pembakaran dan urutan penyalaan motor diesel

Pembakaran

Faktor yang menentukan kualitas pembakaran

1. Kadar oksigen
2. Tekanan udara yang dikompresi
3. Suhu / panas udara yang dikompresi
4. Timing pembakaran
5. Tekanan pengkabutan bahan bakar pada injektor
6. Kualitas bahan bakar
7. Jumlah (volume) bahan bakar yang diinjeksikan

Hasil dari pembakaran mesin diesel ditentukan oleh bahan bakar (HSD), oxygen dan kompresi yang tinggi. Namun suatu hal yang tidak kalah pentingnya adalah saat yang tepat menyemprotkan  bahan  bakar  tadi, ini yang kita  sebut dengan saat  penyemprotan  ( Injection timing). Bila saat penyemprotan tak tepat maka tidak mungkin kita bisa mendapatkan daya optimal sebaliknya.

Apabila saat penyemprotan disetel tepat berarti mesin diesel tersebut akan mencapai daya yang optimal, tercapai efisiensi bahan bakar, kondisi mesin normal dan awet sehingga akan memperpanjang umur mesin dan menekan biaya pemeliharaan.  Waktu pemeliharaan bisa terencana sesuai dengan jadwal pemeliharaan dan juga akan mencapai keandalan pada mesin pembangkit, pelayanan pada konsumen PLN akan meningkat karena listrik tidak sering padam, lossespun akan bisa terkendali. Kerugian – kerugian yang diakibatkan sering padamnya listrik akan dapat dikurangi apabila timing injection pump normal.

BACA JUGA: diagram pembukaan katup motro diesel

Kapan sebaiknya penyemprotan bahan bakar itu dilakukan dengan tepat. Mesin diesel mempunyai beberapa tipe dan kapsitas sesuai dengan disain pabrik pembuat. Jadi mengenai penyemprotan bahan bakar itu diatur sesuai dengan derajat poros engkol. Masing-masing tipe mesin diesel berbeda berdasarkan pabrik pembuat dan disesuaikan dengan kapasitas masing- masing mesin berdasarkan urutan pengapiannya (Firing order)

Penyemprotan bahan bakar dapat dilakukan pada saat tekanan kompresi, katup masuk dan katup buang pada posisi tertutup, ruang bakar mencapai temperatur nyala, volume didalam silinder menurun, tekanan dan temperatur udara naik. Pada akhir langkah

kompresi pada mesin diesel tekanan udara didalam silinder mencapai ± 30 bar dan temperatur mencapai ± 550⁰ C. Selama langkah kompresi piston bertugas menahan udara didalam silinder (ruang bakar) dan pada roda gila dapat terlihat berapa derajat poros engkol terbaca misalnya 220 sebelum mencapai titik mati atas (TMA) untuk mesin diesel pompa injeksi bahan bakar akan bekerja menekan bahan bakar ke dalam silinder dan terus akan mencapai kenaikan temperatur titik nyala.

Dan poros engkol terus berputar selama penyemprotan berlangsung. Selama penyemprotan tekanan maximum didalam silinder naik ± 75 bar dan temperatur pembakaran bisa meningkat mencapai 15000 C atau lebih.

Pemahaman yang lebih baik tentang apa yang terjadi dalam silinder mesin diesel selama peiode pembakaran dapat diperoleh dengan cara penyajian secara grafik, seperti pada gambar.

Perubahan tekanan ditunjukkan pada garis ordinat dan waktu ditunjukkan sebagai aksisnya. Gambar diatas menunjukkan prubahan tekanan selama 1800 yaitu dari 900 sebelum TMA sampai 90⁰ sesudah TMA.

Kurva titik-tiik yang simetris pada sisi kanan menunjukkan ekspansi pengisian udara tanpa adanya bahan bakar. Setelah bahan bakar diinjeksikan dan terjadi pembakaran, maka prosesnya akan terjadi 4 periode yang terpisah

BACA JUGA: diagram pembukaan katup motro diesel

Periode pertama :

Dimulai dari titik 1 sampai titik 2 yaitu bahan bakar mulai disemprotkan. Periode ini disebut periode persiapan pemba-karan atau periode kelambatan ( delay period ). Periode keterlambatan penyalaan ini juga tergantung dari beberapa faktor antara  lain pada mutu penyalaan bahan bakar dan beberapa kondisi misalnya , kecepatan mesin dan perbandingan kompresi.

Periode kedua : Yaitu antara 2 dan 3

Pada titik 2 bahan bakar mulai terbakar dengan cepat sehingga tekanan naik dengan cepat pula dan sementara piston juga masih bergerak menuju TMA. Selain itu bahan bakar yang terbakar juga makin banyak, sehingga walaupun piston mulai bergerak menuju TMB tapi tekanan masih naik sampai tiik 3. Periode ini disebut periode cepat.

Periode ketiga    :   

Dinamai periode pembakaran  terkendali,   yaitu   antara  3 dan 4  pada periode ini meskipun bahan bakar lebih cepat terbakar, namun jumlah bahan bakar sudah tidak banyak lagi dan proses pembakaran langsung pada volume ruang bakar yang bertambah besar.

Periode keempat :

Yaitu periode dimana  pembakaran  masih  berlangsung, karena  adanya sisa bahan bakar yang belum terbakar dari periode sebelumnya walaupun sudah tidak ada pemasukan bahan bakar.

Perlu diingat bahwa tekanan rendah tidak hanya pengaruh dari timing injection pump saja, tapi ada penyebab lain yang lebih dominan.

Agar dapat dicapai hasil daya optimal suatu mesin diesel yang terdiri dari  beberapa silinder diperlukan kinerja optimal setiap silindernya. Bila tidak seimbang atau terdapat satu / dua silinder tidak baik maka akan membebani silinder yang lainnya.

Kondisi actual dari pembakaran pada setiap silindernya harus dipantau secara periodik dengan tujuan agar diperoleh kinerja mesin sampai optimal. Hal ini dapat dilakukan dengan combustion press gauge atau peralatan yang lebih canggih lainnya.

Pada kenyataan dilapangan hasil timing injection tidak selalu tepat sesuai dengan manual / instruction book pabrik pembuat mesin.

Ada 3 macam kondisi timing injection               :

1. Injection timing normal ( firing point correct )
2. Injection timing cepat ( firing point too early )
3. Injection timing lambat ( firing point too late )

BACA JUGA: pengertian injection timing motor diesel