PEMBAKARAN PADA MOTOR DIESEL Oleh
F.k
:
Trismr Jaya Saputra Teknik, PrograE Studi Teknik Mesir DiploDa Uoiv. Tidar Mag€laog
III
ABSTRACT Fuel injected to chomber and nired with lhe air v,hich h e conpressed so that presswe and tenpetatwe go up theh
te
ioned nir f'el bunl When conbltstion delaled very long or d anount of mittte which can be bnnt at this nonent ofa dkease tofrc too nuch, so .hat cause the {essue ik $ease in chanbet very liah, this nattet v1/ill generote the sound and litation. This evnt ofien refered as detonation.
Key Woth : Juel, chrhrbet, prcssarc
A.
PENDAIIULUAN Bahan bakar yang disemprotkan ke dalam silinder
berbentuk butir-butir cairan yang halus. OIeh karena udara di dalam silinder pada saat tersebut sudah bertempemtur dan bertekanan tinggi maka butir-butir tersebut akan menguap. Penguapan butir bahan bzrkar itu dimulai pada bagian permukaan luarny4 yaitu bagian yang tetpanas. Uap bahan bakar yang terjadi itu selanjutnya bercampur dengan udara yang ada di sekitamya. Proses penguapan itu berlangsung terus selama tempelahn sekitamya mencukupi. Jadi proses penguapan iru juga terjadi secam bemngsu-angsur. Demikian juga dengan
82
ual
Jl
No.
t, t5 F.btuan
2009 : 82-E9
proses pencrmpuran dengan udata. Maka pada suatu saat di mana terjadi campuran bahan bakar dapat berlangsurg dengan sebaik-baiknya, proses penyalaal bahan bakar dapat berlangsung dengan sebaik-baiknya. Sedangkan proses pembakaran di dalam silinder juga terjadi secara berangsurangsurdi mana proses pembakaran awal terjadi padatempelatur yang relatif lebih rendah dan laju pembakarannyapun akan bertambah cepat. Hal ini disebabkan karena pembakaran berikutnya berlangsung pada temperatur lebih tinggi.
B.
METODE
Berangkat dari keadaan diatas maka tulisan ini mencoba mengkaji dengan menggunakan metode kajian pustaka, yaitu memberikan solusi pemecahar masalah berdasarkan usulan beberapa referensi.
C.
PEMBAHASAN
l.
Proses pembakaran
Bahan bakar motor diesel mulai terbakar di dalam ruang bakar di mana terdapat perbandingan campuran yang sebaikbaikrya untuk terbakar. Bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar tidak segera terbakar, tetapi pada waktu persiapan yang diperlukan sebelum terbakar yaitu kira-kira l/l.000 detik. Waktu pdrsiapan itu biasanya dinamai "periode persiapan pembakaran" atau kelambatan penyalaan". Kelambatan penyalaan itu adalah jumlah waktu yang diperlukan untuk fenomena fisik, misalnya untuk pemindahan panas, penguapan, difusi dan fenomena kimia misalnya reksi temperatui rendah. Kelambatan p€nyalaan tergantung pada
"
83
P.,tbtk@
Padt Motot
Di6.l (TttN
JaJ'a
Saryna)
tekanan, temperatur, pusaran udara danjenis bahan bakar yang
digunakan. Pada gambar 1 menunjukan hasil eksperimen, tentang penyemprota[ bahan bakar ringan ke dalam arus udara bertekanan tinggi yang bergerak pada kecepatan 1.2 n/detik, dari gambar temyata bahwa makin tinggi tekanan dan makin tinggi temperatur udara tersebut, makin cepat pula terjadinya reaksi temperatur tinggi. Pada gambar 2, menunjukkan diagram indikator hipotetik yang dimaksudkan untuk menggambarkan proses pembakaran pada motor diesel. Dalam keadaan sebenamya, diskontinuitas pada titik C dan D tidak ad4 sehingga grafik tersebut terlihat kontinu. Periode l. menunjuklan periode persiapan pembakaran atau kelambaran penyalaan- yaitu setelah bahan bakar mulai disemprotkan pada titik A. Pada titik B bahan bakar mulai terbakar dergaD cepat sehingga tekanannya naik pula dengan cepat oleh karena sementara itu torak juga masih bergerak menuju TMA. Selain itu makin banvak pula bahan bakar yang terbakar. sehingga meskipun torak sudah mulai bergerak kembali ke TMB tekanan masih naik sampai ke titik C. Periode 2. yaitu pedode antara B dan C dinamai periode pembakaran cepat setelah itu laju kenaikan tekanannya berkurang, oleh karena meskipun bahan bakar yang diseplotkan selama C-D lebih cepat terbakar, namun jumlah bahan bakar yang ada tidak banyak lagi dan proses pembakaran tersebut berlangsung dalam volume ruang bakar yang bertambah besar. Hal tersebut beraldrir disebabkan karena pada waktu itu torak bergerak menuju TMB. Peride 3, yaitu periode antara C dan D dinamai periode pembakaran kendali. Dalam periode 4, yaitu periode antala D dan E pembakaran masih berlangsung karena adanya sisa bahan bakar yang belum terbakar dalam p€dode
84
lbl
ll
NL I,
lS
F.ttu.n
2009: 8L89
sebelumnya dan dinamai periode pembakaran sisa.
/i
//',
.4{'/:
r "'
',/,.'....,,,.',''. ,',,.),, .-....: _._.*l
Ganbar
Gambar
l.
6 a
I
Pengaruh temperatur dan tekanan kelambatan penyalaan
Gambar
2.
2. Diagram indikator hipotetik dari
motor diesel.
Tekanan Kompresi dan Temperatur
Apabila gas dikompresikan, maka gas
tersebut temperatumya akan naik. Bilamana dalam hal ini tidak lerjadi kebocoran gas, hubungan antara gas kompresi dan kenaikan temperatur dapat ditunjukan pada grafik di bawah. Hubungan di atas dikenal dengan hubungan hokum Boyle-Charles.
85
P.nthtta@ Pa.b Motot Di6.l (Ttbtu tarr Saputt)
€
a
9
t
: PERSANOINCAN KOMCR€SI
Cambar 3 : Grafik hubutgan antara tekanan kompresi dan tempemfur
Tetapi sebenamya bagaimanapul juga ada kebocoran udara dili dalan silinde. sehingga tekanal kompresi beruba]r. Perubahan tekanan kompresi ini sesuai dengan putarat motor. Sebagai contoh kita ambil perbandingan kompresi 16 . 1, sebenamya tekanan kompresi yang dicapai h?trrya 20 25 kg/ cm2 pada rpm 150 - 160.
3.
Detonasi Jika ignition delay (waktu pembakaran tertunda) terlalu panjang atau jika jumlah penguapan pada saat ini terlalu banyak, maka ju$lah campuran yang dapat terbakar pada saat perambatan api terlalu banyak, sehingga menyebabkan kenaikan tekanan di dalam silinder sangat tinggi, hal ini akan meDgakibatkan timbulnya bunyi dan getaran. Peristiwa
86
Wll Nd I,15 F.baon 449:82-89 diatas sering disebut dengan Diesel tnock (detonasi). Untuk mencegah terjadinya diesel knock, perlu dicegah kenaikan tekanan yarlg tiba-tiba, yaitu dengan qembuat campuran yang mudah terbakar pada temperatur yang rendah, memperpendek waktu pembakaran tertunda, atau mengurangi jumlah bahan bakar yang disemprotkan selama waktu pembakaran tertunda. Untuk mengurangi detonasi padamotor diesel diusahakan agar ca]npulan dapat terbalar dengan sendirinya. Tetapi pada motorbensin campuan yang dapal terbakar dengan sendirinya harus dicegah. Perbedaan-perbedaan dalam cara mercegah terjadinya detonasi seperti dibawah ini. Motor Diesel Pe$ardingan kompresi Putaran Motor Teftpemtur udara masuk Tekanan udara masuk Tempemlur silinder Titik nyala bahan bakar Waktu pembakaran lertunda
Ditinggikan Direndaikan Ditinggikan Ditinggikan Ditinggikan
Drendaikan
Rendah DiDerDendek
Tinggi
Ditinggikan Direndahkan Direndahkan
Direndaikar Diperpanjang
Detonasi pada motor diesel maupun motot bensin merupakanperistiwayang sama,yaitu disebabkanolehkenaikan tekanan yang berlebihan sebagai akibat dari pembakaran bahan bakar yang berlebihan. Untuk lebih jelasnya biba*'ah ini ditunjuktan gamba! perbedaan detonasi pada motor diesel dan motor bensin.
a7
P. at@
Patu Mobt
Dl6.l (Iristu tara
/ ot66L
Soputta)
IxANYi'kowFEsr
t---
X{@(
GAJOI|XaXTO{(
Gambar 4. Grafik perb€daan detonasi Perbedaan detonasi yang menyolok pada motor bensin dan diesel terletak pada !,v"ktu terjadinya detonasi. Pada motor diesel tefadinya pada awal pembakaran, sedangkan pada motor bensin terjadi bampir mendekati akhir pembakaran.
D.
KESIMPULAN Bahan bakar harus tercampur dengan baik diruang
bakar, ilgar dapat dihasilkan pembakaran yarrg baik, namun keterlambatan pembakaran tergantung pada tekanan, lempenh[e, pusamn udala dan jenis bahan bakar yang digunakan.
E.
SARAN
1.
Menggunakan bahan bakar dengan angka cetao yang
tinggi Menaikan temperature udara dan tekanan pada saat awal injeksi 3. Mengurangi jumlah injeksi pada saat awal injeksi 4. Menaikan temperatus pada ruang bakar (khusus pada saat injeksi)
2.
88
lU.
tl
l,t^ l, ,t F.rnatl2009: t2,tg
DAFTAR PUSTAKA l997.New Step l. PT. Asna Intemational, Jakalta . 1997. New Step 2. pT, Asaa lntemarional. Jakada Wiranto Arlsmunandar, .1976. Motor Diese! putal8n Tinggi,
-,
PT. Pradnya Paramita, Jakarta
89
