Mesin diesel bekerja dengan mengkompresi udara hingga suhunya meningkat dan menyuntikkan bahan bakar ke dalam ruang bakar pada saat piston dekat TMA sehingga terjadi pembakaran. Pembakaran menghasilkan tekanan yang mendorong piston ke bawah dan memutar crankshaft, menghasilkan tenaga putar. Setelah itu, gas buang dikeluarkan saat piston bergerak ke atas.

1. Bagaimana mesin diesel bekerja
Diagram siklus termodinamika sebuah mesin diesel ideal. Urutan kerja mesin diesel berurutan
dari nomor 1-4 searah jarum jam. Dalam siklus mesin diesel, pembakaran terjadi dalam tekanan
tetap dan pembuangan terjadi dalam volume tetap. Tenaga yang dihasilkan setiap siklus ini
adalah area di dalam garis siklus.
Mesin diesel yang berada di museum
Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles),
mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang
bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio
kompresi 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 dalam
tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi.
Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke
ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari
detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan
injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus
yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi
tidak langsung (indirect injection).
Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat,
mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connecting
rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah
menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai
keperluan.

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 mesin
menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam
silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan
pemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk menghangatkan udara masuk sampai
mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder
dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan
membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat memengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai
nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai
adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang
mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu pada putaran yang diinginkan. Apabila
putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga
peralatan listrik tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin
terlalu tinggi maka dapat mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin
diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih untuk mencapai tujuan ini melalui
modul kontrol elektronik (ECM) atau unit kontrol elektronik (ECU) - yang merupakan
"komputer" dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan
menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia
mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidraulik untuk
mengatur kecepatan mesin.
SISTEM DIRECT INJECTION MESIN DIESEL
Ruang bakar motor diesel
Pada umumnya ada 2 macam ruang bakar motor diesel yaitu: ruang bakar injeksi langsung
(direct injection combustion chamber) dan ruang bakar tidak langsung (in-direct injection
combustion chamber). Jenis ruang bakar injeksi langsung adalah mesin yang lebih efisien dan
lebih ekonomis dari pada mesin yang menggunakan ruang bakar tidak langsung (prechamber),
oleh karena itu mesin diesel injeksi langsung lebih
banyak digunakan untuk kendaraan komersial dan truk, selain dari itu dapat menghasilkan suara
dengan tingkat kebisingan yang lebih rendah.

3. Injection nozzle menyemprotkan bahan bakar berbentuk kabut langsung kedalam ruang bakar
utama (main combustion) yang terdapat diantara cylinder head dan piston, lebih tepatnya diatas
piston. Ruang bakar yang terdapat diatas piston merupakan salah satu bentuk yang dirancang
untuk 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. SISTEM INDIRECT INJECTION MESIN DIESEL
Berbeda 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 besar
dibandingkan dengan tipe pembakaran tidak langsung, namun karena membutuhkan tekanan
kompresi yang lebih besar, maka suara yang ditimbulkan akan lebih besar, disamping itu
membutuhkan 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), namun
diinjeksikan dalam ruang pembakaran awal (pre-chamber). Dalam pemakaiannya ruang
pembakaran awal ini terdapat beberapa jenis diantaranya controlled air swirl chamber, comet air
swirl 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 dimana
kenyamanan lebih penting dari pada kendaraan komersial, disamping itu mesin diesel dengan
ruang bakar prechamber menghasilkan sangat rendah racun emisi (HC dan NOx) dan biaya
pembuatan lebih rendah daripada mesin injeksi langsung. Berdasarkan kenyataan itulah mesin
diesel dengan ruang bakar injeksi tidak langsung (prechamber) pemakaian bahan bakarnya lebih
hemat dari pada mesin injeksi langsung (10 – 15%).

5. ruang bakar injeksi langsung (direct injection)
CARA KERJA MESIN DIESEL 4 TAK
Pembakaran pada motor diesel terjadi karena bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam selinder
terbakar dengan sendirinya akibat tingginya suhu udara kompresi dalam ruang bakar. Untuk
membantu 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 motor
diesel 4 tak berikut ini :
Siklus Kerja Motor Diesel 4 Tak

6. Digram Kerja Katup Motor Diesel 4 Tak
Prinsip kerja motor diesel dapat dipahami dengan mempelajari urutan langkah kerja dalam
menghasilkan 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, karena
kevakuman ruang selinder akibat semakin memperbesar volume karena gerakan torak dari titik
mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), dan kedua, karena katup masuk (hisap) yang
terbuka. Gambar spiral (diagram kerja katup motor diesel 4 tak), tanda panah putih
melambangkan derajat pembukaan katup hisap. Katup hisap ternyata mulai membuka beberapa
derajat sebelum torak (piston) mencapai TMA, dan menutup kembali beberapa derajad setelah
TMB.
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 dan
suhunya naik mencapai 35 atm dengan temperatur 500-8000C (pada perbandingan kompresi 20 :
1). Gambar spiral menunjukkan katup hisap baru menutup kembali setelah beberapa derajat
setelah 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. temperatur ruang bakar yang tinggi (500-8000C). Pembakaran maksimal tidak terjadi langsung
saat bahan bakar diinjeksikan, tetapi mengalami keterlambatan pembakaran (ignition delay).
Dengan demikian meskipun saat injeksi terjadi sebelum TMA tetapi tekanan maksimum
pembakaran tetap terjadi setelah TMA akibat adanya keterlambatan pembakaran (ignition delay).
Proses pembakaran ini akan menghasilkan tekanan balik kepada piston (torak) sehingga piston
akan terodorong ke bawah beberapa saat setelah mencapai TMA sehingga bergerak dari TMA ke
TMB.
Gaya akibat tekanan pembakaran yang mendorong piston ke bawah diteruskan oleh batang
piston (torak) untuk memutar poros engkol. Poros engkol inilah yang berfungsi sebagai
pengubah gerak naik turun torak menjadi gerak putar yang menghasilkan tenaga putar pada
motor diesel.
d). Langkah Pembuangan
Katup buang terbuka dan piston bergerak dari TMB ke TMA. Karena adanya gaya kelembamam
yang dimiliki oleh roda gaya (fly wheel) yang seporos dengan poros engkol, maka saat langkah
usaha berakhir, poros engkol tetap berputar. Hal tersebut menyebabkan torak bergerak dari TMB
ke TMA. Karena katup buang terbuka, maka gas sisa pembakaran terdorong keluar oleh gerakan
torak dari TMB ke TMA. Setelah langkah ini berakhir, langkah kerja motor diesel 4 langkah (4
tak) akan kembali lagi ke langkah hisap. Proses yang berulang-ulang tersebut diatas disebut
dengan siklus diesel.
CARA KERJA MESIN DIESEL 2 TAK
Diagram pengaturan pembukaan dan penutupan lubang - lubang pada motor dua langkah

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. Langkah usaha dan buang
Dan pada langkah ini terjadi langkah usaha dan buang yang terjadi pada saat yang tidak
bersamaan, jadi langkah usaha dahulu barulah setelah saluran pembiasan dan saluran buang
terbuka terjadi langkah buang.
Yang terjadi dalam langkah ini adalah :
Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listrik
sehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya daya
dorong 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 maka
campuran udara dan bahan bakar yamg berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasil
pembakaran melalui saluran bias ke saluran buang.

10. Begitulah kinerja mesin 2 tak, kenapa motor 2 tak itu tarikannya bisa gahar, karena proses
geraknya tidak serumit motor 4 tak.
Mesin Diesel DONG FENG R 175 A
Type : Mendatar, 4 Langkah, Pendingin Air
Cooling System : Hopper
Displacement : 353
Diameter Langkah : 75 x 80 mm
Starting System : Engkol
Cylinder : 1 Silinder
Sistem Pembakaran : Indirect
Max. Torque : 7 / 2600
Continue Torque : 6 / 2600
Compression Ration : 23 : 1
System Governor : Mekanis
Arah Putaran : Berlawanan Arah Jarum Jam Dilihat Dari Sisi Roda Penerus (Fly Wheel)
Weight : 65 Kg
Dimensions : 58.9 x 34.1 x 46.3 cm