Keuntungan dan Kekurangan Model Ruang Bakar Langsung dan Tidak Langsung Motor/ Mesin Diesel

Salah satu mesin atau motor pembakaran dalam (internal combustion engine) adalah mesin diesel. Mesin diesel merupakan motor pembakaran dalam yang menggunakan bahan bakar solar.

Pada mesin diesel, bahan bakar solar ini akan diinjeksikan ke dalam ruang bakar sehingga terjadi ledakan pembakaran yang akan digunakan sebagai tenaga putar mesin.

Ruang bakar mesin diesel merupakan bagian pada motor diesel yang memiliki peran sebagai tempat proses pembakaran bahan bakar dan udara di mesin. Ruang bakar ini juga akan menentukan kemampuan atau kinerja dari mesin.

Pada umumnya motor diesel memiliki 2 model ruang bakar yaitu ruang bakar model langsung (direct injection combustion chamber) dan ruang bakar tidak langsung (in-direct injection combustion chamber) atau juga disebut dengan rung bakar tambahan (auxiliary combustion chamber).

Pada ruang bakar model langsung, injector atau nozzle langsung menginjeksikan bahan bakar ke ruang bakar utama. Sedangkan pada ruang bakar model tidak langsung, nozzle menginjeksikan bahan bakar tidak secara langsung ke ruang bakar utama, melainkan bahan bakar diinjeksikan ke ruang bakar tambahan.

Pemakaian bahan bakar pada mesin diesel dengan model ruang bakar langsung ini akan lebih efisien dibandingkan dengan mesin injeksi model ruang bakar tidak langsung.

Model ruang bakar langsung

Pada model ruang bakar langsung, nozzle ditempatkan pada bagian kepala silinder dan nozzle akan menginjeksikan bahan bakar diantara kepala silinder dengan piston. Ruang diatas piston ini merupakan salah satu bentuk yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi pembakaran bakan bakar dan udara. Model-model ruang bakar langsung dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Keuntungan :

Penampang permukaan ruang bakar model langsung ini lebih kecil sehingga dapat mengurangi terjadinya kerugian panas. Penampang permukaan yang lebih kecil ini juga dapat menaikkan temperatur udara yang dikompresikan sehingga akan penyempurnaan pembakaran.
Tipe injeksi langsung ini tidak perlu menggunakan pemanasan awal untuk melakukan start awal, sehingga tidak dibutuhkan busi pijar.
Struktur dari kepala silinder lebih sederhana sehingga kemungkinan terjadinya deformasi karena panas akan lebih kecil.
Karena kerugian panas yang kecil maka perbandingan kompresi mesin diesel tersebut dapat diturunkan.

Kerugian :

Pompa injeksi (injection pump) harus mampu menghasilkan tekanan tinggi pada sistem bahan bakarnya untuk dapat mengatominasi bahan bakar dan menekan bahan bakar untuk keluar melalui nozzle yang memiliki lubang yang kecil serta banyak.
Tekanan pembakaran yang dihasilkan tinggi sehingga dapat menyebabkan suara yang dihasilkan lebih keras dan kemungkinan terjadinya knocking lebih besar.
Mesin diesel ini sangat peka terhadap kualitas pemakaian bahan bakar. Bahan bakr yang digunakan harus memiliki kualitas yang baik.

Model ruang bakar tidak langsung

1. Tipe ruang bakar kamar depan (pre combustion chamber type)

Ruang bakar model kamar depan dapar dilihat pada gambar di atas. Bahan bakar solar akan disemprotkan oleh nozzle ke bagian ruang bakar kamar depan ini. Sebagian bahan bakar solar ini akan terbakar di dalam ruang bakar kamar depan ini dan sebagian bahan bakar akan ditekan melalui saluran kecil antara ruang bakar utama dengan ruang bakar kamar depan. Selanjutnya bahan bakar yang tertekan ini akan menjadi partikel-partikel kecil dan akan terbakar habis pada ruang bakar utama.

Keuntungan :

Pemakaian bahan bakarnya lebih luas sehingga dapat menggunakan bahan bakar yang memiliki kualitas yang relatif kurang baik.
Mudah dalam perawatan karena tekanan injeksi bahan bakar relatif lebih rendah dan mesin diesel model ini tidak peka terhadap perubahan timing injeksi.
Pada mesin diesel model ini menggunakan nozzle tipe throttle sehingga knocking pada mesin diesel dapat dikurangi.

Kerugian :

Biaya pembuatan mesin diesel model ini relatif lebih mahal karena memiliki bentuk silinder yang lebih rumit.
Memerlukan motor starter yang besar.
Saat menghidupkan mesin saat kondisi mesin masih dingin akan sulit sehingga membutuhkan busi pijar (glow plug).
Pemakaian bahan bakar relatif lebih boros.

2. Tipe ruang bakar kamar pusar (swirl chamber type)

Tipe ruang bakar kamar pusar dapat dilihat pada gambar di atas. Ruang bakar tipe kamar pusar ini memiliki bentuk spherical, sehingga udara yang dikompresikan dan masuk ke dalam ruang bakar tipe kamar pusar akan membentuk aliran turbulensi. Bahan bakar akan diinjeksikan ke dalam ruang bakar kamar pusar ini, kemudian sebagian bahan bakar akan terbakar. Sebagian bahan bakar yang tidak terbakar akan di tekan ke dalam ruang bakar utama melalui saluran transfer untuk menyelesaikan proses pembakaran secara keseluruhan.

Keuntungan :

Kecepatan mesin maksimal atau tinggi dapat dicapai karena mesin diesel model ini memiliki turbulensi kompresi yang tinggi.
Gangguan yang terjadi pada nozzlenya lebih kecil karena mesin diesel model ini menggunakan nozzle tipe pin.
Mesin diesel model ini suaranya halus.

Kerugian :

Konstruksi dari kepala silinder dan blok silindernya relatif lebih rumit.
Efisiensi panas dan konsumsi bahan bakarnya kurang baik dibandingkan dengan model ruang bakar langsung.
Memerlukan busi pijar. Namun untuk mesin diesel model kamar pusar yang lebih besar, pemakaian busi pijar tetap tidak akan eketif sehingga mesin akan susah dihidupkan saat kondisi mesin dingin.
Knocking yang timbul akan terasa besar saat kendaraan berjalan pada kecepatan rendah.

3. Tipe ruang bakar sel udara (air cell combustion chamber)

Tipe ruang bakar sel udara ini dapat dilihat pada gambar di atas. Bahan bakar akan diinjeksikan ke dalam ruang bakar sel udara ini dan selanjutnya sebagian bahan bakar akan terbakar dan sebagian bahan bakar lainnya akan ditekan ke dalam ruang bakar utama melalui saluran transfer untuk menyelesaikan keseluruhan proses pembakaran.

Keuntungan :

Bekerjanya mesin diesel model ini akan lebih halus dikarenakan pembakaran yang terjadi dilakukan secara berangsur-angsur.
Pembakaran mulai terjadi diruang bakar utama sehingga mudah untuk menghidupkan mesin.
Pada umumnya tidak perlu menggunakan pemanas tambahan yaitu busi pijar.
Gangguan atau masalah pada nosel berkurang dikarenakan nosel menggunakan tipe pin.

Kerugian :

Saat penginjeksian bahan bakar sangat mempengaruhi kinerja dari mesin
Temperatur pada gas buang sangat tinggi dikarenakan proses pembakaran lanjut sangat panjang.
Pemakaian bahan bakar yang relatif lebih boros.