Klasifikasi Ruang Bakar (Combustion Chamber) Berdasarkan Letak Valve dan Bentuk

Sedikit menyinggung pembahasan mengenai alat berat yang sebelumnya telah kami bahas pada artikel di bawah, kali ini kita akan membahas ruang bakar (combustion chamber) yang ada pada mesin termasuk pada mesin alat berat. Pada postingan ini, ruang sipil spesifik membahas Klasifikasi Ruang Bakar (Combustion Chamber) Berdasarkan Letak Valve dan Bentuk.

Cek daftar artikel alat berat berikut ini:

• Pengenalan Alat Berat Wheel Loader
• Pengenalan Alat Berat Motor Grader
• Pengenalan Alat Berat Dump Truck
• Pengenalan Alat Berat Forklift
• Pengenalan Alat Berat Hydraulic Excavator
• Pengenalan Alat Berat Buldozer

Combustion Chamber.

Klasifikasi Ruang Bakar (Combustion Chamber)

A. Combustion Chamber Type berdasarkan Letak Valve

Combustion chamber (ruang bakar) adalah ruangan yang dilingkupi oleh permukaan bawah silinder head, permukaan atas silinder block dan permukaan atas silinder saat piston berada di titik mati atas (TMA). Ada bermacam-macam tipe ruang bakar sesuai dengan bentuk ruang bakar, letak valve intake, exhaust dan injector/nozzle dengan tujuan agar diperoleh thermal efficiency yang maksimal. Pada umumnya ruang bakar di klasifikasikan menurut letak intake valve dan exhaust valve.

1. Over Head Valve Type
Intake valve dan exhaust valve dipasang di permukaan bagian atas silinder head. Dapat disebut juga tipe OHV atau tipe I - head. Ruang bakar tipe ini dibentuk agar berbentuk bulat ( bola ) sehingga dapat menghasilkan pusaran saat udara di kompresi dan penyalaan dapat merata ke segala arah. Tipe ruang bakar ini paling banyak digunakan dalam diesel engine.

2. Side valve type
Ruang bakar side valve type letak Intake valve dan exhaust valve sejajar disatu sisi silinder block. Tipe ini juga disebut tipe L - head. Bentuk ruang bakar rata (flat) sehingga struktur silinder head lebih sederhana dan biaya manufacturing lebih murah dibandingkan dengan tipe over head. Efisiensi pembakaran ruang bakar side valve type rendah, tetapi strukturnya lebih sederhana sehingga memudahkan perawatan dan bongkar pasang silinder head.

3. T-head type
Ruang bakar T - head type Intake dan exhaust valve masing-masing dipasang secara terpisah di sisi kanan dan kiri dari silinder block. Tipe ini memudahkan udara masuk dan keluar tetapie fisiensi panas (thermal efficiency) kurang baik karena memerlukan waktu lama untuk meratakan pembakaran, karena itu ruang bakar tipe ini sangat jarang digunakan.

4. F-head type
Ruang bakar 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 akar mirip dengan tipe side valve. Mekanisme gerakan valve ruang bakar F-head type lebih komplek sehingga tipe ini jarang digunakan.

B. Combustion Chamber Type berdasarkan Bentuk

Bentuk ruang bakar pada motor diesel sangat menentukan terhadap kemampuan mesin, oleh karena
itu ruang bakar dirancang agar campuran udara dan bahan bakar menjadi homogen dan terbakar
sempurna. Tipe ruang bakar yang digunakan pada mesin diesel adalah:

1. Direct Combustion Chamber
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, ruang bakar ditempatkan diantara silinder head. Bahan bakar diinjeksikan langsung ke dalam ruang bakar. Pada ruang bakar jenis ini mendapatkan campuran yang baik, bentuk nozzle dan arah injeksi merupakan factor yang sangat menentukan.

Keuntungan

• Efisiensi panas lebih tinggi dan pemakaian bahan bakar lebih hemat.
• Start dapat dilakukan dengan mudah pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alatpemanas.
• Cocok untuk mesin - mesin besar ( high power ) karena konstruksi dari kepala silinder lebih sederhana
• Temperatur gas buang relatif lebih rendah.

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 (nozzle lubang banyak).
• Dibandingkan dengan jenis ruang bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, sehingga sulit untuk kecepatan tinggi.

2. Auxiliary Combustion Chamber
Auxiliary Combustion Chamber dibagi menjadi 3 type, yaitu:

3. Pre Combustion Chamber Type
Seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini, bahan bakar disemprotkan ke dalam ruang bakar muka 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.

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.

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.

4. Swirl Chamber Type
Ruang bakar model pusar (swirl chamber) berbentuk bundar. Piston memampatkan udara, sehingga udara masuk ke dalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan terbakar didalam ruang bakar pusar. Bahan bakar yang belum terbakar masuk ke dalam ruang bakar utama dan terbakar seluruhnya.

Keuntungan

• Dapat menghasilkan putaran tinggi karena turbulensinya yang baik pada saat kompresi.
• Gangguan pada nozzle berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin.
• Putaran mesin lebih tinggi dan operasinya lambat, menyebabkan jenis ini cocok untuk automobil.

Kerugian

• Konstruksi silinder head rumit.
• Efisiensi panas dan pemakaian bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang bakar langsung.
• Detonasi lebih besar pada kecepatan rendah.

5. Air Chamber Type
Pada tipe ini terdapat dua chamber yaitu main chamber dan air chamber. Selain itu, air chamber diklasifikasikan menjadi dua macam. Pada tipe yang pertama, fuel diinjeksikan ke main chamber dan udara diinjeksikan juga sehingga tekanan pada chamber meningkat sampai terjadi pembakaran. Pada tipe kedua, udara tidak diinjeksikan ke chamber melainkan di luar chamber mensuplai oksigen dan menghasilkan pusaran sampai terjadi pembakaran.

Keuntungan

• Suara yang dihasilkan engine lebih lembut (tidak berisik) dibandingkan dengan tipe lainnya.

Kerugian

• Timing injeksi sangat berpengaruh terhadap pembakaran.
• Setelah pembaaran exhaust temperature cenderung tinggi dan thermal efficiency rendah.
• Pada umumnya susah untuk ditangani.
• Fuel consumption tinggi.

Itu tadilah sedikit pembahasan tentang Klasifikasi Ruang Bakar (Combustion Chamber) Berdasarkan Letak Valve dan Bentuk. Semoga artikel ini menjadi bacaan menarik untuk sobat sipil sekalan dan menambah ilmu bagi kita semua.

Berbagi :