1, akibatnya tekanan naik secara mendadak (berlansung dalam beberapa milidetik) suhunya dapat mencapai 900-1000 derajat celcius.Suhu setinggi itu dapatmenyalakan bahan bakar solar.
Menjelang akhir langkah kompresi, solar disemprotkan ke udara Yang sangat panas itu. Akibatnya, bahan bakar langsung terbakar sebab titik nyala solar sendiri Cuma 4000 Celcius. Karena pembakaran terjadi akibat tekanan kompresi yang sangat tinggi tadi,maka mesi diesel di sebut juga mesin penyalaan kompresi (compression igniton engine). Sedangkan mesin bensin di kenal dengan mesin penyalaan bunga api (spark ignition engine).
Dalam mesin bensin bahan bakar dan udara dicampur di luar slinder yaitu dalam karburator dan saluran masuk (manifold). Sebaliknya mesin diesel tidak ada campuran pendahuluan udara dan bahan bakar di luar slinder,hanya udara yang diterima ke dalam slinder melalui saluran masuk.
2. Perbandingan Kompresi mesin diesel dan Bensin
Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume udara dalam silinder sebelum langkah kompresi dengan volume sesudah langkah kompresi. Perbandingan kompresi untuk motor-motor bensin adalah berkisar 8 : 1 sedangkan perbandingan yang umum untuk motor-motor diesel adalah 16-22 : 1. Perbandingan kompresi yang timggi pada motor diesel menimbulakan kenaikan suhu udara cukup tinggi untuk menyalakan bahan bakar tanpa ada letikan bunag api. Hal ini menyebabkan motor diesel mempunyai efisiensi yang besar sebab kompresi yang tinggi menghasilkan pemuaian yang besar dari gas-gas hasil pembakaran dalam slinder. Karena itu tenaganya sangat kuat. Efisiensi tinggi yang dihasilkan pembakaran motor diesel harus diimbangi dengan kekuatan komponen-komponennya agar dapat menahan gaya-gaya pembakaran yang sangat besar.
3. Disain Komponen Mesin Diesel dan Bensin
Sudah dikatakan bahwa mesin diesel haruslah dibuat kokoh dan kuat untuk dapat menahan gaya
Siklus otto
Siklus Diesel
Prinsip Kerja
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi. Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).
Cara Kerja Mesin Diesel
Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine)
Prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pembakaran pada mesin Diesel terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala.
Prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pembakaran pada mesin Diesel terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala.
Komponen Mesin Diesel
Cara Kerja Mesin Diesel
Pertama
Pada ruang bakar mesin, udara masuk
Saluran Masuk terbuka
Kedua
Terjadi langkah Kompresi yaitu penekanan udara
Langkah disini menghasilkan peningkatan tekan dan suhu yang cukup tinggi.
Saat kompresi berada di TMA maka fuel injector akan memasukkan bahan bakar dengan mengabutkannya
Karena suhunya tinggi dan ada bahan bakar yang telah masuk adri fuel injector berupa gas maka campuran tersebut terbakar.
Ketiga
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.
Keempat
Saat torak bergerak keatas dan menekan udara hasil pembakaran keluar ke udara luar melalui knalpot.
Saluran keluarnya terbuka.
Langganan:
Postingan (Atom)