Sejarah perkembangan mesin pembakaran dalam
Mesin pembakaran internal berawal dari penelitian fisikawan Belanda Huygens tentang penggunaan ledakan bubuk mesiu untuk memperoleh tenaga, namun tidak berhasil karena sulitnya mengendalikan pembakaran bubuk mesiu. Pada tahun 1794, orang Inggris Streit mengusulkan perolehan tenaga dari pembakaran bahan bakar dan pertama kali mengusulkan konsep pencampuran bahan bakar dengan udara. Pada tahun 1833, orang Inggris Wright mengusulkan desain yang secara langsung memanfaatkan tekanan pembakaran untuk mendorong piston agar bekerja.
Pada pertengahan-19abad ke-20, para ilmuwan menyempurnakan teori konversi termal tenaga mekanik yang dihasilkan dari pembakaran gas batubara, bensin, dan solar. Hal ini meletakkan dasar bagi penemuan mesin pembakaran internal. Sejak kemunculannya pada tahun 1860-an, mesin pembakaran dalam tipe piston terus ditingkatkan dan dikembangkan, dan menjadi mesin yang relatif lengkap. Ini telah banyak digunakan karena efisiensi termalnya yang tinggi, daya dan rentang kecepatan yang luas, pencocokan yang nyaman, dan kemampuan manuver yang baik. Semua jenis mobil, traktor, mesin pertanian, mesin teknik, pembangkit listrik bergerak kecil, dan tank di seluruh dunia digerakkan oleh mesin pembakaran internal. Kapal dagang maritim, kapal darat, dan kapal konvensional, serta beberapa pesawat kecil, juga digerakkan oleh mesin pembakaran internal.
Pada tahun 1860, Lenois dari Perancis meniru struktur mesin uap dan merancang serta memproduksi mesin gas praktis pertama. Ini adalah mesin pembakaran internal yang tidak terkompresi, dinyalakan secara elektrik, dan menggunakan gas yang menyala. Lenois pertama kali mengadopsi cincin piston elastis pada mesin pembakaran internal. Efisiensi termal mesin gas ini sekitar 4%. Barnett dari Inggris menganjurkan untuk mengompresi campuran yang mudah terbakar sebelum penyalaan, dan kemudian menulis artikel yang membahas peran penting mengompresi campuran yang mudah terbakar, menunjukkan bahwa kompresi dapat sangat meningkatkan efisiensi mesin pembakaran internal Lenois.
Pada tahun 1862, ilmuwan Perancis Rosa mengusulkan persyaratan untuk meningkatkan efisiensi mesin pembakaran internal setelah melakukan analisis teoritis terhadap proses termodinamika, yang merupakan siklus kerja empat langkah paling awal.
Pada tahun 1876, penemu Jerman Otto menerapkan prinsip Rosa untuk menciptakan mesin pembakaran internal empat langkah bolak-balik pertama, silinder tunggal, horizontal, 3,2 kW (4,4 tenaga kuda). Masih menggunakan bahan bakar gas, menggunakan nyala api, memiliki kecepatan 156,7 rpm, rasio kompresi 2,66, efisiensi termal 14%, dan berjalan lancar. Pada saat itu, ini adalah yang tertinggi dalam hal efisiensi daya dan termal. Mesin pembakaran internal Otto telah dipromosikan dan kinerjanya juga meningkat.
mengembangkan mesin gas dua langkah pertama dan memamerkannya di Paris Exposition. Dengan berkembangnya minyak bumi, bensin dan solar yang lebih mudah diangkut dibandingkan gas telah menarik perhatian masyarakat. Yang pertama diuji adalah bensin yang mudah menguap.
Pada tahun 1883, Daimler di Jerman berhasil menciptakan mesin bensin vertikal pertama yang bercirikan bobot ringan dan kecepatan tinggi. Saat itu, kecepatan mesin pembakaran dalam lainnya tidak melebihi 200 putaran per menit, tetapi melonjak hingga 800 putaran per menit, terutama cocok untuk kebutuhan mesin transportasi.
Pada tahun 1892, insinyur Jerman Diesel terinspirasi oleh ledakan debu di pabrik tepung dan membayangkan udara yang dihisap ke dalam silinder menjadi sangat terkompresi, menyebabkan suhunya melebihi suhu penyalaan sendiri bahan bakar. Kemudian, udara bertekanan tinggi dihembuskan ke dalam silinder untuk menyala dan terbakar. Mesin pembakaran dalam dengan pengapian kompresi (mesin diesel) perintisnya berhasil dikembangkan pada tahun 1897, membuka jalan baru bagi pengembangan mesin pembakaran dalam. Diesel mulai berusaha untuk mencapai siklus Carnot pada mesin pembakaran internal untuk mencapai efisiensi termal tertinggi, namun kenyataannya, ia mencapai perkiraan pembakaran isobarik dengan efisiensi termal 26%. Munculnya mesin pembakaran dalam dengan pengapian kompresi telah membangkitkan minat yang besar dalam industri permesinan dunia, dan mesin pembakaran dalam dengan pengapian kompresi juga dinamai mesin Diesel sesuai dengan nama penemunya. Mesin pembakaran dalam jenis ini kedepannya sebagian besar akan menggunakan bahan bakar solar, sehingga disebut juga dengan mesin diesel.
Pada tahun 1898, mesin diesel pertama kali digunakan pada genset tetap.
Itu digunakan sebagai sumber listrik untuk kapal komersial pada tahun 1903 dan dipasang di kapal pada tahun 1904.
Lokomotif bertenaga diesel pertama dibangun pada tahun 1913.
Sekitar tahun 1920, mulai digunakan pada mobil dan mesin pertanian.
Pada tahun 1957, insinyur Federal Jerman Wankel mengembangkan mesin piston putar, yang dikenal sebagai mesin Wankel. Ia memiliki piston berputar dengan perkiraan segitiga, yang melakukan gerakan rotasi dalam permukaan silinder tertentu dan beroperasi dalam siklus Otto.
Empat lembaga penelitian utama mesin pembakaran internal di seluruh dunia
1. Daftar AVL GmbH
Perusahaan AVL Austria didirikan pada tahun 1948. Perusahaan ini sekarang menjadi perusahaan teknologi tinggi dengan visibilitas tinggi dan reputasi baik di industri otomotif dan mesin global. Ini adalah perusahaan swasta terbesar di dunia yang bergerak dalam desain dan pengembangan mesin pembakaran internal, penelitian dan analisis powertrain, serta pengembangan dan pembuatan sistem dan peralatan pengujian.
2. FEV Engine Technology GmbH, Jerman
FEV di Jerman adalah salah satu dari empat lembaga penelitian dan pengembangan otoritatif di dunia untuk mesin pembakaran internal. Terutama terlibat dalam penelitian dan pengembangan teknologi mesin, produksi dan pengujian peralatan yang berhubungan dengan mesin.
3. Ricardo, Inggris.
Ricardo Company didirikan oleh pendirinya Sir Harry Ricardo pada tahun 1915 dan memiliki sejarah 106 tahun. Pada tahun 1915, Harry Ricciardo mendirikan perusahaan bernama "Engine Patents Ltd", yang kini menjadi pendahulu Ricciardo. Salah satu proyek penelitian utamanya adalah mengenai isu sudut muka pengapian mesin. Dia membangun mesin uji kompresi variabel unik - mesin penelitian E35, yang digunakan untuk mengukur rasio kompresi tertinggi yang tersedia (menunjukkan ambang detonasi) untuk menganalisis karakteristik pembakaran bahan bakar secara akurat. Kelahiran dan penelitian selanjutnya dari mesin ini menetapkan sistem peringkat oktan bahan bakar yang kita lihat sekarang.
4. Institut Penelitian Barat Daya®, SwRI
Southwest Research Institute ®, SwRI (Southwest Research Institute) didirikan pada tahun 1947 sebagai organisasi penelitian dan pengembangan aplikasi nirlaba independen yang mengkhususkan diri dalam pengembangan dan transfer teknologi. Ini adalah salah satu perusahaan terbesar di Amerika Serikat, yang melakukan penelitian untuk pemerintah dan klien industri global berdasarkan kontrak. Bisnis penelitian dan pengembangan institut ini meliputi ilmu lingkungan, desain dan eksperimen mesin, bahan bakar, material, pelumas, emisi, teknik fluida, bioteknologi, ilmu luar angkasa, pengelolaan limbah nuklir, dll. Lembaga ini memiliki total 11 cabang di bawah yurisdiksinya.