Siklus Diesel

Mesin diesel adalah salah satu jenis mesin atau motor pembakaran, dimana pembakarannya terjadi di dalam ruang bakar yang berbentuk silinder. Pembakaran tersebut terjadi akibat adanya pemampatan udara di dalam tabung sehingga tekanan udara itupun menjadi tinggi. Setelah tercapainya suhu dan tekanan yang tinggi itulah bahan bakar disemprotkan melalui Nozzle, udara dan bahan bakar tercampur menjadi satu dan hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Ledakan dalam ruang tertutup inlah yang mengakibatkan gas mengembang dan mendorong piston kebawah, sehingga menghasilkan gerak translasi, agar gerak translasi ini berubah menjadi gerak putar maka dihubungkanlah piston dengan poros engkol oleh batang penghubung ( connecting road ), Poros engkol mengubah gerak translasi menjadi gerak putar/rotasi.

Berikut adalah proses/ langkah yang terjadi dalam siklus pembakaran dalam mesin diesel :
    1.Hisap.

Katup hisap terbuka sehingga udara masuk dalam ruang bakar.

    2. Kompresi

Katup hisap dan katup buang tertutup dan piston bergerak naik,sehingga udara terkompresi ( tekanan naik ). Udara diharapkan terkompresi pada suhu dan tekanan yang tepat untuk dapat terjadinya pembakaran.

    3. ekspansi

Pada langkah ini bahan bakar diinjeksikan kedalam ruang bakar agar tercampur diruang bakar, sehingga terjadilah pembakaran. Pembakaran inilah yang  membuat piston terdorong kebawah, sehingga terjadilah lagkah ekspansi, yaitu langkah bergeraknya piston kebawah.
    4. buang

Piston bergerak dari TMB menuju TMA, beberapa saat sebelum piston mencapai TMB katup buang membuka sehingga gas sisa pembakaran keluar bersama dengan gerakan piston menuju TMA.

Proses kerja siklus diesel itu sendiri dapat digambarkan ataupun dijelaskan dengan diagram siklus p-v dan t-s;

Diagram p-v (siklus ideal) sebagai berikut :

keterangan : 
                  a-b : langkah kompresi isentropis
                  b-c : injeksi bahan bakar(pembakaran) pada isobaris
                  c-d : ekspansi isentropis
                  d-a : pelepasan kalor (gas buang ke udara luar),pada isobaris.

siklus tersebut diatas merupakan siklus ideal yang terjadi pada mesin diesel, tanpa memperhatikan adanya kerugian-kerugian kerja dalam suatu sistem, sedangkan pada kerja actual suatu sistem tentu saja terdapat beberapa kerugian yang mengakibatkan kerja siklus tersebut tentu berubah.

berikut ini diagram p-v actual dari siklus diesel sederhana

dari diagram tersebut bisa dilihat bahwa terdapat perbedaan antara siklus ideal dengan silus actual nya, antara lain :

1. proses kompresi tidak benar-benar terjadi secara isentropis, karena adanya kerugian

    gesekan antara udara dengan bahan bakar

2. proses injeksi bahan bakar(pembakaran) tidak terjadi pada keadaan isobaris, karena

    pergerakan piston yang naik turun

3. proses ekspansi pun sama dengan proses kompresi, tidak terjadi secara isentropis

4. proses pembuangan gas buang, tidak terjadi isentropis, karena jika tekanan gas buang

    nilainya sama dengan ambient pressure(1atm) maka gas buang tersebut tidak bisa keluar

    ke udara bebas.

keterangan : 

-isentropis adalah keadaan entropi tetap

-isobaris adalah keadaan tekanan konstan(tetap)

-ambient pressure adalah tekanan udara sekitar
-pada siklus diesel sederhana pembakaran murni memanfaatkan kompresi udara untuk terjadinya pembakaran,tidak membutuhkan igniter(busi penyala), karena sifata bahan bakarnya yang dapat terbakar pada tekanan yang mencukupi.