Perbedaan Mesin Diesel dengan Mesin Otto (bensin)

sumber : http://www.rkm.com.au/ANIMATIONS/animation-graphics/Diesel-model.jpg

Tulisan ini mencoba membahas perbedaan mendasar yang dimiliki antara mesin diesel dan mesin otto (bensin). Terlihat kuno memang, tapi mudah-mudahan tulisan ini dapat memberikan gambaran tentang perkembangan mesin-mesin diesel saat ini.

Karena pada tulisan sebelumnya yang berjudul premium dan pertamax berbicara tentang cara kerja mesin otto (bensin), maka untuk rubrik ini hanya akan dijelaskan prinsip kerja mesin diesel. Namun efek dari perbedaan prinsip keduanya akan dipaparkan disini.

Mesin diesel bekerja dengan cara menekan udara yang berada dalam ruang bakar setinggi mungkin. Selain tekanan tinggi, proses ini juga akan menaikkan temperatur dari udara ini. Karena, pada fasa gas, jika tekanan dinaikkan, maka juga akan diikuti dengan kenaikan temperatur. Kemudian bahan bakar baru dimasukkan ke dalam udara bertekanan dan bertemperatur tinggi tersebut dalam bentuk kabut (mist). Alhasil ledakan dengan daya besar sehingga akan mendorong piston untuk menggerakkan cam shaft. Jadi, pada mesin diesel ini tidak ada yang namanya karburator maupun busi seperti di mesin otto (bensin). Karena kita sama-sama tahu bahwa karburator berfungsi untuk mencampur bahan bakar dengan udara dan busi untuk menimbulkan percikan api. Sementara Nah disinilah inti perbedaan mesin otto (bensin) dan mesin diesel ini.

Untuk langkah-langkah yang ada (langkah isap, langkah buang, langkah kompresi dan langkah kerja), mesin otto (bensin) dan diesel memiliki langkah yang sama pula.

Lalu apa pengaruh dari perbedaan cara kerja terhadap hasil yang didapat? Mari kita sedikit berlogika dengan perbedaan proses diantara keduanya.

1.       Daya

Dalam satu siklus, mesin diesel akan menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan dengan mesin otto (bensin). Hal ini dapat dijelaskan melalui ilustrasi diagram tekanan-volume mesin diesel dan mesin otto sebagai berikut :

daerah kuning : kerja mesin otto
daerah biru : kerja mesin diesel

Luas dari grafik merupakan kerja netto yang dihasilkan system, maka dari grafik dapat dilihat bahwa secara teoretik daya yang dihasilkan dalam satu siklus mesin diesel lebih besar dibandingkan mesin otto.

2.       Efisiensi

Konsep yang digunakan adalah pembakaran miskin bahan bakar, yang artinya jumlah massa udara jauh lebih besar dibandingkan jumlah massa dari solar saat ketika proses pembakaran terjadi. Solar diijeksikan ke dalam ruang bakar yang sudah bertekanan tinggi. Perbandingan massa antara solar dengan bensin pun sampai 1:60. Dengan pembakaran yang miskin tersebut maka kemungkinan terbakarnya solar secara sempurna dalam ruang bakar akan semakin besar.

Ditambah lagi, torsi maksimum mesin diesel didapat di putaran rendah sedangkan mesin bensin di putaran tinggi. Semakin rendah putaran mesin akan menyebabkan semain sedikit konsumsi bahan bakar.

3.       Aselerasi dan Putaran Tinggi

Cara kita menaikkan putaran dan aselerasi pada mesin dengan cara menginjak lebih pedal gas. Itu artinya kita akan memasukkan solar lebih banyak pada mesin diesel dan campuran bensi dan udara lebih banyak pada mesin bensin.

Karena pertemuan solar dengan udara pada mesin diesel hanya terjadi pada waktu yang singkat, semakin banyak bahan bakar yang masuk akan menyebabkan semakin banyaknya solar yang tidak terbakar . itulah yang menyebabkan efisiensi nya turun. Hal ini berbeda dengan mesin otto (bensin) yang sudah mempertemukan bensin dan udara di dalam karburator.

Sehingga kesimpulannya, mesin otto (bensin) lebih baik dalam hal aselerasi dan putaran tinggi. Dewasa ini, problem mesin diesel di sisi ini mulai dikompensasi dengan adanya Turbocharger. Adanya turbocharger membuat mesin diesel dapat beroperasi lebih baik di putaran mesin yang lebih tinggi.

4.       Getaran dan Kebisingan

Karena perbandingan kompresi pada mesin diesel sangat tinggi, selain menyebabkan daya yang lebih besar, getaran dan kebisingan hasil pembakaran juga lebih besar dibandingkan dengan mesin bensin.

5.       Polusi

Di mesin diesel, emisi pembakarannya berupa HC, NOx, SOx, CO2, partikulat dan jelaga. Di mesin otto (bensin), emisi pembakarannya berkisar antara NOx, CO2, CO dan HC. Karena memiliki nilai efisiensi lebih tinggi, pada mesin diesel terdapat NOx lebih banyak dibandingkan dengan mesin otto (bensin), namun CO2 dan HC nya akan lebih sedikit. Dari segi ini, mesin otto (bensin) memberikan hasil emisi yang lebih baik ketimbang mesin diesel.

Pembahasan mengenai emisi dari internal combustion engine dibahas pada tulisan lain.