SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL
PRINSIP
KERJA SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL
Pada mesin
diesel hanya udara murni yang dihisap dan dikompresikan. Bahan bakar dan udara
dicampur di dalam silinder dengan cara setelah udara dikompresikan, bahan bakar
disemprotkan kedalam ruang bakar sehingga terjadi pembakaran. Persyaratan
tekanan udara kompresi 1,5-4 Mpa (15-40 bar) sehingga temperatur udara naik
700-900oc. Bahan bakar harus dikabutkan halus, oleh pompa injeksi pada tekanan
(100-250 bar).
Ada dua
cara penyemprotan bahan bakar kedalam ruang bakar yaitu injeksi langsung
dimana injection nozzle menyemprotkan bahan bakar langsung
keruang bakar utama (main combustion chamber) pada akhir
langkah kompresi. Udara tertekan dan menerima pusaran cepat akibatnya suhu dan
tekanannya naik bahan bakar cepat menguap dan menyala dengan sendirinya setelah
disemprotkan. Dibawah ini adalah video tentang motor diesel
Cara
menyemprotan yang kedua ialah injeksi tidak langsung dimana bahan bakar
disemprotkan oleh injection nozzle ke kamar depan(precombustion
chamber). Udara yang dikompresikan oleh torak memasuki kamar pusar dan
membentuk aliran turbulensi ditempat bahan bakar yang
diijeksikan. Tetapi sebagian bahan bakar yang belum terbakar akan mengalir ke
ruang bakar utama melalui salurantransfer untuk menyelesaikan
pembakaran.
Pada
sistem bahan bakar mesin diesel, feed pump menghisap bahan
bakar dari tangki bahan bakar. Bahan bakar disaring oleh fuel filterdan
kandungan air yang terdapat pada bahan bakar dipisahkan oleh fuel
sedimenter sebelum dialirkan ke pompa injeksi bahan bakar. Dari pompa
injeksi selanjutnya melalui pipa injeksi bahan bakar dialirkan ke injektor untuk
diinjeksikan ke ruang bakar.
FUNGSI SISTEM INJEKSI
BAHAN BAKAR MESIN DIESEL
1. Menyimpan bahan bakar.
2. Menyaring bahan bakar.
3. Memompa atau menginjeksi bahan bakar
ke dalam ruang bakar silinder mesin.
4. Mengabutkan bahan bakar ke dalam ruang
bakar silinder mesin.
5. Memajukan saat penginjeksian bahan
bakar.
6. Mengatur kecepatan mesin sesuai
dengan bebannya melalui pengaturan penyaluran bahan bakar.
Mengembalikan kelebihan bahan bakar ke dalam tangki
bahan bakar.
SYARAT
SISTEM INJEKSI BAHAN BAKAR DIESEL
1. Memberikan sejumlah tertentu bahan
bakar. Sistem injeksi bahan bakar harus setiap saat tertentu memberikan
sejumlah tertentu bahan bakar ke tiap-tiap silinder mesin diesel.
2. Menepatkan saat penginjeksian bahan
bakar Bahan bakar harus diinjeksikan ke dalam silinder tepat pada saat
kemungkinan mesin diesel mampu menghasilkan tenaga yang maksimum. Bahan bakar
yang diinjeksikan terlalu cepat atau terlalu lambat selama langkah usaha
menyebabkan terjadinya kerugian tenaga.
3. Mengendalikan kecepatan pengiriman
bahan bakar. Kerja mesin diesel yang halus pada tiap-tiap silinder tergantung
pada lama waktu yang diperlukan untuk menginjeksikan bahan bakar. Kecepatan
mesin yang lebih tinggi harus dicapai dengan pemasukan bahan bakar yang lebih
cepat pula.
Mengabutkan bahan bakar. Bahan bakar harus
sepenuhnya tercampur dengan udara untuk pembakaran sempurna. Dalam hal ini
bahan bakar harus dikabutkan menjadi partikel-pertikeal yang halus. Dengan
demikian penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin diesel harus pada
saat yang tepat dan jumlah yang tepat pula sesuai dengan jumlah yang
diperlukan.”
Ada
Dua Tipe Pompa Injeksi Pada Sistem Bahan Bakar Diesel Yaitu Pompa Injeksi In line Dan
Pompa Injeksi Distributor.
1. Sistem bahan bakar
dengan Pompa injeksi in-line
Aliran Bahan
Bakar Pompa Injeksi In-Line
Cara Kerja Pompa Injeksi in-line
1. Injection
pump mendorong
bahan bakar menuju Injection
Nozzle dengan tekanan dan dilengkapi dengan sebuah mekanisme untuk
menambah dan mengurangi jumlah bahan bakar yang menuju nozzle. Plunger di dorong ke atas
oleh camshaft dan dikembalikan oleh Plunger
Spring. Plunger bergerak ke atas dank e bawah di dalam Plunger barrel dan pada jarak
stroke yang telah ditetapkan guna mensuplai bahan bakar dengan tekanan. Dengan
naik dan turunya Plunger berarti akan membuka dan menutup section dan discharge port sehingga mengatur
banyaknya injeksi bahan bakar. Dan pengaturan pergerakan naik turun plunger
diatur oleh governor.
2. Governor yang terpasang pada pompa
injeksi digunakan untuk mengatur kecepatan mesn. Kecepatan mesin ini sebanding
dengan mengalirnya bahan bakar ke dalam silinder ruang bakar
3. Pada governor mekanik, pengaturan
injeksi bahan bakarnya sesuai dengan kerja governor yang bekerja berdasarkan
gaya sentrifugal. Plunger dari pompa injeksi berputar oleh gerakan dari batang
gerigi pengatur bahan bakar ( Control Rod ), dengan demikian mengatur jumlah
bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder.
4. Control Rod dihubungkan ke governor
melalui floating lever. Bila putaran mesin naik, batang gerigi pengatur bahan
bakar bergerak mengurangi jumlah bahan bakar yang di injeksikan. Bila putaran
mesin turun, batang gerigi pengatur bahan bakar ( Control Rod ) bergerak
menambah bahan bakar yang di injeksikan. Dengan demikian governor adalah suatu
mekanisme untuk lever ratio dari floating lever.
5. Jika mesin berputar idling, gaya
sentrifugal dari bobot Flyweight adalah kecil. Jika gaya sentrifugal ini tidak
cukup besar untuk mengatasi tahanan dari batang gerigi pengatur bahan bakar (
control Rod ) mesin dapat.
Pompa
injeksi bahan bakar berfungsi untuk menekan bahan bakar dengan tekanan yang
cukup melalui kerja elemen pompa. Seperti telah diuraikan di atas bahwa pompa
injeksi bahan bakar berupa pompa injeksi sebaris.
Pompa injeksi sebaris banyak
digunakan untuk mesin diesel yang bertenaga besar, karena pompa injeksi ini
mempunyai kelebihan bahwa tiap elemen pompa melayani satu silinder mesin.Elemen
pompa injeksi in line yang terdiri dari plunyer (plunger) dan
silinder (barrel) yang keduanya sangat presisi, sehingga celah antara plunyer
dan silindernya sekitar 1/1000 mm. Ketelitian ini cukup baik untuk menahan
tekanan tinggi saat injeksi, walaupun pada putaran rendah. Sebuah alur diagonal
yang disebut alur pengontrol (control groove), adalah bagian dari plunyer yang
dipotong pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunyer oleh
sebuah lubang. Bahan bakar yang dikirimkan oleh pompa pemindah masuk ke pompa
injeksi dengan tekanan rendah. Plunyer bergerak turun naik dengan putaran poros
nok pompa injeksi.
2. Sistem bahan bakar dengan Pompa Injeksi Distributor
Aliran Bahan Bakar Pompa Injeksi Tipe Distributor
CARA KERJA SISTEM BAHAN BAKAR DENGAN POMPA
INJEKSI TIPE DISTRIBUTOR
Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa
injeksi distributor, pompa injeksinya hanya memiliki satu buah elemen pompa.
Dengan demikian satu elemen pompa akan melayani empat buah silinder mesin
diesel melalui saluran distribusi pada pompa.
Pompa
injeksi distributor tipe DPA saat ini sudah jarang digunakan, sedangkan pompa
injeksi distributor tipe VE masih banyak Digunakan Pompa injeksi sebaris pada
umumnya digunakan untuk mesin diesel bertenaga besar dengan ruang bakar
langsung dan penyemrotan langsung (direct injection), sedangkan pompa injeksi
distributor banyak digunakan untuk mesin diesel bertenaga menengah dan kecil
dengan ruang bakar tambahan.
Secara Umum Komponen-Komponen Injeksi Bahan
Bakar Mesin Diesel Adalah:
a. Tangki
bahan bakar (fuel tank)
b. Saringan
bahan bakar (fuel filter)
c. Pompa
pemindah bahan bakar (fuel transfer pump)
d. Pompa
injeksi bahan bakar (fuel injection pump)
e. Pipa-pipa
injeksi bahan bakar (fuel injection lines)
f. Injektor
(fuel injector)
g. Pipa-pipa
pengembali bahan bakar (fuel return lines)
Di samping komponen-komponen
utama di atas, komponen sistem injeksi tambahan yang lain adalah:
a. Pengatur
kecepatan (governor)
b. Pengatur
untuk memajukan saat injeksi otomatis (advancer/automatic timer)
Komponen-komponen
tersebut di atas terangkai menjadi satu kesatuan dan saling berhubungan dan
saling membantu dalam rangka penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin
dengan saat yang tepat dengan jumlah yang tepat pula.