TUGAS RESUME : DETONASI

TEKNIK PEMBAKARAN DAN BAHAN BAKAR

DOSEN : Ir. Eddy Harmadi T. ,ME

ANDITYA YUDISTIRA

2107100124

Dalam pembakaran normal api dimulai oleh percikan bunga api dan berjalan pada seluruh ruang bakar dengan laju yang cukup. Namun dari operasi yang demikian pembakaran abnormal dapat terjadi yang dapat mengganggu umur serta unjuk kerja motor. Ada beberapa bentuk pembakaran abnormal yang dapat terjadi antara lain detonasi atau knock. Abnormalitas tersebut dimana detonasi atau knock adalah amat penting karena membatasi rasio kompresi motor yang dapat dioperasikan, artinya mengkontrol terhadap efisien dan dalam beberapa pengertian pada daya yang dihasilkan.

1. Detonasi atau Knocking.Beda pembakaran normal dan detonasi atau knock ditunjukkan pada gambar. Pada

pembakaran normal (a) dinding api normal melewati ruang bakar dari a ke d. Kecepatannya sekitar 15 - 30 m/detik. Pada saat dinding api menjalar maka akan menekan campuran yang belum terbakar dan menaikan temperatur. Sementara itu temperatur juga naik akibat dari radiasi dari dinding api yang berjalan dan juga karena dari reaksi yang terjadi pada campuran yang belum terbakar itu sendiri. Bila kondisi campuran yang belum terbakar tersebut belum mencapai temperatur kritis untuk terbakar sendiri, maka ia tak akan dapat terbakar sendiri, dan dinding api akan bergerak melewati campuran yang belum terbakar tersebut sampai titik terjauh di ruang bakar, d, dengan cara yang normal, dan akan nampak pada layar CRO adalah diagram tekanan-derajat engkol untuk pembakaran normal berupa grafik curve yang halus.

Pada pembakaran abnormal dinamakan “detonasi atau knocking” bagian isi akhir menyala sebelum dinding api mencapainya. Untuk mencapai auto bagian isi akhir yang belum terbakar harus mencapai diatas “titik temperatur kritis” (yang tergantung kondisi tekanan dan densitas dari isi yang belum terbakar) dan tetap pada temperatur demikian untuk waktu tertentu pula. Selama periode ini terjadi reaksi kimia dengan persiapan untuk isi tersebut terbakar sendiri. Waktu yang dibutuhkan untuk fase persiapan ini disebut ”delay”.

Gambar 5-5 Pembakaran pada motor SI

add a

1

1

(b)(a)

Gambar (b) menunjukkan pembakaran dengan detonasi. Dinding api mencapai daerah berarsir dimana bagian ini adalah bagian yang belum terbakar yang telah mencapai kondisi kritis untuk terbakar sendiri. Keadaan demikian ada memung-kinan untuk detonasi atau knocking. Bila dinding api 1-1 dapat menuju dari tepi dalam ke dinding silinder dan memberikan campuran yang belum terbakar dalam keadaan normal, menjelang selesainya delay period, maka disana tidak terjadi detonasi. Bila tidak, maka selama delay period akan menyebabkan terjadinya fluktuasi tekanan dibagian yang belum terbkar tersebut, dan pada urutan berikutnya terjadi kenaikan temperatur yang dapat membakar sendiri sisa (pem-bakaran otomatis) dari campuran yang belum terbakar.

Pembakaran otomatis tersebut adalah sesaat yang menghasilkan pelepasan enersi yang cepat menyebabkan tekanan gas naik sampai 3 - 4 kali tekanan normal, yaitu dari sekitar 50 kg/cm2 sampai menjadi 150 - 200 kg/cm2. Perbedaan tekanan memberikan ge-lombang tekanan yang memukul dinding silinder dan menyebabkan vibrasi, serta memberikan karakter semacam suara pemukulan logam (knocking), seperti bila logam dipukul dengan hamer kecil ringan. Dari suara itulah peristiwa tersebut dinamakan knocking atau detonasi.

2. Akibat detonasi

Suara dan kekasaranKnock yang rendah jarang dapat didengar dan juga tidak ber-bahaya. Bila

intensitas knock naik dan suara berulng-ulang mulai terdengar karena dihasilkan oleh pengembangan gelombang tekanan yang bergetar bolak-balik dalam silinder. Adanya gerakan vibrasi menyebabkan crankshaft ikut bergetar dan motor berjalan amat kasar.Kerusakan mekanis

(a). Dalam banyak contoh knocking adalah lokal dan kenaikan tekanan sangat cepat yang dapat dilihat dengan gelombang ampli-tudo yang amat besar. Hal demikian akan menaikkan laju keausan. Erosi di kepala piston seperti propeler kapal terauskan oleh korosi, dapat terjadi, kepala silinder dan katub mungkin dapat terluka.

(b). Detonasi dapat amat berbahaya bagi motor bila suara yang terjadi amat keras. Pada motor kecil, suara knocking dapat dengan mudah terdengar dan perbaikan dapat segera dilakukan, tetapi un-tuk motor besar dengan kerja berat, seperti misalnya motor pesawat terbang sulit dideteksi sehingga perbaikan pun tak dapat segera dila-kukan, yang mengakibatkan detonasi yang berjalan lama dan dapat menghasilkan kerusakan pada piston dan bagian lainnya dirunag bakar secara menyeluruh.Deposit karbonDetonasi membuat deposit karbon meningkatKenaikan perpindahan panas

Knocking ditemani dengan kenaikan laju perpindahan panas didinding ruang bakar. Kenaikan di perpindahan panas ada karena dua alasan. Alasan minor adalah temperatur maksimum dari motor yang berdetonasi lebih tinggi dari motor yang tidak berdetonasi, ka-rena pembakaran yang amat cepat. Alasan utamanya adalah untuk menaikkan perpindahan panas adalah menyingkirkan dinding tipis pelindung yang tak aktif, diam, berupa gas yang menempel pada dinding silinder oleh gelombang tekanan. Lapisan tipis gas tak aktif ini biasanya mengurangi perpindahan panas dengan melin-dungi dinding ruang bakar dan kepala piston dari nyala api langsung.Penurunan daya dan efisiensi

Karena naiknya laju perpindahan panas maka daya dan juga efisiensi menjadi turun.Pre-ignition

Kenaikan laju perpindahan panas pada dinding mempunyai efek lain. Dapat menyebabkan over heating setempat, spesial di busi, yang mungkin mencapai temperatur tinggi cukup untuk menya-lakan isi sebelum timbulnya loncatan bunga api yang seharusnya, dan peristiwa inilah yang disebut dengan “pre-“. Sebuah motor yang berdetonasi untuk waktu yang lama akan cenderung menyebabkan terjadinya pre- dan ini amat berbahaya. Harus dicatat bahwa pre- dapat terjadi selain dari peyebab detonasi.