Pemeliharaan Turbin Uap

1.    Pemeliharaan Berdasarkan Periode (Time Based Maintenance)

Pada umumnya ada tiga jenis pemeliharaan periodik yang ada pada turbin uap yaitu :

Ø  Simple Inspection atau Si  (    8.000 jam operasi)

Ø  Mean Inspection atau Me  (   16.000 jam operasi)

Ø  Serious Inspection atau Se  (     32.000 jam operasi)

Dalam Mean Inspection, terdapat pekerjaan yang sama dengan Simple Inspection yang ditambah dengan beberapa pekerjaan lain yang diperlukan, demikian juga halnya dengan Serious Inspection akan ada pekerjaan yang sama dengan Mean Inspection yang ditambah dengan beberapa pekerjaanlain yang harus dilakukan sesuai dengan Maintenance Manual Book.

Serious Inspection juga dilakukan pada tahun pertama operasi, hal ini biasanya disebut First Year Inspection. Hal ini sangat penting dilakukan untuk mengamati kemungkinan kerusakan yang terjadi dan juga dapat digunakan untuk mendapatkan jaminan atau garansi dari kontraktor atau pabrik pembuat turbin uap yang bersangkutan. First Year Inspection biasanya dilakukan oleh kontraktor atau pabrik pembuatnya.

Siklus inspection tersebut diatas apabila dihitung dari saat dimulainya operasi turbin uap akan berurutan sebagai berikut :

                  
    

1.    Pemeliharaan Berdasarkan Kondisi (Condition Based Maintenance)

Pemeliharaan yang waktu pelaksanaannya direncanakan sebelumnya, berdasarkan data operasi yang dicatat dan unit diberhentikan beberapa saat sebelum sampai pada kondisi rusak. Apabila pemberhentian mesin dilaksanakan atas hasil analisa data, maka disebut pemeliharaan prediktif.

Pemeliharaan berdasarkan kondisi pada umumnya dibagi dua macam yaitu :

Ø  Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi (In Service Maintenance)

Ø  Pemeliharaan dalam keadaan tidak beroperasi (Outage Maintenance)

a.    Pemeliharaan Dalam Keadaan Beroperasi

Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi adalah pekerjaan yang dilakukan tanpa mengganggu jalannya operasi turbin. Pada umumnya pekerjaan yang dilakukan adalah pekerjaan-pekerjaan ringan seperti pembersihan, pengukuran, pengamatan dan sebagainya pada turbin maupun peralatan bantunya.

Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi mencakup :

Ø  Pemeliharaan Rutin

Beberapa pemeliharaan rutin yang dapat dilakukan pada saat turbin beroperasi, diantaranya :

o   Penambahan grease pada bagian yang memerlukannya

o   Menambah minyak pelumas ke dalam tangki

o   Membersihkan minyak pelumas melalui instalasi pemurniminyak pelumas.

o   Membuang air dan lumpur melalui drain tangki minyak pelumas dan memeriksa kondisi minyak pelumas.

o   Mengencangkan baut-baut yang longgar

o   Menutup atau mengurangi kebocoran pada seal katup-katup.

Ø  Peralatan Stand-by

Beberapa peralatan bantu untuk mengoperasikan turbin uap memiliki unit cadangan atau stand-by, sehingga apabila peralatan bantu tersebut memiliki unit cadangan,maka unit cadangan itu dapat dipelihara seperti dalam keadaan stop.

Ø  Pengaman Turbin

Pemeliharaan lengkap dari pengaman turbin beserta sistemnya dilakukan pada saat turbin tidak beroperasi, akan tetapi untuk melihat unjuk kerja dari peralatan pengaman tersebut, banyak pabrikan turbin membuat peralatan pengamatan yang dapat diuji pada saat turbin bekerja dengan cara pengujian simulasi.

Pengujian pada saat bekerja ini amat riskan, karena dapat menyebabkan turbin akan trip apabila tidak dilakukan dengan benar dan sangat berhati-hati.

Ø  Turbin Supervisory

Pengamatan terhadap pengukuran yang didapat dari peralatan turbine supervisory haruslah dicatat, diamati dan dievaluasi dengan tepat untuk melihat gejala kerusakan yang terjadi dan parameter-parameter itu tidak boleh dilampaui.

Peralatan turbin supervisory adalah alat-alat untuk mengukur eksentrisitas, getaran, temperatur bantalan, kecepatan, posisi rotor dan pemakaian trhust bearing.

Ø  Kebersihan

Dalam pemeliharaan turbin uap, kebersihan sangat besar pengaruhnya terhadap keamanan operasi turbin, oleh sebab itu kebersihan pada saat turbin beroperasi tidak boleh ditinggalkan, seperti kebocoran minyak pelumas.

b.    Pemeliharaan Dalam Keadaan Tidak Beroperasi

Biasanya pemeliharaan dalam keadaan tidak beroperasi dapat dilakukan pada saat periodic inspection yaitu pada simple inspection, mean inspection dan seirous inspection.

Pada keadaan tertentu dapat dilakukan juga pemeliharaan tak terjadwal, tetapi hal ini tidak boleh melampaui lama waktu yang diperlukan oleh kegiatan utama dan ini hanya dilakukan pada peralatan yang pada pengamatan sebelumnya menunjukkan adanya kelainan.

Dalam sifat pemeliharaan seperti ini harus memperhatikan schedule inspection yang baik sehingga urutan satu pekerjaan dengan pekerjaan yang lainnya dapat dilaksanakan dengan sebaik-baiknya tanpa ada waktu yang terbuang. Schedule yang baik akan mempercepat penyelesaian pekerjaan dan mengurangi biaya inspection.

Pemeliharaan dalam keadaan beroperasi mencakup :

Ø  Pemeliharaan Rotor Turbin

Pemeliharaan simple inspection pada rotor turbin dilakukan tanpa harus mengangkat upper casing. Hal ini hanya berupa pemeriksaan pada sudu turbin tingkat akhir dengan jalan melihatnya dari bagian atas kondensor setelah menhole disisi turbin exhaust dibuka. Pemeriksaan yang dilakukan diantaranya adalah :

o   Kemungkinan adanya kerak yang menempel pada sudu akhir.

o   Kemungkinan terjadinya keretakan.

o   Kemungkinan terjadinya gesekan.

o   Kerusakan akibat benda asing.

o   Korosi dan erosi.

Sedangkan pada mean inspection dan serious inspection, seluruh bagian atas rotor diperiksa dan diperbaiki. Pemeriksaan dilakukan dengan cara membuka upper casing, melepas kopling, membuka bantalan dan komponen lainnya hingga rotor dapat diangkat dan ditopang pada dudukan khusus yang disediakan. Pengangkatan ini harus dilakukan dengan hati-hati karena sangat sempitnya clearance antara rotor dan stator turbin.

Ø  Pemeliharaan Stator Turbin

Pemeliharaan ini dilakukan dengan terlebih dahulu membuka upper casing, kemudian angkat rotor dengan hati-hati, lalu lakukan pekerjaan pemeliharaan, pemeriksaan dan perbaikannya, yaitu :

o   Periksa adanya kerak pada sudu tetap, bersihkan dengan sand-blast.

o   Laksanakan pemeriksan pada permukaan flanges upper dan lower casing.

o   Bersihkan ulir-ulir pada baut dan mur.

o   Periksa bekas bocoran uap melalui celah pada flanges antara upper dan lower casing.

o   Periksa akibat korosi dan erosi pada labyrinth dan sudu-sudu.

o   Periksa dan perbaiki kerusakan pada sudu-sudu tetap.

o   Periksa keretakan-keretakan pada setiap bagian stator.

Setelah pekerjaan pemeliharaan selesai, maka perakitan kembali dilakukan. Pengencangan baut harus melihat daftar besarnya momen penguncian yang dikeluarkan pabrik. Perlu diperhatikan juga urutan pemasangan baut terutama pada flange antara upper dan lower casing.

Ø  Pemeriksaan Bantalan

Turbin uap memiliki dua jenis bantalan yaitu bantalan journal aksial dan bantalan aksial (thrust bearing). Pemeriksaan dan pemeliharaan pada bantalan-bantalan ini dilakukan baik pada Si, Me maupun Se.

Pemeriksaan yang perlu dilakukan diantaranya :

o   Pengukuran Clearance.

o   Pemeriksaan bekas kontak / gesekan antara journal dengan bearing.

o   Goresan-goresan pada permukaan babbit (white metal).

o   Babbit yang terkelupas.

o   Keretakan.

o   Cacat cathodic.

Ø  Pemeriksaan Labyrinth (Gland seal)

Pada Si, labyrinth tidak dibuka karena tidak dilakukan pemeriksaan terhadapnya, tetapi hanya dilakukan pemeriksaan pada sistem uap perapatnya. Sedangkan pada Me dan Se juga dilakukan pemeriksaan pada keadaan labyrinth-nya.

Ø  Penyetelan Clerance Rotor dan Stator

Jarak celah atau clerance antara rotor turbin dan stator, terutama pada sisi tekanan tinggi sangatlah sempit dan kemungkinan akan terjadinya gesekan antara rotor dengan stator apabila celah ini tidak disetel dengan baik. Jarak clerance ini telah ditetapkan oleh pabrikan dan penyetelannya harus dalam batas-batas yang ditentukan pabrikan.

Pengukuran dapat dilakukan dengan fuller, dial gauge, kawat timah dan alat ukur lainnya.

Ø  Penyebarisan Poros

Dalam kenyataannya posisi turbin dalam keadaan diam dan dingin, tidak lurus sama sekali, sehingga posisi satu poros dengan poros lainnya tidak lurus/ sebaris, misalnya poros turbin dengan poros generator, atau poros turbin tekanan tinggi dengan poros turbin tekanan rendah. Ketidaksebarisan ini diakibatkan oleh melengkungnya poros akibat dibebani rotor. Besarnya kelelngkungan akan tergantung dari beban rotor dan kekakuan poros.

Dengan demikian satu poros dengan poros lainnya sengaja tidak dibuat sebaris, akan tetapi dibuat sedemikian rupa sehingga ada ketidaksebarisan yang besarnya sudah ditentukan oleh pabrik pembuat. Diharapkan pada saat turbin berputar dan panas, posisi poros akan menjadi sebaris baik arah aksial maupun radial.

Dalam pelaksanaan penyebarisan pada turbin generator tertentu harus sesuai dengan ketentuan pabrik.

Ø  Pemeliharaan Sistem Governor

Pemeliharaan ini meliputi pemeilharaan terhadap katup uap utama, katup pengatur (governor valve) dan intercept valve serta sistem kontrol governor dan proteksi putaran lebih (over speed).

Hal-hal yang dilakukan mencakup pemeriksaan, pembersihan dan perbaikan atau penggantian komponen yang rusak.

Setelah dilakukan pemeriksaan dan perbaikan pada katup-katup, kemudian dilakukan penyetelan kembali yang sesuai dengan ketetapan yang berlaku.

Ø  Pengujian pada Peralatan Proteksi

Setelah pekerjaan inspection selesai dilakukan, perlu adanya pengujian pada peralatan proteksi untuk menjamin agar turbin bekerja dengan aman. Pengujian dilakukan pada :

o   Overspeed trip

o   Low bearing oil pressure trip

MAKALAH PNEUMATIK

 

Pengendalian Pneumatik

Pengendali pneumatic adalah semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam  bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja. Udara yang dimampatkan adalah udara yang diambil dari udara lingkungan yang kemudian ditiupkan secara paksa ke dalam tempat yang ukurannya relatif kecil. Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri (dunia perusahaan) (dan khususnya dalam teknik mesin) merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanis dimana udara memindahkan suatu gaya atau suatu gerakan. Dalam pengertian yang lebih sempit pneumatik dapat diartikan sebagai teknik udara mampat (compressed air technology). Sedangkan dalam  pengertian teknik pneumatik meliputi : alat-alat penggerakan, pengukur-an, pengaturan, pengendalian,  penghubungan dan perentangan yang meminjam gaya dan penggeraknya dari udara mampat. Dalam  penggunaan sistem pneumatik semuanya menggunakan udara sebagai fluida kerja dalam arti udara mampat sebagai pendukung, pengangkut, dan pemberi tenaga. Adapun ciri-ciri dari para perangkat sistem pneumatik yang tidak dipunyai oleh sistem alat yang lain, adalah sebagai berikut :

1. Sistem pengempaan, yaitu udara disedot atau diisap dari atmosphere kemudian dimampatkan (dikompresi) sampai batas tekanan kerja tertentu (sesuai dengan yang diinginkan). Dimana selama terjadinya kompresi ini suhu udara menjadi naik. 2. Pendinginan dan penyimpanan, yaitu udara hasil kempaan yang naik suhunya harus didinginkan dan disimpan dalam keadaan bertekanan sampai ke obyek yang diperlukan. 3. Ekspansi (pengembangan), yaitu udara diperbolehkan untuk berekspansi dan melakukan kerja ketika diperlukan. 4. Pembuangan, yaitu udara hasil ekspansi kemudian dibebaskan lagi ke atmosphere (dibuang).

Prinsip Dasar Kerja Pneumatik

Sistem pneumatik adalah suatu sistem yang menggunakan udara sebagai media kerjanya, dimana untuk menghasilkan kerja tersebut udara dimampatkan terlebih dahulu. Sistem-sistem  pneumatik terutama terdiri dari suatu kompresor udara atau perapat udara (sumber udara mampat), motor-motor udara mampat (pemakai-pemakai udara mampat) ditambah dengan bagian-bagian  pengatur dan pengendali. Untuk lebih jelasnya berikut adalah gambar sistem pneumatik secara rinci.

 

Gambar Sistem Peumatik 

 Keterangan gambar: 1. Kompresor adalah peralatan yang dipergunakan untuk menghasilkan udara kempa, udara akan diserap dan dimampatkan oleh kompresor yang digerakkan oleh motor listrik. 2. After Cooler, salah satu alat yang digunakan untuk mendinginkan udara kempa dengan menggunaka air atau media lain yang dapat berfungsi sebagai pendingin udara kempa. 3. Main Line Air Filter, peralatan yang berfungsi untuk mengeleminir debu dan air serta kandungan minyak pada udara kempa. 4. Refrigerated Air Dryer, alat ini berfungsi untuk mengeringkan udara basah atau udara yang masih mengandung embun atau titk air, sehingga dapat menghasilkan udara kempa yang benar-benar kering. 5. Air Filter, alat ini dipergunakan untuk menyaring debu yang terbawa oleh air. 6. Air Pressure Reducing Valve, berfungsi untuk mereduksi udara kempa pada batas yang dikehendaki dan menjaga agar tetap konstan pada saat digunakan. 7. Air Lubricator, alat ini berfungsi untuk mensuplai pelumas kedalam udara kempa dengan menggunakan aliran udara sehingga peralatan dapat bekerja dengan halus dan bisa digunakan dalam  jangka waktu yang panjang. 8. Air Silincer, berfungsi untuk mereduksi nozel yang timbul sampai pada batas yang aman. 9. Air Flow (Change Selenoide Valve), berfungsi untuk merubah(mengubah) aliran lkangsung dari kompresor dengan cara membuka atau menutup katup yang menerima singnal elektrik. 10. Speed Control Valve, berfungsi mengontrol kecepatan silinder dengan mengatur valve aliran dari udara kempa. 11. Air Cylinder, berfungsi untuk merubah energi udara kempa menjadi gaya yang efektif dan gerakan.

 

Gambar Instalasi Pneumatik Sebagai Perubah Energi

Dari bagan dapat dijelaskan bahwa : 1. Perubahan energi mekanik dari penggerak (misalnya motor listrik, diesel dan penggerak mekanis lainnya) menjadi energi pneumatik oleh kompresor udara (sumber udara mampat).Energi  pneumatik ini dapat dianggap sebagai energi potensial, energi kinetik fluida kerja atau pengangkut (udara mampat). 2. Perpindahan energi pneumatik oleh udara mampat yang mengalir dari kompresor melalui  bagian pengatur atau pengendali (sorong, katup). a. ke silinder yang bergerak bolak-balik.  b. ke motor-motor udara mampat yang berotasi (berputar). 3. Perubahan energi pneumatik menjadi energi mekanik oleh pemakai udara mampat (silinder atau motor udara mampat). Unsur-unsur pneumatik ini mengubah energi potensial dan energi kinetik dalam udara mampat menjadi energi mekanik yang akan menggerakkan penggerak-penggerak suatu mesin produksi (mesin perkakas, perkakas angkut, mesin produksi dan sebagainya). Bagian pengatur dan pengendali berfungsi sebagai pembawa arus udara mampat menurut cara-cara yang telah ditetapkan untuk pemakaian-pemakaian udara mampat. Katup (dengan dudukan katup atau dengan sorongan) dapat mengatur tekanan dan kecepatan aliran.

Komponen Sistem Pneumatik 

 1.Kompressor

Kompressor digunakan untuk menghisap udara di atmosfer dan menyimpannya kedalam tangki  penampung atau

receiver 

. Kondisi udara dalam atmosfer dipengaruhi oleh suhu dan tekanan.

 

Kompresor yang biasa digunakan ada 2 macam yaitu : a.

Kompresor langkah positif (positive-displecement) Pada kompresor langkah positif ada dua jenis : 1.

Kompresor bolak-balik (reciprocating)

input 

 terbagi lagi jadi 2 yaitu : dengan mempergunakan  piston (piston compressor) dan dengan mengunakan diapragma (diaphragma compressor). 2.

Kompressor berputar (rotary compressor) terbagi lagi menjadi beberapa bagian yaitu :

 slinding vane rotary compressor 

 (baling-baling),

two axial screw compresor 

 (kompressor ulir) dan

root blower.

 b.Kompressor turbo (turbo compressor) Kompresor ini tidak cocok apabila digunakan sebagai sumber (pengolah) udara yang dimampatkan untuk pneumatik, hal ini disebabkan kerena tekanan udara yang dihasilkan terlalu besar.

2.Oil and Water Trap

Pneumatik, tetapi dapat menjadi penyebab serius dari tidak berfungsinya sistem. Fungsi dari Oil and Water Trap adalah sebagai pemisah oli dan air dari udara yang masuk dari kompressor. Jumlah air persentasenya sangat kecil dalam udara yang masuk kedalam sistem

3. Dehydrator.

Fungsi unit ini adalah sebagai pemisah kimia untuk memisahkan sisa uap lembab yang mana  boleh jadi tertinggal waktu udara melewati unit

Oil and Water Trap.

4.The Air Filter

Setelah udara yang dikompresi melewati unit

Oil and Water Trap

 dan unit

 Dehydrator 

, akhirnya udara yang dikompresi akan melewati

 Filter 

 untuk memisahkan udara dari kemungkinan adanya debu dan kotoran yang mana mungkin tedapat dalam udara.

Gambar 2.1

The Air Filter 

 5. Restrictor 

 Restrictor 

 adalah tipe dari pengontrol klep yang digunakan dalam sistem Pneumatik,

 Restrictor 

 yang biasa digunakan ada dua tipe yaitu : tipe

Orifice

 dan

Variable Restrictor 

.

PRINSIP KERJA MESIN DIESEL

 Prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pembakaran pada mesin Diesel terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala.
Motor Diesel:
bahan bakar solar
getaran mesin besar
metode pemberian bahan bakar dengan pompa bahan bakar dan pengabut
metode pengapian adalah pengapian sendiri
bentuk ruang bakar cukup rumit
pembentukan campuran terjadi setelah kompresi
perbandingan kompresi 15 - 30 kg/ cm 2
proses pembakaran adalah proses sabathe
Langkah kerja motor diesel terdiri dari :
  Langkah Hisap
Pada ruang bakar mesin, udara masuk, Saluran Masuk terbuka
Langkah Kompresi
       Terjadi langkah Kompresi yaitu penekanan udara langkah disini menghasilkan peningkatan tekanan dan suhu yang cukup tinggi. Saat kompresi berada di TMA maka fuel injector akan memasukkan bahan bakar dengan mengabutkannya. Karena suhunya tinggi dan ada bahan bakar yang telah masuk dari fuel injector berupa gas maka campuran tersebut terbakar dengan sendirinya.
Langkah Usaha
Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakar dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft). Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.
 Langkah Buang
Saat torak bergerak keatas dan menekan udara hasil pembakaran keluar ke udara luar melalui muffler/knalpot. Saluran keluarnya terbuka.

Kelebihan dan kekurangan Motor Bakar Diesel
Kelebihan :
      Kelebihan dari Mesin diesel adalah mesin ini lebih besar dari mesin bensin dengan tenaga yang sama karena konstruksi berat diperlukan untuk bertahan dalam pembakaran tekanan tinggi untuk penyalaan. Dan juga dibuat dengan kualitas sama yang membuat penggemar mendapatkan peningkatan tenaga yang besar dengan menggunakan mesin turbocharger melalui modifikasi yang relatif mudah dan murah. Mesin bensin dengan ukuran sama tidak dapat mengeluarkan tenaga yang sebanding karena komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya yang relatif murah.
 Kekurangan :
            Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar dari mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat utk menahan kompresi tinggi yang dihasilkannya dan juga akselerasi yang lemot namun bisa di perbaiki melalui penambahan Turbo ato Supercharger Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin meningkatkan ekonomi bahan bakar dan tenaga. Rasio kompresi yang tinggi membuat mesin diesel lebih efisien dari mesin menggunakan bensin. Peningkatan ekonomi bahan bakar juga berarti mesin diesel memproduksi karbon dioksida yang lebih sedikit.
Motor Bakar Diesel
    Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine)
Sistem penyalaan:
Sistem penyalaaan motor diesel terdir atas:
Pengabut ( injection nozzle)
Pompa bahan bakar (fuel injection pump)
Pengatur pompa bahan bakar ( governor pump)
Saringan bahan bakar ( fuel filter)
Katup pembebas (rellief valve)
Pompa pemindah bahan bakar ( fuel transfer pump)
Tangki bahan bakar (fuel service tank )
Pipa – pipa aliran bahan bakar ( fuel pipe lines)
Keuntungan motor diesel
Bahan bakar lebih murah, sehingga menghemat biaya operasi di samping itu daya guna panas lebih baik.
Bahaya kebakaran agak kurang disebabkan titik nyala solar 80 derajat celcius.
Gas buang tidak beracun
Tenaga yang dihasilkan lebih besar disebabkan perbandingan kompresi lebih tinggi.
Mesin diesel ( juga dikenal sebagai mesin kompresi / Compression) adalah sebuah mesin pembakaran internal yang menggunakan panas kompresi untuk memulai pengapian dan membakar bahan bakar yang telah disuntikkan ke dalam ruang pembakaran. Ini berbeda dengan mesin busi seperti mesin bensin  atau mesin gas, yang menggunakan busi untuk menyalakan campuran udara-bahan bakar.
Pada motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri  (self ignition). Penampang mesin diesel secara sederhana dapat dilihat pada Gambar.
Mesin diesel memiliki efisiensi termal tertinggi dari jenis-jenis mesin lainnya karena rasio kompresi yang sangat tinggi. Sebagai contoh; mesin diesel kecepatan rendah ( seperti yang digunakan dalam kapal dan aplikasi lain di mana berat mesin secara keseluruhan relatif tidak penting ) dapat memiliki efisiensi termal yang melebihi 50%.
Pada mesin diesel awalnya hanya udara yang dipadatkan dengan rasio 15:01-22:01 yang dimasukkan kedalam ruang pembakaran. Tekanan yang dihasilkan biasanya berkisar  40 -bar (4.0 MPa ; 580 psi ) - bandingkan dengan 8 sampai 14 bar ( 0,80-1,4 MPa , 120-200 psi ) pada mesin bensin. Kompresi tinggi ini memanaskan udara sampai  550° C ( 1.022 ° F). Pada bagian atas kompressor, bahan bakar diinjeksikan langsung ke udara yang dipadatkan tersebut.  Hal ini mungkin menyebabkan (toroidal) kekosongan/ kehampaan di bagian atas piston (tergantung pada desain mesin).
Injeksi bahan bakar harus disemprotkan secara merata, panas udara di dalam kabin kemudian akan membuat tetesan bahan bakar ini berubah menjadi uap dan membakarnya pada saat telah menjadi uap. Pengapian tidak akan terjadi langsung karena proses penguapan tersebut.
Setelah terjadi pembakara, Suhu akan meningkat drastis diatas piston dan mendorong piston kebawah untuk memasok tenaga ke Crakshaft.
karakteristik mesin diesel adalah suara letupan yang terjadi ketika  uap bahan bakar terbakar dan menyebabkan peningkatan mendadak tekanan di atas piston .
Setelah terjadi pembakaran, Suhu akan meningkat drastis diatas piston dan pemuaian akan mendorong piston kebawah untuk memasok tenaga ke Crakshaft.
Tingkat kompresi yang tinggi memungkinkan pembakaran berlangsung tanpa sistem pengapian terpisah , rasio kompresi yang tinggi juga sangat meningkatkan efisiensi mesin .
Peningkatan rasio kompresi dalam mesin busi mana bahan bakar dan udara dicampur sebelum masuk ke silinder dibatasi oleh kebutuhan untuk mencegah rusaknya ruang pencampuran.
Apabila hanya udara yang dikompresikan ke dalam mesin diesel tanpa campuran bahan bakar, maka  ledakan prematur tidak akan menjadi masalah dan rasio kompresi bisa menjadi jauh lebih tinggi .
Mesin diesel diproduksi dalam versi dua - stroke(tak atau silinder) dan empat-stroke.


    I.      II. Proses pembakaran mesin diesel

Proses pembakaran dibagi menjadi 4 periode:
1.    Periode 1: Waktu pembakaran tertunda (ignition delay) (A-B)
Periode ini disebut fase persiapan pembakaran, karena partikel-partikel bahan bakar yang diinjeksikan bercampur dengan udara di dalam silinder agar mudah terbakar.
2.    Periode 2: Perambatan api (B-C)
Pada periode 2 ini campuran bahan bakar dan udara tersebut akan terbakar di beberapa tempat. Nyala api akan merambat dengan kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran terbakar sekaligus, sehingga menyebabkan tekanan dalam silinder naik.  Periode ini sering disebut periode ini sering disebut pembakaran letup.
3.    Periode 3: Pembakaran langsung (C-D)
Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar. Pembakaran langsung ini dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, sehingga periode ini sering disebut periode pembakaran dikontrol.
4.    Periode 4: Pembakaran lanjut (D-E)
        Injeksi berakhir di titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih tetap berlangsung. Bila pembakaran lanjut terlalu lama, temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi panas turun.

Secara singkat prinsip kerja motor diesel 4 tak adalah sebagai berikut:
a.    Langkah isap, yaitu waktu torak bergerak dari TMA ke TMB. Udara diisap melalui katup isap sedangkan katup buang tertutup.
b.    Langkah kompresi, yaitu ketika torak bergerak dari TMB ke TMA dengan memampatkan udara yang diisap, karena kedua katup isap dan katup buang tertutup, sehingga tekanan dan suhu udara dalam silinder tersebut akan naik.
c.    Langkah usaha, ketika  katup isap dan katup buang masih tertutup, partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut bercampur dengan udara bertekanan dan suhu tinggi, sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah ini torak mulai bergerak dari TMA ke TMB karena pembakaran berlangsung bertahap,
d.    Langkah buang, ketika torak bergerak terus dari TMA ke TMB dengan katup isap tertutup dan katup buang terbuka, sehingga gas bekas pembakaran terdorong keluar.


III.        Keuntungan dan Kerugian mesin diesel

Kelebihan Motor Diesel dibandingkan dengan motor Bensin:
a)    Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena efisiensi panas lebih baik.
b)   Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih sedikit, karena tidak menggunakan sistem pengapian.
c)    Operasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan besar, karena variasi momen yang terjadi pada perubahan tingkat kecepatan lebih kecil.

Di samping itu motor diesel memiliki kerugian, yaitu:
a.    Suara dan getaran yang timbul lebih besar (hampir 2 kali) daripada motor bensin. Hal ini disebabkan tekanan yang sangat tinggi (hampir 60 kg/cm2) pada saat pembakaran.
b.    Bobot per satuan daya dan biaya produksi lebih besar, karena bahan dan konstruksi lebih rumit untuk rasio kompresi yang tinggi.
c.    Pembuatan pompa injeksi lebih teliti sehingga perawatan lebih sulit.
d.    Memerlukan kapasitas baterai dan motor starter yang besar agar dapat memutar poros engkol dengan kompresi yang tinggi.
 Proses pembakaran pada mesin diesel
Udara yang diisap ke dalam ruang bakar akan dikompresi oleh
gerakan piston. Bahan bakar diinjeksikan pada + 150 sebelum TMA pada
langkah kompresi hingga + 100 setelah TMA ke udara tekan dan bersuhu
tinggi. Akibatnya, bahan bakar terbakar dengan sendirinya oleh udara
kompresi. Suhu udara kompresi harus di atas 500 C0 (9320 F).
Proses pembakaran pada mesin diesel dibagi menjadi 4 periode.
perubahan tekanan mulai awal sampai akhir proses pembakaran.
Perubahan tekanan ini yang menyebabkan bahan bakar terbakar dengan
sendirinya. Untuk lebih jelasnya 4 periode proses pembakaran pada mesin
diesel ini yaitu :
a. Periode pertama : Waktu pembakaran tertunda (A-B)
Persiapan ini merupakan fase persiapan pembakaran dimana partikelpartikel
bahan bakar yang diinjeksikan bercampur dengan udara di
dalam silinder agar mudah terbakar. Penambahan tekanan dalam hal
ini diakibatkan oleh perubahan posisi poros engkol.
b. Periode kedua : Perambatan api (B-C)
Pada akhir langkah pertama, campuran akan terbakar di beberapa
tempat dalam silinder sehingga pembakaran mulai di beberapa tempat.
Nyala api ini akan merambat dengan kecepatan tinggi seolah-olah
campuran terbakar sekaligus menyebabkan tekanan dalam silinder
cepat naik. Karena itu periode ini kadang-kadang disebut pembakaran
letup. Kenaikan tekanan pada periode ini sesuai dengan jumlah
campuran yang tersedia pada langkah pertama.
c. Periode ketiga : Pembakaran langsung (C-D)
Akibat nyala api di dalam silinder maka bahan bakar yang diinjeksikan
langsung terbakar. Pembakaran langsung ini dapat sikontrol dari
jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, jadi periode ini sering disebut
proses pembakaran dikontrol.
d. Periode keempat : Pembakaran lanjut (D-E)
Injeksi berakhir pada titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua.
Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih tetap
berlangsung. Bila pembakaran lanjut ini terlalu lama, temperatur gas
buang akan tinggi menyebabkan efisiensi turun.
3. Detonasi pada motor diesel
Bila waktu pembakaran tertunda sangat panjang atau jumlah
penguapan selama ini terlalu banyak, jumlah campuran bahan bakar yang
terbakar sekaligus pada periode perambatan api (periode kedua) terlalu
banyak, mengakibatkan penambahan tekanan yang berlebihan dalam
silinder dan ini ditandai dengan getaran dan suara. Hal ini disebut detonasi
pada mesin diesel.
Mencegah detonasi pada diesel dengan cara mencegah kenaikan
tekanan yang berlebihan dengan cara memilih campuran yang terbakar
pada tekanan rendah, memperpendek waktu pembakaran tertunda atau
mengurangi jumlah bahan bakar yang diinjeksikan selama periode waktu
pembakaran tertunda.