Tenaga Diesel Tua Dibandingkan dengan teknologi diesel hari ini yg dilangkapi dg common reel direct injection (CRD), teknologi diesel tua hanya menghasilkan tenaga sekitar separoh dan torsi sekitar sepertiga. Penyebab utamanya adalah stabilitas tekanan injenksi dimana pre-pressured yg dihasilkan CRD hampir konstan untuk selang RPM yg cukup panjang. Sedangkan pada diesel tua (conventional), tekanan injeksi maksimum hanya dicapai pada RPM tertentu saja, karena cara mendapatkan tekanan dengan pompa yg kerjanya sesuai dengan putaran mesin. Lebih menyedihkan lagi jika kondisi nozzle sudah kurang bagus, pengkabutan semprotan BBM tidak optimal yang tentu manghambat pembakaran. Tenaga dan torsi yg dihasilkan semakin rendah. Kita harus rajin membersihkan dan menyetel nozzle setiap saat. Saya ada tip bagi anda yg suka kutak-kutik mesin diesel tua. Prinsipnya adalah memanaskan BBM guna memudahkan pengkabutan meskipun kondisi nozzle sudah kurang bagus. Teknik ini sebenarnya sudah banyak dilakukan orang. Namun kebanyakan dengan cara memasukan selang BBM ke tabung oli atau radiator. Cara seperti itu kurang bagus, karena BBM menjadi panas pada saat memasuki pompa injeksi. Selain bisa merusak pompa, suhu BBM sudah turun pada saat mencapai         nozzle. Tekanan pompa pun tidak maximal karena suhunya tinggi. Sehingga tekanan pada saat mencapai nozzle menjadi susut karena suhu menurun. Cara terbaik yg saya anjurkan adalah memanaskan BBM setelah melewati pompa injeksi. Perhatikan konstruksi asli mesin diesel anda, kurang lebih seperti gambar di atas. Yang harus dipanaskan adalah selang penghubung antara pompa injeksi dengan nozzle. Salah satu caranya adalah dengan mengalirkan sebagian asap buangan (knalpot) dari exaust header melalui pipa (kecil) yang dipasang dekat dengan selang/pipa nozzle seperti pipa merah yg tampak pada gambar di bawah iini. Sebaiknya jarak antara pipa exhaust split dg pipa nozzle bisa diatur untuk mendapatkan kondisi yg paling optimal. Pipa exhaust split ini bisa kembali ke knalpot lagi di ujung, tetapi sebaiknya bablas keluar saja sejajar dg knalpot untuk menghindar hambatan yg merugikan tenaga mesin. Gambar ini hanya bagan sederhana. Implementasinya tentu harus benar- benar memperhatikan konstruksi mesin anda agar panas exhaust split ini tidak mengganggu komponen lain. Keuntungan teknik ini antara lain: 1. Pompa injeksi tidak terganggu karena suhu BBM normal. 2. Tekanan BBM saat mencapai nozzle meningkat karena suhu naik dan volume tetap (kaidah ketetapan PV/T) 3. Kombinasi suhu dan tekanan tinggi BBM saat di nozzle memudahkan proses pengkabutan dan pembakaran. 4. Seberapapun kecilnya, tambahan tekanan ini akan meningkatkan kompressi pada piston pada saat pembakaran yg pasti akan menambah tenaga maupun torsi. Kerugian/kelemahan teknik ini hanya ada apabila salah penempatan exhaust split, terlalu dekat dengan saluran masuk udara (intake manifold), sehingga menurunkan tekanan pasokan udara (karena dianggap ruang terbuka) yg bisa berakibat turunnya kompressi pada saat pembakaran.

Prinsip Kerja

Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).

Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin yang nyata adalah terletak pada proses pembakaran bahan bakar, pada motor bensin pembakaran bahan bakar terjadi karena adanya loncatan api listrik yang dihasilkan oleh dua elektroda busi (spark plug), sedangkan pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine.

B. Kendaraan yang melaju di jalanan pada umumnya terbagi menjadi dua bagian besar, yaitu yang berbahan bakar BENSIN, dan berbahan bakar SOLAR . Sebenarnya apa sih perbedaan keduanya yang paling mendasar? Lalu bagaimana persisnya cara kerja mesin DIESEL yang berbahan bakar SOLAR tadi?

Perbedaan mendasar dari kedua jenis mesin itu adalah, kalau mesin BENSIN atau disebut juga mesin Otto (motor ledak), di dalam ”ruang mesin” nya terdapat lecutan listrik/api dari BUSI untuk ”menyalakan” campuran bensin dan udara (oksigen). Sementara pada mesin Diesel, tidak diperlukan nyala listrik/api dari busi. Koq bisa sama-sama meledak ya?

Dalam hukum Fisika Thermodinamika (coba tanyakan pada guru kamu di sekolah deh), terdapat salah satu hukum yang menyatakan : ”jika volume di kecilkan (di kompresi / di mampatkan) tekanan udara akan bertambah disertai dengan bertambahnya Temperatur”. Sebagai ilustrasi, barangkali kamu yang pernah menggunakan pompa ban sepeda, saat digunakan batang pompa nya akan menjadi panas, mengapa? Ya karena udara yang di mampatkan pada saat kamu memompa ban membuat tekanan udara menjadi tinggi dan juga suhu nya.

Pada mesin Diesel, dibuat ”ruangan” sedemikian rupa sehigga pada ruang itu akan terjadi peningkata suhu hingga mencapai ”titik nyala” yang sanggup ”membakar” minyak bahan bakar. Pemampatan yang biasanya digunakan hingga mencapai kondisi ”terbakar” itu biasanya 18 hingga 25 kali dari volume ruangan normal. Sementara suhunya bisa naik mencapai 500 oC (bayangkan ! minyak solar saja dapat ”meledak” pada suhu 250 oC saja)

Cara kerjanya mudah, minyak solar yang sudah dicampur udara (seperti yang keluar dari semprotan obat nyamuk) disemprotkan ke dalam ruangan yang telah ”mampat” dan bersuhu tinggi, sehingga dapat langsung membuat ”kabut solar” tadi meledak dan mendorong ”piston” yang kemudian akan menggerakkan poros-poros roda, singkatnya menjadi TENAGA. Kejadian ini berulang-ulang dan tenaga yang muncul pun dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan mobil, generator listrik, dan sebagainya.

Nah secara sederhana begitulah cara kerja mesin Diesel. Pembuat mesin diesel yang lebih maju tentu menambah di sana sini untuk memberi peningkatan kinerja dan tenaga. Walau cara kerjanya menjadi lebih rumit, tapi dasarnya tetap tidak berubah.

Ayo, ada yang tertarik menjadi ahli mesin? Rajin belajar dan coba sesekali ikut mengamati ayah kamu atau montir ”mengoprek” mesin mobilnya.


C. Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection).

Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.
Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan komponen :
Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak volume udara yang masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh turbin pada turbo/supercharger.
Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.
Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat mempengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih mencapai tujuan ini melalui elektronik kontrol modul (ECM) atau elektronik kontrol unit (ECU) - yang merupakan "komputer" dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.