• Tidak ada hasil yang ditemukan

Contoh Makalah Teknik Mesin Proses Pembakaran pada Mesin Diesel

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Contoh Makalah Teknik Mesin Proses Pembakaran pada Mesin Diesel"

Copied!
7
0
0

Teks penuh

(1)

MAKALAH TENTANG PROSES PEMBAKARAN

PADA MESIN DIESEL

Oleh group 7:

Nama NIM

Radick Hilman 21050111130058

Joshua samjhon simanjuntak 21050111130097

Benie napitupulu 21050111140143

Risman Anwari 21050111140147

M akbar Gozali 21050111140153

Dede Zakaria 21050111140154

Satrio Budi Prasojo 21050111140156

Rezka Dwima K. 21050111140157

1.

Pengertian

Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).

(2)

Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada

23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering

Di kalangan orang teknik, mesin diesel dikenal dengan CI (compression ignition) atau mesin dengan

penyalaan kompresi. Sedangkan mesin bensin disebut SI (spark ignition), mesin dengan penyalaan bunga api (busi).

3. Pembakaran pada mesin diesel

Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor yang

dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala. Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air (= H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.

Sistem pembakaran mesin diesel

Proses pembakaran dibagi menjadi 4 periode:

a) Periode 1: Waktu

pembakaran tertunda (ignition

delay) (A -B)

Pada periode ini disebut

fase persiapan pembakaran,

karenapartikel-partikel bahan

baker yang diinjeksikan bercampur

dengan udara di dalam silinder

agar mudah terbakar.

b) Periode 2: Perambatan api (B-C)

Pada periode 2 ini campuran

bahan bakar dan udara tersebut akan terbakar di beberapa tempat. Nyala api akan merambat dengan kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus, sehingga menyebabkan tekanan dalam silinder naik. Periode ini sering disebut periode ini sering disebut pembakaran letup.

c) Periode 3: Pembakaran langsung (C-D)

Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar. Pembakaran langsung ini dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga periode ini sering disebut periode pembakaran dikontrol. d) Periode 4: Pembakaran lanjut (D-E)

Injeksi berakhir di titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua.Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih tetap berlangsung. Bila pembakaran lanjut terlalu lama, temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi

(3)

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).

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

dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat

tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.

B. Kendaraan yang melaju di jalanan pada umumnya terbagi menjadi dua bagian besar, yaitu yang berbahan bakar BENSIN, dan berbahan bakar SOLAR Sebenarnya apa sih perbedaan keduanya yang paling mendasar? Lalu bagaimana persisnya cara kerja mesin DIESEL yang berbahan bakar SOLAR tadi?

Perbedaan mendasar dari kedua jenis mesin itu adalah, kalau mesin BENSIN atau disebut juga mesin Otto (motor ledak), di dalam ”ruang mesin” nya terdapat lecutan

listrik/api dari BUSI untuk ”menyalakan” campuran bensin dan udara (oksigen). Sementara pada mesin Diesel, tidak diperlukan nyala listrik/api dari busi.

Dalam hukum Fisika Thermodinamika, terdapat salah satu hukum yang menyatakan : ”jika volume di kecilkan (di kompresi / di mampatkan) tekanan udara akan bertambah

disertai dengan bertambahnya Temperatur”. Sebagai ilustrasi, menggunakan pompa ban sepeda, saat digunakan batang pompa nya akan menjadi panas, mengapa? karena udara yang di mampatkan pada saat kamu memompa ban membuat tekanan udara menjadi tinggi dan juga suhu nya.

Pada mesin Diesel, dibuat ”ruangan” sedemikian rupa sehigga pada ruang itu akan terjadi peningkata suhu hingga mencapai ”titik nyala” yang sanggup ”membakar” minyak bahan bakar. Pemampatan yang biasanya digunakan hingga mencapai kondisi ”terbakar” itu biasanya 18 hingga 25 kali dari volume ruangan normal. Sementara suhunya bisa naik

(4)

singkatnya menjadi TENAGA. Kejadian ini berulang-ulang dan tenaga yang muncul pun dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan mobil, generator listrik, dan sebagainya.

C. 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.

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 mempengaruhi 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.

(5)

sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih

mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau elektronik kontrol unit (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 hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.

5.

Perbedaan Mesin Bensin dan Diesel

Mesin bensin, mesin diesel! Apa yang Anda pikirkan jika mendengar kata itu. Barang kali saat mendengar mesin bensin, Anda langsung teringat mobil sedan sekelas S 80. Sedangkan kalau mendengar kata diesel mungkin bayangan Anda adalah mobil-mobil

angkutan barang seperti truk atau bus kota. Memang kebanyakan begitu lah adanya. Mesin diesel untuk kendaraan berat dan mesin bensin untuk kendaraan penumpang. Walaupun sama-sama mesin mobil, kedua mesin berbeda.

Namun pada dasarnya mesin bensin dan mesin diesel hampir lah sama. Keduanya sama-sama memakai torak sebagai komponen utama pemroses atau penghasil tenaga. Hanya saja ada beberapa perbedaan yang membuat keduanya tidak sama.

Perbedaan mesin bensin dan mesin diesel antara lain :

Mesin bensin memakai bahan bakar bensin atau Premium keatas sedangkan mesin diesel memakai solar. Mesin bensin yang dihisap dan dikompresi adalah campuran bensin dengan udara. Sedangkan mesin diesel hanya udara saja.

Perbandingan kompresi mesin bensin 7-12 sedangkan mesin diesel 15-23 lebih tinggi daripada mesin bensin. Tekanan pembakaran mesin bensin adalah 3 – 6 Mpa ( 30 – 60 bar ) sedangkan pada mesin diesel yaitu 4 – 12 Mpa ( 40 – 120 bar )

Temperature pembakaran mesin bensin 300o-600oC sedangkan diesel mencapai 700o-900oC.

Mesin bensin cara pembakaran bahan bakar Spark Plug Ignition Engine atau membakaran dengan bantuan busi. Sedangkan mesin diesel Ignition Compretion Engine atau pembakaran dengan temperature kompresi atau pembakaran sendiri.

(6)

Ternyata cukup banyak juga ya perbedaannya. Maka dari itu lah peruntukan tiap mesin

berbeda-beda.

Apa keunggunaln mesin Diesel dibandingkan mesin bensin? Apa keunggulan mesin bensin dibanding Diesel? Mana yang harus dipilih?

Baik mesin bensin maupun diesel memiliki karakter yang menonjol sehingga perbandingan keduanya cukup mencolok. Yang pasti penjualan mobil di Indonesia untuk mobil bermesin bensin jauh mengungguli mobil bermesin diesel dengan perbedaan yang sangat mencolok meskipun di luar negeri perbedaannya tidak sedemikian besar. (segmen kendaraan pribadi)

Berikut ini perbandingan kedua teknologi mensin tersebut, point-by-point: Getaran (Kenyamanan pengendara & penumpang)

Mesin bensin lebih halus dibandingkan mesin diesel. Hal ini disebabkan karena mesin diesel menggunakan

mekanisme kompresi tinggi dalam proses pembakarannya (lebih tinggi dibandingkan mesin bensin). Namun secara konstan teknologi mesin diesel semakin canggih dan sanggup membuat mesin diesel modern jauh lebih halus dibandingkan mesin diesel konvensional. Pabrikan mobil mewah seperti BMW sekalipun sudah mengembangkan line-up bermesin diesel.

====> Winner : BENSIN Performa

Mesin bensin memiliki Horse Power (Daya Kuda) lebih besar dibandingkan mesin Diesel. Namun mesin Diesel memiliki torsi yang lebih besar terutama pada putaran bawah. Akibatnya pengendara mobil bermesin bensin akan merasakan kelincahan mobilnya. Sedangkan bagi pengendara mobil Diesel akan merasakan manfaatnya ketika harus membawa beban berat atau menempuh medan yang ekstrim.

Kalau anda pernah bertanya "Kenapa tidak pernah ada truk bermesin bensin?" Kini pertanyaan anda sudah terjawab. ====> Winner : SEIMBANG. Masing-masing ada kelebihannya.

Durability (Ketahanan/keawetan)

Mesin diesel memang terkenal bandel. Bila dirawat dengan benar mesin diesel bisa bekerja lebih lama daripada mesin bensin. Ini juga menjadi salah satu faktor penentu mengapa mesin-mesin industri rata-rata menggunakan teknologi diesel.

====> Winner : DIESEL Efisiensi

Mobil bermesin Diesel dapat dikatakan lebih efisien dari mobil bermesin diesel dengan kapasitas yang sama. Belum lagi bila dihitung perbedaan harga perliter antara bensin (pertamax) dengan solar. Langkah Toyota Indonesia

mengeluarkan Kijang Innova versi Diesel (walaupun sedikit lebih mahal) menjadi indikasi strong point teknologi mesin Diesel yang tidak dimiliki mesin Bensin.

====> Winner : DIESEL Ramah Lingkungan

Mesin bensin jelas lebih unggul namun kehadiran bio solar mulai mengecilkan perbedaan ini. Tetapi tetap saja mesin bensin lebih unggul terutama dengan adanya Catalytic Converter.

====> Winner : BENSIN

6.

Kelebihan

Keuntungan pemakaian mesin diesel sebagai penggerak mula: * D esain dan instalasi sederhana

* Auxilary equipment (peralatan bantu) sederhana * Waktu pembebanan relatif singkat

(7)

Mesin bensin dengan ukuran sama tidak dapat mengeluarkan tenaga yang sebanding karena komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya yang relatif murah.

7. Kekurangan

Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar dari mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat utk menahan kompresi tinggi yang dihasilkannya dan juga akselerasi yang lemot namun bisa di perbaiki melalui penambahan Turbo ato Supercharger

Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin meningkatkan ekonomi bahan bakar dan tenaga. Rasio kompresi yang tinggi membuat mesin diesel lebih efisien dari mesin menggunakan bensin. Peningkatan ekonomi bahan bakar juga berarti mesin diesel memproduksi karbon dioksida yang lebih sedikit.

Namun mesin yang digunakan secara umum sekarang ini berdasarkan bahan bakar minyak. Untuk ini, hanya ada dua jenis, yaitu bensin dan diesel atau kita menyebutnya solar.

Kerugian pemakaian mesin diesel sebagai Penggerak mula:

*Berat mesin sangat berat karena harus dapat menahan getaran serta kompresi yang tinggi. * Starting awal berat, karena kompresinya tinggi yaitu sekitar 200 bar.

* Semakin besar daya maka mesin diesel tersebut dimensinya makin besar pula, hal tersebut menyebabkan kesulitan jika daya mesinnya sangat besar.

Referensi

Dokumen terkait

Mesin diesel adalah jenis khusus dari mesin pembakaran dalam. Mesin pembakaran dalam adalah mesin panas yang di dalamnya terdapat energi kimia dari pembakaran dilepaskan di

Untuk mencapai suhu dan tekanan pembakaran, tekanan kompresi pada mesin diesel diusahakan mampu mencapai 30 ± 45 kg/cm², agar temperature udara yang

Mesin diesel adalah sebuah mesin atau motor dengan system pembakaran dalam, yang menggunakan panas atau kalor sebagai akibat dari pengkompresian udara hingga

Mesin diesel adalah mesin pembakaran dalam yang beroperasi dengan menggunakan minyak gas atau minyak berat sebagai bahan bakar, dimana bahan bakar tersebut disemprotkan

Manfaat dari magnet ini, selain mampu mereduksi emisi pada mesin diesel secara.. langsung dan juga mampu meningkatkan keefektifitasan pembakaran

STUDI ANALISA PERFORMANSI MESIN – SISTEM PEMBAKARAN EFI DAN KARBURATOR PADA MESIN BENSIN 7 K..

Dilihat dari tekanan pelumasan kerja mesin Diesel Generator, hal yeng perlu dihindari adalah terjadinya tekanan rendah dalam sistem pelumasan, apabila mesin Diesel

Kecuali valve lift minimum, spesifikasi teknis yang dipertimbangkan untuk Mesin Pembakaran Intenal Mesin Diesel untuk tujuan analisis dinamika fluida identik dengan yang ditunjukkan