D4D (Direct 4 Stroke Diesel)

Mesin DIESEL pertama kali diperkenalkan oleh Rudolf Diesel pada tahun 1892 di Jerman, ingat ya Rudolf Diesel bukan Vin Diesel yang nama aslinya Mark Sinclair lahir pada 18 July 1967. Cara kerja mesin diesel konvensional secara garis besar sama dengan cara kerja mesin bensin pada motor 4 tak. Berikut saya flashback cara kerja mesin motor 4 tak.

Udara dan bahan bakar yang sudah melalui tahap pengkabutan di hisap masuk kedalam ruang pembakaran kemudian dipadatkan (dimampatkan) pada saat langkah kompresi dan disaat yang telah ditentukan diledakkan dengan percikan api pembakaran. Disebut 4 tak (empat langkah) karena untuk terjadinya pembakaran melalui 4 gerakan piston naik turun sebagai berikut:

1. Langkah hisap dengan proses naturally aspirated (Piston bergerak TURUN)
2. Langkah kompresi (Piston bergerak NAIK)
3. Langkah pembakaran (Piston bergerak TURUN karena dorongan ledakan pembakaran).
4. Langkah buang (Piston bergerak NAIK)

CARA KERJA MESIN DIESEL KONVENSIONAL

Pada  penerapannya dalam mesin diesel, langkah 1 sampai dengan 4 di atas tetap sama. Bedanya hanya untuk dua point sebagai berikut:

1. Pada mesin bensin proses masuknya bahan bakar dan dan udara terjadi secara bersamaan melalui intake manifold, sedangkan pada mesin diesel bahan bakar (solar) diinjeksikan tersendiri melalui nozzel dan injector dalam ruang bakar.
2. Proses peledakan (pembakaran) pada mesin bensin terjadi karena SPARK IGNITION yaitu percikan api dari busi (seperangkat komponen pengapian), sedangkan mesin diesel peledakan terjadi karena AUTO IGNITION yaitu murni karena kompresi udara panas dan solar pada suhu sampai dengan 550°C.

Berikut ini dapat saya jelaskan detil terjadinya pembakaran pada mesin diesel konvensional:

1. Secara prinsip mesin diesel bekerja sesuai hukum charles, yaitu udara dikompresi dengan perbandingan 1:15 sampai dengan 1:22 untuk meningkatkan suhu udara sampai dengan 550°C dengan tekanan udara sekitar 580psi.
2. Pada saat proses kompresi udara menuju puncaknya solar diinjeksikan melalui nozzle dan injector ke dalam ruang kompresi agar dapat bercampur dengan udara bertekanan tinggi.
3. Fungsi injector selain menyuntikan solar kedalam ruang kompresi juga memastikan bahan bakar tersebut telah terpecah menjadi butiran butiran terkecil yang merata untuk merubah cairan menjadi uap panas yang siap diledakkan.

Proses Injeksi secara umum dibagi menjadi dua jenis:

1. DIRECT INJECTION. Bahan bakar disuntikkan langsung di atas piston yang sedang bergerak mendekati TMA.
2. INDIRECT INJECTION. Bahan bakar disuntikkan kedalam ruang khusus yang terhubung dengan ruang kompresi tempat piston berada.

CARA KERJA MESIN DIESEL COMMONRAIL

Mesin Diesel Commonrail yang dalam mesin Toyota dikenal dengan type D4D (Direct 4 Stroke Diesel) merupakan jawaban dari mesin diesel konvensional yang dianggap kurang responsif dibandingkan dengan mesin bensin. Keunggulan dari Mesin D4D adalah menghasilkan mesin yang lebih responsif namun tetap hemat bahan bakar dan ramah lingkungan. Sebuah mesin yang mampu menjawab kebutuhan pengguna mobil diesel masa kini.

Perbedaannya dengan mesin diesel konvensional adalah dengan penambahan unit kontrol elektronik yang mengatur proses injeksi bahan bakar dengan lebih presisi dengan teknologi High Pressure Piezo Injection dengan pengaturan waktu dan volume yang akurat.

Teknologi Injector Piezoelektrik menggantikan  injector solenoida pada mesin diesel konvensional, dimana injector type ini diakui mampu memberikan tingkat akurasi 3 kali lebih akurat dibandingkan dengan injector solenoida.

Mesin D4D memiliki tekanan lebih tinggi dibanding dengan diesel konvensional. Jika diesel konvensional tekanan udara pada saat kompresi berkisar 580psi, pada mesin D4D tekananya meningkat sampai 23.206psi.

Dengan tekanan yang super tinggi tersebut, sehingga molekul solar yang disemprotkan dalam ruang kompresi menjadi sangat kecil yang diperkirakan seukuran ujung rambut model shampo sehingga lebih cepat terbakar dan menghasilkan gas buang yang lebih ramah lingkungan, tenaga lebih besar, suara lebih halus, dan yang pasti lebih hemat bahan bakar dibanding dengan mesin diesel konvensional. Mesin jenis ini selain mulai populer di Indonesia juga sangat digemari di Eropa.