Penggunaan, Langkah dan siklus motor diesel

4 LANGKAH MOTOR DIESEL

a). Langkah Hisap.

Piston (torak) bergerak dari TMA ke TMB, katup masuk membuka dan katup buang tertutup. Udara murni terhisap masuk ke dalam selinder diakibatkan oleh dua hal. Pertama, karena kevakuman ruang
selinder akibat semakin memperbesar volume karena gerakan torak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), dan kedua, karena katup masuk (hisap) yang terbuka.

Gambar  (diagram kerja katup motor diesel 4 tak),

tanda panah putih melambangkan derajad pembukaan katup hisap. Katup hisap ternyata mulai membuka beberapa derajat sebelum torak (piston) mencapai TMA (dalam contoh : 100 sebelum TMA) dan menutup kembali beberapa derajad setelah TMB (dalam contoh : 490 setelah TMB).

b).Langkah Kompresi.

Poros engkol berputar, kedua katup tertutup rapat, piston (torak) bergerak dari TMB ke TMA. Udara murni yang terhisap ke dalam selinder saat langkah hisap, dikompresi hingga tekanan dan suhunya naik mencapai 35 atm dengan temperatur 500-8000C (pada perbandingan kompresi 20 : 1).

Gambar  menunjukkan katup hisap baru menutup kembali setelah beberapa derajad setelah TMB (dalam contoh : 490 setelah TMB).
Dengan kata lain, langkah kompresi efektif baru terjadi setelah katup masuk (hisap) benar-benar tertutup.

c). Langkah Usaha (pembakaran).

Poros engkol terus berputar, beberapa derajad sebelum torak mencapai TMA, injector (penyemprot bahan bakar) menginjeksikan bahan bakar ke ruang bakar (di atas torak / piston). Bahan bakar
yang diinjeksikan dengan tekanan tinggi (150-300 atm) akan membentuk partikel-partikel kecil (kabut) yang akan menguap dan terbakar dengan cepat karena adanya temperatur ruang bakar yang tinggi (500-8000C). Pembakaran maksimal tidak terjadi langsung saat bahan bakar diinjeksikan, tetapi mengalami keterlambatan pembakaran (ignition delay). Dengan demikian meskipun saat injeksi terjadi sebelum TMA tetapi tekanan maksimum pembakaran tetap terjadi setelah TMA akibat adanya keterlambatan pembakaran (ignition delay). Proses pembakaran ini akan menghasilkan tekanan balik kepada piston (torak) sehingga piston akan terodorong ke bawah beberapa saat setelah mencapai TMA sehingga bergerak dari TMA ke TMB. Gaya akibat tekanan pembakaran yang mendorong piston ke bawah
diteruskan oleh batang piston (torak) untuk memutar poros engkol. Poros engkol inilah yang berfungsi sebagai pengubah gerak naik turun torak menjadi gerak putar yang menghasilkan tenaga putar pada motor diesel.

d). Langkah Pembuangan

Katup buang terbuka dan piston bergerak dari TMB ke TMA. Karena adanya gaya kelembamam yang dimiliki oleh roda gaya (fly wheel) yang seporos dengan poros engkol, maka saat langkah usaha berakhir, poros engkol tetap berputar. Hal tersebut menyebabkan torak bergerak dari TMB ke TMA. Karena katup buang terbuka, maka gas sisa pembakaran terdorong keluar oleh gerakan torak dari TMB ke TMA. Setelah langkah ini berakhir, langkah kerja motor diesel 4 langkah (4 tak) akan kembali lagi ke langkah hisap. Proses yang berulang-ulang tersebut diatas disebut dengan siklus diesel.  

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 masuk 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 traktor.
3. Traktor-traktor yang sedang digunakan untuk pembangunan
4. Motor diesel 2 tak bentuk V dengan diameter 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, bahan bakar double, 2125 hp.

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