Perkembangan teknologi mesin kendaraan bermotor, kini semakin pesat. Sebut saja mesin hybrid, bahkan mesin berbahan bakar hidrogen. Tapi, jangan lupakan mesin diesel. Mesin pembakaran kompresi ini tetap punya pamornya tersendiri.

Sebagai bukti, perkembangan teknologi mesin diesel juga tidak berhenti. Para engineer pun berlomba-lomba menciptakan mesin diesel yang semakin bertenaga, hemat bahan bakar dan ramah lingkungan. Alasan mesin diesel masih berkembang dan pesat penggunaannya, disebabkan karena beragam keunggulan alaminya. Sebut saja torsi besar, hemat bahan bakar, ramah lingkungan, daya tahan dan ketangguhan lebih baik dari mesin bensin. Karena kelebihannya, pengaplikasian mesin diesel lebih luas dibanding mesin bensin. Mulai dari sepeda motor, mobil, bus, truk, hingga kapal laut, mengandalkan mesin ciptaan Rudolf Diesel ini.

Mesin hybrid awalnya terlihat memukau berkat janji efisiensi bahan bakarnya. Tapi kenyataannya, hasil pengujian bahan bakarnya tidak terlalu memukau. Sebut saja Toyota Camry Hybrid. Konsumsi bahan bakar dalam kota 13,1 km/l, sedangkan rute tol sebesar 21 km/l. Bandingkan dengan BMW 320d, yang bisa mencatat 14,5 km/l untuk rute dalam kota dan 24 km/l di rute tol.

Kelebihan Mesin Diesel

Torsi Besar

Mesin diesel perlu mengompresi udara banyak, agar tercipta panas tinggi untuk pembakaran. Untuk itu, langkah pistonnya harus panjang. Hal ini berdampak adalah torsi besar karena lengan kuasa panjang dari titik big end crankshaft.

Torsi

Toyota Camry 2.500 cc (bensin): 230 Nm
Nissan Navara NP 300 2.500 cc (diesel): 450 Nm

Hemat Bahan Bakar

Rantai karbon bakar diesel lebih panjang dari bahan bakar bensin. Akibatnya, bahan bakar diesel 20% lebih kaya energi. Karena energi bahan bakar besar, daya ledaknya juga jadi lebih baik.
Selain itu, mesin diesel bisa bekerja pada perbandingan bahan bakar dan udara yang sangat besar. Bisa mencapai 80:1 (80 molekul udara:1 molekul bahan bakar).

Konsumsi BBM dalam kota/tol

Toyota Camry Hybrid 2.500 cc (Bensin): 13,1/21 km/l
BMW 320d 2.000 cc (Diesel): 14,5/24,5 km/l

Kekurangan Mesin Diesel

Getaran dan Suara Mesin

Mesin diesel terkenal punya getaran dan suara mesin yang lebih besar. Ini adalah dampak dari tingginya rasio kompresi mesin diesel.

Kalibrasi injektor

Kandingan sulfur di bahan bakar diesel, berpotensi menutup lubang-lubang nozzle injektor. Untuk itu, injektor mesin diesel perlu dibersihkan dan kalibrasi secara berkala untuk menjaga performa mesin.

Emisi karbon

Salah satu penyusun udara adalah oksigen dan nitrogen. Suhu ruang bakar mesin diesel yang lebih tinggi, berpotensi tinggi mengubah nitrogen jadi gas berbahaya NOx. Kandungan sulfur juga menyebabkan emisi sulfur dioksida.

HOW DIESEL ENGINE WORKS?

https://www.youtube.com/watch?v=fTAUq6G9apg

Teknologi diesel modern

Berbagai upaya menambah efisiensi dan tenaga dilakukan, hingga akhirnya MAN berhasil membuat mesin diesel paling kuat pada 1932. Tenaga yang dihasilkan adalah 160 dk. Lima tahun berselang, Saurer menggunakan turbocharger untuk pertama kali di truknya yang bermesin diesel. Berikut adalah beberapa teknologi yang membuat mesin diesel semakin bertenaga dan efisien.

Common Rail

Perkembangan mesin diesel semakin pesat setelah Clessie Cummins menciptakan dan mematenkan sistem common-rail diesel pertama pada 1943. Sistem itu menjadi cikal bakal common-rail masa kini. Sistem ini bekerja dengan menggunakan rel bersama, untuk kemudian menyalurkan bahan bakar bertekanan tinggi ke masing-masing injektor. Timing dan debit bahan bakar dari injektor diatur oleh mekanisme elektronik yang berpusat di electronic control unit (ECU).

Variable Turbocharger

Variable turbocharger diciptakan karena isu turbo lag yang menyandera mesin-mesin turbo. Dengan teknologi ini, tekanan gas buang bisa diatur sedemikian rupa, agar turbin kompresor bisa lebih cepat berputar. Dampaknya, minim turbo lag.

Bahkan tersedia mesin diesel dengan 3 buah turbocharger yang bekerja simultan. Contohnya pada BMW M550d xDrive atau Audi A8 4.2 TDI Quattro.

Variable Valve

Tak melulu soal performa dan efisiensi, penyempurnaan mesin diesel merambah hingga sektor kenyamanan dan daya tahannya. Contohnya penerapan teknologi katup variabel MIVEC, milik Mitsubishi.

MIVEC memungkinkan mesin diesel memiliki rasio kompresi lebih rendah. Selain itu, rasio kompresi bisa berubah sesuai kebutuhan mesin. Tak lupa, durasi, timing, dan tinggi bukaan katup bisa diatur sesuai kebutuhan.

Sehingga lebih halus dan memiliki ketahanan komponen mesin yang lebih lama. Katup variabel MIVEC ini dapat ditemui di Pajero Sport Dakar.

Hybrid

Teknologi hybrid juga hadir di mesin diesel. Mulai dari hybrid murni hingga mild hybrid seperti pada Suzuki Ertiga terbaru yang dilabeli Smart Hybrid Vehicle by Suzuki (SHVS).

Bisa dibilang, cara kerja SHVS lebih sederhana. Ia tidak memiliki 2 sumber tenaga, artinya laju mobil hanya mengandalkan kekuatan mesin bakar. Tapi sistem kerjanya dibuat lebih efektif untuk mengefisiensikan bahan bakar. Otak dari SHVS yakni Integrated Starter Generator (ISG). Sebuah alat layaknya alternator yang mampu menghasilkan listrik tambahan dengan cara memanfaatkan tenaga yang terbuang ketika mesin deselerasi. ISG juga berfungsi sebagai starter motor untuk menghidupkan mesin.

Dari ISG, daya listrik yang dihasilkan selanjutnya disalurkan ke tempat penampungan yakni aki berkapasitas besar. Aki kapasitas besar ini berguna untuk menyalakan kembali, setelah mesin mati otomatis ketika berhenti total untuk mengurangi penggunaan BBM.

INDICATORS

Seiring penggunaan berbagai teknologi canggih, mesin diesel kini dilengkapi berbagai sensor. Akan ada sistem peringatan, jika ada malfungsi pada sensor atau komponen krusial di mesin diesel.

PERFORMANCE

10,6 detik vs 10,8 detik

Dengan segala teknologi yang dimilikinya, mobil bermesin diesel juga mampu berakselerasi cepat. Dari mobil yang pernah kami tes, mobil dengan mesin diesel mampu berlari lebih cepat dibanding versi mesin bensinnya. Seperti contoh Mitsubishi Pajero Sport Dakar Hi-Power bermesin diesel dengan versin bensinnya yang bermesin V6.

Modifikasi Performa

Performa mesin diesel masa kini tidak bisa dianggap remeh. Aplikasi teknologi yang semakin canggih seperti peranti common-rail membuat performanya bisa menyaingi mesin bensin. Mesin diesel modern pun bisa di-tuning sehingga mampu menghasilkan akselerasi dan performa yang lebih baik lagi. Begitu pula untuk efisiensi bahan bakar. Berikut adalah modifikasi yang umum dilakukan.

Komputer Mesin

Salah satu cara yang paling praktis adalah dengan memodifikasi electronic control unit (ECU). ”Caranya bisa re-flash ECU, aplikasi piggyback sampai penggunaan ECU stand-alone. Tapi, metode terakhir masih jarang yang pakai,” ujar Teddy Jusman, punggawa bengkel SS Performance, Bandung, Jawa Barat. Aplikasi piggyback Dastek Unichip Q+ juga bisa meningkatkan efisiensi. Terdapat 5 setting yang mencakup untuk performa maksimal hingga semakin efisien.

Intercooler

Intercooler berfungsi untuk mendinginkan udara dari turbo ke ruang bakar. Semakin dingin udara, semakin tinggi densitasnya. Tentu berdampak pada proses pembakaran yang semakin sempurna. “Kalau sudah pakai intercooler, maka suhu mesin akan lebih rendah dan pasokan BBM diesel jadi bisa ditambah lagi,” imbuh Teddy.

Nozzle Injector

Salah satu cara untuk meningkatkan performa, adalah dengan meningkatkan pasokan bahan bakar ke ruang bakar. Otomatis nosel standar tidak lagi mampu mengimbangi permintaan mesin dan harus diganti dengan produk aftermarket yang high performance. Salah satu injektor yang paling umum digunakan adalah Bosch 2 Stage. Disebut 2 stage, karena ia mampu menyemprotkan bahan bakar dengan dua mode kekuatan, sesuai kebutuhan mesin dan perintah dari ECU.

Meningkatkan Boost Turbo

Aplikasi piggyback ECU juga memungkinkan untuk meningkatkan boost turbo. Boost turbo standar mesin diesel common-rail, hanya berkisar antara 0,4 hingga 0,6 bar. Tapi dengan piggyback, boost turbo bisa ditingkatkan hingga mencapai 1,2 bar. Semakin besar tekanan udara tambahan dari turbo, semakin sempurna pembakaran yang terjadi. Tenaga yang dihasilkan pun akan semakin besar.

Ganti Turbo

Penggantian turbo dilakukan sebagai tahap advance. Dengan mengganti turbo berdiameter lebih besar, diharapkan pasokan udara dan tekanannya meningkat ”Kalau di Toyota Innova Diesel model lama, boost maksimal 1,2 bar. Kalau ganti turbo bisa diset sampai 1,7-1,8 bar. Tenaga bisa naik hingga 60 dk,” ujar Teddy.

Motorsport

Punya potensi dari torsinya yang besar dan cenderung lebih mudah ditingkatkan performanya, membuat mesin diesel juga jamak digunakan pada ajang motorsport. Berikut adalah mobil-mobil balap bermesin diesel yang mampu menyabet titel juara.

Audi R10 TDI LMP

Mobil ini rasanya menjadi catatan penting bagi pembuktian performa mesin diesel. Audi R10 TDI LMP adalah mobil bermesin diesel pertama yang menjuarai ajang Le Mans 24 Hours.

Mobil ini menggunakan mesin V12 diesel berkapasitas 5.500 cc. Mesin ini mampu menghasilkan tenaga 650 dk dan torsi buas 1.100 Nm. Tenaga dari mesin disalurkan melalui transmisi otomatis semi-otomatis 5 percepatan.

Chevrolet ‘Sidewinder’ S-10 Diesel

Pada 2008, Wes Anderson berhasil mengukir sejarah berkat mobil ciptaannya. Mobil yang diberi nama Sidewinder ini, berhasil mencetak rekor dunia di ajang National Hot Rod Asociation.

Mobil ini menggunakan mesin V8 Duramax Diesel berkapasitas 6.600 cc. Mesin ini berhasil mencetak tenaga dan torsi ‘monster’. Tenaganya 1.250 dk, sedangkan torsinya 1.694 Nm. Tak heran mobil ini berhasil mencatat rekor dunia di kelas Pro Stock Pick Up dengan mencatatkan waktu akselerasi 402 meter dalam 7,72 detik.

SEAT Leon Mk2 TDI

Seat Leon MK2 TDI juga jadi sejarah penting di dunia motorsports. Ia menjadi mobil pertama yang terjun di kejuaraan World Touring Car Championship (WTCC) di 2007.

Mobil ini menggunakan mesin 2.000 cc TDI bertenaga 170 dk, dari Leon FR standar. Tapi untuk keperluan balap, tenaganya dikatrol jadi 280 dk dengan torsi 450 Nm. Akhirnya pada 2009, SEAT menjadi juara umum WTCC baik untuk pabrikan dan juga pembalapnya.

DIESEL : ENGINE OF THE FUTURE

Dengan segala kelebihannya, masa depan mesin diesel terlihat cemerlang. Lalu bagaimana dengan kendaraan yang menggunakan energi listrik? Sayangnya infrastruktur di beberapa negara-negara berkembang belum mendukungnya. Ketersediaan charging station jadi salah satu hambatannya untuk berkembang. Berikut adalah alasan, mengapa diesel adalah mesin yang paling layak untuk masa depan.

Lebih Andal Dari Mesin Bensin

Mesin diesel memiliki suhu kerja lebih dingin dari mesin bensin, dan membuat ia bisa digunakan dalam waktu yang lebih lama. Salah satu bukti keandalannya, seluruh produsen kendaraan komersial menggunakan mesin diesel sebagai sumber tenaga produk-produknya.

Lebih Efisien Dari Mesin Bensin

Para ilmuwan sudah mengkalkulasi, mesin diesel mampu mengkonversi bahan bakar menjadi energi sekitar 45% hingga 50%. Sementara mesin bensin, hanya mampu mengkonversi energi dari bahan bakar sekitar 30%. Cukup bukti bahwa mesin diesel lebih efisien.

Bahan Bakar Diesel Lebih Fleksibel

Untuk menggunakan bahan bakar yang beragam, mesin bensin membutuhkan modifikasi yang banyak. Tapi tidak dengan mesin diesel. Ia lebih kompromis terhadap ragam jenis bahan bakar. Contohnya, mesin diesel sudah dapat menerima bahan bakar bio dengan perbandingan yang lebih besar.

Bahan Bakar Lebih Aman Dari Bensin

Bahan bakar untuk mesin diesel ternyata lebih aman dari bensin. Pasalnya tidak seperti bensin, sifat alami bahan bakar diesel lebih sulit terbakar. Hingga dalam kasus kecelakaan, kendaraan dengan mesin diesel minim terjadi kebakaran yang disebabkan oleh bahan bakarnya.

Mesin Diesel Lebih Ramah Lingkungan

Beberapa orang berpendapat salah mengenai mesin diesel. Dengan fisik gas buang yang terlihat hitam, faktanya justru lebih aman ketimbang mesin bensin dengan gas buang yang tidak terlihat itu. Meski terlihat mengeluarkan asap hitam, kandungan gas buang dari mesin diesel lebih minim karbon diokida (CO2). Sedangkan gas buang dari mesin bensin memiliki lebih banyak kandungan CO2, yang jadi sebab terjadinya perubahan iklim global.