Macam dan Fungsi Ruang Pembakaran Pada Mesin Diesel

Ruang Pembakaran

Ruang pembakaran sumber : google image

 

Ruang pembakaran adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah silinder head, permukaan atas silinder block dan permukaan atas silinder, saat piston berada pada titik mati atas (TMA).
Ada bermacam-macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan busi dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal.
Umumnya klarifikasi berikut ini disesuaikan dengan letak intake valve dan exhaust valve.

Over head valve type

Intake valve dan exhaust valve dipasang di permukaan bagian atas silinder head. Dapat disebut juga tipe OHV atau tipe I-head. Ruang bakar tipe ini dibentuk agar berbentuk bulat (bola) agar dapat menghasilkan pusaran saat udara di kompresi. Oleh sebab itu. penyalaan dapat merata ke seluruh arah. Sehingga tipe ruang bakar ini lebih banyak digunakan.

Side valve type

Letak intake valve dan exhaust valve adalah sejajar lurus disatu sisi silinder block. Tipe ini juga di sebut tipe L-head. Bentuk ruang bakar adalah rata (flat) sehingga struktur silinder head lebih sederhana dan biaya manufacturing lebih murah dibandingkan dengan tipe over head valve walaupun efisiensi pembakaran lebih buruk, strukturnya juga lebih menguntungkan terutama untuk perawatan dan bongkar pasang silinder head. Sehingga ruang bakar tipe ini banyak digunakan.

F-head type

Intake dan exhaust valve masing-masing dipasang pada silinder head dan pada sisi silinder block. Tipe ini adalah gabungan dari tipe overhead valve dan tipe side valve. Bentuk ruang bakar agak mirip dengan tipe side valve. Bagaimanapun juga, mekanisme gerakan valve lebih komplek dibanding dengan tipe side valve. Sehingga tipe ini jarang digunakan.

T-head type

Intake dan exhaust valve masing-masing dipasang secara terpisah di sisi dari silinder block. Tipe ini memudahkan udara masuk dan keluar. Sebaliknya, diperlukan waktu yang lebih lama untuk meratakan pembakaran dan pendinginan permukaan juga lebih besar sehingga efisiensi panas (thermal efficiency) lebih buruk. Karena itu tipe ini sangat jarang digunakan.

Pembakaran Langsung dan Tidak Langsung

Bentuk ruang bakar pada mesin diesel sangat menetukan terhadap kemampuan mesin, sebab itu ruang bakar direncanakan sedemikian rupa agar secepatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah terbakar sekaligus. Berikut ini tipe ruang bakar yang digunakan pada mesin diesel.

Ruang bakar langsung

Seperti yang ditunjukan pada gambar, ruang bakar ditempatkan diantara silinder head dan bahan bakar langsung diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Pada sistem ini, untuk mendapatkan campuran yang baik, bentuk nozzle dan arah injeksi merupakan faktor yang sangat menentukan.
Ruang bakar langsung
Keuntungan :
  • Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat karena bentuk ruang bakar yang sederhana.
  • Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat pemanas.
  • Cocok untuk mesin-mesin besar (high power) karena konstruksi dari kepala silinder sederhana dan kerugian kecil
  • Temperatur gas buang relatif lebih rendah.
Kerugian :
  • Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar yang baik.
  • Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih tinggi.
  • Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena menggunakan multiple hole nozzle (nozzle lubah banyak)
  • Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk kecepatan tinggi.

Ruang bakar tidak langsung

Ruang bakar muka (Pre combustion chamber)

Seperti yang ditunjukan pada gambar dibawah, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar muka oleh injection nozzle. Sebagian bahan bakar yang tidak terbakar dalam ruang bakar muka didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan ruang bakar utama. Maka terjadi pencampuran yang baik dan terbakar seluruhnya di ruang bakar utama.
Keuntungan :
  • Jenis bahan bakar yang dapat digunakan lebih luas, dikarenakan turbulensi yang sangat baik untuk mengabutkan bahan bakar.
  • Perawatan pada pompa injeksi lebih gampang karena tekanan penyemprotan lebih rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi.
  • Detonasi berkurang dan bekerjanya mesin lebih baik sebab menggunakan thortle nozlle.
 Kerugian :
  • Biaya pembuatan lebih mahal sebab pembuatan silinder head yang rumit.
  • Membutuhkan motor starter yang besar. Kemampuan start lebih buruk, karena itu harus menggunakan alat pemanas.
  • Pemakaian bahan bakar boros.

Ruang bakar pusar (Swirl chamber)

Ruang bakar pusar
Seperti yang ditunjukan pada gambar diatas, ruang bakar model pusar berbentuk bundar. Piston memampatkan udara, sehingga udara tersebut masuk ke dalam silinder ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan terbakar didalam ruang bakar pusar. Tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar masuk ke dalam ruang bakar utama melalui saluran untuk selanjutnya terbakar seluruhnya diruang bakar utama.

Keuntungan :
  • Dapat menghasilkan putaran tinggi karena turbulensi yang sangat baik pada saat kompresi.
  • Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin.
  • Putaran mesin lebih tinggi dan operasinya lambat menyebabkan jenis ini cocok untuk automobil.
Kerugian :
  • Konstruksi silinder head rumit
  • Efesiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang bakar langsung (direct combustion)
  • Detonasi lebih besar pada kecepatan rendah
Baca juga :


Comments