Ada Dua Tipe Pompa Injeksi Pada Sistem Bahan Bakar Diesel Yaitu Pompa Injeksi In-line Dan Pompa Injeksi Distributor.
1. Pompa injeksi in-line
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)
ALIRAN BAHAN BAKAR
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) 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
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
1. 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.
2. 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.
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 Di Bedakan Menjadi 2 Tipe 1.TIPE DPA
Pompa Injeksi Distributor
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 banyak digunakan untuk mesin diesel bertenaga menengah dan kecil dengan ruang bakar tambahan.
Pompa injeksi distributor ini dirancang dengan plunyer tunggal untuk mengatur banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan dengan tepat dan membagi pemberian bahan bakar ke setiap silinder mesin sesuai dengan urutan penginjeksiannya. Pompa injeksi distributor terdiri dari komponenkomponen:
1. Pompa pemberi (feed pump) tipe sudu rotary yang mengalirkan bahan bakar dari tangki ke dalam rumah pompa injeksi,
2. Katup pengatur tekanan bahan bakar di dalam feed pump (pressure regulating valve)
3. Katup pelimpah (overflow) untuk menyalurkan kelebihan bahan bakar dari pompa ke tangki.
4. Plat nok (cam plate) yang digerakkan oleh poros pompa (drive shaft) yang menggerakkan plunyer dalam bentuk berputar dan bolak-balik, karena plunyer bersatu dengan cam plate
5. Governor mekanik (mechanical governor) yang mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar
6. Pewaktu otomatis (automatic timer) yang mengatur saat injeksi (injection timing) yang bekerja menurut tekanan bahan bakar.
7. Solenoid penutup bahan bakar (fuel cut-off solenoid) yang digunakan untuk menutup aliran bahan bakar ke dalam elemen pompa.
8. Katup penyalur (delivery valve) berfungsi mencegah bahan bakar dari dalam pipa tekanan tinggi masuk ke dalam ruang elemen pompa dan mengisap sisa bahan bakar dari injector pad akhir injeksi.
Kelebihan pompa injeksi distributor tipe VE adalah:
(a) Kompak dan ringan, karena hanya 4,5 kg dan komponenkomponennya sedikit jumlahnya,
(b) mampu digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi, (c) seragam dalam jumlah penginjeksian bahan bakar, (d) mudah dalam menghidupkan mesin,
(e) putaran idle yang stabil,
(f) pelumasan dengan bahan bakar sendiri,
(g) mudah dalam penyetelan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, (h) dilengkapi dngen solenoid penghenti bahan bakar,
(i) alat pengatur saat penginjeksian yang bekerja secara hidrolik, dan (j) konstruksinya dirancang sedemikian rupa sehingga kalau terjadi mesin berputar balik, pompa tidak akan memberikan bahan bakar ke silinder. Camshaft pada pompa injeksi bahan bakar
Camshaft pada pompa injeksi bahan bakar digerakkan oleh roda gigi penggerak pada engine. Pada diesel engine 4 langkah, besarnya kecepatan putar camshaft pada pompa bahan bakar ½ putaran crankshaft pada engine. Pada diesel engine 2 langkah, besarnya kecepatan putar camsahft pada pompa bahan bakar sama dengan putarn crankshaft pada engine. Sebuah camshaft memilki beberapa cam sesuai dengan jumlah silinder pada engine. Sejumlah cam pada camshaft disusun berdasarkan urutan pembakaran pada silinder. Plunger pada pompa injeksi bahan bakar akan bergerak naik-turun oleh adanya perputarn dari camshaft ini.
Berikut ini ditunjukkan berbagai macam bentuk cam yang digunakan pada sebuah camshaft. Penggunaan bentuk cam disesuaikan dengan spesifikasi sebuah engine.
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.
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).
“POMPA INJEKSI DISTRIBUTOR TIPE VE” B. Latar Belakang
Perkembangan dunia semakin maju, sehingga semua hal yang mendukung kemajuan dunia ini dituntut untuk mengikuti perkembangan jaman. Dengan perkembangan jaman ini diharapkan dapat meningkatkan taraf hidup masyarakat sehingga kehidupan masyarakat lebih layak.
Transportasi juga merupakan bagian dari perkembangan yang terjadi. Karena
transportasi merupakan sarana pendukung berjalannya perkembangan. Transportasi yang dibutuhkan pada perkembang jaman ini yaitu yang dapat bekerja tanpa henti, hemat, kuat, dan ramah lingkungan.
Kriteria yang dibutuhkan sangat sesuai dengan mesin diesel. Karena mesin diesel memiliki karakter kuat, tahan lama, hemat bahan bakar, ramah lingkungan. Maka untuk sekarang mesin diesel mengalami perkembangan yang sangat pesat, ini dilakukan untuk mengikuti perkembangan jaman.
Perkembangan pada mesin diesel yang sangat menonjol yaitu mengenai sistem bahan bakarnya. Yang saat ini terus diteliti yaitu masalah sistem bahan bakarnya agar tercipta mesin diesel yang minim getaran, bertenaga, hemat bahan bakar, responsive.
Salah satu sistem bahan bakar memiliki komponen utama yaitu pompa injeksi. Pompa injeksi mempunyai berbagai kontruksi berbagai tipe antara lain Distributor
Injection System(DPA dan VE), Unit Injection System, Pump Controlled Injection System, Common Rail Injection System.
Dari berbagai tipe kontruksi pompa injeksi yang telah dipaparkan diatas maka penulis mencoba mengangkat salah satu kontruksi pompa injeksi, yaitu kontruksi
pompa injeksi distributor tipe VE. Karena penulis beranggapan kalau kontruksi pompa injeksi VE mempunyai kelebihan yaitu lebih halus dan bisa untuk putaran tinggi. Maka judul makalah ini yaitu : “Pompa Injeksi Distributor Tipe VE”
C. Tujuan Akhir yang Ingin Dicapai
1. Menjelaskan gambaran secara umum pompa injeksi distributor tipe VE 2. Menjelaskan cara kerja pompa injeksi distributor tipe VE
3. Menjelaskan kelemahan dan kelebihan pompa injeksi distribusi tipe VE BAB II
KAJIAN TEORI A. Analisa Data
1. Gambaran secara umum pompa injeksi distributor VE
Pompa injeksi distributor tipe VE dirancang dengan plunyer tunggal untuk mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan dengan tepat dan mendistribusikan bahan
bakar ke setiap silinder mesin sesuai dengan urutan penginjeksiannya. Gambar 1. Pompa Injeksi Distributor Tipe VE
Keterangan:
1) Poros penggerak pompa 2) Pompa pemberi (feed pump) 3) Katup pengatur tekanan 4) Roda gigi penggerak governor 5) Cincin tol
6) Cincin nok 7) Automatic timer 8) Busing pengatur 9) Plunyer 10) Delivery valve 11) Governor 12) Solenoid
13) Penyetel gas maksimal 14) Spunyer
15) Tuas pengatur
Komponen – komponen utama pada pompa injeksi distributor tipe VE : a. Pompa pemberi (feed pump)
Pada pompa injeksi distributor yang sering digunakan yaitu tipe sudu rotary yang berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki dan menekannya kedalam ruang pompa injeksi.
Gambar 2. Pompa Pemberi b. Katup pengatur tekanan
Katup pengatur tekanan berfungsi untuk mengatur tekanan bahan bakar kedalam ruang pompa sesuai dengan putaran mesin.
Gambar 3. Katup Pengatur Tekanan c. Plunger dan plat nok (cam plate)
Plunger berfungsi mendistribusikan bahan bakar sesuai dengan FO mesin. Untuk plat nok berfungsi untuk menekan plunger agar plunger bergerak maju
sehingga mengahasilkan tekanan tinggi pada bahan bakar dan sekaligus bahan bakar yang ditekan disalurkan untuk didistribusikan ke tiap silinder sesuai FO
Gambar 4. Plunger dan Plat Nok
d. Governor mekanik (mechanical governor) yang mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar.
Gambar 5. Governor
e. Pewaktu otomatis (automatic timer) yang mengatur saat injeksi (injection timing) yang bekerja menurut tekanan bahan bakar.
f. Solenoid penutup bahan bakar (fuel cut-off solenoid) yang digunakan untuk menutup aliran bahan bakar ke dalam elemen pompa.
g. Katup penyalur (delivery valve) berfungsi mencegah bahan bakar dari dalam pipa tekanan tinggi masuk ke dalam ruang elemen pompa dan mengisap sisa bahan bakar
dari injektor pada akhir injeksi
Gambar 8. Katup Penyalur
2. Cara kerja komponen – komponen pompa injeksi distributor tipe VE a. Pompa pemberi (feed pump)
Mekanisme kerjanya yaitu feed pump digerakkan oleh poros penggerak (drive shaft) dan selama rotor berputar sudu pompa menekan keluar akibat gaya sentrifugal. Rotor yang tidak sepusat (eksentrik) ini menyebabkan bahan bakar akan terisap dan ditekan ke ruang pompa.
b. Katup pengatur tekanan
Mekanisme kerjanya yaitu memanfaatkan harga tegangan pegas regulating valve. Dimana ketika tekanan bahan bakar yang dihasilkan feed pump tinggi makan tekanan bahan bakar akan mendorong piston untuk membuka saluran yang menuju feed pump kembali, sehingga pada putaran mesin apapun tekanan bahan bakar relative konstan. c. Pewaktu otomatis
Cara kerjanya yaitu : Pada saat putaran mesin naik, tekanan bahan bakar juga naik torak terdorong kearah kiri tuas geser akan merubah posisi cincin rol kearah memajukan saat penyemprotan
Pada saat putaran mesin turun, tekanan bahan bakar juga turun. Torak bergerak kembali kekanan karena dorongan pegas torak, maka tuas geser mendorong kembali cincin rol ke posisi nol (tidak ada pengajuan saat penyemprotan)
Plunyer dan plat nok digerakkan oleh poros pompa (drive shaft). Pompa pemberi dan plat nok digerakkan oleh poros penggerak (drive shaft). Plunyer dan plat nok
ditekan oleh dua buah pegas plunyer melawan roller. Plat nok biasanya mempunyai 4 buah muka nok pada mesin diesel 4 silinder (ini sesuai dengan jumlah silinder mesin), yang bila berputar muka nok berada di atas roller dan plunyer bergerak maju, sehingga bila plat nok dan plunyer berputar satu kali maka plunyer bergerak 4 kali maju mundur. Bahan bakar disalurkan ke tiap silinder setiap ¼ putaran plunyer dan satu kali plunyer bergerak bolak-balik. Plunyer mempunyai 4 alur pengisian (suction groove) dan satu lubang distribusi (distribution port). Dengan demikian pada silinder pompa terdapat 4 saluran distribusi (distribution passage).
e. Governor
Cara kerja governor sebagai berikut a) Posisi start
Tuas pengatur pada posisi start. Tuas penekan tertarik oleh pegas pengatur. Pegas start menekan tuas start. Dengan demikian tuas start menggeser posisi bushing pengatur kearah volume start / volume banyak.
b) Posisi idle
Tuas pengatur pada posisi idle bobot sentrifugal membuka tergantung dari putaran idle dan pegas idle. Putaran mesin naik, bobot sentrifugal membuka bushing
pengatur didorong kearah stop / sedikit. Putaran mesin turun, bobot sentrifugal menutup. Pegas idle dan pegas pengatur menarik tuas penekan bushing pengatur didorong kearah maksimum.
c) Regulasi putaran
Tuas pengatur pada posisi maksimum. Pegas pengatur menarik tuas penekan, bushing pengatur didorong kearah maks. Putaran mesin naik. Bobot sentrifugal membuka, putaran mesin dapat stabil, apabila gaya sentrifugal seimbang dengan gaya pegas pengatur.
f. Solenoid penutup bahan bakar Cara kerjanya yaitu :
mesin siap dihidupkan.Pada saat kunci kontak on, arus mengalir kekumparan solenoid, medan magnet yang ditimbulkan menarik inti besi kedalam kumparan, katup membuka, dengan demikian solar mengalir masuk keruang tekanan tinggi
katupPada saat kunci off, medan magnet hilang, pegas mendorong inti besi keluar menutup.bahan bakar solar terhenti, sehingga motor mati.
g. Katup penyalur (delivery valve)
Cara kerjanya yaitu : pada saat bahan bakar di tekan keluar dari pompa injeksi tekanan tinggi maka bahan bakar melawan tekanan pegas katup penyalur, sehingga
katup penyalur terbuka dan menghantarkan bahan bakar menuju injector melalui pipa penyalur. Dan pada saat tekanan bahan bakar yang diinjeksikan hilang maka bahan bakar tidak ada tekanan maka pegas katup pengembali menekan katup penyalur dan katup penyalur tertutup sehingga bahan bakar yang tadi telah diinjeksikan tidak kembali ke ruang pompa injeksi.
3. Kelemahan dan kelebihan pompa injeksi distributor VE
Dalam pengaplikasian suatu komponen maka harus diketahui kelebihan dan
kelemahannya. Ini dilakukan agar komponen tersebut dapat berfungsi dengan baik. Kelemahan pompa Injeksi VE yaitu :
a. Tidak dapat diaplikasikan di mesin besar. b. Tekanan yang dihasilkan tidak dapat tinggi.
c. Apabila katup selenoit rusak maka akan berpengaruh terhadap tekanan kerja pada injector.
Kelebihan pompa Injeksi VE yaitu :
a. kompak dan ringan, karena hanya 4,5 kg dan komponen-komponennya sedikit jumlahnya
b. mampu digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi c. seragam dalam jumlah penginjeksian bahan bakar d. mudah dalam menghidupkan mesin
e. putaran idle yang stabil
f. pelumasan dengan bahan bakar sendiri
g. mudah dalam penyetelan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan h. dilengkapi dengan solenoid penghenti bahan bakar
i. alat pengatur saat penginjeksian yang bekerja secara hidrolik konstruksinya dirancang sedemikian rupa sehingga kalau terjadi mesin berputar balik, pompa tidak akan memberikan bahan bakar ke silinder
BAB III KESIMPULAN Kesimpulan
1. Pompa injeksi distributor tipe VE dirancang dengan plunyer tunggal dan bisa digunakan untuk melayani silinder lebih dari satu, dimana mekanisme kerja dari pompa tekanan tinggi tipe distributor tipe VE mirip dengan distributor pada motor bensin. Pompa ini mendistribusikan bahan bakar ke setiap silinder mesin sesuai dengan urutan penginjeksiannya
2. Setiap komponen yang ada pada pompa mempunyai fungsi yang saling berkaitan satu dengan yang lain dalam melaksanakan kerja dari memompakan bahan bakar sampai menginjeksikan bahan bakar di ruang bakar.
3. Apabila dibandingkan dengan pompa jenis inline, pompa jenis VE bekerja lebih halus karena semua mekanisme komponennya direndam dalam bahan bakar. Namun jenis VE tidak dapat diaplikasikan pada mesin dengan kapasitas besar karena tekanan yang dihasilkan tidak besar.
