PENGETAHUAN DASAR
A. PRINSIP MOTOR DIESEL DAN BENSIN.
1. Motor Diesel.
Udara yang terhisap ke dalam ruang bakar dikompresi sehingga mencapai tekanan dan tempertur yang tinggi. Bahan bakar ( fuel ) diinjeksikan dan dikabutkan ke dalam ruang bakar. Sehingga terjadi pembakaran sesaat setelah terjadi pencampuran dengan udara.
2. Motor Bensin.Udara dan bahan bakar yang tercampur didalam carburator, terhisap ke dalam ruang bakar dan dikompresikan hingga mencapai tekanan dan temperatur tertentu. Pada akhir langkah kompresi, busi memercikan api sehingga terjadi pembakaran.
PerbedaanDiesel engine & Gasoline Engine 
B. MOTOR 4 LANGKAH DAN 2 LANGKAH.1. Prinsip Kerja Motor Diesel 4 Langkah.
a. Langkah Hisap ( Intake Stroke ). Piston bergerak dari Titik Mati Atas ( TMA ) ke Titik Mati Bawah ( TMB ). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk ke dalam silinder melalui intake valve.
b. Langkah Kompresi ( Compression Stroke ).
Udara yang berada di dalam silinder dimampatkan oleh piston yang bergerak dari Titik Mati Bawah ( TMB ) ke Titik Mati Atas ( TMA ), dimana kedua valve intake dan exhaust tertutup. Selama langkah ini tekanan naik 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur udara naik 400 - 500 derajat celcius.
c. Langkah Kerja ( Power Stroke ).
Pada langkah ini, intake valve dan exhaust valve masih dalam keadaan tertutup, partikel- partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle akan bercampur dengan udara yang mempunyai tekaan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran yang menghasilkan tekanan dan suhu tinggi. Akibat dari pembakaran tersebut, tekanan nak 80 ~ 110 kg/cm2 dan temperatur menjadi 600 ~ 900 derajat celcius.
d. Langkah Buang ( Exhaust Stroke ).
Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari TMB --- > TMA mendorong gas buang keluar seluruhnya.
Kesimpulan : Empat kali langkah piston atau dua kali putaran crank shaft, menghasilkan satu kali pembakaran.
2. Prinsip Kerja Motor Bensin 4 Langkah.
a. Langkah Hisap ( Intake Stroke ). Piston bergerak dari Titik Mati Atas ( TMA ) ke Titik Mati Bawah ( TMB ). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara bersih yang tercampur di karburator, terhisap masuk ke dalam ruang silinder.
b. Langkah Kompresi ( Compression Stroke ).
Campuran udaradan bahan bakar dimampatkan oleh piston yang bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas sehingga tekanan dan temperatur campuran tersebut naik.
c. Langkah Kerja ( Power Stroke ).
Beberapa derajat sebelum mencapai titik mati atas, campuran udara dan bahan bakar tersebut diberi percikan api oleh busi, sehingga terjadi pembakaran. Akibatnya, tekanan naik menjadi 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur pembakaran menjadi 1500 derajat celcius. Tekanan tersebut bekerja pada luasan piston dan menekan piston menuju ke titik mati bawah.
d. Langkah Buang ( Exhaust Stroke ).
Exhaust valve terbuka sesaat sebelum piston mencapai titik mati bawah sehingga gas pembakaran mulai keluar. Piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas mendorong gas buang keluar seluruhnya.
3. Langkah Kerja Motor 2 Langkah.
Pada dasarnya prinsip kerja motor bensin dan diesel adalah sama, proses intake, compresi, power, exhaust dilakukan secara lengkap dalam 2 langkah ( upward dan downward ) piston.
a. Langkah Piston ke Atas ( Upward Stroke ). Piston bergerak ke atas dari TMB menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar masih mengalir ke dalam silinder melalui saluran ( scavenging passage ). Sebaliknya gas hasil pembakaran secara terus menerus dikeluarkan sampi lubang exhaust tertutup. Saat lubang exhaust ditutup oelh gerakan piston yang menuju TMA, campuran udara dan bahan bakar ditekan, sehingga tekanan dan temperaturnya naik.
Pada saat itu, lubang intake terbuka pada akhir langkah kompresi sehingga udara segar terhisap masuk ke dalam crank case.
b. Langkah Piston ke bawah ( Downward Stroke ).
Campuran udara dan bahan bakar yang termampatkan diberi percikan bunga api dari busi yang menyebakan terjadinya pembakaran sehingga tekanan dan temperatur diruang bakar naik. Dan piston terdorong kearah titik mati bawah. Pada akhir langkah piston, lubang exhaust terbuka dan gas hasil pembakaran mulai keluar, yang diikuti oleh pembakaran scavenging passage, sehingga campuran bahan bakar dan udara yang berada di crank case masuk ke dalam silinder.
Kesimpulan : dua kali langkag piston atau satu kali putaran crank shaft menghasilkan satu kali tenaga.
4. Keuntungan dan Kerugian Engine 2 Langkah dan 4 Langkah.
Dibandingkan dengan engine 4 langkah, engine 2 langkah mempunyai keuntungan sebagai berikut:
a. Ukuran dan berat lebih kecil, dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar.
b. Harga lebih rendah karena tidak menggunakan valve dan struktur yang lebih sederhana.
c. Putaran lebih halus karena ukuran flywheel lebih kecil.
Kerugian engine 2 Langkah adalah :
a. Karena tidak menggunakan valve, maka gas pembakaran tidak terbuang seluruhnya dan menyebabkan pembakarna tidak sempurna.
b. Karena sebagian campuran bahan bakar dan udara, ikut keluar ( saat proses exhaust ) bersama dengan gas buang, maka penggunaan fuel tidak ekonomis.
c. Karena waktu yang siperlukan untuk langkah intake singkat, maka jumlah campuran yang masuk sedikit. Sehingga tidak mungkin dapat menaikkan tekanan kompresi dan efisiensi engine ( ratio fuel comsumption per output ) lebih rendah dibandingkan dengen engine 4 langkah.
d. Crank case harus rapat tidak boleh ada kebocoran udara.
C. PERBANDINGAN MOTOR DIESEL DAN MOTOR BENSIN.
Dibandingkan dengan motor bensin, diesel engine mempunyai keuntungan dan kerugian.
Keuntungan motor diesel :
1. Biaya pengoperasian lebih ekonomis, karena bahan bakar yang digunakan adalah oil dengan “ grade “ rendah. Seperti heavy oil atau light oil.
2. Thermal efficiency ( besarnya kalori yang terkandung pad fuel yang dibakar dapat menghasilkan output engine dan panas yang secara nyata lebih effectif ) tinggi sehingga konsumsi bahan bakar rendah. Thermal efficiency motor bensin adalah 20 - 30 % dan motor diesel adalah 30 - 35 %.
3. Bahaya kebakaran lebih rendah karena titik nyala ( flashing point ) fuel relatif lebih tinggi.
4. Tidak membutuhkan sistem penyalaan ( ignition device ) dan carburator.
5. Dapat menghasilkan tenaga yang besar pada putaran rendah.
Kerugian motor diesel adalah :
1. Berat output horse power lebih tinggi. I - 7 - 24
2. Getaran selama operasi lebih besar dan suara berisik ( noise ) lebih besar.
3. “ Start “ lebih sulit.
4. Biaya pembuatan ( manufacturing ) lebih tinggi.
D. RUANG PEMBAKARAN.
Ruang pembakaran adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah silinder head, permukaan atas silinder block dan permukaan atas silinder, saat piston berada di titik mati atas ( TMA ) Ada bermacam- macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan busi dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal.
Umumnya, klasifikasi berikut ini disesuaikan dengan letak intake valve dan exhaust valve.
1. Over Head Valve Type. Intake valve dan exhaust valve dipasang di permukaan bagain atas silinder head. Dapat disebut juga tipe OHV atau tipe I - head. Ruang bakar tipe ini dibentuk agar berbentuk bulat ( bola ) agar dapat menghasilkan pusaran saat udara di kompresi. Oleh sebab itu, penyalaan dapat merata ke seluruh arah. Sehingga tipe ruang bakar ini lebih banyak digunakan.
2. Side Valve Type.
Letak Intake valve dan exhaust valve adalah sejajar lurus disatu sisi silinder block. Tipe ini juga disebut tipe L - head. Bentuk ruang bakar adalah rata ( flat ) sehingga struktur silinder head lebih sederhana dan biaya manufacturing lebih muarh dibandingkan dengan tipe over head walaupun efisiensi pembakaran lebih buruk, strukturnya juga lebih menguntungkan terutama untuk perawatan dan bingkar pasang silinder head. Sehingga ruang bakar tipe ini banyak digunakan.
3. F - Head Type.
Intake dan exhaust valve masing- maing dipasang pada silinder head dan pada sisi silinder block. Tipe ini adalah gabungan ( perpaduan ) dari tipe over head valve dan tipe side valve. Bentuk ruang bakar agak mirip dengan tipe side valve. Bagimanapun juga, mekanisme gerakan valve lebih komplek dibanding dengan tipe side valve. Sehingga tipe ini jarang digunakan.
4. T - Head Type.
Intake dan exhaust valve masing- masing dipasang secara terpisah di sisi dari silinder block. Tipe ini memudahkan udara masuk dan keluar. Sebaliknya, diperlukan waktu yang lebih lama untuk meratakan pembakaran dan pendinginan permukaan juga lebih besar sehingga efisiensi panas ( thermal efficiency ) lebih buruk. Karena itu, ruang bakar tipe ini sangat jarang digunakan.
E. PEMBAKARAN LANGSUNG DAN TIDAK LANGSUNG.
Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menetukan terhadap kemampuan mesin, sebab itu ruang bakar direncanakan sedemikian rupa agar secepatnya campuran dara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah terbakar sekaligus.
Berikut ini diterangkan tipe ruang bakar yang digunakan pada mesin diesel.
1. Tipe Ruang Bakar Langsung ( Direct Combustion Chamber ).
2. Tipe Ruang Bakar tambahan ( Auxiliary Combustion Chamber ).
a. Ruang Bakar Muka ( Pre Combustion Chamber ).
b. Ruang Bakar Pusar ( Swirl combustion Chamber ).
1. Tipe Ruang Bakar Langsung ( Direct Combustion Chamber ).
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, ruang bakar ditempatkan diantara silinder head dan bahan bakar langsung diinjeksikan ke dalam ruang bakar.
Pada sistem ini, untuk mendapatkan campuran yang baik, bentuk nozzle dan arah injeksi merupakan faktor yang sangat menentukan.
Keuntungan : ~ Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana.
~ Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat pemanas.
~ Cocokuntuk mesin- mesin besar ( high power ) karena konstruksi dari kepala silinder sederhana dan kerugian kecil.
~ Temperatur gas buang relatif lebih rendah.
Kerugian :
~ Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar yang baik.
~ Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih tinggi.
~ Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena menggunakan multiple hole nozzle ( nozzle lubang banyak ).
~ Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi.
2. Tipe Ruang Bakar Tambahan ( Auxiliary Combustion Chamber ).
a. Ruang Bakar Muka ( Pre Combustion Chamber )
Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar muka oleh injection nozzle.
Sebagian bahan bakar yang tidak terbakar dalam ruang bakar muka didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan ruang bakar utama. Maka terjadilah percampuran yang baik dan terbakar seluruhnya di ruang bakar utama.
Keuntungan :
1. Jenis bahan Bakar yang dapat digunakan lebih luas, dikarenakan turbulensi sangat baik untuk mengabutkan bahan bakar.
2. Perawatan pada pompa injeksi lebih gampang karena tekanan penyemprotan lebih rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi.
3. Detonasi berkurang dan bekerjanya mesin lebih baik sebab menggunakan throttle nozzle.
Kerugian :
1. Biaya pembuatan lebih mahal sebab perencanaan silinder head lebih rumit. 2. Membutuhkan motor starter yang besar. Kemampuan start lebih buruk, karena itu harus menggunakan alat pemanas. 3. Pemakaian bahan bakar boros.
b. Ruang Bakar Pusar ( Swirl Chamber )
Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah, ruang bakar model pusar ( Swirl Chamber ) berbentuk bundar. Piston memempatkan udara, sehingga udara tersebut masuk ke dalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi.
Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan terbakar didalam ruang bakar pusar. Tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar masuk ke dalam ruang bakar utama melaluii saluran untuk selanjutnya terbakar seluruhnya bakar utama.
Keuntungan :
1. Dapat menghasilkan putaran tinggi karena turbulensinya yang sangat baik pada saat kompresi.
2. Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin.
3. Putaran mesin lebih tingggi dan operasinya lambat, menyebabkan jenis ini cocok untuk automobil.
Kerugian :
1. Konstruksi silinder head rumit.
2. Efisiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang bakar langsung.
3. Detonasi lebih besar pada kecepatan rendah.
F. FIRING ORDER, TABLE SQUENCE DAN VALVE TIMING PADA MOTOR DIESEL.
1.Firing Order.
Firing Order adalah urutan pembakaran yang terjadi pada engine yang mempunyai jumlah silinder lebih dari 1 ( satu ).
Contoh : Engine dengan 4 silinder, mempunyai firing order ( F.O ) = 1 - 2 - 4 - 3, maka proses pembakaran dimulai dari silinder No.1, dilanjutkan silinder No.2, No.4 dan No.3. Tujuannya adalah untuk eratakan hasil power, agar gaya yang ditimbulkan oleh piston seimbang ( balance ).
Baik pada saat kompresi, maupun pembakaran, tidak menimbulkan puntiran pada getaran yang tinggi.
Pada 4 langkah motor diesel dengan 1 silinder, piston bergerak 4 kali, menghasilkan satu kali pembakaran. Atau dua kali putaran crank shaft, menghasilkan 1 kali pembakaran.
2.Table Squence.
Adalah suatu table yag menyatakan urutan langkah dan urutan pembakaran yang terjadi pada engine, baik engine dengan satu silinder atau lebih.
a. Table squence untuk 1 silinder.
Beda langkah dari TDC ke BDC = 180º.
b. Table Squenceuntuk4 silinder.
c. Table Squence untuk 6 silinder.
3.Valve Timing.Adalah saat membuka dan menutup valve intake dan valve exhaust.
Misalkan engine 6 D 125 series
Dengan data - data :
FO = 1 -5 -3 -6 -2 -4.
Dari data tersebut, dapat diketahui panjang langkah dari engine 6 D 125 series.
Fungsi Over Lapping adalah untuk mengadakan pembilasan gas bekas di dalam silinder. Hal ini terjadi pada saat exhaust valve belum tertutup dam intake valve sudah terbuka. Untuk pembuatan Table Squence yang sebenarnya, dalam perhitungan sesuai dengan data diatas
Kesimpulan : Dilihat dari putaran crank shaft, maka terjadi over lapping power, yaitu power silinder 1 belum berakhir sudah disusul dengan power silinder 5 dan seterusnya.
Table squence dapt digunakan untuk embuat table adjusment valve dengan 2 putaran crank shaft.
G. PEMBAKARAN BAHAN BAKAR PADA MOTOR.
✓Jumlah energi panas yang terkandung dalam di udara ( gas ). Pada kondisi normal, setiap gas ( udara ), panas atau dingin, mempunyai jumlah energi panas yang dapat diukur.
Udara yang terjebak di dalam silinder, jika dikompresi maka vulome ruangan akan berkurang.
Pengurangan volume ini menyebabkan perubahan 2 kondisi. Misalkan : Udara yang terjebak di dalam silinder ditekan dengan kecepatan piston yang sangat pelan.
Pada kondisi tersebut temperatur udara di dalam silinder relatif tetap ( condistant ) karena panas yang terjadi merambat melalui dinding silinder. Pada kondisi ini juga, tekannanya naik, tapi kenaikannya sesuai ( proportional ) dengan besarnya compression ratio.
Hal ini disebut isothermal ( Temperatur Konstan ). Jika udara yang terjebak di dalam silinder, dikompresi dengan kecepatan tinggi, maka tidak ada kesempatan bagi panas yang timbul ( terkandung dalam udara yang terkompresi ), untuk merambat melalui dinding silinder, dengan jumlah besar.
Sehingga temperatur naik dengan tiba- tiba. Dan akibatnya tekanan naik lebih tinggi dari tekanan yang dihasilkan oleh isothermal compression.
Kondisi ini disebut dengan adiabatic compression
Gambar diatas, memberikan perbandingan antara isothermal compression dan adiabatic compression, saat temperatur udara 25 ºC tekanan 1 ATM, ditekan sampai 1/16 volume ( compression ratio : 16 ). Dengan kondisi isothermal compression, tekanan naik menjadi 16 ATM dan temperatur 25 ºC.
Dengan kondisi adiabatic compession, temperaturnya naik sampai 630 ºC dan tekanan naik sampai 49 ATM. Contoh diatas dianggap bahwa tidak ada kebocoran udara, jika udara ( tekanan kompresi ) bocor, maka harga tersebut menjadi lebih rendah.
Pada pengoperasian engine yang sebenarnya kebocoran tekanan kompresi dan panas tak dapat dihindari, sehingga di dalam kenyataan, kondisi yang seperti ini adalah termasuk kondisi antara isothermal compression dan adiabatic compression.
Engine yang berputar dengan kecepatan tinggi dinyatakan bekerja pada kondisi ADIABATIC COMPRESSION.
Sebagai contoh, engine berputar 2000 rpm, setiap langkah compresi dilaksanakan selama 1,5/1000 detik.
Jadi hampir tidak ada kesempatan untuk udara yang termampatkan, bocor keluar melalui valve atau ring piston.
Panas akibat kompresi tidak dapat hilang dengan mudah karena engine adalah panas saat beroperasi dengan kecepatan tinggi.
Tekanan dan temperatur saat kompresi berkisar 37 ATM - 40 ATM dan 410 ºC - 470 ºC. Pada waktu menghidupkan engine yang, masih dingin, kondisinya adalah lebih mendekati isothermal. ( Lihat gambar ).
Hal ini dikarenakan :
* Komponen engine menyerap panas hasil kompresi dengan cepat.
* Kecepatan kompresi masih rendah, sehingga udara yang terkompresi cenderung bocor.
1. Tekanan dan Temperatur.
Udara adalah merupakan gabungan dari molukel- molekul oksigen, nitrogen dan elemen lainya. Yang memiliki 21% oksigen ( O2 ) dan 79% nitrogen (O2). Molukel- molekul tersebut dapat dilukiskan berbentuk bola yag tidak dapat dilihat, karena ukurannya sangat kecil. Jutaan molekul yang terkandung di udara, selalu bergerak ke segala arah dan bertumbukan satu sama dengan lainnya. Kecepatan gerak molukel ini sangat dipengaruhi oleh temperatur. Semakin tinggi temperaturnya, maka semakin cepat gerak molukel tersebut. 2. Kerugian Mekanis.
Panas yang hilang untuk menggerakan alat- alat tambahan seperti pompa air, pompa oli dan kerugian mekanis, besarnya antara 5 -6 %.
3. Pumping Loss.
Pada saat torak bergerak turun, kevakuman terjadi di dalam silinder untuk memasukan udara dan hal ini merupakan suatu kerugian. Hal seperti ini juga terjadi pada langkah buang dan kompresi. Kerugian ini disebut pumping loss, besarnya sekitar 3 %.
H. PENGARUH SAAT PENYEMPROTAN BAHAN BAKAR PADA TEKANAN MAKSIMUM.
Gambar diatas menggambarkan tekanan didalam silinder yang dihasilkan dengan merubah timing injeksi di 3 posisi. Timing injeksi bahan bakar ini sangat penting.
Pelaksanaan penyetelan timing injeksi menjadi percuma ( walaupun timingnya sudah tidak tepat lagi ), kalau hal- hal dibawah ini terjadi:
✓ Coupling pompa injeksi sudah rusak (tidak standar).
✓ Timer didalam pompa injeksi tidak berfungsi.
✓ Hasil overhoule engine tidak baik.
Akibat dari penyetelan yang tidak tepat (seperti pada gambar diatas), adalah akan mempengaruhi :
✓Tekanan maksimal didalam silinder.
✓ Knocking.
✓ Gas buang.
✓ Tenaga dan lain-lain.
WARNA GAS BUANG.
1. Gejala Kerusakan Pada Engine.
Seorang awam dengan mudah mengatakan bahwa orang yang kulitnya berubah menjadi kuning mempunyai penyakit liver (hati). Tetapi seorang bidan dengan kasar menggambarkan bahwa yang dinyatakan oleh orang awam tersebut belum tentu benar. Bagaimana caranya dapat mendeteksi gejala kerusakan (trouble) pada engine ? Hal ini dapat dinyatakan oleh engine noise dan warna gas buang. Seat meneliti warna gas buang yang perlu diperhatikan adalah latarnya, karena warna gas buang dapat dilihat dengan mudah kalau latarnya awan keputih-putihan. Jika latar belakangnya langit biru atau pohonan, maka pertimbangannya bisa keliru.
2. Gas Buang Berwarna Hitam.
Gejala ini menunjukkan ketidak sempurnaan pembakaran. Bahan bakar yang tidak terbakar, berubah menjadi carbon dan bercampur dengan gas buang, sehingga gas buang menjadi hitam. Umumnya kehitaman gas buang meningkat sesuai dengan meningkatnya beban engine.
3. Efisiensi Hisapan Udara Rendah.
Jika jumlah udara yang dihisap kedalam silinder kurang. Ketidak sempurnaan pembakaran akan terjadi yang menyebabkan gas buang berwarna hitam, tenaga turun, temperatur gas buang meningkat tinggi. Piston dan silinder head menjadi over heat.
Ada beberapa hal yang menyebabkan efisiensi hisapan udara rendah, adalah :
✓ Ketinggian tempat (Altitude).
✓Hambatan masuk (Suction Resistance). ✓ Gangguan pada turbocharger
4. Kebocoran Udara.
Jika udara yang masuk kedalam silinder bocor seat dikompresi make terjadi pembakaran tidak sempurna.
Kebocoran tersebut dapat disebabkan oleh :
✓ Kebocoran karena keausan silinder liner den piston ring.
✓ Kedudukan intake den exhaust valve tidak rapat.
✓ Valve clearance tidak standar.
✓Silinder head deformasi den gasket rusak.
5. Penyemprotan Bahan Bakar.
Jika penyemprotan bahan bakar ke dalam silinder tidak balk, make akan menyebabkan timbulnya asap hitam.
6. Jumlah Bahan Bakar Yang Disemprotkan.
Jika jumlah bahan baker yang disemprotkan kedalam silinder berlebihan, maka akan terjadi kekurangan udara. Pembakaran menjadi tidak sempurna dan temperatur gas buang tinggi.
7. Gas Buang Berwarna Kebiru-biruan.
Hal ini menentukan adanya kelebihan oil ikut terbakar. Dalam kondisi normal sejumlah oil ikut terbakar dengan bahan bakar. Kalau jumlahnya berlebihan, make gas buang menjadi kebiru-biruan. Jika oil yang terbakar hanya sebagian dari jumlah oil yang masuk ke ruang bakar, make yang sebagian lagi bercampur dengan gas buang dan membasahi saluran exhaust.
Jumlah oil yang berlebihan tersebut disebabkan oleh kebocoran dari :
✓Valve stem intake den exhaust.
✓ Turbo charger.
✓Ring piston den liner.
8. Gas Buang Berwarna Putih.
Yang menyebabkan gas buang berwarna putih :
✓ Timing injeksi tidak tepat.
✓ Air ikut terbakar.
J. DIESEL KNOCKING.
1. Proses Pembakaran ( Combustion Process ). Diesel engine yang mempunyai kecepatan rendah diaplikasikan penggunaannya di kapal, alat konstruksi clan yang mempunyai kecepatan tinggi digunakan untuk automobile.
Bahan bakar yang digunakan adalah heavy oil clan light oil. Oleh karena itu proses pembakaran bahan bakar agak berbeda sesuai dengan kemampuan terbakarnya.
Proses pembakaran dipertimbangkan oleh pembagian 4 proses seperti pada gambar diatas :
a. Periode penundaan penyalaan ( Period of delayed ignition ).
Periode ini dimulai dari bahan bakar disemprotkan clan dikabutkan sampai mulai terbakarnya.
Bahan bakar mulai disemprotkan kedalam udara bertekanan dan temperatur yang tinggi beberapa derajat sebelum titik mati atas ( titik A ) pada langkah kompresi, terjadi percampuran dengan udara clan mulai terbakar di titik B. Waktu yang diperlukan dari titik A ke B adalah waktu penundaan pembakaran ( delay period ) dan panjang waktu penundaan pembakaran tergantung kemampuan bakar bahan bakar, temperatur didalam silinder, ukuran partikel bahan bakar yang dikabutkan, pengabutan dan pusaran udara.
b. Periode perambatan penyalaan ( Period of abrupt combustion ).
Pada akhir langkah pertama, campuran akan terbakar di beberapa tempat dalam silinder. Sehingga pembakaran mulai di beberapa tempat. Nyala api ini akan merambat dengan kecepatan tinggi seolah-olah campuran terbakar sekaligus, hal ini menyebabkan tekanan dalam silinder naik. Oleh karena itu periode ini sering disebut pembakaran letup. Kenaikan tekanan pada periode ini sesuai dengan jumlah campuran yang tersedia pada langkah pertama.
c. Periode pembakaran langsung ( Period of normal combustion ).
Akibat nyala api di dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar, pembakaran langsung ini dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan.
d. Periode pembakaran lanjut ( Period of After burning ).
Injeksi berakhir dititik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua.
Jadi walaupun injeksi telah berakhir. Pembakaran masih tetap berlangsung bila pembakaran lanjut ini terlalu lama, temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi panes turun.
2.Detonasi
Jika waktu pembakaran tunda ( delay period ) terlalu panjang, maka jumlah campuran yang dapat terbakar pada saat perambatan api ( period of abrupt combustion ) terlalu banyak.
Sehingga menyebabkan kenaikan tekanan didalam silinder sangat tinggi, hal ini akan mengakibatkan timbulnya bunyi dan getaran.
Peristiwa diatas sering disebut diesel knocking. Untuk mencegah terjadinya diesel knocking, perlu dicegah kenaikan tekanan tiba-tiba, yaitu dengan membuat campuran yang mudah terbakar pada temperatur yang rendah, memperpendek waktu pembakaran tunda.
Berikut ini care untuk mengatasi detonasi :
1. Menggunakan bahan bakar dengan angka cetana yang tinggi.
2. Menaikan temperatur udara den tekanan pada saat awal injeksi.
3. Mengurangi jumlah injeksi pada saat awal injeksi.
4. Menaikan temperatur pada ruang
A.STRUKTUR CYLINDER HEAD. 1. Cylinder Head.
Struktur dari cylinder head tergantung pada metode pembakaran.
Bentuk dari cylinder head dan lain - lainnya sehingga kondisi tersebut menyebabkan perbedaan struktur dari cylinder head antara lain seperti dibawah ini :
a. Direct injection type dan pre combustion type.
b. Two valve system dan four valve system.
c. Sectional type dan solid type.
d. Injection nozzle type dan injection type.
a. Direct injection type pre combustion type.
Pre combustion type di dalam cylinder head dibutuhkan tempat yang bebas untuk menempatkan pre combustion chamber dengan demikian strukturnya lebih komplit dan membutuhkan perencanaan yang khusus untuk pendinginan dari cylinder head.
✓Pre combustion chamber diklasifikasin dalam dua type :
--Pre combustion chamber yang langsung disatukan di dalam cylinder head ( seperti 95 series dan lainnya ).
-- Pre combustion yang terpisah kemudian dipasangkan ke dalam cylinder head ( seperti 130 series dan lainnya ).
lihat gambar struktur dari cylinder head direction injection dan cylinder head precombustion chamber dibawah ini :
✓Two valve cylinder head, hanya mempunyai satu intake valve dan satu exhaust valve.
Untuk four valve type cylinder head mempunyai dua intake vaklve dan dua exhaust valve.
✓Dalam langkah pemasukan, udara segar harus masuk sebanyak mungkin dalam waktu tertentu untuk memperbaiki campuran udara dengan bahan bakar yang diinjeksikan. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut diatas intake dan exhaust valve harus dibuat besar bila memngkinkan tempatnya dan tidak melewati batas lubang cylinder.
Tempat valve yang sempit atau ruangan tdak cukup, dapat menambah efektive penempatan dengan membuat empat buah valve atau dua valve intake dan dua valve exhaust.
✓Four valve type, walaupun menambah biaya dibanding Two Valve Type disebutkan struktur yang lebih rumit, tetapi jumlah udara yang dimasukkan lebih banyak dan memperbaiki percampuran bahan bakar.
c. Sectional Type dan Solid Type.
✓Solid type cylinder head adalah suatu istilah dari cylinder head, bila satu cylinder head digunakan untuk menutupi seluruh bagian atas cylinder block, sedangkan sectional cylinder head satu istilah bila satu cylinder head hanya menutupi satu atau lebih bagian atas dari cylinder block ( atau cylinder head yang terpisah ).
✓Sectional type cylinder head adalahlebih kecil efeknya terhadap internal stress atau thermal stress, mudah dalam pengencangan bolt mounting dengan sama rata dan memudahkan untuk memperbaiki, tetapi cylinder head ini biayanya lebih mahal karena membutuhkan pemisahan rocker arm sahft dan cover aram shaft.
✓Dari ciri yang disebut diatas menyebabkan sectional type cylinder head cocok dipasang pada engine yang bertekanan besar. Sedangkan engine kecil cukup dipasang cylinder head solid type.
✓ Sectional type cylinder head juga dapat digunakan engine yang berbeda jumlah cylinder yang ukuran head yang sama.
✓Injector nozzle valve menyemprotkan bahan bakar dengan pressure tinggi yang dipompakan oleh injection pump.
✓injector adalah hak tunggak dari cummin dengan memanfaatkan pergerakan vertikal plunger untuk menghasilkan tekanan fuel yang sangat tinggi dan menyemprotkan langsung ke dalam cylinder. Injector membutuhkan mechanism penggerak plunger dihubungkan dengan putaran cam shaft dengan pergerakkan vertikal plunger di dalam cylinder head.
✓Cylinder head type injector konstruksinya lebih rumit dibanding dengan cylinder head type injection nozzle.
✓Cylinder head menahan tekanan pembakaran, mengendalikan panas dalam ruangan ( dengan system pendinginan ) dan tempat duduknya mecahnism valve intake / exhaust dan mecahanism penyemprotan bahan bakar.
Cylinder head membutuhkan beberapa syarat antara lain sebagai berikut :
1. Dapat menahan tekanan pembakaran dan konsentrasi panas.
2. Mempunyai efek pendinginan yang tinggi.
3. Dapat mencegah kebocoran tekanan pembakaran secara keseluruhan.
4. Dapat mengalirkan udara intake dan exhaust dengan lancar setiap saat.
5. Dapat mencampur udara dengan bahan bakar secara sempurna setiap saat.
Dengan demikian cylinder head harus dilengkapi dengan mecanism yang komplet dan mempunyai kekuatan yang tinggi dan tahan terhadap panas yang tinggi. Untuk itu perlu dilakukan bermacam- macam test dan pengukuran pada cylinder head.
Dibawah ini digambarkan lokasi head yang harus diperiksa dan diukur.
a. Valve.
✓ Terbuka dan tertutupnya valve secara teratur untuk memasukkan udara ke dalam cylinder dan membuang gas bekas pembakaran keluar. Pergerakan valve diambil dari putaran camshaft yang dirubah menjadi gerakan vertikal melalui push rod ditransfer melalui rocker arm dan diterusakn ke valve.
✓Valve juga sebagai permukaan ruang pembakar sehingga selalu menerima beban panas yang tinggi dari pergerakan vertikal yang berulang- ulang dengan demikian valve harus dibuat dari material yang special dan tahan panas.
b. Valve Guide.
✓Valve guide sebagai penuntun pergerakan valve secara sliding antara permukaan stem dan valve guide dengan gerakan vertikal dan juga sebagai pengontrol pelumasan pada valve stem. Dengan demikian dibutuhkan celah yang tepat antara stem dan guide, sehingga tidak terjadi kebocoran udara dan oli ke dalam air intake dan exhaust gas. Valve guide dan valve harus dibuat dari bahan yang tahan panas dan dikerjakan dengan teliti.
✓ Juga valve guide dirancang untuk mudah dapat dilepas bila melakukan penggantian dan perbaikan celah antara stem dan guide valve.
No comments:
Post a Comment