Diesel Engine Alat Berat

 

RUANG BAKAR (COMBUSTION CHAMBER)

Materi Pembahasan	Kompetensi dasar	Indikator Pencapaian Kompetensi	Materi Pokok
Ruang Bakar (Combustion Chamber)	Memahami jenis-jenis ruang bakar (Combustion Chamber)           Mengklasifikasi jenis-jenis ruang bakar (Combustion Chamber)	Menjelaskan klasifikasi Combustion Chamber Menjelaskan jenis-jenis Combustion Chamber berdasarkan letak valve Menjelaskan tipe combustion chamber berdasarkan bentuk    Mengidentifikasi klasifikasi Combustion Chamber Mengidentifikasi jenis-jenis Combustion Chamber berdasarkan letak valve Mengidentifikasi tipe combustion chamber berdasarkan bentuk	·      Klasifikasi Combustion Chamber ·      Jenis Combustion Chamber berdasarkan letak Valve ·      Tipe Combustion chamber berdasarkan bentuk

A. Tujuan pembelajaran

·         Peserta didik dapat menjelaskan klasifikasi combustion chamber

·         Peserta didik dapat menjelaskan jenis-jenis combustion chamber berdasarkan letak valve

·         Peserta didik dapat menjelaskan tipe combustion chamber berdasarkan bentuk

·         Peserta didik dapat mengidentifikasi klasifikasi combustion chamber

·         Peserta didik dapat mengidentifikasi jenis-jenis combustion chamber berdasarkan letak valve

·         Peserta didik dapat mengidentifikasi tipe combustion chamber berdasarkan bentuk

 B. Uraian Materi

Klasifikasi Combustion Chamber

1.    Tipe Combustion Chamber Berdasarkan Letak Valve

Ruang pembakaran adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah cylinder head, permukaan atas  cylinder block dan permukaan atas piston, saat piston berada di titik mati atas ( TMA ). Ada bermacam - macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan busi  dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal. Umumnya, klasifikasi berikut ini disesuaikan dengan letak intake valve dan exhaust valve.

Gambar 2. 1 Tipe ruang bakar berdasar letak valve

·       Over head valve type.

     Intake valve dan exhaust valve dipasang di permukaan bagain atas silinder head. Dapat disebut juga tipe OHV atau tipe I - head. Ruang bakar tipe ini dibentuk agar berbentuk bulat ( bola ) agar dapat menghasilkan pusaran saat udara di kompresi. Oleh sebab itu, penyalaan dapat merata ke seluruh arah. Sehingga tipe ruang bakar ini lebih banyak digunakan.

·       Side valve type.

     Letak Intake valve dan exhaust valve adalah sejajar lurus disatu sisi cyinder block. Tipe ini juga disebut tipe L - head. Bentuk ruang bakar adalah rata ( flat ) sehingga struktur silinder head lebih sederhana dan biaya manufacturing lebih murah dibandingkan dengan tipe over head walaupun efisiensi pembakaran lebih buruk, strukturnya juga lebih menguntungkan terutama untuk perawatan dan bongkar pasang silinder head. Sehingga ruang bakar tipe ini banyak digunakan.

·       F - head type.

     Intake dan exhaust valve masing - maing dipasang pada silinder head dan pada sisi silinder block. Tipe ini adalah gabungan ( perpaduan ) dari tipe over head valve dan tipe side valve. Bentuk ruang bakar agak mirip dengan tipe side valve. Bagimanapun juga, mekanisme gerakan valve lebih komplek dibanding dengan tipe side valve. Sehingga     tipe ini jarang digunakan.

·       T - head type.

       Intake dan exhaust valve masing - masing dipasang secara terpisah di sisi dari silinder block. Tipe ini memudahkan         udara masuk dan keluar. Sebaliknya, diperlukan waktu yang lebih lama untuk meratakan pembakaran dan pendinginan permukaan juga lebih besar sehingga efisiensi panas ( thermal efficiency ) lebih buruk. Karena itu, ruang bakar tipe ini sangat jarang digunakan.

2.    Jenis Combustion Chamber Berdasarkan Bentuk

Combustion chamber adalah sebutan bagi ruang bakar pada engine. Sesuai dengan namanya, ruangan ini adalah ruang dimana terjadinya pembakaran, dimana udara bertekanan dan fuel dicampur sehingga terjadilah proses penyalaan (ignition). Secara garis besar combustion chamber terbagi menjadi dua, yaitu direct  injection type dan pre combustion type

a.   Direct  injection type

Direct  injection type merupakan tipe cylinder head yang mana injector langsung menyemprotkan bahan bakar ke dalam ruang bakar utama, sebagaimana dapat dilihat pada gambar disamping. Pada gambar disamping terlihat bahwa nozzle atau injector langsung menyemprotkan fuel ke ruang bakar utama, tanpa adanya ruang bakar tambahan pada cylinder head. Tipe ini memungkinkan bentuk cylinder head yang lebih sederhana dan tipe ini lebih banyak digunakan.

Terdapat beberapa bentuk ruang bakar jenis direct  combustion sebagaimana terlihat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2. 2 Direct  injection type

                                        Gambar 2. 3 Bentuk -bentuk ruang bakar tipe direct  combustion

1)    Keuntungan :

-  Efisiensi panas lebih Tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat.

-  Cocok untuk mesin-mesin besar (high power) karena konstruksi dari cylinder head lebih sederhana.

-  Temperatur gas buang relatif lebih rendah.

2)    Kerugian :

-    Sangat peka terhadap mutu bahan bakar dan membutuhkan mutu bahan bakar yang baik.

-    Membutuhkan tekanan injeksi yang lebih Tinggi.

-    Sering terjadi gangguan pada nozzle dan umur nozzle lebih pendek karena menggunakan multiple hole nozzle.

-    Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, sehingga sulit untuk kecepatan Tinggi.

b.   Pre combustion type

Pre combustion type merupakan ruang bakar tambahan selain ruang bakar utama. Bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar mula oleh injection nozzle. Sebagian bahan bakar yang tidak terbakar dalam ruang bakar muka didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan ruang bakar utama kemudian terbakar seluruhnya di ruang bakar utama sehingga percampuran udara dan bahan bakar lebih baik. Gambar berikut adalah tipe-tipe pre combustion chamber.

Gambar 2. 4 Pre combustin type

Gambar 2. 5 Tipe pre combustion chamber

1)    Keuntungan :

-    Jenis bahan bakar yang dapat digunakan lebih luas, karena turbulensi yang baik maka percampuran udara dan bahan bakar lebih sempurna.

-    Perawatan pompa injeksi lebih mudah karena tekanan penyemprotan lebih rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat injeksi.

-    Detonasi berkurang dan bekerjanya mesin lebih baik sebab menggunakan throttle nozzle.

2)    Kerugian :

-     Biaya pembuatan lebih mahal sebab perencanaan silinder head lebih rumit

-     Membutuhkan motor starter yang besar.

-     Kemampuan start awal kurang baik, karena itu harus menggunakan alat pemanas.

-     Pemakaian bahan bakar lebih boros.

C. Rangkuman

1.    Tipe Combustion Chamber Berdasarkan Letak Valve

Ruang pembakaran adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah cylinder head, permukaan atas  cylinder block dan permukaan atas piston, saat piston berada di titik mati atas ( TMA ). Ada bermacam - macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan busi  dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal. Umumnya, klasifikasi berikut ini disesuaikan dengan letak intake valve dan exhaust valve

2.    Jenis Combustion Chamber Berdasarkan Bentuk

Combustion chamber adalah sebutan bagi ruang bakar pada engine. Sesuai dengan namanya, ruangan ini adalah ruang dimana terjadinya pembakaran, dimana udara bertekanan dan fuel dicampur sehingga terjadilah proses penyalaan (ignition). Secara garis besar combustion chamber terbagi menjadi dua, yaitu direct  injection type dan pre combustion type.

Tes Formatif

1.    Jelaskan yang dimaksud combustion chamber!

2.    Sebutkan 4 jenis Combustion chamber berdasarkan letak valve?

3.    Sebutkan 2 tipe Combustion chamber berdasarkan bentuknya?

4.    Sebutkan 3 keuntungan tipe pre combustion engine! 

5.  Jelaskan alasan perawatan pompa injeksi pada pre combustion tipe lebih mudah!

Catatan : Kerjakan dibuku catatan, kemudian difoto, kirim jawaban di link yang dikirim di grup WA