SISTEM INJEKSI BAHAN BAKAR MESIN DIESEL

1. Perbedaan antara Motor Diesel dengan Motor Bensin

  Motor diesel memiliki beberapa perbedaan dengan motor bensin, di antaranya dalam hal penggunaan bahan bakar, cara pemberian bahan bakar dan pembakarannya. Pada motor bensin, campuran udara dan bensin dimasukkan kedalam silinder dan dibakar dengan bantuan percikan bunga api dari busi. Pada motor diesel yang dihisap hanya udara saja dan dikompresi sampai tekanan dan temperature naik. Bahan bakar di injeksikan atau dikabutkan ke dalam silinder mendekati akhir langkah kompresi melalui nozzle pompa injeksi (fuel injection nozzle) dan bahan bakar terbakar sendiri akibat temperature yang tinggi. Agar  bahan bakar dapat terbakar sendiri, perbandingan kompresi harus berada antara 15 ± 22 dan tekanan kompresi antara 26 ± 40 kg/cm2 .

 

2.  Detonasi Pada Motor Diesel

 Bila waktu pembakaran tertunda sangat panjang atau jumlah penguapan selama ini terlalu banyak, jumlah campuran bahan bakar yang terbakar sekaligus pada periode perambatan api (periode kedua) terlalu banyak, mengakibatkan penambahan tekanan yang berlebihan dalam silinder dan ini ditandai dengan getaran dan suara. Hal ini disebut detonasi pada mesin diesel.

 Mencegah detonasi pada diesel dengan cara mencegah kenaikan tekanan yang berlebihan dengan cara memilih campuran yang terbakar pada tekanan rendah, memperpendek waktu pembakaran tertunda atau mengurangi jumlah bahan bakar yang di injeksikan selama periode waktu pembakaran tertunda.

Cara-cara mengurangi detonasi :

a.       Menggunakan bahan bakar dengan angka cetane yang tinggi.

b.      Menaikkan tekanan dan temperatur udara pada saat bahan bakar di injeksikan.

c.       Mengurangi jumlah injeksi bahan bakar saat permulaan injeksi.

d.      Menaikkan temperatur ruang bakar (khususnya pada daerah injeksi). Detonasi pada motor diesel dan bensin keduanya merupakan suatu peristiwa yang sama. Keduanya diakibatkan kenaikan tekanan yang berlebihan disebabkan pembakaran bahan bakar yang berlebihan. Perbedaan detonasi pada motor diesel dan motor bensin adalah saat terjadinya detonasi pada motor diesel saat permulaan pembakaran sedangkan pada motor bensin terjadi menjelang akhir pembakaran.

 

Bentuk ruang bakar mesin diesel ruang bakar pada motor diesel lebih rumit dibanding ruang bakar motor bensin. Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menentukan kemampuan mesin, sebab ruang bakar tersebut direncanakan dengan tujuan agar campuran bahan udara dan bahan bakar menjadi homogeny dan mudah terbakar sekaligus.

3.  Ruang Bakar Pada Motor Diesel

 Ruang bakar pada motor diesel lebih rumit dibanding ruang bakar motor bensin. Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menentukan kemampuan mesin, sebab ruang bakar tersebut direncanakan dengan tujuan agar campuran bahan udara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah terbakar sekaligus.

Ruang bakar motor diesel digolongkan menjadi 2 tipe, yaitu:

a)      Tipe ruang bakar langsung (direct combustion chamber)

b)      Tipe ruang bakar tambahan (auxiliary combustion chamber)

Tipe ruang bakar tambahan terdapat dalam 3 macam, yaitu:

1)      Ruang bakar kamar muka (Precombustion chamber)

2)      Ruang bakar pusar (Swirl chamber)

3)      Ruang bakar air cell (Air cell combustion chamber)

 

Keuntungan ruang bakar langsung adalah ;

1)      Efisiensi panas lebih tinggi, pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana,

2)      Start dapat mudah dilakukan pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat bantu start busi pijar (glow plug), dan

3)      Cocok untuk mesin-mesin besar karena konstruksi kepala silinder sederhana.

Kerugian ruang bakar langsung adalah ;

1)      Memerlukan kualitas bahan bakar yang baik,

2)      Memerlukan tekanan injeksi yang lebih tinggi,

3)      Sering terjadi gangguan nozzle, umur nozzle lebih pendek karena menggunakan nozzle lubang banyak (multiple hole nozzle), dan

4)      Dibandingkan dengan ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi.

4.   Proses pembakaran mesin diesel.

Proses pembakaran dibagi menjadi 4 periode:

a)      Periode 1;  Waktu pembakaran tertunda (ignition delay) (A-B)

Pada metode ini disebut fase persiapan pembakaran, karena partikel-partikel bahan bakar yang diinjeksikan bercampur dengan udara didalam silinder agar mudah terbakar.

b)      Periode 2; Perambata api (B-C)

Pada periode 2 ini campuran bahan bakar dan udara tersebut akan terbakar di beberapa tempat. Nyala api akan merambat dengan kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus, sehingga menyebabkan tekanan dalam silinder naik. Periode ini sering disebut pembakaran letup.

c)      Periode 3; Pembakaran langsung (C-D)

Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar. Pembakaran langsung ini dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga periode ini sering disebut periode pembakaran dikontrol.

d)     Periode 4; Pembakaran lanjut (D-E)

Injeksi terakhir di titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih tetap berlangsung. Bila pembakaran lanjut terlalu lama, maka temperature gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi panas turun.