Mesin diesel: Perbedaan antara revisi

Jelajahi riwayat secara interaktif

← Revisi sebelumnya

Konten dihapus Konten ditambahkan

VisualTeks wiki

Revisi per 9 April 2020 02.04 sunting HsfBot (bicara \| kontrib) Bot 1.172.010 suntingan k replaced: hidraulik → hidraulis ← Revisi sebelumnya		Revisi terkini sejak 8 November 2023 04.23 sunting balikkan Hysocc (bicara \| kontrib) Pengguna terkonfirmasi, Peninjau 59.235 suntingan +pic (QuickEdit)
(19 revisi perantara oleh 12 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 4: '''Motor bakar diesel''' biasa disebut juga dengan '''Mesin diesel''' (atau '''mesin pemicu kompresi''') adalah [[motor bakar pembakaran dalam]] yang menggunakan [[panas kompresi]] untuk menciptakan [[pembakaran\|penyalaan]] dan membakar [[bahan bakar diesel\|bahan bakar]] yang telah diinjeksikan ke dalam [[ruang bakar]]. Mesin ini tidak menggunakan [[busi]] seperti [[mesin bensin]] atau [[mesin gas]]. Mesin ini ditemukan pada tahun [[1892]] oleh [[Rudolf Diesel]], yang menerima [[paten]] pada [[23 Februari]] [[1893]]. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle ([[Pameran Dunia]]) tahun [[1900]] dengan menggunakan minyak kacang (lihat [[biodiesel]]). Mesin ini kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh [[Charles F. Kettering]]. Mesin diesel memiliki [[efisiensi termal]] terbaik dibandingkan dengan [[mesin pembakaran dalam]] maupun [[mesin pembakaran luar\|pembakaran luar]] lainnya, karena memiliki [[rasio kompresi]] yang sangat tinggi. Mesin diesel kecepatan-rendah (seperti pada mesin kapal) dapat memiliki efisiensi termal lebih dari 50%.<ref name="bmmWW ">[http://mandieselturbo.com/files/news/filesof16119/tech_paper_low_speed.pdf Low Speed Engines Tech Paper] {{Webarchive\|url=https://web.archive.org/web/20160205101657/http://mandieselturbo.com/files/news/filesof16119/tech_paper_low_speed.pdf \|date=2016-02-05 }}, MAN Diesel</ref><ref name="mhi">{{cite web \|url=http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e451/e451021.pdf \|title=Mitsubishi Heavy Industries Technical Review Vol.45 No.1 (2008) \|format=PDF \|date= \|accessdate=October 3, 2010 \|archiveurl = ~~http~~https://www.webcitation.org/5tDljlTm4?url=http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e451/e451021.pdf \|archivedate = ~~October 4,~~ 2010-10-04 \|deadurl=no }}</ref> Mesin diesel dikembangkan dalam versi [[dua-tak]] dan [[empat-tak]]. Mesin ini awalnya digunakan sebagai pengganti [[mesin uap]]. Sejak tahun 1910-an, mesin ini mulai digunakan untuk kapal dan [[kapal selam]], kemudian diikuti lokomotif, truk, pembangkit listrik, dan peralatan berat lainnya. Pada tahun 1930-an, mesin diesel mulai digunakan untuk [[mobil]]. Sejak saat itu, penggunaan mesin diesel terus meningkat dan menurut ''British Society of Motor Manufacturing and Traders'', 50% dari mobil baru yang terjual di [[Uni Eropa]] adalah mobil bermesin diesel, bahkan di Prancis mencapai 70%.<ref>{{cite web \|url=http://www.techincom.ru/news.htm?id=272 \|title=Gazette. five years dizelizatsiyu \|language={{ru icon}} \|publisher=Techincom.ru \|date=2007-03-26 \|accessdate=2013-09-27 \|archive-date=2013-11-13 \|archive-url=https://web.archive.org/web/20131113155601/http://www.techincom.ru/news.htm?id=272 \|dead-url=yes }}</ref> == Sejarah == {{Main\|Rudolf Diesel}} [[Berkas:Diesel's Engine.jpg\|jmpl\|Mesin asli yang dibuat Diesel tahun 1897, dipajang di Museum Jerman di Munich, Jerman]] [[Rudolf Diesel]] lahir di Paris tahun 1858 sebagai keluarga ekspatriat Jerman.<ref>{{Cite book\|last=Thomas\|first=Donald E.\|title=Diesel: Technology and Society in Industrial Germany\|url=https://archive.org/details/dieseltechnology0000thom\|publisher=University of Alabama Press\|year=1987\|isbn=978-0-8173-0295-5\|ref=Thomas, 1987}}</ref> Ia melanjutkan studi di [[Universitas Teknologi Munchen\|Politeknik Munchen]]. Setelah lulus dia bekerja sebagai teknisi kulkas, namun bakatnya terdapat dalam mendesain mesin. Diesel mendesain banyak mesin panas, termasuk mesin udara bertenaga solar. tahun 1892 ia menerima paten dari Jerman, Swiss, Inggris, dan Amerika Serikat untuk karyanya "Method of and Apparatus for Converting Heat into Work" ('''Metode dan Alat untuk Mengubah Panas menjadi Kerja''').<ref>[http://www.google.com/patents/about?id=oV5wAAAAEBAJ METHOD OF AND APPARATUS FOR CONVERTING HEAT INTO WORK], United States Patent No. 542,846, Filed Aug 26 1892, Issued July 16, 1895, Inventor Rudolf Diesel of Berlin Germany</ref> Tahun 1893 ia menemukan sebuah "mesin pembakaran-lambat" yang pertama-tama mengkompres udara sehingga menaikkan temperaturnya sampai di atas titik nyala, lalu secara bertahap memasukkan bahan bakar ke dalam ruang bakar. Tahun 1894 dan 1895 ia membuat paten di beberapa negara untuk mesin yang ia temukan, pertama di Spanyol (No. 16.654), Prancis (No. 243.531) dan Belgia (No. 113.139) bulan Desember 1894, Jerman (No. 86.633) tahun 1895, dan Amerika Serikat (No. 608.845) tahun 1898.<ref>[http://www.google.com/patents/about?id=vQVgAAAAEBAJ Internal-Combustion Engine], U. S. Patent number 608845, Filed Jul 15 1895, Issued Aug 9 1898, Inventor RUDOLF DIESEL, Assigned to the Diesel Motor Company of America (New York)</ref> Ia mengoperasikan mesin pertamanya tahun 1897. Di [[Augsburg]], 10 Agustus 1893, Rudolf Diesel menciptakan mesin pertamanya, sebuah silinder tunggal {{convert\|10\|ft\|m\|adj=on}} berbahan besi dengan [[roda gila]] pada dasarnya. Diesel memerlukan waktu 2 tahun untuk menyempurnakan mesinnya dan pada tahun 1896 ia mendemonstrasikan model lainnya dengan efisiensi teoretis 75%, sangat jauh bila dibandingkan dengan [[mesin uap]] yang hanya 10%. Tahun 1898, Diesel telah menjadi jutawan. Mesin buatannya telah digunakan untuk menggerakkan [[transportasi jalur pipa]], pembangkit listrik dan air, mobil, truk, dan kapal, kemudian juga menyebar sampai pertambangan, [[ladang minyak]], pabrik, dan transportasi antar benua. Baris 21: {{See also\|Siklus diesel}} Mesin diesel menggunakan prinsip kerja [[hukum Charles]], yaitu ketika udara dikompresi maka suhunya akan meningkat. Udara disedot ke dalam [[ruang bakar]] mesin diesel dan dikompresi oleh [[piston]] yang merapat dengan rasio kompresi antara 15:1 dan 22:1 sehingga menghasilkan tekanan {{convert\|40\|bar\|MPa psi\|adj=on}}, dibandingkan dengan mesin bensin yang hanya {{convert\|8\|to\|14\|bar\|MPa psi}}. Tekanan tinggi ini akan menaikkan suhu udara sampai {{convert\|550\|°C\|°F\|abbr=on}}. Beberapa saat sebelum piston memasuki proses kompresi, [[bahan bakar diesel]] disuntikkan ke [[ruang bakar]] langsung dalam [[tekanan]] tinggi melalui ~~nozzle~~nosel dan injektor supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Injektor memastikan bahwa bahan bakar terpecah menjadi butiran-butiran kecil dan tersebar merata. Uap bahan bakar kemudian menyala akibat udara yang terkompresi tinggi di dalam ruang bakar. Awal penguapan bahan bakar ini menyebabkan sebuah waktu tunggu selagi penyalaan, suara detonasi yang muncul pada mesin diesel adalah ketika uap mencapai suhu nyala dan menyebabkan naiknya tekanan diatas piston secara mendadak. Oleh karena itu, 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 di mana 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. Tingginya kompresi menyebabkan pembakaran dapat terjadi tanpa dibutuhkan sistem penyala terpisah (pada mesin bensin digunakan [[busi]]), sehingga [[rasio kompresi]] yang tinggi meningkatkan efisiensi mesin. Meninggikan rasio kompresi pada mesin bensin hanya terbatas untuk mencegah kerusakan [~~https://www.sekolahkami.com/2020/04/proses-pembakaran-mesin-diesel.html~~ [pra-penyalaan]]. Terdapat beberapa tahapan atau proses pembakaran pada mesin diesel. Tahapan pembakaran pada mesin diesel yaitu [https://www.sekolahkami.com/2020/04/proses-pembakaran-mesin-diesel.html proses penundaan, perambatan, pembakaran langsung, dan pembakaran lanjut.] === Sistem injeksi generasi awal === Baris 35 ⟶ 33: === Jalur bahan bakar === Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah [[governor (alat)\|governor]], yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu pada putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka dapat mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih untuk mencapai tujuan ini melalui [[modul kontrol elektronik]] (ECM) atau [[unit kontrol elektronik]] (ECU) - yang merupakan "komputer" dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan menggunakan [[algoritme]] dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui [[aktuator]] elektronik atau ~~hidraulis~~hidraulik untuk mengatur kecepatan mesin. === Keuntungan utama === Baris 42 ⟶ 40: * Mesin diesel membakar lebih sedikit bahan bakar daripada mesin bensin untuk menghasilkan kerja yang sama karena suhu pembakaran dan rasio kompresi yang lebih tinggi.<ref name="bmmWW"/> Mesin bensin umumnya hanya memiliki tingkat efisiensi 30%, sedangkan mesin diesel bisa mencapai 45% (mengubah energi bahan bakar menjadi energi mekanik<ref>[http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/pdfs/basics/jtb_diesel_engine.pdf "Diesel Engine."] Freedom CAR & Vehicle Technologies Program. U.S. Department of Energy, Aug. 2003. Web.</ref> (lihat [[siklus Carnot]] untuk penjelasan lebih lanjut). * Tidak ada tegangan listrik tinggi pada sistem penyalaan, sehingga tahan lama dan mudah digunakan pada lingkungan yang keras. Tidak adanya koil, kawat spark plug, dsb juga menghilangkan sumber gangguan frekuensi radio yang dapat mengganggu peralatan navigasi dan komunikasi, sehingga penting pada pesawat terbang dan kapal. * Daya tahan mesin diesel umumnya 2 kali lebih lama daripada mesin bensin<ref>{{cite web \|url=http://www.thedieselpage.com/mileage.htm \|title=When used under identical operating conditions, a diesel engine will likely produce at least twice the engine life of a gas engine \|publisher=Thedieselpage.com \|date= \|accessdate=October 3, 2010 \|archiveurl = ~~http~~https://www.webcitation.org/5uL1I5QR5?url=http://www.thedieselpage.com/mileage.htm \|archivedate = ~~November~~ 2010-11-18, ~~2010~~\|deadurl=no }}</ref>{{Better source\|date=June 2013}} karena suku cadang yang digunakan telah diperkuat.. [[Berkas:Soybeanbus.jpg\|ka\|jmpl\|Bus yang menggunakan '''biodiesel''']] * [[Bahan bakar diesel]] dapat dihasilkan langsung dari minyak bumi. Distilasi memang menghasilkan bensin, namun hasilnya tak akan cukup tanpa adanya [[catalytic reforming]], yang berarti memerlukan ongkos tambahan. * Bahan bakar diesel umumnya dianggap lebih aman daripada bensin. Meskipun bahan bakar diesel dapat terbakar pada udara bebas jika disulut dengan sumbu, namun tidak akan meledak dan tidak menghasilkan uap yang mudah terbakar dalam jumlah besar. Tekanan uap yang rendah sangat menguntungkan untuk aplikasi kapal laut, di mana campuran bahan bakar dengan udara yang dapat meledak sangatlah berbahaya. Dengan alasan yang sama, mesin diesel tahan terhadap [[vapor lock]]. * Untuk beban parsial berapapun, efisiensi bahan bakar (massa yang dibakar per energi yang dihasilkan) hampir konstan untuk mesin diesel, sedangkan pada mesin bensin akan proporsional.<ref>{{cite web \|url=http://www.centralmainediesel.com/order/H11000E5.asp?page=H11000E5 \|title=Triple-Fuel Honda Powered 12 kW Generator \|publisher=Centralmainediesel.com \|date= \|accessdate=May 11, 2009 \|archiveurl = ~~http~~https://www.webcitation.org/5uL1Ibdf7?url=http://www.centralmainediesel.com/order/H11000E5.asp?page=H11000E5 \|archivedate = ~~November~~ 2010-11-18, ~~2010~~\|deadurl=no }}</ref><ref>{{cite web \|url=http://www.dieselserviceandsupply.com/Diesel_Fuel_Consumption.aspx \|title=Approximate Diesel Generator Fuel Consumption Chart \|publisher=Dieselserviceandsupply.com \|date= \|accessdate=May 11, 2009 \|archiveurl = ~~http~~https://www.webcitation.org/5uL1IxL6E?url=http://www.dieselserviceandsupply.com/Diesel_Fuel_Consumption.aspx \|archivedate = ~~November~~ 2010-11-18, ~~2010~~\|deadurl=no }}</ref><ref>{{cite web\|url=http://www.smokstak.com/forum/showthread.php?t=44995 \|title=15.0 jc fuel consumption - Onan Generators \|publisher=Smokstak.com \|date= \|accessdate=May 11, 2009}}</ref><ref>Ransome-Wallis, Patrick (2001). Illustrated Encyclopedia of World Railway Locomotives. Courier Dover Publications. p. 32 fg. 5</ref> * Mesin diesel menghasilkan panas yang terbuang lebih sedikit.<ref name=bmmWW/><!--more kwh/lbs fuel, less waste heat; ref = elementary algebra: t= e+w, w= t-e/wdl1961--> * Mesin diesel dapat menerima tekanan dari supercharger atau turbocharger tanpa batasan (tergantung dari kekuatan komponen mesinnya saja). Tidak seperti mesin bensin yang dapat menimbulkan detonasi/ketukan pada tekanan tinggi. * Kandungan karbon monoksida pada gas buangnya minimal, oleh karena itu mesin diesel digunakan pada tambang bawah tanah.<ref>{{cite web \|url=http://www3.abe.iastate.edu/human_house/aen206.asp \|title=Diesel (compression ignition) engines run with an excess of air and often produce less than 1,200 ppm CO \|publisher=.abe.iastate.edu \|date= \|accessdate=October 3, 2010 \|archiveurl = ~~http~~https://www.webcitation.org/5uL1JbKbU?url=http://www3.abe.iastate.edu/human_house/aen206.asp \|archivedate = ~~November~~ 2010-11-18, ~~2010~~\|deadurl=noyes }}</ref> * [[Biodiesel]] mudah disintesis, bahan bakar berbasis non-minyak bumi (melalui proses [[transesterifikasi]]) dan dapat langsung digunakan di banyak mesin diesel, sedangkan mesin bensin membutuhkan banyak ubahan untuk dapat menggunakan [[bahan bakar sintetis]] untuk dapat digunakan (misalnya [[etanol]] ditambahkan ke [[gasohol]]). Baris 69 ⟶ 67: == Tipe mesin diesel == [[Berkas:MAN TGX V8 engine.JPG\|thumb\|MAN TGX V8, mesin diesel untuk truk, ditampilkan di [[Museum Jerman]]]] Ada dua kelas mesin diesel: dua-tak dan empat-tak. Baris 78 ⟶ 77: === Injeksi tidak langsung === Jenis ini memiliki kamar terpisah ~~dimana~~di mana bahan bakar diesel akan masuk terlebih dahulu ke ruangan ini sebelum masuk ke ruang utama silinder. Pada ruangan kecil tersebut juga terdapat ujung ''glow plug'' yang berfungsi sebagai pemanas mesin. Di Indonesia, mesin diesel jenis ini terkadang juga disebut dengan istilah ''mesin jangkrik'' dikarenakan rata-rata mesin ini mengeluarkan suara jangkrik ketika beroperasi. === Injeksi langsung === Jenis ini tidak memiliki kamar terpisah, ~~dimana~~di mana bahan bakar diesel langsung dibakar di dalam silinder. === Injeksi rel bersama === Baris 90 ⟶ 89: == Keunggulan dan kelemahan dibanding dengan mesin busi-nyala == === Efisiensi bahan bakar === Mesin S80ME-C7 milik [[MAN B&W Diesel\|MAN]] yang bermesin diesel mengonsumsi {{convert\|155\|g}} bahan bakar per [[kWh]] dan menghasilkan efisiensi sebesar 54.4%, sehingga menjadikannya konversi bahan bakar tertinggi menjadi tenaga untuk [[mesin pembakaran dalam]] maupun [[mesin pembakaran luar\|luar]] manapun<ref name=bmmWW/> (~~The~~Efisiensi ~~efficiency of a combined cycle~~sistem [[turbin gas ~~turbine~~]] ~~system~~siklus gabungan ~~can~~dapat ~~exceed~~melebihi 60%.<ref>{{cite web \|title= MHI Achieves 1,600 °C Turbine Inlet Temperature in Test Operation of World's Highest Thermal Efficiency "J-Series" Gas Turbine \|publisher= [[Mitsubishi Heavy Industries]] \|date= May 26, 2011 \|url= http://www.mhi.co.jp/en/news/story/1105261435.html}}</ref>) Hal ini berarti mesin diesel lebih efisien daripada mesin bensin untuk keluaran tenaga yang sama, sehingga konsumsi bahan bakar lebih irit. Contoh lainnya adalah [[Škoda Octavia]], di mana mesin bensinnya mengonsumsi bahan bakar {{convert\|6.2\|L/100km\|abbr=on}} untuk tenaga {{convert\|102\|bhp\|abbr=on\|adj=on\|lk=in}} sedangkan mesin dieselnya hanya mengonsumsi {{convert\|4.4\|L/100km\|abbr=on}} untuk keluaran tenaga {{convert\|105\|bhp\|adj=on\|abbr=on}}. Keefisienan mesin diesel disebabkan karena bahan bakar diesel lebih padat dan kandungan energinya lebih banyak 15% berdasarkan volume. Meskipun [[panas pembakaran\|nilai kalornya]] sedikit lebih rendah daripada bensin (diesel 45,3 MJ/kg ([[joule\|megajoule]] per kilogram, bensin 45.8 MJ/kg), namun karena densitasnya lebih tinggi, maka massanya lebih besar. Baris 97 ⟶ 96: Mesin diesel pada bus, truk, dan mobil-mobil baru bermesin diesel dapat mencapai efisiensi maksimum sekitar 45%,<ref>{{cite web \| url = http://www.epa.gov/otaq/models/ngm/may04/crc0304c.pdf \| title = Medium and Heavy Duty Diesel Vehicle Modeling Using a Fuel Consumption Methodology \| format= PDF \| year = 2004 \| publisher = US EPA}}</ref> dan sedang ditingkatkan sehingga mencapai 55%.<ref>{{cite web \| url = http://www.epa.gov/midwestcleandiesel/publications/presentations/il-finance-09-06/eberhardt.pdf \| archiveurl = https://web.archive.org/web/20090327101406/http://www.epa.gov/midwestcleandiesel/publications/presentations/il-finance-09-06/eberhardt.pdf \| archivedate = 2009-03-27 \| title = Motivations for Promoting Clean Diesels \| format = PDF \| year = 2006 \| publisher = US Department of Energy \| access-date = 2014-01-07 \| dead-url = unfit }}</ref> Meskipun begitu, rata-rata efisiensinya tidak selalu sama, tergantung pada kondisi dan penggunaan.<ref>{{Cite journal \| url = http://www.epa.gov/midwestcleandiesel/publications/presentations/il-finance-09-06/eberhardt.pdf \| archiveurl = http://www.neotrucks.com/pdf/eberhardt.pdf \| archivedate = March 27, 2009\| title = Motivations for Promoting Clean Diesels \| format= PDF \| year = 2006 \| publisher = US Department of Energy}}</ref> Meskipun begitu, rata-rata efisiensinya tidak selalu sama, tergantung pada kondisi dan penggunaan.<ref>{{Cite journal \| url = http://findarticles.com/p/articles/mi_m0FZX/is_4_66/ai_62371160/print?tag=artBody;col1 \| title = The Challenge Of CVTs In Current Heavy-Duty Powertrains \| month = April \| year = 2000 \| journal = Diesel Progress North American Edition \| author = Michael Soimar}}</ref> Baris 112 ⟶ 110: * [http://www.northtexaspowerstrokes.com North Texas Power Stroke Association - Ford/International Power Stroke Diesel Enthusiasts] * [http://www.rolls-royce.com/marine/product/diesel/default.jsp Rolls-Royce corporate website - diesel engines] * [http://www.tdiclub.com TDIClub.com - TDI Enthusiasts] {{Webarchive\|url=https://web.archive.org/web/20210426193757/https://www.tdiclub.com/ \|date=2021-04-26 }} * [http://www.turbodieselregister.com Turbodiesel Register - Dodge/Cummins Turbodiesel Enthusiasts] * [http://www.volvo.com/volvopenta/global/en-gb Volvo Penta - manufacturer of marine and industrial diesel engines]