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

17

Macam – macam bentuk ruang bakar

Bentuk bak Bentuk setengah bola

Bentuk bola Bentuk hati

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

66

BAHAN AJAR

MOTOR DIESEL I TM 442 D-3

OLEH: RIDWAN ADAM M. NOOR, S.PD

1976 11 16 2005 011 002

PRODI TEKNIK MESIN D-3 JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UPI