PERBEDAAN MESIN DIESEL dan MESIN OTTO

Mesin diesel konsturksinya tidak berbeda jauh dengan mesin bensin yang dikenal dengan sebutan mesin otto. Beberapa bagian komponennya punya tugas yang sama dengan mesin bensin, seperti blok slinder, poros engkol, poros bubungan, asembli torak, dan mekanisme pengerak katupnya. Perbedaan motor diesel dan motor bensin adalah cara pemberian dan penyalaan bahan bakarnya; perbandingan kompressi; disain komponen.

1. Cara pemberian Dan penyalaan Bahan baker

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 mesi diesel di sebut 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.

2. 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 timggi pada motor diesel menimbulakan kenaikan suhu udara cukup tinggi untuk menyalakan bahan bakar tanpa ada letikan bunag 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.

3. Disain 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.

Siklus otto

Siklus Diesel

Prinsip Kerja

Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi. Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).

Perbedaan Diesel 2 Tak dan 4 Tak

Siklus 2-Tak Mesin Diesel

Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Penggunaan motor diesel bertujuan untuk mendapatkan tenaga mekanik dari energi panas yang ditimbulkan oleh energi kimiawi bahan bakar, energi kimiawi tersebut diperoleh dari proses pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar.

Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada tujuan perancangan, dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak.

Tekanan gas hasil pembakaran akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol. Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto.

Diagram P-V siklus diesel dua langkah

Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang ditimbulkan oleh dua elektroda busi, sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar hingga mencapai temperatur nyala akibat kompresi torak. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.

Siklus Motor Diesel 4 Tak

Motor Diesel merupakan sebuah mesin pembangkit tenaga, yaitu dengan memberikan input tertentu, maka mesin tersebut menhasilkan sejumlah tenaga yang diharapkan. Untuk menghasilkan tenaga tersebut mesin/motor Diesel menganut sebuah siklus. Siklus merupakan suatu proses yang terulang-ulang. Siklus motor terdiri dari 4 proses yaitu isap, kompresi, usaha, dan buang.

Proses isap pada motor Diesel, terjadi aliran udara masuk ke-dalam silinder. Masuknya udara kedalam silinder karena perbedaan tekanan antara di luar dan di dalam silinder. Perbedaan tersebut karena gerakan piston dari TMA ke TMB, dan untuk menambah jumlah udara ditambah dengan peralatan yang dikenal dengan blower, turbo-charger, atau turbocharger intercooler. Peralatan tersebut untuk memaksa udara luar masuk kedalam silinder, sehingga jumlahnya men-jadi lebih banyak. Besarnya jumlah udara yang masuk kedalam dibaandingkan dengan besarnya ruangan silinder disebut dengan efisiensi/rendamen volumetric (η_v). Pada proses isap ruang di dalam silinder terhubungan dengan udara luar, melalui saluran atau katup yang terbuka.

Penggunaan Motor Diesel.

Pemakaian motor Bensin bila dibandingkan dengan pemakaian motor diesel dalam memenuhi kebutuhan masyarakat, tergolong hanya untuk kebutuhan ringan. Sementara pemakaian motor diesel men-jangkau kebutuhan masyarakat baik yang ringat sampai dengan yang berat. 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. Sehingga ukuran motor Diesel untuk kebutuhan yang berat-berat, jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran terbesar motor bensin.

Berikut ini beberapa contoh pemakaian motor Diesel untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.

1. Sebuah motor diesel yang dikembangkan dibawah 10 hp
2. Motor diesel 6 silinder 504 in³ untuk tra ktor.
3. Traktor-traktor yang sedang digunakan untuk pembangunan
4. Motor diesel 2 tak bentuk V dengan diame ter silinder 9 1/16 in dan langkah 10 in, untuk kereta api, kapal, dan pembangkit tenaga listrik.
5. Belahan motor Diesel 2 tak opposed piston 12 silinder, turbochaeger, untuk industri, kapal, dan pembangkit.
6. Motor Diesel 12 silinder jenis bintang, ba han bakar double, 2125 hp.

Motor Diesel 8 silinder 2 tak dengan bahan bakar double dengan 5825 hp, untuk pembangkit tenaga listrik di Fulton, Missori.

Perbedaan ICE 2 Tak dan 4 Tak

Ada 2 macam cara kerja ICE yaitu mesin 4 langkah (4-tak) dan 2 langkah (2-tak). Mesin 4-tak dalam satu siklus kerjanya terdiri dari empat tahap yaitu hisap, tekan, ekspansi/usaha, buang yang diselesaikan dalam 2 putaran crankshaft.

Mesin 4 tak memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, sedangkan mesin 2-tak hanya memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus kerja 2 tak hanya terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston saja. Ketika piston naik menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka dan masuklah campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap. Pada saat sesaat sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini disebut langkah ekspansi. Ketika piston melakukan langkah ekspansi atau usaha, juga melakukan langkah buang melalui katup buang (sisi kanan dinding silinder pada gambar) . Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari sisi kiri dinding silinder.

Motor dengan mesin 2 tak harus memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin, karena model kerja yang seperti itu membuat tenaga yang dihasilkan lebih besar. Perbandingannya mesin 4 tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja sedangkan untuk 2 tak 2 kali putaran crankcase = 2 x kerja.

Untuk itu dibutuhkan pelumas yang lebih karena putaran yang dihasilkan lebih cepat. Hal itu juga menjawab kenapa mesin 2 tak lebih berisik ,boros bahan bakar, menghasilkan asap putih dari knalpotnya tetapi unggul dalam kecepatan dibandingkan mesin 4 tak. Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston 2 tak lebih panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk piston head nya juga lain, piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang untuk bisa keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki slot lubang yang berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara kerja masukan campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar.