Pemasukan Bahan Bakar ke Dalam Ruang Bakar

Pada mesin diesel, hanya udara murni yang diisap dan dikompresi pada saat langkah kompresi (compression stroke). Aliran bahan bakar yang diperlukan untuk menghasilkan tenaga di setiap silinder ditakar secara akurat dan diberi tekanan tinggi oleh pompa injeksi. Bahan bakar tersebut kemudian disemprotkan melalui injektor ke dalam ruang bakar (combustion chamber), di mana ia bercampur dengan udara panas yang telah terkompresi dan langsung menyala.

Sebaliknya, pada mesin bensin konvensional, bahan bakar dan udara dicampur terlebih dahulu di dalam karburator (pada mesin modern, proses ini digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar/EFI). Campuran udara dan bahan bakar ini kemudian mengalir melalui saluran masuk (inlet manifold) ke dalam ruang bakar, untuk kemudian dinyalakan oleh percikan api dari busi (spark plug) setelah melalui langkah kompresi.

Rasio Kompresi

Rasio kompresi adalah perbandingan antara volume di dalam silinder ketika piston berada pada Titik Mati Bawah (TMB) dengan volume di dalam silinder ketika piston berada pada Titik Mati Atas (TMA). Volume udara di dalam silinder saat piston berada di TMB merupakan gabungan antara volume langkah (volume yang disapu oleh pergerakan piston) dan volume sisa/ruang bakar (clearance volume) saat piston berada di TMA. Oleh karena itu, untuk dapat memicu pembakaran secara otomatis dari injeksi bahan bakar, rasio kompresi mesin diesel harus dirancang jauh lebih tinggi daripada mesin bensin.

Tekanan Kompresi

Selama mesin beroperasi, variasi tekanan kompresi pada mesin diesel sangat kecil. Hal ini karena mesin diesel umumnya tidak menggunakan katup gas (throttle valve) untuk membatasi aliran udara masuk, sehingga silinder selalu terisi penuh oleh udara. Kondisi ini sangat berbeda dengan mesin bensin, di mana tekanan kompresinya sangat bervariasi karena dikontrol oleh seberapa besar bukaan throttle valve.

Temperatur Kompresi

Temperatur kompresi adalah suhu yang dicapai oleh udara saat dikompresi di dalam silinder pada langkah kompresi. Karena udara di dalam silinder mesin diesel dikompresi dengan rasio yang lebih tinggi, maka temperatur kompresinya secara alamiah lebih panas dibandingkan mesin bensin. Temperatur udara kompresi yang sesungguhnya di dalam silinder Mesin Pembakaran Dalam (Internal Combustion Engine) sangat bergantung pada besaran tekanan kompresi, yang dipengaruhi oleh rasio kompresi serta seberapa baik kondisi mekanis mesin tersebut.

CATATAN: Temperatur kompresi merujuk pada suhu yang diperoleh udara murni akibat proses kompresi di dalam silinder, bukan suhu gas di dalam silinder saat atau setelah terjadinya pembakaran.

Metode Pengapian

Bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder mesin diesel dinyalakan secara alami oleh panas dari udara yang terkompresi kuat tersebut (compression ignition). Menerapkan metode penyalaan kompresi ini pada mesin bensin tidaklah praktis, karena tekanan kompresi mesin bensin tidak cukup tinggi untuk menciptakan suhu ekstrem yang mampu membakar bahan bakar dengan sendirinya.

Oleh karena itu, percikan listrik dari busi digunakan untuk menyalakan campuran bahan bakar dan udara yang dikompresi dalam silinder mesin bensin (spark ignition). Pengaturan waktu pengapian (ignition timing) pada mesin bensin sepenuhnya dikontrol oleh waktu percikan busi (spark timing), sedangkan pada mesin diesel, waktu pengapian dikontrol oleh momen penyemprotan bahan bakar (injection timing).

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, perbedaan esensial antara mesin diesel dan mesin bensin terletak pada metode pemasukan bahan bakar, tingkat kompresi, dan proses pengapiannya. Mesin diesel mengandalkan rasio kompresi yang sangat tinggi untuk memanaskan udara murni di dalam ruang bakar, sehingga bahan bakar yang diinjeksikan pada akhir langkah kompresi dapat terbakar dengan sendirinya (compression ignition). Di sisi lain, mesin bensin mencampur udara dan bahan bakar terlebih dahulu dengan rasio kompresi yang lebih rendah, dan mutlak membutuhkan percikan api dari busi untuk memulai proses pembakaran (spark ignition). Perbedaan prinsip kerja inilah yang pada akhirnya membentuk karakteristik unik dari masing-masing mesin, baik dari segi efisiensi bahan bakar, torsi yang dihasilkan, hingga peruntukannya pada berbagai jenis kendaraan.