Home / Materi Otomotif / Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak dan 2 Tak
cara kerja mesin diesel
cara kerja mesin diesel

Cara Kerja Mesin Diesel 4 Tak dan 2 Tak

Gaeeeeessss… Kita tahu jika mesin sepeda motor menggunakan bensin sebagai bahan bakar sedangkan mesin diesel menggunakan bahan bakar solar. Bagaimana cara kerja mesin diesel 4 tak dan 2 tak ? Berikut ini penjelasannya.

Karakteristik Mesin Diesel

Karakteristik mesin diesel adalah memiliki torsi yang besar, maka tidak heran jika kendaraan besar seperti truk, traktor, dan bus menggunakan jenis mesin diesel. Namun, pada perkembangannya mesin diesel juga digunakan pada kendaraan kecil seperti Suzuki Ertiga Diesel, Chevrolet Spin Diesel dan masih banyak lagi.

Awalnya mesin diesel dikenal dengan mesin yang memiliki suara yang kasar serta memiliki asap knalpot yang lebih pekat jika dibandingkan mesin bensin. Namun perkembangan mesin diesel mulai mengalami peningkatan sehingga mampu menghasilkan suara yang lebih halus serta ramah lingkungan.

Berikut ini merupakan karakteristik yang melekat pada mesin diesel, antara lain :

  1. Menggunakan bahan bakar diesel seperti solar, biosolar, pertadex, shell super, dll.
  2. Proses pembakaran tidak membutuhkan komponen pengapian
  3. Memiliki rasio kompresi yang relatif besar
  4. Tenaga (power) dan torsi (torque) bisa dicapai pada rpm yang lebih rendah dari mesin bensin
  5. Torsi puncak (peak torque) lebih tinggi dari mesin bensin, namun tenaga maksimum (max. power) lebih rendah dari mesin bensin
  6. Tidak cocok jika dikendarai / dioperasikan pada rpm tinggi
  7. Memiliki akselerasi yang lebih lambat jika dibandingkan mesin bensin
  8. Kurang ramah lingkungan jika dibandingkan mesin bensin

Penemu Mesin Diesel

Sekedar pengetahuan saja, Rudolf diesel merupakan insinyur asal jerman yang pertama kali menemukan mesin diesel.

Mesin diesel pertama kali ditemukan pada tahun 1893, sedangkan prototype pertama dibuat pada tahun 1897.

Pengertian Mesin Diesel

Mesin diesel masuk pada kategori internal combustion engine yang menggunakan bahan bakar solar.

Internal combustion engine, merupakan kelompok engine yang melakukan pembakaran didalam mekanisme engine. Sementara kelompok lainnya, yakni external combustion engine melakukan pembakaran di tempat yang terpisah dengan mekanisme mesin, contohnya mesin uap yang pembakarannya terjadi didalam tungku khusus.

Ciri Khas Mesin Diesel

Tapi pada mesin diesel bukan bahan bakar solarnya yang mencolok. Mesin diesel, dikenal dengan kemampuan self ignition yang dimiliki.

Self ignition adalah kemampuan terjadinya pembakaran tanpa pemicu. Sebagai pembanding, mesin bensin memerlukan busi sebagai pemicu agar terjadi pembakaran. Sementara mesin diesel, tak perlu busi. Hanya udara ditambah solar lalu dikompresi, pembakaran bisa terjadi.

Prinsip Kerja Mesin Diesel

Untuk menghasilkan tenaga gerak pada mesin diesel, dilakukan langkah-langkah proses sebagai berikut ini

#1. Langkah masuk (intake stroke)

Dalam langkah masuk, hanya katup masuk (intake valve) yang terbuka. Ketika turun dari titik TMA, hanya udara disalurkan dari intake manifold ke dalam silinder melalui katup masuk.

#2. Langkah kompresi

Ketika piston naik lagi dari TMB setelah langkah masuk, katup masuk menutup, aliran udara berhenti. Udara dalam silinder dimampatkan seiring dengan naiknya piston.

#3. Langkah injeksi dan pembakaran

Ketika langkah kompresi berakhir, bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara bertemperatur dan bertekanan tinggi, maka terjadilah pembakaran. Saat itu, partikel bahan bakar yang diinjeksikan oleh nosel ke dalam ruang pembakaran berubah akibat udara bertemperatur dan bertekanan tinggi. Akibatnya, mampu mendorong piston bergerak turun.

Gambaran perubahan bahan bakar.

  • Partikel bahan bakar dipanaskan
  • penguapan mulai terjadi
  • Ketika partikel itu dicampur dengan udara bertekanan tinggi, partikel itu dapat terbakar sehingga dapat mempercepat penguapan dan pencampuran sisa bahan bakar. Saat itulah pembakaran yang sempurna dapat terlaksana.

#4. Langkah pembuangan

Gas pembakaran ke luar dari silinder melalui katup keluar (exhaust valve) seiring dengan gerak piston ke TMA. Ketika piston mencapai TMA, saat itu lankah masuk diulangi lagi, dan siklus yang sama akan terulang.

Cara Kerja Mesin Diesel 4Tak

Pada cara kerja mesin diesel 4 langkah sama persis dengan mesin bensin 4 langkah, perbedaannya hanya pada proses pembakarannya. Pada mesin diesel bahan bakarnya dibakar melalui percikan bunga api listrik dari busi, sedangkan pada motor diesel bahan bakarnya terbakar sendiri akibat panas dan tekanan yang tinggi (self combustion). Cara kerja mesin diesel 4 langkah, yaitu : langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha, dan langkah buang. 

1. Langkah hisap

Pada saat langkah hisap, katup hisap mulai terbuka, piston bergerak turun dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Udara murni masuk ke dalam ruang bakar atau silinder karena gerak turun piston yang menyebabkan kevakuman di dalam ruang bakar. Kevakuman ini yang menyebabkan udara masuk ke dalam silinder melaui katup hisap.

2. Langkah Kompresi 

Pada saat langkah kompresi, piston bergerak dari Titik Mati Bawah (TMB) ke Titik Mati Atas (TMA), katup hisap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Udara dikompresikan (dimampatkan) sehingga tekanannya meningkat menjadi 16-20 kg/cm₂ atau 16-20 bar dan temperaturnya mencapai lebih dari 600⁰C. Sesaat sebelum piston mencapai Titik Mati Atas (TMA), bahan bakar di kabutkan melalui injektor masuk kedalam ruang bakar atau silinder. Karena temperatur yang tinggi, bahan bakar dan udara akan terbakar dengan sendirinya (self-combustion).

3. Langkah usaha

Pada saat langkah usaha, proses pembakaran berlangsung, katup hisap dan katup buang masih dalam keadaan tertutup. Hasil pembakaran menimbulkan tekanan yang sangat tinggi yang mendorong piston bergerak turun dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Langkah Usaha berlangsung hingga katup buang mulai terbuka kurang lebih 25⁰ sudut engkol sebelum Titik Mati Bawah (TMB).

4. Langkah Buang

Pada saat langkah Buang, Piston bergerak dari Titik Mati Bawah (TMB) ke Titik Mati Atas (TMA), katup buang mulai terbuka dan katup hisap tertutup dan gas sisa hasil pembakaran terdorong keluar melalui manifold pembuangan menuju knalpot, yang kemudian keluar ke udara bebas melaui ujung knalpot.

Pada langkah buang ada peristiwa dimana dua katup dalam keadaan terbuka, terjadi pada saat awal langkah hisap dan akhir langkah buang disebut dengan overlapping. Proses tersebut terjadi untuk melakukan pembilasan gas buang.

Cara Kerja Mesin Diesel 2 Tak

Pada cara kerja mesin diesel 2 langkah, dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston. Berbeda dengan mesin diesel 4 langkah dimana dalam satu siklus pembakaran terjadi empat langkah piston. Cara kerja mesin diesel 2 langkah dapat dijelaskan dalam dua kondisi, yaitu: kondisi pada saat langkah turun (piston bergerak dari TMA ke TMB) dan kondisi pada saat langkah naik (piston bergerak dari TMB ke TM

1. Kondisi Pada Saat Langkah Turun (Piston Bergerak dari TMA ke TMB)

Kondisi diatas Piston

Pada saat seperti ini terjadi proses usaha, proses buang, dan sekaligus proses pengisian serta pembilasan. Proses pembakaran selalu terjadi saat piston berada di TMA sedangkan proses usaha terjadi saat piston bergerak turun.

Setelah piston mencapai lubang pembuangan (exhaust port), maka gas buang bertekanan tinggi ini akan terdorong keluar menuju manifold pembuangan terus ke muffler dan knalpot. Masih dalam langkah turun, saat lubang pemasukan (intake port) terbuka, tekanan udara yang ada pada ruang bak engkol yang lebih tinggi akan masuk ke silinder dan sekaligus membilas gas buang yang masih tersisa.

Kondisi di bawah piston (ruang bak engkol)

Tekanan pada ruang bak engkol akan naik karena gerak piston turun ke bawah, hal ini mengakibatkan katup satu arahnya (check valve) tertutup. Ketika permukaan atas piston sedikit melewati lubang buang (exhaust port), tekanan gas sisa hasil pembakaran yang tinggi membuat gas ini akan keluar dengan sendirinya ke arah knalpot.

Kemudian, gerak turun piston selebihnya akan mendorong udara yang tersekap di dalam bak engkol masuk ke ruang silinder melaui intake port. Aliran udara yang terdesak ini akan membilas sisa gas hasil pembakaran yang masih ada di dalam ruang bakar atau silinder.

2. Kondisi Pada Saat Langkah Naik (Piston Bergerak dari TMB ke TMA)

Kondisi di atas Piston

Pada saat ini terjadi proses usaha (pembakaran). Sebelum lubang pemasukan dan lubang pembuangan tertutup, proses pembuangan gas sisa pembakaran dan pemasukan udara murni tetap berlangsung. Proses ini baru akan berhenti setelah kedua lubang tersebut tertutup oleh piston.

Bersamaan dengan tertutupnya kedua lubang ini, dimulailah proses kompresi hingga sesaat sebelum piston berada di TMA, injektor mengabutkan bahan bakar dan terjadilah proses pembakaran.

Kondisi di bawah piston (ruang bak engkol)

Piston bergerak dari TMB ke TMA, karena gerak piston ke atas pada ruang bak engkol akan mengalami kevakuman. Pembesaran volume pada ruang bakar atau silinder mengakibatkan katup satu arahnya (check valve) akan terbuka dan udara murni dari manifold pemasukan akan tersedot masuk ke ruang bak engkol. Demikian siklus demi siklus terus menerus terjadi selama mesin diselnya dioperasikan.

Demikian artikel yang membahas tentang cara kerja mesin diesel 4 tak dan 2 tak. Semoga bermanfaat. Baca juga artikel tentang cara kerja mesin bensin 4 tak atau materi mesin lainnya.

About Aditya Riyan

Admin dan Penulis Tunggal di Blog ini, Sekaligus Masih Aktif Menjadi Mekanik

Check Also

Pembuangan oli motor bocor

Pembuangan Oli Motor Bocor : Penyebab dan Solusinya

MasBengkel.com – Broo… Salah satu kewajiban kits sebagai pemiliki motor adalah merawat motor dengan baik. …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *