Motor Diesel ..docx

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Mesin diesel adalah mesin yang sistem pembakarannya di dalam (internal combution engine ) menjadi pilihan banyak pengguna motor bakar untuk kendaraannya karena keunggulan effisiensi bahan bakar. Sebagai efek dari semakin ketatnya peraturan terhadap pencemaran lingkungan hidup, mesin diesel menjadi salah satu pilihan dalam pemakaian sistem internalcombustion engine. Internal-combustion engine ini kita temui dalam sistem mobil, kapal, alat pembangkit listrik portable, bus, traktor dan lain-lain. Salah satu keunggulan mesin diesel adalah sistem pembakarannya menggunakan Compression-ignition ( pembakaran-tekan), yang tidak memerlukan busi. Pada Motor Bakar Diesel salah satu system terpenting adalah system aliran Bahan Bakar Sistem bahan bakar adalah proses mengalirnya bahan bakar dari dalam tangki hingga masuk kedalam system. Oleh karena itu perlunya pemahaman tentang jalur aliran bahan bakar tersebut dan cara kerja dari komponen yang ada Pada Sistem bahan bakar juga terdapat beberapa komponen-komponen penting yang menunjang kelancaran aliran bahan bakar. Apabila terdapat masalah pada sistemnya maka dapat mengganggu kerja dari mesin, maka penting juga untuk dapat menganalisis, memperbaiki dan melakukan pengujian terhadap proses kerja dari masingmasing komponen sistem bahan bakar motor diesel terbagi menjadi tiga yaitu yang pertama yaitu sistem injeksion in-line,yang kedua sistem injeksion distributor,dan yang terakhir yaitu sistem yang terbaru yaitu dengan sistem common-rail yaitu menggunkan sistem Elektronik Control Unit (ECU) sistem ini banyak digunakan pada engine diesel yang baru karna sistem elektronik yang lebih menjamin keakuratan untuk mendapatkan daya mesin yang optimum,pemakain bahan bakar yang hemat serta tingkat emisi yang rendah. Pengaturan injeksion yang sangat akurat menjamin proses pembakaran lebih sempurna dengan tingkat emisi yang lebih rendah dibandingkan sistem konvensional. Common rail layaknya seperti konsep hidup bersama. Dalam hal ini, semua injektor yang bertugas memasok solar langsung kedalam mesin, menggunakan satu wadah atau rel yang sama dari Pompa Injector.

B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, rumusan masalah yang didapat adalah sebagai berikut : a. Cara Kerja Motor Diesel 2 Langkah b. Cara Kerja Motor Diesel 4 Langkah c. Proses Siklus Thermodinamika / PV Diagram d. Pembakaran Motor Diesel e. Supercharging f. Turbocharging g. Unjuk Kerja Motor Diesel ( Efisiensi Motor Diesel )

C.Tujuan Pembahasan Adapun Tujuan penyusun dalam menyusun makalah ini tiada lain adalah sebagai berikut : a. Untuk mengetahui Tentang Cara Kerja Motor Diesel 2 Langkah b. Untuk mengetahui Tentang Cara Kerja Motor Diesel 4 Langkah c. Untuk mengetahui Tentang Proses Siklus Thermodinamika / PV Diagram d. Untuk mengetahui Tentang Pembakaran Motor Diesel e. Untuk mengetahui Tentang Supercharging f. Untuk mengetahui Tentang Turbocharging g. Untuk mengetahui Tentang Unjuk Kerja Motor Diesel ( Efisiensi Motor Diesel )

BAB II PEMBAHASAN

A. Cara Kerja Mesin Diesel 2 Langkah Mesin diesel dua langkah atau dikenal juga dengan dua tak sangat dipengaruhi oleh proses pertukaran gas di dalam silinder yang disebut juga proses pembilasan (scavenging). Prose pembilasan adalah proses pembersihan mesin diesel atau campuran udara dan bahan bakar pada mesin bensin. Mesin dua langkah mempunyai siklus hanya dalam dua gerakan piston (TMBTMA-TMB) atau dalam satu putaran poros engkol (crankshaft silinder dari gas buang dan menggantikannya dengan udara pada). Langkah isap dan langkah buang terjadi pada saat yang hampir bersamaan, yaitu ketika piston berada di sekitar TMB. Proses pemasukan udara atau campuran udara dan bahan bakar segar ke dalam silinder tidak dilakukan oleh gerakan isap piston seperti pada mesin 4 langkah, tetapi bisa melalui mekanisme di ruang engkol atau dengan bantuan blower atau compressor pada sistem yang terpisah. Selanjutnya gas buang di desak keluar silinder oleh udara atau campuran udara-bahan bakar yang bertekanan. Tentunya sebagian udara atau campuran udara-bahan bakar segar ada yang ikut keluar bersama gas buang, inilah sebabnya mengapa mesin 2 langkah lebih boros dibanding mesin 4 langkah, khususnya untuk mesin bensin. Pada mesin diesel hanya udara saja yang digunakan untuk melakukan pembilasan, sehingga hanya ada kerugian daya pembilasan. Sebaliknya secara teoritis mesin 2 langkah bisa menghasilkan daya dua kali mesin 4 langkah untuk putaran, ukuran, serta kondisi operasi yang sama, karena mesin 2 langkah bekerja dengan siklus dua kali mesin 4 langkah. Berdasarkan hal di atas mesin 2 langkah lebih menguntungkan dipakai pada mesin diesel ukuran besar atau pada mesin bensin ukuran kecil.

Gambar A. Sistem Kerja Mesin Diesel 2 Langkah B. Cara Kerja Motor Diesel 4 Langkah Siklus 4 langkah pada dasarnya adalah piston melakukan 4 kali langkah dan crankshaft melakukan 2 kali langkah untuk menghasilkan satu kali tenaga atau satu kali pembakaran. Untuk lebih jelasnya, gambar berikut adalah prinsip kerja motor diesel 4 langkah.

Gambar B. Prinsip Kerja motor diesel 4 langkah 1. Langkah Hisap Pada langkah hisap, udara dimasukkan ke dalam silinder. Piston membentuk kevakuman didalam silinder seperti pada mesin bensin, piston bergerak kebawah dari TMA menuju

TMB. Terjadinya vakum ini menyebabkan katup hisap terbuka dan memungkinkan udara segar masuk kedalam silinder. Sedangkan katup buang menutup selama melakukan langkah hisap. 2. Langkah Kompresi Pada langkah kompresi, piston bergerak dari TMB menuju TMA. Pada saat ini kedua katup hisap dan buang tertutup. Udara yang dihisap selama langkah hisap kemudian ditekan pada 8º-12º sebelum piston mencapai titik TMA bahan bakar dikabutkan maka terjadilah pembakaran. 3. Langkah Kerja Energi pembakaran mengekspansikan dengan cepat sehingga piston terdorong kebawah. Gaya yang mendorong piston kebawah diteruskan ke connecting rod dan poros engkol dirubah menjadi gerak putar untuk memberi tenaga pada mesin. 4. Langkah Buang Pada saat piston menuju TMB, katup buang terbuka dan gas sisa hasil pembakaran dikeluarkan melalui katup buang pada saat piston bergerak ke atas lagi. Gas akan terbuang habis pada saat piston mencapai TMA. C. Proses Siklus Thermodinamika / PV Diagram Siklus aktual pada mesin dengan pembakaran didalam (internal combustion engine) dihitung dengan maksud untuk menentukan parameter dasar thermodinamika suatu siklus kerja yang ditunjukkan dengan tekanan yang konstan dan konsumsi bahan bakar spesifik. Untuk siklus aktual dari motor diesel sendiri ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar C. Siklus aktual motor diesel Dari gambar sebelumnya dapat diketahui perhitungan dasar thermodinamika dalam siklus aktual motor diesel. Diagram P-V Teoritis Motor Diesel 4 Langkah Pada saat proses kerja motor berlangsung, akan terjadi perubahan tekanan, temperatur dan volume yang ada didalam silinder. Perubahan-perubahan tersebut dapat digambarkan dalam diagram P-V sebagai berikut:

Gambar Diagaram P-V teoritis motor diesel 4 langkah Keterangan : 0 – 1 = Langkah hisap 1 – 2 = Langkah kompresi 2 – 3 = Langkah pembakaran

3 – 4 = Langkah ekspansi 4 – 1 = Pembuangan pendahuluan 1 – 0 = Langkah buang Diagram P-V Sebenarnya Motor Diesel 4 Langkah Proses ini sering disebut dengan proses otto yaitu proses yang sering terjadi dalam motor diesel 4 langkah, dimana proses pembakarannya menggunakan nozzle dan proses pembakaran terjadi dengan volume tetap.

Gambar Diagram P-V sebenarnya motor diesel 4 langkah Keterangan : 0 – 1 = Langkah hisap 1 – 2 = Langkah kompresi 2 – 3 = Langkah pembakaran 3 – 4 = Langkah ekspansi

4 – 1 = Pembuangan pendahuluan 1 – 0 = Langkah buang 1. Langkah hisap (0-1) Pada waktu piston bergerak ke kanan, udara masuk ke dalam silinder. Karena piston dalam keadaan bergerak, maka tekanannya turun sehingga lebih kecil daripada tekanan udara luar, begitu juga suhunya. Garis langkah hisap dapat dilihat pada diagram di atas. Penurunan tekanan ini bergantung pada kecepatan aliran. Pada motor yang tidak menggunakan supercharge tekanan terletak antara 0,85-0,9 atm terhadap tekanan udara luar. 2. Langkah kompresi (1-2) Dalam proses ini kompresi teoritis berjalan adiabatis. 3. Langkah pembakaran (2-3) Pembakaran terjadi pada volume tetap sehingga suhu naik. 4. Langkah ekspansi (3-4) Pada langkah ini terjadi proses adiabatik karena cepatnya gerak torak sehingga dianggap tidak ada panas yang keluar maupun masuk. 5. Pembuangan pendahuluan (4-1) Terjadi proses isokhorik yaitu panas keluar dari katup pembuangan. 6. Langkah pembuangan (1-0) Sisa gas pembakaran didesak keluar oleh torak. Karena kecepatan gerak torak, terjadilah kenaikan tekanan sedikit di atas 1 atm. D. Pembakaran Motor Diesel Pada keadaan ini proses dimana pembakaran terus berlangsung pada volume tetap.

1. Nilai kalor pembakaran bahan bakar (𝑄𝑖) Nilai kalor pembakaran bahan bakar adalah jumlah panas yang mampu dihasilkan dalam pembakaran 1 Kg bahan bakar. Untuk nilai kalor bahan bakar motor diesel pada umumnya tidak jauh menyimpang dari 10.100 Kcal/Kg. 2. Kebutuhan udara teoritis Kebutuhan udara teoritis adalah kebutuhan udara yang diperlukan untuk membakar bahan bakar jika jumlah oksigen di udara sebesar 21% .

Lo=

1

(

C

0.21 12

H

+ +

0

4 32

)

Dimana : 𝐿o = Kebutuhan udara teoritis (mole) C = Kandungan karbon (%) H = Kandungan hidrogen (%) O = Kandungan oksigen (%) 3. Koefisien pembakaran Koefisien pembakaran adalah koefisien yang menunjukkan perubahan molekul yang terjadi selama proses pembakaran bahan bakar.

μ0=

Mg a.Lo

Dimana : 𝜇0 = Koefisien pembakaran 𝐿0 = Kebutuhan udara teoritis (mole) 𝑀𝑔= Jumlah molekul yang terbakar

a = Koefisien kelebihan udara 4. Koefisien pembakaran molekul Koefisien pembakaran molekul adalah koefisien yang menunjukkan perubahan molekul yang terjadi sebelum dan sesudah pembakaran.

𝜇=

μ0+Yy 1+Yy

Dimana : μ = Koefisien pembakaran molekul 𝜇0 = Koefisien pembakaran 𝛾𝑟 = Koefisien gas bekas 5. Temperatur pembakaran pada volume tetap Temperatur pembakaran pada volume tetapadalah temperatur hasil gas pembakaran campuran bahan bakar untuk motor diesel. ξz .Qi a.Lo(1+Yy)+

𝑀𝐶𝑣 𝑀𝑖𝑥.𝑇𝑐=μ MCv g.Tz

Dimana : 𝜉𝑧 = Heat utilization coefficient (koefisien perbandingan panas) 𝑄𝑖 = Nilai pembakaran bahan bakar (𝐾cal/kg) α = Koefisien kelebihan udara 𝐿o = Kebutuhan udara teoritis (mole) 𝛾𝑟 = Koefisien gas bekas 𝑇𝑐 = Temperatur akhir kompresi (ºK)

Μ = Koefisien pembakaran molekul E. Supercharging Supercharging/supercharger (juga dikenal dengan blower), adalah sebuah kompresor gas digunakan untuk memompa udara ke silinder mesin pembakaran dalam. Massa bahan oksigen tambahan yang dipaksa masuk ke silinder membuat mesin membakar lebih banyak bakar, dan meningkatkan efisiensi volumetrik mesin dan membuatnya lebih bertenaga. Sebuah supercharger ditenagai secara mekanik oleh sabuk-puli, rantai-sproket, maupun mekanisme roda gigi dari poros engkol mesin. banyak aplikasi kurang efisien daripada turbocharger. Dalam aplikasi di mana tenaga besar lebih penting dari pertimbangan lain, seperti dragster top fuel dan kendaraan digunakan dalam kompetisi tractor Supercharger mirip dengan turbocharger, tetapi turbocharger ditenagai oleh arus gas keluaran mesin (exhaust) yang mendorong turbin. Supercharger dapat menyerap sebanyak sepertiga tenaga crankshaft mesin dan dalam pull, supercharger sangat umum. Berbeda dengan turbocharger, supercharger diatur secara mekanis digerakkan oleh mesin. Sabuk, rantai, poros, dan roda gigi adalah metode umum untuk menjalankan supercharger, meletakkan beban mekanis pada mesin. Misalnya, pada satu tahap mesin Rolls-Royce Merlin dengan supercharger berkecepatan tunggal, supercharger akan menggunakan tenaga mesin sekitar 150 tenaga kuda (110 kilowatt). Namun manfaatnya lebih besar, karena dari tenaga 150 hp (110 kW) untuk mendorong supercharger, mesin akan menghasilkan tambahan 400 tenaga kuda, sehingga keuntungan bersihnya 250 hp (190 kW). Dari sinilah kelemahan utama supercharger terlihat, karena mesin harus menahan daya keluaran bersih dari mesin ditambah tenaga untuk menggerakkan supercharger. Kelemahan lain dari sebagian supercharger adalah efisiensi adiabatik lebih rendah dibandingkan dengan turbocharger (terutama Supercharger model-akar). Efisiensi adiabatik adalah ukuran kemampuan kompresor untuk memampatkan udara tanpa menambah panas tambahan ke udara tersebut. Proses kompresi selalu menghasilkan panas sebagai produk sampingan dari proses itu; akan tetapi, kompresor yang lebih efisien menghasilkan lebih sedikit panas berlebih. Supercharger model-akar menghasilkan panas berlebih ke dalam udara daripada turbocharger.

F. Turbocharging Sebuah motor diesel dikatakan turbocharging/turbocharger apabila tekanan isapnya lebih tinggi daripada tekanan atmosfer sekitarnya. Hal ini diperoleh dengan jalan memaksa udara atmosfer masuk ke dalam silinder selamalangkah isap, dengan pompa udara yang disebut turbocharger. Turbocharger memanfaatkan energy yang terkandung dalam gas buang untuk menggerakkan kompresor sehingga lebih efektif menaikkan mean effective pressure (mep) dibandingkan dengan metode supercharger, tanpa perlu menaikkan kecepatan mesin, jumlah maupun langkah silinder, maupun kecepatan rata-rata piston. Tekanan efektif rata-rata (mep) mesin diesel menggunakan turbocharger mencapai sekitar 160 – 230 psi dengan penambahan daya sekitar 75% – 100 % dibandingkan mesin diesel tanpa turbocharger. Persyaratan utama turbocharger terletak pada ketahanan dinding silinder dalam menerima gaya tekan yang meningkat dalam silinder. Dan perbandingan berat dan daya yang dulunya 10 : 1 sekarang dapat mencapai 6 : 1. Untuk mencapai daya output optimum maka efisiensi volumetris dan laju pembilasan gas bekas harus ditingkatkan. Untuk mencapai keadaan ini maka kompresi rasio harus dikurangi sedikit dan perubahan katup overlap. Secara keseluruhan, semua turbocharger memiliki tiga sistem dasar yaitu turbin, kompressor dan assembling bantalan. Perbedan-perbedaan yang ada adalah pada variasi peningkatan tekanan dan debit udara yang dimasukkan dalam ruang silinder. Rumah turbin, desain roda turbin dan konstruksi yang berbentuk volute ataupun nozzle sangat menentukan kecepatan aliran gas yang akan menggerakkan poros kompressor. Ketika mesin mulai digerakkan maka gas buang akan memasuki rumah turbin yang berbentuk volute dengan variasi ruang yang semakin kecil dengan kecepatan yang sangat tinggi. Kecepatan gas yang sangat tinggi ini akan digunakan untuk memutar turbin, yang kemudian keluar melalui pipa buang ke atmosfir. Akibat perputaran turbin maka compressor juga akan ikut berputar dan menyebabkan terjadinya tekanan vakum pada sisi hisap compressor. Akibatnya tekanan atmosfer akan memaksa udara ke

dalam saluran hisap compressor pada kecepatan relative tinggi. Udara ini kemudia memasuki diffuser dan mengalami penekanan lagi pada rumah compressor dan dikeluarkan melalui sisi tekan ke ruang silinder. Cara pengoperasian turbocharger 1. Turbocharger dua tingkat Jenis ini digunakan untuk meningkatkan batas torsi mesin dan tekanan efektif rata-rata (mep). Beberapa jenis mesin V dan inline menggunakan dua atau empat turbocharger dan aftercooler (masing-masing satu untuk pipa manifold buang). Cara kerja: Udara mengalir dari saringan udara ke rumah kompressor tingkat pertama (low pressure turbocharger), kemudian keluar dari kompressor tingkat pertama dan masuk kompressor tingkat kedua. Setelah udara ditekan pada kompressor tingkat dua maka udara keluar melewati aftercooler menuju pipa hisap silinder. Pada keadaan ini temperatur udara dikurangi sampai 223°F (1060° C) dan tekanan berkisar 204,5 kpa. Gas buang hasil pembakaran memasuki pipa manifold tipe pulsa yang kemudian memasuki rumah turbin tingkat dua. Gas buang kemudian meninggalkan turbin tingkat dua dan memasuki turbin tingkat pertama yang akan menggerakkan roda turbin dengan sisa-sisa energi yang terkandung dalam gas buang. Kemudian gas ini dibuang melalui pipa saluran buang ke atmosfer. Dengan metode ini diperkirakan diperoleh daya tambahan sebesar 75 HP dan torsinya meningkat sampai putaran 700 rpm. 2. Turbocharger majemuk Berdasarkan uji coba eksperimental, maka dengan metode ini efisiensi total mesin diesel dapat mencapai 46,5%. Sistem yang mencakup roda turbin dan porosnya dihubungkan ke sebuah kopling fluida. Kemudian turbin ini dihubungkan dengan roda gigi reduksi dan poros outputnya dihubungkan dengan crankshaft. Cara kerja:

Gas buang menggerakkan roda turbin yang selanjutnya akan menggerakkan kopling fluida yang akan menyebabkan turbin ikut berputar. Perputaran turbin akan menggerakkan ruda gigi reduksi yang akan membantu pergerakan crankshaft. Gas buang yang meninggalkan rumah turbin diarahkan ke turbocharger yang akan menggerakkan turbin dan kompressor didalamnya. Akibat pergerakan kompressor maka udara atmosfer akan ditarik ke dalam kompressor dan ditekan melalui aftercooler masuk ke dalam ruang silinder sehingga suhunya senantiasa konstan Komponen Utama Turbocharger 1. Turbin Roda turbin yang memulai proses keseluruhan kompresi udara ke silinder, turbin turbocharger dapat dibuat dari aluminium atau keramik, dewasa ini penggunaan keramik lebih diutamakan karena ringan dan tahan panas, semakin ringan turbin akan menghasilkan putaran yang lebih cepat dan mencegah turbo lag. Turbo lag adalah jeda saat mesin tidak merespon tekanan udara yang dihasilkan turbocharger, biasanya terjadi saat mesin masih pada putaran rendah. Roda turbin dapat berputar antara 80.000 – 150.000 rpm, untuk itu diperlukan pelimasan yang sangat baik untuk mencegah kerusakan pada turbin. Turbin dihubungkan dengan batang turbin (turbine shaft). Bantalan dan sambungan yang sesuai antara turbin dan batang turbin sangat dibutuhkan karena mereka bekerja pada putaran yang sangat tinggi. 2. Kompressor Saat kompressor berputar, menghisap udara sekitar ke dalam air inlet yang letaknya berlawanan dengan turbin untuk mendapatkan udara dingin. Kompressor meningkatkan tekanan udara 6 – 8 psi. Pada tekanan permukaan laut, kepadatan udara 14,7 psi. Sehingga kompressor dapat meningkat hingga 50%. Komponen Pundukung Turbocharger 1. Blow off valve

Blow off valve merupakan komponen yang dapat mencegah kebocoran tekanan udara (boost) terlalu awal saat meningkatkan tekanan udara yang biasanya terjadi saat pergantian roda gigi transmisi. Banyak faktor untuk menggunakan blow off valve bergantung pada dimana blow off valve tersebut dipasang, kapasitas dan ukuran turbocharger dan daya mesin yang dihasilkan pada tiap kendaraan. 2. Wastegates Salah satu komponen penting dari turbocharger penyetelan turbocharger untuk mendapatkan hasil yang maksimal perlu diperhatikanpenggunaan wastegates yang sesuai. Penggunaan wastegates dengan kapasitas terlalu kecil mengakibatkan kenaikan tekanan udara (boost) berlangsung lambat dan penggunaan wastegates dengan kapasitas terlalu besar dapat meningkatkan boost lag dan menurunkan performamesin. Wastegates dapat disetel sesuai dengan kemampuan turbocharger. 3. Relief Valve Relief valve dapat digunakan sebagai komponen pengaman tekanan udara ganda (secondary boost safety device). Dengan menyetel baut dapat mengontrol titik pembuangan tekanan udara (dari 0,8 kg/mm2 hingga 2,0 kg/mm2). Melindungi intake manifold dan mesin dari tekanan udara tiba-tiba dan overboosting. 4. Tachometer menampilkan putaran mesin per menit sebagai indikator untuk pengemudi. Dengan memperhatikan kecepatan putaran mesin, pengemudi dapat segera mematikan mesin saat mesin bekerja berlebihan. Tachometer juga dapat meyakinkan bahwa turbocharger dan mesin bekerja dengan selaras. 5. Boost Gauge Menunjukkan besarnya tekanan udara yang dihasilkan turbocharger dalam psi atau bar. Selama turbocharger dan mesin bekerja bersama-sama, besarnya tekanan udara yang masuk ke dalam mesin sangat perlu diperhatikan, besarnya harus selalu tetap dalam kapasitas yang di ijinkan (jangan sampai melebihi batas spesifikasi atau overboost).

6. Turbo Timer Turbin turbocharger berputar hingga 150.000 rpm, untuk itudibutuhkan pelumasan yang sangat baik pada shaft turbin turbocharger. Jika mesin dengan turbocharger tiba-tiba dimatikan maka turbin tidak dapat berhenti berputar dengan seketika karena gaya sentrifugal yang dihasilkan. Jika mesin berhenti berputar, berhenti juga sulpai oli pada poros turbin, apa jadinya jika turbin yang masih berputar 150.000 rpm bekerja tanpa pelumas. Untuk mencegah hal tersebut maka bagi pemilik kendaraan yang dilengkapi dengan turbo hendaknya membiarkan mesin berputar stationer selama 30 detik sebelum mesin dimatikan agar turbocharger tidak berputar terlalu cepat. Kebanyakan pemilik kendaran enggan untuk menunggu selama 30 detik sebelum mesin dimatikan, untuk itulah dibuat turbo timer. Gunanya untuk menyalakan mesin selama waktu yang ditentukan (30 – 60 detik) setelah kunci kontak off untuk mencegah kerusakan akibat kurangnya pelumasan pada komponen turbocharger. G. Unjuk Kerja Motor Diesel ( Efisiensi Motor Diesel ) Efisiensi mesin menggambarkan tingkat efektifitas mesin dalam bekerja. Konsep efisiensi menjelaskan tentang perbandingan antara energi yang berguna dengan energi yang masuk secara alamiah yang tidak pernah mencapai 100%. Pada motor bakar ada beberapa definisi dari efisiensi yang menggambarkan kondisi efektifitas mesin saat bekerja. 1. Efisiensi thermal Efisiensi thermal adalah perbandingan antara energi yang berguna dengan energi yang masuk.

𝜂𝑡 =1− Dimana : 𝜂𝑡 = Efisiensi thermal

1 ε k−1

ε = Perbandingan kompresi k = Adiabatik eksponen 2. Efisiensi thermal indicator Efisiensi thermal indikator adalah efisiensi thermal dari siklus aktual diagram indikator.

ηi=

632 Fi .Qi

Dimana : 𝜂𝑖 = Efisiensi thermal indikator 𝐹𝑖 = Pemakaian bahan bakar indikator (𝐾g/HP-jam) 𝑄𝑖 = Nilai pembakaran bahan bakar (𝐾cal/kg) 3. Efisiensi thermal efektif Efisiensi thermal efektif adalah perbandingan daya efektif dengan kalor yang masuk.

ηb=

632 𝐹.𝑄𝑖

Dimana : 𝜂𝑏 = Efisiensi thermal efektif Fi = Pemakaian bahan bakar spesifik efektif (𝐾g/HP-jam) 𝑄𝑖 = Nilai pembakaran bahan bakar (𝐾cal/Kg) 4. Efisiensi mekanik Efisiensi mekanik adalah perbandingan antara daya efektif dengan daya indikator.

ηm=

Ne Ni

Dimana : 𝜂𝑚 = Efisiensi mekanik 𝑁𝑒 = Daya efektif (HP) 𝑁𝑖 =Daya indikator (HP) 5. Efisiensi volumetrik Efisiensi volumetrik adalah perbandingan jumlah pemasukan udara segar sebenarnya yang dikompresikan didalam silinder mesin yang sedang bekerja dan jumlah volume langkah pada tekanan dan temperatur udara luar.

ch=

ε.Pa.To (ε−1) .Po(To+ΔTw+Yr.Tr)

Dimana : 𝜂𝑐𝑕 = Efisiensi volumetrik ε = Perbandingan kompresi 𝑃0 = Tekanan udara luar (𝐾g/cm2) 𝑃𝑎 = Tekanan awal kompresi (𝐾g/cm2) 𝑇𝑎 = Temperatur awal kompresi (ºK) 𝑇0 = Temperatur udara luar (ºK) 𝑇𝑟 = Temperatur gas bekas (ºK) 𝛾𝑟 = Koefisien gas bekas Δ𝑇𝑤 = Kenaikan udara karena menerima suhu dari dinding (ºK)

BAB III KESIMPULAN 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. Mesin dua langkah mempunyai siklus hanya dalam dua gerakan piston (TMB-TMA-TMB) atau dalam satu putaran poros engkol yang meliputi Langkah hisap,langkah kompresi,langkah usaha dan langkah buang. Siklus 4 langkah pada dasarnya adalah piston melakukan 4 kali langkah dan crankshaft melakukan 2 kali langkah untuk menghasilkan satu kali tenaga atau satu kali pembakaran yang meliputi Langkah hisap,langkah kompresi,langkah usaha dan langkah buang. Siklus aktual pada mesin dengan pembakaran didalam (internal combustion engine) dihitung dengan maksud untuk menentukan parameter dasar thermodinamika suatu siklus kerja yang ditunjukkan dengan tekanan yang konstan dan konsumsi bahan bakar spesifik. supercharjer sebuah kompresor gas digunakan untuk memompa udara ke silinder mesin pembakaran dalam. Massa bahan oksigen tambahan yang dipaksa masuk ke silinder membuat mesin membakar lebih banyak bakar, dan meningkatkan efisiensi volumetrik mesin dan membuatnya lebih bertenaga. Sebuah supercharger ditenagai secara mekanik oleh sabuk-puli, rantai-sproket, maupun mekanisme roda gigi dari poros engkol mesin. Turbocharger memanfaatkan energy yang terkandung dalam gas buang untuk menggerakkan kompresor sehingga lebih efektif menaikkan mean effective pressure (mep) dibandingkan dengan metode supercharger. Dibanding mesin bensin, mesin diesel dianggap lebih efisien. Mesin diesel menggunakan kompresi tinggi pada silinder untuk menyalakan bahan bakar. Kompresi lebih tinggi ini membuat mesin diesel memiliki efisiensi sekitar 40 persen. Efisiensi ini lazimnya hanya tercapai pada mesin diesel jenis injeksi langsung.

Rasio kompresi mesin juga akan mempengaruhi efisiensi mesin. Hal ini disebabkan, sebagian, karena kemampuan mesin untuk mengubah panas dari proses pembakaran untuk menghasilkan energi.