Post on 21-Aug-2018
1
BAB I SEJARAH ENGINE DIESEL
Dua orang berkebangsaan Jerman mempatenkan engine pembakaran
dalam pertama di tahun 1875. N.A. Otto dan E. Langen. Engine pertama
tersebut adalah engine 4 langkah dengan bahan bakar gas.
Kemudian, gas digantikan dengan gasoline ( bensin ) dan engine mulai
dipakai secara luas. Engine Otto atau disebut engine pembakaran dalam
digunakan terutama pada mobil dan truk kecil.
Engine Diesel diberi nama berdasarkan nama peciptanya yaitu Rudolf
Diesel, yang mempatenkannya pada tahun 1892. ide dari pembuatan
engine baru tersebut adalah karena diperlukan engine yang menggunakan
bahan bakar yang lebih murah dibandingkan gasoline.
Ide awalnya adalah bagaimana menciptakan engine yang beroperasi
dengan bahan bakar padat seperti abu batubara , namun kemudian Diesel
mengarahkan penelitiannya pada bahan bakar cair. Engine diesel yang asli
berukuran sangat besar sehingga tidak dapat dipasang di kendaraan.
2
Pada tahun 1920 , dua pabrik pembuat truk Jerman memasang sejumlah
engine bersilinder dua pada truk mereka. Engine tersebut memiliki output
sebesar 30 hp.
Pada pertengahan era 30-an, Volvo menggunakan engine yang serupa
dengan engine Diesel. Yaitu engine Hesselmann, yang beroperasi dengan
bahan bakar diesel (solar), namun membutuhkan sistem pengapian listrik.
Tujuan Rudolf Diesel
Menaikkan rendemen motor (rendemen motor bensin = 30%, rendemen
motor diesel = 40 – 51%)
Mengganti sistem pengapian dengan sistem penyalaan sendiri, karena
sistem pengapian motor bensin pada waktu itu kurang baik
Mengembangkan sebuah mobil yang dapat dioperasikan dengan bahan
bakar lebih murah daripada bensin
Kesulitan Rudolf Diesel
Belum ada pompa injeksi yang dapat menyemprotkan bahan bakar dengan
tekanan tinggi, karena untuk menyemprotkan bahan bakar pada silinder
yang bertekanan tinggi diperlukan konstruksi pompa yang khusus.
Di akhir tahun 1922, Robert Bosch mulai mengadakan penelitian,
percobaan, dan pengembangan sistem penyemprotan bahan bakar pada
motor diesel. Akhirnya usaha itu berhasil dengan diproduksinya seri
pertama pompa injeksi pada tahun 1927.
3
BAB II TIPE-TIPE ENGINE
In-line engine
Tipe engine yang paling umum digunakan adalah
engine in-line, dimana masing-masing silinder
ditempatkan segaris.
Tipe ini disebut juga straight engine dan biasanya
memiliki 4 hingga 6 silnder.
V-type engine
Jika silinder-silinder ditempatkan dalam dua baris
yang membentuk sudut satu sama lain , engine
tersebut bertipe V-type engine.
Desain ini banyak digunakan pada engine-engine
besar, dengan enam hingga enambelas silinder.
Horizontally-opposed engine
Pada horizontally opposed engine, silinder-silinder
disusun dalam dua baris dan ditempatkan secara
horizontal berlawanan. Tipe ini hanya
membutuhkan ruang yang relatif lebih rendah.
Tipe ini digunakan pada bus dan dipasang di bagian belakang kendaraan.
Rotary engine
Tipe ini bukan berupa piston bolak-balik (
reciprocating ), namun memiliki rotor berbentuk
4
segitiga yang berputar di dalam silinder yang berbentuk oval.
Keuntungan dari tipe ini adalah bobotnya yang relatif lebih ringan dan
hanya membutuhkan sedikit komponen bergerak dibandingkan engine
model lain.
Akan tetapi tipe ini banyak mendapatkan masalah terutama dalam hal
keausan dan kemampuan menjaga kerapatan absolut antara piston
dengan dinding silinder. Akibatnya, engine ini hanya digunakan pada
beberapa model kendaraan saja.
5
BAB III
PENGGOLONGAN MOTOR DIESEL
A. Cara penyemprotan dan pembentukan campuran
1. Injeksi langsung (contoh: bentuk bak)
Bagian – bagian:
1. Injektor ( jenis lubang banyak)
2. Ruang bakar
Bentuk ruang bakar:
Ruang bakar ada di dalam silinder
biasanya di dalam torak
Macam – macamnya:
Bentuk bak
Bentuk setengah bola
Bentuk hati
Bentuk bola
Cara kerja:
Bahan bakar disemprotkan langsung ke dalam silinder. Nosel injeksi
biasanya mempunyai beberapa lubang
Penggunaan:
Kebanyakan motor – motor besar
Keuntungan:
- Efisiensi dan daya tinggi
- Dapat dihidupkan tanpa pemanas mula
Kerugian:
- Suara keras
- Pompa injeksi dan injektor lebih mahal, karena tekanan
penyemprotan tinggi
6
2. Injeksi tak langsung (contoh: kamar pusar)
Bagian – bagian
1. Injektor
2. Busi pijar
3. Ruang bakar
4. Saluran penghubung
Bentuk ruang bakar:
Ruang bakar berada diluar silinder
Macam – macamnya:
Kamar pusar
Kamar muka
Cara kerja
Udara dikompresikan ke dalam ruang bakar. Karena saluran penghubung
menuju ke ruang bakar berkonstruksi miring / tangensial, maka udara
menerima olakan yang mempermudah pembentukan campuran pada saat
bahan bakar disemprotkan. Oleh karena itu tekanan injektor bisa lebih
rendah dan nosel cukup dengan satu lubang.
Penggunaan:
Pada motor – motor kecil dan sedang
Keuntungan:
Suara lebih halus daripada motor dengan injeksi langsung
Perlengkapan injeksi lebih murah, karena tekanan penyemprotan lebih
rendah
Kerugian:
Efisiensi dan daya kurang daripada injeksi langsung
Memerlukan sistem pemanas mula
7
B. Proses kerja
Motor diesel 4 tak Kebanyakan motor diesel adalah motor 4 tak
Prinsip 2 tak hanya digunakan pada motor besar, misalnya pada kereta api,
kapal laut, Genset, dst.
Motor diesel 2 tak Perbedaan dengan motor bensin 2 tak adalah:
- Pembilasan memanjang yang memerlukan katup buang
- Pengisapan dan pembilasan dijalankan dengan kompresor yang
langsung menekan udara ke dalam silinder.
Keterangan:
1. Injektor / nozel
2. Katup buang
3. Kompresor
4. Piston
5. Poros engkol
Keuntungan:
Daya motor besar, motor dilengkapi sistem pelumasan tekan seperti pada
motor 4 tak
Kerugian:
Kompresor mahal, berisik dan sensitif terhadap udara kotor
8
C. Sistem Pengisian / Pengisapan
Isapan biasa (Naturaly aspirated)
Pengisapan dengan turbocarjer
Bagian – bagian utama:
1. Rumah Kompresor
2. Roda Kompresor
3. Poros penghubung
4. Rumah turbin
5. Roda turbin
a. Udara dari saringan
b. Udara ditekan ke silinder
c. Gas buang menggerakkan
turbin
d. Ke knalpot
Keuntungan:
Daya motor lebih besar untuk
berat / ukuran motor yang sama
9
D. Proses kerja motor diesel dibandingkan dengan motor Otto 4 tak
1. Langkah isap
Motor Diesel
- Yang dihisap hanya udara,
silinder akan terisi penuh
Motor Otto
- Yang dihisap adalah campuran
bahan bakar dan udara, silinder
akan terisi sesuai dengan posisi
katup gas
10
2. Langkah kompresi
Motor diesel
Perbandingan kompresi ( ) = 15-23
Udara dikompresi sampai 1,5 – 4
Mpa (15 – 40 bar)
Temperatur menjadi 700-900oC
Penyemprotan bahan bakar dimulai
30O – 10O Sebelum TMA
Motor Otto
Perbandingan kompresi ( ) =
7-12
Campuran udara dan bahan
bakar dikompresi sampai
0,8 – 1,3 Mpa (8 – 13 bar)
Temperatur menjadi 300 –
600oC
Saat pengapian 30O – 5O
sebelum TMA
11
3. Langkah Usaha
Motor Diesel
Bahan bakar terbakar dengan
sendirinya akibat temperatur
udara yang panas.
Tekanan pembakaran 4 – 12
Mpa (40 – 120 bar)
Motor Otto
Bahan bakar terbakar akibat
Loncatan bunga api pada busi
Tekanan pembakaran 3-6 Mpa
(30 – 60 bar)
4. Langkah buang
Motor diesel T
Temperatur gas buang 500 –600oC
Motor Otto T
Temperatur gas buang 700 –1000oC
12
E. Diagram indikator tekanan motor Otto 4 tak
A
A = Saat pengapian
B
B = Tekanan maksimum
C
C = Akhir pembakaran
D
D = Katup buang membuka
Diagram indikator tekanan motor Diesel 4 tak
A= Mulai penyemprotan
B= Mulai penyalaan
C= Tekanan maksimum
D= Akhir penyemprotan
E= Akhir pembakaran
F= Katup buang membuka
13
F. Kesimpulan:
1. Perbedaan pembentukan campuran
Motor Diesel
Pembentukan campuran bahan bakar
dan udara berada di dalam ruang
baker
Motor Otto
Pembentukan campuran bahan bakar
dan udara beradadi luar silinder
(karburator, manifold isap)
2. Perbedaan cara penyalaan
Motor Diesel
Terjadi dengan sendirinya akibat
temperatur akhir kompresi yang tinggi
dan titik penyalaan bahan bakar yang
relatif rendah
Motor Otto
Terjadi akibat dari loncatan bunga
api pada busi
14
3. Perbedaan proses pembakaran
A = Mulai penyemprotan
B = Mulai penyalaan
B’= Saat pengapian
C = Tekanan Maksimum
C’= Tekanan maksimum
D = Akhir penyemprotan
E = Akhir pembakaran
E’= Akhir pembakaran
F = Katup buang membuka
F’= Katup buang membuka
Motor Diesel
- Tekanan pembakaran maksimum
jauh lebih tinggi daripada motor
Otto
- Proses pembakaran dapat
dikendalikan oleh sistem injeksi
(misalnya: lama penyemprotan
menentukan lama pembakaran)
Motor Otto
- Tekanan pembakaran maksimum
lebih rendah daripada motor Diesel
- Proses pembakaran tidak dapat
dikendalikan
15
4. Perbedaan perbandingan campuran
Putaran idle Beban menengah Beban penuh
Otto Kaya
1:10
Sedikit kurus
1:17
Sedikit kaya
1:12
Diesel Kurus sekali
1:300
Kurus
1:30
Sedikit kurus
1:17
1. Perbedaan momen putar, putaran, daya & efisiensi (motor isapan
biasa)
Momen putar/ dm3
volume silinder
Putaran
maksimum
Daya/ dm3
volume silinder
Efisiensi
Otto 70-90 Nm/dm3 5000-6000
Rpm
25 – 40 kw/dm3 20-30%
Diesel 80-90 Nm/dm3 2000-5000
Rpm
20 – 30km/dm3 30-50%
Pemakaian bahan bakar motor diesel lebih hemat daripada motor Otto
karena:
Perbandingan kompresi yang tinggi
Perbandingan campuran selalu kurus
Daya motor diesel lebih rendah daripada motor Otto, karena:
Putarannya lebih rendah
16
BAB IV MODEL RUANG BAKAR
A. Injeksi langsung
Cara kerja:
Pada akhir langkah kompresi, torak mendekati kepala silinder, udara akan
tertekan kedalam ruang bakar dan menerima pusaran yang cepat.
Kemudian bahan bakar disemprotkan melalui lubang – lubang nosel injeksi
dan akan dibagikan dalam ruang bakar. Akibat temperatur tinggi dan
pusaran bahan bakar cepat menguap dan menyala dengan sendirinya.
Catatan
Kebanyakan motor besar menggunakan sistem ini
Memerlukan injektor jenis lubang banyak dengan tekanan pembukaan
yang tinggi
Tidak memerlukan sistem pemanas mula, pada saat motor dingin
temperatur akhir langkah kompresi masih cukup tinggi untuk penyalaan
diri
Perbandingan kompresi tinggi
18
Cara memperoleh pusaran
Contoh: ruang bakar bentuk hati
Selama langkah isap
Saluran isap dikonstruksi
sedemikian rupa, supaya terjadi
pusaran radial
Selama langkah kompresi
Sewaktu torak mendekati TMA
udara ditekan kedalam ruang
bakar, sehingga terjadi putaran
arah aksial
Hasil pada saat penyemprotan
Udara yang berputar (pusaran
radial dalam ruang bakar, dalam
waktu yang bersamaan terjadi
pusaran aksial)
19
B. Injeksi tak langsung
1. Kamar muka
Cara kerja
Pada langkah kompresi, sebagian besar udara ditekan kedalam kamar
muka, kemudian bahan bakar disemprotkan terhadap bola penyala. Bagian
tersebut terikat dengan jembatan yang relatif tipis, maka menjadi sangat
panas selama motor hidup. Oleh karena itu, dengan cepat akibat
pembakaran, sebagian bahan bakar ditiup keluar dari kamar muka dan ikut
terbakar dengan udara yang masih didalam silinder.
Catatan
Saat ini sistem tersebut hanya digunakan Mercedes – Benz
Memerlukan injektor jenis Nozel pasak dengan bentuk penyemprotan
khusus, tekanan pembukaan Nozel 110 – 150 bar / 11 – 15 Mpa
Memerlukan sistem pemanas mula untuk menghidupkan motor, bila
suhunya lebih rendah dari ± 50oC
20
2. Kamar Pusar
Cara kerja
Pada langkah kompresi, sebagian besar udara ditekan kedalam kamar
pusar. Udara menerima pusaran yang sangat cepat, karena saluran
penghubung yang menuju secara kedalam kamar pusar dikonstruksi miring
/ tangensial.
Akibatnya bahan bakar yang disemprotkan cepat menguap dan menyalakan
diri. Dari hasil pembakaran sebagian bahan bakar ditiup keluar dari kamar
pusar dan ikut terbakar dengan sisa udara yang masih didalam silinder.
Catatan
Kebanyakan motor kecil – sedang menggunakan sistem ini
Menggunakan injektor nozel pasak dengan tekanan pembukaan nozel
110 – 150 bar / 11 – 15 Mpa
Jika kondisi motor baik, sistem pemanas mula hanya perlu pada
temperatur dibawah 25oC
21
BAB VI BAGIAN-BAGIAN KHUSUS MOTOR DIESEL
Persyaratan dan tuntutan
Persyaratan Tuntutan
1. Perbandingan kompresi tinggi
2. Campuran harus dibentuk dengan
cepat
3. Tekanan pembakaran tinggi
4. Pembebanan panas tinggi
Ruang bakar harus kecil
Ruang bakar dikonstruksi supaya
terjadi pusaran
Mekanisme engkol harus kuat
Pendingin harus merata
Kepala silinder
Motor –motor dengan injeksi tak langsung dilengkapi dengan kamar muka
atau kamar pusar, yang terbuat dari baja atau keramik.
Kamar pusar
Kamar ini selalu dipres waktu
pemasangan supaya tidak bergeser
posisinya,
dijamin dengan alur dan pasak / peluru.
Kamar muka
Kamar ini ditahan dengan menggunakan
cincin sekrup. Posisinya juga dijamin
dengan alur / pasak
1. Kamar muka
2. Dudukan injektor
3. Dudukan busi pijar
4. Cincin sekrup
5. Cincin perapat
22
Hal – hal yang perlu diperhatikan pada reparasi kepala silinder
Tebal paking kepala silinder
Penggantian paking kepala silinder selalu dengan ketebalan asli, juga untuk
permukaan kepala silinder baru digerinda (karena kepala silinder motor
diesel rata, oleh karena itu penggerindanya tak mempengaruhi pada volume
ruang bakar)
Jarak antara katup, mulut kamar muka dan bagian atas torak
Pada kepala silinder yang digerinda, jarak tersebut berkurang. Untuk
menghindari tumbukan antara torak dan katup (atua kamar muka), maka
jarak asli harus disesuaikan
Jarak standar disesuaikan dengan
penggerindaan dudukan katup
Jarak standar disesuaikan dengan
menambah ketebalan paking perapat
23
Kepala silinder sendiri – sendiri
Gesekan pada paking kepala
silinder, perbedaan pemuaian
panas antara blok motor dan
kepala silinder menjadi kecil
Jika salah satu retak, penggantian
mudah dan relatif murah
Konstruksi lebih ringan dan murah
Blok motor & mekanisme engkol
Batang torak dibagi miring
Karena tekanan pembakaran
pada motor diesel tinggi, diameter
bantalan harus besar
Supaya dapat dipasang /
dibongkar melalui diameter
sislinder, maka pangkal batang
torak dibuat miring
24
Tabung silinder basah
Supaya pendinginan merata dan overhoul dapat dilaksanakan dengan
mudah, pada motor diesel sering digunakan tabung silinder basah
Jarak A, B penting sebab supaya paking kepala silinder rapat
Lubang pelepas yang menuju ke udara luar berfungsi untuk menghindari
air pendingin masuk ke ruang engkol pada waktu cincin perapat / oring
bocor
25
Konstruksi torak (contoh: Injeksi langsung)
Fungsi cincin baja / keramik:
a). Mengatasi pemuaian panas
b). Mengatasi keausan alur cincin torak paling atas
Pendingin torak
Digunakan pada motor diesel yang memakai turbo (kadang juga dipakai
pada motor diesel tanpa turbo)
Pendinginan dengan semprotan oli menahan torak menjadi lunak, cincin
atau pena torak macet
26
BAB VII
SISTEM BAHAN BAKAR MOTOR DIESEL
Pada dasarnya antara motor otto dan motor diesel dalam komponen
enginenya tidak jauh berbeda. Perbedaan terletak pada beberapa sistem
saja diantaranya sistem pengapian dan sistem bahan bakar.
Perlengkapan Sistem Bahan Bakar Diesel
Nama bagian:
1. Tangki bahan bakar A Bahan bakar kotor
2. Saringan kasa pada pompa mengalir B Bahan bakar bersih
3. Advans saat penyemprotan C Bahanbakar bertekanan
tinggi
4. Saringan halus D Saluran pengembali
5. Pompa injeksi
6. Governor
27
7. Nosel
8. Busi Pemanas
Komponen – komponen sistem bahan bakar diesel
Tangki bahan bakar
Fungsi: sebagai tempat penampung
bahan bakar
Pompa Pengalir
Fungsi: mengalirkan solar dari tangki
ke pompa injeksi
Advans saat penyemprotan
Fungsi: Memajukan saat
penyemprotan ketika putaran motor
naik
28
Saringan
Fungsi:
Membersihkan solar dari kotoran
Memisahkan air yang terbawa
dalam aliran solar
Pompa Injeksi
Fungsi: Memberikan tekanan pada
solar yang akan diinjeksikan /
disemprotkan oleh nozel
Jenis – jenis:
Pompa Inline / sebaris
Keterangan: Setiap silinder motor
dilayani oleh satu elemen pompa
29
Pompa Distributor / Rotary
Keterangan:
Satu elemen pompa melayani semua
silinder motor
Pompa injeksi tanpa poros nok
Keterangan:
Gerakan pompa diperoleh langsung
dari poros nok motor biasanya
digunakan pada motor diesel tunggal
(kecil) dan motor diesel besar (kapal
laut, PLTD)
30
Governor
Fungsi:
Mengatur putaran motor dengan cara
mengatur volume bahan bakar yang
disemprotkan
Jenis – jenis:
Governor Sentrifugal / Mekanis
Keterangan:
Informasi putaran diperoleh secara
langsung dari sentrifugal yang
dipasang
Governor Pneumatis / vakum
Keterangan:
Informasi putaran diperoleh secara
tidak langsung dari trotel dan vakum
31
Nozel
Fungsi:
Mengabutkan solar ke dalam ruang
bakar
Keterangan:
Bentuk semprotan tergantung dari
bentuk ruang bakar
Busi pijar Busi pijar
Bentuk kawat bentuk batang
Busi pemanas / Busi Pijar
Fungsi:
Memanaskan udara didalam ruang
bakar waktu start dingin
Keterangan:
Pada waktu start dingin temperatur
akhir kompresi masih kurang untuk
pembakaran sendiri
32
Pompa pengalir dan saringan solar
a. Pompa pengalir sistem torak
Nama – nama bagian:
1. Pompa tangan
2. Katup hisap
3. Katup tekan
4. Penumbuk rol
5. Rumah pompa
6. Torak / piston
7. Pegas
8. Saringan kasa
9. Tabung gelas
10. Nipel Isap
11. Nipel Tekan
33
b. Pompa pengalir kerja tunggal
a). Langkah antara
Cara kerja:
Penumbuk rol ditekan kebawah oleh
eksentrik, volume dibawah torak
menjadi kecil, katup tekan membuka
Solar mengalir keruang diatas torak
karena, volume diatas torak menjadi
lebih besar
Pada langkah ini tidak terjadi
pengisapan dan penekanan solar
b). Langkah isap dan tekan
Cara kerja:
Eksentrik tidak menekan penumbuk
rol, torak ditekan keatas oleh pegas,
Volume dibawah torak menjadi besar
katup hisap membuka
Solar dihisap dari tangki lewat
saringan kasa, volume diatas torak
menjadi lebih kecil, katup tekan
menutup, solar ditekan kesaringan
halus
34
c. Pompa pengalir kerja ganda
a). Langkah melawan pegas
KT = katup tekan
KI = katup hisap
Cara kerja:
Penumbuk rol ditekan oleh eksentrik
volume dibawah orak menjadi lebih
kecil, solar mengalir keluar melalui
KT1 volume diatas torak menjadi
lebih besar
Solar mengalir melalui KI2 kedalam
ruang atas torak
b). Langkah pengembali
Cara kerja:
Torak bergerak keatas karena
tekanan pegas, volume diatas torak
menjadi lebih kecil, solar mengalir
keluar melalui KT2 volume dibawah
torak menjadi lebih besar, solar
mengalir dari tangki melalui KI1
keruang dibawah torak
Pompa ini digunakan untuk motor
diesel besar
35
d). Pompa pengalir sistem membran
1. Tuas
2. Pegas
3. Katup masuk / hisap
4. Katup buang / tekan
5. Membran
Langkah hisap
Cara kerja:
Tuas ditekan oleh eksentrik,
membran turun ke bawah, volume
diatas membran menjadi besar,
katup hisap membuka, solar masuk
keruang diatas membran
Langkah tekan
Cara kerja:
Membran bergerak keatas karena
tekanan pegas, volume diatas
membran menjadi kecil, katup tekan
akan membuka, solar ditekan keluar
melalui katup tekan
36
Saringan solar
a). Saringan kasa dalam tangki
Saringan kasa langsung dipasang
pada pipa isap
Saringan ini perlu dibersihkan setiap
tahun bersama-sama mengeluarkan
kotoran dan air yang terdapat
didalam tangki solar
b. Saringan kasa dalam pompa pengalir
Saringan ini menyaring kotoran dan
air yang mempengaruhi fungsi dari
pompa injeksi dan pompa pengalir
Saringan ini dibersihkan pada setiap
servis mobil
37
c). Saringan halus
Saringan ini adalah saringan yang dipasang antara pompa pengalir dan
pompa injeksi, pada pompa injeksi model distributor digunakan saringan
yang mempunyai pori – pori sebesar 0,004 – 0,005 mm. Untuk pompa
jenis lain sebesar 0,008 – 0.010 mm. Saringan halus ini harus diganti
apabila kendaraan sudah berjalan 30.000 km, atau sekitar 300 – 00 jam
kerja. Interval penggantian tergantung besar filter, kwalitas solar dan
jumlah solar yang disaring.
1. Rumah saringan
2. Saringan halus
3. Tutup saringan
4. Katup pengalir
5. Nipel keluar
6. Nipel masuk
7. Sekrup pembuang udara
38
Macam – macam saringan halus
a). Saringan kertas model bintang
Solar kotor masuk dari bagian luar,
karena bentuk sudut saringan model
V (model bintang) sehingga bagian
luar lebih besar dan mampu
menampung banyak kotoran.
Untuk stabilitas diberi pembungkus
berlubang-lubang yang ada diluar
dan didalam yang terbuat dari besi
plat.
b). Saringan kertas model gulung
Solar yang kotor masuk dari atas,
kertas digulung dan dilem pada
akhirnya
39
c. Saringan kain
Saringan ini diisi dengan benang-
benang yang dipres
Kalau ada dua saringan halus,
saringan kain berfungsi sebagai
saringan kasar
Pemisah air
Air mempunyai berat jenis yang lebih
besar dari solar
Setelah solar disaring, solar bersih
naik lagi. Air yang lebih berat turun
ke lantai saringan. Bagian bawah dari
rumah saringan terbuat dari bahan
gelas
Untuk membuang air, bagian bawah
dilengkapi dengan sekrup pembuang
air
40
Sistem dengan dua saringan
a). Sistem seri
Sistem ini digunakan pada motor
diesel ukuran besar
Bahan kedua saringan ini biasanya
berbeda yang satu dari kain sebagai
saringan pertama dan yang lain dari
bahan kertas sebagai saringan kedua
b). Sistem paralel
Pada sistem paralel kedua saringan
terbuat dari bahan yang sama
Keuntungan:
Interval penggantian saringan lebih
panjang karena menggunakan dua
saringan
41
Sistem aliran solar
Keterangan gambar:
1. Tangki solar 3. Pompa tangan 5. Pompa injeksi
2. Saringan pada pompa 4. Saringan halus 6. Pipa tekanan tinggi
pengalir 7. Nozel
A. Sistem aliran tanpa pompa pengalir
Keterangan:
Tangki solar terletak diatas pompa
injeksi. Solar masuk ke ruang pompa
injeksi karena pengaruh gravitasi.
Tekanan solar tergantung tinggi
tangki dan besar saluran solar.
Sistem ini digunakan pada motor
diesel ukuran kecil dengan tangki
diatas.
Keuntungan:
Konstruksi sederhana
Biaya perawatan lebih murah
Bahan bakar
tekanan tinggi /
bahan bakar
bersih
Bahan bakar
kotor
Bahan bakar
kembali 1
4
2
5
6
3
7
42
B. Sistem aliran solar dengan pompa pengalir
Pompa injeksi dengan satu lubang saluran
1. Spuyer
2. Katup pengalir
Keterangan:
Kelebihan solar yang mengandung
udara keluar melalui katup pengalir
pada saringan menuju ke tangki
Sistem ini pompa injeksi tidak
didinginkan.
Temperatur pompa injeksi tidak boleh
lebih dari 80oC
Karena dapat berakibat:
Pembentukan gas
Penyemprotan tidak teratur
Pompa injeksi dengan sistem bilas
Keterangan:
Katup pengalir dipasang pada pompa
injeksi dengan tujuan:
Menghindari pembentukan gas atau
gelembung udara
Sebagai pendingin pompa injeksi
Sirkulasi solar dapat lebih lancar
Tekanan solar dapat stabil
43
Dengan spuyer pada saringan solar
Keterangn:
Pada tutup saringan dipasang
sebuah spuyer dengan tujuan:
Menghindari tekanan uap yang
ditimbulkan dari pompa pengalir
Membuang udara secara otomatis
Mengalirkan gas atau semprotan
uap ke tangki
Untuk menghindari adanya
pembentukan gas yang terjadi di
dalam pompa injeksi, maka dipasang
katup pengalir.
Pompa selalu mendapat pendinginan
karena adanya sirkulasi solar
Sistem aliran dengan satu saringan
Keterangan:
Sistem ini digunakan pada motor
diesel ukuran kecil dan sedang
karena volume bahan bakar yang
disalurkan tidak terlalu banyak.
Saringan yang digunakan biasanya
model filter box. Saringan terbuat dari
kertas yang digulung atau dibentuk
model bintang
44
Sistem aliran dengan dua saringan
Keterangan:
Sistem ini digunakan pada motor
diesel ukuran besar.
Saringan ini dipasang dengan
hubungan seri atau paralel.
Pada hubungan paralel, kedua
saringan adalah jenis halus.
Pada hubungan seri, satu saringan
jenis kasar dan satu lagi saringan
jenis halus.
Peredam getaran solar
Keterangan:
Peredam getaran solar dipasang
pada pompa injeksi jenis P dan pada
pompa distributor CAV.
Alat ini berfungsi untuk:
Menahan getaran solar yang
terjadi didalam ruang pompa
injeksi
Menghindari terjadinya
gelembung solar yang dapat
menimbulkan gelembung udara.
45
Katup pengalir
Keterangan gambar:
1. rumah
2. Katup
3. Pegas katup
4. Penahan pegas katup
Fungsi dari katup pengalir
Membatasi tekanan pengisian solar ke dalam ruang pompa injeksi
Mengatur pengeluaran udara pada sistem aliran solar katup pengalir
bekerja atas dasar tekanan pegas yang melawan tekanan pengisian
solar. Tekanan solar di dalam ruang pompa injeksi 1 - 1,5 bar.
46
Nozel untuk injeksi tidak langsung
Pada motor injeksi tidak langsung digunakan 2 macam nozel.
Nozel dan katup penyalur
Nozel dan kelengkapannya
Keterangan:
1. Mur pengunci
2. Saluran balik
3. Washer
4. Rumah nozel
5. Plat penyetel
6. Pegas
7. Pasak penekan
8. Plat antar
9. Nozel
10. Rumah penahan nozel
47
Nozel untuk injeksi tidak langsung
Pada motor injeksi tidak langsung digunakan 2 macam nozel
a). Nozel jenis pintel
1. Batang penekan
2. Badan nozel
3. Jarum nozel
4. Lubang penyemprot
5. Pasak penyemprot
6. Saluran masuk
7. Konis penekan
8. Langkah pasak
Bentuk penyemprotan
Bentuk penyemprotan harus sesuai
dengan bentuk kamar / ruang bakar.
Tekanan pembukaan jarum nozel
100 – 150 bar.
48
Nozel jenis throttel
Bentuk penyemprotan
Pada nozel jenis throttel, jarum nozel mempunyai bentuk khusus. Dengan
bentuk itu terjadi penyemprotan awal (gambar b). Kalau jarum nozel
membuka penuh, terjadi penyemprotan utama (gambar c).
Dengan bentuk khusus ini kenaikan tekanan pembakaran dapat dibuat lebih
halus dengan demikian mesin juga bersuara lebih halus.
49
Nozel untuk injeksi langsung
Bentuk penyemprotan
Ujung jarum nozel berbentuk kerucut
sebagai perapat dudukan nozel, jenis
ini mempunyai satu atau banyak
lubang, pada umumnya banyak
lubang / multiple hole. Besar dan
panjang lubang mempengaruhi
bentuk penyemprotan.
Diameter lubang 0,2 mm. Taken
pembukaan jarum nozel 150 – 250
bar.
50
Pelindung panas untuk nozel
Pelindung panas untuk nozel jenis pintel dan throttel
Untuk menghindari terjadinya temperatur yang tinggi pada dasar nozel dan
supaya nozel bisa tahan lama, maka diantara kepala silinder dan mur
penahan nozel dipasang pelindung panas.
Fungsi: Dengan pelindung panas permukaan nozel yang menerima panas
lebih kecil / sedikit
1. Nozel
2. Mur penahan
3. Plat pelindung panas
4. Kepala silinder
Pelindung panas ini digunakan pada
nozel jenis lubang banyak dan
langsung dipasang pada badan
nozel.
Dengan pemasangan pelindung
panas ini, temperatur pada dasar
nozel dapat berkurang sampai 40oC.
Pelindung panas ini dbuat dari bahan
baja bebas karat atau dari tembaga.
1. Nozel lubang banyak
2. Mur penahan nozel
3. Ring / perapat
4. Pelindung panas
51
Kepala silinder
Katup penyalur
Bagian – bagian:
1. Pemegang katup
2. Pegas katup
3. Konis katup
4. Torak pembebas
5. Celah ring
6. Batang pengantar
7. Celah panjang
8. Penyangga katup
Fungsi katup penyalur:
Memisahkan hubungan solar antara pipa tekanan tinggi dengan ruang
tekan pada pompa injeksi pada waktu alur pengontrol membuka lubang
pemberi.
Menurunkan tekanan solar setelah torak pembebas menutup saluran
solar sehingga dapat mencegah tetesan solar pada nozel (pada akhir
penyemprotan)
Mempertahankan supaya di dalam pipa tekanan tinggi selalu terisi solar.
52
Spuyer pembalik aliran
Bagian – bagian
1. Pemegang katup
2. Pegas spuyer
3. Pelat katup / spuyer
4. Penyangga spuyer
Spuyer peredam aliran dipasang pada bagian atas kautp penyalur yang
berfungsi:
Menghindari terjadinya kelapukan / keausan pada sistem tekanan yang
tinggi yang disebabkan oleh kecepatan aliran solar.
Kelapukan / keausan dapat terjadi pada elemen pompa dan nozel pada
saat langkah efektif berakhir yang disebabkan oleh getaran solar yang
masih mempunyai tekanan tinggi.
Tidak semua motor diesel mempunyai spuyer peredam aliran seperti ini
(hanya dipakai pada motor diesel ukuran besar)
53
BAB VIII SISTEM PEMANAS MULA
Fungsi
Untuk memanasi ruang bakar kamar muka / pusar dengan aliran listrik
untuk memungkinkan bahan bakar mudah menyala terbakar, sehingga
motor bisa hidup pada saat dingin.
Macam – macam busi pijar:
Busi pijar bentuk kawat
1. Pol luar
2. Isolator
3. Pol dalam
4. Kawat pemanas
Pemasangan busi pijar bentuk kawat
dirangkai “seri”
Busi pijar bentuk batang
1. Rumah
2. Keramik
3. Koil pemanas
4. Tabung pemanas
Pemasangan busi pijar bentuk
batang dirangkai “paralel”
54
Rangkaian sistem pemanas mula
Beri warna jalannya arus saat kunci kontak pada posisi G!
Kunci kontak posisi G
Busi pijar dinyalakan 2 – 10 detik, setelah kawat pijar membara motor dapat
distarter
Kunci kontak posisi ST
Selama motor distarter sistem pemanas tetap berfungsi
55
Pada waktu start, kerugian tekanan kompresi diatas torak sangat besar.
Saat start dingin keadaan tersebut tidak menguntungkan karena temperatur
pembakaran tidak tercapai. Hal ini disebabkan torak, blok motor dan bagian
motor lainnya yang masih dingin menyerap panas hasil kompresi yang
belum sempurna itu.
Agar temperatur pembakaran bisa tercapai maka diperlukan panas
tambahan, yaitu dengan menggunakan pemanas mula / glow plug.
Pada motor diesel injeksi tidak langsung (kamar depan dan kamar pusar)
digunakan busi pijar, sedangkan pada motor diesel injeksi langsung
digunakan kawat pemanas atau penyala yang dipasang pada saluran isap.
Motor diesel dengan kamar depan
Tanpa pemanas mula motor
dapat distart pada temperatur
50oC
Temperatur yang tinggi ini
disebabkan bidang permukaan
kamar depan luas.
56
Motor diesel dengan kamar pusar
Tanpa pemanas mula motor
dapat distart pada temperatur
20oC
Hal ini mungkin, karena bidang
permukaan kamar pusar tidak
begitu luas
Busi pijar batang
Dipasang dalam rangkaian paralel
Tegangan kerja yang seiring digunakan 9,5V, 10,5V, 18V, dan 22,5V
dengan daya antara 110W – 120 W.
Permukaan batang pemanas luas, memungkinkan waktu untuk
memanaskan udara dalam ruang bakar menjadi lebih cepat.
57
Untuk busi pijar tipe super RSK waktu pemanasan hanya 4 – 10 detik
dan temperatur yang dicapai 750oC – 1000oC.
Tahan terhadap goncangan dan tekanan tinggi (beban mekanis).
Apabila salah satu busi putus, motor masih bisa distarter dan
dihidupkan.
Hubungan paralel
UB = U1 + U2
It = I1 + I2 + I3 + I4
Contoh perhitungan:
Rangkaian seperti gambar diatas
P = 110 Watt R =
V = 9,5 Volt Rt =
I = ………..?
110
I = = 11,5A
9,5
9,5
R = V= = 0,82 Ohm
11,5
58
R 0,82
Rt = = = 0,20 Ohm
4 4
Busi pijar kawat
Mur pengikat
Kutub dalam
Rumah
Penyekat
Kutub luar
Dipasang dalam rangkaian seri
Tegangan kerja tergantung dari jumlah silinder biasanya 0,9V, 1,2V,
atau 1,7V dengan daya 60 – 70 W
Waktu pemanasan 15 – 20 detik dan temperatur yang dapat dicapai
800oC – 900oC
Kurang tahan terhadap goncangan dan tekanan yang tinggi sehingga
jenis busi pijar ini jarang digunakan
Apabila salah satu busi pijar putus, sistem pemanas tidak berfungsi
59
Hubungan seri
VB = V1 + V2 + V3 + V4 +
V5
It = I1 + I2 + I3 + I4 +
I5
Contoh perhitungan:
Rangkaian seperti diatas
P = 60 Watt
U = 0,9 Volt
P 60
I = = = 66,6 A
U 0,9
U 0,9
R = = = 0,01 Ohm
I 66,6
Rt = 4xR = 4x0,01 = 0,04 Ohm
60
Contoh – contoh rangkaian pemanas mula
1. TOYOTA
1. Amperemeter
2. Kunci kontak
3. Relai busi pijar
4. Busi kontrol
5. Busi pijar
6. Motor starter
Kunci kontak posisi glow, arus pengendali mengalir dari baterai – kunci
kontak – terminal 8 – terminal G – masa
Kumparan (8 – E) menarik kontak, arus utama mengalir dari baterai –
terminal B – terminal G – Busi kontrol – Busi pijar – masa
Kunci kontak posisi start, arus pengendali mengalir dari:
Baterai – kunci kontak – terminal ST – terminal E – masa
Kumparan menarik kontak, arus utama langsung mengalir dari baterai
terminal B – terminal S – busi pijar – masa
Baterai – kunci kontak – terminal 50 – kumparan selenoid – masa
Selenoid menghubung, motor stater mendapat arus utama langsung
dari baterai
Selama start berlangsung arus utama tidak melalui busi kontrol. Tegangan
pada busi pijar tetap, karena tegangan baterai akan turun waktu motor
stater bekerja.
61
2. Volkswagen, Opel
1. Kunci kontak
2. Motor starter
3. Kontrol unit
4. Relay daya
5. Busi pijar
6. NTC diair pendingin
7. Lampu kontrol
Kontrol unit elektronik berfungsi untuk mengatur waktu pemanasan
berdasarkan temperatur air pendingin dan memberi informasi pada
lampu kontrol apabila motor siap distart
Kunci kontak pada posisi glow, arus pengendali mengalir dari baterai
terminal 30 – 15 – kontrol unit – Relai menghubung dan busi pijar
langsung mendapat arus utama dari baterai.
Motor siap distart bila lampu kontrol padam.
Kunci kontak pada posisi start, busi pijar masih tetap hidup. Pemutusan
aliran ke busi pijar dikendalikan oleh kontrol unit melalui informasi dari
terminal 50.
62
3. Mitsubishi, Chevrolet (Big Horn, Trooper)
Kunci kontak posisi glow, arus mengalir dari baterai – kunci kontak –
terminal 6 (juga lampu kontrol) – kontrol unit. Relai 2 menghubung, arus
utama dari baterai melalui relai 2 – tahanan depan – busi pijar – masa
Waktu pemesanan ditentukan oleh kontrol unit berkat informasi yang
diberikan oleh NTC di air pendingin
Lampu padam motor siap distart
Kunci kontak posisi start, relai 1 menghubung
Arus utama tidak lagi melalui tahanan, tapi langsung ke busi pijar.
Tegangan pada busi pijar tetap, akibat turunnya tegangan baterai waktu
motor stater bekerja.
a. kunci kontak
b. Lampu kontrol
c. Kontrol unit
d. NTC
e. Tahanan depan
f. Busi pijar
63
4. Mercedes Benz
Waktu kontak pada posisi glow, arus pengendali mengalir dari baterai
(terminal 15) – rangkaian elektronik – relai
Relai bekerja, arus utama dari baterai – terminal 30 – sekering – busi
pijar
Apabila salah satu busi pijar tidak berfungsi, reed kontak akan
berhubungan dan kontrol unit akan memberi arus pada lampu kontrol
NTC memberi informasi temperatur awal pada kontrol unit untuk
menentukan lamannya pemanasan
Kontak pada posisi start, relay masih tetap menghubung dan
pemutusannya diatur oleh terminal
Apabila kontak pada posisi glow dan motor tidak distart maka kontrol
unit akan memutuskan aliran (safety)
1. Kontrol unit
2. Relay
3. Reed kontak
4. Lampu kontrol
5. Busi pijar
6. NTC
64
DAFTAR ISI
BAB I SEJARAH ENGINE DIESEL ...................................................................... 1
BAB II TIPE-TIPE ENGINE .................................................................................. 3
BAB III PENGGOLONGAN MOTOR DIESEL .............................................. 5
A. Cara penyemprotan dan pembentukan campuran .................................. 5
B. Proses kerja .............................................................................................. 7
C. sistem pengisian/penghisapan .......................................................... 8
D. Proses kerja motor diesel dibandingkan dengan motor otto 4 langkah........ 10
E. Diagram indikator tekanan motor Otto 4 langkah .................................. 14
F. Kesimpulan .............................................................................................. 15
BAB IV MODEL RUANG BAKAR .......................................................... 18
A. Injeksi langsung .................................................................................. 18
B. Injeksi tak langsung .................................................................................. 21
BAB V BAGIAN-BAGIAN KHUSUS MOTOR DIESEL .................................. 23
BABVI SISTEM BAHAN BAKAR MOTOR DIESEL .................................. 28
Pompa pengalir .............................................................................................. 35
Saringan bahan bakar .................................................................................. 36
Sistem aliran bahan bakar .................................................................................. 37
Nozel .......................................................................................................... 50
BAB VII SISTEM PEMANAS MULA .......................................................... 57
Fungsi .......................................................................................................... 57
Rangkaian sistem pemanas mula ...................................................................... 59
Contoh-contoh rangkaian pemanas mula .......................................................... 66
65
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis telah dapat
menyelesaikan bahan ajar motor diesel I untuk program studi otomotif
jenjang D-3.
Bahan ajar ini berisi sejarah motor diesel, karakteristik, sistem bahan
bakar dan sistem pemanas mula. Bahan ajar ini disesuaikan dengan
silabus matakuliah motor diesel I.
Penulis berharap bahan ajar ini dapat bermanfaat bagi mahasiswa
dan pembaca lainnya. Penulis juga menyadari bahwa jawaban ujian akhir
semester ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan di waktu yang akan
datang, dan akhirnya penulis berharap tulisan dan tugas ini dapat berguna
bagi kita semua.
Bandung, Agustus 2009
Ridwan Adam M Noor