SISTEM BAHAN BAKAR DISEL

October 14, 2020

SISTEM BAHAN BAKAR DISEL

1. SEJARAH MOTOR DIESEL

Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).

Gambar 2.1Rudolf Diesel

Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

2. PRINSIP KERJA MESIN DIESEL

Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine)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.

Gambar 2.2 mesin diesel

Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada penggunaannya dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak/. Pada umumnya dalam satu silinder motor diesel hanya memiliki satu torak.

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.

Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).

Gambar 2.3 diagram P-V

3. LANGKAH KERJA MESIN DIESEL

Berikut urutan langkah kerja dari mesin diesel:

1. Periode pemasukan = 18` = 180` = 48` = 246`

2. Pemampatan (Kompresi ) = Semua katup trtutup

3. Expansi = Semua katup tertutup

4. Pembuangan = 46` = 180` = 18` = 246`

Gambar 2.4Langkah kerja

A = Katup masuk membuka penuh (246/2) = 123

B = Katup buang membuka penuh (246/2) = 123

1. Langkah Masuk

Pada saat langah pemasukan, piston bergerak dari TMA ke TMB. Dengan bergeraknya piston maka akan menghisap udara luar. Adapun katup yang membuka adalah katup masuk dan katup buang tertutup.

2. Langkah Kompresi

Setelah piston mengadakan atau pemasukan maka piston akan bergerak dari TMB ke TMA, gerakan ini dimaksudkan agar udara yang ada di ruang bakar segera dikompresikan atau dipampatkan. Adapun katup masuk dan katup buang dalam keadaan tertutut dengan demikian udara tidak akan keluar.

3. Langkah Tenaga atau Pembakaran

Pada saat langkah kompresi maka langkah piston TMA bahan bakar yang berada dalam nozel disemprotkan dalam ruang bakar berupa kabut , maka dengan sendirinya akan terjadi pembakaran. Dari proses ini lah akan terdorong piston dari TMA ke TMB sedang katup masuk dan buang masih dalam keadaan tertutup.

4. Langkah Buang

Setelah langkah terakhir maka piston akan bergerak dari TMB ke TMA, dengan gerakan piston ini maka akan mendorong gas hasil pembkaran pada saat langkah tenaga, pada saat ini katup buang membuka sedang katup masuk akan tertutup.

5. Waktu Injeksi

Injeksi dimulai pada saat piston dalam keadaan 62` sebelum TMA dan langkah diakhiri 18` sesudah TMA. Diantara 60` sebelum TMA dan sesudah TMA digunakan injector untuk injeksi kan bahan bakar didalam ruang bakar itu sendiri.

4. JENIS MESIN DIESEL

a) Mesin diesel Silinder satu garis.

jenis mesin diesel Ini merupakan pengeturan yang paling sederhana, dengan semua silinder sejajar, satu garis (inline) seperti dalam gambar 1-2 . Konstruksi ini biasa digunakan untuk mesin diesel yang mempunyai silinder sampai delapan. Mesin diesel satu baris biasanya mempunyai silinder vertikal. Tetapi mesin diese ldengan silinder horisontal digunakan untuk bus. Mesin diesel seperti ini pada dasarnya adalah mesin vertikal yang direbahkan pada sisinya untuk mengurangi beratnya.

b) Mesin diesel Pengaturan –V

Kalau jenis mesin diesel mempunyai lebih dari delapan silinder, sulit untuk membuat poros engkol dan rangka yang tegar dengan pengaturan satu garis. Pengaturan –V (gambar 1-3 a) dengan dua batang engkol yang dipasangkan pada pena engkol masing-masing, memungkinkan panjang mesin dipotong setengahnya jhingga lebih tegar, dengan poros engkol lebih kaku. Iini merupakan pengaturan yang paling umum untuk mesin diesel dengan derlapan sampai enambelas silinder. Silinder yang terletak pada satu bidang disebut sebuah bank; sudut a antara dua bank bervariasidari 30 sampai 120 derajat, sudut yang paling umum adalah antara 40 dan 70 derajat.

c) Mesin diesel Radial

jenis mesin diesel radial Mempunyai silinder yang semuanya terletakpada satu bidang dengan garis tengahnya berada pada sudut yang sama dan hanya ada satu engkol untuk tempat memasangkan semua batang engkol. Mesin jenis mesin diesel ini dibangun dengan lima, tujuh, sembilan dan sebelas silinder.

d) Mesin diesel Datar.

Pengaturan jenis mesin diesel semacam ini digunakan untuk bus dan truk.

e) Unit Mesin diesel Jamak.

Berat tiap daya kuda, yang disebut berat mesin diesel spesifik, makin besar dengan makin bertambahnya ukuran mesin diesel , lubang dan langkah mesin diesel. Untuk mendapatkan mesin dengan keluaran daya sangat tinggi tanpa menambah berat spesifiknya, maka dua dan empat mesin lengkap, yang memiliki enam atau delapan silinder masing-masing dikombinasikan dalam satu kesatuan dengan menghubungkan tiap mesin diesel kepada poros penggerak utama s (gb1- 4a dan b) dengan bantuan kopling dan rantai rol atau kopling dan roda gigi.

f) Mesin diesel torak berlawanan

Mesin diesel derngan dua torak tiap silinder yang menggerakkan doa poros engkol digunakan dalam kapal dan ketreta rel. Disainya menunjukan banyak keuntungan dari pembakaran bahan bakar, menyeimbangkan masa ulak-alik, pemeliharaan mesin dan mudah dicapai.

5. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN MESIN DIESEL

Mesin diesel 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 peninkatan 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 murah.

Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar dr mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat untuk menahan kompresi tinggi, begitu 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.

6. SISTEM BAHAN BAKAR MESIN DIESEL

sistim pengaliran bahan bakar:

1) Tangki bahan bakar yang mempunyai fungsi untuk menyimpan bahan bakar sementara yang akan digunakan dalam penyaluran

2) Feed pump (priming pump) atau pompa penyalur berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar dengan cara memompa bahan bakar dari tangki dan mengalirkannya ke pompa injeksi

3) Fuel filter biasanya terdapat 2 (dua) yaitu pada bagian sebelum feed pump yang dilengkapi pula dengan water separator yang berfungsi untuk memisahkan air dalam sistim dan setelah feed pump yang berfungsi untuk menyaring kotoran yang terdapat pada bahan bakar untuk menjaga kualitas bahan bakar

4) Pompa injeksi yang berfungsi untuk menaikkan tekanan sehingga bahan bakar dapat dikabutkan oleh nozzle, menakar jumlah bahan bakar yang dibutuhkan oleh engine dan mengatur saat injeksi sesaui dengan putaran motor

5) Automatic timer yang terpaang pada bagian depan pompa injeksi yang berhubungan dengan timing gear berfungsi untuk memajukan saat injeksi sesuai dengan putaran motor

6) Governor terpasang pada bagian belakang pompa injeksi yang berfungsi sebagai pengatur jumlah injeksi bahan bakar sesuai dengan pembebanan motor.

7) Pengabut (Nozzle) berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar agar mudah bercampur dengan oksigen sehingga mudah terbakar dalam silinder

8) Pipa tekanan tinggi terbuat dari bahan baja yang berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar bertekanan tinggi dari pompa injeksi ke masing-masing pengabut

9) Busi pijar atau busi pemanas (glow plug) berfungsi untuk memanaskan ruangan pre chamber pada saat mulai start. Dengan merubah energi listrik dari battery menjadi energi panas

10) Battery (aki) berfungsi sebagai sumber energi listrik yang mensupply energi yang dibutuhkan oleh busi pijar untuk memanaskan ruangan pre chamber

11) Kunci kontak (ignition switch) berfungsi sebagai saklar utama pada ssistim kelistrikan kendaraan

12) Relay yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur saat pemanasan ruang pre chamber

Source : Bosch Gmbh, 2000

Gambar 9 Skema aliran bahan bakar dengan pompa injeksi jenis in-line

Skema aliran bahan bakar pada pengaliran dengan pompa injeksi in-line ini terlihat pada gambar diatas sebagai berikut :

Fuel tank – feed pump – fuel filter – injection pump – nozzle – injection pump – fuel filter

7. Komponen Sistem Bahan Bakar Mesin Diesel

Ø Fuel Tank

Tangki bahan bakar (fuel tank) berfungsi untuk menyimpan bahanbakar, terbuat dari plat baja tipis yang bagian dalamnyadilapisi anti karat. Dalam tangki bahan bakar terdapat fuel sender gauge yang berfungsi untuk menunjukkan jumlah bahan bakar yang ada dalam tangki dan juga separator yang berfungsi sebagai damper bila kendaraan berjalan atau berhenti secara tiba-tiba atau bila berjalan di jalan yang tidak rata. Fuel inlet ditempatkan 2-3 mm dari bagian dasar tangki, ini dimaksudkan untuk mencegah ikut terhisapnya kotoran dan air.

Gambar 2.5 tanki bahan bakar

Bagian – bagian fuel tank

1. tutup tanki

tutup tanki ini di lengkapi dengan lubang pernapasan yang berfungsi untuk mencegah kevakuman dan tekanan yang berlebihan di dalam tanki, pada lobang pengisian biasanya dilengkapi strainer yang berfungsi menyaring kotoran yang terbawa oleh bahan bakar.

2. drain valve

adalah lubang untuk menguras tanki atau untuk mengeluarkan kotoran/ air yang mengendap pada tanki.

3. Stand pipe

Adalah pipa hisap transfer pump yang ujungnya diletakkan kurang lebih 5m di atas dasar tanki agar endapan kotoran/air tidak masuk ke dalam sistem.

4. Buffle

Adalah penyekat yang berfungsi untuk menjaga permukaan bahan bakar pada stand pipe selalu stanby pada saat mesin beroperasi pada nedan yang bergelombang.

Ø Water Separator

Adalah komponen yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang kasar/air agar tidak ikut terbawa bahan bakar ke dalam sistem, dengan tujuan melindungi Transfer Pump dari partikel kasar/melindungi komponen dari kemungkinan karat.

Elemen filter ini terbuat dari strainer/kawat- kawat halus yang bisa di bersihkan, sedangkan untuk water separatornya digunakan hanya untuk sekali pakai.

Gambar 2.6 water separator

Ø Pompa Injeksi ( Fuel Injection Pump )

Adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mendistribusikan bahan bakar dengan tekanan tinggi kedalam masing- masing silinder melalui injektor sesuai jumlah yang di butuhkan dan waktu yang tepat serta urutan pembakaran . pompa injeksi masih dibedakan lagi menjadi dua model, yaitu:

a. Pompa injeksi tipe inline

Pompa injeksi inline banyak digunakan pada mesin diesel yang bertenaga besar karena pompa injeksi mempunyai kelebihan yaitu tiap satu pompa melayani satu silinder, elemen pompa yang terdiri dari satu silinder dan plunger keduanya sangat presisi sehingga celah antara plunger dengan silinder sekitar 1/1000 mm, ketelitian ini sangat baik untuk mencegah terjadinya kebocoran saat injeksi walaupun pada putaran rendah, sebuah alur diagonal yang disebut alur pengontrol adalah bagian dari plunger yang di potong pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunger oleh sebuah lubang

Gambar 2.7 pompa injeksi inline

Elemen Pompa Injeksi Inline ( Injection Pump Element )

Ø Plunger

Jenis Plunger menurut tpenya digolongkan atas :

1.Jenis tipe normal

2.Jenis tipe Counter

Kedua tipe plunger ini sama pekerjaannya hanya berbeda caranya.

Silinder mempunyai 2 buah lubang :

1.Lubang pintu pemasukan ( Inlet port )

2.Lubang pintu simpangan/ pembocoran ( Spill Port )

Gambar 2.8 kerja plunger

· Gambar Pertama ( paling kiri ) adalah gambar saat bahan bakar masuk ke silinder ( Barrel ) saat Plunger Posisi TMB

· Gambar kedua ( Tengah ) adalah Plunger melangkah naik, bahan bakar di atas plunger bertekanan tinggi membuka delivery valve, melalui pipa bertekanan tinggi,

· Gambar ketiga ( paling kanan ) adalah Ketika Helix ( Alur ) pada plunger bertemu dengan lubang by pass, tekanan di atas plunger hilang karena bahan bakar dibocorkan lewat by pass dan tekanan menurun

Delivery valve kembali tertutup rapat karena ada pegas, sehingga bahan bakar yang ada di pipa saluran ke injector tidak bias kembali ke pompa injeksi.

Gambar 2.9 posisi grove

· Tidak ada penyaluran bahan bakar

Ketika plunger bergerak ke atas,pinggir atas plunger terbuka terhadap lubang barrel atau spil port hingga control helix membuka lubang barrel. Akibat tekanan tidak terjadi terhadap ruang tekanan, karenanya tidak ada bahan bakar yang disalurkan.

· Penyaluran bahan bakar sebagian

Ketika plunger bergerak ke atas, plunger menutup lubang dan akan memuali menjalankan bahan bakar dari lubang yang ada dalam posisi tertutup. Tetapi penyaluran terhenti dengan terbukanya lubang barrel oleh control Helix sesaat kemudian. Gerakan plunger pada periode penyaluran bahan bakar inilah yang disebut “ Langkah Efektif “

· Penyaluran bahan bakar secara maksimal

Penyaluran bahan bakar secara maksimal akan tercapai saat plunger sampai pada langkah efektif maksimum.

Ø Rack/Sleeve

Adalah komponen yang fungsinya menentukan jumlah konsumsi fuel yang akan diinjeksikan ke dalam silinder, sesuai dengan gerakan:

· Rack : bergerak ke kanan dan ke kiri untuk menentukan posisi plunger saat dilakukan perubahan konsumsi fuel yang akan diinjeksikan

· Sleeve : Bergerak naik dan turun untuk menentukan posisi plunger saat diperlukan perubahan konsumsi fuel yang akan diinjeksikan

B. pompa injeksi tipe Rotary

Pompa injeksi rotary dirancang menggunakan plunger tipe tunggal untuk mengatur banyaknya bahan bakar yang di injeksikan dengan tepat dan pemberian bahan bakar ke setiap silinder mesin sesuai dengan urutan penginjeksiannya. Kelebihan pompa injeksi rotary sendiri antara lain yaitu:

a. Kompak dan ringan karena hanya 4,5 kg dan komponennya hanya sedikit jumlahnya

b. Mampu digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi

c. Seragam dalam jumlah penginjeksian bahan bakar

d. Mudah dalam menghidupkan mesin & memiliki putaran idle yang stabil

e. Mudah dalam penyetelan jumlah bahan bakar yang di injeksikan

f. Dilengkapi dengan solenoid penghenti bahan bakar

g. Konstruksinya dirancang sedemikian rupa sehingga jika terjadi mesin berputar balik pompa tidak akan memberikan bahan bakar ke silinder

Gambar 2.15 Pompa injeksi rotary

Ø SOLENOID

Dalam menghentikan semua jenis motor diesel diperlukan suatu metode penghentian penyaluran bahan bakar pada injektor, yang berarti akan menghentikan motor. Pada kebanyakan motor diesel kendaraan kecil hal tersebut dilakukan dengan cara menggunakan sebuah selenoid listrik yang dikontrol oleh saklar pengapian dan jika selenoid pada posisi bekerja maka tidak ada aliran bahan bakar yang masuk ke plunger pump sehingga tidak ada bahan bakar yang diinjeksikan.

gambar2.16 Selenoid

Ø Cara kerja

Pada saat kunci kontak on, arus mengalir kekumparan solenoid, medan magnet yang ditimbulkan menarik inti besi kedalam kumparan, katup membuka, dengan demikian solar mengalir masuk keruang tekanan tinggi ® mesin siap dihidupkan.

Pada saat kunci off, medan magnet hilang, pegas mendorong inti besi keluar ® katup menutup.bahan bakar, solar terhenti, Ü motor mati

Ø Delivery valve

Delivery valve adalah katup yang berfungsi memberikan tekanan tinggi bahan bakar ke injector melalui pipa tekanan tinggi dan mencegah aliran balik bahan bakar dari pipa bertekanan tinggi ke barrel.

Gambar2.17 Delivery valve

Bahan bakar yang terkompresikan oleh tekanan tinggi oleh plunger mendorong delivery valve ke atas dan bahan bakar menyembur keluar. Segera setelah bahan bakar terkompresikan dengan sempurna, delivery valve akan kembali ke posisi semula karena dorongan dari valve spring untuk menutup lubang bahan bakar (fuel Passage), dengan demikian dapat mencegah kembalinya bahan bakar.

Delivery valve bergerak turun sampai permukaan valve seat ditahan dengan kuat. Selama langkah ini bahan bakar ditarik kembali ke injection pipe, seketika itu juga menurunkan residual pressure antara delivery valve dan nozzle. Penarikan tersebut memperbaiki akhir peninjeksian dan sekaligus mencegah menetesnya bahan bakar setelah penginjeksian.

Ø Mechanic pengatur Kecepatan ( Mechanical Governor )

Fungsi Governor adalah :

1. Mengatur putaran engine agar konstan

2. Merubah putaran engine sesuai dengan power yang dinginkan

3. Mengatur respon engine

Fungsi dari governor adalah mengatur secara otomatis pemberian bahan bakar sesuai dengan beban mesin. Mnurut mekanismenya governor dapat dibagi menjadi 2 yaitu jenis pneumatic dan sentrifugal dan menurut fungsinya dapat dibedakan antara jenis kecepatan dan jenis semua kecepatan. Jumlah bahan bakar yang disemprotkan diatur menurut posisi control rack yang diatur oleh governor.

Seperti yang ditunjukan pada gambar, governor terdapat dua ruangan yang dibatasi diafragma, Ruang A dihubungan oleh selang venture yang menghadap ke saringan udara dan ruangan B dihubungkan ke Intake manifold atau venturi tambahan. Salah satu ujung diafragma berkaitan dengan Control rack dan selalu ditahan oleh pegas utama ke arah penyemprotan yang banyak. Bila mesin sudah bekerja diafragma bergerak akibat perbedaan tekanan pada saringan udara dan venture tambahan dan pengontrolan bahan bakar diperoleh dari keseimbangan antara diafragma dan pegas utama

Bagian-Bagian dari Governor :

· Drive Gear

Adalah komponen yang dapat mendeteksi/mengetahui putaran engine

· Flyweight

Adalah komponen yang berfungsi merubah gaya putar engine menjadi gaya translasi

· Governor Spring

Adalah spring yang berfungsi membalance atau mengimbangi gaya translasi flyweight sehingga didapatkan posisi posisi tertentu yang stabil sesuai dengan putaran engine

· Lever

Adalah bagian yang di yang dihubungkan secara mekanis dengan pedal throttle untuk mengatur speed ( menambah/mengurangi ) putaran/power engine

· Output Linkage

Adalah bagian yang dihubungkan dengan mekanisme perubahan jumlah konsumsi fuel pada injection pump

Gambar 2.10 Konstruksi governor

Governor yang terpasang pada pompa injeksi digunakan untuk mengatur kecepatan mesin. Kecepatan mesin ini sebanding dengan mengalirnya bahan bakar ke dalam silinder ruang bakar

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.

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.

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 mati.

2. Cara Kerja Governor Sentrifugal Jenis RQ

a). Posisi start

Batang pengatur ditekan lebih dari maksimum (posisi start), Plunyer diputar maksimum, langkah efektif paling besar . Dengan demikian volume penyemprotan menjadi paling banyak. Bobot sentrifugal membuka karena pedal gas pada posisi maksimum.

b). Posisi putaran idle

Setelah mesin hidup pedal gas dilepas, batang pengatur kembali ke posisi putaran idle.
Plunyer diputar sedikit, volume penyemprotan juga sedikit. Bobot sentrifugal membuka tergantung pada putaran mesin. Putaran mesin naik, bobot sentrifugal membuka dan volume injeksi diperkecil. Putaran mesin turun, bobot sentrifugal menutup dan volume injeksi diperbesar.

c). Posisi putaran menengah

Pada putaran menengah posisi batang pengatur hanya ditentukan oleh sopir. Pedal gas sedikit ditekan, putaran mesin naik diatas putaran idle, bobot sentrifugal membuka bebas dari pegas pengatur putaran idle dan terletak pada pegas putaran maksimum.
Dengan demikian pada posisi putaran menengah governor tidak bekerja.

d). Pembatasan putaran maksimum

Batang pengatur pada posisi maksimum, putaran mesin juga maksimum. Bobot sentrifugal membuka sesuai dengan putaran maksimum. Apabila putaran mesin lebih tinggi dari putaran maksimum, bobot sentrifugal membuka penuh maka batang pengatur tertarik ke arah stop sedikit dengan demikian governor dapat membatasi putaran maksimum.

e). Pegas pengatur governor jenis RQ

Gambar 2.11 pegas pengatur

Pada governor jenis RQ pegas pengatur dipasang menjadi satu dengan bobot sentrifugal Pegas pengatur terdiri dari 3 buah pegas yang berfungsi untuk mengatur putaran idle dan putaran maks. Pada putaran idle, pengaturan dilakukan oleh pegas bagian luar (pegas idle). Bobot sentrifugal membuka tergantung dari putaran idle dan dapat membuka tergantung dari putaran idle dan dapat membuka maksimum = 6 mm

Pada pembatasan putaran maksimum, diatur oleh semua peges pengatur bobot sentrifugal membuka maksimum = 5 mm dari posisi gambar B ( lihat gambar)

B. Governor Sentrifugal Jenis RSV
Governor sentrifugal jenis RSV adalah satu governor yang dapat meregulasi setiap putaran mesin (putaran idle sampai putaran maksimum). Huruf V (verstell) berarti penyetel/pemindah.Pada governor sentrifugal jenis RSV hanya terdapat satu pegas tarik sebagai pengatur yang terpasang diluar bobot sentrifugal.
1. Nama bagian-bagian utama

Gambar 2.16 governor tipe RS

1. Pegas start
2. Tuas penyetel
3. Tuas tarik
4. Tuas antar
5. Pegas pengatur
6. Pegas tambahan ( idle )
7. Tuas pengatur
8. Bantalan antar
9. Bobot sentrifugal
10. Tuas ayun
11. Batang pengatur

2. Cara kerja governor sentrifugal jenis RSV

a. Posisi start

Pada saat mesin belum hidup, batang pengatur selalu pada posisi start karena tarikan dari pegas start.Dengan demikian mesin dapat lebih mudah dihidupkan walaupun tuas penyetel pada posisi idle.

b. Posisi idle

Tuas penyetel pada posisi putaran idle. Pegas pengatur tertarik sedikit bobot sentrifugal membuka tergantung putaran idle dan kekuatan pegas pengatur.
Putaran mesin naik, bobot sentrifugal membuka, volume injeksi diperkecil.
Putaran mesin turun, bobot sentrifugal menutup volume injeksi diperbesar

Supaya putaran idle dapat stabil, maka untuk meregulasi putaran dipasang pegas tambahan untuk putaran idle.

c. Regulasi pada putaran menengah

Tuas penyetel pada posisi putaran menengah, pegas pengatur tertarik kuat, batang pengatur bergerak kearah maksimum, bobot sentrifugal masih sedikit terbuka. Dengan demikian volume injeksi menjadi besar / banyak, putaran mesin naik. Bobot sentrifugal membuka. Apabila gaya sentrifugal lebih besar dari kekuatan pegas. Dengan demikian pengatur tertarik kearah volume injeksi yang kecil / sedikit sampai terjadi keseimbangan antara gaya sentrifugal dengan kekuatan pegas pengatur.

d. Posisi putaran maksimum dan pembatasan

Tuas penyetel pada posisi maksimum pegas pengatur tertarik penuh. Volume injeksi banyak putaran mesin tinggi dan bobot sentrifugal membuka. Putaran maksimum dapat tercapai apabila gaya sentrifugal sebanding dengan kekuatan pegas pengatur.
Putaran mesin bertambah naik bobot sentrifugal membuka tambah kuat batang pengatur tertarik kearah stop / sedikit.

Ø Injektor

Adalah komponen yang bertugas untuk mengkabutkan bahan bakar ke dalam ruang silinder sesuai waktu yang di yang tepat agar terjadi pembakaran yang sempurna.

Gambar 2.17 injektor

Pembukaan injector ada berbagai macam cara antara lain menggunakan tekanan bahan bakar solar yang tinggi, menggunakan solenoid, dan menggunakan cam. Tetapi yang banyak digunakan pada motor diesel pada umumnya menggunakan tekanan solar yang tinggi karena lebih sederhana dan lebih mudah.

Gambar 2.18 Nozzle

Gambar 2.19bagian injeksi

Gambar 2.20 Needle valve

Cara kerja injector:

Bahan bakar dari pompa tekanan tinggi masuk ke injector, karena penampung injector berbebtuk kerucut sehingga ada tekanan ke atas dari bahan bakar untuk melawan tekanan dari pegas, bila pegasnya kalah maka bahan bakar akan menyembur lewat celah yang ada dan berupa kabut karena tekanannya tinggi. Ini berlangsung selama tekanan bahan bakar melebihi tekanan pegas.

Ø Pompa Pengalir Jenis Torak

diesel9 217x300 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I

Gambar 2.21 Pompa pengalir jenis torak

Nama – nama bagian :
1. Pompa tangan
2. Katup hisap
3. Katup tekan
4. Penumbuk rol
5. Rumah pompa
6. Torak / piston
7. Pegas
8. Saringan kasa
9. Tabung gelas
10. Nipel hisap
11. Nipel tekan

Ø Pompa pengalir kerja tunggal

a) Langkah antara

diesel10 264x300 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I
Gambar 2.22 Langkah antara

Cara kerja :
Penumbuk rol ditekan kebawah oleh eksentrik, volume dibawah torak menjadi kecil, katup tekan membukaSolar mengalir keruang diatas torak karena, volume diatas torak menjadi lebih besarPada langkah ini tidak terjadi pengisapan dan penekanan solar.

b) Langkah isap dan tekan
diesel11 283x300 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I

Gambar 2.23 langkah isap

Cara kerja :
Eksentrik tidak menekan penumbuk rol, torak ditekan keatas oleh pegas,Volume dibawah torak menjadi besar katup hisap membukaSolar dihisap dari tangki lewat saringan kasa, volume diatas torak menjadi lebih kecil, katup tekan menutup, solar ditekan kesaringan halus.

Ø Pompa pengalir kerja ganda

a) Langkah melawan pegas
diesel12 300x243 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I
Cara kerja :
Penumbuk rol ditekan oleh eksentrikVolume dibawah torak menjadi lebih kecil, solar mengalir keluar melalui KT1 volume diatas torak menjadi lebih besarSolar mengalir melalui KI2 kedalam ruang atas torak.

b) Langkah pengembali
diesel13 300x264 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I

Cara kerja :
Torak bergerak keatas karena tekanan pegas, volume diatas torak menjadi lebih kecil, solar mengalir keluar melalui KT2 volume dibawah torak menjadi lebih besar, solar mengalir dari tangki melalui KI1 keruang dibawah torakPompa ini digunakan untuk motor Diesel besar.

Ø Pompa pengalir sistem membran

diesel14 300x242 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I

Gambar 2.24 bagian pompa jenis membran

1. Tuas
2. Pegas
3. Katup masuk / hisap
4. Katup buang / tekan
5. Membran

diesel15 300x172 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I

Gambar 2.25 Pompa pengalir jenis torak

Cara kerja :
Tuas ditekan oleh eksentrik. Membran turun kebawah,Volume diatas membran menjadi besar, katup hisap membuka, solar masuk keruang diatas membran

Langkah tekan
diesel16 300x231 SISTEM BAHAN BAKAR DIESEL STEP I

Cara kerja :
Membran bergerak keatas karena tekanan pegas volume diatas membran menjadi kecil, katup tekan akan membuka, solar ditekan keluar melalui katup tekan

Pedoman Pemasangan dan Penyetelan Roda Gigi TIming Pada Motor Diesel

Guna:

mempersatukan gerak putar antara roda gigi poros engkol, roda gigi poros bubungan, roda gigi idler dan roda gigi pompa bahan bakar.
menyesuaikan gerakan piston dalam silinder dengan terbuka atau tertutup katup - katup dalam melaksanakan dasar kerja motor tersebut.

Pedoman pemasangan atau penyetelan:

Pasang poros engkol ( crankshaft ) dengan komponen piston selengkapnya.
Pasang poros bubungan (camshaft) dengan mekanik katup selengkapnya.
Putarlah poros engkol dengan maksud menentukan piston pada silinder pertama dan piston lawannya tepat di titik mati atas (TMA).
Putar poros bubungan menurut hubungannya, untuk hubungan tandwiel diputar ke arah ke kiri dan untuk hubungan ketting diputar ke kanan. Dengan maksud untuk membuat keadaan piston silinder pertama dalam proses pembakaran dan untuk piston lawannya dibuat dalam keadaan over lapt artinya akhir langkah buang dilanjutkkan awal langkah hisap.
Periksa silinder pertama, di mana katup masuk dan katup buang dalam keadaan tertutup rapat.
Untuk piston lawannya ditentukan katup mulai membuka dan katup buang mau menutup. Dalam hal ini harus diingat urutan pembakaran (firing order) dari mesin tersebut.
Pasang roda gigi timing poros engkol dan roda gigi timing poros bubungan serta roda gigi idler serta pompa bahan bakar secara bersamaan menurut hubungannya.

Dalam pemasangan roda gigi timing tersebut perhatikan tanda - tanda pada tiap gigi harus sama antara satu dan lainnya.

Sistem Bahan Bakar Motor Diesel ( Bagian 2 )

Bagian - bagian dari elemen pompa penekan bahan bakar

Keterangan:

A - Saluran pengeluaran bahan bakar

B - Katup penyetop

C - Pegas katup pelepas

D - Katup pelepas / delivery valve

E - Cincin mangkuk / washer

F - Kedudukan katup pelepas / delivery valve seat

G - Silinder tempat kedudukan plunyer

H - Plunger

Plunger dan silinder kedua bagian ini harus selalu bekerja sama, plunger bergerak naik dan turun pada silinder dan silinder bekerja sebagai torak.
Jenis plunger :

jenis type normal
jenis type counter helix plunger

Kedua tipe plunger ini sama pekerjaannya hanya berbeda caranya.

Silinder mempunyai 2 buah lubang:

Lubang pintu pemasukan ( inlet port)
Lubang pintu simpangan / pembocoran ( spill port)

Keterangan lanjutan :

J - Tempat pengunci plunger / pelat pemutar

K - Tabung pemutar plunyer

L - Batang pengatur bahan bakar

M - Packing karet

N - Cincin mangkok / washer

O - Gigi pemutar plunger

Prinsip kerja pompa penekan bahan bakar

Pada motor diesel tiap - tiap silinder motor tersebut biasanya mempunyai satu kelengkapan pompa penekan bahan bakar umpama motor 1 silinder mempunyai 1 buah kelengkapan pompa penekan bahan bakar, dan untuk motor 4 silinder mempunyai 4 kelengkapan pompa penekan, demikian pula untuk motor 6 silinder dan seterusnya.

Plunger bertugas menekan bahan bakar menuju ke nozzle pengabut melalui katup pelepas dan pipa bertekanan tinggi. Bahan bakar ini ditekan oleh plunger dengan tekanan yang tinggi.
Pada waktu plunger bergerak ke bawah katup pelepas tertutup, pintu masuk dan pintu simpangan terbuka. Pintu masuk berhubungan dengan saluran pemasukan bahan bakar sedangkan pintu simpangan mengembalikan sisa bahan bakar yang tidak dikabutkan untuk kembali ke tangki lagi. Pada waktu plunger bergerak ke atas pintu masuk dan pintu simpangan tertutup, sedangkan katup pelepas terbuka dan bahan bakar yang masuk dalam silinder plunger seakan - akan bahan bakar tersebut dipotong oleh plunger dan ditekan ke atas menuju katup pelepas selanjutnya menuju ke nozzle pengabut, pada pengabut ini bahan bakar yang bertekanan tinggi ini akan mengangkat bagian jarum nozzle yang tirus pada bagian dalam dari nozzle pengabut.

Selanjutnya bahan bakar dapat dikabutkan ke ruang bakar dari motor dalam bentuk partikel - partikel yang sifatnya mudah terbakar. Langkah dari plunger selalu tetap, tetapi langkah pemompaan berbeda - beda hal ini tergantung pada posisi dari plunger itu sendiri. Pada keadaan tidak memompa bahan bakar plunger langsung berhubungan dengan saluran simpangan.

Pengaturan banyaknya bahan bakar yang disemprotkan

Pada bagian bawah dari batang plunger terdapat pelat pemutar, yaitu pelat yang menghubungkan plunger dengan tabung pemutar. Tabung pemutar plunger dihubungkan dengan batang pengatur bahan bakar, gerakan batang pengatur bahan bakar ( control rod) ke kiri dan ke kanan untuk mengatur banyak sedikitnya bahan bakar yang dikabutkan oleh nozzle pengabut. Dengan kata lain, panjang langkah pemompaan plunger di dalam silinder selalu konstan, tetapi dengan memutarkan plunger dalam silinder tersebut dapat diatur banyaknya bahan bakar yang dipompakan oleh plunger.

Di samping itu dengan memutarkan posisi plunger tersebut, plunger dapat pula tidak menghasilkan pemompaan bahan bakar. Pada gambar dapat diliha alur tegak pada plunger berhubungan dengan pintu masuk maka pemompaan bahan bakar oleh plunger dihasilkan posisi maksimum. Sedangkan bila plunger diputar dan alur tegak menjauh dari pintu masuk yaitu pada posisi di tengah akan menghasilkan pemompaan bahan bakar yang normal. Bila plunge diputar dan alur tegak menjauh dari pintu masuk yaitu pada posisi berhubungan dengan pintu simpangan / pembocoran maka plunger tidak menghasilkan pemompaan bahan bakar dan mesin akan berhenti / stop sebab bahan bakar tidak ada yang dipompa karena bahan bakar tersebut dibocorkan.

Pompa penekan bahan bakar sistem mekanik sentrifugal (mechanical governor assembly)

Pompa penekan bahan bakar ini terpasang pada sisi samping blok motor dan diputarkan langsung oleh poros engkol mesin dengan memakai hubungan putaran roda gigi ataupung hubungan putaran rantai yang khusus untuk menekan bahan bakar hingga ke nozzle pengabut ( injector nozzle). Pompa penekan bahan bakar menurut gambar adalah terdiri dari suatu rumah pompa bahan bakar yang dibuat daripada bahan campuran alumunium,di mana terdapat 6 buah elemen pompa untuk motor diesel 6 silinder.

Masing - masing elemen pompa penekan digerakkan oleh sebuah cam / nok poros pompa ( pump camshaft). Di salah satu ujung dari cam poros pompa itu dilengkapi oleh alat pengatur pusingan jenis sentrifugal ( fly wheight). Setiap elemen pompa menerima minyak bahan bakar solar dan mengambil hubungan kepada saringan bahan bakar dan bagian yang lainnya berhubungan dengan pipa saluran yang menuju ke tangki persediaan bahan bakar. Jumlah putaran motor diesel adalah tergantung daripada jumlah banyaknya bahan bakar yang dikabutkan oleh nozzle pengabut. Dalam putaran motor yang cepat bahan bakar yang dikabutkan oleh nozzle pengabut adalah lebih banyak daripada waktu putaran motor lambat. Pada putaran motor yang cepat memerlukan lebih kurang 80 mm 3 bahan bakar, sedangkan dalam waktu putaran motor lambat memerlukan lebih kurang 20 mm 3 bahan bakar. Jadi putaran dari motor diesel - diesel diatur dengan jalan menambah atau mengurangi jumlah bahan bakar yang dikabutkan ke dalam ruang bakar silinder motor.

Untuk menambah dan mengurangi pengabutan dari bahan bakar itu diatur oleh batang pengatur bahan bakar ( control rod). Pada tiap - tiap elemen pompa penekan bahan bakar terdapat suatu komponen yang dikenal dengan nama plunyer. Dengan memutarkan plunyer ke kiri ataupun ke kanan, maka bahan bakar yang disalurkan oleh pompa penekan bahan bakar ke alat nozzle pengabuat dapat diperbanyak atau dipersedikit, sehingga putaran motor dapat dipercepat atau diperlambat. Batang plunyer digerakkan oleh sebuah tabung pemutar yang bekerja sama dengan batang pengatur bahan bakar. Selanjutnya batang pengatur bahan bakar digerakkan oleh sebuah batang tuas gas atau pedal gas.

Untuk memperoleh adanya keseimbangan dalam putaran motor, pada waktu tuas gas digerakkan dalam posisi menggerakkan bahan bakar diperbanyak dan dipersedikit dan sebaliknya dikontrol oleh bobot pusingan. Bobot pusingan / fly weight gunanya mencegah terjadinya kecepatan motor berkelebihan dan mengendalikan kecepatan putaran motor maksimum dan minimum. Bila kecepatan putaran motor bertambah maka bobot pusingan akan terlempat keluar sambil menarik batang pengatur bahan bakar mengambil posisi mengurangi jumlah bahan bakar yang dikirimkan ke nozzle pengabut. Bila putaran motor diperlambat bobot pusingan bergerak ke arah dalam, selanjutnya mengubah sikap batang pengatur bahan bakar mengambil posisi ke arah sikap bahan bakar lebih banyak.