Upload
muhammad-safie
View
150
Download
17
Embed Size (px)
Citation preview
POMPA INJEKSI TIPE IN-LINE DENGAN MECHANICAL GOVERNOR
Sistem Aliran bahan bakar Di semua motor bakar pasti memerlukan sebuah sistem dimana sistem ini akan
mengatur perjalanan atau sirkulasi dari bahan bakar,yang disebut dengan sistem aliran
bahan bakar. Aliran bahan bakar ini banyak sekali macam-macamnya tetapi pada
intinya sistem ini akan menghisap bahanbakar dari tangki dan di sirkulasikan atau
dialirkan kesistem melalui komponen-komponen sampai masuk kedalam ruang bakar
yang nantinya akan dilakukan proses pembakaran dan menghasilkan sebuah tenaga.
Adalah suatu Kelengkapan mesin diesel yang mempunyai tugas untuk menghisap bahan
bakar dari dalam tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar solar tersebut menuju nozzle
pengabut, serta membagi bahan bakar tersebut ke setiap silinder / ruang bakar mesin sesuai
dengan urutan penyemprotan ( Firing Order ) dari mesin yangbersangkutan.pompa bahan bakar
ini memiliki tekanan standart, dan tekanan dari masing-masing pengeluaaran adalah sama.
Pompa Injeksi tipe sebaris mempunyai Cam dan Plunger yang jumlahnya sama dengan
jumlah silinder pada mesin diesel. Cam menggerakan plunger sesuai dengan urutan pengapian
( Firing Order ) dari mesin diesel
Berdasarkan pemakaianya menurut kecepatan putaran mesin, maka pompa injeksi bahan
bakar ( Fuel Injection Pump ) untuk motor diesel dapat dibagi menjadi :
1. Pompa Injeksi bahan bakar dengan system pengaturan mekanik
2. Pompa Injeksi bahan bakar system Vacum
Prinsip kerja
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 dalamPlunger 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.
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.
Elemen pompa dan cara kerja kerja.
1 Plunger
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 yang terdiri dari plunyer (plunger) dan silinder (barrel) yang keduanya sangat
presisi, sehingga celah antara plunyer dan silindernya sekitar 1/1000 mm. Ketelitian i ni 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.Gerakan bolak-
balik ini sesuai dengan cara kerja sebagai berikut.
Posisi plunger menetukan variasi besarnya penyaluran
bahan bakar. Berikut beberapa posisi dari plunger :
1. Tidak ada penyaluran bahan bakar
Ketika plunger bergerak ke atas, pinggir atas plunger terbuka terhadap lubang barel (barrel
port) hinggacontrol helix membuka lubang barel. Akibatnya tekanan tidak terjadi di dalam ruang
tekanan, karenanya tidak ada bahan bakar yang dapat disalurkan.
2. Penyaluran bahan bakar sebagian
Ketika plunger bergerak ke atas, plunger menutup lubang dan akan memulai menjalankan
bahan bakar dari lubang yang ada dalam posisi tertutup, tetapi penyaluran terhenti dengan
terbukanya lubang barel oleh control helix sesaat kemudian. Gerakan plunger pada periode
penyaluran bahan bakar inilah yang disebut “langkah efektif”.
3. Penyaluran bahan bakar secara maksimal
Penyaluran bahan bakar maksimum akan tercapai saat plunger sampai pada langkah
efektif maksimum.
Gambar 3.30. Proses kerja elemen pompa injeksi sebaris Keterangan: 1= Plunyer 6= Sleeve pengontrol plunyer 2= Silinder (barrel) 7= Pinion pengontrol plunyer 3= Alur pengontrol 8= Plunger driving face 4= Lubang masuk elemen 9= Batang pengatur (control rack) 5= Katup penyalur
Gambar 3.31 . plunger
Gambar 3.32 . Cara kerja elemen pompa injeksi sebaris
(a) Pada saat plunyer berada pada titik terbawah, bahan bakar mengalir melalui lubang masuk
( feed hole) pada silinder ke ruang penyalur (delivery chamber) di atas plunyer.
(b) Pada saat poros nok pada pompa injeksi berputar dan menyentuh tappet roller maka plunyer
bergerak ke atas. Apabila permukaan atas plunyer bertemu dengan bibir atas lubang masuk
maka bahan bakar mulai tertekan dan mengalir keluar pompa melalui pipa tekanan tinggi ke
injector.
(c) Plunyer tetap bergerak ke atas, tetapi pada saat bibir atas control groove bertemu dengan bibir
bawah lubang masuk, maka penyaluran bahan bakar terhenti.
(d) Gerakan pluyer ke atas selanjutnya menyebabkan bahan bakar yang tertinggal dalam ruang
penyaluran masuk melalui lubang pada permukaan atas plunyer dan mengalir ke lubang
masuk menuju ruang isap, sehingga tidak ada lagi bahan bakar yang disalurkan.
Ukuran elemen pompa dapat dilihat pada gambar 24. Tinggi pengangkatan nok adalah 8
mm, sehingga gerakan plunyer naik turun juga sebesar 8 mm. Pada saat plunyer pada posisi
terbawah, plunyer menutup lubang masuk kira-kira 1,1 mm dari besar diameter lubang masuk
sebesar 3 mm. Dengan demikian plunyer baru akan menekan setelah bergerak ke atas kira-kira
1,9 mm. Langkah ini disebut “prestroke” dan pengaturannya dapat dilakukan dengan menyetel
baut pada tappet roller. Prestroke ini berkaitan dengan saat injeksi (injection timing) bahan
bakar keluar pompa.
Gambar 3.33. Ukuran pada elemen pompa
Delivery valve
Delivery valve atau katup penyalur berfungsi untuk menahan bahan bakar agar tidak mengalir
kembali ketika plunger bergerak turun.selain itu tugas dari delivery valve adalah mencegah
tetesan bahan bakar pada akhir langkah penginjeksian, dengan cara menghisap kembali sisa
bahan bakar yang ada pada injektor.
Gambar 3.35. 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.
Gambar 3.36. Delivery valve
Jumlah pengiriman bahan bakar dari pompa diatur oleh governor sesuai dengan kebutuhan
mesin. Governor mengatur gerakan control rack yang berkaitan dengan control pinion yang
diikatkan pada control sleeve. Control sleeve ini berputar bebas terhadap silinder. Bagian bawah
plunyer (flens) berkaitan dengan bagian bawah control sleeve. Jumlah bahan bakar yang dikirim
tergantung pada posisi plunyer dan perubahan besarnya langkah efektif . Langkah efektif adalah
langkah plunyer dimulai dari tertutupnya lubang masuk oleh plunyer sampai control groove
bertemu dengan lubang masuk. Langkah efektif akan berubah sesuai dengan posisi plunyer dan
jumlah bahan bakar yang diinjeksikan sesuai dengan besarnya langkah efektif.
Gambar 334. Pengontrolan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan
Langkah efektif plunyer berubah apabila plunyer berputar dari governor oleh tenaga dari governor – batang pengontrol – pinion pengontrol kopntrol sleave-plunyer (melalui flens penggerak plunyer.Langkah efektif adalah gerakan dari titik sebelah penutup lubahng pemberi sampai alur pengontrol bertemu dengan lunang pemberi.. jadi, langkah efektif akan berubah sesuai dengan posisi plunyer dan jumlah bahan bakar yang disemprotkan sesui dengan besarnya langkah efektif.
3.2.2 Pompa injeksi in-line dengan governor mekanik
Governor sentrifugal digunakan terutama pada motor Diesel ukuran besar.
Governor ini dipasang pada pompa injeksi jenis inline.
Di dalam pelaksanaan, governor sentrifugal dibagi dalam dua jenis :
a. Governor sentrifugal jenis RQ/RQV
b. Governor sentrifugal jenis RS/RSV
A. Governor sentrifugal jenis RQ
Governor jenis RQ adalah salah satu dari governor mekanik dimana governor ini
hanya dapat meregulasi atau mengatur putaran mesin diesel pada putaran idle dan
putaran maksimum.
1. Nama Bagian – Bagian Utama
Gambar 3.08.Governor mekanik tipe RQ
2. Cara Kerja Governor Sentrifugal Jenis RQ
a). Posisi start
Gambar 3.09.Governor posisi start
Batang pengatur ditekan lebih dari maksimum (posisi start),
Plunyer diputar maksimum, langkah efektif paling besar .
Dengan demikian volume penyemprotan menjadi paling banyak. Sehingga mesin akan
muudah dihidupkan,dan Bobot sentrifugal membuka sesuai dengan putaran mesin yang
terjadi.
b). Posisi putaran idle
Gambar 3.10.Governor posisi idle
Setelah mesin hidup pedal gas dilepas, batang pengatur kembali ke posisi putaran
idle. Akibat dari tarikan sebuah pegas.
Plunyer diputar sedikit, volume penyemprotan juga sedikit. Sehingga putaran mesin
sesuai dengan jumlah bahan bakar yang disemprotkan.
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
Gambar 3.11.Governor pada posisi putaran menengah
Pada putaran menengah posisi batang pengatur hanya ditentukan oleh injakan pedal
gas,
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). Posisi putaran maksimum
Gambar.3.12. Governor RQ pada putaran maksimal
Karena pedal gas ditekan pada posisi maksimal maka Batang pengatur pada posisi
maksimum juga, putaran mesin juga maksimum. Bobot sentrifugal membuka sesuai
dengan putaran maksimum.
Apabila putaran mesin lebih tinggi dari putaran maksimum, bobot sentrifugal membuka
penuhdengan melawan tiga buah pegas, maka batang pengatur tertarik ke arah stop
sedikit dengan demikian pemakaian bahan bakar akan sedikit berkurang maka dari
itu governor ini berfungsi untuk membatasi putaran maksimum.
e). Pegas pengatur governor jenis RQ
Gambar 3.13.Pegas pengatur sentrifugal
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 pegas, pengatur bobot
sentrifugal membuka maksimum = 5 mm dari posisi gambar B ( lihat gambar ).
B. Governor Sentrifugal Jenis RSV
Governor sentrifugal jenis RSV adalah salah 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 3.14. Governor type RS
Keterangan:
1. Pegas start 7. Tuas pengatur
2. Tuas penyetel 8. Bantalan antar
3. Tuas tarik 9. Bobot sentrifugal
4. Tuas antar 10. Tuas ayun
5. Pegas pengatur 11. Batang pengatur
6. Pegas tambahan ( idle )
2. Cara kerja governor
sentrifugal jenis RSV
a. Posisi start
Gambar 3.15.Governor RS 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
Gambar 3.16.Governor 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. Posisi putaran
menengah
Gambar 3.17.Governor posisi 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
Gambar 3.18.Governor posisi putaran maksimum
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.
Keterangan :
secara umum governor mekanik mempunyai fungsi yang sangat penting dalam
pompa injeksi demi mengatur volume bahan bakar yang akan diinjeksikan dan
meregulasi atau mengatur putaran mesin agar tidak terjadi kelebihan putaran,karena
kita tahu bahwa semua komponen-komponen yang ada pada kendaraan mempunyai
batas kemampuan. Jadi agar komponen-komponen tersebut dapat digunakan pada
waktu yang lama maka kerja komponen itupun harus ada batasnya.
3.2.7 Injektor atau Nozzle
Injektor adalah komponen terakhir yang menerima tekanan bahan bakar / solar,tekanan yang berasal dari elemen pompa akan dikeluarkan atau dikabutkan melalui komponen ini.
Tekanan dari bahan bakar akan msuk kedalam injektor dan melawan kekuatan pegas injektor,ketika tekanan melebihi kekuatan pegas maka injektor akan terangkat keatas,dengan demikian akan memberikan celah yang dapat meneruskan tekanan solar yaitu antara injektor holder dan nozle(jarum nedle).dan bahan bakar bakar yang mengalir melalui celah tersebut akan keluar melalui lubang injektor dengan demikian akan terjadi suatu penyemprotan atau pengabutan bahan bakar.Nozel Dan Kelengkapannya
Gambar 3.37. injektorKETERANGAN :1. Mur pengunci 6. Pegas2. Saluran balik 7. Pasak penekan3. Wasier 8. Plat antar4. Rumah nozel 9. Nozel5. Plat penyetel 10. Rumah penahan nozel
3.6.1 Macam-macam nozzle atau injector
A. Nozel Untuk Injeksi Tidak Langsung
Pada motor injeksi tidak langsung digunakan 2 macam nozel.a) Nozel jenis pintel
Gambar 3.38.Nozle jenis pintel
Keterangan :
1. Batang penekan 5. Pasak penyemprot2. Badan nozel 6. Saluran masuk3. Jarum nozel 7. Konis penekan4. Lubang penyemprot 8. Langkah pasak
Bentuk Penyemprotan
Gambar 3.39. Bentuk penyemprotan
Bentuk penyemprotan harus sesuai dengan bentuk kamar / ruang bakar.Tekanan pembukaan jarum nozel untuk injeksi tidak langsung adalah 100 – 150 bar.
b. Nozel Jenis Throtel
Gambar 3.40.penyemprotan nozzle jenis throtle
Keterangan :
a. Tertutup
b. Sedikit terbuka
c. Membuka penuh
Pada nozel jenis throttel, jarum nozel mempunyai bentuk khusus. Dengan bentuk itu terjadi penyemprotan awal (gambar b). Kalau jarum nozel membuka penuh, terjadi penyemprotan utama (gambar c).Dengan bentuk khusus ini kenaikan tekanan pembakaran dapat dibuat lebih halus dengan demikian mesin juga bersuara lebih halus.
B. Nozel Untuk Injeksi Langsung
Gambar 3.41.nozel injeksi langsung
Keterangan :
1. Badan nozel
2. Jarum nosel
3. Lubang penyemprot
4. Lubang kantong
5. Sudut lubang penyemprot
Bentuk Penyemprotan
Gambar 3.42. Bentuk penyemprotan
Ujung jarum nozel berbentuk kerucut sebagai perapat dudukan nozel, injector jenis ini
mempunyai satu atau banyak lubang, pada umumnya banyak lubang / multiple hole. Besar dan
panjang lubang mempengaruhi bentuk penyemprotan.
Diameter lubang kurang lebih 0,2 mm. Tekanan pembukaan jarum nozel adalah antara 150 –
250 bar.
Pelindung Panas Untuk Nozel
Pelindung panas untuk nozel jenis pintel dan throtel
Untuk menghindari terjadinya temperatur yang tinggi pada dasar nozel dan supaya nozel bisa
tahan lama, maka diantar kepala silinder dan mur penahan nozel dipasang pelindung panas.
Fungsi : Dengan pelindung panas permukaan nozel yang menerima panas lebih kecil / sedikit
Gambar 3.43.Pelindung panas nozel
Keterangan :
1. Nozel
2. Mur penahan
3. Plat pelindung panas
4. Kepala silinder