Kenapa Mesin Diesel Bisa Hidup Tanpa Busi?
- Prinsip pembakaran melalui tekanan kompresi ekstremMesin diesel hanya menghisap udara murni ke dalam silinder dan ditekan oleh piston dengan rasio kompresi yang sangat tinggi, menyebabkan ledakan energi tanpa memerlukan percikan api eksternal.
- Perbedaan karakteristik bahan bakar solar dan bensinSolar memiliki titik nyala yang lebih rendah dibandingkan bensin jika berada di bawah tekanan tinggi, namun sulit terbakar jika hanya dipicu oleh percikan api kecil.
- Peran glow plug sebagai pengganti fungsi pemantikGlow plug hanya berfungsi sebagai pemanas ruang bakar saat mesin dalam kondisi dingin atau saat pertama kali dinyalakan di pagi hari, bekerja
Mesin diesel sering kali dianggap sebagai pekerja keras di dunia otomotif karena torsinya yang besar dan daya tahannya yang luar biasa. Salah satu perbedaan paling mendasar antara mesin diesel dan mesin bensin yang sering memicu rasa penasaran adalah ketiadaan busi sebagai pemantik api di dalam ruang bakar.
Tanpa adanya percikan listrik dari busi, banyak orang awam bertanya-tanya bagaimana proses pembakaran bisa terjadi untuk menghasilkan tenaga. Rahasianya terletak pada perbedaan prinsip dasar siklus termodinamika dan cara kedua mesin tersebut mengelola campuran udara serta bahan bakar untuk menciptakan ledakan energi yang menggerakkan piston.
1. Prinsip pembakaran melalui tekanan kompresi ekstrem
Berbeda dengan mesin bensin yang mencampur udara dan bahan bakar sebelum dikompresi, mesin diesel hanya menghisap udara murni ke dalam silinder. Udara tersebut kemudian ditekan oleh piston dengan rasio kompresi yang sangat tinggi, jauh melebihi kemampuan mesin bensin. Proses penekanan udara secara ekstrem ini menyebabkan molekul udara saling bertabrakan dengan sangat cepat sehingga menghasilkan suhu panas yang sangat tinggi, sering kali mencapai lebih dari 500 derajat Celsius.
Ketika suhu udara di dalam ruang bakar sudah melampaui titik nyala bahan bakar diesel, injektor akan menyemprotkan solar dalam bentuk kabut halus. Kontak langsung antara solar yang mudah terbakar dengan udara yang sangat panas inilah yang memicu ledakan secara spontan tanpa memerlukan percikan api eksternal. Fenomena ini disebut sebagai compression ignition atau penyalaan kompresi, yang menjadi alasan utama mengapa busi tidak lagi diperlukan dalam siklus kerja mesin diesel.
2. Perbedaan karakteristik bahan bakar solar dan bensin
Ketiadaan busi juga sangat dipengaruhi oleh karakteristik kimiawi dari bahan bakar yang digunakan. Solar memiliki titik nyala yang lebih rendah dibandingkan bensin jika berada di bawah tekanan tinggi, namun solar sulit terbakar jika hanya dipicu oleh percikan api kecil dalam kondisi suhu ruangan. Sebaliknya, bensin membutuhkan percikan api yang sangat cepat karena sifatnya yang mudah menguap, namun bensin justru akan meledak secara tidak terkontrol jika ditekan dengan rasio kompresi setinggi mesin diesel.
Karena solar membutuhkan lingkungan yang panas dan bertekanan untuk terbakar secara efisien, mesin diesel dirancang untuk menjadi wadah yang sangat kuat dan tebal. Sifat bahan bakar solar yang lebih berminyak juga memberikan pelumasan tambahan pada komponen injeksi, mendukung proses pembakaran mandiri yang berkelanjutan selama mesin beroperasi. Hal ini membuat mesin diesel memiliki efisiensi termal yang lebih baik, karena setiap tetes bahan bakar terbakar habis akibat panas yang merata di seluruh ruang bakar.
3. Peran glow plug sebagai pengganti fungsi pemantik
Meskipun tidak memiliki busi untuk proses pembakaran utama, mesin diesel modern tetap dilengkapi dengan komponen yang sering disalahartikan sebagai busi, yaitu glow plug atau busi pijar. Berbeda dengan busi bensin yang memercikkan api terus-menerus, glow plug hanya berfungsi sebagai pemanas ruang bakar saat mesin dalam kondisi dingin atau saat pertama kali dinyalakan di pagi hari. Komponen ini bekerja dengan cara memanaskan udara di dalam silinder agar mencapai suhu minimum yang diperlukan untuk memicu ledakan pertama.
Setelah mesin menyala dan mencapai suhu operasional yang ideal, glow plug akan berhenti bekerja secara otomatis. Pembakaran selanjutnya akan terus berlangsung secara mandiri melalui panas yang dihasilkan dari sisa pembakaran sebelumnya dan tekanan kompresi yang konsisten. Inilah yang membuat mesin diesel sangat handal untuk penggunaan jangka panjang, karena sistem pengapiannya jauh lebih sederhana dan tidak bergantung pada kestabilan arus listrik tegangan tinggi seperti yang dibutuhkan oleh busi pada mesin bensin.
