Sejarah mesin diesel dan proses kerjanya

Mesin diesel atau mesin pemicu kompresi ialah motor bakar dengan pembakaran dalam dimana menggunakan kompresi untuk menciptakan penyalaan sehingga akan mampu membakar bahan bakar yang sebelumnya telah di-injeksikan kedalam ruang bakar.

Mesin ini tidak menggunakan busi seperti halnya mesin dengan bahan bakar bensin maupun gas.

Mesin diesel memiliki efisiensi thermal terbaik daripada yang dihasilkan oleh mesin pembakaran dalam maupun pembakaran luar lainnya.
Hal ini dikarenakan mesin diesel memiliki tingkat rasio kompresi yang sangat tinggi.
Bahkan pada mesin diesel berkecepatan rendah seperti halnya mesin kapal dapat menghasilkan tingkat efisiensi thermal hingga 50 persen.

Sejarah mesin diesel

Penemu dari mesin diesel ialah Rudolf Diesel yang dilahirkan di paris pada tahun 1858 dari keluarga ekspatriat jerman.
Saat dewasa dia melanjutkan studi di politiknik munchen hingga lulus dan kemudian bekerja sebagai teknisi kulkas.

Namun ternyata bakat yang dimilikinnya ialah sebagai desainer mesin.
Dimana rudolf telah banyak mendesain berbagai mesin panas, termasuk mesin udara bertenaga Solar.

Pada tahun 1892 rudolf mendapatkan hak paten atas karyanya metode dan alat untuk mengubah panas menjadi kerja / method of and Appararus for converting heat into work.

Setahun kemudian rudolf menemukan sebuah mesin pembakaran lambat dimana proses kerjanya pada awalnya mengkompresi udara sehingga akan menaikkan temperaturnya sampai diatas titik nyala dan secara bertahap memasukkan bahan bakar kedalam ruang bakar.

Pada 10 agustus 1893 Rudolf memamerkan mesin pertamanya dimana memiliki bentuk berupa sebuah silinder tunggal sepanjang 10 kaki berbahan dari logam dan dengan roda gila pada bagian bawahnya.


Rudolf memerlukan waktu hingga 2 tahun untuk menyempurnakan desain mesinnya hingga tahun 1896 dia kembali mendemonstrasikan mesinnya dengan model yang lain dan dengan efisiensi teoritis sebesar 75 persen.
Hal ini sangat jauh apabila dibandingkan dengan mesin uap yang hanya memiliki efisiensi sebesar 10 persen.

Cara kerja mesin diesel

Mesin diesel ini menggunakan prinsip kerja berdasarkan hukum charles, dimana ketika udara dikompresi maka akan meningkatkan suhu udara tersebut.
Proses kerja awal mula ialah udara akan disedot kedalam ruang bakar dan akan dikompresi oleh piston yang merapat dengan rasio kompresi sebesar 15:1 hingga 22:1.
Sehingga akan mengjasilkan tekanan sebesar 40bar (4,0mpa , 580psi) Hal ini berbanding sangat jauh dengan mesin bensin yang hanya menghasilkan 8 hingga 14bar (0,80 hingga 1,40mpa , 120 hingga 200psi).

Tekanan yang sangat tinggi ini akan menghasilkan suhu sampai 550° celcius (1022° F) dan beberapa saat sebelum piston memasuki proses kompresi, bahan bakar diesel akan di-injeksikan ke ruang bakar langsung dalam tekanan tinggi melalui sebuah nozzle dan injektor supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi tadi.

Injektor berfungsi supaya bahan bakar terpecah / berkabut dan menyebar secara merata dalam ruang bakar.
Uap bahan bakar kemudian akan menyala oleh udara panas hasil kompresi tadi.

Masa awal penguapan bahan bakar ini akan menciptakan waktu tunggu selagi penyalaan.
Suara detonasi yang muncul pada mesin diesel adalah saat uap mencapai suhu nyala dan akan mengakibatkan naiknya tekanan diatas piston secara mendadak.

Oleh karena itu penyemprotan bahan bakar ke dalam ruang bakar dilakukan saat piston mendekati TMA (titik mati atas) untuk menghindari detonasi.

Penyemprotan bahan bakar kedalam ruang bakar diatas piston ini dinamakan dengan direct injection (Injeksi langsung).
Sedangkan apabila penyemprotan bahan bakar kedalam ruangan khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar dinamakan Indirect injection (pembakaran tidak langsung)

Ledakan yang dihasilkan dengan terbakarnya bahan bakar tersebut akan mengakibatkan mengembangnya tekanan udara dengan cepat dalam ruang bakar sehingga akan mendorong piston kebawah dan akan menghasilkan tenaga linear.
Connecting rod (batang penghubung) akan menyalurkan gerakan ini menuju ke Crankshaft dan oleh crankshaft akan diteruskan kembali menjadi tenaga putaran.

Dengan berbagai kemajuan teknologi pengembangan dan penggunaan mesin diesel semakin banyak diaplikasikan sebagai sumber tenaga untuk kendaraan angkut, generator listrik, industri bahkan untuk kendaraan sejenis mobil pribadi.

Posting Komentar

0 Komentar