Bentuk Ruang Bakar Motor Diesel

Ruang bakar pada motor diesel lebih rumit dibanding ruang bakar motor bensin. Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menentukan kemampuan mesin, sebab ruang bakar tersebut direncanakan dengan tujuan agar campuran bahan udara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah terbakar sekaligus.

Ruang bakar motor diesel digolongkan menjadi 2 tipe, yaitu:

a) Tipe ruang bakar langsung (direct combustion chamber)

b) Tipe ruang bakar tambahan (auxiliary combustion chamber)

Tipe ruang bakar tambahan terdapat dalm 3 macam, yaitu:

1). Ruang bakar kamar muka (precombustion chamber)

2). Ruang bakar pusar (swirl chamber)

3). Ruang bakar air cell (Air cell combustion chamber)

a) Tipe ruang bakar langsung (direct combustion chamber)

Injection Nozzle menyemprotkan bahan bakar langsung ke ruang bakar utama (main combustion chamber) yang terdapat di antara cylinder head dan piston (torak). Ruang yang ada pada bagian atas piston (torak) merupakan salah satu bentuk yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi dalam pembakaran.

Gambar 1. Ruang bakar langsung

Keuntungan ruang bakar langsung adalah:

a. efisiensi panas lebih tingi, pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana,

b. start dapat mudah dilakukan pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat bantu start busi pijar (glow plug),

c. cocok untuk mesinmesin besar karena konstruksi kepala silinder sederhana.

Kerugian ruang bakar langsung adalah:

a. memerlukan kualitas bahan bakar yang baik,

b. memerlukan tekanan injeksi yang lebih tinggi,

c. sering terjadi gangguan nozzle, umur nozzle lebih pendek karena menggunakan nozzle lubang banyak (multiple hole nozzle),

d. dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi.

b) Ruang bakar tambahan.

1) Ruang bakar muka.

Dalam ruang bakar ini bahan bakar solar disemprotkan ke dalam ruang bakar muka oleh nozzle injeksi. Sebagian bahan bakr yang tidak terbakar di ruang bakar muka

didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan ruang bakar utama. Percampuran yang baik dan terbakar seluruhnya berada pada ruang bakar utama.

Gambar 2. Ruang bakar kamar muka

Keuntungan ruang bakar muka adalah:

a. jenis bahan bakar yang digunakan lebih luas, karena turbulensinya sangat baik untuk pengabutan,

b. perawatan pompa injeksi lebih mudah karena tekanan injeksi lebih rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi, dan

c. detonasi berkurang serta mesin bekerja lebih baik karena menggunakan nozzle lubang banyak.

Kerugian ruang bakar muka adalah:

a. biaya pembuatan lebih mahal sebab perencanaan kepala silinder lebih rumit,

b. memerlukan motor starter yang besar dan kemampuan start lebih jelek sehingga harus menggunakan alat pemanas,

c. pemakaian bahan bakar boros.

2) Ruang bakar pusar.

Ruang bakar model pusar ini berbentuk bundar. Ketika torak memampatkan udara, sebagian udara akan masuk ke dalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan terbakar di dalam ruang bakar pusar, tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar masuk ke ruang bakar utama melalui saluran tersebut. Selanjutnya capuran tersebut akan terbakar di tuang bakar utama.

Gambar 3. Ruang bakar pusar

Keuntungan ruang bakar pusar adalah:

a. dapat menghasilkan putaran tinggi, karena turbulensi yang sangat baik pada saat kompresi,

b. Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin,

c. putaran mesin lebih tinggi dan operasinya lebih lembut, menyebabkan jenis ini cocok untuk mobil.

Kerugian ruang bakar pusar adalah:

a. konstruksi kepala silinder rumit,

b. efisiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang bakar langsung,

c. penggunaan alat pemanas tidak begitu efektif, sebab ruang bakar sangat luas,

d. detonasi lebih besar pada kecepatan rendah.

3) Ruang bakar Air Cell

Pada ruang bakar air cell ini bahan bakar disemprotkan langsung ke dalam air cell dan terbakar langsung di ruang bakar utama. Sebagian bahan bakar yang yang disemprotkan ke air cell dan terbakar, mengakibatkan tekanan dalam air cell bertambah. Bila torak bergerak ke TMB, udara dalam air cell keluar ke ruang bakar utama membantu menyempurnakan pembakaran. Pada ruangbakar ini tidak memerlukan pemanas.

Gambar 4. Ruang bakar Air Cell

Keuntungan ruang bakar air cell adalah:

a. mesin bekerja lebih lembut karena pembakaran terjadi secara berangsur-angsur,

b. tidak memerlukan pemanas,

c. gangguan nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin.

Kerugian ruang bakar air cell adalah:

a. saat injeksi bahan bakar sangat mempengaruhi kemampuan mesin,

b. suhu gas buang sangat tinggi karena pembakaran lanjut sangat panjang,

c. bahan bakar boros.

semoga bermanfaat

referensi : 

Rahmat hidayat. http://ki-tapunya.blogspot.com/2014/01/macam-ruang-bakar-mesin-diesel.html

Tim FT UNY.2004.  Modul Pemeliharaan/Servis Sistem Bahan Bakar Diesel. Yogyakarta.

Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel

1) Pengertian Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel

Sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel merupakan sistem paling penting di antara sistem-ssitem yang lain. Dengan sistem injeksi bahan bakar yang baik dan tepat akan menghasilkan tenaga mesin yang optimal. Sebaliknya sistem injeksi bahan bakar yang kurang baik dan kurang tepat dapat menyebabkan tenaga mesin diesel kurang optimal, bahkan mungkin saja mesin diesel tidak dapat dijalankan sama sekali. Banyak orang yang menyatakan bahwa sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel merupakan jantung hidup matinya mesin.

Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel mencakup rangkaian komponen-komponen yang berhubungan dengan bahan bakar, yang berfungsi mengisap bahan bakar dari tangki bahan bakar, memompakan bahan bakar, sampai bahan bakar tersebut diinjeksikan ke dalam ruang bakar silinder mesin dalam rangfka memperoleh tenaga.

2) Fungsi Sistem Injeksi Bahan Bakar

Berdasarkan pengertian sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel di atas, maka fungsi sistem injeksi bahan bakar mesin diesel yaitu:

a) Menyimpan bahan bakar

b) Menyaring bahan bakar

c) Memompa atau menginjeksi bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin

d) Mengabutkan bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin

e) Memajukan saat penginjeksian bahan bakar

f) Mengatur kecepatan mesin sesuai dengan bebannya melalui pengaturan penyaluran bahan bakar

g) Mengembalikan kelebihan bahan bakar ke dalam tangki bahan bakar.

3) Syarat sistem injeksi bahan bakar mesin diesel

Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel harus memenuhi syarat sebagai berikut:

a) Memberikan sejumlah tertentu bahan bakar. Sistem injeksi bahan bakar harus setiap saat tertentu memberikan sejumlah tertentu bahan bakar ke tiap-tiap silinder mesin diesel.

b) Menepatkan saat penginjeksian bahan bakar Bahan bakar harus diinjeksikan ke dalam silinder tepat pada saat kemungkinan mesin diesel mampu menghasilkan tenaga yang maksimum. Bahan bakar yang diinjeksikan terlalu cepat atau terlalu lambat selama langkah usaha menyebabkan terjadinya kerugian tenaga.

c) Mengendalikan kecepatan pengiriman bahan bakar. Kerja mesin diesel yang halus pada tiap-tiap silinder tergantung pada lama waktu yang diperlukan untuk menginjeksikan bahan bakar. Kecepatan mesin yang lebih tinggi harus dicapai dengan pemasukan bahan bakar yang lebih cepat pula.

d) Mengabutkan bahan bakar. Bahan bakar harus sepenuhnya tercampur dengan udara untuk pembakaran sempurna. Dalam hal ini bahan bakar harus dikabutkan menjadi partikel-pertikeal yang halus. Dengan demikian penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin diesel harus pada saat yang tepat dan jumlah yang tepat pula sesuai dengan jumlah yang diperlukan.

4) Komponen-komponen Sistem Injeksi Bahan Bakar

Mesin Diesel

secara umum komponen-komponen injeksi bahan bakar mesin diesel adalah:

a) Tangki bahan bakar (fuel tank)

b) Saringan bahan bakar (fuel filter)

c) Pompa pemindah bahan bakar (fuel transfer pump)

d) Pompa injeksi bahan bakar (fuel injection pump)

e) Pipa-pipa injeksi bahan bakar (fuel injection lines)

f) Injektor (fuel injector)

g) Pipa-pipa pengembali bahan bakar (fuel return lines)

Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel dapat dibedakan menjadi 2 (dua) cara yaitu:

a) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris (inline fuel injection pump)

Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris seperti di atas, terdiri dari empat elemen pompa yang melayani empat buah silinder. Dengan demikian tiap silinder mesin diesel akan dilayani oleh satu elemen pompa secara

individual. Pompa injeksi sebaris pada umumnya digunakan untuk mesin diesel bertenaga besar dengan ruang bakar langsung dan penyemrotan langsung (direct injection)

b) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor

Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor, pompa injeksinya hanya memiliki satu buah elemen pompa. Dengan demikian satu elemen pompa akan melayani empat buah silinder mesin diesel melalui saluran distribusi pada pompa. Pompa injeksi distributor banyak digunakan untuk mesin diesel bertenaga menengah dan kecil dengan ruang bakar tambahan.

semoga bermanfaat