BAB IX
POMPA BAHAN BAKAR (FUEL PUMP)
Pompa bahan bakar dikelompokan kepada :
1. Pompa bahan bakar tekanan rendah, dengan tekanan injeksi ± 150 bar yang menggunakan pengabut udara (air injection).
2. Pompa bahan bakar tekanan tinggi, dengan tekanan injeksi ± 400 bar yang menggunakan pengabut takar (air less injection)
1. Pompa Bahan Bakar Tekanan Rendah (Low pressure Fuel Pump)
Pompa jenis ini didapati pada motor – motor tua (out off date) dan sudah tidak diproduksi lagi, pompa ini, dimana bahan bakar besama – sama dengan udara dengan tekanan 70 kg /cm2 disemprotkan melalui katup bahan bakar di pengabut, sedangkan bahan bakarnya ± 150 kg / cm2 akan keluar dari pengabut berupa partikel – partikel kecil berupa kabut yang mudah terbakar. Pompa jenis ini tidak akan dibicarakan dalam kesempatan ini untuk dilanjutkan.
2. Pompa Bahan Bakar Tekanan Tinggi (lihat gambar) Pompa ini digolongkan kepada.
a. Common Rail (seluruh pompa dibuat dalam satu unit), jenis ini didapati pada kebanyakan unit – unit kecil.
b. Single Rail (tiap pompa melayani 1 pengabut tiap silinder dan tidak bergabung). Pompa ini mempunyai tekanan penyemprotan ± 400 bar Prinsip kerjanya :
- Pada saat fuel rack dilayani dari luar pompa melalui glar wheel, maka akan mengatur terbukanya HELIX diatas plinger pompa, sehingga mengatur jumlah bahan bakar yang dipompakan. HELIX bersama plunpernya berfungsi sebagai katup bahan bakar, karena lubang hisap (section port) dari pompa sudah tertentu terbukanya melalui Feed Pump (boaster pump). Bertambah kecil saluran (HELIX) ini terbuka, maka supply bahan bakar yang dipompakan bertambah sedikit sehingga yang disemprotkan injector juga sedikit, mengakibatkan putaran engine berkurang.
- Selanjutnya bahan bakar tersebut ditekan oleh planger ke injector melalui discharge non return valve untuk dikabutkan.
Pada prinsipnya mengatur Fuel Rock, berarti mengatur supply bahan bakar yang akan disemprotkan, berarti mengatur putaran engine, sedangkan mengatur langkah planger pompa berarti mengatur timing injection, yang disesuaikan dengan manual book dari engine motor.
3. Pengaturan Penghasilan Pompa
Pengaturan penghasilan pompa dikelompokan kepada :
a. Awal injeksi tetap, akhir injeksi berubah (constant beginning and variable ending) disebut type A, banyak dijumpai pada sulzer diesel engine.
b. Awal injeksi berubah, akhir injeksi tetap (variable beginning and constant ending) disebut type B, dijumpai pada MAN, DIESEL ENGINE. Jenis ini dari pabrik buatan BOSCH PUMP.
c. Awal injeksi berubah, akhir injeksi berubah disebut type C (gabungan Adan B)
a. Type A (lihat gambar)
Bagian – Bagian pompa ini adalah :
- Planger A berfungsi sebagai pompa yang bergerak didalam cylinder B. - Cylinder B tempat bergeraknya player A
- Discharge volve C berfungsi sebagai katup takar. - Section volve D berfungsi sebagai katup isap
- Lifter E juga berfungsi untuk mengangkat dan mendorong serta menurunkan discharge volve C
- Lifter F juga berfungsi sebagai pengungkit planger A
- Ecentric G berfungsi sebagai pemutar lifter F melalui electric motor - Fuel flow can H berfungsi mengatur aliran bahan bakar ke pompa Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
1. Planger bergerak kebawah
- Suction volve D terbuka, discharge volve C tertutup, karena lifter E bergerak ka bawah.
POMPA BAHAN BAKAR (FUEL PUMP)
Pompa bahan bakar terdiri dari 2 (dua) golongan :
a. Tekanan rendah (± 150 kg / cm2) pengabut udara b. Tekanan tinggi (± 400 kg / cm2) pengabut tekan
II. PENGATURAN PENGHASILAN POMPA TEKANAN TINGGI
a. Awal injeksi tetap, akhir berubah (constant beginning variable ending) b. Awal injeksi berubah, akhir tetap (variable beginning constant ending) Type : a (constant beginning, variable ending)
Type : b. (variable beginning, constant ending)
Type : c adalah gabungan type a dan b ( variable beginning constant ending)
Gambar 40
A = planger B = cylinder
C = discharge volve D = suction valve
E = pengungkit (lifter) volve F = lifter for planger
G = Ecentric H = fuel flow cam Prinsip kerja
planger bergerak ke bawah - discharge valve closed - suction valve opened - lifter E bergerak ke bawah - flow cam bergerak keatas - bahan bakar masuk melalui D
Planger bergerak keatas - Lifter E bergerak keatas - Flow cam bergerak kebawah - Suction valve D closed - Discharge valve C opened
- Bahan bakar keluar ke injector melalui C
Catatan :
- Pergerakan lifter E diatur oleh aksentrik G - H keatas, E kebawah atau sebaliknya
- Bahan bakar masuk pompa melalui suction valve D yang terbuka berkumpul diatas katup dan saluran bahan bakar penghubung
Gambar 42
2. Player bergerak keatas
- Ecentric G diatur melalui electric motor sehingga posisi fuel flow cam H berada di bawah, mengakibatkan section valve D tertutup.
- Lifter F bergerak keatas E crontic G bergerak oleh electric motor, mengakibatkan discharge valve C terbuka.
- Bahan bakar yang telah berkumpul diatas section valve C dan di saluran penghubung, ditekan oleh planger A keluar pompa melalui discharge valve C yang terbuka, untuk selanjutnya ke injector.
Kesimpulan : pengaturan penghasilan pompa air oleh pengatur lifter F oleh E contric G yang digerakkan melalui electric motor.
c. Type B (lihat gambar)
Untuk pengaturan penghasilan jenis pompa ini dapat diatur oleh kedudukan Fuel Rock melalui gear wheel didalam pompa sesuai kebutuhan, artinya saat helix terbuka penuh, berarti salurannya terbuka penuh, supply bahan bakar banyak, sehingga bahan bakar yang ditekan pompa ke injector banyak. Mengakibatkan putaran engine bertambah atau sebaliknya prinsip kerjanya sebagai berikut :
b.1. Hasil Maximum
- Fuel Rock pada posisi maximum, helix berada dan terbuka penuh disebelah kiri.
- Bahan bakar masuk suction part banyak.
- Supply bahan bakar yang banyak ini dipompakan oleh planger ke injector melalui discharge valve.
- Bahan bakar diinjeksi dan dikabutkan injector lebih banyak, mengakibatkan hasil maximum dan putaran engine bertambah
- Fuel Rock pada posisi minimum, helix berada dan terbuka .
- Kedudukan Helix dapat diatur dengan Fuel Rock yang dilayani melalui roda gigi, putaran engine tergantung dari kedudukan Helix ini.
- Hasil maximum pada saat Helix salurannya berada disebelah kiri, hasil minimum disebelah kanan dan hasil nol kedudukan helix tidak terlihat disebelah kanan.
- Pengaturan hasil pompa jenis ini, adalah pengaturan awal berobah dan akhir tetap (variable beginnong and constant ending) type “B”.
Gambar 43
Sebagian disebelah kanan.
- Bahan bakar masuk suction port sedikit
- Dari supply bahan bakar yang sedikit ini, mengakibatkan bahan bakar yang disemprotkan ke injector juga sedikit (hasil minimum), mengakibatkan putaran engine berkurang.
b.3. Hasil Nol
- Fuel Rock pada posisi nol, mengakibatkan helix tertutup dan berada disebelah kanan tertutup silinder pompa
- Bahan bakar tidak masuk silinder pompa, sehingga supply bahan bakar Nol, berarti juga tidak ada yang di injeksikan, mengakibatkan engine stop
Evaluasi Hasil Pembelajaran
1. jelaskan kelompok pompa bahan bakar yang saudara ketahui
2. gambarkan skets sederhana pompa bahan bakar tekanan tinggi dari BOSEH pump, sebutkan bagian – bagiannya dan prinsip kerjanya
3. jelaskan pengaturan penghasilan pompa dengan 3 type dan berikan contoh engine rata masing type prinsip kerjanya dan khusus type B, perlihatkan pengaturan untuk hasil maximum, hasil minimum dan hasil Nol
Pengabut (Fuel Injector)
Pada dasarnya pengabut dibagi dalam 2 jenis kelompok yaitu : 1. Pengabut udara (lihat skets)
Jarum pengabut (needle valve) terangkat oleh tuas pada saat yang tepat karena Fuel cam bekerja. Jarum pengabut B tertekan kebawah oleh pegas A dan menutup saluran masuk ke silinder dengan ujung tirusnya. Dalam rumus pengabut terdapat dua pipa yaitu pipa udara dan pipa bahan bakar. Udara dari botol angin dengan tekanan ±60 bar, bercampur dengan bahan bakar dengan tekanan 70 bar untuk dikabutkan masuk ruang pembakaran (combustion space). Bahan bakar dalam pengabut tertimbun pada cincin – cincin pembagi C, dimana terdapat lubang – lubang kecil yang tidak bersamaan letaknya satu terhadap lainnya. Pada saat jarum terangkat oleh Fuel cam, maka udara hembus mengalir dengan kecepatan yang tingi, bahan bakar yang terbawa olehnya hingga terpecah – pecah menjadi halus sekali berupa kabut. Bahan bakar dan udara bercampur bersenyawa menjadi uap yang mudah dan cepat terbakar karena suhu udara kompresi yang panas sekitar 600o C.
Bagian bawah pengabut menyempit, mengakibatkan pengabutan bahan bakar berlangsung dengan kecepatan yang tinggi, yang menimbulkan pusaran (turbulensi) yang berpengaruh baik untuk kecepatan penyalaan bahan bakar. Pada pengabut jenis ini, diperlukan udara yang supply terus menerus oleh kompressor udara 3 tingkat, sehingga life time air compresor berkurang daya tahannya, sehingga dewasa ini pengabut udara hampir tidak dijumpai lagi dipasaran karena kurang efisien, contoh pengabut jenis ini dijumpai pada diesel tekanan rendah dengan kepala pijar (KROMHOUT Diesel, KUBOTA Diesel engine, dll).
Pengabut tekan hanya ada bahan bakar saja uang masuk ke injector melalui oil passage.
Bagian – bagian utamanya:
a. Needle valve berfungsi sebagai katup jarum untuk mengabutkan bahan bakar dengan kecepatan tinggi.
b. Nozzle berfungsi sebagai rumah needle valve.
c. Otomiser hoks adalah lubang – lubang yang terdapat di nozzle guna proses pengabutan bahan bakar.
Jenis pengabut ini yang paling banyak didapati dewasa ini, pengabut ini lebih praktis dan efisien karena tidak terdapat aliran udara seperti halnya pengabut udara.
Akibat tekanan yang begitu tinggi dari Fuel pump (± 400 bar), bahan bakar yang masuk pengabut mampu untuk mendorong needle valve keatas yang melawan tekanan pegas. Pembukaan jarum ini dilakukan dengan tekanan bahan bakar, dengan terangkatnya needle valve bahan bakar keliar pengabut melalui atmiser halus dengan terpencar berupa kabut – kabut halus.
Prinsip kerjanya
a. Needle valve tertutup di seatingnya.
Bahan bakar melalui oil passage berkumpul di dudukan katup, tidak dapat Keluar karena needle valve masih tertutup, Fuel cam belum bekerja.
b. Needle valve terangkat.
Bahan bakar yang telah berkumpul, dikeluarkan dari pengabut dengan Terangkatnya needle valve oleh desakan bahan bakar karena Feul cam bekerja melalui otomiser holes dalam bentuk kabut halus
Keuntungan pengabut tekan terhadap pengabut udara
a. Konstruksi dan pelayanan lebih sederhana karena tidak diperlukan udara dari komproser udara
b. Pemakaian bahan bakar lebih hemat c. Perawatan lebih sederhana
Kerugiannya
a. Harga beli pengabut lebih mahal
b. Needle valve akan bocor, dengan kondisi bahan bakar bercampur kotoran
Evaluasi
1. Sebutkan jenis pengabut yang saudara ketahui, jelaskan masing – masing bagian – bagian utamanya dan prinsip kerjanya disertai skets sederhana.
2. Sebutkan keuntungan dan kerugian – kerugian masing – masing pengabut. 3. Mengapa needle valve dapat terangkat dari seatingnya jelaskan.
4. Apa akibatnya bila bahan bakar yang di supply saat bunker kurang baik (banyak kotoran) dan bagaimana mengatasinya, jelaskan
Gambar 44
Prinsip kerjanya
Needle valve scated
- Fuel cam bebas, fuel pump no capasity. - Bahan bakar tidak disemprotkan (berkumpul Di bawah needle valve) dari fuel injector
Needle valve lifted
- Fuel cam bekerja, fuel pump capacity.
- Needle valve teangkat, sehingga bahan bakar Masuk melalui valve yang terbuka.
- bahan bakar disemprotkan dari fuel injector melalui gamb 44 atomiser holes
