Proses pembakaran mesin diesel harus memenuhi syarat-sayarat yang sangat penting dari proses pembakaran diantaranya adalah emisi yang rendah (ramah lingkungan), suara pembakaran yang rendah (noise dan vibrasi rendah), dan pemakaian bahan bakar yang hemat (bahan bakar ekonomis). Mesin diesel menggunakan bahan bakar yang memerlukan perhatian khusus. Bahan bakar tersebut harus bisa terbakar dengan sendirinya ketika diinjeksikan ke dalam udara bertekanan tinggi di dalam silinder.
Pada mesin diesel untuk mengukur kemampuan bahan bakar menyala dengan sendirinya digunakan angka cetane number. Cetane number atau bilangan cetane adalah sebuah angka yang menentukan titik bakar dari bahan bakar. Biasanya mesin diesel membutuhkan bahan bakar dengan bilangan cetane antara 40 hingga 45.
Angka Cetane yang tidak sesuai akan menimbulkan masalah diantaranya yaitu:
- Angka cetane terlalu tinggi, menyebabkan timbulnya efek panas yang berlebihan terhadap mesin sehingga komponen mesin cepat rusak.
- Angka cetane terlalu rendah, mengakibatkan timbulnya gejala ngelitik/knocking, sehingga opasitas gas buang akan berlebihan karena pembakaran mesin tidak terjadi dengan sempurna. Asap gas buangan mesin menjadi hitam pekat.
Proses pembakaran yang terjadi di dalam mesin diesel dibagi menjadi beberapa proses periode pembakaran diantaranya :
Periode Pembakaran Mesin Diesel
Pembakaran tertunda / Ignition Delay ( A - B )
Periode ini merupakan tahap persiapan pembakaran. Bahan bakar disemprotkan oleh injektor berupa kabut ke udara panas dalam ruang bakar dimulai pada titik A gbr, berupa partikel-partikel bahan bakar yang bercampur dengan udara di dalam silinder sehingga mudah terbakar. Pada tahap ini bahan bakar belum terbakar atau dengan kata lain pembakaran belum dimulai. Pembakaran akan mulai pada titik B pada gbr. Peningkatan tekanan terjadi secara konstan karena piston terus bergerak ke TMA
Rambatan Api ( B - C )
Periode 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
terjadilah letupan (explosive), sehingga menyebabkan tekanan dalam silinder naik. Periode ini sering disebut pembakaran letup
Pembakaran Langsung ( C - D )
Pada periode ini injektor terus menyemprotkan bahan bakar dan
berakhir pada titik D gbr. Injeksi bahan bakar masih terus berlangsung berakhir di titik D, maka
tekanan dan suhu tinggi terus berlanjut di dalam silinder. Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar yang diinjeksikan langsung terbakar oleh api. Pembakaran dapat dikontrol oleh jumlah bahan bakar
yang diinjeksikan sehingga tahap ini disebut juga tahap pengontrolan pembakaran
Pembakaran Lanjut ( D - E )
Pada periode ini injeksi berakhir di titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran masih tetap berlangsung. Pada periode ini sisa bahan bakar diharapkan akan terbakar seluruhnya pada titik E. Bila pembakaran lanjut terlalu lama, temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi panas turun