Home >Automotive >Mesin Konversi Energi (MOTOR DIESEL) Teknik Mesin UNJ

Mesin Konversi Energi (MOTOR DIESEL) Teknik Mesin UNJ

Date post:08-Jan-2017
Category:
View:721 times
Download:23 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • MOTOR DIESEL

    FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESINUNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

  • Apa itu Motor Diesel

    Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Dan menggunakan bahan bakar solar dalam pembakarannya. Perbedaan lainnya adalah pada motor diesel saat langkah pemasukan / hisap yang hanyalah udara saja yang masuk kedalam silinder. Sedangkan penyalaannya bahan bakar dengan cara menyemprotkan bahan bakar dengan injector kedalam silinder yang udaranya panas karena dikompresi/tekan pada tekanan yang tinggi.

    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.*

  • PRINSIP KERJA MOTOR DIESEL

    Diesel 4 stroke cycle

    Langkah isap, yaitu waktu torak (piston) bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Udara diisap melalui katup isap sedangkan katup buang tertutup. Hanya udara saja yang masuk ke dalam ruang bakarLangkah kompresi, yaitu ketika torak bergerak dari TMB ke TMA dengan memampatkan udara yang diisap, karena kedua katup isap dan katup buang tertutup, sehingga tekanan dan suhu udara dalam silinder tersebut akan naik kurang lebih 550 derajat CLangkah Pembakaran, ketika katup isap dan katup buang masih tertutup, partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut ( Injektor) bercampur dengan udara bertekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah ini torak mulai bergerak dari TMA ke TMB karena pembakaran berlangsung bertahap,Langkah buang, ketika torak bergerak terus dari TMA ke TMB dengan katup isap tertutup dan katup buang terbuka, sehingga gas bekas pembakaran terdorong keluar.*

  • Proses Pembakaan dalam motor diesel

    Langkah (0-1) adalah langkah hisap udara, pada tekanan konstan.Langkah (1-2) adalah langkah kompresi, pada keadaan isentropik.Langkah (2-3) adalah langkah pemasukan kalor, pada tekanan konstan.Langkah (3-4) adalah langkah ekspansi, pada keadaan isentropik.Langkah (4-1) adalah langkah pengeluaran kalor, pada tekanan konstan.Langkah (0-1) adalah langkah buang, pada tekanan konstan.

    *

  • RUANG BAKAR TERBUKARUANG BAKAR MOTOR DIESELRUANG BAKAR KAMAR MUKA

    Disini, tugas penyemprot bahan (injector) bakar sangat berat, karena harus mengkabutkan dan menistribusikan secara merata agar terjadi pembakaran sempurna.

    Bahan bakar ini harus bercampur dengan udara yang dipadatkan sampai bagian terjauh, namun harus dijaga agar tidak menembus sampai silinder karena dapat merusak kualitas pelumas.

    Tipe ruang pembakaran ini menggunakan tekanan injektor 180-300 kg/cm2 bahkan dapat mencapai 1500-2000 kg/cm2 mesin diesel besar.

    Ruang bakar ini lebih cocok dipergunakan pada motor diesel putaran rendah.

    Motor diesel putaran rendah dikatakan paling ekonomis konsumsi bahan bakarnya spesifiknya, yaitu antara 150-185 g/PS-jam

    terdiri dari dua bagian, yaitu kamar muka dan ruang bakar utama

    Kamar muka berupa ruang kecil (30-40% volume ruang sisa) disebelah ruang bakar utama, dimana injektor ditempatkan.

    Menjelang 25-30 derajat sebelum TMA bahan bakar disemprotkan. Pembakaran yang terjadi di kamar muka, namun karena jumlah udara dalam kamar muka terbatas maka pembakaran masih belum sempurna.

    adanya tekanan udara yang tinggi hasil pembakaran awal ini mendorong bahan bakar ke ruang bakar utama dengan kecepatan tinggi sehingga pembakaran lanjutan dapat dilakukan lebih sempurna

    .Proses ini disebut proses pengabutan kedua.Ruang bakar tipe ini tidak membutuhkan injektor tekanan tinggi, biasanya digunakan tipe nosel pasak dengan tekanan semprot antara 85-140 kg/cm2 dengan rasio kompresi berkisar antara 16-17.

    menguntungkan karena dapat menggunakan bahan bakar dengan viskositas lebih tinggi. Tekanan gas maksimum berkisar antara 50 - 60 kg/cm2

    Dibandingkan dgn kamar terbuka, pemakaian bahan bakar spesifik 15% lebih boros, yaitu 190-220 g/PS-jam.

    Kerugian kalor ini disebabkan volume ruang bakarnya yang lebih besar, sehingga banyak panas yang hilang karena proses pindah panas melalui dinding ruang bakar. Pada saat dingin kadang sulit dihidupkan, sehingga perlu ditambahkan pemanas di kamar muka.

    *

  • RUANG BAKAR MOTOR DIESELRUANG BAKAR TURBULENRUANG BAKAR LANNOVA

    TURBULEN Mirip dengan kamar muka, namun bagian turbulen merupakan 80-90% dari volume sisa

    Udara yang ditekan pada langkah kompresi mengalami turbulensi, saat bahan bakar disemprotkan, turbulensi ini membantu proses pengkabutan bahan bakar dan pencampurannya dengan udara. Karena itu enjin dengan ruang bakar ini juga tidak memerlukan injektor dengan tekanan tinggi, umumnya antara 85-140 kg/cm2 .

    Seperti juga ruang bakar kamar muka, mesin dengan ruang bakar ini juga memerlukan pemanas (glow plug).

    Turbulensi mempersingkat perioda pembakaran terkendali, sehingga ruang bakar ini sangat baik untuk motor diesel tekanan tinggi. Tekanan gas maksimum berkisar 60-70 g/cm2 .

    Pemakaian bahan bakar spesifik pada jenis ruang bakar ini juga cukup irit, yaitu berkisar 185-210 g/ps-jam.

    LANOVA Mirip dengan terbuka, perbedaan pada penempatan injektornya tidak dalam ruang lanova tetapi di sebelah luarnya.

    Ruang lanova terbagi dua, yaitu ruang lanova kecil dan ruang lanova besar.

    Sekitar 60% bahan bakar disemprotkan di ruang lanova kecil (yang volumenya hanya 10% dari ruang sisa).

    Pada saat bahan bakar disemprotkan, mula-mula terjadi pembakaran pada ruang lanova kecil.

    Kenaikan tekanan karena pembakaran ini menyebabkan campuran bahan bakar yang belum terbakar menyembur ke ruang lanova besar pada kecepatan tinggi, maka terjadi proses pencampuran yang lebih efektif dan menyebabkan arus turbulen.saat torak mulai turun dari TMA ke TMB terjadi perbedaan tekanan yang sangat besar antara ruang lanova dan ruang bakar utama, sehingga campuran bahan bakar dan udara memasuki ruang bakar utama dengan kecepatan lebih tinggi dan terjadi proses pembakaran yang lebih sempurna.

    Ruang bakar ini menggunakan tekanan nosel 125-130 kg/cm2 , dengan sudut pancaran yang lebih kecil.

    Jenis ruang bakar ini cocok untuk bahan bakar dengan nilai cetan yang lebih tinggi.

    Perbandingan kompresi umumnya untuk enjin dengan ruang bakar jenis ini berkisar 13-15. Tekanan gas 60-100 kg/cm2 .

    bahan bakar spesifik lebih irit dibandingkan kamar terbuka. sangat menguntungkan, terutama pada mesin diesel dengan beragam kecepatan, termasuk kecepatan tinggi

    *

  • Direct Injection Indirect Injection

    Direct injection atau dalam bahasa indonesia artinya injeksi langsung adalah sistem dimana injektor/nozzle diletakan langsung didalam (bagian atas) ruang pembakaran. Sistem direct injection ini biasanya memiliki desain kepala silinder yang berbentuk mahkota untuk meningkatkan turbulensi saat terjadi pembakaran

    Indirect injection / injeksi tidak langsung adalah kondisi dimana injektor tidak diletakkan didalam ruang bakar seperti direct injection. Namun terdapat satu ruangan lagi dalam ruang bakar tersebut yang disebut swirl chamber. Swirl chamber adalah ruang dimana injektor ditempatkan di kepala silinder / head cylinder, sehingga saat piston melakukan langkah TMA (Titik Mati Atas) sebagian besar udara yang masuk lewat langkah hisap akan masuk ke dalam swirl chamber dan terjadilah pembakaran di swirl chamber tersebut dan menjadi sumber tenaga dalam mesin tersebut*

  • Meningkatkan Unjuk Kerja Motor Diesel

    Untuk meningkatkan unjuk kerja motor diesel perlu diusahakanmendapatkan periode persiapan pembakaran sesingkat mungkin,antara lain dengan cara sebagai berikut :

    Menggunakan perbandingan kompresi yang tinggi

    Memperbesar tekanan dan temperatur udara masuk

    Memperbesar volume silinder sedemikian rupa sehingga dapat diperoleh perbandingan luas dinding terhadap volume yang sekecil-kecilnya untuk mengurangi kerugian panas.

    Menyemprot bahan bakar pada saat yang tepat dan mengatur pemasukan jumlah bahan bakar yang sesuai dengan kondisi pembakaran

    Menggunakan jenis bahan bakar yang sebaik-baiknya

    Mengusahakan adanya gerakan udara yang turbulen untuk menyempurnakan proses pencampuran bahan bakar-udara.

    Menggunakan jumlah udara untuk memperbesar kemungkinan bertemunya bahan bakar dengan oksigen dari udara.

    Dengan melakukan pemanasan terhadap solar sampai temperatur tertentu sebelum masuk ke dalam pompa tekanan tinggi akan menyebabkan penurunan density dan viskositas solar, sehingga bila diinjeksikan ke dalam ruang bakar akan membentuk butiran kabut bahan bakar yang lebih halus yang akan menyebabkan proses pencampuran bahan bakar dan udara menjadi lebih homogen. Disamping itu, dengan temperatur yang lebih tinggi akan membuat solar menjadi lebih mudah terbakar sehingga dapat mengimbangi singkatnya waktu yang tersedia untuk pembakaran pada putaran tinggi. Pemanasan solar dapat dipergunakan sebagai salah satu cara untuk menyempurnakan proses pembakaran sehingga dihasilkan peningkatan daya dan penurunan konsumsi bahan bakar yang optimal.

    *

  • Common Rail

    Common Rail adalah jenis sistem bahan bakar modern yang penyaluran bahan bakarnya menggunakan pipa rel ( rail ) dan pengaturan timing ijeksi bahan bakar serta jumalah bahan bakar yang di injeksikan menggunakan sistem elektrik terpadu . Fungsi common rail adalah : Menyediakan bahan bakar terhadap engine Membangkitkan tekanan tinggi bahan bakar yang diperlukan serta mendistribusikannya ke masing-masing silinder Menginjeksikan bahan bakar dengan jumlah dan waktu injeksi yang tepat / p

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended