A. TEORI

1. Mesin Kalor

Mesin kalor adalah suatu alat yang mengubah energi panas menjadi energi

mekanik. Dalam mesin mobil misalnya, energi panah hasil pembakaran bahan bakar

diubah menjadi energi gerak mobil. Tetapi, dalam semua mesin kalor, kita ketahui

bahwa pengubahan energi panas ke energi mekanik selalu disertai pengeluaran gas

buang, yang membawa sejumlah energi panas. Dengan demikian, hanya sebagian

energi panas hasil pembakaran bahan bakar yang diubah ke energi mekanik. Contoh

lain adalah dalam mesin pembangkit tenaga listrik; batu bara atau bahan bakar lain

dibakar, dan energi panas yang dihasilkan digunakan untuk mengubah wujud air ke

uap. Uap ini diarahkan ke sudu-sudu sebuah turbin, membuat sudu-sudu ini berputar.

Akhirnya, energi mekanik putaran ini digunakan untuk menggerakkan generator

listrik.

2. Jenis-jenis Mesin Diesel

Dalam perkembangannya mesin diesel terus mengalami inovasi teknologi

yang tujuan utamanya yaitu meningkatkan kemampuan mesin dengan bahan bakar

yang efisien dan menghasilkan gas buang yang ramah lingkungan. Mesin diesel

berkembang dari diesel konvensional, efi diesel konvensional dan yang terbaru diesel

common rail. Dibawah ini akan sedikit dijelaskan mengenai masing-masing jenis

mesin diesel tersebut.

a. Diesel Konvensional

Diesel konvensional merupakan mesin diesel yang menggunakan

mekanisme pompa injeksi yang secara mekanikal digerakkan mesin, dan

masih menggunakan nozzle yang bertekanan yang artinya bekerjanya

berdasarkan tekanan bahan bakar itu sendiri, sehingga bahan bakar akan

menjadi kabut dan membakar udara yang telah di kompresi

b. Efi Diesel Konvensional

Pada EFI diesel konvensional konrol terhadap waktu dan volume injeksi

diatur secara elektronik, sedangkan untuk menghasilkan tekanan nya adalah

sama dengan diesel konvensional yaitu menggunkan pompa injeksi, untuk

pengatur waktunya menggunakan TCV (Timming Control Valve), dan untuk

mengatur jumlah volume injeksi menggunakan SPV( Spill Cotrol Valve).

c. Diesel With Common Rail

Gambar 1. Diesel dengan common rail

Merupakan hasil terbaru dari perkembangan mesin diesel, common

rail merupakan pipa bertekanan yang menampung bahan bakar dari suply

pump dan akan disalurkan ke injektor sesuai dengan perintah dari ECU.

Pada diesel commonrail ini telah menggunakan injektor dan tidak lagi

menggunakan nozzle, injektor di kontrol oleh ECU melalui solenoid yang

terpasang di dalam injektor, pada prinsipnya injektornya sama dengan

injektor yang di dalam mesin bensin EFI.

3. Cara Kerja Mesin Diesel

Ketika gas dikompresi, suhunya meningkat, mesin diesel menggunakan sifat ini

untuk menyalakan bahan bakar. Udara diisap 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. 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 untuk meningkatkan efisiensi

Gambar 2. Cara Kerja Mesin diesel

4. Cara Kerja Mesin Diesel yang Benar

Gambar 3.Cara kerja mesin diesel yang benar

Pertama udara dimasukkan melalui lubang Intake, udara ditekan (oleh Piston pada titik puncak) lalu terjadi pembakaran / peledakan bersa maan dengan injeksi /

penyemprotan solar, piston tertekan turun ketitik mati bawah, sisa pembakaran (asap) dibuang keluar melalui lubang Exhaust. Urutan proses ini berulang terus menerus selama mesin hidup. Dikatakan pembakaran sempurna karena pembakaran / peledakan terjadi pada saat solar di semprotkan dengan posisi piston pada titik puncak, sehingga terjadi daya putar Crankshaft terkuat.

Gambar 4. Diagram PV

Torak (piston) memulai langkah kompresi pada titik (1), torak bergerak kekiri dan

gas dimampatkan sehingga tekanannya naik ketitik (2). Pada titik ini tekanan di

dalam silinder mencapai harga tekanan Pd yang lebih tinggi dari pada tekanan di

dalam pipa keluar, sehingga katup keluar pada kepala silinder akan terbuka. Jika torak

bergerak terus kekiri, gas akan didorong keluar silinder pada tekanan tetap sebesar

Pd. Dititik (3) torak mencapai titik mati atas, yaitu titik akhir gerakan torak pada

langkah kompresi dan pengeluaran. Pada waktu torak mencapai titik mati atas ini,

antara sisi atas torak dan kepala silinder masih ada volume sisa yang besarnya = Vc.

Volume ini idealnya harus sama dengan nol agar gas dapat didorong seluruhnya

keluar silinder tanpa sisa. Namun dalam praktiknya harus ada jarak (clearance) di atas

torak agar tidak membentur kepala silinder. Selain itu juga harus ada lubang-lubang

laluan pada katup-katup. Karena adanya volume sisa ini ketika torak mengakhiri

langkah kompresinya, di atas torak masih ada sejumlah gas dengan volume sebesar

Vc dan tekanan sebesar Pd. Jika kemudian torak memulai langkah isapnya (bergerak

kekanan), katup isap tidak dapat terbuka sebelum sisa gas di atas torak berekspansi

sampai tekanannya turun dari Pd menjadi Ps. Katup isap baru mulai terbuka dititik (4)

ketika tekanannya sudah mencapai tekanan isap Ps. Disini pemasukan gas baru mulai

terjadi dan proses pengisapan ini berlangsung sampai titik mati bawah (1). Dari

uraian di atas dapat dilihat bahwa volume gas yang diisap tidak sebesar volume

langkah torak sebesar Vs melainkan lebih kecil, yaitu hanya sebesar volume isap

antara titik mati bawah (1) dan titik (4).

5. Perbedaan Mesin Diesel dengan Mesin Bensin

Ada 3 perbedaan umum yang membedakan antara motor diesel dengan motor bensin.

a. Cara Pemberian dan Penyalaan Bahan Bakar

Perbedaan utama terletak pada bagaimana memulai sesuatu pembakaran

dalam ruang silinder. Mesin besin mengawali pembakaran dengan disuplainya

listrik tegangan tinggi, sehingga menimbulkan percikan bunga api di antara

celah busi untuk memulai pembakaran gas. Motor diesel memanfaatkan udara

yang dikompresi untuk memulai pembakaran bahan bakar solar. Dengan

perbandingan kompresinya sangat tinggi sampai berkisar 22 : 1, akibatnya

tekanan naik secara mendadak (berlansung dalam beberapa milidetik) suhunya

dapat mencapai 900-1000 derajat celcius. Suhu setinggi itu dapat menyalakan

bahan bakar solar. Menjelang akhir langkah kompresi, solar disemprotkan ke

udara yang sangat panas itu. Akibatnya, bahan bakar langsung terbakar sebab

titik nyala solar sendiri cuma 4000 Celcius. Karena pembakaran terjadi akibat

tekanan kompresi yang sangat tinggi tadi, maka mesin diesel disebut juga

mesin penyalaan kompresi (compression igniton engine). Sedangkan mesin

bensin di kenal dengan mesin penyalaan bunga api (spark ignition engine).

Dalam mesin bensin bahan bakar dan udara dicampur di luar slinder yaitu

dalam karburator dan saluran masuk (manifold). Sebaliknya mesin diesel tidak

ada campuran pendahuluan udara dan bahan bakar di luar slinder, hanya udara

yang diterima ke dalam slinder melalui saluran masuk.

b. Perbandingan Kompresi Mesin Diesel dan Bensin

Perbandingan kompresi adalah perbandingan volume udara dalam silinder

sebelum langkah kompresi dengan volume sesudah langkah kompresi.

Perbandingan kompresi untuk motor-motor bensin adalah berkisar 8 : 1

sedangkan perbandingan yang umum untuk motor-motor diesel adalah 16-22 :

1. Perbandingan kompresi yang tinggi pada motor diesel menimbulkan

kenaikan suhu udara cukup tinggi untuk menyalakan bahan bakar tanpa ada

percikan bunga api. Hal ini menyebabkan motor diesel mempunyai efisiensi

yang besar sebab kompresi yang tinggi menghasilkan pemuaian yang besar

dari gas-gas hasil pembakaran dalam slinder. Karena itu tenaganya sangat

kuat.

Efisiensi tinggi yang dihasilkan pembakaran motor diesel harus diimbangi

dengan kekuatan komponen-komponennya agar dapat menahan gaya-gaya

pembakaran yang sangat besar.

c. Desain Komponen Mesin Diesel dan Bensin

Sudah dikatakan bahwa mesin diesel haruslah dibuat kokoh dan kuat

untuk dapat menahan gaya pembakaran yang sangat besar. Pada umumnya

bagian-bagian yang dikuatkan adalah torak, pena torak, batang penghubung,

dan poros engkol serta sejumlah bantalan utama untuk mendukung poros

engkol

B. HASIL WAWANCARA

1. Apa bedanya kerja mesin berbahan bakar solar dan bensin?

- Mesin diesel yang berbahan bakar solar menggunakan injektor pam, dan mesin

yang menggunakan bahan bakar bensin menggunakan karburator.

2. Apa saja jenis-jenis mesin diesel?

- Mesin diesel konvensional, EFI diesel konvensional dan common rail.

3. Bagaimana cara kerja mobil bermesin diesel?

- Pada mesin diesel terdapat ruangan yang dirancang khusus agar di ruangan itu

terjadi peningkatan suhu hingga mencapai titik nyala yang sanggup membakar

bahan bakar. Ruangan ini dimampatkan sehingga memiliki tekanan dan suhu yang

cukup tinggi. Lalu bahan bakar solar yang sudah dicampur udara disemprotkan ke

dalam ruangan yang sudah dimampatkan tersebut. Suhu tinggi membakar bahan

bakar yang telah disemprotkan sehingga mengakibatkan terjadinya penyalaan

dalam ruang bakar dan menghasilkan ledakan yang mendorong piston dan

kemudian akan menggerakan poros-poros roda pada kendaraan ataupun mesin.

Kekuatan untuk mendorong piston ini, sederhanannya disebut dengan tenaga.

Kejadian ini berulang-ulang dan tenaga yang muncul itu dimanfaatkan untuk

menggerakan mobil, generator listrik, dan lain-lain.

C. PERBANDINGAN

Pembanding Teori Hasil wawancara

Perbedaan

mesin diesel

dan bensin

- Mesin besin mengawali

pembakaran dengan

disuplainya listrik

tegangan tinggi, sehingga

menimbulkan percikan

bunga api di antara celah

busi untuk memulai

pembakaran gas. Motor

diesel memanfaatkan

udara yang dikompresi

untuk memulai

pembakaran bahan bakar

- Mesin diesel yang berbahan

bakar solar menggunakan

injektor pam, dan mesin yang

menggunakan bahan bakar

bensin menggunakan

karburator

solar

- Perbandingan kompresi

adalah perbandingan

volume udara dalam

silinder sebelum langkah

kompresi dengan volume

sesudah langkah

kompresi. Perbandingan

kompresi untuk motor-

motor bensin adalah

berkisar 8 : 1 sedangkan

perbandingan yang

umum untuk motor-

motor diesel adalah 16-

22 : 1

- Mesin diesel harus dibuat

kokoh dan kuat untuk

dapat menahan gaya

pembakaran yang sangat

besar

Jenis-jenis

mesin diesel

Mesin diesel konvensional,

EFI diesel konvensional dan

diesel with common rail

Mesin diesel konvensional, EFI

diesel konvensional dan common

rail

Cara kerja

mesin diesel

Ketika gas dikompresi,

suhunya meningkat, mesin

diesel menggunakan sifat ini

untuk menyalakan bahan

bakar. Udara diisap ke dalam

silinder mesin diesel dan

dikompresi oleh piston yang

merapat, jauh lebih tinggi dari

Pada mesin diesel terdapat ruangan

yang dirancang khusus agar di

ruangan itu terjadi peningkatan

suhu hingga mencapai titik nyala

yang sanggup membakar bahan

bakar. Ruangan ini dimampatkan

sehingga memiliki tekanan dan

suhu yang cukup tinggi. Lalu

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. Untuk menyadari

bahan bakar solar yang sudah

dicampur udara disemprotkan ke

dalam ruangan yang sudah

dimampatkan tersebut. Suhu tinggi

membakar bahan bakar yang telah

disemprotkan sehingga

mengakibatkan terjadinya

penyalaan dalam ruang bakar dan

menghasilkan ledakan yang

mendorong piston dan kemudian

akan menggerakan poros-poros

roda pada kendaraan ataupun

mesin. Kekuatan untuk mendorong

piston ini, sederhanannya disebut

dengan tenaga. Kejadian ini

berulang-ulang dan tenaga yang

muncul itu dimanfaatkan untuk

menggerakan mobil, generator

listrik, dan lain-lain.

kemampuan mesin diesel,

penggunaan turbocharger

untuk mengkompres udara

yang disedot masuk sangat

dibutuhkan; intercooler untuk

mendinginkan udara yang

disedot masuk setelah

kompresi oleh turbocharger

untuk meningkatkan efisiensi.

D. PENUTUP

Mesin mobil ada 2 macam, yaitu mesin diesel dan mesin bensin.Mesin diesel ada 3 macam,

yaitu mesin diesel konvensional, EFI diesel konvensional dan common rail. Cara kerja dari

mesin diesel ini adalah

E. DAFTAR PUSTAKA

Ariefkemala. 2013. Mesin Diesel. http://ariefkamala.blogspot.com/2013/03/mesindiesel.html , diakses pada 28 Mei 2013.

Kanginan, Marthen. 2007. FISIKA 2B UNTUK SMA KELAS XI. Dani Setiawan dan Siti Nur Andini (Ed.). Cimahi: Erlangga.

Muhammadhusna. 2013 . Kompresosr Torak. http://maintenancegroup.blogspot.com/2010_08_01_archive.html, diunduh pada 28 Mei 2013

rengkodriders. 2012. “Perbedaan Motor Bensin dan Motor Diesel”. http://rengkodriders.wordpress.com/2012/05/07/perbedaan-motor-bensin-dan-motor-diesel/ , diunduh pada 28 Mei 2013