Perlengkapan Sistem Bahan Bakar Diesel
Nama
bagian:
1.
Tangki bahan bakar A Bahan bakar kotor
2. Saringan kasa pada pompa mengalir B Bahan
bakar bersih
3.
Advans saat penyemprotan C Bahan bakar bertekanan tinggi
4.
Saringan halus D Saluran pengembali
5.
Pompa injeksi
6.
Governor
7.
Nosel
8.
Busi Pemanas
Penggolongan motor diesel
Cara penyemprotan dan pembentukan
campuran
1. Injeksi langsung (contoh: bentuk bak)
|
|
Bagian – bagian:
1.
Injektor ( jenis lubang banyak)
2.
Ruang bakar
Bentuk ruang bakar:
Ruang
bakar ada di dalam silinder biasanya di dalam torak
Macam – macamnya:
·
Bentuk bak
·
Bentuk setengah bola
·
Bentuk hati
·
Bentuk bola
|
Cara kerja:
Bahan
bakar disemprotkan langsung ke dalam silinder. Nosel injeksi biasanya mempunyai
beberapa lubang
Penggunaan:
Kebanyakan
motor – motor besar
Keuntungan:
-
Efisiensi dan daya tinggi
-
Dapat dihidupkan tanpa pemanas mula
Kerugian:
-
Suara keras
-
Pompa injeksi dan injektor lebih mahal,
karena tekanan penyemprotan tinggi
Injeksi tak langsung (contoh: kamar
pusar)
|
|
Bagian – bagian
1.
Injektor
2.
Busi pijar
3.
Ruang bakar
4.
Saluran penghubung
Bentuk ruang bakar:
Ruang
bakar berada diluar silinder
Macam – macamnya:
Kamar
pusar
Kamar
muka
|
Cara kerja
Udara
dikompresikan ke dalam ruang bakar. Karena saluran penghubung menuju ke ruang
bakar berkonstruksi miring / tangensial, maka udara menerima olakan yang
mempermudah pembentukan campuran pada saat bahan bakar disemprotkan. Oleh
karena itu tekanan injektor bisa lebih rendah dan nosel cukup dengan satu
lubang.
Penggunaan:
Pada
motor – motor kecil dan sedang
Keuntungan:
·
Suara lebih halus daripada motor dengan
injeksi langsung
·
Perlengkapan injeksi lebih murah,
karena tekanan penyemprotan lebih rendah
Kerugian:
·
Efisiensi dan daya kurang daripada
injeksi langsung
·
Memerlukan sistem pemanas mula
Proses kerja
Motor diesel 4 tak
Kebanyakan
motor diesel adalah motor 4 tak
Prinsip
2 tak hanya digunakan pada motor besar, misalnya pada kereta api, kapal laut,
dst.
Motor diesel 2 tak
Perbedaan
dengan motor bensin 2 tak adalah:
-
Pembilasan memanjang yang memerlukan
katup buang
-
Pengisapan dan pembilasan dijalankan
dengan kompresor yang langsung menekan udara ke dalam silinder.
|
|
Keterangan:
1.
Injektor / nozel
2.
Katup buang
3.
Kompresor
4.
Piston
5.
Poros engkol
|
Keuntungan:
Daya
motor besar, motor dilengkapi sistem pelumasan tekan seperti pada motor 4 tak
Kerugian:
Kompresor
mahal, berisik dan sensitif terhadap udara kotor
Sistem Pengisian / Pengisapan
Isapan biasa
Pengisapan dengan turbocarjer
|
|
Bagian – bagian utama:
1.
Rumah Kompresor
2.
Roda Kompresor
3.
Poros penghubung
4.
Rumah turbin
5.
Roda turbin
a.
Udara dari saringan
b.
Udara ditekan ke silinder
c.
Gas buang menggerakkan turbin
d.
Ke knalpot
Keuntungan:
Daya
motor lebih besar untuk berat / ukuran motor yang sama
|
Proses kerja motor diesel dibandingkan dengan motor Otto 4
tak
1. Langkah isap
|
Motor Diesel
-
Yang dihisap hanya udara, silinder
akan terisi penuh
|
Motor Otto
-
Yang dihisap adalah campuran bahan
bakar dan udara, silinder akan terisi sesuai dengan posisi katup gas
|
2. Langkah kompresi
|
Motor diesel
·
Perbandingan kompresi (å)
= 15-23
·
Udara dikompresi sampai 1,5 – 4 Mpa (15 – 40 bar)
·
Temperatur menjadi 700-900oC
·
Penyemprotan bahan bakar dimulai
30O – 10O Sebelum TMA
|
Motor Otto
·
Perbandingan kompresi (å)
= 7-12
·
Campuran udara dan bahan bakar
dikompresi sampai 0,8 – 1,3 Mpa (8 –
13 bar)
·
Temperatur menjadi 300 – 600oC
·
Saat pengapian 30O – 5O
sebelum TMA
|
3. Langkah Usaha
|
|
Motor Diesel
Bahan
bakar terbakar dengan
sendirinya
akibat temperatur
udara
yang panas.
Tekanan
pembakaran 4 – 12
Mpa (40 – 120 bar)
Motor Otto
Bahan
bakar terbakar akibat
|
4. Langkah buang
|
|
Motor diesel
TTemperatur gas buang 500 –600oC
Motor Otto
TTemperatur gas buang 700 –1000oC
|
Diagram indikator tekanan motor Otto 4
tak
|
|
AA = Saat pengapian
BB = Tekanan maksimum
CC = Akhir
pembakaran
DD = Katup buang
membuka
|
Diagram indikator tekanan motor Diesel 4 tak
|
|
A= Mulai penyemprotan
B= Mulai penyalaan
C= Tekanan maksimum
D= Akhir penyemprotan
E= Akhir pembakaran
F= Katup buang membuka
|
Kesimpulan:
1. Perbedaan pembentukan campuran
Motor
Diesel
Pembentukan
campuran bahan bakar dan udara berada di dalam ruang bakar
|
Motor
Otto
Pembentukan
campuran bahan bakar dan udara beradadi luar silinder (karburator, manifold
isap)
|
2. Perbedaan cara penyalaan
|
Motor Diesel
Terjadi
dengan sendirinya akibat temperatur akhir kompresi yang tinggi dan titik
penyalaan bahan bakar yang relatif rendah
|
Motor
Otto
Terjadi
akibat dari loncatan bunga api pada busi
|
3. Perbedaan proses pembakaran
|
|
A
= Mulai penyemprotan
B
= Mulai penyalaan
B’=
Saat pengapian
C
= Tekanan Maksimum
C’=
Tekanan maksimum
D
= Akhir penyemprotan
E
= Akhir pembakaran
E’=
Akhir pembakaran
F
= Katup buang membuka
F’=
Katup buang membuka
|
Motor
Diesel
-
Tekanan pembakaran maksimum jauh
lebih tinggi daripada motor Otto
-
Proses pembakaran dapat dikendalikan
oleh sistem injeksi
(misalnya: lama penyemprotan
menentukan lama pembakaran)
|
Motor
Otto
-
Tekanan pembakaran maksimum lebih
rendah daripada motor Diesel
-
Proses pembakaran tidak dapat
dikendalikan
|
4. Perbedaan perbandingan campuran
|
|
Putaran
idle
|
Beban
menengah
|
Beban
penuh
|
Otto
|
Kaya
1:10
|
Sedikit kurus
1:17
|
Sedikit kaya
1:12
|
Diesel
|
Kurus sekali
1:300
|
Kurus
1:30
|
Sedikit kurus
1:17
|
1. Perbedaan momen putar, putaran, daya
& efisiensi (motor isapan biasa)
|
|
Momen putar/ dm3 volume silinder
|
Putaran maksimum
|
Daya/ dm3 volume silinder
|
Efisiensi
|
Otto
|
70-90 Nm/dm3
|
5000-6000
rpm
|
25 – 40 kw/dm3
|
20-30%
|
|
Diesel
|
80-90 Nm/dm3
|
2000-5000
rpm
|
20 – 30km/dm3
|
30-50%
|
Pemakaian
bahan bakar motor diesel lebih hemat daripada motor Otto karena:
·
Perbandingan kompresi yang tinggi
·
Perbandingan campuran selalu kurus
Daya
motor diesel lebih rendah daripada motor Otto, karena:
·
Putarannya lebih rendah
Injeksi langsung dan tak langsung
Injeksi langsung
Cara kerja:
Pada
akhir langkah kompresi, torak mendekati kepala silinder, udara akan tertekan
kedalam ruang bakar dan menerima pusaran yang cepat. Kemudian bahan bakar
disemprotkan melalui lubang – lubang nosel injeksi dan akan dibagikan dalam
ruang bakar. Akibat temperatur tinggi dan pusaran bahan bakar cepat menguap dan
menyala dengan sendirinya.
Catatan
·
Kebanyakan
motor besar menggunakan sistem ini
·
Memerlukan
injektor jenis lubang banyak dengan tekanan pembukaan yang tinggi
·
Tidak
memerlukan sistem pemanas mula, pada saat motor dingin temperatur akhir langkah
kompresi masih cukup tinggi untuk penyalaan diri
·
Perbandingan
kompresi tinggi
Macam – macam bentuk ruang bakar
Bentuk
bak
Bentuk setengah bola
Bentuk
hati
Cara memperoleh pusaran
Contoh:
ruang bakar bentuk hati
|
|
Selama langkah isap
Saluran
isap dikonstruksi sedemikian rupa, supaya terjadi pusaran radial
|
|
|
Selama langkah kompresi
Sewaktu
torak mendekati TMA udara ditekan kedalam ruang bakar, sehingga terjadi putaran
arah aksial
|
|
|
Hasil pada saat penyemprotan
Udara
yang berputar (pusaran radial dalam ruang bakar, dalam waktu yang bersamaan
terjadi pusaran aksial)
|
Injeksi tak langsung
1. Kamar muka
Cara kerja
Pada
langkah kompresi, sebagian besar udara ditekan kedalam kamar muka, kemudian
bahan bakar disemprotkan terhadap bola penyala. Bagian tersebut terikat dengan
jembatan yang relatif tipis, maka menjadi sangat panas selama motor hidup. Oleh
karena itu, dengan cepat akibat pembakaran, sebagian bahan bakar ditiup keluar
dari kamar muka dan ikut terbakar dengan udara yang masih didalam silinder.
Catatan
·
Saat ini sistem tersebut hanya
digunakan Mercedes – Benz
·
Memerlukan injektor jenis Nozel pasak
dengan bentuk penyemprotan khusus, tekanan pembukaan Nozel 110 – 150 bar / 11 –
15 Mpa
·
Memerlukan sistem pemanas mula untuk
menghidupkan motor, bila suhunya lebih rendah dari ± 50oC
2. Kamar Pusar
Cara kerja
Pada
langkah kompresi, sebagian besar udara ditekan kedalam kamar pusar. Udara menerima pusaran yang sangat cepat, karena
saluran penghubung yang menuju secara kedalam kamar pusar dikonstruksi miring /
tangensial.
Akibatnya
bahan bakar yang disemprotkan cepat menguap
dan menyalakan diri. Dari hasil pembakaran sebagian bahan bakar ditiup keluar dari kamar pusar dan ikut
terbakar dengan sisa udara yang masih didalam silinder.
Catatan
·
Kebanyakan motor kecil – sedang
menggunakan sistem ini
·
Menggunakan injektor nozel pasak dengan
tekanan pembukaan nozel 110 – 150 bar / 11 – 15 Mpa
·
Jika kondisi motor baik, sistem pemanas
mula hanya perlu pada temperatur dibawah 25oC
Sistem pemanas mula (Busi pijar)
Fungsi
Untuk
memanasi ruang bakar kamar muka / pusar dengan aliran listrik untuk
memungkinkan bahan bakar mudah menyala terbakar, sehingga motor bisa hidup pada
saat dingin.
Macam – macam busi pijar:
|
|
Busi pijar bentuk kawat
1.
Pol luar
2.
Isolator
3.
Pol dalam
4.
Kawat pemanas
Pemasangan
busi pijar bentuk kawat dirangkai “seri”
|
|
|
Busi pijar bentuk batang
1.
Rumah
2.
Keramik
3.
Koil pemanas
4.
Tabung pemanas
Pemasangan
busi pijar bentuk batang dirangkai “paralel”
|
Rangkaian sistem pemanas mula
Beri
warna jalannya arus saat kunci kontak pada posisi G!
Kunci kontak posisi G
Busi
pijar dinyalakan 2 – 10 detik, setelah kawat pijar membaraÕmotor
dapat distarter
Kunci kontak posisi ST
Selama
motor distarter sistem pemanas tetap berfungsi
Bagian – bagian khusus motor diesel
Persyaratan dan tuntutan
|
|
Tuntutan
|
|
|
Ruang bakar harus kecil
Ruang bakar dikonstruksi
supaya terjadi pusaran
Mekanisme engkol harus kuat
Pendingin harus merata
|
Kepala silinder
Motor
–motor dengan injeksi tak langsung dilengkapi dengan kamar muka atau kamar
pusar, yang terbuat dari baja atau keramik.
|
|
Kamar pusar
Kamar
ini selalu dipres waktu pemasangan supaya tidak bergeser posisinya,
dijamin
dengan alur dan pasak / peluru.
|
|
|
Kamar muka
Kamar
ini ditahan dengan menggunakan cincin sekrup. Posisinya juga dijamin
dengan
alur / pasak
1.
Kamar muka
2.
Dudukan injektor
3.
Dudukan busi pijar
4.
Cincin sekrup
5.
Cincin perapat
|
Hal – hal yang perlu diperhatikan pada
reparasi kepala silinder
Tebal
paking kepala silinder
Penggantian
paking kepala silinder selalu dengan ketebalan asli, juga untuk permukaan
kepala silinder baru digerinda (karena kepala silinder motor diesel rata, oleh
karena itu penggerindanya tak mempengaruhi pada volume ruang bakar)
Jarak
antara katup, mulut kamar muka dan bagian atas torak
Pada
kepala silinder yang digerinda, jarak tersebut berkurang. Untuk menghindari
tumbukan antara torak dan katup (atua kamar muka), maka jarak asli harus
disesuaikan
|
|
Jarak
standar Ô disesuaikan dengan
penggerindaan
dudukan katup
|
|
|
Jarak
standar Ô disesuaikan dengan menambah ketebalan
paking perapat
|
Kepala silinder sendiri – sendiri
|
|
·
Gesekan pada paking kepala silinder,
perbedaan pemuaian panas antara blok motor dan kepala silinder menjadi kecil
·
Jika salah satu retak, penggantian
mudah dan relatif murah
·
Konstruksi lebih ringan dan murah
|
Blook motor & mekanisme engkol
Batang torak dibagi miring
|
|
·
Karena tekanan pembakaran pada motor
diesel tinggi, diameter bantalan harus besar
·
Supaya dapat dipasang / dibongkar
melalui diameter sislinder, maka pangkal batang torak dibuat miring
|
Tabung silinder basah
Supaya
pendinginan merata dan overhoul dapat dilaksanakan dengan mudah, pada motor
diesel sering digunakan tabung silinder basah
·
Jarak A, B penting sebab supaya paking
kepala silinder rapat
·
Lubang pelepas yang menuju ke udara
luar berfungsi untuk menghindari air pendingin masuk ke ruang engkol pada waktu
cincin perapat / oring bocor
Konstruksi torak (contoh: Injeksi
langsung)
Fungsi
cincin baja / keramik:
a).
Mengatasi pemuaian panas
b).
Mengatasi keausan alur cincin torak paling atas
Pendingin
torak
·
Digunakan pada motor diesel yang
memakai turbo (kadang juga dipakai pada motor diesel tanpa turbo)
·
Pendinginan dengan semprotan oli
menahan torak menjadi lunak, cincin atau pena torak macet
