Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Untuk bab ii

2,304 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Untuk bab ii

  1. 1. Bagaimana mesin diesel bekerjaDiagram siklus termodinamika sebuah mesin diesel ideal. Urutan kerja mesin diesel berurutandari nomor 1-4 searah jarum jam. Dalam siklus mesin diesel, pembakaran terjadi dalam tekanantetap dan pembuangan terjadi dalam volume tetap. Tenaga yang dihasilkan setiap siklus iniadalah area di dalam garis siklus.Mesin diesel yang berada di museumKetika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles),mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruangbakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasiokompresi 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 dalamtekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi.Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar keruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindaridetonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakaninjeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khususyang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksitidak langsung (indirect injection).Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat,mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connectingrod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubahmenjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagaikeperluan.
  2. 2. 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 mesinmenggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalamsilinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakanpemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk menghangatkan udara masuk sampaimesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinderdengan efektif memanaskan mesin.Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas danmembentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat memengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampainozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakaiadalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yangmengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu pada putaran yang diinginkan. Apabilaputaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehinggaperalatan listrik tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesinterlalu tinggi maka dapat mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesindiesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih untuk mencapai tujuan ini melaluimodul kontrol elektronik (ECM) atau unit kontrol elektronik (ECU) - yang merupakan"komputer" dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor danmenggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, diamengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidraulik untukmengatur kecepatan mesin.SISTEM DIRECT INJECTION MESIN DIESELRuang bakar motor dieselPada umumnya ada 2 macam ruang bakar motor diesel yaitu: ruang bakar injeksi langsung(direct injection combustion chamber) dan ruang bakar tidak langsung (in-direct injectioncombustion chamber). Jenis ruang bakar injeksi langsung adalah mesin yang lebih efisien danlebih ekonomis dari pada mesin yang menggunakan ruang bakar tidak langsung (prechamber),oleh karena itu mesin diesel injeksi langsung lebihbanyak digunakan untuk kendaraan komersial dan truk, selain dari itu dapat menghasilkan suaradengan tingkat kebisingan yang lebih rendah.
  3. 3. Injection nozzle menyemprotkan bahan bakar berbentuk kabut langsung kedalam ruang bakarutama (main combustion) yang terdapat diantara cylinder head dan piston, lebih tepatnya diataspiston. Ruang bakar yang terdapat diatas piston merupakan salah satu bentuk yang dirancanguntuk meningkatkan efisiensi pembakaran.Bentuk Macam-Macam Ruang Injeksi Langsung (Direct Injection)Keuntungan : Konstruksi cylinder head yang sederhana memperkecil kemungkinan terjadinya deformasi pada cylindaer head akibat panas. Jika panas yang hilang makin kecil diharapkan rasio kompresi dapat dikurangi. Pada tipe ini pemanasan awal tidak diperlukan untuk start dengan suhu atau temperatur udara sekitarnya normal. Efisiensi panas yang tinggi dapat meningkatkan output dan menghemat penggunaan terhadap bahan bakar yang digunakan.
  4. 4. SISTEM INDIRECT INJECTION MESIN DIESELBerbeda dengan tipe pembakaran tidak langsung, pada motor diesel pembakaran langsung,injeksi bahan bakar langsung ditujukan kedalam ruang bakar utama (combustion chamber),sehingga konstruksinya lebih sederhana. Disamping itu tenaga yang dihasilkan akan lebih besardibandingkan dengan tipe pembakaran tidak langsung, namun karena membutuhkan tekanankompresi yang lebih besar, maka suara yang ditimbulkan akan lebih besar, disamping itumembutuhkan material yang lebih kuat pula.Ruang bakar injeksi tidak langsung (in-direct injection combustion chamber)Pada ruang bakar injeksi tidak langsung tampak bahwa bahan bakar diinjeksikan oleh pengabut(nozzle) tidak secara langsung pada ruang bakar utama (combustion chamber), namundiinjeksikan dalam ruang pembakaran awal (pre-chamber). Dalam pemakaiannya ruangpembakaran awal ini terdapat beberapa jenis diantaranya controlled air swirl chamber, comet airswirl chamber , Suarer dual-turbulence system, dan pre-chamber system.Masing-masing bentuk dan sistem yang dikembangkan memiliki keunggulan dan kelemahan,namun pada umumnya tipe ruang bakar ini dipasangkan pada kendaraan penumpang dimanakenyamanan lebih penting dari pada kendaraan komersial, disamping itu mesin diesel denganruang bakar prechamber menghasilkan sangat rendah racun emisi (HC dan NOx) dan biayapembuatan lebih rendah daripada mesin injeksi langsung. Berdasarkan kenyataan itulah mesindiesel dengan ruang bakar injeksi tidak langsung (prechamber) pemakaian bahan bakarnya lebihhemat dari pada mesin injeksi langsung (10 – 15%).
  5. 5. ruang bakar injeksi langsung (direct injection)CARA KERJA MESIN DIESEL 4 TAKPembakaran pada motor diesel terjadi karena bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam selinderterbakar dengan sendirinya akibat tingginya suhu udara kompresi dalam ruang bakar. Untukmembantu pemahaman tentang prinsip kerja motor diesel penggerak generator listrik (4 tak),perhatikan dan pahami gambar siklus kerja motor diesel 4 tak dan diagram kerja katup motordiesel 4 tak berikut ini :Siklus Kerja Motor Diesel 4 Tak
  6. 6. Digram Kerja Katup Motor Diesel 4 TakPrinsip kerja motor diesel dapat dipahami dengan mempelajari urutan langkah kerja dalammenghasilkan satu usaha untuk memutar poros engkol. Urutan langkah kerjanya sebagai berikut :a). Langkah Hisap.Piston (torak) bergerak dari TMA ke TMB, katup masuk membuka dan katup buang tertutup.Udara murni terhisap masuk ke dalam selinder diakibatkan oleh dua hal. Pertama, karenakevakuman ruang selinder akibat semakin memperbesar volume karena gerakan torak dari titikmati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), dan kedua, karena katup masuk (hisap) yangterbuka. Gambar spiral (diagram kerja katup motor diesel 4 tak), tanda panah putihmelambangkan derajat pembukaan katup hisap. Katup hisap ternyata mulai membuka beberapaderajat sebelum torak (piston) mencapai TMA, dan menutup kembali beberapa derajad setelahTMB.b). Langkah Kompresi.Poros engkol berputar, kedua katup tertutup rapat, piston (torak) bergerak dari TMB ke TMA.Udara murni yang terhisap ke dalam selinder saat langkah hisap, dikompresi hingga tekanan dansuhunya naik mencapai 35 atm dengan temperatur 500-8000C (pada perbandingan kompresi 20 :1). Gambar spiral menunjukkan katup hisap baru menutup kembali setelah beberapa derajatsetelah TMB. Dengan kata lain, langkah kompresi efektif baru terjadi setelah katup masuk(hisap) benar-benar tertutup.c). Langkah Usaha (pembakaran).Poros engkol terus berputar, beberapa derajat sebelum torak mencapai TMA, injector(penyemprot bahan bakar) menginjeksikan bahan bakar ke ruang bakar (di atas torak / piston).Bahan bakar yang diinjeksikan dengan tekanan tinggi (150-300 atm) akan membentuk partikel-partikel kecil (kabut/mist) yang akan menguap dan terbakar dengan cepat karena adanya
  7. 7. temperatur ruang bakar yang tinggi (500-8000C). Pembakaran maksimal tidak terjadi langsungsaat bahan bakar diinjeksikan, tetapi mengalami keterlambatan pembakaran (ignition delay).Dengan demikian meskipun saat injeksi terjadi sebelum TMA tetapi tekanan maksimumpembakaran tetap terjadi setelah TMA akibat adanya keterlambatan pembakaran (ignition delay).Proses pembakaran ini akan menghasilkan tekanan balik kepada piston (torak) sehingga pistonakan terodorong ke bawah beberapa saat setelah mencapai TMA sehingga bergerak dari TMA keTMB.Gaya akibat tekanan pembakaran yang mendorong piston ke bawah diteruskan oleh batangpiston (torak) untuk memutar poros engkol. Poros engkol inilah yang berfungsi sebagaipengubah gerak naik turun torak menjadi gerak putar yang menghasilkan tenaga putar padamotor diesel.d). Langkah PembuanganKatup buang terbuka dan piston bergerak dari TMB ke TMA. Karena adanya gaya kelembamamyang dimiliki oleh roda gaya (fly wheel) yang seporos dengan poros engkol, maka saat langkahusaha berakhir, poros engkol tetap berputar. Hal tersebut menyebabkan torak bergerak dari TMBke TMA. Karena katup buang terbuka, maka gas sisa pembakaran terdorong keluar oleh gerakantorak dari TMB ke TMA. Setelah langkah ini berakhir, langkah kerja motor diesel 4 langkah (4tak) akan kembali lagi ke langkah hisap. Proses yang berulang-ulang tersebut diatas disebutdengan siklus diesel.CARA KERJA MESIN DIESEL 2 TAKDiagram pengaturan pembukaan dan penutupan lubang - lubang pada motor dua langkah
  8. 8. 1. Langkah pertama Sesaat sebelum torak mencapai TMA terjadi penyemprotan / injeksi bahan bakar, di susul proses pembakaran sehingga suhu (T) dan tekanan (P) mendorong torak menuju TMB dan memutar poros engkol. Karena torak menuju TMB (V) dan (P) ↓ berakhir ketika ujung atas torak melewati saluran buang dan terjadi penyesuaian (P), sehingga gas sisa pembakaran keluar sampai (P) dalam silinder = (P) atm. Ketika saluran buang masih terbuka, saluran bilas terbuka dan udara murni yang ada pada ruang bak engkol mengalir ke dalam silinder. Hal ini terjadi karena (P) di luar bak engkol akibat saluran pengisian tertutup.2. Langkah kedua Torak bergerak dari TMB menuju TMA, dimana pengisian udara murni terus berlangsung selama saluran bilas terbuka, sama hal nya pengeluaran gas sisa pembakaran juga terus berlangsung sampai torak menutup saluran pembuangan. Setelah saluran bilas dan saluran buang tertutup, mulai terjadi proses kompresi udara sampai sesaat torak mencapai TMA, di susul oleh penginjeksian bahan bakar sehingga terjadi pembakaran. Langkah kompresi dan langkah hisap Pada langkah ini dalam motor 2 tak terjadi 2 aksi berbeda yang terjadi secara bersamaan yaitu aksi kompresi yang terjadi pada ruang silinder atau pada bagian atas dari piston dan aksi hisap yang terjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah piston. Sedangkan yang terjadi dalam langkah ini adalah : Torak bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas). Pada saat saluran pembiasan tertutup mulai dilakukan langkah kompresi pada ruang silinder. Pada saat saluran hisap membuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang engkol.
  9. 9. Langkah usaha dan buangDan pada langkah ini terjadi langkah usaha dan buang yang terjadi pada saat yang tidakbersamaan, jadi langkah usaha dahulu barulah setelah saluran pembiasan dan saluran buangterbuka terjadi langkah buang.Yang terjadi dalam langkah ini adalah :Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listriksehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya dayadorong terhadap piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB(titik mati bawah).Sesaat setelah saluran hisap tertutup dan saluran bias serta saluram buang membuka makacampuran udara dan bahan bakar yamg berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasilpembakaran melalui saluran bias ke saluran buang.
  10. 10. Begitulah kinerja mesin 2 tak, kenapa motor 2 tak itu tarikannya bisa gahar, karena prosesgeraknya tidak serumit motor 4 tak.Mesin Diesel DONG FENG R 175 AType : Mendatar, 4 Langkah, Pendingin AirCooling System : HopperDisplacement : 353Diameter Langkah : 75 x 80 mmStarting System : EngkolCylinder : 1 SilinderSistem Pembakaran : IndirectMax. Torque : 7 / 2600Continue Torque : 6 / 2600Compression Ration : 23 : 1System Governor : MekanisArah Putaran : Berlawanan Arah Jarum Jam Dilihat Dari Sisi Roda Penerus (Fly Wheel)Weight : 65 KgDimensions : 58.9 x 34.1 x 46.3 cm

×