Mesin diesel

Untuk kegunaan lain dari Diesel, lihat Diesel (disambiguasi). Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).
Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

Bagaimana mesin diesel bekerja

Diagram siklus termodinamika sebuah mesin diesel ideal. Urutan kerja mesin diesel berurutan dari nomor 1-4 searah jarum jam. Dalam siklus mesin diesel, pembakaran terjadi dalam tekanan tetap dan pembuangan terjadi dalam volume tetap. Tenaga yang dihasilkan setiap siklus ini adalah area di dalam garis siklus.

Mesin diesel yang berada di museum

Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection).
Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.
Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan komponen :

• Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak volume udara yang masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh turbin pada turbo/supercharger.
• Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.

Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas "resistive grid" dalam "intake manifold" untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat memengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu pada putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat bekerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka dapat mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih untuk mencapai tujuan ini melalui modul kontrol elektronik (ECM) atau unit kontrol elektronik (ECU) - yang merupakan "komputer" dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidraulik untuk mengatur kecepatan mesin.

Tipe mesin diesel

Ada dua kelas mesin diesel: dua-tak dan empat-tak.
Biasanya jumlah silinder dalam kelipatan dua, meskipun berapapun jumlah silinder dapat digunakan selama poros engkol dapat diseimbangkan untuk mencegah getaran yang berlebihan. Mesin 6 segaris paling banyak diproduksi dalam mesin tugas-medium ke tugas-berat, meskipun V8 dan 4 segaris juga banyak diproduksi.
Mesin diesel bekerja dengan kompresi udara yang cukup tinggi, sehingga pada mesin disel besar perlu ditambahkan sejumlah udara yang lebih banyak. Maka digunakan Supercharger atau turbocharger pada intake manifold, dengan tujuan memenuhi kebutuhan udara kompresi

Keunggulan dan kelemahan dibanding dengan mesin busi-nyala

Untuk keluaran tenaga yang sama, ukuran mesin diesel lebih besar daripada mesin bensin karena konstruksi besar diperlukan supaya dapat bertahan dalam tekanan tinggi untuk pembakaran atau penyalaan. Dengan konstruksi yang besar tersebut penggemar modifikasi relatif mudah dan murah untuk meningkatkan tenaga dengan penambahan turbocharger tanpa terlalu memikirkan ketahanan komponen terhadap takanan yang tinggi. Mesin bensin perlu perhitungan yang lebih cermat untuk modifikasi peningkatan tenaga karena pada umumnya komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya murah.
Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin bertujuan meningkatkan jumlah udara yang masuk dalam ruang bakar dengan demikian pada saat kompresi akan menghasilkan tekanan yang tinggi dan pada saat penyalaan atau pembakaran akan menghasilkan tenaga yang besar. Penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin diesel tidak berpengaruh besar terhadap pemakaian bahan bakar karena bahan bakar disuntikan secara langsung ke ruang bakar pada saat ruang bakar dalam keadaan kompresi tertinggi untuk memicu penyalaan agar terjadi proses pembakaran. Sedangkan penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin bensin sangat memengaruhi pemakaian bahan bakar karena udara dan bahan bakar dicampur dengan komposisi yang tepat sebelum masuk ruang bakar, baik untuk mesin bensin dengan sistem karburator maupun sistem injeksi.

Selamat Datang, Mobil Ber-Turbin

Jakarta - Selamat datang, mobil ber-turbin. Kalimat itu yang muncul, menyusul penemuan International Automated System Inc (IAS), Amerika Serikat, yang mampu membuat mesin turbin jenis baru dengan ukuran kecil.

Turbin ukuran kecil itu, beberapa waktu lalu telah diuji coba didepan sekitar 15 ahli, di laboratorium Universitas Brigham Young. Dan ternyata sukses. Menurut President IAS, Neldon Johnson, mesin turbin hanya berukuran sepersepuluh mesin konvensional. Begitu juga biaya pengadaan maupun operasionalnya. Ukuran kecil, tapi mampu menghasilkan daya output besar, dan dapat diperkecil sesuai kebutuhan.

Bobot turbin berdaya output 600 hp, hanya sekitar 25 kg. Dengan bobot sebesar itu, mesin itu cukup praktis dan mudah dipergunakan, termasuk untuk menggerakkan kendaraan bermotor. Wajar, jika banyak kalangan yang memperkirakan sebentar lagi akan datang mobil generasi baru dengan Turbin.

Selama ini, mobil memanfaatkan pembangkit daya dengan sistem pembangkit dalam. Karena turbin konvensional berukuran sangat besar, terbatas dimanfaatkan untuk jenis kendaraan besar seperti pesat terbang. Jika generasi Mobil Berturbin tiba, maka mobil akan mampu memiliki kecepatan tinggi.

Nampaknya, harapan itu tak berlebihan. Apalagi berdasarkan hasil uji itu, mesin turbin itu punya kelebihan mampu meningkatkan efisiensi bahan bakar hingga dua kali lipat, dan ongkos perawatannya pun dapat ditekan. Jenis bahan bakarnya pun bisa bervariasi, baik bensin, solar bahkan batubara.

"Inilah saat tebat bagi sebuah teknologi yang dapat menyelamatkan manusia dari krisis energi yang sedang kita hadapi, "kata Johnson.

Mesin baru itu masih menunggu hak paten, dan diharapkan dapat diproduksi secara komersial akhir tahun 2001. Bukan hanya untuk mobil, turbin itu bisa dimanfaatkan segala jenis peralatan pokok rumah tangga. Ya, selamat datang mobil berturbin.

MOBIL HIBRIDA: Menangkap Energi Sisa

Mobil hibrida telah memberikan jawaban pasti untuk meselaraskan antara kebutuhan trasportasi dengan lingkungan hidup. Selain hemat, juga sangat bersahabat.

Hibrida bukan monopoli istilah di sektor pertanian. Fakta itu dapat Anda temukan pada Gaikindo Auto expo ke 10 yang digelar di Balai Sidang Jakarta Convention Center, 6-12 September lalu. Pada pameran mobil kali ini PT. Toyota Astra Motor, agen tunggal Toyota, mempertontonkan mobil hibrida, namanya Toyota Prius. Seperti halnya muasal kelapa atau jagung hibrida, pengembangan Prius juga berawal dari pemikiran untuk menghasilkan mobil dengan varitas pilihan. Utamanya bila ditilik dari sumber tenaga yang digunakan.

Di bawah kap mesin mobil ini tersimpan dua pemasok tenaga: mesin bensin 1.500cc dan motor listrik. Ya lantaran itu Prius lantas disebut mobil hibrida. Mobil dengan dua sumber tenaga yang keduanya memiliki keunggulan masing-masing. Mesin bensin memiliki kelebihan di faktor keluwesan penggunaannya, sedang motor listrik dibilang unggul lantaran tidak menghasilkan emisi gas buang. Kedua keunggulan itu lantas dikawin silangkan.

Kini, beberapa pabrikan mobil tengah giat mengembangkan mobil semacam ini untuk menselaraskan antara kebutuhan sarana transpotasi umat manusia dengan alam sekitar. Caranya, dengan mengabungkan dua sistem pemasok tenaga untuk mendapatkan penghematan bahan bakar berlipat ganda dan emisi gas buang yang sangat bersih, tapi masih luwes dikendarai dimanapun.

Salah satu pabrikan yang telah berhasil mewujudkan mobil impian masa depan itu adalah Toyota. Tiga tahun lalu, tepatnya Desember 1997, pabrik mobil nomor satu di negeri Sakura ini telah memulai memasarkan mobil bertenaga ganda itu ke pasar lokal. Hasilnya sungguh fantastik. Selain mampu menjawab tantangan kebersihan lingkungan yang dibakukan dalam J-ULEV (Japan Ultra Low Emission Vehicle), Prius juga telah mendapat pengakuan dunia sebagai produk yang akrab lingkungan.

Menurut klaim Toyota, konsumsi bahan bakar Prius mencapai 29km/liter atau dua kali lebih efisien dibanding mobil konvensional. Sedang polusi gas buangnya dapat dibikin 90% lebih bersih dari regulasi yang diberlakukan di negeri Jepang. Lantas, apa rahasianya? Salah satunya dengan memasang mesin efisiensi tinggi. Sebagai pemasok tenaga pertama, Toyota mendaulat mesin twincam (DOHC: Double Overhead Camshaft) berkapasitas 1.500cc tipe 1NZ-FXE yang dilengkapi dengan teknologi VVT-i (Variable Valve Timing intelligent). Yakni, teknologi pengaturan waktu pembukaan dan penutupan katup masuk dan katup buang pada mesin itu untuk mengkopromuikan antara respon akselerasi, hemat bahan bakar, dan pengurangan emisi gas buang.

Upaya lain yang dilakukan Toyota untuk menekan konsumsi bahan bakar Prius adalah mematikan mesin selagi mobil berhenti dan deselerasi. Saat berjalan pertama kali, Prius hanya mengandalkan sumber tenaga motor listrik yang mendapat catu daya dari bateri jenis nickel-metal hydride. Hal yang sama juga terjadi selagi mobil masih berjalan lambat hingga kecepatan sedang. Pada pengendaraan normal, mesin bensin segara mengambil alih. Kali ini mesin bensin itu akan memutar roda secara langsung melalui hubungan mekanis dan memutar generator untuk menghidupkan motor listrik. Ketika mobil butuh tenaga ekstra, misalnya untuk berakselerasi atau berjalan menanjak, baterai akan difungsikan untuk menambah tenaga. Sehingga, kinerja mobil ini menjadi sangat bagus lantaran digerakkan oleh dua sumber tenaga: ya mesin bensin, juga motor listrik.

Yang menarik lagi ketika mobil ini diperlambat, misalnya direm, berjalan menurtuin, atau pedal gasnya dilepas. Pada keadaan ini sistem rem regeneratif akan menagkap energi dari roda yang menggelinding . Caranya, motor listrik akan berubah secara otomatis menjadi generator untuk mengkonversi energi kinetik menjadi aliran listrik yang bakal disimpan di dalam baterai. Untuk kondisi pengendaraan ini mesin bensin dan generator bakal dimatikan agar terjadi penghematan bahan bakar dan penurunan emisi secara signifikan. Untuk selanjtnya, ketika muatan energi listrik di dalam baterai mulai menurun, secara otomatis mesin beranjak hidup memutar generator untuk mensuplai arus listrik baterai.

Lantas, apakah Prius telah layak disebut mobil hijau (baca: ramah lingkungan) yang sempurna? "Mungkin belum. Tapi setidaknya telah menjadi langkah besar yang layak ditindak lanjuti," sebut Akihiro Wada, wakil direktur eksekutif untuk pengembangan teknologi dan produksi Toyota Motor Corporation. Sejauh ini, lanjut Akihiro, Prius baru terbukti mampu menghemat konsumsi bahan bakar untuk pengendaraan dalam kota. Sedang pada pengendaraan luar kota, yang membutuhkan pasokan tenaga cukup, masih perlu pengembangan lebih lanjut. Meski begitu, Prius tergolong mobil masa depan yang telah layak diproduksi masal untuk bersaing dengan mobil konvensional. Pasalnya, kata Wada, modelnya menarik, hingga memiliki prospek yang bakal mendatangkan keuntungan.

Terlepas dari aspek bisnis yang sedang diteropong TMC, yang pantas dicatat di dalam buku sejarah otomotif adalah kepeloporannya. Yang terpenting,diabad ini telah ada yang memulai untuk mengkreasi secara nyata mobil ramah lingkungan layak produksi. Hasilnya memang belum maksimal, tapi akan menjadi langkah awal yang sangat berarti.

Membaca Spesifikasi Ban

Spesifikasi ban sering dilupakan. Padahal, deretan angka yang terdapat pada dinding ban tersebut sangat informatif dan wajib dikenal.

Kita bisa mengetahui ukuran ban, tipe tubles atau bukan, tingkat kecepatan, maksimun daya angkut dan banyak lagi informasi ban yang kita pakai. Di bawah ini akan dijelaskan arti deretan angka tersebut.

Ambil contoh P215/65R15 89H. Mari cermati satu-satu:

P : Untuk kendaraan penumpang (passenger)

215 : Simbol ini menunjukkan lebar ban yang diukur dari satu dinding ke dinding yang lain. Artinya, angka dalam milimeter ini menentukan besar telapak ban. Makin besar angkanya, telapak ban akan kelihatan semakin lebar.

65 : Rasio tinggi terhadap lebar. Makin besar angkanya dinding ban akan kelihatan semakin tinggi. Makin kecil angkanya dinding ban akan semakin rendah.

R : Konstruksi ban. Simbol R mewakili ban bertipe radial.

15 : Diameter ban atau yang lebih dikenal dengan ring 15. Biasanya sesuai dengan diameter (ring) velg.

89 : Index daya. Tiap angka memiliki tingkat daya angkut berbeda. Ini juga berhubungan dengan tekanan angin maksimum n yang diukur dalam satuan PSI (pounds per square inch) dan Kpa (kilopascals).

H : Tingkat kecepatan. Tiap huruf memiliki tingkat kecepatan berbeda-beda. Tingkat kecepatan itu meliputi:
- Q kecepatan maksimum 158 km/jam
- S kecepatan maksimum 179 km/jam
- T kecepatan maksimum 188 km/jam
- U kecepatan maksimum 198 km/jam
- H kecepatan maksimum 208 km/jam
- V kecepatan maksimum 240 km/jam
- Z kecepatan maksimum di atas 240 km/jam

Sekilas Mengenai ABS

ABS adalah abreviasi untuk sistim pengereman anti penguncian. ABS telah menjadi fitur kemanan yang kepopulerannya semakin meningkat dan ditampilkan di lebih dari separuh mobil-mobil baru. Ide dibalik pengereman anti penguncian pada dasarnya sederhana. Tak terkecuali rem anti penguncian milik Suzuki Escudo 2.0. Intinya, perangkat ini dirancang untuk mencegah selip, dan membantu pengemudi dalam menetapkan kendali pada setir didalam situasi pengereman mendadak.

Sehingga, efek ABS ini memang dapat mencegah roda kendaraan untuk mengunci, mengurangi jarak yang diperlukan untuk berhenti dan memperbaiki pengendalian pengemudi disaat pengereman mendadak. Penyempurnaan atau perbaikan yang paling terasa adalah saat permukaan licin di mana faktor hambatan “drag factor” sangat rendah. Disini, ABS dapat mengurangi jarak pengereman secara signifikan dan mencegah kehilangan kendali.

Peran ABS kian nyata ketika pengendara melakukan pengeraman dengan tenaga ekstra berat. ABS memungkinkan tetapnya pengendalian kendaraan. Pada dasarnya ABS pada ke-empat roda mencegah seluruh roda selip “skidding”. Ia juga memungkinkan pengendara untuk menyetir kendaraan dan tetap mengerem disaat yanng bersamaan.

Ada dua macam tipe ABS; Roda Empat (Four Whell) dan Roda Belakang (Rear-Wheel). ABS four wheel seperti yang digunakn pada Escudo 2.0 tentu bekerja lebih baik dibanding model dua roda belakang seperti yang digunakan SUV lainnya. Sehingga dapat memberikan jaminan optimal untuk membantu anda mengendalikan kendaraan dan lebih stabil di saat situasi pengereman mendadak.

Mobil Berbahan Bakar Detergent

Lagi-lagi Chrysler membuat terobosan baru. Kali ini masih soal pengembangan mobil dengan emisi nol (zerro emision). Teknologi baru ini akan digunakan untuk mobil minivan. Dengan teknologi ini, mobil tak lagi mengandalkan bahan bakar dari fosil. Mereka memanfaatkan senyawa campuran dari natrium dan hidrogen yang didapat dari proses kimiawi sodium borohidrat. Senyawa hasil akhir berupa kandungan kimia yang jenisnya “dekat” dengan borax seperti yang biasa digunakan sebagai campuran detergent.

Untuk memisahkan kandungan hidrogen dari sodium borohidrat, mereka akan menggunakan katalis khusus yang dikembangkan Millennium Cell (MC). MC adalah perusahaan pengolah sejumlah senyawa kimia yang berbasis di Eatontown, New Jersey, Amerika Serikat. Untuk melakukan katalisasi sodium borohidrat tersebut dapat dilakukan dalam sebuah reaktor besar, tapi ini masih sebatas ide.

Setelah melalui serangkaian proses uji coba, ternyata Minivan dapat berjalan sejauh 300 mil dengan menggunakan 54 galon sosium borate sebagai bahan dasar awal yang kemudian dikonversi menjadi turunan natrium dan hidrogen. Dengan temuan ini, menurut Moore, salah seorang teknisi dari Chrysler, nantinya akan diperlukan stasiun pompa bensin yang sekaligus mempunyai instalasi pengolahan senyawa “deterjen” ini. Hmm, hebat juga mobil ini