Siklus Mesin Diesel Secara Lengkap

Pada mesin diesel, udara didalam silinder dikompresikan hingga menjadi panas. Bahan bakar diesel yang berbentuk kabut kemudian disemprotkan ke dalam silinder-silinder.

Pada mesin bensin, bahan bakar diatomisasikan, dicampur dengan udara, dikompresikan dan kemudian dibakar dengan loncatan bunga api listrik. Pada mesin diesel, bahan bakar dibakar oleh panas udara yang telah dikompresikan didalam silinder. Untuk memenuhi kebutuhan pembakaran tersebut maka temperatur udara yang dikompresikan di dalam ruang bakar harus mencapai 500�C (932�F) atau lebih.

Oleh karena itu, mesin diesel perbandingan kompresinya dibuat (15:1 22:1) lebih tinggi dari pada mesin bensin (6:1 12:1) dan juga mesin diesel dibuat dengan konstruksi yang jauh lebih kuat dari pada mesin bensin.

Dibandingkan dengan mesin bensin pada mesin diesel mempunyai keuntungan dan kerugian sebagai berikut :

Keuntungan Pada Mesin Diesel

• Mesin diesel mempunyai efisiensi panas yang lebih besar. Hal ini berarti bahwa penggunaan bahan bakarnya lebih ekonomis dari pada mesin bensin.
• Mesin diesel lebih tahan lama dan tidak memerlukan electric igniter. Hal ini berarti bahwa kemungkinan kesulitan lebih kecil dari pada mesin bensin.
• Momen pada mesin diesel tidak berubah pada jenjang tingkat kecepatan yang luas. Hal ini berarti bahwa mesin diesel lebih fleksibel dan lebih mudah dioperasikan dari pada mesin bensin (Hal inilah sebabnya mesin diesel digunakan pada kendaraan-kendaraan yang besar).

Kerugian Pada Mesin Diesel

• Tekanan pembakaran maksimum hampir dua kali mesin bensin. Hal ini berarti bahwa suara dan getaran mesin diesel lebih besar.
• Tekanan pembakarannya yang lebih tinggi, maka mesin diesel harus dibuat dari bahan yang tahan tekanan tinggi dan harus mempunyai struktur yang sangat kuat. Hal ini berarti bahwa untuk daya kuda yang sama, mesin diesel jauh lebih berat dari pada mesin bensin dan biaya pembuatannya-pun menjadi lebih mahal. Mesin diesel memerlukan sistem injeksi bahan bakar yang presisi. Dan ini berarti bahwa harganya lebih mahal dan memerlukan pemeliharaan yang lebih cermat dibanding dengan mesin bensin.
• Mesin diesel mempunyai perbandingan kompresi yang lebih tinggi dan membutuhkan gaya yang lebih besar untuk memutarnya. Oleh karena itu, mesin diesel memerlukan alat pemutar seperti motor stater dan baterai yang berkapasitas lebih besar.

Siklus Mesin Diesel

Pada mesin diesel juga memiliki Siklus kerja 4 langkah seperti halnya mesin bensin 4 tak. Langkah langkah tersebut yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah pembakaran, dan langkah buang. Inilah siklus mesin diesel tersebut:

Langkah Hisap

Pada langkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder. Piston membentuk kevakuman di dalam silinder seperti pada mesin bensin, piston bergerak ke bawah dari titik mati atas ke titik mati bawah. Terjadinya vakum ini menyebabkan katup hisap terbuka dan memungkinkan udara segar masuk ke dalam silinder. Katup buang tertutup selama langkah hisap.

Langkah Kompresi

Pada langkah kompresi, piston bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas. Pada saat ini kedua katup tertutup. Udara yang dihisap selama langkah hisap ditekan sampai tekanannya naik sekitar 30 kg/cm2 (427 psi, 2,942 kpa) dengan temperatur sekitar SOC-80000 (932-14720F).

Langkah Pembakaran

Udara yang terdapat di dalam silinder didorong ke ruang bakar pendahuluan (precombustion chamber) yang terdapat pada bagian atas masing masing ruang bakar. Pada akhir langkah pembakaran ignition nozzle terbuka dan menyemprotkan kabut bahan bakar ke dalam ruang bakar pendahuluan dan campuran udara bahan bakar selanjutnya terbakar oleh panas yang dibangkitkan oleh tekanan. Panas dan tekanan keduanya naik secara mendadak dan bahan bakar yang tersisa pada ruang bakar pendahuluan ditekan ke ruang bakar utama di atas piston. Kejadian ini menyebabkan bahan bakar terurai menjadi partikel-partikel kecil dan bercampur dengan udara pada ruang bakar utama (main combustion) dan terbakar dengan cepat. Energi pembakaran mengekspansikan gas dengan sangat cepat dan piston terdorong ke bawah. Gaya yang mendorong piston ke bawah diteruskan ke batang piston dan poros engkol dan dirubah menjadi gerak putar untuk memberi tenaga pada mesin.

Langkah Buang

Pada saat piston menuju titik mati bawah, katup buang terbuka dan gas pembakaran dikeluarkan melalui katup buang pada saat piston bergerak ke atas lagi. Gas akan terbuang habis pada saat piston mencapai titik mati atas, dan setelah itu proses dimulai lagi dengan langkah hisap. Selama mesin menyelesaikan empat langkah (hisap, kompresi, pembakaran dan buang), poros engkol berputar dua kali dan menghasilkan satu tenaga. Ini disebut dengan siklus diesel. 

Itulah siklus mesin diesel yang telah dijabarkan secara lengkap. Semoga dapat dimengerti dan dipahami dengan mudah.