Sistem Mesin Pemasukan Udara Dan Pembuangan Gas Bekas

Sistem Mesin Sistem Pemasukan Udara Dan Pembuangan Gas Bekas (Air Induction System)

Mesin Diesel memerlukan jumlah udara yang banyak untuk membakar bahan bakar, sistem udara masuk harus menyediakan udara yang cukup bersih untuk pembakaran. Sistem pembuangan gas bekas harus membuang panas dan gas pembakaran. Tiap hambatan terhadap aliran udara atau gas pembakaran yang melalui sistem akan mengurangi kinerja mesin.

 

Skema jenis sistem udara masuk

 

Terdapat beberapa jenis dari sistem udara masuk:

 

1. Naturally aspirated (NA)

 

2. Turbocharger (T)

 

3. Turbocharged aftercooled (TA)

Komponen dasar air induction system

Sistem pemasukan udara dan pembuangan gas buang yang umum termasuk: precleaner (1), air filter (2), turbocharger (3), intake manifold (4), aftercooler (5), exhaust manifold (6), exhaust stack (7), muffler dan connecting pipes (8).

 

Untuk melakukan pekerjaan dan perbaikan pada sistem udara pada mesin, maka penting untuk memahami aliran udara melalui sistem dan fungsi tiap komponen. Juga penting untuk memahami bentuk komponen tersebut dan bagaimana cara bekerjanya.

* Saringan awal udara (Precleaner) : selalu digunakan pada sistem udara mesin diesel. Precleaner menyaring kotoran-kotoran yang kasar yang terdapat didalam udara. Udara bersih merupakan masalah kritis bagi unjuk kerja mesin. Kotoran dapat mempercepat keausan dan merusak komponen mesin. Jenis precleaner umum yang biasa digunakan ada dua jenis yaitu: Cyclone tube dan Full view.

 

Kotoran yang tersaring oleh precleaner selanjutnya akan dibuang ke atmosfer melalui komponen dust injector.

* Turbocharger : 

Dari saringan udara lalu udara mengalir kedalam turbocharger.

 

Fungsi turbocharger:

 

1. Membantu menjaga tenaga mesin pada dataran tinggi.

 

2. Menambah tenaga mesin (horse power)

Turbocharger menyediakan lebih banyak udara kedalam mesin sehingga memungkinkan lebih banyak bahan bakar yang dapat dibakar.

Sistem operasi Turbocharger

Gas buang memutar turbin, karena kompressor dan turbin berada pada satu poros, maka kompressor turut berputar, bertambah cepat kompressor berputar, maka bertambah banyak udara yang dimasukkan kedalam sistem udara yang memperbear tekanan dan density. Persaingan tekanan udara disebut boast.

 

* Waste gate

Merupakan bagian dari beberapa turbocharger, apabila boast lebih besar dari yang dianjurkan, maka waste gate terbuka untuk membuang gas buang dari sekeliling turbin keatmosfer.

 

Dengan mengurangi aliran gas buang, maka akan memperlambat putaran turbin dan kompressor untuk mengontrol tekanan boast. Turbocharger memberikan banyak udara untuk memperbaiki pembakaran. Karena udara dimampatkan, maka udara tersebut akan panas dan mengembang, menjadi berkurang massa jenisnya.

Ini berarti akan terjadi tidak cukup udara untuk menghasilkan pembakaran yang baik, pada fuel setting yang lebih besar, sebagian besar mesin memakai turbocharger memakai aftercooler untuk mengurangi suhu udara masuk.

* Aftercooler

Turbocharger menaikkan suhu udara masuk sekitar 300°F, udara masuk yang panas, kurang padat. Aftercooler mengambil panas dari udara masuk.

* Intake manifold 

Dari aftercooler, udara mengalir masuk kedalam intake manifold dan kelubang valve intake pada tiap cylinder. Intake manifold berada pada cylinder head.

* Exhaust manifold 

Udara masuk kedalam ruang bakar dimana terjadi pembakaran. Gas hasil pembakaran keluar melalui lubang keluar dan masuk kedalam exhaust manifold. Exhaust manifold terpasang pada cylinder head dan tepat pada lubang keluar untuk gas buang.

 

* Muffler

Dari turbocharger, gas sisa pembakaran disalurkan melalui muffler dan exhaust stack. Muffler meredam suara ribut dari gas buang sehingga membuat suara mesin menjadi lebih halus.

* Exhaust stack

Setelah gas buang melalui muffler, maka gas buang tadi melewati exhaust stack (pipa keluar). Stack (pipa) ini mengeluarkan gas buang agar menjaduh dari operator. 

 

Gas buang masuk keatmosfer melalui stack tadi. Sebagai tambahan pada komponen dasar anda juga perlu memahami mengenai marine dan industrial yang mungkin memakai (1) water cooled exhaust manifold dan (2) water cooled turbocharger.

Sistem Pendingin

Sistem pendingin mesin bertanggung jawab untuk menjaga suhu mesin agar selalu berada pada suhu operasi. Hal ini diperlukan karena mesin akan beroperasi optimum pada suhu operasinya. Sistem pendingin mensirkulasikan cairan pendingin keseluruh mesin untuk membuang panas yang timbul akibat pembakaran dan gesekan. Ia menggunakan dasar pemindahan panas.

Panas selalu pindah dari sumber panas yang satu (1) kesumber panas yang lebih dingin (2). Sumber panas dan sasaran panas dapat berupa logam, cairan atau udara. Apabila perbedaan suhu tersebut semakin jauh maka makin banyak panas akan berpindah.