PERBEDAAN
MESIN DIESEL
DAN MESIN OTTO (BENSIN)
Mesin diesel konsturksinya tidak berbeda jauh dengan
mesin bensin yang dikenal dengan sebutan mesin otto. Beberapa bagian
komponennya punya tugas yang sama dengan mesin bensin, seperti blok slinder,
poros engkol, poros bubungan, asembli torak, dan mekanisme pengerak katupnya.
Perbedaan motor diesel dan motor bensin adalah cara pemberian dan penyalaan
bahan bakarnya; perbandingan kompressi; disain komponen.
1.
Cara pemberian Dan penyalaan Bahan baker
Perbedaan utama terletak pada bagaimana memulai
sesuatu pembakaran dalam ruang silinder.mesin besin mengawali pembakaran dengan
disuplainya listrik tegangan tinggi, sehingga menimbulkan percikan bunga api di
antara celah busi untuk memulai pembakaran gas. Motor diesel memanfaatkan udara
yang dikompresi untuk memulai pembakaran bahan bakar solar. Dengan perbandingan
kompresinya sangat tinggi sampai berkisar 22 : 1, akibatnya tekanan naik secara
mendadak (berlansung dalam beberapa milidetik) suhunya dapat mencapai 900-1000
derajat celcius.Suhu setinggi itu dapat menyalakan bahan bakar solar.
Menjelang
akhir langkah kompresi, solar disemprotkan ke udara Yang sangat panas itu.
Akibatnya, bahan bakar langsung terbakar sebab titik nyala solar sendiri Cuma
4000 Celcius. Karena pembakaran terjadi akibat tekanan kompresi yang sangat
tinggi tadi,maka mesi diesel di sebut juga mesin penyalaan kompresi
(compression igniton engine). Sedangkan mesin bensin di kenal dengan mesin
penyalaan bunga api (spark ignition engine).
Dalam
mesin bensin bahan bakar dan udara dicampur di luar slinder yaitu dalam
karburator dan saluran masuk (manifold). Sebaliknya mesin diesel tidak ada
campuran pendahuluan udara dan bahan bakar di luar slinder,hanya udara yang
diterima ke dalam slinder melalui saluran masuk.
2. Perbandingan Kompresi mesin diesel dan Bensin
Perbandingan
kompresi adalah perbandingan volume udara dalam silinder sebelum langkah
kompresi dengan volume sesudah langkah kompresi. Perbandingan kompresi untuk
motor-motor bensin adalah berkisar 8 : 1 sedangkan perbandingan yang umum untuk
motor-motor diesel adalah 16-22 : 1. Perbandingan kompresi yang timggi pada
motor diesel menimbulakan kenaikan suhu udara cukup tinggi untuk menyalakan
bahan bakar tanpa ada letikan bunag api. Hal ini menyebabkan motor diesel
mempunyai efisiensi yang besar sebab kompresi yang tinggi menghasilkan pemuaian
yang besar dari gas-gas hasil pembakaran dalam slinder. Karena itu tenaganya
sangat kuat. Efisiensi tinggi yang dihasilkan pembakaran motor diesel harus
diimbangi dengan kekuatan komponen-komponennya agar dapat menahan gaya-gaya
pembakaran yang sangat besar.
3. Disain Komponen Mesin Diesel dan Bensin
Sudah dikatakan bahwa mesin diesel haruslah dibuat
kokoh dan kuat untuk dapat menahan gaya pembakaran yang sangat besar. Pada
umumnya bagian-bagian yang dikuatkan adalah torak, pena torak, batang
penghubung, dan poros engkol serta sejumlah bantalan utama untuk mendukung
poros engkol.
Siklus otto
Prinsip
Kerja
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 Diesel 2 Tak dan 4 Tak
Siklus 2-Tak
Mesin Diesel
Motor diesel
dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal
combustion engine). Penggunaan motor diesel bertujuan untuk mendapatkan
tenaga mekanik dari energi panas yang ditimbulkan oleh energi kimiawi bahan
bakar, energi kimiawi tersebut diperoleh dari proses pembakaran antara bahan
bakar dan udara di dalam ruang bakar.
Pada motor diesel ruang bakarnya
bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada tujuan perancangan, dan dalam
satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak.
Tekanan gas hasil pembakaran 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. 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.
Diagram P-V siklus diesel dua
langkah
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 ditimbulkan oleh dua elektroda busi, sedangkan
pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara
dan bahan bakar hingga mencapai temperatur nyala akibat kompresi torak. Karena
prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression
ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.
Siklus Motor Diesel 4
Tak
Motor Diesel merupakan sebuah mesin
pembangkit tenaga, yaitu dengan memberikan input tertentu, maka mesin tersebut
menhasilkan sejumlah tenaga yang diharapkan. Untuk menghasilkan tenaga tersebut
mesin/motor Diesel menganut sebuah siklus. Siklus merupakan suatu proses yang
terulang-ulang. Siklus motor terdiri dari 4 proses yaitu isap, kompresi, usaha,
dan buang.
Proses
isap pada motor Diesel, terjadi aliran udara masuk ke-dalam silinder. Masuknya
udara kedalam silinder karena perbedaan tekanan antara di luar dan di dalam
silinder. Perbedaan tersebut karena gerakan piston dari TMA ke TMB, dan untuk
menambah jumlah udara ditambah dengan peralatan yang dikenal dengan blower,
turbo-charger, atau turbocharger intercooler. Peralatan tersebut untuk memaksa
udara luar masuk kedalam silinder, sehingga jumlahnya men-jadi lebih banyak.
Besarnya jumlah udara yang masuk kedalam dibaandingkan dengan besarnya ruangan
silinder disebut dengan efisiensi/rendamen volumetric (ηv). Pada
proses isap ruang di dalam silinder terhubungan dengan udara luar, melalui
saluran atau katup yang terbuka.
Penggunaan Motor Diesel.
Pemakaian motor Bensin bila dibandingkan
dengan pemakaian motor diesel dalam memenuhi kebutuhan masyarakat, tergolong
hanya untuk kebutuhan ringan. Sementara pemakaian motor diesel men-jangkau
kebutuhan masyarakat baik yang ringat sampai dengan yang berat. Pemakaian motor
Diesel cocok untuk memenuhi kendaraan, baik untuk penumpang atau komersiil
(barang); untuk kebutuhan pertanian (traktor pertanian); untuk kebutuhan
pembangunan jalan; untuk kebutuhan kompresor udara dan pembangkit tenaga
listrik (power plant), dan berbagai kebutuhan masyarakat yang berat-berat.
Sehingga ukuran motor Diesel untuk kebutuhan yang berat-berat, jauh lebih besar
dibandingkan dengan ukuran terbesar motor bensin.
Berikut
ini beberapa contoh pemakaian motor Diesel untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
- Sebuah motor diesel yang
dikembangkan dibawah 10 hp
- Motor diesel 6 silinder 504 in3
untuk tra ktor.
- Traktor-traktor yang sedang
digunakan untuk pembangunan
- Motor diesel 2 tak bentuk V
dengan diame ter
silinder 9 1/16 in dan langkah 10 in, untuk kereta api, kapal, dan
pembangkit tenaga listrik.
- Belahan motor Diesel 2 tak
opposed piston 12 silinder, turbochaeger, untuk industri, kapal, dan
pembangkit.
- Motor Diesel 12 silinder jenis
bintang, ba han
bakar double, 2125 hp.
Motor
Diesel 8 silinder 2 tak dengan bahan bakar double dengan 5825 hp, untuk
pembangkit tenaga listrik di Fulton, Missori.
Perbedaan
ICE 2 Tak dan 4 Tak
Ada 2 macam
cara kerja ICE yaitu mesin 4 langkah (4-tak) dan 2 langkah (2-tak). Mesin 4-tak
dalam satu siklus kerjanya terdiri dari empat tahap yaitu hisap, tekan,
ekspansi/usaha, buang yang diselesaikan dalam 2 putaran crankshaft.
Mesin 4 tak
memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, sedangkan mesin
2-tak hanya memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus
kerja 2 tak hanya terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston
saja. Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap
terbuka dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu
gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi
dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas
campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB.
Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Ketika piston melakukan
langkah ekspansi atau usaha, juga melakukan langkah buang melalui katup buang
(sisi kanan dinding silinder pada gambar) . Hal ini bisa terjadi karena gas
hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru
yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder.
Motor dengan
mesin 2 tak harus
memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin, karena model kerja yang
seperti itu membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya mesin 4
tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja sedangkan untuk 2 tak 2 kali
putaran crankcase = 2 x kerja.
Untuk itu
dibutuhkan pelumas yang lebih karena putaran yang dihasilkan lebih cepat. Hal
itu juga menjawab kenapa mesin 2 tak lebih berisik ,boros bahan bakar,
menghasilkan asap putih dari knalpotnya tetapi unggul dalam kecepatan
dibandingkan mesin 4 tak. Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik
pistonnya. Piston 2 tak lebih panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk
piston head nya juga lain, piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan
gas buang untuk bisa keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki
slot lubang yang berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara
kerja masukan campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar.