Mesin diesel adalah salah satu jenis engine yang dipakai pada mobil-mobil berbobot besar seperti bus, truk, dan juga mobil SUV.
Kelebihan mesin diesel yang paling terasa adalah dari segi torsi dan fuel eficiency. Mesin diesel dikenal memiliki torsi yang cukup besar dengan konsumsi bahan bakar lebih rendah dibandingkan dengan mesin bensin.
Oleh sebab itulah mesin diesel banyak diaplikasikan pada kendaraan niaga yang memiliki bobot besar seperti truk ataupun bus.
Namun apa anda tahu bagaimana cara kerja mesin diesel ? mengapa mesin diesel mampu menghasilkan torsi lebih besar dengan konsumsi bahan bakar minim dibandingkan mesin bensin ? untuk menjawabnya mari simak penjelasan dibawah.
Mesin diesel memiliki prinsip kerja perubahan energi dari energi panas (kimiawi) ke energi mekanis. Energi panas dihasilkan dengan adanya pembakaran antara solar dan udara bertemperatur tinggi. Hasil dari pembakaran tersebut akan menghasilkan sebuah daya ekspansi yang menggerakan piston.
Sama halnya dengan mesin bensin, mesin diesel juga memiliki versi dua tak. Mesin diesel 2 tak biasa digunakan pada mesin kapal laut.
Perbedaannya, untuk mesin diesel 2 tak membutuhkan satu putaran engkol untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Namun pada mesin diesel 4 tak butuh 2 kali putaran engkol untuk menyelesaikan satu siklus kerja.
Sehingga antara mesin diesel 2 tak dan 4 tak bisa dilihat perbedaannya, mesin diesel 2 tak menghasilkan satu kali pembakaran setiap satu putaran engkol. Hasilnya tenaga lebih besar namun bahan bakar lebih boros. Sementara mesin diesel 4 tak, menghasilkan satu kali pembakaran setiap dua kali putaran engkol. Hasilnya bahan bakar lebih irit namun power kalah.
Pertama, anda harus tahu apa arti dari 4 tak. Penamaan 4 tak itu memiliki arti 4 langkah, atau dalam bahasa Inggris 4-stroke. Yang artinya mesin ini memiliki empat langkah dalam satu siklus kerja. Langkah apa saja ?
1. Langkah hisap
Langkah hisap adalah proses masuknya udara kedalam ruang silinder. Pemasukan udara ini terjadi ketika piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah). Gerakan ini akan memperbesar volume didalam silinder mesin, sehingga udara dari luar masuk melewati intake valve.
Kelebihan mesin diesel yang paling terasa adalah dari segi torsi dan fuel eficiency. Mesin diesel dikenal memiliki torsi yang cukup besar dengan konsumsi bahan bakar lebih rendah dibandingkan dengan mesin bensin.
Oleh sebab itulah mesin diesel banyak diaplikasikan pada kendaraan niaga yang memiliki bobot besar seperti truk ataupun bus.
Namun apa anda tahu bagaimana cara kerja mesin diesel ? mengapa mesin diesel mampu menghasilkan torsi lebih besar dengan konsumsi bahan bakar minim dibandingkan mesin bensin ? untuk menjawabnya mari simak penjelasan dibawah.
Prinsip Kerja Mesin Diesel 4 Tak
Mesin diesel memiliki prinsip kerja perubahan energi dari energi panas (kimiawi) ke energi mekanis. Energi panas dihasilkan dengan adanya pembakaran antara solar dan udara bertemperatur tinggi. Hasil dari pembakaran tersebut akan menghasilkan sebuah daya ekspansi yang menggerakan piston.
Sama halnya dengan mesin bensin, mesin diesel juga memiliki versi dua tak. Mesin diesel 2 tak biasa digunakan pada mesin kapal laut.
Perbedaannya, untuk mesin diesel 2 tak membutuhkan satu putaran engkol untuk menyelesaikan satu siklus kerja. Namun pada mesin diesel 4 tak butuh 2 kali putaran engkol untuk menyelesaikan satu siklus kerja.
Sehingga antara mesin diesel 2 tak dan 4 tak bisa dilihat perbedaannya, mesin diesel 2 tak menghasilkan satu kali pembakaran setiap satu putaran engkol. Hasilnya tenaga lebih besar namun bahan bakar lebih boros. Sementara mesin diesel 4 tak, menghasilkan satu kali pembakaran setiap dua kali putaran engkol. Hasilnya bahan bakar lebih irit namun power kalah.
Bagaimana Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak ?
Pertama, anda harus tahu apa arti dari 4 tak. Penamaan 4 tak itu memiliki arti 4 langkah, atau dalam bahasa Inggris 4-stroke. Yang artinya mesin ini memiliki empat langkah dalam satu siklus kerja. Langkah apa saja ?
- Langkah hisap
- Langkah kompresi
- Langkah usaha
- Langkah buang
1. Langkah hisap
Langkah hisap adalah proses masuknya udara kedalam ruang silinder. Pemasukan udara ini terjadi ketika piston bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah). Gerakan ini akan memperbesar volume didalam silinder mesin, sehingga udara dari luar masuk melewati intake valve.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi adalah proses pemampatan udara didalam ruang silinder. Mengapa udara perlu dimampatkan ? ini terkait proses pembakaran solar.
Mungkin anda tahu kalau mesin diesel itu tidak dilengkapi busi, itu karena mesin diesel dapat melakukan pembakaran tanpa percikan api dari busi. Ini dikenal dengan sef combustion.
Namun, agar terjadi self combustion maka udara harus dipampatkan atau dikompresi hingga suhunya naik melebihi titik bakar solar. Dengan demikian, solar yang diinjeksikan kedalam udata bersuhu tinggi dapat terbakar dengan sendirinya.
Langkah kompresi ini berlangsung seusai langkah hisap, ketika piston sudah sampai ke TMB diakhir langkah hisap, piston akan kembali naik ke TMA. Akibatnya ada penyempitan volume silinder. Pada kondisi ini baik intake valve maupun exhaust valve tertutup, sehingga penyempitan ruang silinder ini akan mengkompresi udara yang ada didalamnya.
3. Langkah usaha
Langkah usaha atau langkah pembakaran adalah proses terjadinya pembakaran didalam mesin. Pada proses inilah solar dimasukan melalui injektor kedalam ruang bakar.
Seperti yang kita bahas, udara akan mengalami peningkatan suhu karena terus dikompresi. Dan ketika piston mencapai TMA, udara tersebut sudah dalam level suhu tertingginya (melebihi titik bakar solar) saat inilah solar dikabutkan melalui injektor. Hasilnya, terjadilah pembakaran yang menghasilkan daya ekspansi.
Daya ekspansi ini akan mendorong piston untuk bergerak ke bawah sampai ke TMB.
4. Langkah buang
Langkah buang adalah proses pengeluaran gas sisa pembakaran dari dalam ruang bakar. Proses ini terjadi saat piston kembali naik ke TMA seusai terkena daya ekspansi pembakaran.
Saat langkah ini, exhaust valve terbuka sehingga gerakan naik piston akan mendorong gas sisa pembakaran untuk keluar ke knalpot.
Ketika piston mencapai TMA diakhir langkah buang, maka inilah yang disebut dengan satu siklus mesin 4 tak. Satu siklus mesin 4 tak ini terdiri dari empat langkah, yang masing-masing langkah membutuhkan setengah putaran engkol. Sehingga untuk menyelesaikan satu siklus full, dibutuhkan 2 putaran engkol.
Komponen Mesin Diesel
Sebuah mesin diesel yang komplit, setidaknya memiliki beberapa komponen seperti berikut ;
- Head cylinder
- Block cylinder
- Piston
- Piston ring
- Connecting rod
- Crankshaft
- Flywheel
- Crank case
- Oil pan
- Injector
- Intake & exhaust valve
- Camshaft
- Timming chain
Untuk fungsi dari masing-masing komponen, bisa anda simak pada artikel berikut daftar 8 komponen mesin diesel dan fungsinya.
Demikian artikel tentang cara kerja mesin diesel 4 tak beserta video animasinya. Semoga bisa menambah wawasan kita semua.