Pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang pompa
injeksi pada system bahan bakar diesel. Yang di antaranya terdapat pengertian,
fungsi, komponen, prinsip dan cara kerja pompa injeksi.
Fungsi Fuel Injection Pump.
Inti dari fungsi Fuel Injection Pump (pompa injeksi
bahan bakar) adalah mensuplay bahan bakar ke nozzle dengan tekanan tinggi (max
300 kg/cm2), menentukan timing penyemprotan dan jumlah bahan bakar
yang disemprotkan.
Berikut
fungsi dari pompa injeksi
A.Menyimpan
bahan bakar.
B.Menyaring
bahan bakar.
C.Memompa atau menginjeksi
bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin.
D.Mengabutkan
bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin.
E.Memajukan saat
penginjeksian bahan bakar.
F.Mengatur
kecepatan mesin sesuai dengan bebannya melalui pengaturan penyaluran bahan bakar.
G.Mengembalikan
kelebihan bahan bakar ke dalam tangki bahan bakar.
SECARA
UMUM KOMPONEN-KOMPONEN INJEKSI BAHAN BAKAR MESIN
DIESEL
ADALAH:
a) Tangki bahan
bakar (fuel tank)
b) Saringan
bahan bakar (fuel filter)
c) Pompa
pemindah bahan bakar (fuel transfer pump)
d) Pompa injeksi
bahan bakar (fuel injection pump)
e) Pipa-pipa
injeksi bahan bakar (fuel injection lines)
f) Injektor
(fuel injector)
g) Pipa-pipa
pengembali bahan bakar (fuel return lines.
Di samping
komponen-komponen utama di atas, komponen sistem injeksi tambahan yang lain
adalah:
h) Pengatur
kecepatan (governor)
i) Pengatur
untuk memajukan saat injeksi otomatis (advancer/automatic timer.
Komponen-komponen
tersebut di atas terangkai menjadi satu kesatuan dan saling berhubungan dan
saling membantu dalam rangka penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin
dengan saat yang tepat dengan jumlah yang tepat pula.
a) Tangki bahan
bakar (fuel tank)
Tangki
bahan bakar berfungsi menyimpan atau menampung bahan bakar. Tangki bahan bakar
harus tertutup untuk mencegah masuknya kotoran, namun demikian harus mempunyai
lubang pernafasan (ventilation) dan untuk lubang pengisian bahan bakar sebagai
pengganti bahan bakar yang telah dipakai. Dengan demikian paling tidak harus
ada tiga buah lubang, yaitu untuk mengisi, mengalirkan keluar dan lubang untuk
mengeringkan (draining). Kadangkala terdapat lubang untuk saluran kebocoran
bahan bakar (fuel overflow/fuel leak-off).
SYARAT
SISTEM INJEKSI BAHAN “BAKAR MESIN DIESEL
A.Memberikan
sejumlah tertentu bahan bakar. Sistem injeksi bahan bakar harus setiap saat
tertentu memberikan sejumlah tertentu bahan bakar ke tiap-tiap silinder
mesin diesel.
B.Menepatkan
saat penginjeksian bahan bakar Bahan bakar harus diinjeksikan ke dalam silinder
tepat pada saat kemungkinan mesin diesel mampu menghasilkan tenaga yang
maksimum. Bahan bakar yang diinjeksikan terlalu cepat atau terlalu lambat
selama langkah usaha menyebabkan terjadinya kerugian tenaga.
C.Mengendalikan
kecepatan pengiriman bahan bakar. Kerja mesin diesel yang halus pada tiap-tiap
silinder tergantung pada lama waktu yang diperlukan untuk menginjeksikan bahan
bakar. Kecepatan mesin yang lebih tinggi harus dicapai dengan pemasukan bahan
bakar yang lebih cepat pula.
D.Mengabutkan
bahan bakar. Bahan bakar harus sepenuhnya tercampur dengan udara untuk
pembakaran sempurna. Dalam hal ini bahan bakar harus dikabutkan menjadi
partikel-pertikeal yang halus. Dengan demikian penginjeksian bahan bakar ke
dalam silinder mesin diesel harus pada saat yang tepat dan jumlah yang tepat
pula sesuai dengan jumlah yang diperlukan.”
Ada Dua Tipe Pompa Injeksi Pada Sistem Bahan Bakar Diesel Yaitu Pompa
Injeksi In-line Dan Pompa Injeksi Distributor.
1. injeksi in-Pompa lin
Keterangan:
1.Fuel tank (tangki bahan bakar)
2.Fuel line (pipa bahan bakar)
3.Priming pump (pompa priming)
4.Feed pump
5.Water Sedimenter dan Fuel filter
6.Injection pump (pompa injeksi)
7.Injection pipe (pipa injeksi)
8.Injection nozzle (injektor)
9.Over flow pipe (pipa pengembali)
Cara Kerja Pompa
Injeksi in-line
1.
Injection pump mendorong bahan bakar menuju Injection Nozzle
dengan tekanan dan dilengkapi dengan sebuah mekanisme untuk menambah dan
mengurangi jumlah bahan bakar yang menuju nozzle. Plunger di dorong ke
atas oleh camshaft dan dikembalikan oleh Plunger Spring. Plunger
bergerak ke atas dank e bawah di dalam Plunger barrel dan pada jarak
stroke yang telah ditetapkan guna mensuplai bahan bakar dengan tekanan. Dengan
naik dan turunya Plunger berarti akan membuka dan menutup section dan discharge
port sehingga mengatur banyaknya injeksi bahan bakar. Dan pengaturan
pergerakan naik turun plunger diatur oleh governor.
2.
Governor yang terpasang pada pompa injeksi digunakan untuk mengatur kecepatan
mesn. Kecepatan mesin ini sebanding dengan mengalirnya bahan bakar ke dalam
silinder ruang bakar
3.
Pada governor mekanik, pengaturan injeksi bahan bakarnya sesuai dengan kerja
governor yang bekerja berdasarkan gaya sentrifugal. Plunger dari pompa injeksi
berputar oleh gerakan dari batang gerigi pengatur bahan bakar ( Control Rod ),
dengan demikian mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam
silinder.
4.
Control Rod dihubungkan ke governor melalui floating lever. Bila putaran mesin
naik, batang gerigi pengatur bahan bakar bergerak mengurangi jumlah bahan bakar
yang di injeksikan. Bila putaran mesin turun, batang gerigi pengatur bahan
bakar ( Control Rod ) bergerak menambah bahan bakar yang di injeksikan. Dengan
demikian governor adalah suatu mekanisme untuk lever ratio dari floating lever.
5.
Jika mesin berputar idling, gaya sentrifugal dari bobot Flyweight adalah kecil.
Jika gaya sentrifugal ini tidak cukup besar untuk mengatasi tahanan dari batang
gerigi pengatur bahan bakar ( control Rod ) mesin dapat.
POMPA INJEKSI
INLINE (sebaris)
Pompa injeksi bahan bakar
berfungsi untuk menekan bahan bakar dengan tekanan yang cukup melalui kerja
elemen pompa. Seperti telah diuraikan di atas bahwa pompa injeksi bahan bakar
berupa pompa injeksi sebaris
Gambar
: Pompa Injeksi Sebaris Tipe Bosch (PE)
& Elemen Pompa Injeksi In Line
1) Pompa
Injeksi Sebaris
Pompa injeksi sebaris banyak digunakan untuk mesin diesel yang bertenaga besar,
karena pompa injeksi ini mempunyai kelebihan bahwa tiap elemen pompa melayani
satu silinder mesin.
elemen pompa injeksi in line yang terdiri dari plunyer (plunger) dan
silinder (barrel) yang keduanya sangat presisi, sehingga celah antara plunyer
dan silindernya sekitar 1/1000 mm. Ketelitian ini cukup baik untuk menahan
tekanan tinggi saat injeksi, walaupun pada putaran rendah. Sebuah alur diagonal
yang disebut alur pengontrol (control groove), adalah bagian dari plunyer yang
dipotong pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunyer oleh
sebuah lubang. Bahan bakar yang dikirimkan oleh pompa pemindah masuk ke pompa
injeksi dengan tekanan rendah. Plunyer bergerak turun naik dengan putaran poros
nok pompa injeksi.
Proses Kerja Elemen Pompa Injeksi In Line
Gambar : Proses kerja elemen pompa injeksi in line
keterangan
1.Plunyer
2.Silinder (barrel)
3. Alur pengontrol
4. Lubang masuk elemen
5. Katup
penyalur
6. Sleeve pengontrol plunyer
7. Pinion pengontrol plunyer
8. Plunger
driving face
9. Batang pengatur (control rack)
Cara Kerja ElemenPompa Injeksi Sebaris
Gambar
:elemen pompa injeksi sebaris
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
Ukuran elemen pompa dapat dilihat pada GAMBAR
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 kirakira 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.
Pengontrolan Jumlah Bahan
Bakar yang diinjeksikan
Gambar : Pengontrolan jumlah bahan bakar yang
diinjeksikan
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 (Gambar). 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.
Katup Penyalur
Gambar . Katup Penyalur
Penekanan bahan
bakar dari elemen pompa ke injector diatur oleh katup penyalur (delivery
valve). Katup penyalur ini berfungsi ganda, yaitu selain mencegah bahan bakar
dalam pipa tekanan tinggi mengalir kembali ke plunyer juga berfungsi mengisap
bahan bakar dari ruang injector setelah penyemprotan (Gambar ).
Dengan demikian
katup penyalur pada pompa injeksi ini menjamin injektor akan menutup dengan
cepat pada saat akhir injeksi, karena untuk mencegah bahan bakar menetes yang
dapat menyebabkan pembakaran awal (pre-ignition) selama siklus pembakaran
berikutnya.
KOMPONEN
Katup Penyalur (Pengalir)
1.Rumah
2.Katup
3.Pegas katup
4.Penahan
pegas katup
Cara Kerja Katup Penyalur
Pada saat awal
penginjeksian, maka katup penyalur pada posisi terangkat dari dudukan, dengan
adanya tekanan bahan bakar yang dipompa keluar dari pompa plunyer. Hal ini memungkinkan
bahan bakar dengan tekanan dialirkan ke nosel injeksi. Bila
tekanan penyaluran menurun dan pegas katup penyalur menekan katup penyalur ke
bawah, maka relief valve akan menutup hubungan antara ruang penyalur dengan
pipa injeksi dan selanjutnya katup akan masuk ke dalam sampai dudukan
bersentuhan dengan body mencegah menurunnya katup.
2.
Pompa Injeksi Distributor
Keterangan
1.Fuel
tank (tangki bahan bakar)
2.Fuel line
(pipa bahan bakar)
3.Water
sedimenter dan fuel filter
4.Priming
pump (pompa priming)
5.Injection
pump (pompa injeksi)
6.Injection
pipe (pipa injeksi)
7.Injection
nozzle (injektor)
8.Over flow
pipe (pipa pengembali)
ALIRAN
BAHAN BAKAR POMPA INJEKSI TIPE DISTRIBUTOR
Pompa Injeksi Tipe Distributor Di Bedakan Menjadi 2 Tipe
1.
TIPE DPA
2. TIPE VE
CARA KERJA POMPA
INJEKSI TIPEDISTRIBUTOR
Pada
sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor, pompa injeksinya
hanya memiliki satu buah elemen pompa. Dengan demikian satu elemen pompa akan
melayani empat buah silinder mesin diesel melalui saluran distribusi pada
pompa.
Pompa injeksi distributor tipe DPA saat ini
sudah jarang digunakan, sedangkan pompa injeksi distributor tipe VE masih
banyak Digunakan Pompa injeksi sebaris pada umumnya digunakan untuk mesin
diesel bertenaga besar dengan ruang bakar langsung dan penyemrotan langsung
(direct injection), sedangkan pompa injeksi distributor banyak digunakan untuk
mesin diesel bertenaga menengah dan kecil dengan ruang bakar tambahan.
Keterangan
universitas : muhammadiyah purworejo
prodi : fkip otomotif
tugas mata kuliah : media pembelajaran pompa injeksi
dosen pengampu : DWijatmoko M.P
DAFTAR PUSTAKA
Keterangan
universitas : muhammadiyah purworejo
prodi : fkip otomotif
tugas mata kuliah : media pembelajaran pompa injeksi
dosen pengampu : DWijatmoko M.P
