POMPA INJEKSI TIPE IN-LINE DENGAN MECHANICAL GOVERNOR

2011-12-07T19:43:00.000+07:00

Sistem Aliran bahan bakar

Di semua motor bakar pastimemerlukan sebuah sistem dimana sistem ini akan mengatur perjalanan atausirkulasi dari bahan bakar,yang disebut dengan sistem aliran bahan bakar.Aliran bahan bakar ini banyak sekali macam-macamnya tetapi pada intinya sistemini akan menghisap bahanbakar dari tangki dan di sirkulasikan atau dialirkankesistem melalui komponen-komponen sampai masuk kedalam ruang bakar yangnantinya akan dilakukan proses pembakaran dan menghasilkan sebuah tenaga.

Adalah suatu Kelengkapan mesin diesel yangmempunyai tugas untuk menghisapbahan bakar dari dalam tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar solar tersebut menuju nozzle pengabut, serta membagi bahan bakar tersebut ke setiapsilinder / ruang bakar mesin sesuai dengan urutan penyemprotan ( Firing Order )dari mesin yang bersangkutan.pompa bahan bakar ini memiliki tekanan standart, dantekanan dari masing-masing pengeluaaran adalah sama.

Pompa Injeksi tipe sebaris mempunyai Cam danPlunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder pada mesin diesel. Cammenggerakan plunger sesuai dengan urutan pengapian ( Firing Order ) dari mesindiesel

Berdasarkan pemakaianya menurut kecepatanputaran mesin, maka pompa injeksi bahan bakar ( Fuel Injection Pump ) untukmotor diesel dapat dibagi menjadi :

1. Pompa Injeksi bahan bakar dengan systempengaturan mekanik

2. Pompa Injeksi bahan bakar system Vacum

Prinsipkerja

Injectionpumpmendorong bahan bakar menuju InjectionNozzle dengan tekanan dan dilengkapi dengan sebuah mekanisme untuk menambahdan mengurangi jumlah bahan bakar yang menuju nozzle. Plunger di dorong ke atas oleh camshaft dan dikembalikanoleh Plunger Spring. Plunger bergerakke atas dank e bawah di dalam Plungerbarrel dan pada jarak stroke yang telah ditetapkan guna mensuplai bahanbakar dengan tekanan. Dengan naik dan turunya Plunger berarti akan membuka danmenutup section dan discharge port sehingga mengaturbanyaknya injeksi bahan bakar. Dan pengaturan pergerakan naik turun plungerdiatur oleh governor.

Governor yang terpasang pada pompa injeksidigunakan untuk mengatur kecepatan mesin. Kecepatan mesin ini sebanding denganmengalirnya bahan bakar ke dalam silinder ruang bakar

Pada governor mekanik, pengaturan injeksi bahanbakarnya sesuai dengan kerja governor yang bekerja berdasarkan gayasentrifugal. Plunger dari pompa injeksi berputar oleh gerakan dari batanggerigi pengatur bahan bakar ( Control Rod ), dengan demikian mengatur jumlahbahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder.

Control Rod dihubungkan ke governor melaluifloating lever. Bila putaran mesin naik, batang gerigi pengatur bahan bakarbergerak mengurangi jumlah bahan bakar yang di injeksikan. Bila putaran mesinturun, batang gerigi pengatur bahan bakar ( Control Rod ) bergerak menambahbahan bakar yang di injeksikan. Dengan demikian governor adalah suatu mekanismeuntuk lever ratio dari floating lever.

Jika mesin berputar idling, gaya sentrifugaldari bobot Flyweight adalah kecil. Jika gaya sentrifugal ini tidak cukup besaruntuk mengatasi tahanan dari batang gerigi pengatur bahan bakar ( control Rod )mesin dapat.

Elemenpompa dan cara kerja kerja.

1Plunger

Pompa injeksi sebaris banyak digunakanuntuk mesin diesel yang bertenaga besar, karena pompa injeksi ini mempunyaikelebihan bahwa tiap elemen pompa melayani satu silinder mesin. Elemen pompayang terdiri dari plunyer (plunger) dan silinder (barrel) yang keduanya sangatpresisi, sehingga celah antara plunyer dan silindernya sekitar 1/1000 mm.Ketelitian i ni cukup baik untuk menahan tekanan tinggi saat injeksi,walaupunpada 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 bakaryang dikirimkan oleh pompa pemindah masuk ke pompa injeksi dengan tekananrendah. Plunyer bergerak turun naik dengan putaran poros nok pompa injeksi.Gerakanbolak-balik ini sesuai dengan cara kerja sebagai berikut.

Posisiplunger menetukan variasi besarnya penyaluran

bahan bakar. Berikut beberapa posisidari plunger :

1. Tidak ada penyaluran bahan bakar

Ketika plunger bergerakke atas, pinggir atas plunger terbukaterhadap lubang barel (barrel port) hingga control helix membukalubang barel. Akibatnya tekanan tidakterjadidi dalam ruang tekanan, karenanya tidak ada bahan bakaryang dapat disalurkan.

2. Penyaluran bahan bakar sebagian

Ketika plunger bergerak ke atas, plunger menutup lubang dan akan memulai menjalankanbahan bakar dari lubangyang ada dalam posisi tertutup, tetapi penyaluran terhentidengan terbukanya lubang barel oleh control helix sesaat kemudian. Gerakan plungerpada periode penyaluran bahanbakar inilah yang disebut “langkah efektif”.

3. Penyaluran bahan bakar secaramaksimal

Penyaluranbahan bakar maksimum akan tercapai saat plunger sampai pada langkah efektif maksimum.

Gambar 3.30. Proses kerja elemen pompainjeksi sebaris

Keterangan:

1= Plunyer 6=Sleeve pengontrol plunyer

2= Silinder (barrel) 7= Pinion pengontrol plunyer

3= Alur pengontrol 8= Plunger drivingface

4= Lubang masuk elemen 9= Batang pengatur (controlrack)

5= Katup penyalur

Gambar 3.31 .plunger

Gambar 3.32 . Cara kerja elemen pompa injeksisebaris

(a) Pada saat plunyer berada padatitik terbawah, bahan bakar mengalir melalui lubang masuk ( feed hole) pada silinder ke ruangpenyalur (delivery chamber) di atas plunyer.

(b) Pada saat poros nok padapompa injeksi berputar dan menyentuh tappet roller maka plunyer bergerak ke atas. Apabila permukaan atas plunyer bertemu dengan bibir ataslubang masuk maka bahan bakar mulai tertekan dan mengalir keluar pompa melalui pipa tekanan tinggi ke injector.

(c) Plunyer tetap bergerak keatas, tetapi pada saat bibir atas control groove bertemu dengan bibir bawah lubang masuk, maka penyaluran bahanbakar terhenti.

(d) Gerakan pluyer ke atasselanjutnya menyebabkan bahan bakar yang tertinggal dalam ruang penyaluranmasuk 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 padagambar 24. Tinggi pengangkatan nok adalah 8 mm, sehingga gerakan plunyer naikturun juga sebesar 8 mm. Pada saat plunyer pada posisi terbawah, plunyermenutup lubang masuk kira-kira 1,1 mm dari besar diameter lubang masuk sebesar 3 mm. Dengan demikian plunyerbaru akan menekan setelah bergerak ke atas kira-kira 1,9 mm. Langkah inidisebut “prestroke” dan pengaturannya dapat dilakukan dengan menyetel baut padatappet roller. Prestroke ini berkaitan dengan saat injeksi (injection timing) bahan bakar keluar pompa.

Gambar 3.33. Ukuran pada elemen pompa

Delivery valve

Delivery valve ataukatup penyalur berfungsi untuk menahan bahan bakar agar tidak mengalir kembaliketika plunger bergerak turun.selain itu tugas dari delivery valve adalahmencegah tetesan bahan bakar pada akhir langkah penginjeksian, dengan caramenghisap kembali sisa bahan bakar yang ada pada injektor.

Gambar 3.35. Delivery valve

Bahanbakar yang terkompresikan oleh tekanan tinggi oleh plunger mendorong deliveryvalve ke atas dan bahan bakar menyembur keluar. Segera setelah bahan bakarterkompresikan dengan sempurna, delivery valve akan kembali ke posisi semulakarena dorongan dari valve spring untuk menutup lubang bahan bakar (fuelPassage), dengan demikian dapat mencegah kembalinya bahan bakar

Delivery valve bergerak turun sampai permukaanvalve seat ditahan dengan kuat. Selama langkah ini bahan bakar ditarik kembalike injection pipe, seketika itu juga menurunkan residual pressure antaradelivery valve dan nozzle. Penarikan tersebut memperbaiki akhir peninjeksiandan sekaligus mencegah menetesnya bahan bakar setelah penginjeksian.

Gambar 3.36. Delivery valve

Jumlah pengiriman bahanbakar dari pompa diatur oleh governor sesuai dengan kebutuhan mesin. Governor mengaturgerakan control rack yang berkaitandengan control pinion yang diikatkanpada control sleeve. Control sleeve ini berputar bebas terhadap silinder.Bagian bawah plunyer (flens) berkaitandengan bagian bawah control sleeve. Jumlah bahan bakar yang dikirim tergantungpada posisi plunyer dan perubahan besarnya langkah efektif . Langkah efektifadalah langkah plunyer dimulai dari tertutupnya lubang masuk oleh plunyersampai control groove bertemu dengan lubang masuk. Langkah efektif akan berubahsesuai dengan posisi plunyer dan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan sesuaidengan besarnya langkah efektif.

Gambar 334. Pengontrolan jumlah bahan bakaryang diinjeksikan

Langkah efektif plunyer berubahapabila plunyer berputar dari governor oleh tenaga dari governor – batangpengontrol – pinion pengontrol kopntrol sleave-plunyer (melalui flens penggerakplunyer.

Langkah efektif adalah gerakandari titik sebelah penutup lubahng pemberi sampai alur pengontrol bertemudengan lunang pemberi.. jadi, langkah efektif akan berubah sesuai dengan posisiplunyer dan jumlah bahan bakar yang disemprotkan sesui dengan besarnya langkahefektif.

3.2.2 Pompa injeksi in-line dengangovernor mekanik

Governor sentrifugal digunakanterutama pada motor Diesel ukuran besar. Governor ini dipasang pada pompainjeksi jenis inline.
Di dalam pelaksanaan, governor sentrifugal dibagi dalam dua jenis :
a. Governor sentrifugal jenis RQ/RQV
b. Governor sentrifugal jenis RS/RSV

A. Governor sentrifugal jenis RQ
Governor jenis RQ adalah salah satudari governor mekanik dimana governor ini hanya dapat meregulasi atau mengaturputaran mesin diesel pada putaran idle dan putaran maksimum.

1. Nama Bagian – Bagian Utama

Gambar 3.08.Governor mekanik tipe RQ

2. Cara Kerja GovernorSentrifugal Jenis RQ

a). Posisi start

Gambar 3.09.Governor posisi start

Ø Batangpengatur ditekan lebih dari maksimum (posisi start),
Plunyer diputar maksimum, langkah efektif paling besar .
Dengan demikian volume penyemprotan menjadi paling banyak.Sehingga mesin akan muudah dihidupkan,dan Bobot sentrifugal membuka sesuai denganputaran mesin yang terjadi.

b). Posisi putaran idle

Gambar3.10.Governor posisi idle

Ø Setelahmesin hidup pedal gas dilepas, batang pengatur kembali ke posisi putaran idle.Akibat dari tarikan sebuah pegas.
Plunyer diputar sedikit, volume penyemprotan juga sedikit.Sehingga putaran mesin sesuai dengan jumlah bahan bakar yang disemprotkan.
Bobot sentrifugal membuka tergantung pada putaran mesin. Putaran mesin naik,bobot sentrifugal membuka dan volume injeksi diperkecil.
Putaran mesin turun, bobot sentrifugal menutup dan volume injeksi diperbesar.

c). Posisi putaran menengah

Gambar3.11.Governor pada posisi putaran menengah

Ø Padaputaran menengah posisi batang pengatur hanya ditentukan olehinjakan pedal gas,
Pedal gas sedikit ditekan, putaran mesin naik diatas putaran idle, bobotsentrifugal membuka bebas dari pegas pengatur putaran idle dan terletak padapegas putaran maksimum.
Dengan demikian pada posisi putaran menengah governor tidak bekerja.

d). Posisi putaranmaksimum

Gambar.3.12. Governor RQ pada putaranmaksimal

Ø Karena pedal gas ditekan pada posisimaksimal maka Batangpengatur pada posisi maksimum juga, putaran mesin juga maksimum. Bobot sentrifugalmembuka sesuai dengan putaran maksimum.
Apabila putaran mesin lebih tinggi dari putaran maksimum, bobot sentrifugalmembuka penuh dengan melawan tiga buah pegas, maka batang pengatur tertarik ke arahstop sedikit dengan demikian pemakaian bahan bakar akan sedikitberkurang maka dari itu governor ini berfungsi untuk membatasi putaran maksimum.

e). Pegas pengaturgovernor jenis RQ

Gambar 3.13.Pegas pengatursentrifugal

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

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

B. Governor SentrifugalJenis RSV
Governor sentrifugal jenis RSVadalah salah satu governor yang dapat meregulasi setiap putaran mesin (putaranidle sampai putaran maksimum).Huruf V (verstell) berarti penyetel/pemindah.
Pada governor sentrifugal jenis RSV hanya terdapat satu pegas tarik sebagaipengatur yang terpasang diluar bobot sentrifugal.
1. Nama bagian-bagian utama

Gambar 3.14. Governor type RS

Keterangan:

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

2. Cara kerja governor sentrifugal jenis RSV
a. Posisi start

Gambar 3.15.Governor RS posisi start

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

b. Posisi idle

Gambar 3.16.Governor posisi idle

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

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

c. Posisi putaran menengah

Gambar 3.17.Governor posisi putaranmenengah

Tuas penyetel pada posisi putaranmenengah, pegas pengatur tertarik kuat, batang pengatur bergerak kearahmaksimum, bobot sentrifugal masih sedikit terbuka. Dengan demikian volumeinjeksi menjadi besar / banyak, putaran mesin naik.
Bobot sentrifugal membuka. Apabila gaya sentrifugal lebih besar dari kekuatanpegas.

Dengan demikian pengatur tertarikkearah volume injeksi yang kecil / sedikit sampai terjadi keseimbangan antaragaya sentrifugal dengan kekuatan pegas pengatur.

d. Posisi putaran maksimum

Gambar 3.18.Governor posisi putaranmaksimum

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

Keterangan :

secara umum governor mekanik mempunyai fungsiyang sangat penting dalam pompa injeksi demi mengatur volume bahan bakar yangakan diinjeksikan dan meregulasi atau mengatur putaran mesin agar tidak terjadikelebihan putaran,karena kita tahu bahwa semua komponen-komponen yang ada padakendaraan mempunyai batas kemampuan. Jadi agar komponen-komponen tersebut dapatdigunakan pada waktu yang lama maka kerja komponen itupun harus ada batasnya.

3.2.7Injektor atau Nozzle

Injektor adalahkomponen terakhir yang menerima tekanan bahan bakar / solar,tekanan yangberasal dari elemen pompa akan dikeluarkan atau dikabutkan melalui komponenini.

Tekanandari bahan bakar akan msuk kedalam injektor dan melawan kekuatan pegasinjektor,ketika tekanan melebihi kekuatan pegas maka injektor akan terangkatkeatas,dengan demikian akan memberikan celah yang dapat meneruskan tekanansolar yaitu antara injektor holder dan nozle(jarum nedle).dan bahan bakar bakaryang mengalir melalui celah tersebut akan keluar melalui lubang injektor dengandemikian akan terjadi suatu penyemprotan atau pengabutan bahan bakar.

Nozel DanKelengkapannya
                          Gambar 3.37. injektor
KETERANGAN :
1. Mur pengunci                6. Pegas
2. Saluran balik                 7. Pasakpenekan
3. Wasier                           8. Platantar
4. Rumah nozel                 9. Nozel
5. Plat penyetel                 10. Rumahpenahan nozel

3.6.1 Macam-macam nozzle atau injector

A. NozelUntuk Injeksi Tidak Langsung

Pada motor injeksi tidak langsungdigunakan 2 macam nozel.
a) Nozel jenis pintel

Gambar 3.38.Nozle jenis pintel

Keterangan :

1. Batang penekan                              5. Pasakpenyemprot
2. Badan nozel                                                6.Saluran masuk
3. Jarum nozel                                     7.Konis penekan
4. Lubang penyemprot                        8.Langkah pasak

Bentuk Penyemprotan

Gambar 3.39. Bentuk penyemprotan

Bentukpenyemprotan harus sesuai dengan bentuk kamar / ruang bakar.
Tekanan pembukaan jarum nozel untuk injeksi tidak langsung adalah 100 – 150 bar.

b. Nozel Jenis Throtel

Gambar 3.40.penyemprotan nozzle jenis throtle

Keterangan:

a.Tertutup

b.Sedikit terbuka

c. Membuka penuh

Padanozel jenis throttel, jarum nozel mempunyai bentuk khusus. Dengan bentuk ituterjadi penyemprotan awal (gambar b). Kalau jarum nozel membuka penuh, terjadipenyemprotan utama (gambar c).
Dengan bentuk khusus ini kenaikan tekanan pembakaran dapat dibuat lebih halusdengan demikian mesin juga bersuara lebih halus.

B. Nozel Untuk InjeksiLangsung

Gambar 3.41.nozel injeksi langsung

Keterangan:
1. Badan nozel
2. Jarum nosel
3. Lubang penyemprot
4. Lubang kantong
5. Sudut lubang penyemprot

Bentuk Penyemprotan

Gambar 3.42. Bentuk penyemprotan

Ujung jarum nozel berbentuk kerucutsebagai perapat dudukan nozel, injector jenis ini mempunyai satu atau banyaklubang, pada umumnya banyak lubang / multiple hole. Besar dan panjang lubang mempengaruhibentuk penyemprotan.
Diameter lubang kurang lebih 0,2 mm. Tekanan pembukaan jarum nozel adalah antara 150 – 250 bar.

PelindungPanas Untuk Nozel
Pelindung panas untuk nozel jenis pintel dan throtel
Untuk menghindari terjadinya temperatur yang tinggi pada dasar nozel dan supayanozel bisa tahan lama, maka diantar kepala silinder dan mur penahan nozeldipasang pelindung panas.
Fungsi : Dengan pelindung panas permukaan nozel yang menerima panas lebih kecil/ sedikit

Gambar 3.43.Pelindung panas nozel

Keterangan:
1. Nozel
2. Mur penahan
3. Plat pelindung panas
4. Kepala silinder

from zero 2 hero

POMPA INJEKSI TIPE IN-LINE DENGAN MECHANICAL GOVERNOR