SERVICE TRAINING
Training ManualINTERMEDIATE 1 Engine(Diesel Engine, Distributor type Injection Pump In Line type Injection Pump, Turbocharger, Emission Control System)
Drive Train(Clutch & Manual Transmission Propeller Shaft & Differential)
Chassis(Suspension, FWA, Brake System, Steering System)
Electrical(Basic Electrical, Starter, Charging system).
Pub. No: ISZ-TM/INT- 1
KATA PENGANTARPedoman Pelatihan ini dipersiapkan untuk teknisi bengkel ISUZU. Pedoman pelatihan
INTERMEDIATE-1 ISUZU memberikan pelajaran mengenai fungsi dan cara kerja komponen dan system pada kendaraan. Disamping itu pula digunakan oleh instruktur bersamaan dengan buku Instruction Guide for Intermediate-1. Pedoman Pelatihan INTERMEDIATE-1 terdiri dari: ENGINE (mesin), berisi tentang fungsi komponen dan cara kerja komponen komponen dan system di dalam Mesin. Secara spesifik pada pelatihan intermediate-1 ini, teknisi Isuzu akan belajar mekanisme mesin, Injection pump distributor type, Injection pump inline type, Turbocharger dan emission Control system. Mekanisme yang dipakai adalah model T*series dengan spesifikasi mesin 4JA1, 4JH1-TC, dan model N*Series dengan spesifikasi mesin 4JB1T, 4HF1 dan 4HG1-T. Drive Train (pemindah daya), tentang fungsi komponen dan cara kerja komponen dan system Drive train (pemindah daya). Secara spesifik pada pelatihan intermediate-1 ini, teknisi Isuzu akan belajar mekanisme pemindah daya, (Clutch, Manual Transmisi, propeller shaft dan diferrential tanpa LSD atau dengan Limited Slip Differential (LSD). Mekanisme yang dipakai adalah model T*series (TBR54, TFS77) dan model N*Series (NKR55 dan NKR71). Chassis, berisi tentang fungsi komponen dan cara kerja komponen dan system Suspensi, front wheel alignment, Brake System dan steering system. Mekanisme yang dipakai adalah model T*series (TBR54, TFS77) dan model N*Series (NKR55 dan NKR71). Electrical (kelistrikan), berisi tentang fungsi dan cara kerja system kelistrikan. Secara spesifik teknisi akan mengetahui dasar-dasar electronic dan engine electrical. Mengetahui dan Mengerti saja tidak cukup, melainkan harus menguasai setiap tugas, karena itu teori dan praktek menjadi kesatuan dalam buku pelatihan Intermediate-1 ini. Pada bagian praktek maka setiap teknis dan Instruktur dapat menggunakan referensi dari Service Manual kendaraan Isuzu ( TBR54, TFS77, NHR55, NKR55 dan NKR71). Pedoman pelatihan ini menjelaskan berbagai mekanisme otomotif yang terdapat pada T* Series dan N* Series. Tetapi terdapat pula mekanisme lain diluar T & N series. Untuk mekanisme yang tidak tercantum didalam buku ini, dapat dilihat pada buku Service Manual untuk model yang bersangkutan. Pedoman pelatihan ini berisi informasi terbaru ketika buku ini diterbitkan. Oleh karenanya mungkin kami akan melakukan perubahan-perubahan tanpa pemberitahuan sebelumnya.
PT PANTJA MOTORSERVICE DEPARTMENTISUZU TRAINING CENTER
SERVICE TRAINING
Engine Diesel Engine Distributor Type Injection Pump In Line Type Injection Pump Turbocharger Emission Control System
Pub. No: ISZ-TM/ENG-INT-1
DAFTAR ISI
Halaman
MESIN DIESEL 1. MENGONTROL OUTPUT MESIN DIESEL....................................................................................................... 1 2. MENGONTROL OUTPUT MESIN BENSIN...................................................................................................... 1 3. BAGIAN TERPENTING SAAT PEMELIHARAAN ............................................................................................ 2 SIKLUS PEMBAKARAN 1. PERBANDINGAN KOMPRESI DAN TEMPERATUR....................................................................................... 2 2. MUDAH TERBAKARNYA MINYAK DIESEL..................................................................................................... 3 3. PROSES PEMBAKARAN MINYAK DIESEL..................................................................................................... 4 KNOCKING PADA DIESELPERBANDINGAN ANTARA KNOCKING DIESEL DAN BENSIN........................................................................... 5 CARA UNTUK MENCEGAH KNOCKING 5
METODA PENGERASAN BAUT PLASTIC REGION. 6 MEKANISME KATUP............................................................................................................... 7 FAN CLUTCH .... 8 SISTEM BAHAN BAKAR INJECTION NOZZLE 1. KEBUTUHAN UNTUK MENYETEL TEKANAN INJEKSI. 9 2. TWO STAGE INJECTION NOZZLE 10 DISTRIBUTOR TYPE INJECTION PUMPGARIS BESAR KEUNTUNGAN. SPESIFIKASI................................................................................................................................... SISTEM BAHAN BAKAR 12 13 14 15
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
PENYALURAN BAHAN BAKAR PENGATUR KECEPATAN. KONTROL TIMING INJEKSI .. FEED PUMP. REGULATING VALVE. CARA KERJA PLUNGER DELIVERY VALVE DAN DAMPING VALVE..
16 17 17 18 19 20 24
DAFTAR ISIPENGATUR MEKANIS
Halaman
MENGHIDUPKAN MESIN. SAAT IDLING.. KECEPATAN MAKSIMUM BEBAN PENUH.. KECEPATAN MEAKSIMUM TANPA BEBAN...
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA GOVERNOR KECEPATAN VARIABEL
28 29 39 31
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA TIMER 32 MAGNET VALVE 34 SPEED SENSOR..................................................................................................... 35 COLD START DEVICE TIPE WAX (W-CSD)KONSTRUKSI............................................................................................................................... CARA KERJA ............................................................................................................................... 36 37 42
FAST IDLE CONTROL DEVICE (FICD)..
DAFTAR ISIIN-LINE TYPE INJECTION PUMP
Halaman
SISTEM BAHAN BAKAR........................................................................................................ 43 KONSTRUKSI DAN CARA KERJAHELIK PLUNGER................................................................................................................................................. MEKANISASI PERPUTARAN PLUNGER.. PLUNGER DENGAN HELIK DUA TAHAP.......................................................................................... KATUP DELIVERY.. POROS BUBUNGAN.. TAPPET. 46 47 47 48 50 50
GOVERNOR MODEL RLD
CIRI KHAS KONSTRUKSI.. PRINSIP KERJA. FULL-LOAD CONTROL RACK POSITION:TORQUE CAM REGULATION.. STARTING FUEL INJECTION QUANTITY: INCREASE MECHANISM. CARA KERJA MESIN START. PENGONTROLAN PUTARAN IDLING TORQUE CAM MENGONTROL PENGIRIMAN JUMLAH BAHAN BAKAR SELAMA FULL LOAD MENGONTROL KECEPATAN MAKSIMUM.
51 52 56 59 61
62 64 65 66
AUTOMATIC TIMER
1. URAIAN.. 67 2. KONSTRUKSI.. 67 3. CARA KERJA.. 68
TURBOCHARGER
KONSTRUKSI. WASTE GATE VALVE. SAFETY VALVE PENGGUNAAN TURBOCHARGER.
70 71 72 73
INTERCOOLER
KONSTRUKSI ..
74
DAFTAR ISIEMISSION CONTROL SYSTEM
Halaman
GAS BUANG 78 ATMOSFIR 78 ZAT PENGHASIL POLUSI UDARA. 78 ZAT PENCEMAR YANG DIHASILKAN MOBIL.. 79 1. UAP BAHAN BAKAR.................................................................................................................. 80 2. BLOW BY-GAS........................................................................................................................... 81
STANDAR EMISI
STANDAR EMISI JEPANG. 81 STANDAR EMISI INDONESIA.. 87
SISTEM KONTROL EMISI
SISTEM TURBOCHARGER. SISTEM PCV (Positive Crank Case Ventilation) 1. URAIAN. 2. CARA KERJA.. SISTEM EGR (Exhaust Gas Recirculation )
88 88 88 88 89
MESIN DIESELMENGONTROL OUTPUT MESIN DIESEL1. MENGONTROL OUTPUT MESIN DIESELDalam mesin diesel, bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara yang telah dipanaskan untuk menaikan temperatur udara disebabkan besarnya kompresi. Ini menyebabkannya bahan bakar menyala dan terbakar. Untuk memperoleh tekanan kompresi yang tinggi saat putaran mesin rendah, banyaknya udara yang masuk ke dalam silinder harus besar, tanpa menggunakan throttle valve untuk membatasi aliran dari udara yang dihisap. Dengan demikan dalam sebuah mesin diesel output mesinnya dikontrol oleh pengontrol banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan.OHP 1
Metoda perbandingan yang digunakan untuk pengatur output dalam mesin bensin dan mesin diesel. Mesin Bensin Dikontrol oleh pengontrolan banyaknya campuran udara dan bahan bakar yang disuplai ke silinder dengan menggunakan throttle valve. Dikontrol oleh pengontrolan banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan (Banyaknya udara yang masuk ke silinder tidak diatur).
Mesin Diesel
2. MENGONTROL OUTPUT MESIN BENSINOutput mesin bensin dikontrol oleh membuka dan menutupnya throttle valve dengan cara mengontrol banyaknya campuran udara dan bahan bakar yang masuk.
OHP 1
1
3. BAGIAN TERPENTING SAAT PEMELIHARAANSaat pemeliharaan mesin bensin, bagian-bagian yang perlu perhatian khususnya adalah perbandingan udara dan bahan bakar dari campuran udara dan bahan bakar, besarnya campuran yang masuk, apakah telah memadai kompresinya, apakah ada atau tidak kemampuan pengapiannya dan juga apakah saat pengapiannya tepat. Tapi dalam mesin diesel kompresi adalah bagian yang paling penting dalam pemeliharaan. Selain pentingnya dalam mesin bensin, dan mesin diesel, maka pengaruhnya tidak hanya pada output mesin saja, juga akan mempengaruhi pembakaran bahan bakar, sebab proses pembakaran ini tergantung pada sempurna tidaknya yang dilakukan kompresi terhadap udara.
SIKLUS PEMBAKARAN1. PERBANDINGAN KOMPRESI DAN TEMPERATURUdara dalam silinder dikompresikan oleh adanya gerakan naiknya piston, menyebabkan temperatur meningkat. Grafik di bawah memperlihatkan hubungan secara teori antara perbandingan kompresi, tekanan kompresi dan temperatur dengan ketentuan tidak terdapat kebocoran udara antara piston dan silinder serta tidak ada panas yang hilang. Sebagai contoh, bila perbandingan kompresi 16, pada grafik diperlihatkan bahwa tekanan kompresi dan temperatur terlihat tinggi seperti 50 kg/cm 2 dan 560C. Dalam mesin diesel banyaknya udara yang masuk ke silinder pengaruhnya besar terhadap terjadinya pembakaran sendiri (self-ignition) yang dapat menentukan output. Efisiensi pengisapan adalah suatu hal yang penting.
OHP 2
2
2. MUDAH TERBAKARNYA MINYAK DIESEL Untuk bahan bakar mesin diesel menggunakan minyak diesel (solar). Bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar, dan dapat terbakar secara spontanitas oleh adanya temperatur udara yang tinggi (rendahnya temperatur saat bahan bakar terbakar secara spontanitas tidak adanya api yang keluar disebut autogeneous ignition temperatur dari bahan bakar). Tingginya temperature udara yang dikompresikan dapat mempermudah bahan bakar untuk terbakar secara spontanitas. Dalam mesin diesel penggunaan perbandingan kompresi yang tinggi atau bahan bakar dengan titik bakar (ignition point) yang rendah akan memperbaiki kemampuan terbakarnya bahan bakar. Nilai kemampuan bahan bakar diesel untuk cepat terbakar adalah angka cetane (cetane number). Untuk mesin diesel yang berkecepatan tinggi yang digunakan pada kendaraan truk dan mobil-mobil angka cetane yang umumnya digunakan sekurang-kurangnya 40 - 45.
ANGKA CETANE Prosedur untuk menghasilkan angka cetane adalah hampir sama seperti pada angka octane. Angka cetane adalah persentase dari cetane dalam bahan bakar standar yang diberikan dengan kemampuan pengapian (pembakaran) yang sama seperti dengan bahan bakar yang sedang ditest. Bahan bakar standar menggunakan campuran dari cetane dan bahan bakar lainnya, umumnya alphamethylnaphthalene atau heptamethylnonane yang mempunyai kelambatan pembakaran yang sangat besar. Nilai cetane terdiri dari komponen-komponen : Cetane : 100 Alphamethylnaphthalene :0 Heptamethylnonane : 15 Angka cetane untuk bahan bakar yang mengandung alpha methylnaphthalene, sebagai contoh memperoleh formula dari :
3
3. PROSES PEMBAKARAN MINYAK DIESELProses pembakaran yang terjadi dalam mesin diesel diperlihatkan dalam hubungan tekanan dan waktu dalam grafik di bawah ini dan dapat dibagi ke dalam 4 proses (phase).
OHP 2
a. Phase pertama : Saat tertundanya pembakaran (ignition delay) (A-B) Tahap ini adalah persiapan pembakaran dimana partikel-partikel yang sempurna dari bahan bakar yang diinjeksikan bercampur dengan udara dalam silinder untuk dibentuk menjadi campuran yang mudah terbakar. Peningkatan tekanan secara konstan terjadi sesuai dengan sudut poros engkol. b. Phase kedua : Saat perambatan api (Flame propagation (B-C) Dengan berakhirnya phase pertama, campuran yang mudah terbakar telah dibentuk dalam bermacam-macam bagian dalam silinder, dengan awal pembakaran dalam beberapa tempat. Api ini akan merambat pada kecepatan yang sangat tinggi sehingga campuran terbakar secara explosive (letupan) dan menyebabkan tekanan dalam silinder naik dengan cepat. Saat ini disebut phase pembakaran explosive (letupan). Naiknya tekanan dalam phase ini merupakan persiapan untuk membentuk banyaknya campuran yang mudah terbakar dalam phase ke tiga. c. Phase ketiga : Saat pembakaran langsung (Direct Combustion) (C-D) Pembakaran Iangsung dari bahan bakar yang sedang diinjeksikan dalam suatu tempat selama phase ini sesuai dengan terbakarnya bahan bakar dengan adanya api dalam silinder. Pembakaran dapat dikontrol oleh jumlah bahan bakar yang diinjeksikan dalam phase ini, dan ini disebut sebagai pengontrolan periode pembakaran. d. Phase keempat : Pembakaran lanjut (After burning) (D-E) Akhir penginjeksian pada titik D, tetapi sebagian bahan bakar masih ada dalam ruang bakar untuk dibakar secara kontinyu. Apabila phase ini terlalu panjang, maka suhu gas buang bekas akan naik yang akan menyebabkan efisiensi menurun. REFERENSI Dengan tertundanya proses pembakaran melalui perambatan api ini sebagai phase persiapan untuk phase pembakaran langsung. Tekanan yang terjadi selama phase perambatan api harus dipertahankan ke efisiensi maximum phase pembakaran langsung ini adalah ciri khas dari mesin diesel.
4
KNOCKING PADA DIESELApabila pembakaran tertunda diperpanjang atau terlalu banyak bahan bakar yang diinjeksikan selama periode pembakaran tertunda, maka banyaknya campuran yang sedang terbakar akan berlebihan, terlalu lamanya phase kedua ini (perambatan api), akan menyebabkan terlalu cepat naiknya tekanan dalam silinder, sehingga akan menimbulkan getaran dan bunyi. Ini disebut diesel knock. Untuk mencegah diesel knock, maka perlu dihindari meningkatnya tekanan secara tiba-tiba dengan adanya terbentuknya campuran yang mudah terbakar saat temperatur rendah. Dengan pembakaran diperpendek atau mengurangi bahan bakar yang diinjeksikan selama pembakaran tertunda. Metoda berikut ini adalah cara mengatasinya a. Gunakan bahan bakar dengan nilai cetane yang tinggi. b. Menaikkan temperatur udara dan tekanannya saat mulai injeksi. c. Mengurangi volume injeksi saat mulai menginjeksian bahan bakar. d. Menaikkan temperatur ruang bakar. (Pada ruang dimana bahan bakar diinjeksikan) Untuk mengurangi knock diesel, terjadinya pengapian spontanitas dibuat Iebih awal. (Dalam mesin bensin sebaliknya untuk mencegah pengapian yang spontanitas). Perbedaan cara mencegah knock seperti tertera dalam tabel di bawah.
PERBANDINGAN ANTARA KNOCKING DIESEL DAN BENSINSecara phisik, knocking diesel dan bensin pada dasarnya terjadinya sama, masing-masing disebabkan naiknya tekanan yang tinggi disebabkan terlalu cepatnya bahan bakar terbakar. Agar Iebih jelasnya dalam pemeriksaan disini akan diperlihatkan tipe dari perbedaan knocking seperti yang diperlihatkan dalam gambar. Perbedaan utama adalah diesel knocking terjadi saat awal pembakaran, sebaliknya knocking pada mesin bensin terjadi pada saat akhir pembakaran.
OHP 3
CARA UNTUK MENCEGAH KNOCKINGITEM Perbandingan kompresi Temperatur udara yang disuplai Tekanan kompresi Temperatur silinder Titik pembakaran bahan bakar Saat tertundanya pembakaran (Ignition delay) MESIN DIESEL dinaikan dinaikan dinaikan dinaikan diturunkan diperpendek MESIN BENSIN diturunkan diturunkan diturunkan diturunkan dinaikan diperpanjang 5
METODA PENGERASAN BAUT PLASTIC REGIONUmumnya baut dikeraskan melalui bagian yang elastis (diperlihatkan pada gambar) dimana momen pengerasan bertambah sesuai dengan perputaran sudut dari baut. Ketika baut dikeraskan sampai bagian elastisnya (elastic region) berakhir, hanya baut yang mempunyai perubahan sudut putar tapi sisa momennya sama. Masing-masing area disebut plastic region. Ada dua cara pengerasan baut. Metode pertama baut dikeraskan bagian yang elastis (elastic region). Ini metode convensional. Metode lainnya adalah pengerasan baut plastic region. Pada beberapa mesin, baut kepala silinder dan cap bearing connecting rod dikeraskan dengan cara pengerasan plastic region. Cara ini pertama baut dikeraskan pada tahap sesuai momen, kemudian diputar lebih lanjut besarnya sesuai dengan yang disarankan. Tipe baut ini menggunakan tegangan axial dalam plastic region. PENTING ! Plastic region adalah baut khusus, biasanya baut yang tidak dikeraskan dengan cara ini akan rusak. Baut plastic region harus dikeraskan sesuai dengan metode pengerasan baut plastic region, dan bila tidak dilakukan akan tidak diperoleh momen spesifikasi.
OHP 4
6
MEKANISME KATUPPada camshaft mesin bensin dan mesin diesel digerakkan oleh poros engkol melalui timing belt atau timing gear. Dalam sebuah mesin diesel pompa injeksi juga menggerakkan untuk mengirim bahan bakar yang bertekanan rendah ke nosel injeksi pada saat yang telah ditentukan. Katup timing harus diperiksa ketika timing belt diganti atau saat mesin di overhaul. Saat itu pompa injeksi yang digerakkan oleh puli juga harus disetel pada posisi yang ditentukan. Setelah katup timing diperiksa saat penginjeksian pada pompa injeksi harus disetel.
OHP 5
REFERENSI Timing belt dari mesin diesel harus diganti setiap 100.000 km yang merupakan bagian pemeriksaan berkala. Beberapa kendaraan diesel dilengkapi dengan lampu peringatan penggantian timing belt. Lampu ini akan menyala pada setiap 100.000 km untuk memberitahukan bahwa timing belt harus segera diganti.
7
FAN CLUTCHKapasitas pendinginan mesin dipilih agar tidak menyebabkan mesin overheating bahkan saat suhu udara luar tinggi. Sehingga, tidak diperlukan kipas yang berputar cepat saat mesin berputar dalam kecepatan tinggi pada suhu udara luar yang rendah. Putaran tinggi pada kipas menaikkan suara dan menambah hilangnya tenaga (power loss) secara drastis. Fan clutch mendeteksi turunnya suhu udara luar dan mengontrol putaran kipas. Keuntungan Menaikkan daya tahan mesin. Mengurangi konsumsi bahan bakar. Mengurangi suara. Memperpendek waktu pemanasan mesin. Menaikkan performa pemanasan air. Putaran saat suhu rendah (di bawah 45C) Oli keluar dari inlet port karena gaya sentrifugal rotor dan viskositas oli itu sendiri sehingga oli di sekitar rotor berkurang. Karena oli berkurang, efisiensi perpindahan turun dan kipas berputar lebih lambat dari pulley.
OHP 6
OHP 6
Putaran saat suhu tinggi (di atas 55C) Saat suhu udara naik, bimetal yang dipasang pada sensor melengkung, variable port terbuka, dan oli keluar dari inlet port mengalir melalui variable port kembali ke chamber. Sehingga, level oli kanan dan kiri seimbang, oli disimpan di sekitar rotor, torsi yang diteruskan ke kipas bertambah, dan kipas berputar lebih cepat.
OHP 6
8
SISTEM BAHAN BAKARINJECTION NOZZLE1. KEBUTUHAN UNTUK MENYETEL TEKANAN INJEKSITekanan membukanya nosel injeksi berbeda tergantung pada mesin, dan disetel untuk menjamin bahwa bahan bakar diinjeksi oleh nosel injeksi dan akan bercampur dengan udara dalam silinder dan terbakar dalam waktu yang sesingkat mungkin. Apabila tekanan membukanya nosel tidak tepat, ini akan mengganggu pada saat injeksi dan volume injeksi. Dengan demikian tekanan membukanya nosel harus selalu tepat.
OHP 7
Tekanan pembukaan Saat injeksi Volume injeksi
Sangat rendah Maju Sangat besar
Sangat tinggi Mundur Terlalu kecil Tekanan membukanya nosel disetel dengan pengganti ketebalan dari penyetelan shim (adjusting shim). Apabila adjusting shim diganti dengan shim yang tebal tekanan membukanya menjadi besar. Sebaliknya apabila penyetelan shim diganti dengan shim yang tipis membukanya tekanan akan menjadi kecil. Untuk mensuplai macam-macam mesin tersedia shim penyetel ketebalannya terdiri dari beberapa macam.
OHP 7
9
2. TWO STAGE INJECTION NOZZLEBeberapa mesin diesel dewasa ini, menggunakan dua tahap nosel injeksi (two-stage injection nozzle) yang menyebabkan volume injeksi bertambah sesuai naiknya tekanan bahan bakar. Kami akan menjelaskan sebagai contoh nosel injeksi dua tahap ini digunakan dalam mesin 4JH1. Penggunaan nosel injeksi dua tahap bertujuan untuk menurunkan tekanan membukanya katup, dengan cara memperbaiki stabilitas injeksi dalam daerah beban yang rendah dan juga memperbaiki stabilitas idling. Juga dengan menurunkan volume injeksi awal, knocking mesin diesel berkurang dan akan menyempurnakan kenyamanan berkendaraan.
OHP 8
KONSTRUKSI Dua tekanan pegas (No.1 dan No.2) dan dua pin tekanan (No.1 dan No.2) dipasangkan di dalam body penahan nosel. Sebuah celah diberikan antara lift piece dan spring seat second spring untuk injeksi bahan bakar dalam dua tahap. Celah ini disebut "pre lift". Pre lift, daya dari tegangan pegas No. 1 (tahap pertama tekanan bahan bakar) dan tegangan dari pegas No. 2 (tahap kedua tekanan bahan bakar) disetel dengan mengganti masing-masing adjusting shim.
Nama komponen: 1. Retaining nut 2. Nozzle & pin 3. Spacer & pin 4. Lift Piece 5. Spring seat 6. Push rod 7. Shim (Second nozzle opening pressure) 8. Second spring 9. Collar 10. Spring seat 11. First spring 12. Shim (First nozzle opening pressure) 13. Nozzle holder body 14. Eye bolt 15. Gasket
OHP 8
10
CARA KERJA Cara Kerja Pada Tahap Pertama Naiknya tekanan bahan bakar sesuai dengan kerjanya pompa injeksi dan mencapai 194 kg/cm 2 , tegangan yang berlebihan dari tegangan pegas no.1 menyebabkan jarum nosel terdorong ke atas dan bahan bakar mulai diinjeksikan. Setelah liff piece menyentuh dengan spring seat second spring besarnya pengangkatan jarum belum berubah hingga tekanan bahan bakar naik 260 kg/cm 2 .OHP 9
Cara Kerja Pada Phase Kedua Bila tekanan bahan bakar mencapai 260 kg/cm 2 , tegangan akan berlebihan dari masing-masing tegangan pegas no.1 dan no.2 menyebabkan jarum nosel naik semakin tinggi. Saat jarum nosel berhubungan dengan jarak tertentu. Besarnya jarum nosel terangkat, perubahannya tidak akan lama apabila tekanan bahan bakar berubah. Untuk alasan ini, ketika ada beban ringan pada mesin hanya sedikit jumlah bahan bakar yang diinjeksikan dan pengangkatan sedikit pada beban sedang, dengan kata lain jumlah bahan bakar yang diinjeksikan sedikit dalam daerah bebas. Kemudian jumlah yang besar diinjeksikan dalam daerah pengangkatannya yang tinggi.
11
DISTRIBUTOR TYPE INJECTION PUMPGARIS BESAR
OHP 10
Pada pompa injeksi tipe PE (tipe in-line), jumlah elemen pompa (plunger) harus sama dengan jumlah silindernya. Tetapi pada pompa injeksi tipe VE ini (tipe distributor), jumlah plunger tidak ada hubungannya dengan banyaknya silinder mesin, jadi hanya menggunakan satu plunger saja. Plunger yang hanya satu ini sambil berputar membegikan bahan bakar injeksi secara bergantian ke setiap silinder melalui pipe injeksi sesuai dengan firing order mesin. Seperti pada pompa injeksi tipe PE yang dilengkapi dengan governor, timer, feed pump, dan lainnya yang dipasang pada bagian luarnya, maka pada pompa injeksi tipe VE perlengkapan tersebut berada didalamnya. Bila dibandingkan dengan tipe PE, komponen yang ada pada pompa injeksi tipe VE jumlahnya tidak sampai setengah dari yang ada pada tipe PE, dan dibuat demikian untuk memenuhi kebutuhan akan pompa injeksi yang kecil, ringan dan berkecepatan tinggi. Untuk memenuhi keinginan pengendaranya, maka dirancanglah sebuah pompa yang dapat memberikan percepatan kendaraan yang mendekati kendaraan yang bermesin bensin. Sebuah pompa injeksi tipe VE untuk 'mesin dengan sistim pembakaran Iangsung sekarang telah dibuat dan diharapkan akin digunakan secara meluas pada berbagai bidang termasuk untuk mesin-mesin konstruksi, truk ukuran sedang, dll.
12
KEUNTUNGAN1. Pompa injeksi ini kecil dan ringan dan memiliki jumlah komponen suku cadang yang kecil (dibandingkan dengan pompa injeksi in-line yang konvensional ). Berat (kg) 5,5 4,9 11,6 13,3 Ukuran (mm) Panjang x Lebar 207 x 181 189x182 293x210 347 x 210 Jumlah Suku Cadang 196 238 326 368 Keterangan
Tipe Pompa Injeksi Tipe VE Distributor Tipe VM Distributor Tipe.PE4A in-line Tipe PE6A in -line 2. 3. 4. 5.
Pompa injeksi dapat dipasang pada mesin balk dengan posisi tegak maupun horizontal. Dapat digunakan untuk mesin dengan kecepatan tinggi hingga 6000 rpm. Dapat dengan mudah diatur untuk mendapatkan karakteristik torque mesin. Konstruksi pompa dapat mencegah pengiriman bahan bakar apabila karena suatu sebab arah putaran mesin diputar terbalik. 6. Dapat dengan mudah disesuaikan dengan berbagai macam kebutuhan kemampuan mesin. Mekanis pengontrol dapat dipasang secara terpisah, contohnya torque control device, load timer, boost compensator. 7. Karena injeksi dihentikan dengan. cara memutar saklar mesin ke OFF, mesin dapat dengan segera berhenti. 8. Pelumasan dengan bahan.bakar minyak ( bebas perawatan ) Karena pelumasan di dalam pompa injeksi dilakukan oleh bahan bakar minyak yang ada pada ruangan pompa, pelumasan dengan minyak khusus tidak diperlukan lagi. Maka dari itu tidak ada waktu yang hilang seperti pada perawatan yang biasanya.
13
SPESIFIKASIItem Jumlah silinder Arah putaran Kecepatan maximum yang diperbolehkan (pompa) Diameter plunger Kontrol timing injeksi Spesifikasi 2, 3, 4, 5 atau 6 Searah/berlawanan dengan jarum jam (dilihat dari sisi pemutar ) 3000 r.p.m (2, 4, 5 silinder ) 2500 r.p.m. (3, 6 silinder ) 8, 9, 10, 11 atau 12 mm Speed timer 2, 4, 5 silinder : 11 Maximum 3, 6 silinder : 7 Maximum Load timer Maximum : 3 s/d 4 Speed-load timer 2, 4, 5 silinder : 11 Maximum 3, 6 silinder : 70 Maximum Governor kecepatan variable Governor kecepatan minimum-maximum Governor kombinasi 4% (750 rpm) Kira -kira 5,5 kg Pelumasan bahan bakar minyak Sebelah kanan atau kiri governor cover (dilihat dari arah pemutar ) Sebelah kanan atau kiri governor cover (dilihat dari arah pemutar ) Kira - kira 550 kg/cm2 Karena inlet port akan terbuka sewaktu langkah kompresi bila mesin berputar kearah terbalik, bahan bakar tidak dapat dikirim sehingga injeksi tidak dapat terjadi Pemasangan boost compensator, speed sensor pompa, cold start device, dan lainnya dapat dilakukan
Pengaturan kecepatan
Speed droop Berat Sistim pelumasan Posisi control lever Letak Stop Lever Maksimum tekanan dalam pipa masuk yg diperbolehkan Pencegah terbaliknya putaran mesin
Peralatan tambahan
14
SISTEM BAHAN BAKAR
OHP 11
Gambar di atas memperlihatkan suatu contoh dari suatu sistim untuk bahan bakar. Drive shaft pompa injeksi diputar oleh timing belt mesin (atau gigi ), maka bahan bakar dihisap oleh feed pump melalui sedimentor dan fuel filter masuk ke inlet bahan bakar pompa injeksi. Fuel filter akan menyaring bahan bakar sedangkan sedimentor yang berada dibawahnya bertugas melepas kandungan air yang ada pada bahan bakar. Dengan putaran drive shaft, bahan bakar dihisap masuk ke feed pump untuk mengisi ruangan pompa injeksi. Tekanan bahan bakar akan sebanding besarnya dengan putaran drive shaft, dan bila telah melampaui besar tekanan tertentu, bahan bakar yang berlebihan akan dikembalikan lagi ke bagian inlet ( saluran masuk) melalui regulating valve yang terletak pada oil outlet (saluran keluar) feed pump. Bahan bakar yang ada didalam ruang pompa injeksi mengalir melalui lubang masuk distributor head ke ruang tekanan (pressure chamber) dimana gerak berputar dan gerak maju mundur dari plunger akan menaikkan tekanannya. Bahan bakar selanjutnya dikirim ke pipa injeksi terus ke nozzle dan nozzle holder. Sebuah katup overflow yang terletak diatas pompa injeksi berguna untuk menjaga suhu bahan bakar agar tetap konstan dengan jalan mengembalikan bahan bakar yang berlebihan ke tangki bahan bakar.
15
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
OHP 12
PENYALURAN BAHAN BAKARDrive shaft yang diputar oleh timing belt atau gigi dari mesin memutar cam disk melalui sebuah cross coupling. Pin yang terpasang secara di-press pada cam disk dipasangkan kedalam groove yang ada pada plunger, bertujuan untuk memutar plunger. Untuk menggerakkan plunger maju -mundur, cam disk dilengkapi pula dengan bagian permukaan yang menonjol pada cam dalam jumlah yang sama banyaknya yang dirancang dalam bentuk yang seragam mengelilingi tepi luar dari cam disk dengan jumlah yang sama dengan jumlah silinder. Permukaan cam disk selalu bersentuhan dengan roller holder assembly karena cam disk dan plunger ditekan kearah roller holder assembly oleh kuat gaya pegas dari dua bush plunger spring. Dengan demikian plunger dapat mengikuti gerakan cam disk. Selain itu karena cam disk diputar oleh drive shaft diatas roller holder assembly, gerakan berputar yang bersamaan dengan maju - mundur dapat terjadi. Konstruksi roller holder assembly dibuat sedemikian rupa agar dapat diputar pada suatu sudut tertentu yang sesuai dengan gerakan timer.
16
Karena plunger berputar dan bergerak maju mundur secara bersamaan maka dapat menghisap bahan bakar dari ruangan pompa kemudian memberi tekanan didalam ruang tekanan untuk dikirimkan kedalam silinder mesin.
OHP 13
PENGATUR KECEPATANGovernor terletak dibagian atas dari ruangan pompa injeksi. Empat buah flyweight dan sebuah governor sleeve berada pada flyweight holder, dan flyweight holder tersebut terpasang pada governor shaft. Flyweight holder diputar dan dipercepat putarannya oleh gear dari drive shaft melalui rubber damper. Governor lever assembly bertumpu pada pivot bolts yang berada pada pump housing, sedangkan ball joint yang berada pada bagian bawah lever assembly dipasangkan pada control sleeve yang dapat bergeser pada permukaan bagian luar plunger. Bagian paling atas dari lever assembly (tension lever) dihubungkan dengan governor spring oleh retaining pin, sedangkan ujung lain dari governor spring dihubungkan ke control lever shaft. Control lever shaft dipasang pada tutup governor dan sebuah control lever dipasang pada control lever shaft. Pedal akselerator dihubungkan langsung ke control lever dengan sebuah penghubung, dan kuat gaga pegas governor spring akan berubah - ubah mengikuti gerak dari posisi control lever tersebut (yaitu posisi dari pedal akselerasi). Banyaknya jumlah injeksi diatur oleh gaya yang saling berlawanan antara gaya sentrifugal flyweight dengan kuat gaya pegas governor. Kuat gaya sentrifugal dari flyweight yang berubah ubah mengikuti kecepatan mesin, menggerakkan governor lever melalui governor sleeve. Kuat gaya pegas governor spring yang besar kekuatannya tergantung dari posisi control lever, yaitu posisi pedal akselerator, menggerakkan governor lever melalui retaining pin.
OHP 14
17
KONTROL TIMING INJEKSIPada bagian bawah pompa injeksi, terdapat timer dengan sebuah piston yang terletak ditengahtengahnya. Pada bagian yang bertekanan rendah dari piston timer, terpasang sebuah timer spring yang kuat gaya pegasnya telah ditetapkan sebelumnya; tekanan bahan bakar pada ruangan pompa akan bekerja kearah yang berlawanan ( ke bagian yang bertekanan tinggi ). Posisi dari timer piston akan berubah - ubah mengikuti keseimbangan dari keseimbangan antara kedua gaya tersebut diatas, untuk memutar roller holder melalui roller holder pin. Bila timer piston menekan timer spring maka timing injeksi dikembangkan ( roller holder diputar kearah yang berlawanan dengan arah putaran ), dan bila timer piston digerakkan kearah yang berlawanan maka timing injeksi dikembalikan lagi. Timing injeksi diatur dengan cara tersebut diatas.
OHP 15
FEED PUMPFeed pump terdiri dari sebuah rotor, blade-blade dan liner. Putaran shaft diteruskan oleh key ke rotor untuk memutar rotor. Bagian dalam dari permukaan liner tidak lurus terhadap sumbu putaran rotor. Empat buah blade terpasang pada rotor tersebut. Pada saat berputar, gaya sentrifugal akan mendorong blade kearah luar sampai menyentuh bagian dalam dari permukaan liner dan akan membentuk empat buah ruangan bahan bakar. Volume dari keempat ruangan tersebut akan bertambah besar karena putaran rotor, sehingga dapat menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar. Sebaliknya, bila volume dari keempat ruangan bertambah kecil maka bahan bakar akan dikompresi.
OHP 16
18
REGULATING VALVETekanan pengiriman bahan bakar dari feed pump akan bertambah selaras dengan bertambahnya kecepatan pompa. Akan tetapi jumlah keseluruhan injeksi bahan bakar yang diperlukan oleh mesin yang sesungguhnya adalah lebih sedikit dari yang dikirimkan oleh feed pump. Oleh sebab itu untuk menjaga berlebihnya pertambahan tekanan pada ruangan pompa yang disebabkan adanya kelebihan bahan bakar dan untuk mengatur tekanan pada ruang pompa agar selalu sekitar tekanan yang biasanya ditentukan dalam spesifikasinya, maka sebuah regulating valve dipasang didekat outlet feed pump. Timer akan melakukan pengaturan timing dengan memanfaatkan tekanan pada ruang pompa yang besarnya diatur oleh regulating valve tersebut.
OHP 16
19
CARA KERJA PLUNGER
OHP 17
Drive shaft memutar feed pump, cam disk dan plunger secara bersama-sama. Gerakan majumundur plunger terjadi akibat gerakan dari bentuk permukaan cam disk yang berputar terhadap roller dari roller holder assembly. Bila inlet slit dari plunger dan inlet port dari plunger barrel yang dipasang di - press pada distributor head telah sejajar, bahan bakar akan dihisap kedalam ruang tekanan. Setelah inlet port barrel plunger telah ditutup oleh plunger, plunger akan naik. Sesudah outlet slit plunger dan outlet port sejajar, tekanan pada ruang tekanan telah melampaui tekanan sisa yang ada didalam saluran bahan bakar pipa injeksi dan delivery valve telah membuka, maka bahan bakar akan mengalir ke pipa injeksi kemudian melalui nozzle diinjeksikan ke silinder mesin. Setelah cut - off port plunger telah sejajar dengan ujung permukaan dari control sleeve, pengiriman bahan bakar oleh plunger berakhir. Plunger barrel hanya memiliki satu buah inlet port (lubang masuk) akan tetapi memiliki sebuah outlet port (lubang keluar) untuk setiap silinder mesin. Walaupun plunger memiliki inlet slit yang same banyaknya dengan jumlah silinder mesin, tetapi hanya memiliki satu outlet slit dan sate equalizing slit.
20
Langkah hisap Sewaktu plunger melangkah kembali, yaitu saat inlet port dari barrel plunger dan inlet slit dari plunger telah sejajar, bahan bakar yang bertekanan yang berada pada ruang pompa akan dihisap masuk kedalam ruang tekanan.
OHP 18
Langkah pengiriman Sewaktu plunger diputar dan diangkat oleh cam disk, permukaan atas plunger akan menutup inlet port plunger barrel, maka awal pengkompresian dimulai. Pada waktu yang hampir bersamaan outlet slit plunger bertemu dengan outlet port barrel plunger. Akibat dari hal tersebut, bahan bakar yang ditekan oleh naiknya plunger telah melebihi kuat gaya pegas spring dari delivery valve dan sisa tekanan yang ada dalam pipa injeksi sehingga delivery valve terbuka. Kemudian bahan bakar diinjeksikan melalui nozzle dan nozzle holder kedalam ruang bahan bakar mesir.
OHP 18
21
Akhir dari injeksi Bila ujung permukaan control sleeve bertemu dengan cut-off port (saluran penghenti) plunger, maka bahan bakar yang ada pada plunger (yaitu pada ruang tekanan), dimana tekanannya lebih besar dari tekanan pada ruangan pompa, akan kembali ke ruang pompa melalui cut - off port tersebut. Tekanan akan segera berkurang, delivery valve akan tertutup karena gaya pegas spring, maka pengiriman bahan bakar berakhir. Cara kerja tersebut berlangsung secara seketika.
OHP 18
Langkah penyesuaian Sesudah penginjeksian berakhir, plunger berputar 180 maka outlet port plunger barrel akan bertemu dengan equalizing slit dari plunger. Dengan demikian tekanan bahan bakar pada passage (terusan) diantara outlet port plunger barrel dan delivery valve akan berkurang hingga sama besarnya dengan ruang pompa. Langkah ini menyesuaikan tekanan pada outlet port masing - masing silinder pada saat penginjeksian untuk setiap putaran, selain itu juga untuk menjaga kestabilan penginjeksian. Cara kerja tersebut akan menghasilkan suatu penginjeksian yang berlangsung pada setiap putaran (pompa).
OHP 18
22
OHP 19
Pencegah putaran terbalik Bila plunger bergerak pada arah putaran yang normal, inlet port akan terbuka sewaktu plunger melangkah mundur, bahan bakar yang cukup jumlahnya akan dihisap kedalam ruang tekanan. Selama waktu pengkompresian, inlet port akan tertutup dan penginjeksian dilakukan. Akan tetapi apabila mesin berputar kearah yang terbalik (contohnya saat berhenti dan mesin perlahan jalannya, kendaraan dipakai dan mulai bergerak mundur sehingga mesin terputar dan selanjutnya), inlet port plunger barrel dan inlet slit plunger akan sejajar sewaktu plunger naik, maka bahan bakar tidak dapat dikompresi sehingga pengiriman bahan bakar tak terjadi. Karena kejadian tersebut mesin akan segera mati.
Kontrol jumlah penginjeksian Jumlah pengiriman bahan bakar akan bertambah atau berkurang karena effective strokenya, yang akan berubah-ubah sesuai dengan posisi control sleeve. Effective stroke adalah langkah plunger dari mulai tertutupnya lubang ( port ) plunger sampan ke ujung permukaan control sleeve sewaktu pengiriman bahan bakar, sesudah inlet port plunger barrel dan inlet slit plunger barrel tertutup. Effective stroke adalah sebanding dengan jumlah pengiriman bahan bakar seperti dapat terlihat pada gambar, panjang langkah control sleeve ke kiri akan mengurangi effective stroke-nya, dan sebaliknya panjang langkah control sleeve kekanan akan menambah effective stroke dan pengiriman bahan bakar. Walaupun posisi awal dari penginjeksian selalu tetap, akhir dari penginjeksian akan berubah-ubah tergantung dari posisi control sleeve yang diatur oleh governor.
OHP 20
23
DELIVERY VALVE DAN DAMPING VALVESaat bertambahnya tekanan bahan bakar yang diakibatkan dari langkah pengkompresian plunger telah melampaui kuat gaya pegas dari valve spring dan sisa tekanan dalam pipa injeksi, delivery valve akan membuka, maka bahan bakar dikirimkan melalui nozzle dan nozzle holder. (Gb. 16 -A) Kemudian, bila tekanan buka nozzle telah tercapai, penginjeksian ke silinder mesin tertentu terjadi. Sewaktu plunger telah terangkat dan injeksi telah berakhir, tekanan pada ruang tekanan secara mendadak turun, maka spring dari delivery valve akan menutup delivery valve. Untuk mencegah terjadinya penundaan injeksi, maka mempertahankan adanya sisa tekanan yang masih ada pada pipa injeksi yang berguna untuk injeksi berikutnya sangatlah diperlukan. Delivery valve berfungsi untuk mencegah terjadinya arus balik bahan bakar sewaktu plunger melangkah untuk menghisap bahan bakar. Ditengah - tengah delivery valve terdapat sebuah piston. Sesudah injeksi berakhir dan tepian piston bertemu dengan bagian atas valve seat (Gb.16- B ), besar tekanan didalam pipa injeksi akan berkurang sesuai dengan volume dari bahan bakar yang ditarik kembali oleh delivery valve sewaktu delivery valve kembali kedudukannya.
Akibat hal tersebut diatas, penghentian injeksi yang terjadi secara tiba - tiba dapat terlaksana karena saat penginjeksian telah berakhir, maka pengiriman bahan bakar yang tak diinginkan dapat dicegah. (Gb. 16 - C)
OHP 21
24
Damping valve adalah sebuah komponen dari delivery valve yang konstruksinya dapat dilihat pada gambar di samping. Damping valve menekan damping valve spring dan membuka hampir bersamaan waktunya dengan terbukanya delivery valve. Bahan bakar dikirim oleh plunger melalui pipa injeksi ke nozzle holder dan nozzle. Pada saat berakhirnya penginjeksian, damping valve akan menutup lebih awal (kedudukannya dari delivery valve akibat gaya pegas dari damping valve spring. Sesudah itu karena bahan bakar hanya sedikit yang ditarik kembali dan masuk ke lubang kecil yang berada pada damping valve sampai delivery valve sudah betul-betul duduk, maka suatu penurunan tekanan yang secara tiba-tiba didalam pipa injeksi dapat dicegah. Suatu penurunan tekanan kadang-kadang akan menyebabkan suatu tekanan negative, dan tekanan negative tersebut dapat menimbulkan terjadinya gelembung udara. Dengan adanya gelembung udara pada pipa injeksi, pipa injeksi akan berkarat, dan karat tersebut dapat mengakibatkan patahnya pipa. Damping valve dipasang untuk mencegah terjadinya masalah tersebut diatas.
25
PENGATUR MEKANISTergantung dari tujuan penggunaannya, governor mekanis (yang menggunakan sebuah flyweight ) terbagi menjadi tiga jenis 1. Governor kecepatan variabel 2. Governor kombinasi 3. Governor kecepatan maximum - minimum
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA GOVERNOR KECEPATAN VARIABEL
OHP 22
Konstruksi dari governor kecepatan variabel diperlihatkan pada gambar di atas. Putaran dari drive shaft (yang dilengkapi dengan dua rubber damper) adalah beriringan melalui sebuah gigi akselerasi (acceleration gear) ke flyweight yang terpasang pada governor shaft.
26
Empat buah flyweight terpasang pada flyweight holder, bila diputar akan membuka kearah luar akibat adanya gaya sentrifugal flyweight. Gerakan tersebut akan menggerakkan governor sleeve pada arah axialnya yang menyebabkan governor sleeve mendorong governor lever assembly. Governor lever assembly terdiri dari corrector lever, tension lever, start lever, start spring dan ball joint. Fulcrum (Titik tumpu corrector lever) Mi dipegang oleh sebuah pivot bolt pada housing pompa dan bagian bawahnya ditekan oleh sebuah spring yang berada pada distributor head, sedangkan bagian atasnya ditekan oleh full - load adjusting screw, jadi corrector lever tidak dapat bergerak sama sekali. Starting lever tidak menyentuh tension lever akibat starting spring hanya pada saat mesin distart, dan akan menggerakkan governor sleeve untuk menutup flyweight. Sebagai akibatnya, maka ball joint yang terletak dibawah starting lever akan memutar tension dan starting lever pada poros M 2 sebagai titik tumpunya, dan menggerakkan control sleeve kearah penambahan bahan bakar ( yaitu kearah letak distributor head) untuk memudahkan start. Selama mesin hidup, starting lever dan tension lever akan sating bersentuhan dan bergerak bersama-sama seolah-olah seperti satu komponen saja. Bagian atas tension lever berhubungan dengan control lever melalui governor spring. Sebuah idling spring dipasang pada retaining pin yang terletak pada bagian atas dari tension lever. Konstruksi governor tersebut adalah sedemikian adanya, dan dapat mengatur pada semua tingkat kecepatan mesin dengan menggunakan semua spring yang telah disebutkan diatas.
OHP 22
27
Menghidupkan Mesin
OHP 23
Untuk memenuhi sarana yang diperlukan saat mesin akan dihidupkan, bahan bakar dengan jumlah sebanyak full-load normal diberikan sehingga banyaknya bahan bakar yang diperlukan untuk menghidupkan mesin dapat terpenuhi. Bila pedal gas ditekan sewaktu mesin dalam keadaan putaran terendah, starting lever akan berpisah dengan tension lever akibat gaya pegas starting spring dan akan bergerak mendorong governor sleeve. Control sleeve tersebut akan digerakkan ke kanan (kearah jumlah injeksi maximum) oleh starting lever, dan berputar pada poros M 2 . Oleh sebab itu dengan menginjak pedal gas sedikit saja mesin sudah dapat distart. Setelah mesin hidup, gaya sentrifugal dibangkitkan oleh flyweight, governor sleeve akan menekan starting spring yang lemah gaya pegasnya dan starting lever ditekan kearah tension lever. Melalui gerakan ini, control sleeve digerakkan kearah pengurangan bahan bakar, penginjeksian dikembalikan pada batas sebanyak injeksi full - load dan pengiriman bahan bakar yang berlebihan untuk menghidupkan mesin dihentikan. Pada saat tersebut, tension lever dan starting lever akan bertemu pada titik A, bergerak bersama seperti satu komponen.
28
Saat Idling
OHP 23
Bila mesin telah hidup, kemudian pedal gas dikembalikan kedudukannya yang semula, control lever juga akan kembali ke kedudukannya yang semula, maka gaya tarikan dari governor spring menjadi "0". Selanjutnya flyweight akan mulai membuka, menekan starting lever kearah tension lever, maka idling spring mulai ditekan. Akibatnya control sleeve akan bergerak kearah pengurangan bahan bakar dan berhenti bergerak setelah gaya sentrifugal flyweight dan gaya pegas dari idling spring telah seimbang. Pada posisi tersebut maka putaran mesin terrendah yang stabil dapat tercapai.
29
Kecepatan Maksimum Beban Penuh
OHP 24
Sewaktu pedal gas diinjak penuh dan control lever telah bertemu dengan maximum speed adjusting screw, tension lever akan bertemu pin (M 3 ) yang dipasang di-press pada housing pompa (yaitu saat dimana jumlah bahan bakar injeksi telah tercapai) dan tak dapat digerakkan lagi. Pada saat tersebut gaya pegas governor spring adalah maximum. Akibat hal tersebut idling spring ditekan penuh dan flyweight akan menutup karena ditekan oleh governor sleeve. Setelah itu, walaupun gaya sentrifugal flyweight dari flyweight bertambah karena bertambahnya putaran mesin, flyweight tidak dapat menggerakkan governor sleeve sampai gaya pegas governor spring dapat terlampui.
30
Kecepatan Maksimum Tanpa Beban
OHP 24
Selanjutnya dengan bertambahnya kecepatan mesin, sesudah keduanya seimbang, gaya sentrifugal flyweight akan melampaui gaya pegas governor spring, dan akan menarik spring sewaktu governor lever assembly digerakkan: Selain itu jumlah pengiriman bahan bakar akan berkurang dan pengontrolan bahan bakar akan diatur sedemikian rupa agar tidak melebihi kecepatan maximum yang telah ditentukan. Apabila pedal akselerator tidak ditekan secara penuh, gaya pegas governor spring kekuatannya akan berubah - ubah secara bebas sehingga governor dapat mengontrol atas dasar masukan yang diberikan oleh pengendara melalui pedal akselerasi. Pengiriman bahan bakar pada full-load akan diperoleh menurut jumlah banyaknya full - load adjusting screw diputar kedalam. Bila full-load adjusting screw diputar kedalam, corrector lever akan berputar ke kiri (kearah yang berlawanan dengan jarum jam) mengelilingi titik M 1 , maka control sleeve akan bergerak kearah penambahan bahan bakar. Bila full - load adjusting screw dikenderkan control sleeve akan digerakkan kearah pengurangan bahan bakar.
31
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA TIMERTelah diketahui secara luas bahwa hubungan antara saat injeksi bahan bakar dan kemampuan mesin (tenaga, gas buangan, getaran mesin) adalah sangat penting. Apabila saat injeksi bahan bakar berbeda dengan sedikit saja dari standart yang telah ditentukan, kemampuan mesin diesel akan menjadi buruk. Karena selang waktu saat pembakaran pada mesin diesel akan bertambah besar bila kecepatan mesin bertambah, maka perlu adanya penyesuaian terhadap selang waktu tersebut dengan mengembangkan saat injeksi. Untuk mengatasinya sebuah timer dipasang dibagian bawah pompa injeksi.
OHP 25
Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah timer spring dipasang didalam ruangan timer yang bertekanan rendah. Tekanan pada ruangan pompa melalui lubang ( orifice) piston akan bekerja pada sisi ruang yang bertekanan tinggi dari timer piston. Lubang timer piston tersebut bekerja untuk mencegah gerak yang tidak pasti pada tekanan bahan bakar yang berubah - ubah. Gerak dari timer piston akan mengakibatkan bergeraknya pin dari roller holder assembly kearah yang berlawanan dengan putaran pompa. Bila tekanan pada ruangan pompa telah melampaui gaya pegas timer spring karena bertambahnya putaran pompa, timer piston akan menekan timer spring dan menggerakkan roller holder assembly kearah yang berlawanan dengan arah putaran pompa. Karena gerakan tersebut maka cam dari permukaan cam disk akan lebih cepatu bertemu dengan roller dari roller holder sehingga saat penginjeksian dikembangkan. Bila kecepatan pompa berkurang maka gaya pegas timer spring akan melampaui tekanan pada ruangan pompa, roller holder assembly akan bergerak kearah untuk memundurkan saat injeksi. Peralatan tambahan seperti solenoid timer cold start device (C.S.D.) dan load timer dll, juga digunakan dengan timer tipe standart ini untuk mengubah - ubah saat injeksi didalam wilayah kecepatan mesin dan beban menurut spesifikasinya.
32
Load Timer
OHP 25
Load timer berfungsi untuk memundurkan saat injeksi saat beban sebagian saja yaitu pada kecepatan rendah dan menengah dan berguna untuk mengurangi keluarnya asap dan kebisingan mesin. Digunakannya load timer, govenor sleeve, governor shaft dan housing dari pompa injeksi adalah khusus dibuat agar bahan bakar minyak dari ruangan pompa injeksi dapat keluar dari control port governor sleeve melalui sebuah tembusan didalam governor shaft dan housing pompa ke bagian yang bertekanan rendah. Jika flyweight tertutup, control port dan tembusan pada governor shaft tidak akan segaris. Jika flyweight mulai membuka karena bertambahnya kecepatan mesin, tembusan pada control port dan governor shaft akan benar-benar segaris sehingga tekanan pada ruangan pompa injeksi akan mulai berkurang karena bahan bakar minyak pada ruangan pompa mengalir ke lubang masuk bahan bakar (yaitu bagian yang bertekanan rendah) melalui tembusan tersebut. Jika sepenuhnya terbuka maka pengurangan tekanan telah berakhir. Sebagai akibatnya, sudut pengembangan timer hanya akan dimundurkan dalam jumlah yang sama dengan nilai dari penurunan tekanan. Selain itu perubahan dari posisi flyweight (governor sleeve) akan mengikuti posisi dari control lever (beban mesin ).
33
MAGNET VALVE
OHP 26
Magnet valve (katup magnit) akan hidup dan mati mengikuti saklar penghidup mesin dalam membuka dan menutup saluran utama kearah lubang masuk ke plunger barrel. Jika saklar mesin diputar ke ON, aliran akan mengalir melalui magnet valve , armature yang berada ditengah magnet valve akan ditarik keatas, maka bahan bakar minyak dari ruangan pompa dialirkan ke lubang masuk plunger barrel. Jika saklar mesin diputar ke OFF, gaya pegas dari spring didalam armature akan menggerakkan armature ke bawah. Selanjutnya jalan utama kearah lubang masuk plunger barrel akan tertutup dan begitu bahan bakar injeksi untuk ruangan pembakaran mesin dihentikan, mesin dapat dengan segera berhenti.
34
SPEED SENSORSinyal listrik (pulsa) yang diterima oleh speed sensor (sensor kecepatan) yang dipasang pada pompa injeksi akan diteruskan ke tachometer mesin pada panel instrumen kendaraan. Speed sensor dipasang untuk memanfaatkan putaran gigi dari gear pada flyweight holder. Speed sensor amplifier dirancang untuk menterjemahkan gerakan dari 23 gigi flyweight gear holder ke dalam sinyal (pulsa) yang menunjukkan satu putaran dari mesin. Sinyal tersebut kemudian ditampilkan ke tachometer mesin.OHP 27
OHP 27
35
COLD START DEVICE TIPE WAX (W-CSD)Karena menghidupkan mesin dalam keadaan dingin sangatlah susah, maka dibuatlah W-CSD (Cold Start Device Tipe Wax) untuk memperoleh saat penginjeksian yang optimum dengan memanfaatkan perubahan suhu.
OHP 28
Konstruksi Bagian pokok dari W-CSD terdiri dari elemen HIM yang diisi dengan butiran lilin. Air pendingin dialirkan mengelilingi elemen HIM dan karena butiran HIM mengembang atau menyusut sejalan dengan perubahan suhu air pendingin, maka piston W-CSD dapat bergerak.OHP 28
36
Gerakan piston akan memutar lever shaft sehingga pin (B) yang berada pada lever pompa memutar roller holder untuk mengembangkan atau mengembalikan timing injeksi. Dua buah pegas pengembali pada lever shaft dipasang sedemikian rupa agar piston, melalui lever (1) akan selalu dikembalikan (pada arah sudut pengembangan).
Selain sudut pengembangan, W-CSD juga dapat menaikkan kecepatan idling dengan memanfaatkan gerakan lever (1) sejalan dengan perubahan suhu air pendingin seperti diterangkan diatas. Cara kerjanya adalah sebagai berikut : Lever (1) berhubungan dengan control lever melalui pin (A). Bila W-CSD telah bekerja, gerakan lever (1) akan menggerakkan control lever kearah penambahan bahan bakar, maka kecepatan idling akan bertambah sehingga memperpendek waktu untuk memanaskan mesin.
OHP 28
Cara kerja Gambar di samping memperlihatkan kurva daya kerja dari W-CSD. Pada suhu dibawah -20C, butiran lilin akan menyusut, maka W-CSD akan bekerja sehingga sudut pengembangan maximumnya berada pada sudut T. Sesudah suhu naik melebihi -20C, butiran lilin secara perlahan mengembang, maka W-CSD bereaksi untuk mengembalikan sudut pengembangan maximum ke titik normalnya. Butiran lilin akan berhenti mengembang pada suhu 500 C atau lebih, maka W-CSD berhenti bekerja.
37
(1) W-CSD mulai bekerja Bila suhu air pendingin kurang dari 20C, butiran lilin akan menyusut maka piston akan bergerak ke kanan. Lever shaft berputar searah jarum jam (melalui gerakan dari lever shaft springs dan lever (1)), menggerakkan pump side lever, pin (B) dan jugs roller holder kearah pengembangan timing. Keadaan tersebut akan bertahan akibat dari kuat gaya pegas lever shaft spring, yang lebih besar dari timer spring.
OHP 29
38
(2) W-CSD berhenti bekerja Setelah kecepatan idling bertambah dan mesin telah panas, maka suhu air pendingin secara perlahan akan naik. Setelah suhu naik, butiran lilin akan mengembang dan menggerakkan piston ke kiri. Piston, melalui lever (1) menggerakkan lever shaft dan selanjutnya pump side lever kearah yang berlawanan dengan jarum jam melawan kuat gaya pegas dari lever shaft spring. Setelah tekanan bahan bakar didalam housing pompa rendah, maka kedua gerakan dan piston timer pada pin dari roller holder dan pump side lever pada roller holder akan menggerakkan roller holder searah jarum jam kearah pengembalian timing. Jadi sudut pengembangan awal berkurang. Bila suhu air pendingin telah mencapai 50C, fungsi kerja ini berakhir dan setelah control lever bertemu dengan idling stopper bolt, maka kecepatan mesin kembali ke normal.
OHP 29
39
(3) Timer mulai bekerja setelah W-CSD berhenti bekerja Telah diterangkan di atas bahwa W-CSD berhenti bekerja sepenuhnya saat air pendingin melebihi 50C dan putaran mesin telah normal. Lever shaft akan tak bergerak dan pin (B) tidak menyentuh roller holder.
OHP 30
40
Karena itu gerakan roller holder ke arah pengembangan maupun kearah pengembalian tergantung dari keseimbangan dari kuat gaya pegas timer spring dan tekanan bahan bakar di dalam housing pompa.
OHP 30
OHP 30
Bila suhu dari air pendingin berada di bawah -20C, sudut pengembangan maximum adalah TC seperti terlihat dalam gambar. Tetapi setelah kecepatan pompa mencapai N2 rpm, tekanan bahan bakar pada sisi tekanan tinggi dari timer juga bertambah. Saat setelah tekanan bahan bakar melampaui kuat gaya pegas timer spring, sudut pengembangan timing akan mengikuti kurva ciri khas yang terlihat pada gambar. Pada 0C, sudut pengembangan akan berkurang karena butiran lilin mengembang dan W-CSD berhenti bekerja. Gambar juga memperlihatkan bahwa W-CSD telah betul-betul berhenti bekerja hanya bila suhu telah melebihi 50C.
41
(4) W-CSD bekerja kembali W-CSD tidak akan bekerja kembali selama mesin dalam keadaan bekerja sesaat setelah mesin dihidupkan dan sesudah W-CSD berhenti bekerja Bila mesin berhenti dan suhu air pendingin kurang dari 50C, maka butiran HIM akan mulai menyusut dan W-CSD mengembalikan roller holder ke posisi pengembangan awal bersesuaian dengan suhu air pendingin. Sudut pengembangan terbesar adalah pada tem peratur dibawah -20C. Gera.kan tersebut diatas disalurkan ke control lever melalui lever (1), jadi posisi idling yang bersesuaian dengan suhu air pendingin dengan sendirinya terjadi.OHP 31
FAST IDLE CONTROL DEVICE (FICD)FICD digunakan untuk menambah kecepatan mesin pada kecepatan idling, karena ada penambahan beban pada mesin dengan dinyalakannya air conditioner atau alat lainnya. Tipe Vacuum Pada FICD tipe vacuum, diaphragm FICD akan menggerakkan control lever pompa injeksi untuk mengatur kecepatan idling-nya. Diaphragm tersebut digerakkan oleh tekanan negative yang ditimbulkan oleh pompa vacuum mesin.
OHP 31
42
BOOST COMPENSATOR (B.C.S.)
OHP 32
Beberapa macam mesin dilengkapi dengan turbocharger sebagai sarana untuk menambah daya mesin tersebut pada mesin-mesin dengan perbandingan langkah yang sama. Dasar daya kerja dari turbocharger adalah sebagai berikut. Sebuah turbin gas knalpot diputar dengan kecepatan tinggi oleh gas buangan knalpot dari mesin. Putaran tersebut disalurkan ke turbin penghisap seperti terlihat pada gambar. Akibatnya, jumlah udara yang disalurkan ke intake manifold dan seterusnya ke ruang pembakaran akan bertambah. Bersamaan dengan bertambahnya penyaluran udara ke ruang pembakaran, maka jumlah penyaluran bahan bakar juga harus ditambah untuk menjaga perbandingan campuran antara bahan bakar dan udara agar tetap konstan guna memperoleh pembakaran yang terbaik dengan tujuan untuk memperoleh daya mesin yang terbaik. Penambahan penyaluran bahan bakar tersebut dapat terlaksana dengan memanfaatkan besarnya tekanan yang diperoleh dari hisapan udara pada intake manifold. Boost compensator dibuat untuk menyelaraskan kerja antara kerja pompa injeksi dengan kerja turbocharger dengan tujuan untuk memperoleh tambahan daya mesin pada mesin-mesin dengan perbandingan langkah yang sama. Boost compensator ini diberi nama "B.C.S." dengan keterangan sebagai berikut. 43
Konstruksi Memperlihatkan konstruksi dari B.C.S. serta komponen-komponen yang berhubungan dengan pompa VE.
OHP 33
Sebuah diaphragm dipasang pada bagian atas dari B.C.S. Tekanan boost yang disalurkan ke ruang bertekanan akan mempengaruhi bagian atas dari diaphragm tersebut. Pegas B.C.S. dipasang pada bagian bawah dari diaphragm tersebut, Adjusting pin dihubungkan langsung kepadanya dan bergerak-gerak bersama diaphragm tersebut. Bagian yang tirus dari adjusting pin berhubungan dengan sebuah pin, sedangkan ujung lain dari B.C.S. lever berhubungan dengan tension lever pompa VE. Bagian atas dari tension lever dikaitkan pada governor spring yang berhubungan dengan control lever. Bagian bawah dari tension lever berhubungan dengan control sleeve. Gerakan dari diaphragm dan adjusting pin akan menggerakkan pin.
44
Cara kerja Gerakan tersebut kemudian disalurkan ke B.C.S. lever, dimana gerak putar yang melingkar dari B.C.S. lever pin tersebut akan menggerakkan tension lever. Gerakan dari tension lever ini akan menggerakkan control sleeve.
OHP 34
Gambar di atas menunjukkan cara kerja dari B.C.S. Bila tekanan boost berada di bawah P1, seperti terlihat pada gambar, akibat dari putaran rendah serta beban mesin ringan, maka diaphragm tidak bergerak akibat gaya dari B.C.S. spring. Bila tekanan boost naik dan melampaui P1, diaphragm secara perlahan akan menekan B.C.S. spring, maka adjusting pin akan bergerak ke bawah. Akibatnya pin yang menyentuh bagian yang tirus dari adjusting pin akan bergerak ke kiri B.C.S. lever bergerak berlawanan dengan jarum jam berputar pada supporting pinnya menyebabkan tension lever ditarik governor spring searah jarum jam.
45
OHP 35
Akibatnya control sleeve akan bergerak ke kiri (yaitu pada arah penambahan bahan bakar seperti terlihat pada garis yang tebal pada gambar, dan jumlah pengiriman bahan bakar akan bertambah bersamaan dengan bertambahnya tekanan boost. Setelah tekanan boost kemudian bertambah ke P2, adjusting pin akan bertemu spacer, yaitu batas dari langkah penyesuaian boost. Adjusting pin tidak dapat bergerak melampaui batas ini, kecuali apabila tekanan boost bertambah lagi.
46
IN-LINE TYPE INJECTION PUMPSISTEM BAHAN BAKAR
OHP 36
Gambar di atas memperlihatkan sistem pompa injeksi bahan bakar. Putaran motor dipindahkan ke poros bubungan pompa injeksi dengan kopling atau roda gigi penggerak. Pompa supply, diputar oleh poros bubungan, mengisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar ke saringan dengan tekanan kira-kira 1,8 - 2,5 kg/cm 2 . Bahan bakar yang telah disaring kemudian diteruskan ke ruang bahan bakar dalam rumah pompa injeksi. Plunger diangkat oleh putaran poros bubungan, menambah lebih besar tekanan bahan bakar. Bahan bakar ini ditekankan oleh pompa injeksi. Karena jumlah bahan bakar yang diberikan oleh pompa supply dua kali jumlah maksimum yang diinjeksikan pompa, katup pengembali dipasang untuk mengembalikan kelebihan bahan bakar ke tangki bila tekanan bahan bakar melebihi harga yang telah ditentukan. Kelebihan bahan bakar dari nosel (yang juga melumasi bagian dalam pemegang nosel) mengalir melalui katup pengembali pemegang nosel dan dikembalikan ke tangki bahan bakar.
47
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
OHP 37
Gerakkan plunger adalah tetap, di angkat oleh tappet dan kembali turun oleh pegas. plunger, melalui putaran motor. Ruang bahan bakar pada rumah pompa selalu terisi dengan bahan bakar. Lubang masuk dan keluar barrel berhubungan dengan ruang bahan bakar ini. Bila plunger turun, bahan bakar diberikan ke barrel. Bila plunger sampai titik bawah, isapan bahan bakar berakhir. Waktu plunger naik, lubang masuk dan lubang keluar pada barrel tertutup oleh plunger, tekanan bahan bakar naik. Bahan bakar ditekan kedalam katup delivery, dan diteruskan ke nosel melalui pipa injeksi.
48
OHP 37
Bila tekanan bahan bakar melebihi tegangan pegas nosel, bahan bakar disemprotkan kedalam ruang bakar motor oleh nosel. Lebih jauh plunger turun, dan pada posisi helix plunger bertemu dengan lubang masuk dan keluar barrel, pemberian bahan bakar berakhir. Katup pemberi tertutup oleh tekanan pegas katup pemberi, sehingga bahan bakar tidak lagi diberikan, walaupun plunger masih turun. Bila plunger diputar, langkah efektif (effective stroke) berubah dan akibatnya banyaknya bahan bakar juga berubah.
OHP 37
49
HELIK PLUNGERPlunger mempunyai tipe helix bawah atau vertikal Was dan bawah), tergantung pada posisi helix, dan dibagi lagi menjadi tipe helix kiri dan kanan What. gb. 5). Plunger helix kanan, langkah efektip bertambah bila plunger diputar arah jarum jam (dilihat dari bawah plunger). Langkah efektip pada plunger helix kiri berkurang bila plunger diputar arah jarum jam (dilihat dari bawah plunger). Spesifikasi plunger tipe PE(S)-A terlihat pada tabel di bawah. Tipe plunger Plunger helix bawah Plunger helix vertikal Mulai injeksi Tetap Berubah Akhir injeksi Berubah Berubah
CIRI-CIRI JUMLAH INJEKSICiri-ciri jumlah injeksi untuk diameter plunger yang berbeda terlihat dalam gambar.
50
MEKANISASI PERPUTARAN PLUNGER
OHP 38
Dengan pompa PE(S)-A, plen bagian bawah pompa disisipkan kedalam alur control sleeve, dan gigi pada bagian atas control sleeve berhubungan dengan gigi control rack. Dengan demikian , plunger akan berputar bila control rack digerakkan dan banyaknya injeksian berubah.
PLUNGER DENGAN HELIK DUA TAHAPDibandingkan dengan helik standar (helix no. 2) bila memakai plunger dengan sudut helix lebih besar (helix no. 1) waktu bekerja kecepatan rendah/beban ringan, nilai perubahan banyaknya injeksian dapat diperoleh hanya dengan gerakan kecil control rack. Maksud ini adalah untuk memperbaiki banyaknya penginjeksian pada kecepatan rendah.
51
KATUP DELIVERYKatup delivery memberikan bahan bakar tekanan tinggi kepada nosel melalui pipa injeksi. Setelah plunger selesai memberikan bahan bakar, katup delivery mencegah aliran batik bahan bakar dari pipa injeksi kepada barrel. Bila katup delivery turun, tekanan bahan bakar didalam pipa injeksi berkurang karenagerakan isap torak, hingga dapat mencegah kebocoran bahan bakar setelah nosel menutup.
KATUP DELIVERY (untuk torak dengan penarikan kembali yang berubah-ubah)Karena modifikasi torak katup delivery, efek tarikan kembali bahan bakar telah dikurangi (jumlah tarikan kembali telah berkurang) pada tingkat kecepatan rendah, dan saat tekanan bahan bakar sisa dalam pipa injeksi bertambah, kestabilan injeksian bahan bakar dapat diperoleh. Akan tetapi pada tingkat kecepatan tinggi torak dengan penarikan kembali yang berubah-ubah tidak mempunyai pengaruh apa-apa.
52
PEMEGANG KATUP DELIVERY MEMAKAI KATUP DAMPINGFungsi. Bila terjadi penurunan tekanan bahan bakar secara tiba-tiba dikarenakan penarikan katup delivery waktu bekerja pada kecepatan tinggi/ beban penuh, tekanan negatip dan gelembung udara (kekosongan) dapat terjadi dalam pipa injeksi. Dalam hal yang luar biasa, pipa injeksi dapat pecah. Katup damping dapat mencegah terjadinya tekanan negatip dan gelembung udara. Konstruksi. Katup damping (katup bola) dipasang didalam pemegang katup delivery. Dudukan katup dan pegas dipasang dibagian atas pemegang katup delivery. Dibagian bawah dipasang pembatas katup delivery dengan sebuah lubang. Dibawah pembatas ini dipasang pegas katup delivery dan katup delivery. Cara kerja. Pada waktu ada injeksi bahan bakar dari plunger, katup damping (katup bola) terbuka, dan bahan bakar ditekan melalui bagian tengah pembatas katup delivery ke nosel. Akan tetapi setelah injeksi bahan bakar, katup damping (katup bola) menutup lebih cepat dari pada katup delivery, oleh karena itu bahan bakar mengalir melalui bagian atas lubang pembatas katup delivery. Tekanan dalam pipa injeksi kemudian turun hanya sebanyak isi penarikan kembali. Oleh karena itu, tekanan bahan bakar turun tiba-tiba dan kekosongan dapat dicegah.
53
POROS BUBUNGANPoros bubungan digerakkan oleh motor melalui kopling atau alat timing. Tergantung pada spesifikasi kam tangensial atau cembung atau tangensial/kombinasi eksentrik dipakai untuk menggerakkan plunger. Selain dari itu terdapat kam eksentrik pada poros bubungan untuk menggerakkan pompa supply.
TAPPETUnit tappet dibuat untuk merubah gerakan putar poros bubungan kepada gerakan turun naik, hingga menaikkan dan menurunkan plunger, demikian pula pengaturan timing pompa injeksi. Ada dua bentuk tappet yang dipakai, dengan perbedaan konstruksi bagian atasnya. Untuk pompa injeksi yang biasa, dipakai tappet yang dapat disetel, sedangkan untuk pompa injeksi kecepatan tinggi biasanya memakai shim.
54
GOVERNOR MODEL RLDCIRI KHASGovernor mekanik RLD dibuat oleh Diesel kiki untuk perlengkapan kendaraan bermesin disel, adapun ciri khasnya adalah sebagai berikut : 1. Governornya adalah variable speed dengan ciri khas memperingan tenaga untuk menggerakan control lever. Pada linkage sistim yang baru, control levernya bebas dari pengaruh adanya tenaga pada governor spring. Jadi dengan kata lain untuk menggerakan control lever pada posisi maksimem adalah sama dengan pada governor jenis minimum dan maksimum speed governor. 2. Tidak hanya mengontrol jumlah bahan bakar saja, juga dapat mengontrol kerjanya mesin pada waktu posisi full load, tetapi dalam kelebihan jumlah pengiriman bahan bakar pada waktu start diset dengan mudah, menggantikan torque cam dengan yang lebih pantas. Gambar 1 dan 2 sebagai contoh, diperlihatkan bagaimana pengaruhnya terhadap putaran mesin pada waktu mengganti torque cam dan governor.
55
KONSTRUKSI
OHP 39
OHP 39
Tiap-tiap flyweight dipegang pada tempatnya dengan pin press-fitted kedalam flyweight holder, yang kemudian dipasangkan pada camshaft pompa injeksi. Flyweight terbuka keluar, terpusat pada pin. Terbukanya flyweight mengakibatkan sleeve bergerak dalam porosnya sepanjang slider yang terletak pada belakang flyweight arm. Sleeve digabungkan dengan shifter lewat sebuah bearing. Shifter dihubungkan dengan bagian bawah pada tension lever oleh sebuah pin dan bergerak hanya dalam sebuah poros.
56
Tension lever didukung oleh shaft tension lever yang dipasangkan separuh bagiannya berada pada governor cover. Spring seat dihubungkan pada bagian atas pada tension lever oleh pin, dengan shaft governor dimasukan dibagian tengah dari spring seat. Shaft governor dipegang oleh guide screw (dikencangkan ke dalam governor cover) dan governor housing; shaft governor hanya bergerak pada porosnya.
Spring seat diletakan pada bagian depan pada shaft governor. Spring governor ditekan antara dua spring seats.
Pada permukaan governor cover diulirkan sebuah shaft governor dan terdapat mur untuk set posisi dari pada spring seat bagian depan. Pada bagian bawah dari governor cover dipasangkan idling spring capsule ; idling spring menempel pada governor.cover dibagian ujung dari shifter. Governor spring dan idling spring melawan gaya centrifugal pada flyweight selama mesin berputar, tension lever diset dalam posisi berhadapan ke flyweight lift. (Gb. 7)
57
Guide lever dan tension lever kedua-duanya dipasangkan sepusat pada shaft tension lever dan ditahan bersama-sama oleh tenaga dari cancel spring (1). Ball joint dilas pada bagian atas dari guide lever.
Bagian tengah dari floating lever dipegang oleh supporting lever. Pada ujung floating lever yang satu mengggerakan ball joint pada guide lever dan ujung yang lainnya menggerakan ball joint pada rack conneting link dimana disambungkan ke control rack.
Salah satu dari ujung start spring dikaitkan kedalam governor housing, dan ujung yang lainnya dikaitkan ke control rack conecting linknya. Start spring selalu menarik control rack kearah penambahan pengiriman bahan bakar.
58
Shaft control lever ditunjang oleh supporting lever dan dipegang oleh cancel spring (2). Control lever, supporting lever dan shaft control lever merupakan satu unit. Gerakan dari control lever akan menyebabkan supporting lever bergeser pada fulcrum selanjutnya pada floating lever.
Torque cam dipasangkan seperti terlihat pada gambar, pin dipres kedalam governor cover (bagian control rack). Torque cam dihubungkan dengan rod dan adjusting nut pada bagian atas di tension lever. Jarak antara torque cam dan tension leverpin distel dengan menggunakan adjusting nut pada rod dan lock screw. Gaya pada 2 spring pada rod dapat distel dengan adjusting nut. Torque cam berporos pada dudukan dimana penyetelannya pada rod, atau gerakan dari tension lever adalah sama seperti perubahan pada flyweight lift. Mur dan shaft diset kedalam governor housing pada bagian yang berlawanan dengan control rack. Pada shaft dipasangkan sebuah bush. Ushaped lever dihubungkan ke sensor lever pin dipasang antara shaft yang dimasukan dalam bushing dan guide screw, seperti dalam gambar. U-shaped lever, shaft dalam bushing dan cansel spring (3) bergerak dalam satu unit.
59
Sensor lever dimasukan pada U-shaped lever. Bagian ujung atas dari sensor lever berbentuk garpu dan baut dimana mengikat baik control rack dan rack connecting link. Bagian ujung bawah dari sensor lever berhubungan dengan torque cam. Full-load setting lever dan return spring dipasang pada shaft seperti dalam gambar 14. Full-load setting lever selalu menekan full load setting bolt. Gerakan dari full-load setting lever adalah sehubungan dengan gerakan dari sensor lever. Ada dua adjusting bolt; satu untuk kecepatan mesin maksimum dan satu lagi untuk kecepatan minimum, yang terletak pada bagian atas dari governor cover.
PRINSIP KERJAVARIASI KONTROL KECEPATAN Tidak sama seperti conventional variable speed governor yang mana kontrol kecepatannya mesin sehubungan dengan governor spring force seperti yang diset oleh control lever governor mekanik RLD pengaruh kontrol kecepatannya diset oleh floating lever fulcrum dengan control lever. Dengan governor RLD hanya diperlukan sedikit kekuatan/tenaga untuk menggerakan control lever. Gambar 15 menunjukkan hubungan antara kecepatan pompa injeksi bahan bakar, flyweight lift dan posisi control rack. Gambar 16 menunjukkan bagaimana kerja dari governor mekanik RLD. Idling spring dan governor spring pada governor RLD tidak dilengkapi dengan initial setting force; Ketika flyweight adalah 0 seperti terlihat pada gambar, hanya start spring yang dilengkapi dengan initial force setting. Karena itu flyweight lift mulai pada kecepatan yang lebih besar dari pada putaran pompa (B), yang menghasilkan gaya centrifugal untuk melawan initial setting force dari start spring. Karena kecepatan mesin bertambah, flyweight mempunyai gaya centrifugal yang melampaui setting force pada idling dan governor spring (gambar 15 B sampai F). Maksimum lift pada flyweight adalah 13 mm. Flyweight lift mengakibatkan gerakan pada tension lever dengan cara shifter dengan diikuti oleh gerakan dari guide lever. Gerakan dari guide lever mengakibatkan gerakan pada floating lever, yang kemudian menggerakan control rack pada posisi yang berlawanan. 60
Bergeraknya control lever sedikit dari posisi idling kearah full-speed setting bolt dengan guide lever bagian ball joint yang berada pada Po pada waktu pompa injeksi tidak jalan (ditunjukan oleh garis yang tebal pada gambar di atas), akan mengakibatkan supporting lever berputar pada poros floating lever ke titik Po. Karena berputarnya floating lever, control rack bergerak dari Ro untuk menambah jumlah pengiriman bahan bakar. Sesudah control rack mencapai Ra, 2 fulcrums (Po dan Ra) yang terpasang. Floating lever fulcrum dipasang pada titik Qb bagian atas dan ditengah antara floating lever fulcrums Po dan Ra.
61
Bergerak control lever selanjutnya kearah fullspeed setting bolt akan memindahkan L-shaped lever dari supporting lever. Apabila mesin dijalankan pads kondisi seperti ini, kecepatan pompa injeksi bahan bakar bertambah, bertambah pula gaya centrifugalnya dari pada idling spring dan governor spring forces. Flyweight memindahkan guide lever lewat tension lever.
Flyweight lift menyebabkan tension lever dan guide lever bergerak, memajukan ball joint dari Po ke Pa karena kecepatan mesin bertambah. Perpindahan floating lever bersamaan dengan berputarnya supporting lever sekeliling Ra pada control rack bagian ball joint, dengan kekuatan cansel spring (2) yang dipasang pada supporting lever. Fulcrum floating lever kemudian berpindah ke Qb. Kecepatan pompa mencapai Na ketika guide lever ball joint mencapai Pa. Dengan serentak, fulcrum floating lever berpindah ke Qa dimana L-shaped lever dan supporting lever terhubung. Ketika kecepatan mesin melampaui Na, flyweight lift mencapai La dan Pa (Guide-lever ball joint) berpindah ke Pa. Pada waktu ini, floting lever berputar pada Qa ketika control rack bergerak dari Ra kearah Ra' untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar. Governor mengontrol putaran mesin oleh gerakan control rack untuk menambah jumlah pengiriman bahan bakar (sambil menjaga floating-lever titiktitik variasinya) karena kecepatan mesin bertambah dari semula dimana putaran pompa Na dalam keseimbangannya dengan Ra (posisi control rack).
62
FULL-LOAD CONTROL RACK POSITION:TORQUE CAM REGULATION
Torque cam memungkinkan posisi full-load control rack untuk dirubah menambah atau mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar sesuai dengan putaran pompa, dimana perubahan dengan putaran pompa. Torque cam yang telah dikembangkan untuk mengurangi asap buang dan menambah pengaruh moment maksimum dan pengaruh tenaga maksimum dari mesin pada beban penuh. Berpindahnya control lever seperti itu menghubungkan full-speed setting bolt ketika mesin melampaui putaran minimum akan merubah jumlah pengiriman bahan bakar. Dengan serentak, sensor lever berputar sekeliling S, fulcrum pada U-shaped lever dengan bagian bawah dari sensor lever dalam hubungan dengan torque cam. Akibatnya perpindahan control rack diatur seperti dalam gambar oleh garis yang tebal pada gambar. Pada kondisi tersebut diatas, cancel spring (2) menyebabkan control rack bagian ball joint memutar floating lever dengan guide lever ball joint bersama pada sebuah fulcrum.
63
Akibatnya, sensor lever menyentuh torque cam. Kemudian karena kecepatan pompa bertambah seketika, tension lever memutar torque cam kekiri (Gb. 22) melalui rod pada bagian atas dari tension lever. Posisi torque cam tergantung pada kecepatan mesin. Sensor lever dalam hubungan dengan torque cam, mengatur posisi full-load mengontrol rack. Mekanismenya torque cam dapat dipergunakan dalam segala jenis variasi pada mesin, sejak bentuk dari torque cam dibuat secara khusus untuk memenuhi kebutuhan dalam jumlah pengiriman bahan bakar pada mesin.
64
STARTING FUEL INJECTION QUANTITY: INCREASE MECHANISM
Pada waktu mesin tidak berputar, start spring melalui floating lever dan guide lever, kerja dari tension level adalah untuk mengurangi sesedikit mungkin flyweight lift dan memutar torque cam kekanan. Pemindahan gerakbn control lever pada kedua-duanya tension lever maupun torque cam seperti digambarkan diatas, dari posisi idling ( bergaris tebal ) ke posisi kecepatan penuh ( bergaris strip-strip ), lewat supporting lever menggerakan control rack untuk menambah jumlah pengiriman bahan bakar. Pada waktu ini ujung bagian bawah dari sensor lever menghubungkan notch dalam torque cam celah kecil diperlihatkan dengan garis tebal dalam gambar. Sebagai akibat, posisi fullload control rack bergerak keposisi pengurangan bahan bakar. Gerakan control lever kembali ke posisi idling, sesudah mesin dihidupkan akan mengakibatkan floating lever menarik control rack kebelakang melepaskan sensor lever dari notch dalam torque cam. Perhatian : Jangan menaikan putaran mesin apabila baru dihidupkan. Hal tersebut untuk mencegah sensor lever terlepas dari notch pada torque cam dan akan membahayakan bagi governor
65
CARA KERJAMESIN START
OHP 40
Flyweight dalam keadaan menutup tidak berkembang pada waktu mesin tidak dihidupkan. Seperti dijelaskan sebelumnya, baik idling spring dan governor spring biasanya tidak ditekan, tanpa initial force. Pada waktu menjalankan menekan penuh accelerator, control lever tersambung dengan accelerator-rod yang menghubungkan pada maksimum speed setting bolt. Dengan serentak, floating lever juga bergerak, mendorong control rack menambah jumlah pengiriman bahan bakar pada waktu mesin start. Sensor lever menempel notch pada torque cam, yang mengontrol jumlah pengiriman bahan bakar pada waktu mesin start. Control rack kemudian bergerak kearah posisi fullload rack dan akhirnya mencapai posisi penambahan bahan bakar untuk start, yang dibatasi oleh rack limiter.
66
OHP 40
Pada waktu accelerator terlepas setelah mesin hidup, control lever kembali terhubung dengan idling speed setting bolt. Selanjutnya, control rack bergerak untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar dan ujung sensor lever lepas dari notch torque cam. Kerjanya control lever setelah itu tidak lagi menambah bahan bakar pada mesin.
67
PENGONTROLAN PUTARAN IDLING
OHP 41
Ketika control lever kembali pada posisi idling sesudah mesin hidup, floating lever fulcrum kembali pada posisi idling Qo, governor siap untuk memulai mengontrol kecepatan idling. Pada waktu kecepatan mesin berkurang, gaya centrifugal pada flyweight juga berkurang, tenaga idling spring lebih kuat dan flyweight menutup. Control rack kemudian bergerak sekitar floating lever fulcrum Qo dalam perjalanan penambahan jumlah bahan bakar untuk menghindari mesin berhenti putarannya. Apabila putaran mesin bertambah, tenaga idling spring lebih kecil dari pada gaya centrifugal pada flywieght, sehingga terjadi tarikan kembali pada control rack untuk mengurangi jumlah bahan bakar (seperti diperlihatkan oleh garis strip strip pada gambar 27) dengan demikian mengurangi putaran mesin. Dengan cara ini governor mengimbangi putaran mesin waktu idling, mempergunakan keseimbangan antara besar gaya centrifugal dengan jumlah tenaga start spring dan idling spring untuk mencegah terjadinya fluktuasi pada putaran mesin. Ketika mesin pada putaran idling, sensor lever tidak berhubungan dengan torque cam.
68
TORQUE CAM MENGONTROL PENGIRIMAN JUMLAH BAHAN BAKAR SELAMA FULL LOAD
OHP 42
Penekanan accelerator pada waktu mesin berputar tanpa muatan, sampai control lever menempel pada baut setting maksimum putaran, akan menggerakan floating lever sekeliling ball joint pada guide lever, dan menggerakan control rack kearah posisi full-load (Ra) akan menggerakan ujung sensor lever untuk menempel pd torque cam. Fluktuasi putaran mesin setelah itu akan memutar tension lever shaft. Persisnya, torque cam ber gerak sekeliling shaft tersebut. Karena torque cam bergerak, ujung sensor lever mengikuti pada permukaan torque cam, merubah posisi control rack untuk mengontrol jumlah pengiriman bahan bakar. Pada waktu putaran mesin berubah tension lever memutar, merubah ball joint pada Pa di guide lever dan menggerakan foating lever fulcrum 0. Torque cam merubah control rack oleh sensor lever.
69
MENGONTROL KECEPATAN MAKSIMUM
OHP 43
Dengan control lever menempel pada maksimum speed setting bolt, putaran mesin dapat bertambah ketika jumlah pengiriman bahan bakar dikontrol oleh mekanisme torque camsensor lever. Pada waktu putaran mesin bertambah, kemudian dengan supporting lever berhubungan dengan L-shaped lever pada control lever-shaft, guide lever ball joint bergerak dari Pa menuju Pa' berporos pada floating lever fulcrum Qa. Control rack kemudian ditarik kebelakang untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar untuk mengatur kecepatan maksimum. Sementara itu ujung sensor lever terlepas dari torque cam untuk mengontrol kecepatan maksimum.
70
AUTOMATIC TIMER1. URAIANMesin bensin dilengkapi dengan centrifugal advancer yang memajukan saat pengapian, saat rpm mesin bertambah. Mesin diesel juga dilengkapi dengan perlengkapan yang mirip yang disebut automatic timer. Pada pompa injeksi tipe distributor, timer dioperasikan sesuai dengan tekanan bahan bakar yang digunakan. Pada tipe ini timer dipasangkan di dalam pompa injeksi, penempatan dari pompa injeksi tipe in-line penggunaan timer dioperasikan sesuai dengan gaya centrifugal. Di sini akan diuraikan automatic timer untuk pompa injeksi tipe IN-LINE. Automatic timer dipasangkan antara gigi penggerak pompa injeksi dan pompa injeksi itu sendiri. Automatic timer ini mempunyai dua fungsi. Memindahkan putaran dari mesin ke pompa injeksi untuk menggerakan pump camshaft. Memajukan secara otomatis saat penginjeksian sesuai dengan bertambahnya rpm mesin untuk menjaga efisiensi pembakaran.
2. KONSTRUKSICara untuk menggerakan timer ada berbagai macam, tergantung pada tipe mesin. Oleh karena itu semua konstruksi timer dan cara kerja dasarnya adalah sama seperti diperlihatkan pada gambar. a. Gigi penggerak pompa injeksi (injection pump drive gear) digerakan oleh crankshaft timmer gear melalui idler gear. Hub timer dihubungkan ke pompa injeksi dan menggerakan pompa. b. 2 timer weight pivot mengelilingi timer hub boss. Salah satu ujung masing-masing pemberat (weight) ditahan oleh journal gigi penggerak sehingga pemberatnya dapat meluncur ke arah luar dan membuka disekeliling hub boss. c. Pegas timer (timer spring) dipasang diantara lubang hub (hub boss) dan gigi penggerak journal (drive gear journal). Pegas ini mempertahankan timer pemberat (weigh) menutup saat mesin tidak berputar. d. Camshaft pompa injeksi digerakan oleh gigi penggerak melalui gigi penggerak journal, timer pemberat, hub boss dan timer hub.
OHP 44
OHP 44
71
3. CARA KERJASAAT RPM MESIN RENDAH Hanya sedikit gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh timer pemberat (timer weight) pada rpm rendah timer weight dipertahankan oleh tegangan pegas dan sudut A, (sudut yang dibentuk oleh gigi penggerak journal (driver gear jurnal) dalam perbandingan yang besar.
OHP 45
SAAT RPM MESIN TINGGI Selama gaya sentrifugal yang ditimbulkan cukup besar oleh timer pemberat (timer weight) sesuai dengan bertambahnya rpm mesin, pemberat akan mulai membuka ke arah luar, dan menekan pegas. Ini menyebabkanhub boss bergerak pada arah putaran oleh jarak ke sudut 02 (sudut maju). Ini berarti saat injeksi dari pompa injeksi dimasukan.
OHP 45
72
TURBOCHARGERPada mesin natural aspirated, kira-kira 40% energi panas yang dihasilkan oleh pembakaran terbuang ke atmosfir sebagai gas buang. Turbocharger adalah sebuah alat yang memanfaatkan energi gas buang mesin untuk memasukkan udara tambahan ke dalam silinder, sehingga turbocharger dapat memanfaatkan sebagian dari energi yang ditemukan dalam gas buang untuk menggerakkan turbin, yang memutarkan compressor melalui drive shaft. Compressor menghasilkan udara bertekanan tinggi ke dalam silinder mesin, sehingga menghasilkan pembakaran yang lebih baik dibanding dengan mesin naturally aspirated.
OHP 46
73
KONSTRUKSITurbocharger terdiri dari tiga komponen utama yaitu turbine housing, compressor housing, dan center housing termasuk turbine dan compressor, impeller shaft, dan bearing. Bearing harus dilumasi dengan oli berkualitas tinggi karena turbocharger bekerja pada putaran yang sangat tinggi dan temperatur tinggi. Juga, komponen dibuat dengan hati-hati, sehingga harus diperbaiki dengan presisi. Turbine impeller dan impeller shaft menjadi satu untuk membentuk shaft impeller assembly, dan turbine impeller terbuat dari alloy tahan panas atau keramik agar tahan terhadap temperatur tinggi dari gas buang.
OHP 47
Compressor impeller terbuat dari alloy ringan dan terpasang pada ujung shaft dengan mur pengunci. Journal bearing adalah tipe full floating yang dilumasi dengan oli mesin dan mengambang penuh ditopang pada oil film saat turbocharger berputar pada putaran tinggi. Bearing diputar oleh aksi dari oli yang ditekan ke dalam celah antara lingkar dalam dan luar dari bearing untuk reduksi dari kecepatan relatif antara bearing dan shaft, agar komponen lebih tahan lama. Thrust bearing dipasang pada sisi compressor, untuk meminimalkan efek panas dari sisi turbine dan didesain untuk menyerap gaya dorong yang dihasilkan oleh turbine dan compressor.
OHP 47
74
WASTE GATE VALVEPada mesin dengan turbocharger, untuk mendapatkan efek supercharging bahkan saat putaran mesin rendah adalah faktor yang harus dipertimbangkan saat memilih turbocharger. Saat mesin berputar pada kecepatan rendah dan tidak menghasilkan gas buang yang banyak, boost pressure rendah, dan tidak terdapat masalah pada mesin. Saat jumlah gas buang bertambah untuk menaikkan putaran turbine dan boost pressure, akan tetapi, tekanan pembakaran maksimum dapat melebihi limit dan dapat merugikan mesin. Sistem waste gate mengontrol boost pressure dengan mem-bypass gas buang. Sistem ini terdiri dari waste gate valve yang ada pada turbine housing, dan actuator yang which drives the valve. Turbine housing memiliki lubang bypass gas buang, yang ditutup oleh katup yang mencegah keluarnya gas buang melalui bypass. Boost pressure dialirkan dari compressor housing ke bagian atas actuator. Saat boost pressure mencapai nilai tertentu, valve berfungsi untuk mem-bypass gas buang sehingga tidak seluruhnya melewati turbine. * Jika boost pressure di bawah nilai tertentu (umumnya 0,68 kg/cm 2 ), waste gate valve tertutup penuh sehingga semua energi gas buang akan digunakan untuk memutarkan turbine.
OHP 48
* Jika boost pressure di ats nilai tertentu, boost pressure akan melawan tegangan pegas dari actuator untuk mendorong diaphragm dan link, dan kemudian membuka waste gate valve sehingga sebagian gas buang tidak melewati turbine. Ini akan mengurangi jumlah gas buang yang memutarkan turbine untuk mengurangi putaran turbine sehingga mempertahankan boost pressure pada nilai tertentu.OHP 48
CATATAN Boost pressure tidak dapat distel ulang saat perbaikan, karena actuator rod dilas pada valve lever setelah penyetelan.
75
Pada mesin 4JA1-L yang digunakan pada kendaraan Isuzu Panther, waste gate valve digerakkan oleh tekanan gas buang. Selama exhaust gas pressure di dalam exhaust manifold di bawah 0,8 kgf/cm 2 actuator tidak bekerja dan waste gate valve tetap menutup. Semua gas buang melalui turbine housing.
OHP 48
OHP 48
Saat pedal akselerasi ditekan (sehingga volume penginjeksian bahan bakar bertambah), tekanan gas buang (exhaust gas pressure) bertambah. Ketika exhaust gas pressure mencapai 0,8 2 kgf/cm waste gate valve terbuka oleh actuator (karena adanya tekanan gas buang pada waste gate valve) sehingga sebagian dari gas bekas dialihkan dari turbin wheel. Dengan demikian kecepatan turbin dijaga pada tingkat optimal untuk mencegah naiknya boost pressure (tekanan pada intake manifold) yang berlebihan.
SAFETY VALVESafety valve terpasang pada sisi intake manifold. Jika waste gate valve rusak, mesin akan mengalami kerusakan karena tekanan pembakaran yang berlebihan. Oleh karena itu, safety valve dipasang untuk mencegah boost pressure yang berlebihan. Tekanan menekan safety valve ke atas, dan membebaskannya ke atmosfir.
76
Untuk memaksimumkan umur turbocharger, lakukan perhatian berikut: [PERHATIAN] 1. Jangan mengoperasikan mesin di atas putaran idle setidaknya 5 detik setelah mesin hidup. [ALASAN MENGAPA) Setelah mesin hidup, tekanan oli tidak dapat naik dengan cepat. Bekerjanya turbocharger tanpa suplai oli yang cukup untuk beberapa detik dapat menyebabkan kerusakan bearing. Mengoperasikan mesin saat kondisi dingin dapat menyebabkan kerusakan bearing karena oil film dapat terpotongdengan mudah. Turbocharger masih terus berputar untuk beberapa detik setelah mesin mati. Dan ju
Recommended
![Untitled-2 [] · Romance Pink Avadable in Ramco PRODUCTS . An Clin Angelina Available in 5 ml ... PANTHER PANTHER PANTHER PANTHER Black Panther Available in 100 Ramco](https://img.pdfslide.net/doc/110x75/5b5319867f8b9a0d398b631e/untitled-2-romance-pink-avadable-in-ramco-products-an-clin-angelina-available.jpg)