Praktek Identifikasi komponen Mesin Diesel 1. TUJUAN
a. Mahasiswa mengenal komponen mesin diesel b. Mahasiswa memahami cara kerja mesin diesel c. Mahasiswa memahami cara menghidupkan mesin, baik mesin diesel satu silinder ataupun empat silinder
2. KESELAMATAN KERJA
a. Hindari lengan baju yang terlalu longgar, menggunakan sepatu safety b. Menggunakan wearpack c. Hindarkan tumpahan solar ke lantai d. Gunakan peralatan sesuai dengan kebutuhan e. Hati – hati hati terhadap cipratan solar saat pengetesan f. Selalu taati peraturan yang ada di bengkel g. Lakukan praktikum sesuai dengan prosedur
3. ALAT DAN BAHAN
a.
Alat
b.
1 set tool box
Bahan
Mesin diesel satu silinder
Mesin diesel empat silinder
4. DASAR TEORI
Diesel berasal dari nama seorang insinyur Jerman yang menemukan mesin ini pada tahun 1893, yaitu Dr. Rudolf Diesel. Pada waktu itu mesin tersebut bergantung pada panas yang dihasilkan ketika kompresi untuk menyalakan bahan bakar. Bahan bakar ini diteruskan ke silinder oleh tekanan udara pada akhir kompresi. Pada tahun 1924, Robert Bosch, seorang insinyur Jerman, mencoba mengembangkan pompa injeksi daripada menggunakan metode tekanan udara yang akhirnya berhasil
menyempurnakan ide dari Rudolf Diesel. Keberhasilan Robert Bosch dengan mesin dieselnya tersebut sampai saat ini digunakan masyarakat.
Prinsip Kerja Mesin Diesel Motor diesel merupakan salah satu bentuk motor pembakaran dalam (internal combustion engine) di samping motor bensin dan turbin gas. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Di lain pihak motor bensin disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan bahan bakar diakibatkan oleh percikan buang api listrik dari busi. Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada motor bensin campuran bahan bakar dan udara melalui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel yang dihisap oleh piston dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum piston mencapai Titik Mati Atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga terjadi proses pembakaran. Mesikipun motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun motor diesel memerlukan sistem penginjeksian bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition)
Langkah Kerja Mesin Diesel -
Langkah 1 (langkah hisap) Pada langkah ini katup hisap terbuka, katup buang tertutup, udara terhisap kedalam silinder
-
Langkah 2 (langkah kompresi)
Pada langkah ini katup hisap dan katup buang tertutup. Naiknya piston mengkompresi udara yang dihisap pada langkah hisap tadi. Penyemprotan bahan bakar dimulai pada saat langkah kompresi mendekati berakhir, bahan bakar langsung terbakar. -
Langkah 3 (langkah kerja) Katup buang dan hisap tertutup. Langkah kerja terjadi karena proses pembakaran menyebabkan temperature dan tekanan naik sehingga mampu mendorong piston turun.
-
Langkah 4 (langkah buang) Pada langkah ini katup buang saja yang terbuka, katup hisal tertutup. Naiknya piston mendorong gas buang keluar dari silinder melalui saluran pembungan.
Setelah langkah buang, maka siklus dimulai lagi dari langkah hisap. Siklus dikatakan lengkap apabila langkah hisap, kompresi, kerja, dan buang telah terlaksana.
Mesin diesel satu silinder
Pada mesin motor diesel 4 tak dengan 1 silinder atau silinder tunggal, besarnya mesin diesel dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu mesin diesel dan kelengkapan mesin. Unit mesin adlah bagian yang langsung menghasilkan tenaga dan terdiri dari blok motor, kepala silinder, torak beserta batangnya, poros engkol, poros bubungan, serta bagian lainnya. Blok motor merupakan bentuk dasar dari mesin dan terdiri dari mesin dan tabung silinder yang didalamnya terdapat sebuah torak yang dihubungkan den gan batang pemutar,
sedangkan ujung torak lainnya berhubungan langsung dengan poros engkol mesin sehingga gerak turun naik torak dalam silinder dapat memutar po ros engkol. Dibagian atas silinder yaitu pada bagian berbentuk sebuah ruang bakar dan dilengkapi dengan katup masuk dan katup buang. Katup ini digerakkan oleh poros bubungan (camshaft) untuk membuka dan menutup.
Konstruksi dan bagian- bagian motor diesel 4 Tak dengan satu silinder atau silinder tunggal
Untuk memperoleh daya tenaga pada mesin diesel ini, udara disalurkan ke dalam silinder mesin kemudian dipadatkan oleh torak sehingga mencapai suhu tertentu pada saat bersamaan bahan bakar solar disemprotkan atau diinjeksi oleh nozzle pengkabut (injector) ke dalam silinder.
Pompa bahan bakar mesin diesel satu silinder
Pompa injeksi biasanya dipasang dibagian sisi mesin dan digerakkan oleh crankshaft melalui mekasisme nok.
Elemen Pompa Satu Lubang
Pada barel yang terdapat satu lubang yang berfungsi untuk memasukkan solar kedalam ruang diatas plunyer. Lubang ini berhubungan langsung dengan ruang isap pada pompa injeksi. Sistem ini digunakan untuk pompa injeksi yang mempunyai elemen ukuran kecil.
Keterangan: 1.
Celah memanjang
3. Plunyer
2.
Barel
4. Lubang Pemberi
5. PEMBAHASAN 1. mesin diesel dengan pompa injeksi tipe rotary
5. Alur pengontrol
Nama bagian : 9. Plunyer
1. Poros penggerak pompa
10. Katup penyalur
2. Pompa pengalir 3.
11. Governor
Katup pengatur tekanan
‘
12. Solenoid
4. Roda gigi penggerak governor
13. Penyetel volume maksimal
5. Cincin tol
14. Spunyer
6. Cincin nok
15. Tuas pengatur
7. Torak advans saat penyemprotan 8. Busing pengatur
a. Pompa pengalir
Fungsi : Menghisap bahan bakar dari tangki dan menekannya kedalam ruang pompa injeksi Petunjuk : Kemampuan menghisap kecil (max. 1 meter). Apabila kosong sama sekali, pompa tidak mampu menghisap
b. Katup pengatur tekanan
Fungsi : Mengatur tekanan bahan bakar kedalam ruang pompa sesuai dengan putaran mesin. Putaran mesin rendah (idle) : tekanan bahan bakar rendah. Putaran mesin tinggi, tekanan bahan bakar bensin tinggi. Tekanan yang berubah digunakan untuk menggerakkan advans saat penyemprotan
c. Spunyer
Fungsi : Mempertahankan tekanan bahan bakar didalam ruang pompa ( karena lubang pembuangan kecil ) Mengatur pembuangan udara secara otomatis Mengatur aliran solar untuk pendinginan pompa
d. Aliran bahan bakar bertekanan tinggi Cincin rol Poros penggerak
Cincin nok Kopling Plunyer
Celah
pompa
Lubang pembagi Nok
Rol
e. Plunyer
a) Langkah isap Plunyer pada posisi TMB. Solar mengalir melalui saluran masuk 1 dan celah pengatur 2 keruang tekanan tinggi 3.
b) Langkah awal Saluran masuk tertutup karena gerak putar dan gerak naik plunyer
c) Langkah kerja Plunyer bergerak kearah TMA. Solar mengalir melalui saluran didalam plunyer 4 dan celah distribusi 5 menuju kesaluran tekanan tinggi 6.
d) Langkah akhir Plunyer bergerak ke TMA lubang pengatur
7
berhubungan
dengan
ruang pompa. Solar mengalir kembali ke ruang pompa.
e) Langkah total Gerakan plunyer dari TMB – TMA It = I1 + I2 + I3
f.
Kepala distributor
Fungsi :
Sebagai silinder dari plunyer
Sebagai tempat saluran tekanan tinggi
Sebagai tempat duduk dari katup penyalur konstruksi
Keterangan Kepala distributor dikonstruksi untuk mesin-mesin dengan 3, 4, 5 dan 6 silinder. 1. Busing pengatur
4. Pemegang katup penyalur
2. Kepala distributor
5. Katup penyalur
3. Plunyer
6. Dudukan tuas start governor ( yang berlubang )
2. Mesin diesel dengan pompa injeksi tipe in-line
Pompa Injeksi tipe in line menggunakn filter dengan elemen k ertas, pada bagian atas filter body terdapat sumbat ventilasi udara yang dipergunakan untuk mengeluarkan udara yang mungkin dapat tercampur dengan bahan bakar. P ada saat sumbat ventilasi udara dilonggarkan, gerakan priming pump akan mengeluarkan udara dari sistem bahan bakar. Priming pump pada pompa injeksi tipe in line merupakan satu unit bersama feed pump yang dipasangkan pada
body pompa injeksi Water sedimenter yang dipergunakan tipenya sama dengan pada tipe distributor, biasanya dipasangkan terpisah dari sarigan bahan bakar. Feed pump menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar yang telah disaring oleh filter ke pompa injeksi. Pompa injeksi tipe in line mempunyai cam dan plunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder pada mesin. Cam menggerakan plunger sesuai dengan firing order mesin. Gerak lurus bolak-balik dari plunger ini menekan bahan bakar dan mengalirkannnya ke injection nozzle melalui delivery valve. Delivry valve memegang dua peranan penting : mencegah aliran bahan bakar balik dari saluran bahan bak ar ke daerah plunger dan menghisap bahn bakar dari injection nozzle untuk menghentikan injeksi dengan cepat.
Plunger dilumasi oleh bahan bakar diesel dan cam shaft oleh minyak pelumas mesin. Governor mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan oleh injection nozzle dengan menggeser control rack. Governor dibedakan dalam dua tipe yaitu : simple mechanical sentrifugal governor dan combined governor yang merupakan kombinasi antara pneumatic governor dengan mechanical centrifugal governor. Timing injeksi bahan bakar diatur oleh automatic centrifugal timer. Timer mengatur putaran camshaft.Mesin mati jika control rack digerakan kearah akhir bahan bakar.
3. Bagian-bagian mesin diesel
Untuk lebih jelasnya tentang sebuah mesin diesel perhatikan gambar berikut ini
Keterangan gambar bagian - bagian mesin diesel.
1. Rocker arm, adalah salah satu bagian penting dari komponen mesin diesel yang posisinya berada di atas cilinder head, fungsi dari rocker arm ini adalah mengatur gerakan valve, kapan waktunya menutup dan kapan waktunya terbuka. Semuanya diatur oleh rocker arm ini. 2. Valve spring , ini juga salah salah satu komponen penting dari sebuah mesin diesel, ia bertugas sebagai penghubung antara rocker arm dengan valve.
3. Cilinder head, ini merupakan bagian kepala dari sebuah cilinder, makanya itulah ia disebuat sebagai cilinder head. pada cilinder head inilah tempat valve berada, baik itu valve hisap maupun juga valve buang. 4. Valve, mesin diesel tidak akan menyala jika tidak ada valve, fungsi dari valve ini adalah mengatur udara masuk dan keluar serta sebagai penutup lubang saat terjadi kompresi. 5. Cylinder , didalam ruang cylinder inilah sebuah udara yang dimampatkan hingga tercapai sebuah suhu udara sampai 500 derajat celsius. dan di dalam cylinder itu pula sebuah ledakan terjadi. dan ledakan tersebut berasal dari udara yang dimampatkan dan diberi bahan bakar yang berbentuk kabut , kedua bahan tersebut akan terbakar di dalam ruang cylinder tersebut. 6. Engine block , terbuat dari logam campuran yang tahan panas, ia sebagai dinding dari sebuah cylinder. 7. Piston , gerakannya naik turun dari TMA ke TMB atau sebaliknya. gerakan naik turun dari piston tersebut dihubungkan dengan connecting rod yang segera dirubah menjadi gerakan berputar oleh crankshaft. 8. Crankshaft ini fungsinya sebagai penghubung antara connecting rod yang satu dengan lainnya. selain itu cranksaft juga yang mengubah gerakan naik turun piston diubah menjadi gerakan berputar dan gerakan putar ini dihubungkan ke gearbox. 9. Charkshaft timing gear , camshaft timing gear , camshaft , c am , cam follower serta pushroad , semuannya adalah satu kesatuan dari komponen mesin diesel yang berfungsi untuk mengontrol gerakan rocker arm dalam bertugas mengatur gerakan valve. .
-
Mesin yang digunakan adalah jenis mesin Diesel 1 silinder
-
Sistem start mesin ini masih menggunakan start manual
Prosedur Penyalaan Motor Diesel :
1. Pasang engkol start pada poros engkol mesin Diesel
2. Tarik handle decompression untuk mengurangi tekanan udara dalam ruang bakar mesin silinder sehingga mudah untuk memutar engkol start
3. Tarik handle pengatur banyaknya bahan bakar yang masuk ke mesin 4. Putar engkol start hingga cukup kuat lalu lepaskan handle decompression agar mesin dapat menyala
Catatan : Hati-hati terhadap engkol start saat mesin sudah hidup, kesalahan dalam menarik engkol dapat menyebabkan engkol start terlempar dan melukai seseorang.
Sistem Bahan Bakar Motor Diesel
1. Saringan
Dalam bahan bakar motor diesel, banyak atau sedikit selalu mengandung kotoran zat padat, yang mana kotoran tersebut sama sekali tidak boleh berada dalam pompa bahan bakar, apalagi dalam pengabut (Injektor ), hal ini dapat dicegah oleh alat penyaring bahan bakar. Keadaan yang sangat penting dari operasi motor diesel adalah pemasukan bahan bakar yang benar-benar bersih ke pompa penekan bahan bakar dan pengabut.
2. Pompa penekan bahan bakar
Pompa penekan bahan bakar merupakan suatu kelengkapan motor diesel yang mempunyai tugas untuk menekan bahan bakar solar menuju ke pengabut. Pompa bahan bakar tekanan tinggi dipakai untuk menekan bahan bakar kedalam ruang bakar pada saat yang telah ditentukan dalam jumlah sesuai dengan daya yang harus dihasilkan. Di dalam sebuah silinder terdapat sebuah
plunyer yang
digerakkan oleh poros nok dari pompa tersebut. Plunyer merupakan sebuah batang yang terdapat pada alur, pada dinding silindernya terdapat lubang hisap, sedangkan pada kepala silinder terdapat katup yang akan terbuka apabila tekanan mencapai nilai tertentu, lubang hisap akan terbuka dan tertutup oleh batang plunyer.
Plunyer bertugas menekan bahan bakar menuju pengabut melalui katup pelepas dan pipa tekanan tinggi. Bahan bakar ini ditekan oleh plunyer dengan tekanan tinggi. Pada saat nok camshaft tidak mendorong plunyer bahan bakar mengalir ke dalam silinder melalui lubang pintu pemasukkan ke ruangan penyalur. Pada saat plunyer didorong oleh nok dari camshaft, bahan bakar mulai mengalir dengan suatu tekanan. Pada saat plunyer didorong lagi oleh tonjolan nok tertinggi dari camshaft, bahan bakar di dalam ruang pengantar mendorong katup pelepas dan keluar melalui pipa tekanan tinggi ke pengabut.
3. Pipa Bahan Bakar Tekanan Tinggi
Pipa pengabut bahan bakar tekanan tinggi adalah pipa yang menghubungkan pompa penekan bahan bakar dengan pengabut. Pipa tersebut harus tahan terhadap tekanan tinggi karena itu pipa tersebut biasanya terbuat dari baja, berdinding tebal
4. Injektor/Nozzle
Pengabut (injector ) adalah suatu alat yang gunanya untuk mengabutkan bahan bakar solar dalam bentuk kabut yang sifatnya mudah tebakar pada ruang bakar motor. Jadi tugas dari pengabut, untuk mengabutkan atau menyebarkan bahan bakar dalam bentuk butiran-butiran halus dan terbagi rata pada kecepatan tinggi ke dalam ruang bakar. Pengabutan itu diberikan kepada udara yang terdapat dalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi, dihasilkan campuran yang heterogen antara udara dan bahan bakar. Pengabut akan bekerja pada saat
tertentu sewaktu pompa bahan bakar
memompakan bahan bakar dengan tekanan 250-300 kg/cm2. Bahan bakar akan mengalir melalui lubang-lubang kecil pada nosel dan akan menekan jarum melalui sel-sel jarum tersebut. Dengan adanya penekanan jarum ini maka lubang aliran bahan bakar pada silinder akan terbuka dan bahan bakar bertekanan tinggi akan masuk ke dalam silinder motor.
