Enjin diesel merupakan sejenisenjin pembakaran dalaman yang beroperasi melalui kitar diesel (dinamakan sempenaDr. Rudolf Diesel). Ciri utama enjin diesel adalah penggunaan udara termampat untuk membakarbahan api, yang disuntik ke dalam kebuk pembakaran semasa penghujung lejang mampatan [compression stroke]. Ia bertentangan denganenjin petrol, di mana campuran udara-bahan api dinyalakan olehpalam pencucuh..
Enjin diesel dikeluarkan dalam bentuk2 lejang dan4 lejang. Asalnya ia dibina sebagai penggantienjin wap pegun yang lebih cekap. Sejak 1910an ia digunakan dalamkapal dankapal selam. Lama kemudian enjin diesel turut digunakan padalokomotifkereta api,lori besar sertapenjana elektrik. Pada 1930an, ia mula digunakan dalam beberapa model kereta. Setakat tahun 2007, lebih kurang 50 peratus daripada kereta baru di Eropah menggunakan enjin diesel.[1]
Rudolf Diesel, seorang warganegara Jerman bangsaBavaria[2] memperoleh pendidikan diPoliteknik München khususnya di kuliah diajarCarl von Linde. Setelah beliau berjaya lulus, beliau bekerja sebagai jurutera peti sejuk, tetapi keinginan utamanya adalah pada reka bentuk enjin. Diesel mereka bentuk pelbagai jenis enjin haba, termasuklah enjin udara kendalian kuasa solar. Pada tahun 1893, beliau menerbitkan satu kertas kerja mengenai sebuahenjin pembakaran dalaman; beliau mendapat ilhamnya daripada suatu alat unik iaitugobek api antara yang dipelajarinya semasa di München.[3] Pada tahun 1894, beliau memfailkan paten bagi ciptaan terbarunya iaitu enjin diesel. Diesel nyaris-nyaris terbunuh apabila enjin percubaannya itu meletup. Walau bagaimanapun, enjinnya itu adalah yang pertama membuktikan bahawabahan api boleh dibakar tanpa memerlukanpalam pencucuh. Beliau mengendalikan enjin pertamanya yang berjaya dibina pada tahun 1897.
Pada tahun 1898, Diesel dikurniakan U.S. Patent 608,845 bagi "enjin pembakaran dalaman".
DiAugsburg, pada10 Ogos1893, model perdana Rudolf Diesel, enjin silinder besi tunggal 3.0 m denganroda tenaga pada bahagian dasarnya, bergerak sendiri buat pertama kalinya. Diesel menghabiskan masa dua tahun bagi menambah baik enjin tersebut dan pada tahun 1896 beliau melakukan demonstrasi model keduanya dengan kecekapan teori sejumlah 75%, tidak sepertienjin wap yang hanya menghasilkan kecekapan 10%. Menjelang tahun 1898, Diesel menjadi seorang jutawan. Enjinnya digunakan di loji janakuasa elektrik dan air, kereta dan lori, serta kapal air. Ia turut digunakan di lombong-lombong, loji carigali minyak, kilang-kilang, serta kapal-kapal besar.
Model enjin diesel, bahagian kiri.Model enjin diesel, bahagian kanan.
Enjin diesel berbeza dengan enjin petrol melalui penggunaan nisbah mampatan udara yang lebih tinggi untuk membakar bahan api berbanding enjin petrol yang menggunakan palam pencucuh ("pembakaran mampatan" berbanding "pembakaran pencucuhan").
Selain nisbah mampatannya yang tinggi sehingga membolehkan pembakaran berlaku tanpa sistem penyalaan berasingan,nisbah mampatan yang tinggi juga meningkatkan kecekapan enjin. Pada enjin petrol pula, nisbah mampatan tidak boleh terlalu tinggi bagi mengelakkan kerosakan enjin akibat pra-nyalaan atau ketukan enjin [knocks].
Pada enjin diesel, udara dimampatkan dengan nisbah mampatan lazimnya di antara 15:1 ~ 22:1, meningkatkan suhu udara ke 532 °C. Pada suhu tersebut, udara di dalam kebuk pembakaran akan membakar campuran udara-bahan api. Seterusnya bahan api yang disuntik ke dalam kebuk pembakaran akan terbakar dengan sendirinya, menghasilkan kuasa kepada enjin.
Lebih menjimatkan bahan api berbandingenjin petrol.
Mempunyai kecekapan pembakaran bahan api yang lebih tinggi daripada enjin petrol. Nilai kecekapan pembakaran kemuncak sebenar bagi enjin diesel padalori,bas dankereta adalah setinggi 45%,[4] serta mungkin akan mencecah 55% pada masa akan datang.[5]
Menghasilkan kurangkarbon monoksida kerana membakar bahan api dalam udara berlebihan.
Menghasilkankilasan kemuncak pada kelajuan enjin rendah, menjadikannya sesuai digunakan pada kenderaan berat.
Lebih tahan lama serta lebih boleh diharap kerana selain ketiadaansistem penyalaan elektrik, enjin diesel sememangnya dibina bagi menahan tekanan yang sangat tinggi.
Tidak memerlukanpalam pencucuh sebagaimana enjin petrol.
Enjin diesel lazimnya lebih berat daripada enjin petrol.
Kadar pecutan yang lebih lambat daripada enjin petrol. Walau bagaimanapun, pemasanganpengecas turbo serta teknologi baru seperti sistemsuntikan terus rel sepunya membantu meningkatkan kadar pecutan enjin diesel.
Menghasilkan jelaga hitam semasa pelepasan asap ekzos. Masalah tersebut boleh dikurangkan dengan kawalan diesel elektronik serta penggunaan bahan api diesel yang lebih bersih (kurang kandungansulfur).
Banjaran kuasa yang kecil disebabkan banjaran putaran enjin yang terhad. Ia merupakan sebab utama mengapa kebanyakanlori berat mempunyai kotak gear sehingga sebanyak 18 kelajuan.Pengecas turbo geometri boleh laras membolehkan kilasan enjin disebarkan pada banjaran kelajuan yang lebih meluas.
Enjin diesel lebih bising daripada enjin petrol disebabkan ketukan diesel.[6] Penggunaanminyak diesel dengan nilai setana yang lebih tinggi boleh mengurangkan bunyi bising ketukan diesel.[6]
Enjin diesel berkelajuan rendah marin 2 lejang, 5 silinder MAN B&W 5S50MC. Enjin sebegini digunakan pada kapal pembawa bahan kimia seberat 29,000 tan metrik.
Enjin diesel turut dikategorikan mengikut kelajuan enjin seperti berikut:-
Kelajuan sederhana (300 ~ 1,800 rpm) - digunakan pada stesenpenjana elektrik,kapal sertalokomotifkereta api. Ia menggunakan sama adaminyak diesel ataupun minyak bahan api jenis berat, yang perlu dipanaskan terlebih dahulu sebelum digunakan. Setakat 2007, enjin kelajuan sederhana terbesar menghasilkan keluaran kuasa lebih kurang 22,400kW (30,000bhp). serta dibekalkan oleh syarikat sepertiMAN B&W,Wartsila,[7] danRolls-Royce (mengambil alih Ulstein Bergen Diesel pada tahun 1999). Enjin kelajuan sederhana dikeluarkan sama ada dalam bentuk2 lejang atau4 lejang.
Kelajuan rendah (60 ~ 300 rpm) - digunakan padakapal besar. Ia dibina dalam bentuk 2 lejang sahaja dan menggunakan minyak bahan api jenis berat yang perlu dipanaskan dahulu sebelum digunakan. Setakat 2007, enjin 4 silinder sebarisWärtsilä-Sulzer 14RTFLEX96-C 2 lejang diesel turbo yang dikeluarkan oleh pemegang lesenWärtsilä,Doosan diKorea Selatan adalah enjin diesel paling berkuasa dalam perkhidmatan, dengan lubang silinder sebesar 960 mm, menghasilkan keluaran kuasa setinggi 84.42 MW (114,800bhp). Ia mula digunakan pada September 2006, dipasang padakapal kontena terbesar di dunia iaituEmma Mærsk, dimiliki olehA.P. Moller-Maersk Group.
Setakat 2008, kebanyakan sistemsuntikan terus rel sepunya serta sistem suntikan unit menggunakan pemancit baru yang menggunakan waferpiezoelektrik tersusun bagi menggantikan unit pemancit solenoid, memberikan kawalan lebih halus semasa suntikan.[8]
Pengecas turbo geometri boleh laras mempunyai bilah anjal, yang bergerak serta membenarkan lebih banyak udara memasuki enjin bergantung kepada beban enjin. Teknologi ini meningkatkan prestasi serta penjimatan bahan api. Lengahan turbo juga dikurangkan memandangkan inertia turbo telah dipampaskan.[9]
Accelerometer pilot control (APC) menggunakanmeter pemecut bagi menghantar tindak balas mengenai tahap kebisingan dan gegaran enjin dan dengan ini ia mengarahkan ECU untuk menyuntik jumlah bahan api yang minimum untuk menghasilkan pembakaran yang lebih senyap tetapi masih menghasilkan kuasa yang diperlukan (terutamanya semasa kelajuan melahu).[10]
Enjin diesel rel sepunya generasi akan datang diramalkan bakal menggunakan suntikan geometri boleh laras, yang membenarkan sejumlah bahan api yang disuntik dilaraskan pada banjaran yang lebih luas, serta sistempemasaan injap boleh laras sebagaimanaenjin petrol.Di kebanyakan negara termasuklah diAmerika Syarikat, undang-undang pelepasan asap yang lebih ketat pada masa akan datang memberikan cabaran kepada pengeluar enjin diesel. Cara lain bagi memperoleh pembakaran yang lebih cekap, seperti HCCI (pembakaran mampatan bercas homogen) sedang dikaji.[11]
Suntikan bahan api mendedahkan mekanik kepada potensi bahaya penyelenggaraan enjin kerana tekanan bahan api tinggi yang digunakan. Baki tekanan boleh kekal di dalam saluran bahan api dalam tempoh yang lama setelah enjin dimatikan. Baki tekanan ini mesti dilegakan, dan jika ia dilakukan melalui salur "bleed-off", bahan api tersebut mesti ditutup. Jika pemancit diesel bertekanan tinggi ditanggalkan dan dikendalikan di bawah udara terbuka, ia mungkin akan mendedahkan mekanik kepada kecederaan akibat suntikan jet hipodermik, walaupun dengan tekanan serendah 100 PSI (paun per inci persegi).[12]. Kes kecederaan sedemikian yang pertama adalah pada tahun 1937 semasa operasi penyelenggaraan enjin diesel[13].
^Agha, F.P. (1978). "High-pressure paint gun injuries of hand: clinical and roentgen aspects".NY State Journal of Medicine.78: 1955–6.Cite has empty unknown parameter:|coauthors= (bantuan)
^Rees, C.E. (1937). "Penetration of Tissue by Fuel Oil Under High Pressure from a Diesel Engine".Journal of the American Medical Association.109: 866–7.Cite has empty unknown parameter:|coauthors= (bantuan)
