Oleh: Tri Ayodha Ajiwiguna
Mesin Diesel juga salah satu mesin yg banyak diterapkan pada dunia otomotif. Selain itu, mesin ini juga sering kali ditemui pada pembangkit listrik yg cukup portable. Mesin diesel juga merupakan salah satu mesin reciprocating, yaitu mesin yg gerakan putarannya terjadi sebab a&ya pergerakan piston dalam silinder. Hal yg menarik adalah kereta diesel (kereta api) yg dipakai untuk perjalanan jarak jauh menggunakan mesin diesel untuk pembangkitan listrik yg kemudian disambungkan ke motor listrik sebagai penggerak.
Prinsip Kerja
Secara umum mesin diesel hampir sama dengan mesin Otto yaitu terdiri dari sebuah sistem silinder piston, katup hisap, & katup buang. Namun, perbedaannya adalah tidak ada busi (pemantik) di mesin ini. Hal ini dikarenakan pembakaran bahan2 bakar di mesin diesel terjadi sebab kompresinya. Pada titik tekanan tertentu bahan2 bakar diesel akan meledak yg kemudian energi yg dihasilkan inilah yg dipakai untuk menghasilkan kerja. Perbedaan kedua adalah bahan2 bakar diesel masuk ke dalam ruang bakar bukan pada langkah hisap, melainkan pada pembakaran dengan injeksi bahan2 bakar.
Pada ketika beroperasi mesin diesel mengalami empat proses utama yg membentuk sebuah siklus termodinamika. Keempat proses itu sanggup dijelaskan dalam gambar 1. Pada ketika volume sistem minimum maka piston berada di titik mati atas (TMA). Sebaliknya pada ketika volume sistem maximum posisi piston berada di titk mati bawah (TMB).
Gambar 1. Pinsip kerja mesin Diesel
Langkah I adalah langkah hisap. Dalam proses ini katup hisap dalam kondisi terbuka, katup buang dalam kondisi tertutup, & piston bergerak kebawah (volume membesar) dari volume minimum ke volume maximum sehingga memaksa udara yg kaya akan oksigen masuk ke ruang bakar.
Langkah II adalah langkah kompresi. Dalam proses ini kedua katup dalam kondisi tertutup & piston bergerak ke atas (volume mengecil) dari volume maximum ke volume minimum sehingga tekanan & temperatur udara di dalam ruang bakar jadi meningkat sehingga kalau ada bahan2 bakar di dalamnya maka akan gampang terbakar.
Langkah III adalah langkah pembakaran disertai ekspansi. Dalam proses ini bahan2 bakar dipakasa masuk oleh injektor sehinga terbakar akhir tekanan & temperatur yg tinggi di dalam ruang bakar. Pada ketika pembakaran terjadi tekanan ruang bakar relatif tidak berubah. Akibatnya sistem mendapatkan kalor, temperatur meningkat, & kemudian mengakibatkan piston terdorong ke bawah (volume maximum).
Langkah IV adalah langkah buang. Dalam proses ini posisi katup buang terbuka, katup hisap tertutup, & piston bergerak ke atas. Akibatnya hasil pembakaran bahan2 bakar dibuang melalui katup buang. Kemudian kembali ke langkah I.
Siklus daya gas sering kali dijelaskan dalam grafik tekanan-volume. Untuk siklus Otto sanggup dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Siklus Otto dalam grafik tekanan – volume