Apa yang terjadi pada pengerjaan mesin bensin ketika dikosongkan dan diisi dengan diesel atau ke mesin diesel dikosongkan dan diisi dengan bensin? Apakah mesin dapat beroperasi dan, jika tidak, mengapa tidak?

Memasukkan bahan bakar diesel ke mesin bensin hampir tidak mungkin. Nosel bahan bakar diesel lebih besar dari nosel bensin, dan tutup gas modern terlalu kecil untuk bisa dimasukkan nosel diesel. Namun, jika Anda berhasil mendapatkannya di sana, bahan bakar diesel terlalu berat dan menguap terlalu lambat untuk busi untuk menyalakannya secara efektif. Satu sumber mengatakan bahwa itu tidak akan mulai sama sekali, sumber lain mengatakan bahwa itu mungkin tidak akan mulai, tetapi ada kemungkinan itu akan, itu hanya akan berjalan mengerikan dan berakhir sebagai bencana asap.

Kebalikannya adalah mungkin, karena nozzle bensin lebih kecil dari keduanya. Dalam hal ini, seperti disebutkan dalam artikel kedua yang dikaitkan di atas, bensin akan berisiko kerusakan pada sistem emisi, dan itu pasti akan menyebabkan kerusakan mesin. Bahan bakar diesel melumasi mesin saat dikonsumsi. Bensin, menjadi lebih tipis (bagian dari alasan ia menguap lebih mudah), tidak akan memberikan pelumasan itu dan Anda akan mulai melihat kerusakan gesekan pada komponen mesin. Karena ini juga dirancang untuk terbakar secara berbeda, Anda akan melihat pengaturan waktu yang kacau, yang dapat menyebabkan kerusakan lebih lanjut.

Perlu dicatat bahwa, dalam peningkatan popularitas mobil diesel dan kurangnya kesadaran pengemudi, Volkswagen telah mengubah gerbang tangki dieselnya untuk mencegah bensin tidak dimasukkan ke dalam tangki, karena kerusakan yang ditimbulkannya.

Untuk memahami bagaimana bahan bakar ini berperilaku dalam mesin pembakaran internal (IC), Anda harus terlebih dahulu memahami sifat-sifat bahan bakar dan bagaimana mereka berbeda.

Properti Bahan Bakar

Baik bensin (bensin) dan diesel adalah cairan organik yang lebih ringan dari air, paling umum diproduksi dari minyak bumi. Diesel membutuhkan upaya yang jauh lebih sedikit untuk menghasilkan — Anda dapat membuatnya sendiri dari minyak goreng dengan hanya beberapa bahan kimia yang tersedia.

Bensin lebih ringan dari diesel, dengan kepadatan sekitar tiga perempat dari air, dan sangat fluktuatif. Itu berarti menguap dengan cepat pada suhu kamar, itulah sebabnya ia memiliki bau yang kuat dan disimpan dalam wadah tertutup seperti ini ketika tidak mengisi bahan bakar kendaraan secara langsung. Terlepas dari baunya, uap bensin juga merupakan karsinogen dan prekursor yang sangat kuat untuk pembentukan kabut fotochemical ("coklat"), yang selama satu insiden buruk keliru karena serangan senjata kimia .

Diesel, dibandingkan dengan bensin, sama sekali tidak mudah menguap. Ini sebagian karena kurang disempurnakan; semakin dekat distilatnya dengan minyak mentah, semakin stabil kestabilannya. Anda dapat menyimpannya dengan diesel sebagai wadah terbuka untuk waktu yang singkat tanpa kerugian yang berarti.

Titik nyala

Berkaitan erat dengan volatilitas cairan adalah titik nyala , suhu di mana tekanan uap cairan cukup tinggi untuk uapnya menyala di hadapan sumber pengapian. Di bawah suhu ini, keadaan keseimbangan akan sedemikian rupa sehingga saat Anda dapat membakar uap, misalnya dengan korek api menyala, reaksi pembakaran akan terlokalisasi. Di atas titik nyala, nyala api akan menyebabkan reaksi berantai yang menyebar ke seluruh ( membakar ) volume bahan bakar yang diuapkan.

Seperti yang Anda harapkan, volatilitas tinggi bensin menghasilkan titik nyala yang jauh lebih rendah daripada diesel. Wikipedia memberikan nilai sebagai −43 ° C (bensin) dan 52 ° C (diesel). Untuk referensi, itu berarti bahwa jika Anda mengisi kolam renang dalam ruangan dengan bensin dan membiarkan ruangan mencapai keseimbangan, Anda harus mendinginkan ruangan itu di bawah −43 ° C ( kira-kira suhu Antartika ) sebelum pertandingan yang menyala tidak akan menyebabkan ruang untuk meledak. Dan bahkan pada suhu yang jauh di bawah titik nyala, korek api itu akan terbakar sangat cepat.

Di sisi lain, isi kolam renang yang sama dengan bahan bakar diesel, dan Anda harus memanaskan ruangan di atas 52 ° C ( kira-kira suhu Lembah Kematian ) sebelum pertandingan yang menyala akan menyebabkan ruangan meledak.

Ini berbeda dari suhu autoignition, juga diberikan dalam artikel Wikipedia, yang merupakan titik di mana Anda tidak perlu lagi menyalakan pertandingan. Kaboom! Meskipun bensin memiliki titik nyala yang lebih rendah, diesel yang memiliki suhu otomatis lebih tinggi (256 ° C, dibandingkan 280 ° C, dari artikel WP di atas).

Ketika kita beralih dari bahan bakar bicara ke mesin bicara, poin # 1 yang harus diingat adalah bahwa dengan sumber pengapian, bensin dinyalakan terlebih dahulu; tanpa sumber pengapian, diesel dinyalakan terlebih dahulu.

Properti Mesin

"Mesin IC" adalah kategori luas yang terdiri dari banyak jenis dan teknologi mesin. Perbedaan utama antara mesin diesel dan gas konvensional ada hubungannya dengan bagaimana bahan bakar dinyalakan (lihat poin # 1 di atas!): Mesin bensin biasanya menggunakan pengapian percikan dan mesin diesel menggunakan pengapian kompresi .

Injeksi

Sebelum penyalaan, bahan bakar dalam tangki harus dicampur dengan udara. Ini dapat dilakukan dengan berbagai cara dan meskipun konsep umumnya sederhana, sifat bahan bakar memiliki dampak besar pada bagaimana campuran ini dicapai.

Biasanya, bahan bakar dikabutkan di dalam silinder — disemprotkan melalui nozel kecil yang disebut injektor bahan bakar — menghasilkan banyak tetesan kecil bahan bakar yang menggantung di udara. (Mobil yang lebih tua menggunakan teknologi yang berbeda untuk membuat campuran bahan bakar-udara.) Semakin banyak campuran bahan bakar-udara (atau "pengisian") yang lebih homogen, semakin efisien dan sepenuhnya akan terbakar dan semakin baik mesin akan beroperasi secara keseluruhan.

Tujuan kami adalah untuk mencapai campuran udara-bahan bakar yang baik dengan cepat, menyalakan bahan bakar, mengekstrak energinya (dalam bentuk pekerjaan yang bermanfaat) dan beralih ke langkah selanjutnya. Ini adalah cara kami mendapatkan tenaga ( bekerja seiring waktu ) dari mesin. Atomisasi bahan bakar cair mendispersikan dan meningkatkan luas permukaannya, memungkinkannya menguap lebih cepat. Volatilitas bensin yang tinggi dibandingkan dengan diesel membuatnya lebih mudah untuk menguap sepenuhnya, mendapatkan muatan yang homogen. Namun, ini tidak selalu bermanfaat — yang membuat kita mempertimbangkan sifat-sifat mesin itu sendiri.

Pengapian

Pengapian percikan mungkin adalah metode yang lebih mudah untuk dipahami; itu sebanding dengan analogi pertandingan yang menyala dari sebelumnya. Perbedaannya adalah bahwa setelah menguapkan bahan bakar dan mencampurnya dengan udara, sumber pengapiannya adalah percikan listrik dan bukan api yang terbuka. Karena percikan mengontrol waktu penyalaan yang tepat, kami dapat memastikan itu terjadi pada titik terbaik selama stroke piston untuk mentransfer daya ke drive train. Jika penyalaan terjadi pada waktu yang salah, itu dapat menggerakkan piston ke arah yang salah atau membakar bahan bakar secara tidak lengkap. Ini disebut ketukan , dan dapat menyebabkan kerusakan permanen pada mesin.

Banyak aditif telah digunakan selama abad terakhir untuk mencegah bensin menyala tanpa percikan, termasuk timbal dan MTBE . Formulasi lain dirancang untuk digunakan dalam mesin bensin berperforma tinggi (yang memiliki rasio kompresi lebih tinggi) atau untuk meningkatkan karakteristik emisi .

Kompresi Ignition

Di mesin diesel, tidak ada percikan api; sebaliknya, udara di dalam silinder ditekan dengan cepat, memanaskannya melewati titik penyalaan otomatis bahan bakar. Begitu ada cukup energi panas yang tersedia untuk membuat reaksi pembakaran spontan, kaboom! Anda mendapatkan kunci kontak Anda. Tetapi butuh banyak kompresi untuk mencapai titik itu — jauh lebih banyak daripada yang diperlukan untuk pengoperasian mesin pengapian percikan yang efisien. Ini diukur dengan rasio volume silinder tertutup pada awal dan akhir stroke, juga dikenal sebagai rasio kompresi mesin.

Tanpa membahas semua detail siklus mesin, inilah animasi yang menunjukkan bagaimana volume silinder berubah ketika piston bergerak ke atas dan ke bawah:

^{4StrokeEngine Ortho 3D Small ( CC BY-SA 3.0 atau GFDL ), oleh Zephyris (Pekerjaan sendiri), dari Wikimedia Commons}

Mesin pengapian percikan bertenaga bensin yang khas memiliki rasio kompresi sekitar 10: 1, artinya volume silinder pada awal langkah kompresi adalah 10 kali volume silinder pada akhir langkah. Mesin pengapian kompresi diesel bertenaga memiliki rasio kompresi yang lebih tinggi, biasanya sekitar 17: 1 tetapi mungkin lebih tinggi. Rasio kompresi bensin dan diesel bervariasi dari mesin ke mesin; hal yang perlu diingat adalah bahwa mesin diesel memiliki rasio kompresi yang jauh lebih tinggi daripada rekan-rekan bensin mereka yang setara.

Menggunakan Bahan Bakar yang Salah

Jadi, apa yang terjadi ketika Anda menggunakan bensin (bensin) di mesin diesel, atau sebaliknya? Banyak hal — tetapi umumnya, yang orang pedulikan adalah:

1. Apakah mesin akan menyala?

Diesel dalam Mesin Bensin

Seperti yang dicatat Trevor , ada langkah-langkah keamanan untuk mencegah pengisian kendaraan bensin dengan bahan bakar diesel. Diesel juga lebih tebal daripada bensin, yang dapat berarti saluran bahan bakar dan injektor yang tersumbat, tetapi mari kita asumsikan bahwa diesel benar-benar membuatnya menjadi mesin.

Ingat poin # 1 dari diskusi bahan bakar kita? Ketika berhadapan dengan percikan api, diesel lebih sulit dinyalakan daripada bensin. Ini memiliki titik nyala yang jauh lebih tinggi, jadi kita perlu menaikkan suhunya sedikit sebelum mesin memiliki kesempatan untuk berjalan. Rasio kompresi mesin pengapian percikan lebih rendah, yang berarti bahan bakarnya tidak sepanas ini. Sebagai akibatnya, sangat mungkin mesin tidak akan bekerja sama sekali .

Jika mesin memiliki rasio kompresi yang cukup tinggi, dan / atau jika hari itu cukup panas — ingat, titik nyala diesel ada di sekitar titik tertinggi suhu Death Valley — maka mesin akan berjalan, tetapi tidak terlalu baik. Itu juga mungkin tidak berjalan terlalu lama; Anda dapat mencapai kunci kontak di beberapa silinder tetapi tidak pada silinder lain, dalam beberapa goresan tetapi tidak pada silinder lain, dan akhirnya bahan bakar itu sendiri atau sisa sisanya yang terbakar sebagian akan menyumbat beberapa bagian dari sistem. Bahkan ketika Anda mendapatkan kunci kontak, Anda akan mendapatkan lebih sedikit daya karena RPM lebih tinggi (diesel membakar lebih lambat dari bensin) dan suhunya lebih rendah.

Bensin dalam Mesin Diesel

Dalam banyak hal ini adalah kasus yang lebih menarik — lebih mudah untuk memasukkan nozzle bensin ke dalam kendaraan diesel di pompa dan bensin yang lebih tipis mungkin tidak memiliki banyak kesulitan bergerak melalui sistem bahan bakar yang dirancang untuk diesel yang lebih tebal, sehingga kita dapat yakin bahwa bahan bakar akan mencapai mesin.

Sekarang kita berada dalam situasi yang berlawanan dari sebelumnya. Kami memiliki bahan bakar yang tidak hanya lebih mudah untuk dinyalakan melalui percikan daripada kompresi (ingat, suhu autoignition-nya lebih tinggi dari diesel), itu juga diformulasikan dengan aditif untuk mencegahnya dinyalakan tanpa percikan sehingga tidak akan merusak mesin. itu dirancang untuk bekerja. Dan sekali lagi, ada kemungkinan bahwa mesin tidak dapat berjalan sama sekali .

Tetapi itu tidak selalu berarti tidak ada kunci kontak! Saya akan mengutip The Straight Dope untuk bagian penjelasan ini:

Karena bensin dirancang tahan terhadap penyalaan sendiri, bensin dalam mesin diesel tidak akan terbakar atau akan terbakar pada waktu yang salah. Beberapa mesin diesel berjalan lebih ramping daripada mesin bensin (artinya campuran udara-bahan bakar memiliki proporsi udara yang lebih tinggi daripada mesin bensin). Itu meningkatkan kemungkinan bahwa bensin tidak akan menyala dan bahan bakar yang tidak terbakar akan dikirim ke sistem pembuangan panas - di mana, ironisnya, itu bisa terbakar, yang mengarah ke kemungkinan kerusakan gas buang.

Ini membawa kita ke:

2. Apakah mesin akan rusak?

Mesin diesel sering dianggap sebagai "lebih keras" —mereka dibangun untuk menahan tekanan yang jauh lebih tinggi yang datang dengan rasio kompresi yang tinggi dan, setidaknya di AS, mereka umumnya dipasarkan di kendaraan dan truk yang lebih besar. Mereka menghasilkan lebih banyak torsi, mereka memindahkan beban berat, mereka digunakan dalam generator dan peralatan industri; jadi sangat ironis bahwa menempatkan bensin di mesin diesel jauh lebih mungkin menyebabkan kerusakan besar pada kendaraan daripada sebaliknya.

Selain risiko uap bensin melewati mesin meledak di sistem lain, jika mesin tidak berhasil menyulut bensin dalam silinder, Trevor menunjukkan bahwa lebih tipis bensin akan menyediakan kurang pelumasan ke mesin; bahkan pada RPM diesel, tidak akan terlalu lama bagi mesin untuk merobek sendiri tanpa pelumasan yang tepat. Artikel Straight Dope juga menyebutkan hilangnya pelumasan yang berpotensi merusak pompa bahan bakar.

Intinya

Either way, dimungkinkan untuk menyalakan bahan bakar dan menggerakkan piston, yang berarti mesin bisa berjalan - buruk. Tapi itu jauh lebih baik untuk kendaraan jika mesinnya tidak berjalan — terutama untuk kendaraan diesel, yang kemungkinan besar akan rusak oleh bensin (dan secara teori bisa meledak!). Kami di sini bukan untuk memberikan saran pemeliharaan otomatis, tetapi jika Anda memahami masalah dari perspektif teknik, harus jelas bahwa skenario kasus terbaik di sini adalah Anda menemukan masalah sebelum memulai kendaraan, sehingga tangki bahan bakar dapat dikeringkan dan diisi ulang dengan jenis bahan bakar yang benar.

Dan ingat, anak-anak: Jangan coba ini di rumah!

Mesin IC bekerja dalam siklus, dalam mesin IC empat langkah ada empat siklus

1. Intake stroke
2. Stroke kompresi
3. Stroke pembakaran
4. Stroke buang

Selama intake stroke, campuran udara-bahan bakar dikirim ke silinder mesin, kemudian pada stroke kompresi, itu dikompresi dan kemudian dalam ignition stroke bahan bakar dinyalakan untuk mengeluarkan daya. Pada stroke buang, residu dikirim keluar dari ruangan.

Ada dua jenis Mesin IC berdasarkan metode pengapian bahan bakar mereka

1. SI (percikan api: mesin bensin atau bensin khas)
2. CI (Kompresi Ignition: mesin diesel khas)

Cara mereka dinamai seperti itu adalah karena dalam mesin SI bahan bakar dinyalakan menggunakan busi dan dalam mesin CI bahan bakar dikompresi ke tekanan tinggi sehingga mencapai suhu dekat dengan suhu otomatisnya.

* Suhu penyalaan otomatis ini penting untuk diperhatikan

Suhu autoignition atau kindling point dari suatu bahan adalah suhu terendah yang secara spontan menyala di atmosfer normal tanpa sumber penyulut eksternal, seperti nyala api atau percikan api.

Seperti ditunjukkan dalam gambar, jelas bahwa diesel memiliki suhu penyalaan otomatis yang lebih rendah daripada bensin. Untuk diesel, suhu 210 ° C; untuk bensin, suhu 280 ° C.

Pada mesin CI, udara diambil selama intake stroke dan dikompres ke tekanan tinggi di mana udara akan mencapai suhu lebih dari 210 ° C, kemudian diesel diinjeksi menggunakan fuel injector. Segera setelah diesel menyentuh udara, diesel akan dinyalakan.

Sekarang ketika Anda memasukkan bensin ke dalam mesin diesel, udara selama kompresi masih akan berada pada suhu mulai 210 ° C - 220 ° C dan Bensin yang dimasukkan memiliki suhu penyalaan otomatis 280 ° C. Ini membuat bahan bakar tidak mungkin untuk dinyalakan, maka mesin tidak akan hidup. Jika mulai, itu akan berhenti dalam hitungan detik karena akumulasi bahan bakar di dalam silinder.

Sedangkan Mesin SI menggunakan metode yang berbeda untuk menyalakan bahan bakar, pertama bahan bakar dicampur dengan udara di karburator. Pencampuran ini dapat terjadi hanya ketika bahan bakar dalam kondisi uap. Untuk itu, titik nyala bahan bakar harus sangat rendah. (Titik nyala adalah suhu terendah di mana cairan dapat membentuk campuran yang dapat terbakar di udara dekat permukaan cairan. Semakin rendah titik nyala, semakin mudah untuk menyalakan bahan.)

Sekarang datang ke titik nyala bensin itu -44 ° C pada suhu atmosfer normal dapat dengan mudah membentuk uap. Tetapi diesel memiliki titik nyala 55 ° C. Ketika Anda memasukkan diesel ke dalam mesin bensin (SI), ia tidak akan membentuk campuran yang mudah terbakar dengan udara, bahkan ketika percikan dihasilkan di dalam silinder, diesel di dalamnya akan berada dalam bentuk cair yang bukan kondisi ideal untuk menghasilkan api. Dengan demikian mesin tidak akan memulai.

Itulah alasan mengapa kendaraan tidak kompatibel dengan bahan bakar lain daripada yang dirancang untuk itu.

* CATATAN: - Ini adalah penjelasan paling mentah untuk pertanyaan ini, penjelasan lebih mendalam mungkin ada di sana, silakan merujuk kepada mereka juga.

Fun To Know: - Karena rasio kompresi yang lebih tinggi, mesin diesel biasanya digunakan untuk aplikasi torsi tinggi seperti pengangkutan beban dan pembangkit listrik. Mesin bensin atau bensin digunakan dalam mobil dan sepeda komersial karena bobotnya yang ringan dan respons yang lebih cepat.