BAB I
SEJARAH ENGINE DIESEL
Dua orang berkebangsaan Jerman mempatenkan engine pembakaran dalam pertama di tahun 1875. N.A. Otto dan E. Langen. Engine pertama tersebut adalah engine 4 langkah dengan bahan bakar gas.
Kemudian, gas digantikan dengan gasoline ( bensin ) dan engine mulai dipakai secara luas. Engine Otto atau disebut engine pembakaran dalam digunakan terutama pada mobil dan truk kecil.
Engine Diesel diberi nama berdasarkan nama peciptanya yaitu Rudolf Diesel, yang mempatenkannya pada tahun 1892. ide dari pembuatan engine baru tersebut adalah karena diperlukan engine yang menggunakan bahan bakar yang lebih murah dibandingkan gasoline.
Ide awalnya adalah bagaimana menciptakan engine yang beroperasi dengan bahan bakar padat seperti abu batubara , namun kemudian Diesel mengarahkan penelitiannya pada bahan bakar cair. Engine diesel yang asli berukuran sangat besar sehingga tidak dapat dipasang di kendaraan.
Pada tahun 1920 , dua pabrik pembuat truk Jerman memasang sejumlah engine bersilinder dua pada truk mereka. Engine tersebut memiliki output sebesar 30 hp.
Pada pertengahan era 30-an, Volvo menggunakan engine yang serupa dengan engine Diesel. Yaitu engine Hesselmann, yang beroperasi dengan bahan bakar diesel (solar), namun membutuhkan sistem pengapian listrik.
Tujuan Rudolf Diesel
Menaikkan rendemen motor (rendemen motor bensin = 30%, rendemen motor diesel = 40 – 51%)
Mengganti sistem pengapian dengan sistem penyalaan sendiri, karena sistem pengapian motor bensin pada waktu itu kurang baik
Mengembangkan sebuah mobil yang dapat dioperasikan dengan bahan bakar lebih murah daripada bensin
Kesulitan Rudolf Diesel
Belum ada pompa injeksi yang dapat menyemprotkan bahan bakar dengan tekanan tinggi, karena untuk menyemprotkan bahan bakar pada silinder yang bertekanan tinggi diperlukan konstruksi pompa yang khusus.
Di akhir tahun 1922, Robert Bosch mulai mengadakan penelitian, percobaan, dan pengembangan sistem penyemprotan bahan bakar pada motor diesel. Akhirnya usaha itu berhasil dengan diproduksinya seri pertama pompa injeksi pada tahun 1927.
BAB II
TIPE-TIPE ENGINE In-line engine
Tipe engine yang paling umum digunakan adalah engine in-line, dimana masing-masing silinder ditempatkan segaris.
Tipe ini disebut juga straight engine dan biasanya memiliki 4 hingga 6 silnder.
V-type engine
Jika silinder-silinder ditempatkan dalam dua baris yang membentuk sudut satu sama lain , engine tersebut bertipe V-type engine.
Desain ini banyak digunakan pada engine-engine besar, dengan enam hingga enambelas silinder.
Horizontally-opposed engine
Pada horizontally opposed engine, silinder-silinder disusun dalam dua baris dan ditempatkan secara
horizontal berlawanan. Tipe ini hanya
membutuhkan ruang yang relatif lebih rendah.
Tipe ini digunakan pada bus dan dipasang di bagian belakang kendaraan.
Rotary engine
Tipe ini bukan berupa piston bolak-balik (
segitiga yang berputar di dalam silinder yang berbentuk oval.
Keuntungan dari tipe ini adalah bobotnya yang relatif lebih ringan dan hanya membutuhkan sedikit komponen bergerak dibandingkan engine model lain.
Akan tetapi tipe ini banyak mendapatkan masalah terutama dalam hal keausan dan kemampuan menjaga kerapatan absolut antara piston dengan dinding silinder. Akibatnya, engine ini hanya digunakan pada beberapa model kendaraan saja.
BAB III
PENGGOLONGAN MOTOR DIESEL A. 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
2. 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
B. 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, Genset, 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:
C. Sistem Pengisian / Pengisapan
Isapan biasa (Naturaly aspirated)
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
D. 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 ( ) = 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 ( ) = 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 Loncatan bunga api pada busi Tekanan pembakaran 3-6 Mpa (30 – 60 bar)
4. Langkah buang
Motor diesel
T Temperatur gas buang 500 –600o
C
Motor Otto
T Temperatur gas buang 700 –1000o
E. Diagram indikator tekanan motor Otto 4 tak A A = Saat pengapian B B = Tekanan maksimum C C = Akhir pembakaran D D = 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
F. Kesimpulan:
1. Perbedaan pembentukan campuran
Motor Diesel
Pembentukan campuran bahan bakar dan udara berada di dalam ruang baker
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
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
BAB IV
MODEL RUANG BAKAR
A. 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
Macam – macam bentuk ruang bakar
Bentuk bak Bentuk setengah bola
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)
B. 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
BAB VI
BAGIAN-BAGIAN KHUSUS MOTOR DIESEL Persyaratan dan tuntutan
Persyaratan Tuntutan
1. Perbandingan kompresi tinggi 2. Campuran harus dibentuk dengan
cepat
3. Tekanan pembakaran tinggi 4. Pembebanan panas tinggi
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 disesuaikan dengan penggerindaan dudukan katup
Jarak standar 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
Blok 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
BAB VII
SISTEM BAHAN BAKAR MOTOR DIESEL
Pada dasarnya antara motor otto dan motor diesel dalam komponen enginenya tidak jauh berbeda. Perbedaan terletak pada beberapa sistem saja diantaranya sistem pengapian dan sistem bahan bakar.
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 Bahanbakar bertekanan
tinggi
4. Saringan halus D Saluran pengembali
5. Pompa injeksi 6. Governor
7. Nosel
8. Busi Pemanas
Komponen – komponen sistem bahan bakar diesel
Tangki bahan bakar
Fungsi: sebagai tempat penampung bahan bakar
Pompa Pengalir
Fungsi: mengalirkan solar dari tangki ke pompa injeksi
Advans saat penyemprotan
Fungsi: Memajukan saat
penyemprotan ketika putaran motor naik
Saringan
Fungsi:
Membersihkan solar dari kotoran Memisahkan air yang terbawa dalam aliran solar
Pompa Injeksi
Fungsi: Memberikan tekanan pada
solar yang akan diinjeksikan / disemprotkan oleh nozel
Jenis – jenis:
Pompa Inline / sebaris
Keterangan: Setiap silinder motor
Pompa Distributor / Rotary
Keterangan:
Satu elemen pompa melayani semua silinder motor
Pompa injeksi tanpa poros nok
Keterangan:
Gerakan pompa diperoleh langsung dari poros nok motor biasanya digunakan pada motor diesel tunggal (kecil) dan motor diesel besar (kapal laut, PLTD)
Governor
Fungsi:
Mengatur putaran motor dengan cara mengatur volume bahan bakar yang disemprotkan
Jenis – jenis:
Governor Sentrifugal / Mekanis
Keterangan:
Informasi putaran diperoleh secara
langsung dari sentrifugal yang
dipasang
Governor Pneumatis / vakum
Keterangan:
Informasi putaran diperoleh secara tidak langsung dari trotel dan vakum
Nozel
Fungsi:
Mengabutkan solar ke dalam ruang bakar
Keterangan:
Bentuk semprotan tergantung dari bentuk ruang bakar
Busi pijar Busi pijar
Bentuk kawat bentuk batang
Busi pemanas / Busi Pijar
Fungsi:
Memanaskan udara didalam ruang bakar waktu start dingin
Keterangan:
Pada waktu start dingin temperatur akhir kompresi masih kurang untuk pembakaran sendiri
Pompa pengalir dan saringan solar a. Pompa pengalir sistem torak
Nama – nama bagian:
1. Pompa tangan 2. Katup hisap 3. Katup tekan 4. Penumbuk rol 5. Rumah pompa 6. Torak / piston 7. Pegas 8. Saringan kasa 9. Tabung gelas 10. Nipel Isap 11. Nipel Tekan
b. Pompa pengalir kerja tunggal
a). Langkah antara Cara kerja:
Penumbuk rol ditekan kebawah oleh eksentrik, volume dibawah torak menjadi kecil, katup tekan membuka Solar mengalir keruang diatas torak karena, volume diatas torak menjadi lebih besar
Pada langkah ini tidak terjadi pengisapan dan penekanan solar
b). Langkah isap dan tekan
Cara kerja:
Eksentrik tidak menekan penumbuk rol, torak ditekan keatas oleh pegas, Volume dibawah torak menjadi besar katup hisap membuka
Solar dihisap dari tangki lewat saringan kasa, volume diatas torak menjadi lebih kecil, katup tekan menutup, solar ditekan kesaringan halus
c. Pompa pengalir kerja ganda a). Langkah melawan pegas
KT = katup tekan KI = katup hisap
Cara kerja:
Penumbuk rol ditekan oleh eksentrik volume dibawah orak menjadi lebih kecil, solar mengalir keluar melalui KT1 volume diatas torak menjadi
lebih besar
Solar mengalir melalui KI2 kedalam
ruang atas torak
b). Langkah pengembali
Cara kerja:
Torak bergerak keatas karena
tekanan pegas, volume diatas torak menjadi lebih kecil, solar mengalir keluar melalui KT2 volume dibawah
torak menjadi lebih besar, solar mengalir dari tangki melalui KI1
keruang dibawah torak
Pompa ini digunakan untuk motor diesel besar
d). Pompa pengalir sistem membran
1. Tuas 2. Pegas
3. Katup masuk / hisap 4. Katup buang / tekan 5. Membran
Langkah hisap Cara kerja:
Tuas ditekan oleh eksentrik,
membran turun ke bawah, volume diatas membran menjadi besar, katup hisap membuka, solar masuk keruang diatas membran
Langkah tekan Cara kerja:
Membran bergerak keatas karena
tekanan pegas, volume diatas
membran menjadi kecil, katup tekan akan membuka, solar ditekan keluar melalui katup tekan
Saringan solar
a). Saringan kasa dalam tangki
Saringan kasa langsung dipasang pada pipa isap
Saringan ini perlu dibersihkan setiap tahun bersama-sama mengeluarkan kotoran dan air yang terdapat didalam tangki solar
b. Saringan kasa dalam pompa pengalir
Saringan ini menyaring kotoran dan air yang mempengaruhi fungsi dari pompa injeksi dan pompa pengalir
Saringan ini dibersihkan pada setiap servis mobil
c). Saringan halus
Saringan ini adalah saringan yang dipasang antara pompa pengalir dan pompa injeksi, pada pompa injeksi model distributor digunakan saringan yang mempunyai pori – pori sebesar 0,004 – 0,005 mm. Untuk pompa jenis lain sebesar 0,008 – 0.010 mm. Saringan halus ini harus diganti apabila kendaraan sudah berjalan 30.000 km, atau sekitar 300 – 00 jam kerja. Interval penggantian tergantung besar filter, kwalitas solar dan jumlah solar yang disaring.
1. Rumah saringan 2. Saringan halus 3. Tutup saringan 4. Katup pengalir 5. Nipel keluar 6. Nipel masuk
Macam – macam saringan halus
a). Saringan kertas model bintang
Solar kotor masuk dari bagian luar, karena bentuk sudut saringan model V (model bintang) sehingga bagian
luar lebih besar dan mampu
menampung banyak kotoran.
Untuk stabilitas diberi pembungkus berlubang-lubang yang ada diluar dan didalam yang terbuat dari besi plat.
b). Saringan kertas model gulung
Solar yang kotor masuk dari atas, kertas digulung dan dilem pada akhirnya
c. Saringan kain
Saringan ini diisi dengan benang-benang yang dipres
Kalau ada dua saringan halus, saringan kain berfungsi sebagai saringan kasar
Pemisah air
Air mempunyai berat jenis yang lebih besar dari solar
Setelah solar disaring, solar bersih naik lagi. Air yang lebih berat turun ke lantai saringan. Bagian bawah dari rumah saringan terbuat dari bahan gelas
Untuk membuang air, bagian bawah dilengkapi dengan sekrup pembuang air
Sistem dengan dua saringan a). Sistem seri
Sistem ini digunakan pada motor diesel ukuran besar
Bahan kedua saringan ini biasanya berbeda yang satu dari kain sebagai saringan pertama dan yang lain dari bahan kertas sebagai saringan kedua
b). Sistem paralel
Pada sistem paralel kedua saringan terbuat dari bahan yang sama
Keuntungan:
Interval penggantian saringan lebih panjang karena menggunakan dua saringan
Sistem aliran solar
Keterangan gambar:
1. Tangki solar 3. Pompa tangan 5. Pompa injeksi
2. Saringan pada pompa 4. Saringan halus 6. Pipa tekanan tinggi
pengalir 7. Nozel
A. Sistem aliran tanpa pompa pengalir
Keterangan:
Tangki solar terletak diatas pompa injeksi. Solar masuk ke ruang pompa injeksi karena pengaruh gravitasi. Tekanan solar tergantung tinggi tangki dan besar saluran solar.
Sistem ini digunakan pada motor diesel ukuran kecil dengan tangki diatas.
Keuntungan:
Konstruksi sederhana
Biaya perawatan lebih murah Bahan bakar tekanan tinggi / bahan bakar bersih Bahan bakar kotor Bahan bakar kembali 1 4 2 5 6 3 7
B. Sistem aliran solar dengan pompa pengalir
Pompa injeksi dengan satu lubang saluran
1. Spuyer
2. Katup pengalir
Keterangan:
Kelebihan solar yang mengandung udara keluar melalui katup pengalir pada saringan menuju ke tangki Sistem ini pompa injeksi tidak didinginkan.
Temperatur pompa injeksi tidak boleh lebih dari 80oC
Karena dapat berakibat: Pembentukan gas
Penyemprotan tidak teratur
Pompa injeksi dengan sistem bilas
Keterangan:
Katup pengalir dipasang pada pompa injeksi dengan tujuan:
Menghindari pembentukan gas atau gelembung udara
Sebagai pendingin pompa injeksi Sirkulasi solar dapat lebih lancar Tekanan solar dapat stabil
Dengan spuyer pada saringan solar
Keterangn:
Pada tutup saringan dipasang
sebuah spuyer dengan tujuan:
Menghindari tekanan uap yang ditimbulkan dari pompa pengalir Membuang udara secara otomatis Mengalirkan gas atau semprotan uap ke tangki
Untuk menghindari adanya
pembentukan gas yang terjadi di dalam pompa injeksi, maka dipasang katup pengalir.
Pompa selalu mendapat pendinginan
karena adanya sirkulasi solar
Sistem aliran dengan satu saringan
Keterangan:
Sistem ini digunakan pada motor diesel ukuran kecil dan sedang karena volume bahan bakar yang disalurkan tidak terlalu banyak.
Saringan yang digunakan biasanya model filter box. Saringan terbuat dari kertas yang digulung atau dibentuk
Sistem aliran dengan dua saringan
Keterangan:
Sistem ini digunakan pada motor diesel ukuran besar.
Saringan ini dipasang dengan
hubungan seri atau paralel.
Pada hubungan paralel, kedua
saringan adalah jenis halus.
Pada hubungan seri, satu saringan jenis kasar dan satu lagi saringan jenis halus.
Peredam getaran solar
Keterangan:
Peredam getaran solar dipasang
pada pompa injeksi jenis P dan pada pompa distributor CAV.
Alat ini berfungsi untuk:
Menahan getaran solar yang terjadi didalam ruang pompa injeksi
Menghindari terjadinya
gelembung solar yang dapat
Katup pengalir
Keterangan gambar:
1. rumah 2. Katup
3. Pegas katup
4. Penahan pegas katup
Fungsi dari katup pengalir
Membatasi tekanan pengisian solar ke dalam ruang pompa injeksi
Mengatur pengeluaran udara pada sistem aliran solar katup pengalir bekerja atas dasar tekanan pegas yang melawan tekanan pengisian solar. Tekanan solar di dalam ruang pompa injeksi 1 - 1,5 bar.
Nozel untuk injeksi tidak langsung
Pada motor injeksi tidak langsung digunakan 2 macam nozel.
Nozel dan katup penyalur
Nozel dan kelengkapannya
Keterangan: 1. Mur pengunci 2. Saluran balik 3. Washer 4. Rumah nozel 5. Plat penyetel 6. Pegas 7. Pasak penekan 8. Plat antar 9. Nozel
Nozel untuk injeksi tidak langsung
Pada motor injeksi tidak langsung digunakan 2 macam nozel
a). Nozel jenis pintel
1. Batang penekan 2. Badan nozel 3. Jarum nozel 4. Lubang penyemprot 5. Pasak penyemprot 6. Saluran masuk 7. Konis penekan 8. Langkah pasak Bentuk penyemprotan
Bentuk penyemprotan harus sesuai dengan bentuk kamar / ruang bakar. Tekanan pembukaan jarum nozel 100 – 150 bar.
Nozel jenis throttel Bentuk penyemprotan
Pada nozel jenis throttel, jarum nozel mempunyai bentuk khusus. Dengan bentuk itu terjadi penyemprotan awal (gambar b). Kalau jarum nozel membuka penuh, terjadi penyemprotan utama (gambar c).
Dengan bentuk khusus ini kenaikan tekanan pembakaran dapat dibuat lebih halus dengan demikian mesin juga bersuara lebih halus.
Nozel untuk injeksi langsung
Bentuk penyemprotan
Ujung jarum nozel berbentuk kerucut sebagai perapat dudukan nozel, jenis ini mempunyai satu atau banyak lubang, pada umumnya banyak lubang / multiple hole. Besar dan
panjang lubang mempengaruhi
bentuk penyemprotan.
Diameter lubang 0,2 mm. Taken pembukaan jarum nozel 150 – 250 bar.
Pelindung panas untuk nozel
Pelindung panas untuk nozel jenis pintel dan throttel
Untuk menghindari terjadinya temperatur yang tinggi pada dasar nozel dan supaya nozel bisa tahan lama, maka diantara kepala silinder dan mur penahan nozel dipasang pelindung panas.
Fungsi: Dengan pelindung panas permukaan nozel yang menerima panas lebih kecil / sedikit
1. Nozel
2. Mur penahan
3. Plat pelindung panas 4. Kepala silinder
Pelindung panas ini digunakan pada nozel jenis lubang banyak dan langsung dipasang pada badan nozel.
Dengan pemasangan pelindung
panas ini, temperatur pada dasar nozel dapat berkurang sampai 40oC. Pelindung panas ini dbuat dari bahan baja bebas karat atau dari tembaga. 1. Nozel lubang banyak
2. Mur penahan nozel 3. Ring / perapat 4. Pelindung panas
Kepala silinder Katup penyalur Bagian – bagian: 1. Pemegang katup 2. Pegas katup 3. Konis katup 4. Torak pembebas 5. Celah ring 6. Batang pengantar 7. Celah panjang 8. Penyangga katup
Fungsi katup penyalur:
Memisahkan hubungan solar antara pipa tekanan tinggi dengan ruang tekan pada pompa injeksi pada waktu alur pengontrol membuka lubang pemberi.
Menurunkan tekanan solar setelah torak pembebas menutup saluran solar sehingga dapat mencegah tetesan solar pada nozel (pada akhir penyemprotan)
Spuyer pembalik aliran
Bagian – bagian
1. Pemegang katup 2. Pegas spuyer 3. Pelat katup / spuyer 4. Penyangga spuyer
Spuyer peredam aliran dipasang pada bagian atas kautp penyalur yang berfungsi:
Menghindari terjadinya kelapukan / keausan pada sistem tekanan yang tinggi yang disebabkan oleh kecepatan aliran solar.
Kelapukan / keausan dapat terjadi pada elemen pompa dan nozel pada saat langkah efektif berakhir yang disebabkan oleh getaran solar yang masih mempunyai tekanan tinggi.
Tidak semua motor diesel mempunyai spuyer peredam aliran seperti ini (hanya dipakai pada motor diesel ukuran besar)
BAB VIII
SISTEM PEMANAS MULA 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
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 membara motor dapat distarter
Kunci kontak posisi ST
Pada waktu start, kerugian tekanan kompresi diatas torak sangat besar. Saat start dingin keadaan tersebut tidak menguntungkan karena temperatur pembakaran tidak tercapai. Hal ini disebabkan torak, blok motor dan bagian motor lainnya yang masih dingin menyerap panas hasil kompresi yang belum sempurna itu.
Agar temperatur pembakaran bisa tercapai maka diperlukan panas tambahan, yaitu dengan menggunakan pemanas mula / glow plug.
Pada motor diesel injeksi tidak langsung (kamar depan dan kamar pusar) digunakan busi pijar, sedangkan pada motor diesel injeksi langsung digunakan kawat pemanas atau penyala yang dipasang pada saluran isap.
Motor diesel dengan kamar depan
Tanpa pemanas mula motor dapat distart pada temperatur 50oC
Temperatur yang tinggi ini disebabkan bidang permukaan kamar depan luas.
Motor diesel dengan kamar pusar
Tanpa pemanas mula motor dapat distart pada temperatur 20oC
Hal ini mungkin, karena bidang permukaan kamar pusar tidak begitu luas
Busi pijar batang
Dipasang dalam rangkaian paralel
Tegangan kerja yang seiring digunakan 9,5V, 10,5V, 18V, dan 22,5V dengan daya antara 110W – 120 W.
Permukaan batang pemanas luas, memungkinkan waktu untuk memanaskan udara dalam ruang bakar menjadi lebih cepat.
Untuk busi pijar tipe super RSK waktu pemanasan hanya 4 – 10 detik dan temperatur yang dicapai 750oC – 1000oC.
Tahan terhadap goncangan dan tekanan tinggi (beban mekanis).
Apabila salah satu busi putus, motor masih bisa distarter dan dihidupkan.
Hubungan paralel
UB = U1 + U2
It = I1 + I2 + I3 + I4
Contoh perhitungan:
Rangkaian seperti gambar diatas
P = 110 Watt R = V = 9,5 Volt Rt = I = ………..? 110 I = = 11,5A 9,5 9,5 R = V= = 0,82 Ohm 11,5
R 0,82
Rt = = = 0,20 Ohm
4 4
Busi pijar kawat
Mur pengikat Kutub dalam Rumah Penyekat Kutub luar
Dipasang dalam rangkaian seri
Tegangan kerja tergantung dari jumlah silinder biasanya 0,9V, 1,2V, atau 1,7V dengan daya 60 – 70 W
Waktu pemanasan 15 – 20 detik dan temperatur yang dapat dicapai 800oC – 900oC
Kurang tahan terhadap goncangan dan tekanan yang tinggi sehingga jenis busi pijar ini jarang digunakan
Hubungan seri VB = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 It = I1 + I2 + I3 + I4 + I5 Contoh perhitungan: Rangkaian seperti diatas
P = 60 Watt U = 0,9 Volt P 60 I = = = 66,6 A U 0,9 U 0,9 R = = = 0,01 Ohm I 66,6 Rt = 4xR = 4x0,01 = 0,04 Ohm
Contoh – contoh rangkaian pemanas mula 1. TOYOTA
1. Amperemeter 2. Kunci kontak 3. Relai busi pijar 4. Busi kontrol 5. Busi pijar 6. Motor starter
Kunci kontak posisi glow, arus pengendali mengalir dari baterai – kunci kontak – terminal 8 – terminal G – masa
Kumparan (8 – E) menarik kontak, arus utama mengalir dari baterai – terminal B – terminal G – Busi kontrol – Busi pijar – masa
Kunci kontak posisi start, arus pengendali mengalir dari:
Baterai – kunci kontak – terminal ST – terminal E – masa
Kumparan menarik kontak, arus utama langsung mengalir dari baterai terminal B – terminal S – busi pijar – masa
Baterai – kunci kontak – terminal 50 – kumparan selenoid – masa
Selenoid menghubung, motor stater mendapat arus utama langsung dari baterai
Selama start berlangsung arus utama tidak melalui busi kontrol. Tegangan pada busi pijar tetap, karena tegangan baterai akan turun waktu motor stater bekerja.
2. Volkswagen, Opel 1. Kunci kontak 2. Motor starter 3. Kontrol unit 4. Relay daya 5. Busi pijar 6. NTC diair pendingin 7. Lampu kontrol
Kontrol unit elektronik berfungsi untuk mengatur waktu pemanasan berdasarkan temperatur air pendingin dan memberi informasi pada lampu kontrol apabila motor siap distart
Kunci kontak pada posisi glow, arus pengendali mengalir dari baterai terminal 30 – 15 – kontrol unit – Relai menghubung dan busi pijar langsung mendapat arus utama dari baterai.
Motor siap distart bila lampu kontrol padam.
Kunci kontak pada posisi start, busi pijar masih tetap hidup. Pemutusan aliran ke busi pijar dikendalikan oleh kontrol unit melalui informasi dari terminal 50.
3. Mitsubishi, Chevrolet (Big Horn, Trooper)
Kunci kontak posisi glow, arus mengalir dari baterai – kunci kontak – terminal 6 (juga lampu kontrol) – kontrol unit. Relai 2 menghubung, arus utama dari baterai melalui relai 2 – tahanan depan – busi pijar – masa Waktu pemesanan ditentukan oleh kontrol unit berkat informasi yang diberikan oleh NTC di air pendingin
Lampu padam motor siap distart
Kunci kontak posisi start, relai 1 menghubung
Arus utama tidak lagi melalui tahanan, tapi langsung ke busi pijar. Tegangan pada busi pijar tetap, akibat turunnya tegangan baterai waktu motor stater bekerja.
a. kunci kontak b. Lampu kontrol c. Kontrol unit d. NTC e. Tahanan depan f. Busi pijar
4. Mercedes Benz
Waktu kontak pada posisi glow, arus pengendali mengalir dari baterai (terminal 15) – rangkaian elektronik – relai
Relai bekerja, arus utama dari baterai – terminal 30 – sekering – busi pijar
Apabila salah satu busi pijar tidak berfungsi, reed kontak akan berhubungan dan kontrol unit akan memberi arus pada lampu kontrol NTC memberi informasi temperatur awal pada kontrol unit untuk menentukan lamannya pemanasan
Kontak pada posisi start, relay masih tetap menghubung dan pemutusannya diatur oleh terminal
Apabila kontak pada posisi glow dan motor tidak distart maka kontrol unit akan memutuskan aliran (safety)
1. Kontrol unit 2. Relay 3. Reed kontak 4. Lampu kontrol 5. Busi pijar 6. NTC
DAFTAR ISI
BAB I SEJARAH ENGINE DIESEL ... 1
BAB II TIPE-TIPE ENGINE ... 3
BAB III PENGGOLONGAN MOTOR DIESEL ... 5
A. Cara penyemprotan dan pembentukan campuran ... 5
B. Proses kerja ... 7
C. sistem pengisian/penghisapan ... 8
D. Proses kerja motor diesel dibandingkan dengan motor otto 4 langkah... 10
E. Diagram indikator tekanan motor Otto 4 langkah ... 14
F. Kesimpulan ... 15
BAB IV MODEL RUANG BAKAR ... 18
A. Injeksi langsung ... 18
B. Injeksi tak langsung ... 21
BAB V BAGIAN-BAGIAN KHUSUS MOTOR DIESEL ... 23
BABVI SISTEM BAHAN BAKAR MOTOR DIESEL ... 28
Pompa pengalir ... 35
Saringan bahan bakar ... 36
Sistem aliran bahan bakar ... 37
Nozel ... 50
BAB VII SISTEM PEMANAS MULA ... 57
Fungsi ... 57
Rangkaian sistem pemanas mula ... 59
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis telah dapat menyelesaikan bahan ajar motor diesel I untuk program studi otomotif jenjang D-3.
Bahan ajar ini berisi sejarah motor diesel, karakteristik, sistem bahan bakar dan sistem pemanas mula. Bahan ajar ini disesuaikan dengan silabus matakuliah motor diesel I.
Penulis berharap bahan ajar ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa dan pembaca lainnya. Penulis juga menyadari bahwa jawaban ujian akhir semester ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan di waktu yang akan datang, dan akhirnya penulis berharap tulisan dan tugas ini dapat berguna bagi kita semua.
Bandung, Agustus 2009
BAHAN AJAR
MOTOR DIESEL I
TM 442 D-3
OLEH:
RIDWAN ADAM M. NOOR, S.PD 1976 11 16 2005 011 002
PRODI TEKNIK MESIN D-3
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
