Ruang bakar mesin diesel menjadi bagian terpenting bagi mesin itu sendiri dalam menentukan kemampuan, performa serta kehandalan yang bisa dihasilkan oleh mesin diesel tersebut. Hal ini dikarenakan pada mesin diesel tidak menggunakan pemantik api [busi] untuk membantu proses pembakaran yang terjadi di dalam ruang bakar, melainkan hanya mengandalkan temperatur tinggi pada bahan bakar dan tekanan kompresi.
Pada mesin diesel, pembakaran terjadi akibat tekanan kompresi yang tinggi disertai peningkatan suhu pada atomisasi bahan bakar. Bahan bakar [solar] ini akan terbakar dengan sendirinya akibat panas yang ditimbulkan saat kompresi dan atomisasi yang terjadi. Baca lebih lengkap tentang cara kerja pada mesin diesel
Oleh karena itu, dikembangkanlah beragam teknologi pada mesin diesel seperti munculnya mesin diesel tipe Common Rail Diesel. Perkembangan ini juga menciptakan perubahan pada ruang bakar yang ada pada mesin diesel. Nah, pada artikel berikut akan ombro informasikan jenis-jenis ruang bakar mesin diesel yang saat ini banyak digunakan, baik untuk kendaraan penumpang ataupun kendaraan komersil seperti truk dan bus. Berikut jenis-jenis ruang bakar mesin diesel
1. Jenis Pre Combustion Chamber
Keuntungan :
- Memungkinkan penggunaan injection nozzle jenis pintle untuk mengurangi gangguan
- Kerja mesin menjadi lebih tenang karena tekanan [ledakan] didalam silinder relatif lebih rendah
- Memiliki tingkat diesel knock yang lebih rendah karena temperatur yang tinggi setelah langkah kompresi serta ignition delay yang singkat.
Kerugian :
- Memiliki konstruksi ruang pembakaran yang rumit
- Tingkat konsumsi bahan bakar yang cukup besar
- Memiliki kerugian panas yang cukup besar akibat bidang ruang pembakaran yang relatif luas.
- Memerlukan penyetelan injection timing yang tepat menurut beban dan kecepatan mesin.
2. Jenis Swirl Chamber
Baca juga :
Saat langkah kompresi, udara yang masuk ke dalam swirl cahmber akan berputar dengan cepat sehingga bahan bakar yang disemprotkan akan bercampur seluruhnya dengan udara. Dengan demikian, seluruh fuel akan terbakar dengan sempurna di dalam ruang ini meskipun menin bekerja dengan kecepatan yang tinggi.
Keuntungan :
- Kecepatan maksimum dan tekanan efektif rata-rata dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan pusaran [swirl] yang ditimbulkan saat kompresi.
- Batas-batas kecepatan mesin yang lebih halus menjadi lebih luas
- Tekanan penyemprotan rendah, mengurangi kegagalan sistem bahan bakar dan tahan lebih lama.
Kerugian :
- Konstruksi cylinder head sangat rumit sehingga biaya pembuatan menjadi lebih tinggi
- Distorsi panas yang terjadi lebih besar
- Efisiensi penggunaan sistem pemanasan awal yang kurang baik akibat volume swirl chamber yang cukup besar. Akibatnya mesin sedikit sukar dihidupkan.
- Diesel knock yang lebih sering terjadi pada kecepatan rendah
3. Jenis Direct Injection
- Semi Spherical Type : Ruang bakar pada kepala piston yang bentuknya setengah bulat
- Spherical Type : Ruang bakar pada kepala piston yang bentuknya bulat penuh
- Multi Spherical Type : Ruang bakar pada kepala piston yang bentuknya dua bulatan penuh sehingga meninggalkan bentuk meruncing pada bagian tengahnya.
- Pada langkah intake, udara diarahkan agar berputar mengelilingi garis tengah cylinder
- Memanfaatkan turbulensi udara pada langkah kompresi yang terjadi karena bentuk piston head atau cylinder head
- Menggabungkan kedua cara diatas agar atomisasi bahan bakar menjadi lebih merata
Keuntungan :
- Luas permukaan yang kecil dibanding volumenya pada ruang pembakaran bisa mengurangi kerugian panas yang dihasilkan
- Tekanan efektif rata-rata relatif tinggi
- Konstruksi yang sederhana menekan biaya produksi
- Mesin mudah dihidupkan meski tanpa glow plug
- Konsumsi bahan bakar yang rendah dan efisiensi panas juga lebih baik
- Memiliki perbandingan kompresi yang lebih rendah dibanding dua jenis ruang bakar sebelumnya.
- Kerugian throttling yang rendah dan turbulensi kecil.
Kerugian :
- Harus mengunakan injection nozzle yag berlubang banyak agar hasil pengabutan bisa lebih sempurna
- Pembuatan Injection nozzle yang lebih rumit dengan tingkat kesalahan yang kecil
- Membutuhkan tekanan injeksi yang sangat tinggi dibanding dua jenis ruang pembakaran sebelumnya
- Mudah terjadi diesel knock akibat ignition delay yang terlalu besar jika ukuran mesin yang digunakan kecil
- Sulit menghasilkan campuran air fuel yang baik pada ukuran mesin yang kecil.
Info Otomotif - Ruang bakar mesin diesel merupakan bagian yang terpenting untuk menentukan kemampuan mesin diesel. Telah dikembangkan berbagai macam konfigurasi ruang bakar mesi diesel untuk menjamin bahan bakar yang disemprotkan ke dalamnya dapat mengurai, mengabut, dan bercampur rata dengan udara. Ruang bakar diesel yang digunakan pada kendaraan-kendaraan antara lain,
1. Tipe Injeksi Langsung [Direct Injection]
Injection nozzle menyemprotkan bahan bakar langsung ke ruang bakar utama [main combustion] yang terdapat diantara cylinder head dan piston. Ruang yang ada pada bagian atas piston merupakan salah satu bentuk yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi pembakaran.
2. Tipe Ruang Bakar Kamar Depan
Seperti terlihat pada gambar di atas, bahan bakar disemprotkan oleh injection nozzle ke kamar depan [precombustion chamber]. Sebagian akan terbakar di tempat, dan sisa bahan bakar yang tidak terbakar ditekan melalui saluran kecil antara ruang bakar kamar depan dan ruang bakar utama dan selanjutnya terurai menjadi partikel yang halus dan terbakar habis di ruang bakar utama [main chamber].
3. Tipe Kamar Pusar [Swirl Chamber Type]
Seperti terlihat pada gambar, kamar pusar [swirl chamber] mempunyai bentuk spherical. Udara yang dikompresikan oleh piston memasuki kamar pusar dan membentuk aliran turbulensi ditempat bahan bakar yang diinjeksikan. Tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar akan mengalir ke ruang bakar utama [main combustion chamber] melalui saluran transfer untuk menyelesaikan pembakaran.