TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA MODUL KE EMPAT BELAS THERMODINAMIKA DASAR NANANG RUHYAT SIKLUS DIESEL DAN OTTO SIKLUS DIESEL Ada kesan, mesin tenaga diesel identik dengan sesuatu yang kotor, berisik, dan tidak ramah lingkungan. Coba saja kita cermati cerobong asap yang dikeluarkan oleh mesin industri atau kendaraan bermotor bermesin diesel mengeluarkan asap hitam, kotor, kumuh, tidak ramah lingkungan dan berbau menyengat hidung. Tapi, yakinilah Rudolf Diesel, sang penemu, sejak awal tidak mempunyai niat untuk mengotori apalagi mencemari lingkungan dengan kekumuhan dan kotoran-kotoran yang ditimbulkan oleh mesin temuannya. RUDOLF DIESEL Pada awalnya mesin diesel tidak dikembangkan sebagai sebuah motor penggerak kendaraan, melainkan lebih ditujukan sebagai mesin untuk keperluan industri. Setelah PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB http://www.mercubuana.ac.id Ir. Nanang Ruhyat THERMODINAMIKA DASAR 1 MT.

3 http://www.mercubuana.ac.id menjalankan mesin pertamanya dan berhasil pada tahun 1897. Orang menyebut mesin diesel itu sebagai mesin pembakaran dalam. Setahun kemudian, Diesel menjadi orang kaya raya. Mesin diesel langsung digunakan sebagai tenaga untuk mobil, truk, dan kapal laut. Selain itu, juga digunakan sebagai sumber tenaga listrik, jalur-jalur pipa, penyiram tumbuhan, pertambangan, pabrik-pabrik dan ladang minyak. Bahkan sampai saat ini mesin diesel masih dipakai dan menjadi konsep dasar bagi penemu-penemu lainnya. Mesin diesel memiliki pengaruh besar dalam era revolusi industri, menyediakan tenaga yang lebih efisien, dan lebih murah bagi beragam industri di seluruh dunia. Karena mesinnya tidak memerlukan pembakaran batu bara, perusahaan alat transportasi kereta dan kapal laut dapat menghemat banyak uang. Pada tahun 1908 Diesel bersama dengan perusahaan mesin asal Swiss, Saurer, menciptakan mesin yang dapat berjalan lebih cepat dengan kecepatan 800 rpm. Namun, industri otomotif lebih lambat untuk mengadopsi mesin diesel. Pada tahun 1924, truk MAN menjadi kendaraan pertama yang menggunakan mesin diesel direct-injection. Pada waktu yang bersamaan, Benz & Cie di Jerman mempresentasikan sebuah truk diesel, tetapi Benz menggunakan perpaduan merk dagang menjadi Daimler-Benz sampai dengan tahun 1990. Kendaraan bermesin diesel keluaran Mercedes-Benz mulai masuk ke pasaran pada tahun 1936. Sayang, Diesel tidak sempat menyaksikan hasil penemuannya dapat memenangkan persaingan di dunia otomotif karena pada tanggal 29 September 1913, Diesel menghilang dari kapal laut Jerman yang ditumpanginya saat berlayar menuju London, Inggris. Mayatnya baru ditemukan di English Channel beberapa hari kemudian. Misteri di balik kematiannya masih misterius hingga sekarang. Sebagian percaya mungkin dia bunuh diri. Sementara itu, yang lainnya berspekulasi bahwa dia dibunuh oleh pengusaha batu bara yang merasa sakit hati karena ”periuk nasinya” dilindas oleh keperkasaan mesin yang diciptakan oleh Diesel. Meski demikian, jasa Diesel tetap akan dikenang orang dan jutaan orang di muka Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine). Penggunaan motor diesel bertujuan untuk mendapatkan tenaga mekanik dari energi panas yang ditimbulkan oleh energi kimiawi bahan bakar, energi kimiawi tersebut diperoleh dari proses pembakaran antara bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada tujuan perancangan, dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak. PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB http://www.mercubuana.ac.id Ir. Nanang Ruhyat THERMODINAMIKA DASAR 3 MT.

5 http://www.mercubuana.ac.id pada motor diesel pembakaran terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakarnya akibat tekanan maka motor diesel juga disebut compression ignition engine sedangkan motor bensin disebut spark ignition engine. Prinsip kerja Sebagaimana namanya, mesin diesel empat langkah mempunyai empat prinsip kerja, yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang. Keempat langkah mesin diesel ini bekerja secara bersamaan untuk menghasilkan sebuah tenaga yang menggerakkan komponen lainnya. Langkah pertama adalah langkah hisap. Pada langkah ini, piston akan bergerak dari titik muat atas (TMA) ke titik muat bawah (TMB). Selanjutnya, katup hisap akan terbuka sebelum mencapai TMA dan katup buang akan tertutup. Akibatnya, akan terjadi kevakuman di dalam silinder yang menyebabkan udara murni masuk ke dalam silinder. Sedangkan pada langkah kedua (langkah kompresi), piston bergerak sebaliknya, yaitu dari TMB ke TMA. Katup hisap tertutup sementara katup buang akan terbuka. Udara kemudian akan dikompresikan sampai pada tekanan dan suhunya menjadi 30kg/cm2 dan suhu 500 derajat celsius. Pada langkah ketiga (langkah usaha), katup hisap tertutup, katup buang juga tertutup dan injektor menyemprotkan bahan bakar. Sehingga, terjadi pembakaran yang menyebabkan piston bergerak dari TMA ke TMB. Dan pada langkah keempat (langkah buang), hampir sama dengan langkah hisap, yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA. Namun, katup hisap akan tertutup dan katup buang akan terbuka. Sedangkan piston akan bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar. Pada mesin diesel sering terjadi getaran atau suara ledakan. Hal itu diakibatkan oleh pembakaran yang tidak sempurna. ''Untuk mengatasinya, gunakanlah solar yang angka cetane-nya tinggi, naikkan tekanan dan temperatur udara, kurangi volume injeksi saat mulai injeksi dan naikkan temperatur ruang bakar pada mesin diesel, masalah yang sering dijumpai pada pompa injeksi konvensional adalah campuran yang tidak tepat, timing injeksi yang tidak akurat, emisi relatif lebih besar dan problem sulit terdekteksi. Kemajuan ilmu dan teknologi terus merambat ke berbagai sektor. Termasuk sektor otomotif yang perkembangannya teramat pesat. Sejumlah pabrikan otomotif dunia terus mengembangkan kreativitas dan inovasi menghadapi persaingan yang makin kompetitif. Di antaranya memproduksi teknologi mesin yang mencapai emisi terendah (zero emissions) dan terbebas dari zat-zat yang berbahaya. Pabrikan otomotif terus melaksanakan komitmennya untuk menciptakan teknologi mesin yang ramah lingkungan. Dalam dunia otomotif kita mengenal beragam jenis mesin mobil, mulai dari mesin sejajar, horisontal PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB http://www.mercubuana.ac.id Ir. Nanang Ruhyat THERMODINAMIKA DASAR 5 MT.