SISTEM BAHAN BAKAR MESIN DIESEL

SISTEM BAHAN BAKAR MESIN DIESEL - Bahan bakar dihisap dari tangki bahan bakar oleh feed pump (pompa pengisi). Setelah disaring oleh elemen filter bahan bakar, bahan bakar ditekan oleh pompa injeksi dan dikirimkan melalui pipa tekanan tinggi ke nozzle untuk disemprotkan kedalam ruang bakar untuk diuapkan dan dibakar.

Tekanan bahan bakar dari pompa injeksi ditentukan oleh penyetelan tekanan nozzle. Pompa injeksi dilumasi oleh oli mesin, dan pompa ini bebas perawatan. Katup pengisi (feed valve) dipasang untuk mengatur tekanan dari pompa pengisi (feed pump) ke dalam unit pompa injeksi (injection pump).

Saat tekanan pemompaan lebih dari 1.5 kg/cm2 , kontrol valve terbuka dan bahan bakar dikembalikan ke tangki bahan bakar melalui katup pengisi.

Sistem Bahan Bakar

1. Pompa Injeksi

Pompa injeksi yang berfungsi untuk mengirimkan bahan bakar bertekanan ke injektor dan mengatur waktu penginjeksian bahan bakar terdiri dari governor, timer (pengatur waktu injeksi), feed pump, kopling dan unit pompa itu sendiri.

Tenaga mesin dipindahkan ke poros nok pompa injeksi melalui idle gear dan roda gigi penggerak pompa injeksi melalui sebuah kopling. Pompa injeksi umumnya dipasang dibagian sisi mesin dan digerakkan oleh crank shaft melalu timing gear atau timing belt.

Ada dua tipe pompa injeksi : tipe distributor dan tipe in-line. Untuk kendaraan medium dan berat umumnya menggunakan pompa injeksi jenis In- line, karena mampu memberikan tekanan yang lebih tinggi dan volume pemompaan yang lebih banyak.

Struktur dari pompa injeksi tipe in line dapat dilihat pada gambar berikut : Feed pump menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar yang telah disaring oleh filter ke pompa injeksi.

Pompa injeksi tipe in-line mempunyai cam dan plunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder pada mesin. Cam menggerakkan plunger sesuai dengan firing order mesin. Gerakkan lurus bolak-balik dari plunger ini menekan bahan bakar dan mengalirkannya ke injction nozzle melalui delivery valve.

Delivery valve memegang dua peranan penting: mencegah aliran bahan bakar balik dari saluran bahan bakar ke daerah plunger dan menghisap bahan bakar dari injection nozzle untuk menghentikan injeksi dengan cepat.

Plunger dilumasi oleh bahan bahan bakar diesel dan camshaft dilumasi oleh minyak pelumas mesin. Governor mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan oleh injection nozzle dengan menggeser control rack.

Timing injeksi bahan bakar diatur oleh automatic centrifugal timer. Timer mengatur putaran camshaft. Mesin mati jika control rack digerakkan ke arah akhir bahan bakar.

Kontruksi Pompa injeksi Tipe In-Line

2. Tangki Bahan

Bakar Tangki bahan bakar berfungsi sebagai penampung persediaan bahan bakar. Tangki bahan bakar dibuat dari plat baja tipis yang bagian dalamnya dilengkapi dengan anti karat. Tangki ini biasanya diletakkan dibawah atau dibagian belakang kendaraan untuk mencegah terjadinya kebocoran dan benturan.

Tangki bahan bakar ini biasanya dilengkapi dengan pipa pengisi, sebuah baut penguras (drain Plug) yang dipasang didasar tangki dan sebuah sender gauge yang berfungsi untuk mengukur jumlah bahan bakar yang berada dalam tangki.

Kontruksi Tangki Solar

Tangki bahan bakar umumnya dilengkapi separator / pemisah bahan bakar yang berfungsi untuk mencegah agar bahan bakar tidak bergoyang saat kendaraan berjalan pada jalan yang jelek atau direm secara tiba-tiba.

Bila tidak dilengkapi dengan separator, maka pada saat bahan bakar tidak penuh saat terkena goyangan tangki bahan bakar akan menimbulkan bunyi atau bahan bakar keluar melalui saluran pernapasan.

Kontruksi ujung pipa penghisap umumnya dipasang 2-3 cm dari dasar tangki, dengan harapan air atau kotoran kasar tidak terhisap. Karena itu untuk perawatan, maka tangki bahan bakar ini secara periodik harus dibersihkan

3. FEED PUMP

Feed pump (pompa pengisi) berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki dan menekannya ke pompa injeksi melalui filter bahan bakar. Feed pump yang banyak dipakai adalah jenis single acting pump yang dipasang pada bagian sisi pompa injeksi dan digerakkan oleh camsahaft pompa injeksi.

Pada feed pump ini biasanya dilengkapi dengan pompa priming yang merupakan pompa manual yang pengoperasiannya dengan menggunakan tangan yang berfungsi untuk mengeluarkan udara dari saluran bahan bakar bila diperlukan sebelum mesin dihidupkan.

Ruang bahan bakar pada pompa injeksi harus terus-menerus terisi bahan bakar dalam jumlah yang cukup.

Cara kerja Feed Pump

Feed pump digerakkan oleh camshaft pompa injeksi yang menyebabkan piston bergerak bolak-balik sehingga dapat menghisap dan mengeluarkan bahan bakar dengan tekanan.

Pada saat camshaft tidak mendorong tappet roller, piston mendorong push rod kebawah karena adanya tegangan piston spring. Pada saat itu volume pada pressure chamber membesar dan membuka inlet valve untuk menghisap bahan bakar.

Camshaft terus berputar dan kadangkadang mendorong piston melalui tappet roller dan push rod. Naiknya piston menekan bahan bakar didalam pressure chamber, menutup inlet valve dan bahan bakar dikeluarkan dengan tekanan.

Sebagian bahan bakar yang dikeluarkan memasuki pressure chamber yang terletak dibelakang piston. Bila tekanan bahan bakar dibelakang piston mencapai tekanan maksimal maka tegangan pegas tidak cukup kuat menekan piston ke bawah. Akibatnya, piston tidak dapat lagi bergerak bolak-balik dan pompa berhenti bekerja.

Struktur Feed Pump

4. Saringan Bahan Bakar dan Fuel Sedimenter

Pompa injeksi dan nozzle dibuat presisi pada ketelitian 1/1000 mm. Kemampuan mesin akan sangat berpengaruh bila bahan bakar tercampur debu atau air. Karena itu sistem bahan bakar dilengkapi dengan saringan bahan bakar dan fuel sedimenter, yang digunakan untuk menyaring debu dan air dari bahan bakar.

a. Fuel filter

Untuk pompa injeksi tipe in-line umumnya menggunakan filter dengan elemen kertas. Pada bagian atas filter body terdapat sumbat ventilasi udara yang dipergunakan untuk mengeluarkan udara yang memungkinkan dapat bercampur dengan bahan bakar.

Pada saat tersumbat ventilasi udara dilonggarkan, gerakan priming pump akan mengeluarkan udara dari sistem bahan bakar. Priming pump pada pompa injeksi tipe in-line merupakan satu unit bersama feed pump yang dipasangkan pada bodi pompa injeksi.

b. Sedimenter / Water Sparator

Sedimenter/ water sparator memisahkan air dari bahan bakar dengan memanfaatkan perbedaan berat jenis. Bila tinggi air dan pelampung naik melebihi batas tertentu pelampung akan terangkat dan ini menunjukkan bahwa air harus dibuang.

5. Nozzle dan nozzle Holder

Nozzle terdiri dari nozzle body dan needle. Nozzle menyemprotkan bahan bakar dari pompa injeksi ke dalam silinder dengan tekanan tertentu untuk mengatomisasikan bahan bakar secara merata. Pompa injeksi adalah sejenis katup yang dikerjakan dengan sangat presisi dengan toleransi 1/1000.

Karena itu bila nozzle perlu diganti maka nozzle body dan needle harus diganti secara bersama-sama. Nozzle dilumasi dengan solar.

Nozzle holder berfungsi untuk menahan retaining nut dan distance piece. Nozzle holder terdiri dari adjusting washer yang mengatur kekuatan tekanan pegas untuk menentukan tekanan membukanya katup nozzle.

Kontruksi Nozel

Cara Kerja

a. Sebelum penginjeksian

Bahan bakar yang bertekanan tinggi mengalir dari pompa injeksi melalui saluran minyak pada nozzle holder menuju ke oil pool pada bagian bawah nozzle body.

b. Penginjeksian Bahan Bakar

Bila tekananan bahan bakar pada oil pool naik, ini akan menekan permukaan ujung needle. Bila tekanan ini melebihi kekuatan pegas, maka nozzle needle akan terdorong ke atas oleh tekanan bahan bakar dan nozzle needle terlepas dari nozzle body seat. Kejadian ni menyebabkan nozzle menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakar.

c. Akhir Penginjeksian

Bila pompa injeksi berhenti mengalirkan bahan bakar, tekanan bahan bakar turun, dan tekanan pegas (pressure spring) mengembalikan nozzle needle ke posisi semula. Pada saat ini needle tertekan kuat pada nozzle body seat dan menutup saluran bahan bakar.

Sebagian bahan bakar tersisa diantara nozzle needle dan nozzle body, antara pin dan nozzle holder dan lain-lain, melumasi semua komponen dan kembali ke over flow pipe. Seperti terlihat diatas, nozzle needle dan nozzle body membentuk sejenis katup untuk mengatur awal dan akhir injeksi bahan bakar dengan tekanan bahan bakar.

Struktur Nozzle Holder

6. Timing Injeksi Bahan Bakar

Karena injeksi bahan bakar mempunyai peranan penting terhadap gas buang dan kemampuan mesin, timing injeksi harus diperiksa dan diatur secara rutin.

a. [Prosedur Pemeriksaan dan Penyetelan]

Putar flywheel (putar ke kiri) sehingga tanda timing injeksi (angka 150 ) segaris dengan pointer pada lubang check rumah flywheel (menunjukkan bahwa piston silinder 1 pada posisi 15º sebelum TMA pada akhir langkah kompresi (top kompresi) ).

Pastikan bahwa pada saat ini tanda timer pompa injeksi dan tanda pada body pompa injeksi segaris. Jika tanda ini tidak segaris, kendorkan kedua baut kopling dan putar timer kekanan (searah jarum jam, dilihat dari bagian depan mesin). Tepatkan tanda dan kemudian kencangkan baut kopling sesuai dengan momen yang ditentukan.

Tanda dan Pengecekan dan Penyetelan Timing Injeksi

Tanda TMA untuk tiap-tiap silinder [1-6], [3-4], dan [2-5] dan tanda timing injeksi bahan bakar [1-6] dapat dilihat pada roda penerus (flywheel) dekat TMA untuk memudahkan saat penyetelan celah katup dan penyetelan timing injeksi bahan bakar.

Karena timing injeksi bahan bakar mempunyai peranan penting dalam menjaga emisi gas buang dan performance mesin. Selalu periksa dan stel timing injeksi secara rutin.