Bentuk Ruang Bakar Motor Diesel

Bentuk ruang bakar motor bensin cukup sederhana, sedangkan pada motor diesel bentuk ruang bakar lebih rumit dan merupakan bagian yang sangat mempengaruhi kemampuan tenaga motor diesel tersebut. Bentuk ruang bakar motor diesel direncanakan sedemikian rupa agar dapat menghasilkan campuran udara dan bahan bakar yang baik, berlangsung dengan cepat dan merata.

Bentuk ruang bakar motor diesel menurut bentuk konstruksinya dapat dibagi menjadi dua macam:

1. Motor diesek dengan penyemprotan secara langsung. ( Direct Injectie)
2. Motor diesel dengan penyemprotan secara tidak langsung ( indirect injectie ), disebut pula dengan sistem ruang bakar kamar bantu.

Sistem ruang bakar kamar bantu dibedakan menjadi tiga macam sistem :

1. Motor diesel dengan sistem kamar depan 
2. Motor diesel dengan sistem kamar pusaran 
3. Motor diesel dengan sistem kamar udara.

Motor diesel dengan penyemprotan secara langsung 

Sebagiamana terlihat pada gambar, ruang bakar motor diesel dibentuk oleh ruangan antara bagian atas silinder dengan kepala torak. Di atas dari kepala torak ini terdapat ruangan yang berbentuk setengah bulat dan ruangan ini merupakan bagian dari ruang bakar motor diesel. Bahan bakar disemprotkan langsung ke dalam ruang bakar melalui nozzle pengabut. Hamburan bahan bakar di atas kepala piston mengadakan suatu pusaran yang sangat baik sekali. Adanya pusaran dari penghamburan bahan bakar tersebut, maka terjadilah percampuran bahan bakar dengan udara yang sangat baik sehingga mempercepat terjadinya pembakaran.

Bentuk ruang bakar sistem injeksi langsung terdapat tiga macam :

1. Bentuk hati
2. Bentuk setengah bulat
3. Bentuk bulat

Kebaikkan - kebaikkan sistem injeksi langsung

1. Mudah dihidupkan pada keadaan dingin tanpa menggunakan alat pemijar, jadi tidak perlu dipanaskan terlebih dulu.
2. Bentuk ruang bakar sangat sederhana dan bahan bakar yang sudah terbakar dapat keluar seluruhnya dari dalam silinder motor
3. Daya guna pans tinggi dan pemakaian bahan bakar rendah.
4. Besarnya perbandingan kompresi motor adalah rendah, yaitu sekitar 1: 15 sampai 1 : 17.
5. Sesuai untuk motor - motor bertenaga besar dengan konstruksi kepala silinder yang sederhana dan distorsi dari penyimpanan panas kecil.

Keburukan - keburukan sistem injeksi langsung.

1. Penyemprotan bahan bakar ke dalam ruang bakar dari motor diesel itu memerlukan suatu tekanan yang sangat tinggi, maka pompa penekan bahan bakar diharuskan dapat memenuhi syarat - syarat yang lebih tinggi pula. Besarnya tekanan yang diperlukan di sekitar 150 - 500 Kg/ cm 2 
2. Peka terhadap mutu dari bahan bakar, sehingga selalu harus memakain bahan bakar bermutu tinggi.
3. Nozzle pengabut harus dapat menyemprotkan bahan bakar dalam beberapa jurusan dan untuk tujuan ini diperlukan banyak lubang - lubang nozzle penyemprotan bahan bakar dan lubang - lubang nozzle adalah harus sangat kecil.Nozzle pengabut yang terdiri dari banyak lubang ( multiple orifice), maka lubang - lubang tersebut lebih lekas tersumbat oleh kotoran - kotoran bahan bakar.
4. Dibandingkan dengan sistem ruang bakar kamar bantu maka pusaran udara yang terjadi lebih lemah sehingga sulit bekerja pada putaran tinggi.

Sistem ruang bakar kamar bantu:

A. Motor diesel dengan sistem kamar depan

Pada gambar terlihat bahwa bahan bakar disemprotkan oleh nozzle pengabut ke dalam kamar depan ( precombustion chamber). Sebagian dari proses pembakaran yang telah terjadi pada kamar depan mendesak bahan bakar yang belum terbakar melalui saluran kecil antara kamar depan dan ruang bakar utama, bahan bakar yang kecil antara kamar depan dan ruang bakar utama, bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle pengabut dipecah menjadi partikel - partikel yang sangat halus agar dapat dicapai pembakaran yang sempurna. Dalam sistem pembakaran ini terjadi dua pembakaran, yaitu sebagian kecil terjadi pada kamar depan  dan selanjutnya terjadi di dalam ruang bakar utama. Pada motor diesel dengan sistem kamar depan jika motor masih dalam keadaan dingin dan suhu kompresi udara belum mampu untuk membakar bahan bakar, maka motor akan sulit untuk dihidupkan. Dalam hal ini motor dapat diatasi dengan cara memasang alat pemijar ( glow plug) guna untuk menghidupakan motor diesel mula - mula.

Kebaikan - kebaikan sisem kamar depan:

1. Pada saat penyemprotan bahan bakar tidak memberikan suara yang ribut.
2. Dapat memakai bahan bakar dari berbagai mutu, sehingga memungkinkan memakai mutu bahan bakar yang relatif lebih rendah tanpa adanya asap yang berlebihan.
3. Tekanan dari pembakaran bahan bakar di dalam silinder agak rendah, oleh karena itu bantalan - bantalan dari poros engkol dan batang pemutar tidak lekas menjadi aus.
4. Pemeliharaan lebih mudah karena tekanan penyemprotan bahan bakar rendah dan motor tidak terlampu peka terhadap pembakaran yang terjadi pada saat pembakaran.

Keburukan dari sistem kamar depan:

1. Pemakaian bahan bakar boros.
2. Diperlukan tenaga starter yang lebih besar dan harus selalu menggunakan busi pemijar ( glow plug)
3. Biaya pembuatan konstruksi mesin lebih mahal, karena perencanaan dari bentuk ruang bakar cukup rumit.

B.Motor diesel dengan sistem kamar pusar.

Kamar pusar (swirl chamber) ini berbentuk bola seperti pada gambar. Udara yang masuk ke dalam silinder motor dikompresikan oleh torak memasuki kamar pusar dan menghasilkan aliran pusaran udara. Bahan bakar disemprotkan oleh nozzle pengabut ke dalam pusaran udara ini sehingga bahan bakar yang dihamburkan ini turut berpusar dengan kecepatan gerakan pusaran udara yang lebih sempurna antara bahan bakar dengan udara. Apabila sebagian besar bahan bakar terbakar di dalam kamar pusar tetapi sebagian keluar melalui celah dan ke dalam ruang bakar utama untuk menyempurnakan pembakaran.

Kebaikan sistem kamar pusar:

1. Dapat mencapai suatu pembakaran bahan bakar yang bersih.
2. Dapat mencapai putaran motor yang tinggi dengan menggunakan pusaran udara kompresi yang besar.
3. Kemungkinan gangguan pada nozzle pengabut kecil karena menggunakan nozzle pengabut jenis lubang tunggal ( nozzle pin)
4. Memungkinkan motor dapat bekerja pada berbagai tingkat kecepatan dan daya kerja yang dihasilkan lembut.

Keburukan sistem kamar pusar:

1. Diperlukan pemanasan pendahuluan saat motor akan dihidupkan dengan memakai busi 7pijar ( glow plug), tetapi tidak efektif untuk kamar pusar yang besar.
2. Pemakaian bahan bakar banyak dan daya guna panas yang dihasilkan kurang bila dibandingkan dengan sistem injeksi langsung.
3. Cenderung terjadi knock pada putaran rendah.
4. Bentuk konstruksi silinder dan kepala silinder agak sulit membuatnya.

C. Motor diesel dengan sistem kamar udara.

Tujuan dalam pembuatan motor diesel dengan sistem kamar udar adalah untuk mendapatkan suatu campuran bahan bakar yang sempurna dalam tekanan penyemprotan bahan bakar yang dilakukan oleh nozzle pengabut yang rendah. Pada gambar diperlihatkan suatu motor diesel memakai sistem kamar udara, letaknya dari kamar udara pada kepala silinder di depan dari alat nozzle pengabut. Kamar udar dari motor diesel ini terdiri dari 2 ruangan, yaitu ruang kecil ( minor chamber) dan ruangan besar ( mayor chamber). Dengan memakai suatu yang dapat diputar oleh tangan maka ruangan kamar udara dapat diperkecil dan dapat diperbesar . Di depan dari mulut kamar udara tersebut terdapat nozzle pengabut dan bahan bakar disemprotkan oleh nozzle pengabut tepat di muka dari mulut kamar udara. Tekanan bahan bakar yang disemprotkan oleh nozzle pengabut mempunyai tekanan 90 kg/cm2. Apabila keadaan katup dari kamar udara disetel dalam posisi tertutup, maka motor diesel mempunyai ruangan kamar udara yang kecil dan pada saat ini keadaan tekanan kompresi menjadi naik, dikarenakan perbandingan kompresi motor menjadi tinggi  1 : 17, tekanan kompresi yang tinggi banyak membantu terutama untuk memudahkan hidupnya motor diesel tersebut.

Dalam putaran motor dengan perbandingan yang tinggi tidak diijinkan motor berputar dengan beban yang berat. Setelah motor dapat berputar dengan baik dan konstan, katup dari kamar udara diputar dan pada saat ini ruangan kamar udara menjadi besar halini menyebabkan tekanan kompresi rendah, perbandingan kompresi motor menjadi 1 : 14 dan pada saat ini motor dapat dibebani.

Kebaikan - kebaikan dari sistem kamar udara:

1. Tekanan penyemprotan bahan bakar yang dilaksanakan oleh nozzle pengabut agak rendah.
2. Bunyi mesin tidak begitu tinggi dan ribut disebabkan pembakaran bahan bakar terjadi secara berangsur - angsur.
3. Motor diesel tidak perlu diadakan pemanasan pendahuluan.
4. Gangguan pada nozzle kurang dipergunakan nozzle jenis pin.
5. Dalam putaran mesin yang tinggi pemakaian bahan bakar hemat.
6. Bahan bakar disemprotkan langsung ke ruang bakar utama hal ini memudahkan dalam hidupnya mesin, adalah nomor dua setelah sistem injeksi langsung.

Keburukan - keburukan sistem kamar udara:

1. Pemakaian bahan bakar tinggi dibanding dengan sistem injeksi langsung.
2. Suhu gas buang tinggi disebabkan sisa pembakaran yang besar.
3. Saat penyemprotan bahan bakar yang dilakukan oleh nozzle pengabut mempunyai pengaruh besar terhadap kemampuan motor.

Sumber : http://belajar-otomotif-1.blogspot.com/2013/08/bentuk-ruang-bakar-motor-diesel.html