Ulasan di bawah ini adalah lanjutan dari Kupas Tuntas Konstruksi Motor Diesel Lengkap Perawatan Sampai Maintenance Jika anda belum membaca, untuk lebih jelasnya anda dapat mengikuti tautan tersebut.
Seperti telah kita ketahui, pada pembakaran bahan bakar panas dibebaskan, panas itu di ambil oleh gas gas yang ada dalam silinder itu. Mereka mengembang dan menentukan gaya dimana torak-torak itu terdorong kebawah, jelas bahwa kita dapat menjalankan daya motor tersebut, dengan pembakar lebih banyak bahan bakar, untuk itu didalam silinder dibutuhkan banyak udara atau oksigen.
Mekanisme Pengisian Tekanan Motor Diesel
Dengan mengisap udara pada keadaan atmosferik, kita jarang melebihi derajat pengisian dari 0,85, hal ini dapat diperbaiki secara kuat dengan menaikkan tekanan pengisian kompresor turbo.
Suatu peningkatan sampai 1,5 bar yang berakhir pada volume silinder yang sama, menghasilkan kenaikan daya 40%. Tidak mengherankan bahwa di samping menaikkan jumlah putaran motor itu di mana batasan-batasannya ditentukan. selalu banyak pabrik-pabrik yang melengkapi motor dengan kompresor turbo. Pembakaran pada motor dengan pengisian tekanan ternyata berjalan dengan suara bising berkurang, jadi dengan perlambatan penyalaan yang kecil, yang diperoleh sebagai akibat konsentrasi oksigen tinggi.
Pada umumnya, motor-motor itu berjalan lebih baik dengan pemakaian bahan bakar spesifik daripada dengan pengisian sebenarnya, bila dipandang motor-motor diesel itu hanya diisi dengan udara, maka persoalan pengisian tekanan motor-motor itu berkurang dibanding dengan motor bensin.
Perbandingan Tekanan Pengisian
Merupakan perbandingan antara tekanan pada jalan keluar kompresor dan tekanan udara pada jalan masuknya, jika perbandingan tekanan itu kecil, maka bagian-bagian motor itu tidak pula diperkuat, jika bertujuan memperbesar muatan menuju meningkatkan daya kira-kira 50% dan lebih, maka diperlukan konstruksi motor dibuat kukuh karena beban panas dan mekanik yang tinggi. Untuk alasan yang sama kita juga akan mengurangi perbandingan kompresi, sejauh pengaruh kerugian dan efisiensinya tetap sesuai harapan. Untuk menghilangkan tekanan-tekanan tombak yang tinggi, kita seringkali mengubah jalannya penyemprotan. Pada penggunaan poros hubungan nok kita dapat sampai pada waktu pembukaan katup yang perlu besar dan berhimpit katup yang besar pula. Hal itu memiliki pembilasan yang baik pada ruang pembakaran, di mana kita menangani dengan baik temperatur motor dan pembuangannya.
Kompresor Kompresor Roots dan Turbo
Kompresor Roots digerakkan mekanik oleh motor. kompresor turbo digerakkan oleh aliran gan buang, di sini digunakan energi yang masih terdapat pada gas-gas yang keluar itu. Kompresor yang digerakkan secara mekanik digunakan untuk memperoleh sebagian keuntungan daya yang ada. Cara kerja kompresor roots dapat disamakan dengan cara kerja pompa minyak roda gigi.
Pada lubang masuk di mana gigi-gigi yang berputar saling membuka, maka minyak yang diambil ikut berputar di antara lubang-lubang gigi itu. Saat gigi-gigi itu semua kembali merapat, maka minyak yang terdapat di antaranya ditekan dan keluar meninggalkan pompa melalui lubang keluar.
Di dalam kompresor roots berlangsung bersama udara, udara yang diambil ikut berputar diantara kincir dan pada lubang keluar ditekan keluar.
Namun yang terbanyak dipakai adalah pengisian tekanan oleh kompresor turbo, penemuan Dr. A. Buchi, sebuah kompresor turbo terdiri dari tiga bagian pokok, kompresor turbin langkahnya pada poros yang sama.
Poros dan bantalan dilumasi dengan minyak motor, gas pembakar mengalir keluar melalui rumah turbin. Ini menggerakkan roda turbin yang dirakit didalamnya. Jadi juga pada poros yang sama di mana roda kompresor dirakit. Keduanya berputar teratur dengan kecepatan sangat tinggi 100.000 – 140.000 rpm. Udara dalam rumah kompresor diayun ke tepi luar rumah oleh roda kompresor.
Karena itu di tengah-tengah roda kompresor timbul kekurangan tekanan sehingga udara terhisap. Udara yang di ayun ke tepi luar. Didorong karena bentuk ruah itu kearah katup-katup masuk. Untuk menhindari jumlah putaran turbo dan tekanan pengisian yang tinggi, mengakibatkan kerusakan motor, terutama pada motor-motor diesel kendaraan pribadi yang berputar cepat, turbo perlu dilengkapi dengan katup pembebas (waste gate) dan saluran edar.
katup pembeban itu membuka pada satu tekanan tertentu dalam pemasukan atau pengeluaran, menurut yang dikehendaki, dilakukan oleh tekanan masuk dan keluar. dengan dibukanya katup pembebas, aliran gas keluar akan masih mengalir hanya sebagian melalui rumah turbin dan sisanya melalui saluran edar. Oleh sebab itu, jumlah putaran roda turbin dan kompresor berkurang, seperti juga tekanan pengisian.
Kontruksi
oleh jumlah putaran yang tinggi dan selisih putaran yang sangat besar antara gas-gas panas yang keluar sisi turbin dan temperatur udara luar kompresor, maka pada kompresor turbo ditentukan persyaratan khusus yang menyangkut material dan konstruksi.
Terutama roda turbin dengan daun sudutt-sudut yang tipis dalam aliran gas keluar menerima hambatan paling besar. Harus tahan terhadap temperatur lebih dari 1173 derajat K (900 derajat C) dan dibuat ikonel, terdiri dari 6% besi, 80% nikel dan 14% krom. Roda kompresor terdiri dari campuran alumunium, roda turbin, roda kompresor dan poros haru secara bersama-sama seimbang sempurna. Untuk dapat memastikan efisiensi turbo yang tinggi, maka kelonggaran antara roda-roda itu dan rumah-rumahnya berturut-turut harus sekecil mungkin.
Cincin pembalik harus cukup rapat, kelebihan minyak yang mengalir melalui rumah bantalan, tidak hanya perlu diatur untuk keperluan pedinginan. Poros itu diberi bantalan khusus bantalan luncur melayang seperti juga dalam rumah bantalan. Oleh pelumasan hidrodinamik timbul di dalam dan di luar bantalan-bantalan, bantalan-bantalan berputar kira-kira dengan kecepatan setengah kecepatan poros.
Pendingin Udara Pengisian
Pada saat kita memompa ban sepeda, kita menempatkan udara. Kita merasakan panas dibagian bawah pompa sepeda itu. Jadi dengan pemampatan maka temperatur naik. Alasan yang sama itu menyebabkan udara yang dimampatkan oleh kompresor itu juga naik temperaturnya. Kenaikan tekanan tergantung efisiensi dan tekanan kompresor. Hal itu menyebabkan adanya sedikit masa udara di dalam silinder yang tinggal berbanding bila udara dingin.
Padahal udara panas berkembang, masa udara itu bertambah tidak sebanding seharga dengan pengisian silinder dan tekanan. Konsentrasi oksigen dapat juga mengurangi kenaikan temperatur udara masuk, sehingga mengurangi bahan bakar yang dapat terbakar,. Dengan bertambahnya gas – gas buang yang merugikan, penurunan daya dan mengakibatkan kenaikan pemakaian bahan bakar. Pada motor-motor di mana tekanan pengisian tinggi.
Digunakan juga sebuah pendingin perantara, yang juga disebut Intercooler, dapar di lihat pada gambar di atas memperlihatkan susunan radiator air dingin dan langkah-langkah di dalam sistem pemasukan antara turbo dan sebagian penyemprotan masuk. Dengan demikian, kita dapat menurunkan temperatur udara pengisian dari 393 derajat K (120 derajat C) Hingga 323 derajat K (50 derajat C). Selain udara, air dingin dapat pula digunakan sebagai media pendingin, dengan sebuah pendingin perantara di dapatkan keuntungan sebagai berikut:
Penyempurnaan dalam pengisian silinder, mengurangi kerugian panas, kenaikan efisiensi volume trik, kenaikan daya dan mengurangi gas-gas pembakaran yang merugikan.
Kadang-kadang sistem pendingin udara masuk dilengkapi dengan penunjuk lebih atau kurangnya udara pendingin yang otomatis. Menurut keinginan mutana besar atau kecil. Hal ini dimungkinkan dengan menjalankan aliran gas buang pada sebuah turbin yang dilanjutkan dengan sebuah ventilator berputar yang menghasilkan sejumlah udara yang perlu untuk mendinginkan udara yang dimampatkan oleh turbo itu.
Dengan sistem demikian, dimungkinkan perbandingan yang senilai dengan pendinginan yang diperlukan. Jadi tidak ada kerugian energi. Motor Cummins pada gambar diatas dilengkapi dengan dua turbo yang dirakit serial. Udara itu pertama kali di hisap dalam kompresor tekanan rendah, kemudian disalurkan ke kompresor tekanan tinggi dan sampai pada motor itu melalui pendingin perantara. Gas-gas buang mengalir pertama kali melalui turbin bertekanan tinggi, kemudian melalui turbin tekanan rendah dan akhirnya keluar.
Oleh perhitungan kelonggaran yang teliti, tetapi terutama oleh putaran tinggi, adalah penting pelumasan yang baik. Mengasut dan menghentikan motor itu harus juga dilakukan dengan perhatian yang diperlukan. Jika motor yang telah berhenti, maka sedikit banyak minyak pelumas itu akan keluar dari diasut, kita menunggu 30 detik sebelum motor itu berputar pada putaran penuh.
Pelumas kemudian akan disalurkan kesemua bagian dengan adanya tekanan yang diperlukan. Adalah jelas bahwa pada motor yang berputar dengan putaran tinggi diperlukan waktu turbo hingga sampai keadaan berhenti. Agar turbo tahan lama, maka adalah penting bahwa selama perjalanan akhir masih terdapat tekanan minyak yang baik.
Sehingga beantalan-bantalan masih cukup di lumasi, jadi motor tidak diberhentikan segera, tetapi ia masih berputar pada beban 0 kira kira 30 detik, turbo itu mendapatkan kesempatan berjalan akhir dengan pelumasan yang baik.
Pemeliharaan dan gangguan ketahanan turbo tergantung pelumasan, yang melindunginya terhadap pemasukan dari benda-benda asing dan terhadap temperatur kerjanya. Aliran minyak memegang peranan penting dalam pendinginan turbo itu. Semakin berkurang minyak yang ada pada motor itu, semakin sering mengali oleh turbo, semakin panas diambil dan semakin berkurang kesempatannya untuk menerima pendinginan.
Maka jangan menunggu mengisi minyak itu sampai batas minyak mencapai batas minimal, minyak dan saringan harus selalu diperbaharui tepat pada waktunya. Jika saringan minyak itu sebagian tersumbat, maka karena kekurangan tekanan dalam rumah kompresor, disini minyak di hisap melalui cincin-cincin pembalik.
Rumah kompresor akan kotor dan efesiensi kompresor akan menjadi rendah, jagalah baik-baik turbo itu tidak bisa menghisap udara tanpa saringan, jika benda-benda asing masuk kedalam kompresor, maka hanya akan sangat merusak pada roda-roda kompresor yang ditimbulkan, tetapi akan menimbulkan pula ketidak seimbangan dan getaran-getaran, dimana sudu-sudu dalam rumah itu dapat tersentuh dan menambah kerusakan lagi sebagai akibatnya.
Hal sama dengan sendirinya juga roda turbin itu seperti bagian-bagian kecil logam pada kerusakan torak, katur atau cincin torak yang terlepas, oleh karbon yang menjadi kerak belakang roda turbin itu, maka turbo akan berputar lambat dengan hasil udara yang berkurang dan menyebabkan pembakaran tidak sempurna. Suatu temperatur gas keluar yang tinggi sebagai akibat dari pengaturan pompa penyemprot yang kurang baik dapat menimbulkan kerugian besar pada cincin-cincin pembalik dan cincincbantalan roda turbin
Perhatikanlah bahwa pabrik telah menyetel dengan teliti satu sama lain, motor turbo dan saluran masuk dan keluar, maka janganlah merakit suku-suku cadang yang tidak orisinal, hal ini sebenarnya dapat menimbulkan kerusakan motor yang jauh lebih parah
Daftar Gangguan Mesin Diesel
Suara atau getaran tidak normal – Sering tidak harus dicari dalam turbo, tetapi pemasangan yang tidak kukuh mengikatnya pada saluran-saluran udara masuk. – Gesekan roda turbin atau kompresor pada rumah, karena kelonggaran bantalan yang besar, tidak se imbang, kerusakan bantalan dan atau poros, tekanan minya terlalu rendah.
Tidak asap kelabu – Saringan udara tersumbat. Minyak di isap oleh besarnya kekurangan tekanan di dalam rumah kompresor dengan akibat pengotoran. – Kerusakan cincin-cincin pembalik sebagai akibat dari temperatur gas buang yang tinggi, tidak seimbang atau cukup tidaknya pelumasan dengan kerusakan bantalan menjadi akibat. – Pada ketahanan berputar pada beban nol, sedangkan dalam rumah turbin tekanan positif kosong (kebocoran minyak melalui perapat dalam turbin dan terbakar).
Kerugian daya – Saringan udara tersumbat. – Kebocoran udara. – Gesekan roda-roda sudu. – Kotoran pada kompresor, – Kerak karbon pada roda turbin atau belakangnnya, – Pengeluaran tersumbat dengan tekanan lawan terlalu tinggi sebagai akibat.
Tekanan terlalu tinggi – Katup pembebas tidak bekerja dengan baik.
Dalam kenyataanya, penyebab tidak baiknya turbo bekerja jarang-jarang dicari dalam turbonya sendiri, tetapi dalam motor itu. Di sini kita berfikir pada pemasangan komponen langkah yang telah dikenali, saringan udara yang tersumbat, saat penyemprotan salah, atau pelumasan kurang baik dan seterusnya.
Pengisian Tekanan Dengan Comprex Lader
Dengan comprex leder, energi gas-gas keluar tidak dipindahkan secara mekanik, tetapi dilakukan dengan gelombang-gelombang tekanan dalam sistem pengeluaran untuk mendapatkan efek tekanan pengisian.
Pada pokoknya, sebuah comprex leder terdiri dari sebuah ban mesin V yang digerakkan oleh rotor motor itu, dilengkapi dengan saluran-saluran aksial dan berputar dalam sebuah rumah saluran-saluran keluar yang diam dan lubang-lubang. gambar diatas memberikan pandangan cara kerja Comprex. Di sebelah kiri terdapat rotor, dalam hubungannya dengan gas buang, lubang saluran masuk dan kubang saluran gas buang dan di sebelah kanan dengan lubang saluran masuk dan lubang saluran pengisi tekanan.
Ukuran dan saluran masuk dan buang serta kecepatan perputaran rotor itu, dengan kata lain waktu-waktu pembukaan ditentukan menurut kecepatan aliran gas dan kecepatan gerak maju gelombang-gelombang tekanan itu.
Gas-gas buang mengalir melalui lubang masuk gas buang di dalam saluran rotor dan mengempa udara masuk yang ada didalamnya. Udara-udara ini didorong ke motor, jika saluran rotor yang bersangkutan berputar untuk lubang pengisian tekanan itu. Silinder-silinder makanya di isi dengan tekanan yang lebih rendah. Sambil rotor terus berputar, maka berturut-turut lubang masuk gas keluar dan lubang pengisi tekanan tertutu.
Gelombang tekanan gas keluar memantul dan oleh lubang gas buang, gas buang mengalir kembali keluar. Maka terjadi kekurangan tekanan dan sambil memberikan lubang masuk bebas dapat dialirkan udara segar ke dalam, sedemikian sehingga rotor itu dibalas bersih dan mendapatkan pendinginan yang diperlukan, penggerakan dari rotor itu memerlukan 1-2% daya motor.
Kerja bergantian antara gaya gas-gas keluar dan udara masuk, penyerahan energi, dilakukan dengan kecepatan itu. Sebuah tanda pengenal sifat dari comprex leder itu ialah waktu pendek, comprex leder bereaksi lebih pesat daripada sebuah kompresor turbo.
oleh sebab itu, pada putaran yang rendah terdapat lebih banyak gaya tarik dan kita tidak mempunyai kesulitan lubang lagi didalam percepatan itu, yang begitu beragam untuk motor-motor turbo.
Semoga bermanfaat. Referensi buku “MISIN DISEL”
