Mesin diesel adalah sejenis
mesin pembakaran dalam;
lebih spesifik lagi, sebuah
mesin pemicu kompresi,
dimana bahan bakar
dinyalakan oleh suhu
tinggi gas yang
dikompresi, dan bukan
oleh alat berenergi lain
(seperti busi).
Mesin ini ditemukan pada
tahun 1892 oleh Rudolf
Diesel,
yang menerima paten
pada 23 Februari 1893.
Diesel menginginkan
sebuah mesin untuk dapat
digunakan dengan
berbagai macam bahan
bakar termasuk debu batu
bara. Dia
mempertunjukkannya
pada Exposition
Universelle (Pameran
Dunia) tahun 1900 dengan
menggunakan minyak
kacang (lihat biodiesel).
Kemudian diperbaiki dan
disempurnakan oleh
Charles F. Kettering.
PRINSIP KERJA MESIN
DIESEL
Ketika gas dikompresi,
suhunya meningkat
(seperti dinyatakan oleh
Hukum Charles; mesin
diesel menggunakan sifat
ini untuk menyalakan
bahan bakar. Udara
disedot ke dalam silinder
mesin diesel dan
dikompresi oleh piston
yang merapat, jauh lebih
tinggi dari rasio kompresi
dari mesin menggunakan
busi. Pada saat piston
memukul bagian paling
atas, bahan bakar diesel
dipompa ke ruang
pembakaran dalam
tekanan tinggi, melalui
nozzle atomising,
dicampur dengan udara
panas yang bertekanan
tinggi. Hasil pencampuran
ini menyala dan
membakar dengan cepat.
Ledakan tertutup ini
menyebabkan gas dalam
ruang pembakaran di atas
mengembang, mendorong
piston ke bawah dengan
tenaga yang kuat dan
menghasilkan tenaga
dalam arah vertikal. Rod
penghubung menyalurkan
gerakan ini ke crankshaft
yang dipaksa untuk
berputar, menghantar
tenaga berputar di ujung
pengeluaran crankshaft.
Scavenging (mendorong
muatan-gas yang habis
terbakar keluar dari
silinder, dan menarik
udara segara kedalam)
mesin dilaksanakan oleh
ports atau valves. (Lihat
direct injection vs indirect
injection untuk tipe injeksi
bahan bakar). Untuk
menyadari kemampuan
mesin diesel, penggunaan
turbocharger untuk
mengkompres udara yang
disedot masuk sangat
dibutuhkan; intercooler
untuk mendinginkan
udara yang disedot masuk
setelah kompresi oleh
turbocharger
meningkatkan efisiensi.
Komponen penting dari
mesin diesel adalah
governor, yang
membatasi kecepatan
mesin mengontrol
pengantaran bahan bakar.
Mesin yang menggunakan
pengontrolan elektronik
canggih mencapai ini
melalui elektronik kontrol
modul (ECM) atau
elektronik kontrol unit
(ECU) – yang merupakan
“komputer” dalam mesin.
ECM/ECU menerima
kecepatan signal mesin
melalui sensor dan
menggunakan algoritma
dan mencari tabel
kalibrasi yang disimpan
dalam ECM/ECU, dia
mengontrol jumlah bahan
bakar dan waktu melalui
aktuator elektronik atau
hidrolik untuk mengatur
kecepatan mesin.
Mesin diesel tidak dapat
beroperasi pada saat
silinder dingin. Beberapa
mesin menggunakan
pemanas elektronik kecil
yang disebut busi menyala
di dalam silinder untuk
memanaskan silinder
sebelum penyalaan mesin.
Lainnya menggunakan
pemanas “resistive grid”
dalam “intake manifold”
untuk menghangatkan
udara masuk sampai
mesin mencapai suhu
operasi. Setelah mesin
beroperasi pembakaran
bahan bakar dalam
silinder dengan efektif
memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat
dingin, bahan bakar diesel
mengental dan
meningkatkan viscositas
dan membentuk kristal
lilin atau gel. Ini dapat
mempersulit pemompa
bahan bakar untuk
menyalurkan bahan bakar
tersebut ke dalam silinder
dalam waktu yang efektif,
membuat penyalaan
mesin dalam cuaca dingin
menjadi sulit, meskipun
peningkatan dalam bahn
bakar diesel telah
membuat kesulitan ini
menjadi sangat jarang.
Cara umum yang dipakai
adalah untuk
memanaskan penyaring
bahan bakar dan jalur
bahan bakar secara
elektronik.
KONFIGURASI MESIN DIESEL
Ada dua kelas mesin
diesel: dua-stroke dan
empat-stroke. banyak
mesin diesel besar
beroperasi dalam dua-
stroke cycle. Mesin yang
lebih kecil biasanya
menggunakan empat-
stroke cycle.
Biasanya kumpulan
silinder digunakan dalam
kelipatan dua, meskipun
berapapun jumlah silinder
dapat digunakan selama
muatan di crankshaft di
tolak-seimbangkan untuk
mencegah getaran yang
berlebihan. Inline-6 paling
banyak diproduksi dalam
mesin tugas-medium ke
tugas-berat, meskipun V8
dan straight-4 juga
banyak diproduksi.
KELEBIHAN & KEKURANGAN
MESIN DIESEL
Mesin diesel lebih besar
dari mesin bensin dengan
tenaga yang sama karena
konstruksi berat
diperlukan untuk bertahan
dalam pembakaran
tekanan tinggi untuk
penyalaan. Dan juga
dibuat dengan kualitas
sama yang membuat
penggemar mendapatkan
peninkatan tenaga yang
besar dengan
menggunakan mesin
turbocharger melalui
modifikasi yang relatif
mudah dan murah. Mesin
bensin dengan ukuran
sama tidak dapat
mengeluarkan tenaga
yang sebanding karena
komponen di dalamnya
tidak mampu menahan
tekanan tinggi, dan
menjadikan mesin diesel
kandidat untuk modifikasi
mesin dengan biaya
murah.
Kekurangannya hanya
terletak suara yang berisik
juga pada bobot dan
dimensi yang 2x lebih
berat & besar dr mesin
bensin, dikarenakan
komponen mesin diesel
yang di design kuat utk
menahan kompresi tinggi,
begitu juga akselerasi
yang lemot namun bisa di
perbaiki melalui
penambahan Turbo ato
Supercharger
Penambahan turbocharger
atau supercharger ke
mesin meningkatkan
ekonomi bahan bakar dan
tenaga. Rasio kompresi
yang tinggi membuat
mesin diesel lebih efisien
dari mesin menggunakan
bensin. Peningkatan
ekonomi bahan bakar juga
berarti mesin diesel
memproduksi karbon
dioksida yang lebih
sedikit.
TEKNOLOGI DIESEL
COMMON RAIL ( DIESEL
MODERN )
Teknologi “Common Rail”
bak dewa bagi mesin
diesel modern. Dengan
common rail, mesin diesel
masuk ke mobil-mobil
kelas eksklusif atau mobil-
mobil premium seperti
Jaguar dan BMW Seri 7.
City car juga tidak luput
dari godaan mesin diesel
dengan teknologi terbaru
tersebut.
Sebagai contoh, Fiat sudah
berhasil membuat mesin
diesel 1.300 cc bertenaga
70 hp dengan konsumsi
bahan bakar 3-4 liter/100
km atau rata 25 km/liter.
Jadi mesin diesel bukan
lagi hanya milik
komunitas truk dan bus
berukuran besar atau alat-
alat berat dan kapal.
Di Indonesia juga sudah
ada beberapa ATPM
menjajakan kendaraannya
dengan mesin diesel
common rail. Mulai dari
double cab sampai
minivan menengah,
seperti Kijang Innova.
Sayangnya, konsumen
kendaraan bermesin diesel
common rail kesulitan
mendapatkan bahan
bakar sesuai dengan
standar yang telah
ditentukan produsennya.
Pasalnya, Pertadex yang
saat ini cuma dipasarkan
oleh Pertamina, makin
sulit diperoleh. Di samping
itu, harganya paling mahal
dibandingkan dengan
bahan bakar minyak lain.
Padahal di Jerman, bahan
bakar diesel moderen di
bawah harga bensin
terbaik.
Karena itulah, konsumen
rela merogoh kocek lebih
banyak untuk mendapat
kendaraan bermesin
diesel. Sebab, setelah dua
tahun, mereka akan
kembali mendapatkan
nilai ekonomisnya
dibandingkan mobil
bermesin bensin.
DIESEL VS BENSIN
Sebelum mendalami
common rail, kita bahas
dulu tentang mesin yang
digunakan secara umum
sekarang ini berdasarkan
bahan bakar minyak.
Untuk ini, hanya ada dua
jenis, yaitu bensin dan
diesel atau kita
menyebutnya solar.
Di kalangan orang teknik,
mesin diesel dikenal
dengan CI (compression
ignition) atau mesin
dengan penyalaan
kompresi. Sedangkan
mesin bensin disebut SI
(spark ignition), mesin
dengan penyalaan bunga
api (busi).
Pada mesin diesel,
pembakaran dipicu oleh
udara yang dimampatkan
atau dikompresi di dalam
silinder. Akibat
pemampatan itu, tekanan
udara menjadi sangat
tinggi. Begitu juga
suhunya, mencapai titik
bakar solar. Karena itu,
begitu solar disemprotkan
ke udara itu, langsung
terbakar. Dengan cara ini,
mesin diesel tidak
memerlukan sistem
penyalaan atau percikan
bunga api.
Untuk mendapatkan
tekanan tingi itu,
perbandingan kompresi
harus tinggi. Untuk mesin
diesel, berkisar 16 – 25: 1.
Sedangkan mesin bensin 6
– 12 : 1. Perbandingan
kompresi menentukan
efisiensi kerja mesin.
Makin tinggi
perbandingan kompresi,
lebih efisien sebuah mesin.
Meski begitu,
perbandingan kompresi
tidak bisa ditentukan
begitu saja. Harus juga
mempertimbangkan sifat
dan kualitas bahan bakar
yang akan digunakan
DIESEL COMMON RAIL VS
DIESEL KONVENSIONAL
Perbedaan antara mesin
diesel modern, common
rail dengan konvensional
adalah cara memasok
bahan bakarnya.
Terutama, komponen
yang berada antara
pompa injeksi dan
injektor. Ada dua
komponen utama di sini,
yaitu pompa injeksi atau
mekanik awam
menyebutnya Bosch pump
dan injektor.
Skema sistem bahan bakar
Diesel Konvensional
Skema bahan bakar Diesel
Common Rail
Cara kerja common rail
layaknya seperti konsep
hidup bersama. Dalam hal
ini, semua injektor yang
bertugas memasok solar
langsung ke dalam mesin,
menggunakan satu wadah
atau rel yang sama dari
Pompa Injector. Caranya
sama dengan yang
digunakan pada sistem
injeksi bensin. Sedangkan
mesin diesel konvensional,
setiap injektor memiliki
pasokan solar sendiri-
sendiri langsung dari
pompa injeksi. (perhatikan
skema)
Tekanan bahan bakar
dalam rel sangat tinggi.
Sekarang, yaitu common
rail generasi ke-3,
tekananya sudah
mencapai 1800 bar. Kalau
dikonversi ke PSI yang
masih digunakan sekarang
menjadi 26.100 PSI.
Bandingkan dengan
tekanan ban 30 PSI. Atau
tabung elpiji 25 bar dan
CNG 200 bar. Dengan
tekanan setinggi tersebut,
pengabutan yang
dihasilkan tentu saja
semakin bagus.
Pembakaran yang dihasil
menjadi lebih dan kerja
mesin makin efisien.
Sesuai dengan
perkembangan mesin
Diesel, Para ahli
mngembangkan sistem
yang paling mutakhir
pada mesin Diesel yakni
yang dikenal dengan CRDI
(Common Rail Direct
Injection) teknologi ini
telah digunakan oleh
Chevrolet Captiva Diesel
CRDI/VCDI dengan
kapasitas mesin 2000cc 16
katup segaris
memuntahkan tenaga 150
Daya Kuda pada kitiran
4000 Rpm dengan torsi
max 320 Nm pada kitiran
2000 Rpm Wow! fantastis!
tenaga besar namun
efisien.
Bandingkan dengan versi
mesin bensinnya 2400cc
segaris 16 katup yg
memuntahkan tenaga 142
Daya Kuda pada kitiran
5,200rpm and a torsi
maksimum 220Nm pada
putaran 4,000rpm
