PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

65 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Pada Motor Bakar Diesel salah satu system terpenting adalah system aliran Bahan Bakar. Sistem bahan bakar adalah proses mengalirnya bahan bakar dari dalam tangki hingga masuk ke dalam system. Oleh karena itu perlunya pemahaman tentang jalur aliran bahan bakar tersebut dan cara kerja dari komponen yang ada.

Pada Sistem bahan bakar juga terdapat beberapa komponen-komponen penting yang menunjang kelancaran aliran bahan bakar. Apabila terdapat masalah pada sistemnya maka dapat mengganggu kerja dari mesin, maka penting juga untuk dapat menganalisis, memperbaiki dan melakukan pengujian terhadap proses kerja dari masing-masing komponen sistem bahan bakar motor diesel tadi.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dengan pertimbangan latar belakang yang telah dijelaskan diatas, ada beberapa masalah yang dapat di rumuskan dan akan di bahas dalam laporan ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana cara kerja pompa pengalir pada sistem bahan bakar mesin diesel ?

2. Bagaimana cara kerja pompa injeksi tipe inline pada sistem bahan bakar mesin diesel? 3. Bagaimana cara kerja dari turbocharge yang terdapat pada sistem bahan bakar mesin

diesel? 1.3 TUJUAN

Berdasarkan materi Sistem Bahan Bakar Motor Diesel II tujuan yang ingin dicapai setelah melakukan praktikum pembongkaran dan pemasangan pompa pengalir, pompa injeksi tipe inline dan turbocharge adalah:

1. Mengetahui cara kerja dan komponen pada pompa pengalir pada sistem bahan bakar mesin diesel

2. Mengetahui cara kerja dan komponen pada pompa injeksi tipe inline pada sistem bahan bakar mesin diesel

65

3. Mengetahui cara kerja dan komponen pada turbocharge yang terdapat pada sistem bahan bakar mesin diesel

1.4 BATASAN MASALAH

Mengacu pada permasalahan yang ada, maka diperlukan adanya batasan masalah dalam pembahasannya, yaitu:

1. Tentang motor diesel beserta system bahan bakar motor diesel. 1.5 MANFAAT

Di dalam kegiatan praktek motor bakar diesel yang bisa kami dapatkan adalah sebagai berikut:

1. Dapat mengetahui tantang system kerja bahan bakar motor diesel. 2. Mengetahui perbedaan motor diesel dengan motor bensin.

BAB II DASAR TEORI

65 2.1 SEJARAH MOTOR DIESEL

Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).

Gambar 2.1 Rudolf Diesel

Mesin ini ditemukan pada tahun 1892 oleh Rudolf Diesel, yang menerima paten pada 23 Februari 1893. Diesel menginginkan sebuah mesin untuk dapat digunakan dengan berbagai macam bahan bakar termasuk debu batu bara. Dia mempertunjukkannya pada Exposition Universelle (Pameran Dunia) tahun 1900 dengan menggunakan minyak kacang (lihat biodiesel). Kemudian diperbaiki dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

2.2 PRINSIP KERJA MESIN DIESEL

Motor diesel dikategorikan dalam motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) Prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia di dapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran) dari

65

bahan bakar (solar) dan oksidiser (udara) di dalam silinder (ruang bakar). Pembakaran pada mesin Diesel terjadi karena kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak hingga mencapai temperatur nyala.

Gambar 2.2 mesin diesel

Pada motor diesel ruang bakarnya bisa terdiri dari satu atau lebih tergantung pada penggunaannya dan dalam satu silinder dapat terdiri dari satu atau dua torak/. Pada umumnya dalam satu silinder motor diesel hanya memiliki satu torak.

Tekanan gas hasil pembakaran bahan bakan dan udara akan mendorong torak yang dihubungkan dengan poros engkol menggunakan batang torak, sehingga torak dapat bergerak bolak-balik (reciprocating). Gerak bolak-balik torak akan diubah menjadi gerak rotasi oleh poros engkol (crank shaft).Dan sebaliknya gerak rotasi poros engkol juga diubah menjadi gerak bolak-balik torak pada langkah kompresi.

Berdasarkan cara menganalisa sistim kerjanya, motor diesel dibedakan menjadi dua, yaitu motor diesel yang menggunakan sistim airless injection (solid injection) yang dianalisa dengan siklus dual dan motor diesel yang menggunakan sistim air injection yang dianalisa dengan siklus diesel (sedangkan motor bensin dianalisa dengan siklus otto).

65

Gambar 2.3 diagram P-V

2.3 LANGKAH KERJA MESIN DIESEL Berikut urutan langkah kerja dari mesin diesel: 1. Periode pemasukan = 18` = 180` = 48` = 246` 2. Pemampatan (Kompresi ) = Semua katup trtutup 3. Expansi = Semua katup tertutup

4. Pembuangan = 46` = 180` = 18` = 246`

Gambar 2.4Langkah kerja A = Katup masuk membuka penuh (246/2) = 123

65 1. Langkah Masuk

Pada saat langah pemasukan, piston bergerak dari TMA ke TMB. Dengan bergeraknya piston maka akan menghisap udara luar. Adapun katup yang membuka adalah katup masuk dan katup buang tertutup.

2. Langkah Kompresi

Setelah piston mengadakan atau pemasukan maka piston akan bergerak dari TMB ke TMA, gerakan ini dimaksudkan agar udara yang ada di ruang bakar segera dikompresikan atau dipampatkan. Adapun katup masuk dan katup buang dalam keadaan tertutut dengan demikian udara tidak akan keluar.

3. Langkah Tenaga atau Pembakaran

Pada saat langkah kompresi maka langkah piston TMA bahan bakar yang berada dalam nozel disemprotkan dalam ruang bakar berupa kabut , maka dengan sendirinya akan terjadi pembakaran. Dari proses ini lah akan terdorong piston dari TMA ke TMB sedang katup masuk dan buang masih dalam keadaan tertutup.

4. Langkah Buang

Setelah langkah terakhir maka piston akan bergerak dari TMB ke TMA, dengan gerakan piston ini maka akan mendorong gas hasil pembkaran pada saat langkah tenaga, pada saat ini katup buang membuka sedang katup masuk akan tertutup.

5. Waktu Injeksi

Injeksi dimulai pada saat piston dalam keadaan 62` sebelum TMA dan langkah diakhiri 18` sesudah TMA. Diantara 60` sebelum TMA dan sesudah TMA digunakan injector untuk injeksi kan bahan bakar didalam ruang bakar itu sendiri.

2.4 JENIS MESIN DIESEL

2.4.1 Mesin diesel Silinder satu garis.

jenis mesin diesel Ini merupakan pengeturan yang paling sederhana, dengan semua silinder sejajar, satu garis (inline) seperti dalam gambar 1-2 . Konstruksi ini biasa digunakan untuk

65

mesin diesel yang mempunyai silinder sampai delapan. Mesin diesel satu baris biasanya mempunyai silinder vertikal. Tetapi mesin diese ldengan silinder horisontal digunakan untuk bus. Mesin diesel seperti ini pada dasarnya adalah mesin vertikal yang direbahkan pada sisinya untuk mengurangi beratnya.

2.4.2 Mesin diesel Pengaturan –V

Kalau jenis mesin diesel mempunyai lebih dari delapan silinder, sulit untuk membuat poros engkol dan rangka yang tegar dengan pengaturan satu garis. Pengaturan –V (gambar 1-3 a) dengan dua batang engkol yang dipasangkan pada pena engkol masing-masing, memungkinkan panjang mesin dipotong setengahnya jhingga lebih tegar, dengan poros engkol lebih kaku. Iini merupakan pengaturan yang paling umum untuk mesin diesel dengan derlapan sampai enambelas silinder. Silinder yang terletak pada satu bidang disebut sebuah bank; sudut a antara dua bank bervariasidari 30 sampai 120 derajat, sudut yang paling umum adalah antara 40 dan 70 derajat.

2.4.3 Mesin diesel Radial

jenis mesin diesel radial Mempunyai silinder yang semuanya terletakpada satu bidang dengan garis tengahnya berada pada sudut yang sama dan hanya ada satu engkol untuk tempat memasangkan semua batang engkol. Mesin jenis mesin diesel ini dibangun dengan lima, tujuh, sembilan dan sebelas silinder.

2.4.4 Mesin diesel Datar.

Pengaturan jenis mesin diesel semacam ini digunakan untuk bus dan truk. 2.4.5 Unit Mesin diesel Jamak.

Berat tiap daya kuda, yang disebut berat mesin diesel spesifik, makin besar dengan makin bertambahnya ukuran mesin diesel , lubang dan langkah mesin diesel. Untuk mendapatkan mesin dengan keluaran daya sangat tinggi tanpa menambah berat spesifiknya, maka dua dan empat mesin lengkap, yang memiliki enam atau delapan silinder masing-masing dikombinasikan dalam satu kesatuan dengan menghubungkan tiap mesin diesel kepada poros penggerak utama s (gb1- 4a dan b) dengan bantuan kopling dan rantai rol atau kopling dan roda gigi.

65 2.4.6 Mesin diesel torak berlawanan

Mesin diesel derngan dua torak tiap silinder yang menggerakkan doa poros engkol digunakan dalam kapal dan ketreta rel. Disainya menunjukan banyak keuntungan dari pembakaran bahan bakar, menyeimbangkan masa ulak-alik, pemeliharaan mesin dan mudah dicapai.

2.5 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN MESIN DIESEL

Mesin diesel lebih besar dari mesin bensin dengan tenaga yang sama karena konstruksi berat diperlukan untuk bertahan dalam pembakaran tekanan tinggi untuk penyalaan. Dan juga dibuat dengan kualitas sama yang membuat penggemar mendapatkan peninkatan tenaga yang besar dengan menggunakan mesin turbocharger melalui modifikasi yang relatif mudah dan murah. Mesin bensin dengan ukuran sama tidak dapat mengeluarkan tenaga yang sebanding karena komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya murah.

Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar dr mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat utk menahan kompresi tinggi, begitu juga akselerasi yang lemot namun bisa di perbaiki melalui penambahan Turbo ato Supercharger

Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin meningkatkan ekonomi bahan bakar dan tenaga. Rasio kompresi yang tinggi membuat mesin diesel lebih efisien dari mesin menggunakan bensin. Peningkatan ekonomi bahan bakar juga berarti mesin diesel memproduksi karbon dioksida yang lebih sedikit.

65

2.6.1 Sistem Bahan Bakar Mesin Diesel Secara Umum sistim pengaliran bahan bakar:

1) Tangki bahan bakar yang mempunyai fungsi untuk menyimpan bahan bakar sementara yang akan digunakan dalam penyaluran

2) Feed pump (priming pump) atau pompa penyalur berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar dengan cara memompa bahan bakar dari tangki dan mengalirkannya ke pompa injeksi 3) Fuel filter biasanya terdapat 2 (dua) yaitu pada bagian sebelum feed pump yang dilengkapi pula dengan water separator yang berfungsi untuk memisahkan air dalam sistim dan setelah feed pump yang berfungsi untuk menyaring kotoran yang terdapat pada bahan bakar untuk menjaga kualitas bahan bakar

4) Pompa injeksi yang berfungsi untuk menaikkan tekanan sehingga bahan bakar dapat dikabutkan oleh nozzle, menakar jumlah bahan bakar yang dibutuhkan oleh engine dan mengatur saat injeksi sesaui dengan putaran motor

5) Automatic timer yang terpaang pada bagian depan pompa injeksi yang berhubungan dengan timing gear berfungsi untuk memajukan saat injeksi sesuai dengan putaran motor 6) Governor terpasang pada bagian belakang pompa injeksi yang berfungsi sebagai pengatur jumlah injeksi bahan bakar sesuai dengan pembebanan motor.

7) Pengabut (Nozzle) berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar agar mudah bercampur dengan oksigen sehingga mudah terbakar dalam silinder

8) Pipa tekanan tinggi terbuat dari bahan baja yang berfungsi untuk mengalirkan bahan bakar bertekanan tinggi dari pompa injeksi ke masing-masing pengabut

9) Busi pijar atau busi pemanas (glow plug) berfungsi untuk memanaskan ruangan pre chamber pada saat mulai start. Dengan merubah energi listrik dari battery menjadi energi panas

10) Battery (aki) berfungsi sebagai sumber energi listrik yang mensupply energi yang dibutuhkan oleh busi pijar untuk memanaskan ruangan pre chamber

65

11) Kunci kontak (ignition switch) berfungsi sebagai saklar utama pada ssistim kelistrikan kendaraan

12) Relay yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur saat pemanasan ruang pre chamber

Source : Bosch Gmbh, 2000

Gambar 9 Skema aliran bahan bakar dengan pompa injeksi jenis in-line Skema aliran bahan bakar pada pengaliran dengan pompa injeksi in-line ini terlihat pada gambar diatas sebagai berikut :

Fuel tank – feed pump – fuel filter – injection pump – nozzle – injection pump – fuel filter

2.6.2 Komponen Sistem Bahan Bakar Mesin Diesel 2.6.2.1 Fuel Tank

65

Tangki bahan bakar (fuel tank) berfungsi untuk menyimpan bahan bakar, terbuat dari plat baja tipis yang bagian dalamnya dilapisi anti karat. Dalam tangki bahan bakar terdapat fuel sender gauge yang berfungsi untuk menunjukkan jumlah bahan bakar yang ada dalam tangki dan juga separator yang berfungsi sebagai damper bila kendaraan berjalan atau berhenti secara tiba-tiba atau bila berjalan di jalan yang tidak rata. Fuel inlet ditempatkan 2-3 mm dari bagian dasar tangki, ini dimaksudkan untuk mencegah ikut terhisapnya kotoran dan air.

Gambar 2.5 tanki bahan bakar Bagian – bagian fuel tank

1. tutup tanki

tutup tanki ini di lengkapi dengan lubang pernapasan yang berfungsi untuk mencegah kevakuman dan tekanan yang berlebihan di dalam tanki, pada lobang pengisian biasanya dilengkapi strainer yang berfungsi menyaring kotoran yang terbawa oleh bahan bakar. 2. drain valve

adalah lubang untuk menguras tanki atau untuk mengeluarkan kotoran/ air yang mengendap pada tanki.

3. Stand pipe

Adalah pipa hisap transfer pump yang ujungnya diletakkan kurang lebih 5m di atas dasar tanki agar endapan kotoran/air tidak masuk ke dalam sistem.

4. Buffle

Adalah penyekat yang berfungsi untuk menjaga permukaan bahan bakar pada stand pipe selalu stanby pada saat mesin beroperasi pada nedan yang bergelombang.

65

Adalah komponen yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang kasar/air agar tidak ikut terbawa bahan bakar ke dalam sistem, dengan tujuan melindungi Transfer Pump dari partikel kasar/melindungi komponen dari kemungkinan karat.

Elemen filter ini terbuat dari strainer/kawat- kawat halus yang bisa di bersihkan, sedangkan untuk water separatornya digunakan hanya untuk sekali pakai.

Gambar 2.6 water separator 2.6.2.3 Pompa Injeksi ( Fuel Injection Pump )

Adalah suatu komponen yang berfungsi untuk mendistribusikan bahan bakar dengan tekanan tinggi kedalam masing- masing silinder melalui injektor sesuai jumlah yang di butuhkan dan waktu yang tepat serta urutan pembakaran . pompa injeksi masih dibedakan lagi menjadi dua model, yaitu:

a. Pompa injeksi tipe inline

Pompa injeksi inline banyak digunakan pada mesin diesel yang bertenaga besar karena pompa injeksi mempunyai kelebihan yaitu tiap satu pompa melayani satu silinder, elemen pompa yang terdiri dari satu silinder dan plunger keduanya sangat presisi sehingga celah antara plunger dengan silinder sekitar 1/1000 mm, ketelitian ini sangat baik untuk mencegah terjadinya kebocoran saat injeksi walaupun pada putaran rendah, sebuah alur diagonal yang disebut alur pengontrol adalah bagian dari plunger yang di potong pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunger oleh sebuah lubang

65

Gambar 2.7 pompa injeksi inline Elemen Pompa Injeksi Inline ( Injection Pump Element )

2.6.2.3.1 Plunger

Jenis Plunger menurut tpenya digolongkan atas : 1. Jenis tipe normal

2. Jenis tipe Counter

Kedua tipe plunger ini sama pekerjaannya hanya berbeda caranya. Silinder mempunyai 2 buah lubang :

1. Lubang pintu pemasukan ( Inlet port )

2. Lubang pintu simpangan/ pembocoran ( Spill Port )

65

Gambar 2.8 kerja plunger

 Gambar Pertama ( paling kiri ) adalah gambar saat bahan bakar masuk ke silinder ( Barrel ) saat Plunger Posisi TMB

 Gambar kedua ( Tengah ) adalah Plunger melangkah naik, bahan bakar di atas plunger bertekanan tinggi membuka delivery valve, melalui pipa bertekanan tinggi,  Gambar ketiga ( paling kanan ) adalah Ketika Helix ( Alur ) pada plunger bertemu

dengan lubang by pass, tekanan di atas plunger hilang karena bahan bakar dibocorkan lewat by pass dan tekanan menurun

Delivery valve kembali tertutup rapat karena ada pegas, sehingga bahan bakar yang ada di pipa saluran ke injector tidak bias kembali ke pompa injeksi

Gambar 2.9 posisi grove  Tidak ada penyaluran bahan bakar

Ketika plunger bergerak ke atas,pinggir atas plunger terbuka terhadap lubang barrel atau spil port hingga control helix membuka lubang barrel. Akibat tekanan tidak terjadi terhadap ruang tekanan, karenanya tidak ada bahan bakar yang disalurkan.  Penyaluran bahan bakar sebagian

Ketika plunger bergerak ke atas, plunger menutup lubang dan akan memuali menjalankan bahan bakar dari lubang yang ada dalam posisi tertutup. Tetapi penyaluran terhenti dengan terbukanya lubang barrel oleh control Helix sesaat

65

kemudian. Gerakan plunger pada periode penyaluran bahan bakar inilah yang disebut “ Langkah Efektif “

 Penyaluran bahan bakar secara maksimal

Penyaluran bahan bakar secara maksimal akan tercapai saat plunger sampai pada langkah efektif maksimum.

2.6.2.3.2 Rack/Sleeve

Adalah komponen yang fungsinya menentukan jumlah konsumsi fuel yang akan diinjeksikan ke dalam silinder, sesuai dengan gerakan:

 Rack : bergerak ke kanan dan ke kiri untuk menentukan posisi plunger saat dilakukan perubahan konsumsi fuel yang akan diinjeksikan

 Sleeve : Bergerak naik dan turun untuk menentukan posisi plunger saat diperlukan perubahan konsumsi fuel yang akan diinjeksikan

B. pompa injeksi tipe Rotary

Pompa injeksi rotary dirancang menggunakan plunger tipe tunggal untuk mengatur banyaknya bahan bakar yang di injeksikan dengan tepat dan pemberian bahan bakar ke setiap silinder mesin sesuai dengan urutan penginjeksiannya. Kelebihan pompa injeksi rotary sendiri antara lain yaitu:

a. Kompak dan ringan karena hanya 4,5 kg dan komponennya hanya sedikit jumlahnya b. Mampu digunakan untuk mesin diesel putaran tinggi

c. Seragam dalam jumlah penginjeksian bahan bakar

d. Mudah dalam menghidupkan mesin & memiliki putaran idle yang stabil e. Mudah dalam penyetelan jumlah bahan bakar yang di injeksikan f. Dilengkapi dengan solenoid penghenti bahan bakar

g. Konstruksinya dirancang sedemikian rupa sehingga jika terjadi mesin berputar balik pompa tidak akan memberikan bahan bakar ke silinder

65

Gambar 2.15 Pompa injeksi rotary 2.6.2.3.3 SOLENOID

Dalam menghentikan semua jenis motor diesel diperlukan suatu metode penghentian penyaluran bahan bakar pada injektor, yang berarti akan menghentikan motor. Pada kebanyakan motor diesel kendaraan kecil hal tersebut dilakukan dengan cara menggunakan sebuah selenoid listrik yang dikontrol oleh saklar pengapian dan jika selenoid pada posisi bekerja maka tidak ada aliran bahan bakar yang masuk ke plunger pump sehingga tidak ada bahan bakar yang diinjeksikan.

65

gambar 2.16 Selenoid

 Cara kerja

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  mesin siap dihidupkan.

Pada saat kunci off, medan magnet hilang, pegas mendorong inti besi keluar  katup menutup.bahan bakar, solar terhenti,  motor mati

2.6.2.3.4 Delivery valve

Delivery valve adalah katup yang berfungsi memberikan tekanan tinggi bahan bakar ke injector melalui pipa tekanan tinggi dan mencegah aliran balik bahan bakar dari pipa bertekanan tinggi ke barrel.

Gambar2.17 Delivery

valve

Bahan bakar yang terkompresikan oleh tekanan tinggi oleh plunger mendorong delivery valve ke atas dan bahan bakar menyembur keluar. Segera setelah bahan bakar terkompresikan dengan sempurna, delivery valve akan kembali ke posisi semula karena dorongan dari valve spring untuk menutup lubang bahan bakar (fuel Passage), dengan demikian dapat mencegah kembalinya bahan bakar

Delivery valve bergerak turun sampai permukaan valve seat ditahan dengan kuat. Selama langkah ini bahan bakar ditarik kembali ke injection pipe, seketika itu juga

65

menurunkan residual pressure antara delivery valve dan nozzle. Penarikan tersebut memperbaiki akhir peninjeksian dan sekaligus mencegah menetesnya bahan bakar setelah penginjeksian.

2.6.2.3.5 Mechanic pengatur Kecepatan ( Mechanical Governor ) Fungsi Governor adalah :

1. Mengatur putaran engine agar konstan

2. Merubah putaran engine sesuai dengan power yang dinginkan 3. Mengatur respon engine

Fungsi dari governor adalah mengatur secara otomatis pemberian bahan bakar sesuai dengan beban mesin. Mnurut mekanismenya governor dapat dibagi menjadi 2 yaitu jenis pneumatic dan sentrifugal dan menurut fungsinya dapat dibedakan antara jenis kecepatan dan jenis semua kecepatan. Jumlah bahan bakar yang disemprotkan diatur menurut posisi control rack yang diatur oleh governor

Seperti yang ditunjukan pada gambar, governor terdapat dua ruangan yang dibatasi diafragma, Ruang A dihubungan oleh selang venture yang menghadap ke saringan udara dan ruangan B dihubungkan ke Intake manifold atau venturi tambahan. Salah satu ujung diafragma berkaitan dengan Control rack dan selalu ditahan oleh pegas utama ke arah penyemprotan yang banyak. Bila mesin sudah bekerja diafragma bergerak akibat perbedaan tekanan pada saringan udara dan venture tambahan dan pengontrolan bahan bakar diperoleh dari keseimbangan antara diafragma dan pegas utama

Bagian-Bagian dari Governor :  Drive Gear

Adalah komponen yang dapat mendeteksi/mengetahui putaran engine  Flyweight

Adalah komponen yang berfungsi merubah gaya putar engine menjadi gaya translasi  Governor Spring

Adalah spring yang berfungsi membalance atau mengimbangi gaya translasi flyweight sehingga didapatkan posisi posisi tertentu yang stabil sesuai dengan putaran engine

 Lever

Adalah bagian yang di yang dihubungkan secara mekanis dengan pedal throttle untuk mengatur speed ( menambah/mengurangi ) putaran/power engine

65

Adalah bagian yang dihubungkan dengan mekanisme perubahan jumlah konsumsi fuel pada injection pump

Gambar 2.10 Konstruksi governor

Governor yang terpasang pada pompa injeksi digunakan untuk mengatur kecepatan mesin. Kecepatan mesin ini sebanding dengan mengalirnya bahan bakar ke dalam silinder ruang bakar

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.

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.

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 mati.

65 2. Cara Kerja Governor Sentrifugal Jenis RQ a). Posisi start

Batang pengatur ditekan lebih dari maksimum (posisi start), Plunyer diputar maksimum, langkah efektif paling besar . Dengan demikian volume penyemprotan menjadi paling banyak. Bobot sentrifugal membuka karena pedal gas pada posisi maksimum.

b). Posisi putaran idle

Setelah mesin hidup pedal gas dilepas, batang pengatur kembali ke posisi putaran idle. Plunyer diputar sedikit, volume penyemprotan juga sedikit. 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.

65 c). Posisi putaran menengah

Pada putaran menengah posisi batang pengatur hanya ditentukan oleh sopir. Pedal gas sedikit ditekan, putaran mesin naik diatas putaran idle, bobot sentrifugal membuka bebas dari pegas pengatur putaran idle dan terletak pada pegas putaran maksimum. Dengan demikian pada posisi putaran menengah governor tidak bekerja.

d). Pembatasan putaran maksimum

Batang pengatur pada posisi maksimum, putaran mesin juga maksimum. Bobot sentrifugal membuka sesuai dengan putaran maksimum. Apabila putaran mesin lebih tinggi dari putaran maksimum, bobot sentrifugal membuka penuh maka batang pengatur tertarik ke arah stop sedikit dengan demikian governor dapat membatasi putaran maksimum.

65

Gambar 2.11 pegas pengatur

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

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

B. Governor Sentrifugal Jenis RSV

Governor sentrifugal jenis RSV adalah satu governor yang dapat meregulasi setiap putaran mesin (putaran idle sampai putaran maksimum). Huruf V (verstell) berarti

penyetel/pemindah.Pada governor sentrifugal jenis RSV hanya terdapat satu pegas tarik sebagai pengatur yang terpasang diluar bobot sentrifugal.

1. Nama bagian-bagian utama

Gambar 2.16 governor tipe RS

65 1. Pegas start 2. Tuas penyetel 3. Tuas tarik 4. Tuas antar 5. Pegas pengatur

6. Pegas tambahan ( idle ) 7. Tuas pengatur

8. Bantalan antar 9. Bobot sentrifugal 10. Tuas ayun 11. Batang pengatur

2. Cara kerja governor sentrifugal jenis RSV

a. Posisi start

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

65

Tuas penyetel pada posisi putaran idle. Pegas pengatur tertarik sedikit bobot sentrifugal membuka tergantung putaran idle dan kekuatan pegas pengatur.

Putaran mesin naik, bobot sentrifugal membuka, volume injeksi diperkecil.

Putaran mesin turun, bobot sentrifugal menutup volume injeksi diperbesarSupaya putaran idle dapat stabil, maka untuk meregulasi putaran dipasang pegas tambahan untuk putaran idle.

c. Regulasi pada putaran menengah

Tuas penyetel pada posisi putaran menengah, pegas pengatur tertarik kuat, batang pengatur bergerak kearah maksimum, bobot sentrifugal masih sedikit terbuka. Dengan demikian volume injeksi menjadi besar / banyak, putaran mesin naik. Bobot sentrifugal membuka. Apabila gaya sentrifugal lebih besar dari kekuatan pegas. Dengan demikian pengatur tertarik kearah volume injeksi yang kecil / sedikit sampai terjadi keseimbangan antara gaya sentrifugal dengan kekuatan pegas pengatur.

65

Tuas penyetel pada posisi maksimum pegas pengatur tertarik penuh. Volume injeksi banyak putaran mesin tinggi dan bobot sentrifugal membuka. Putaran maksimum dapat tercapai apabila gaya sentrifugal sebanding dengan kekuatan pegas pengatur.

Putaran mesin bertambah naik bobot sentrifugal membuka tambah kuat batang pengatur tertarik kearah stop / sedikit.

2.6.2.3.6 Injektor

Adalah komponen yang bertugas untuk mengkabutkan bahan bakar ke dalam ruang silinder sesuai waktu yang di yang tepat agar terjadi pembakaran yang sempurna.

Gambar 2.17 injektor

Pembukaan injector ada berbagai macam cara antara lain menggunakan tekanan bahan bakar solar yang tinggi, menggunakan solenoid, dan menggunakan cam. Tetapi yang banyak digunakan pada motor diesel pada umumnya menggunakan tekanan solar yang tinggi karena lebih sederhana dan lebih mudah.

65

Gambar 2.18 Nozzle

Gambar 2.19bagian injeksi

65 Cara kerja injector:

Bahan bakar dari pompa tekanan tinggi masuk ke injector, karena penampung injector berbebtuk kerucut sehingga ada tekanan ke atas dari bahan bakar untuk melawan tekanan dari pegas, bila pegasnya kalah maka bahan bakar akan menyembur lewat celah yang ada dan berupa kabut karena tekanannya tinggi. Ini berlangsung selama tekanan bahan bakar melebihi tekanan pegas.

2.6.2.4 Pompa Pengalir

2.6.2.4 Pompa Pengalir Jenis Torak

Gambar 2.21 Pompa pengalir jenis torak Nama – nama bagian :

1. Pompa tangan 2. Katup hisap 3. Katup tekan

65 4. Penumbuk rol 5. Rumah pompa 6. Torak / piston 7. Pegas 8. Saringan kasa 9. Tabung gelas 10. Nipel hisap 11. Nipel tekan

2.6.2.4.2 Pompa pengalir kerja tunggal a) Langkah antara

Gambar 2.22 Langkah antara Cara kerja :

Penumbuk rol ditekan kebawah oleh eksentrik, volume dibawah torak menjadi kecil, katup tekan membuka Solar mengalir keruang diatas torak karena, volume diatas torak menjadi lebih besar Pada langkah ini tidak terjadi pengisapan dan penekanan solar

65

Gambar 2.23 langkah isap Cara kerja :

Eksentrik tidak menekan penumbuk rol, torak ditekan keatas oleh pegas, Volume dibawah torak menjadi besar katup hisap membuka Solar dihisap dari tangki lewat saringan kasa, volume diatas torak menjadi lebih kecil, katup tekan menutup, solar ditekan kesaringan halus

65 a) Langkah melawan pegas

Cara kerja :

Penumbuk rol ditekan oleh eksentrik Volume dibawah torak menjadi lebih kecil, solar mengalir keluar melalui KT1 volume diatas torak menjadi lebih besar Solar mengalir melalui KI2 kedalam ruang atas torak.

65 b) Langkah pengembali

Cara kerja :

Torak bergerak keatas karena tekanan pegas, volume diatas torak menjadi lebih kecil, solar mengalir keluar melalui KT2 volume dibawah torak menjadi lebih besar, solar mengalir dari tangki melalui KI1 keruang dibawah torak Pompa ini digunakan untuk motor Diesel besar

65

Gambar 2.24 bagian pompa jenis membran

1. Tuas 2. Pegas

3. Katup masuk / hisap 4. Katup buang / tekan 5. Membran

Gambar 2.25 Pompa pengalir jenis torak Cara kerja :

Tuas ditekan oleh eksentrik. Membran turun kebawah, Volume diatas membran menjadi besar, katup hisap membuka, solar masuk keruang diatas membran

65 Langkah tekan

Cara kerja :

Membran bergerak keatas karena tekanan pegas volume diatas membran menjadi kecil, katup tekan akan membuka, solar ditekan keluar melalui katup tekan

2.6.2.5 Turbocharger

2.6.2.5.1 Motor Bakar Dengan Turbocharger

Sebuah motor 4 langkah dikatakan turbocharger apabila tekanan isapnya lebih tinggi daripada tekanan atmosfer sekitarnya. Hal ini diperoleh dengan jalan memaksa udara atmosfer masuk ke dalam silinder selamalangkah isap, dengan pompa udara yang disebut turbocharger.

Turbocharger memanfaatkan energy yang terkandung dalam gas buang untuk menggerakkan kompresor sehingga lebih efektif menaikkan mean effective pressure (mep) dibandingkan dengan metode supercharger, tanpa perlu menaikkan kecepatan mesin, jumlah maupun langkah silinder, maupun kecepatan rata-rata piston.

Tekanan efektif rata-rata (mep) mesin diesel menggunakan turbocharger mencapai sekitar 160 - 230 psi dengan penambahan daya sekitar 75% - 100 % dibandingkan mesin

65

silinder dalam menerima gaya tekan yang meningkat dalam silinder. Dan perbandingan berat dan daya yang dulunya 10 : 1 sekarang dapat mencapai 6 : 1.

Untuk mencapai daya output optimum maka efisiensi volumetris dan laju pembilasan gas bekas harus ditingkatkan. Untuk mencapai keadaan ini maka kompresi rasio harus dikurangi sedikit dan perubahan katup overlap. Secara keseluruhan, semua turbocharger memiliki tiga sistem dasar yaitu turbin, kompressor dan assembling bantalan.

Perbedan-perbedaan yang ada adalah pada variasi peningkatan tekanan dan debit udara yang dimasukkan dalam ruang silinder. Rumah turbin, desain roda turbin dan konstruksi yang berbentuk volute ataupun nozzle sangat menentukan kecepatan aliran gas yang akan menggerakkan poros kompressor. Ketika mesin mulai digerakkan maka gas buang akan memasuki rumah turbin yang berbentuk volute dengan variasi ruang yang semakin kecil dengan kecepatan yang sangat tinggi. Kecepatan gas yang sangat tinggi ini akan digunakan untuk memutar turbin, yang kemudian keluar melalui pipa buang ke atmosfir.

Gambar 2.26 Aliran Gas Turbocharger

Akibat perputaran turbin maka compressor juga akan ikut berputar dan menyebabkan terjadinya tekanan vakum pada sisi hisap compressor. Akibatnya tekanan atmosfer akan memaksa udara ke dalam saluran hisap compressor pada kecepatan relative tinggi. Udara ini kemudia memasuki diffuser dan mengalami penekanan lagi pada rumah compressor dan dikeluarkan melalui sisi tekan ke ruang silinder.

2.6.2.5.2 cara pengoperasian turbocharger 1. Turbocharger dua tingkat

Jenis ini digunakan untuk meningkatkan batas torsi mesin dan tekanan efektif rata-rata (mep). Beberapa jenis mesin V dan inline menggunakan dua atau empat turbocharger dan aftercooler (masing-masing satu untuk pipa manifold buang).

65 Cara kerja:

Udara mengalir dari saringan udara ke rumah kompressor tingkat pertama (low pressure turbocharger), kemudian keluar dari kompressor tingkat pertama dan masuk kompressor tingkat kedua. Setelah udara ditekan pada kompressor tingkat dua maka udara keluar melewati aftercooler menuju pipa hisap silinder. Pada keadaan ini temperatur udara dikurangi sampai 223°F (1060° C) dan tekanan berkisar 204,5 kpa.

Gas buang hasil pembakaran memasuki pipa manifold tipe pulsa yang kemudian memasuki rumah turbin tingkat dua. Gas buang kemudian meninggalkan turbin tingkat dua dan memasuki turbin tingkat pertama yang akan menggerakkan roda turbin dengan sisa-sisa energi yang terkandung dalam gas buang. Kemudian gas ini dibuang melalui pipa saluran buang ke atmosfer. Dengan metode ini diperkirakan diperoleh daya tambahan sebesar 75 HP dan torsinya meningkat sampai putaran 700 rpm.

2. Turbocharger majemuk

Berdasarkan uji coba eksperimental, maka dengan metode ini efisiensi total mesin diesel dapat mencapai 46,5%. Sistem yang mencakup roda turbin dan porosnya dihubungkan ke sebuah kopling fluida. Kemudian turbin ini dihubungkan dengan roda gigi reduksi dan poros outputnya dihubungkan dengan crankshaft.

Cara kerja:

Gas buang menggerakkan roda turbin yang selanjutnya akan menggerakkan kopling fluida yang akan menyebabkan turbin ikut berputar. Perputaran turbin akan menggerakkan ruda gigi reduksi yang akan membantu pergerakan crankshaft. Gas buang yang meninggalkan rumah turbin diarahkan ke turbocharger yang akan menggerakkan turbin dan kompressor didalamnya. Akibat pergerakan kompressor maka udara atmosfer akan ditarik ke dalam kompressor dan ditekan melalui aftercooler masuk ke dalam ruang silinder sehingga suhunya senantiasa konstan

65

Gambar 2.27 Turbin, shaft dan kompressor merupakan komponen utama turbocharger

1. Turbin

Gambar 2.28 Turbin

Roda turbin yang memulai proses keseluruhan kompresi udara ke silinder, turbin turbocharger dapat dibuat dari aluminium atau keramik, dewasa ini penggunaan keramik lebih diutamakan karena ringan dan tahan panas, semakin ringan turbin akan menghasilkan putaran yang lebih cepat dan mencegah turbo lag. Turbo lag adalah jeda saat mesin tidak merespon tekanan udara yang dihasilkan turbocharger, biasanya terjadi saat mesin masih pada putaran rendah.

65

Roda turbin dapat berputar antara 80.000 – 150.000 rpm, untuk itu diperlukan pelimasan yang sangat baik untuk mencegah kerusakan pada turbin.

Turbin dihubungkan dengan batang turbin (turbine shaft). Bantalan dan sambungan yang sesuai antara turbin dan batang turbin sangat dibutuhkan karena mereka bekerja pada putaran yang sangat tinggi.

2. Kompressor

Saat kompressor berputar, menghisap udara sekitar ke dalam air inlet yang letaknya berlawanan dengan turbin untuk mendapatkan udara dingin. Kompressor meningkatkan tekanan udara 6 – 8 psi. Pada tekanan permukaan laut, kepadatan udara 14,7 psi. Sehingga kompressor dapat meningkat hingga 50%.

Gambar 2.29 Aliran kompresor 2.6.2.5.4 Komponen Pundukung Turbocharger

65 turbocharger 1. Blow off valve

Gambar 2.31 Blow off valve

Blow off valve merupakan komponen yang dapat mencegah kebocoran tekanan udara (boost) terlalu awal saat meningkatkan tekanan udara yang biasanya terjadi saat pergantian roda gigi transmisi. Banyak faktor untuk menggunakan blow off valve bergantung pada dimana blow off valve tersebut dipasang, kapasitas dan ukuran turbocharger dan daya mesin yang dihasilkan pada tiap kendaraan.

2. Wastegates

Gambar 2.32 wastegates

Salah satu komponen penting dari turbocharger penyetelan turbocharger untuk mendapatkan hasil yang maksimal perlu diperhatikanpenggunaan wastegates yang sesuai.

65

Penggunaan wastegates dengan kapasitas terlalu kecil mengakibatkan kenaikan tekanan udara (boost) berlangsung lambat dan penggunaan wastegates dengan kapasitas terlalu besar dapat meningkatkan boost lag dan menurunkan performamesin. Wastegates dapat disetel sesuai dengan kemampuan turbocharger.

3. Relief Valve

Gambar 2.33 Relief valve

Relief valve dapat digunakan sebagai komponen pengaman tekanan udara ganda (secondary boost safety device). Dengan menyetel baut dapat mengontrol titik pembuangan tekanan udara (dari 0,8 kg/mm2 hingga 2,0 kg/mm2). Melindungi intake manifold dan mesin dari tekanan udara tiba-tiba dan overboosting.

4. Tachometer

Gambar 2.34 tachometer

menampilkan putaran mesin per menit sebagai indikator untuk pengemudi. Dengan memperhatikan kecepatan putaran mesin, pengemudi dapat segera mematikan mesin saat mesin bekerja berlebihan. Tachometer juga dapat meyakinkan bahwa turbocharger dan mesin bekerja dengan selaras.

65

Gambar 2.35 Boost gauge

Menunjukkan besarnya tekanan udara yang dihasilkan turbocharger dalam psi atau bar. Selama turbocharger dan mesin bekerja bersama-sama, besarnya tekanan udara yang masuk ke dalam mesin sangat perlu diperhatikan, besarnya harus selalu tetap dalam kapasitas yang di ijinkan (jangan sampai melebihi batas spesifikasi atau overboost).

6. Turbo Timer

Gambar 2.36 Turbo timer

Turbin turbocharger berputar hingga 150.000 rpm, untuk itudibutuhkan pelumasan yang sangat baik pada shaft turbin turbocharger. Jika mesin dengan turbocharger tiba-tiba dimatikan maka turbin tidak dapat berhenti berputar dengan seketika karena gaya sentrifugal yang dihasilkan. Jika mesin berhenti berputar, berhenti juga sulpai oli pada poros turbin, apa jadinya jika turbin yang masih berputar 150.000 rpm bekerja tanpa pelumas. Untuk mencegah hal tersebut maka bagi pemilik kendaraan yang dilengkapi dengan turbo hendaknya

65

membiarkan mesin berputar stationer selama 30 detik sebelum mesin dimatikan agar turbocharger tidak berputar terlalu cepat. Kebanyakan pemilik kendaran enggan untuk menunggu selama 30 detik sebelum mesin dimatikan, untuk itulah dibuat turbo timer. Gunanya untuk menyalakan mesin selama waktu yang ditentukan (30 – 60 detik) setelah kunci kontak off untuk mencegah kerusakan akibat kurangnya pelumasan pada komponen turbocharger.

2.6.2.5.5 Intercooler

Intercooler merupakan suatu alat yang berfungsi untuk melepas kalor. Intercooler biasanya dipakai untuk mendinginkan udara keluaran dari supercharger atau turbocharger. Temperatur udara keluaran turbocharger diatas 120°C, tergantung dari tekanan (boost) yang dihasilkan maka dari itu temperatur udara yang sangat tinggi sudah pasti memiliki kerapatan yang sangat rendah sehingga pembakaran yang terjadi didalam silinder kekurangan oksigen sehingga menyebabkan kemampuan unjuk kerja motor menurun. Dari sinilah muncul pemikiran untuk membuat kerapatan udara yang masuk kedalam silinder bertambah supaya kandungan oksigennya kaya. Maka dari itu pada motor bakar yang dilengkapi sepercharger atau turbocharger harus disertai dengan penambahan intercooler.

Ditinjau dari pendinginannya intercooler dibagi 2 macam yaitu intercooler berpendingin udara (air to aor intercooler) dan intercooler berpendingin air (air to liquid intercooler)

65

Gambar 2.37 Air intercooler

Pendinginan intercooler umumnya menggunakan udara bebas yang mengalir melalui fin-fin intercooler akibat mobil berjalan. Ada juga yang berpendingin udara yang dihasilkan oleh kipas pendingin yang dihembuskan ke permukaan intercooler sehingga angin tersebut melewati fin-fin intercooler.

Ada juga yang pendinginannya dengan media udara dan cairan (semprot air), ada juga yang cairan saja. Penurunan temperatur keluaran intercooler dengan pendinginan udara sekitar 15%-25%, dengan media udara dan semprotan air sekitar 20%-35%. Dan yang paling extreme yang sering dilakukan pada mobil-mobil balap (Drag race) pendinginan intercooler dengan menyemprotkan air dingin pada permukaan intercooler sehingga temperatur keluarannya diharapkan sekitar 24-27°C (dari temperatur awal 120°C).

65

Gambar 2.38 Intercooler air liquid

Intercooler dengan media pendinginan cairan (air to liquid intercooler), cairan yang digunakan yaitu cairan pendingin yang biasa dipakai untuk cairan pendingin radiator mobil (coolant). Karena cairan pendingin mempunyai titik didih lebih tinggi dari pada titik didih air (diatas 100°C) sehingga lebih baik untuk meredam panas. Prinsip kerjanya sederhana, cairan pendingin disirkulasikan oleh pompa sehingga cairan pendingin bersirkulasi melalui pipa-pipa pendingin yang sisi luarnya merupakan udara yang didinginkan.

2.6.2.5.6 Intercooler sistem

Penempatan intercooler biasanya berada didepan radiator dimana diupayakan penampang intercooler memperoleh hembusan udara dari luar sebanyak-banyaknya dengan tujuan supaya memperoleh pendinginan yang lebih maksimal. Intercooler umumnya dipasang setelah turbocharger seperti skema dibawah ini:

UdaraMasukGas BuangFilter udara Turbocharge Intercooler Ruang Bakar Intercooler dipasang setelah turbocharger

Dan tidak sedikit dari para mekanik memasang intercooler sebelum turbocharger. Menurut mereka jika tekanan (boost) yang dihasilkan turbocharger diatas 0,5 bar pemasangan

65

intercooler sebaiknya dipasang setelah turbocharger, akan tetapi jika tekanan yang dihasilkan kurang dari 0,5 bar sebaiknya dipasang sebelum turbocharger.

Intercooler yang dipasang sebelum turbocharger ditunjukkan dengan skema dibawah ini UdaraMasukGas Buang Turbocharge Filter udara Intercooler Ruang Bakar

Intercooler dipasang sebelum turbocharger

2.6.2.5.7 Perubahan Konstruksi Mesin Diesel Untuk Pemasangan Turbocharger Jika turbocharger hendak dipasang pada sebuah unit mesin diesel maka ada beberapa perubahan yang perlu diperhatikan yaitu:

1. Katup Overlap

Dalam keadan normal katup overlap pada mesin 4 langkah terjadi pada waktu 30°-40°. Akan tetapi pada mesin yang dilengkapi turbocharger, maka waktu katup overlap ini ditingkatkan menjaji 130°-160°, dimana selama periode ini kedua katup terbuka sehingga udara yang berasal dari turbocharger secara efektif dapat membersihkan ruang bakar dari gas-gas bekas. Juga keadaan ini dapat memberikan efek pendinginan terutama pada pipa-pipa dan katup buang.

2. Peningkatan Volume Clearance

Pembesaran ruang bakar (peningkatan volume clearance) dibutuhkan untuk menjaga rasio kompresi tan tekanan maksimum (pembakaran) agar tetap berada pada batas-batas seperti pada mesin tanpa turbocharger

3. Perubahan Pompa Injector

Karena tekanan dalam silinder yang relative lebih tinggi dibandingkan mesin standart, maka pompa injector harus diganti dengan pompa yang lebih tinggi tekanannya agar mampu

menyemprotkan bahan bakar kedalam ruang bakar. Disamping itu dengan peningkatan kemampuan pompa maka bahan bakar dapat lebih banyak disemprotkan jika diinginkan campuran yang kaya, karena udara yang menunggu di dalam ruang silinder sudah lebih padat sehingga jika proses pembakaran dilakukan maka daya output yang dihasilkan akan lebih besar.

65

4. Sistem Pengaturan Udara Yang Masuk Pada Silinder

Karena mesin-mesin kompresi tinggi sangat sensitive terhadap perubahan air-fuel ratio, maka jumlah udara yang disuplai turbocharger harus diatur agar air-fuel rationya tetap cocok dengan beban dan kecepatan mesin serta temperatur atmosfer. Mesin-mesin besar biasanya memiliki sistem control automatic untuk proses pengontrolan ini. Metode pengaturan udara yang masuk ke dalam silinder ini dapat dilakukan dengan cara menempatkan katup pada saluran buang silinder, sehingga gas buang yang memasuki turbin terkontrol ataupun dengan menempatkan katup pada saluran masuk silinder sehingga udara atmosfer yang langsung dikontrol.

2.6.2.5.8 Troubleshooting

1. Mesin mengeluarkan asap hitam/tenaga lemah

Periksa saringan udara, saringan udara yang kotor akan menghambat udara yang dihisap 

oleh turbocharger

Periksa kebocoran udara pada saluran masuk kompressor turbocharger 

Periksa untuk melihat apakah rotor turbocharger dapat berputar bebas, kotoran dapat 

menghambat aliran udara

Wastegates tidak bisa menutup 

2. Mesin mengeluarkan asap putih/kebocoran oli Periksa kondisi ring dan valve guide



Beberapa kebocoran saat idle merupakan hal yang normal, saringan udara yang kotor dan 

blow by gas yang berlebihan dapat menyebabkan kebocoran seal oli Baut pelumasan turbocharger macet



Gesekan pada permukaan rumah turbocharger dapat menyebabkan rusaknya seal yang 

mengakibatkan kebocoran oli 3. Suara Berisik

Gesekan antara turbin dengan permukaan rumah turbocharger atau objek lain yang masuk 

ke dalam turbocharger dapat menyebabkan suara berisik

65

4. Kerusakan Disebabkan Oleh Objek Lain Yang Masuk Pada turbocharger Benda keras akan menyebabkan sudu-sudu turbin patah



Benda lunak seperti potongan karet akan menyebabkan sudu-sudu turbin bengkok 

Abrasi akan menyebabkan permukaan sudu-sudu turbin terkikis 

Gambar 2.39 Sudu turbin yang rusak 5. Kerusakan Pada Sistem Pelumasan

Dapat disebabkan oleh material yang bersifat abrasif 

Benda asing yang masuk ke dalam turbocharger 

Oli yang tercampur oleh bahan bakar 

Mesin kekurangan oli 

Pompa oli macet atau saringan oli tersumbat 

Gambar 2.40 Pompa oli 6. Temperatur Yang Terlalu Panas

Kerusakan fuel injection atau mesukan udara yang terbatas dapat menyebabkan 

turbocharger mengalami overheat Asap hitam berarti temperatur tinggi 

65 Rumah turbin melengkung



Gambar 2.41 Rumah turbin 7. Knocking Atau Detonasi

Wastegates membantu mengurangi knocking dengan memonitor besarnya tekanan pada 

turbin

Saat tekanan terlalu tinggi, wastegate mengeluarkan kelebihan gas pembuangan mesin 

untuk memperlambat putaran turbin

Intercooler dapat mencegah knocking dengan menjaga temperatur tekanan udara tetap 

rendah

Perawatan dan Pencegahan

1. Jalankan mesin pada putaran stationer atau tanpa beban selama beberapa waktu sebelum mematikan mesin untuk mencegah kerusakan pada turbin dan poros macet akibat kekurangan pelumasan

2. Bersihkan saringan udara secara teratur dan pastikan oli mesin selalu dalam keadaan baik untuk membuat turbocharger lebih awet

BAB III PEMBAHASAN

65 3.1. Pompa Injeksi Inline

3.1.1. Spesifikasi Pompa :  Pompa injeksi tipe Inline  Pompa 4 lubang

 Governor tipe mekanis 3.1.2. Persiapan kerja

3.1.2.1. Keselamatan Kerja

a) Sebelum melakukan praktikum pakailah APD yang sesuai. b) Siapkan alat dan bahan sebelum melakukan praktikum. c) Pakailah alat sesuai dengan fungsinya.

d) Selama kegiatan praktikum dilarang bermain-main dengan alat kerja. e) Selalu jaga kebersihan lingkungan dan alat kerja.

f) Letakkan benda kerja dan alat kerja pada tempatnya. g) Pastikan benda kerja dan alat kerja tidak ada yang terjatuh.

h) Setelah melakukan praktikum rapikan alat kerja dan pastikan tidak ada benda kerja yang tertinggal.

3.1.2.2. Alat Dan Bahan

 Satu unit Pompa injeksi tipe In-line.  Satu unit tool box Krisbow.

 Bak Plastik.

 Kain lap (seperlunya).  1 unit Tracker

3.1.3. Langkah Pembongkaran

1. Lepas pipa tekanan tinggi dari masing-masing delivery valve. 2. Lepaskan Automatic Gear Timer Injection Pump.

 Lepas Mur Gear.

 Lepas Gear Dari PorosUtama

3. Lepaskan Penghubung saluran-saluran bahan bakar masuk ke injection pump dan pompa pengalir.

 Lepas saluran bahan bakar masuk pompa pengalir.  Lepas saluran bahan bakar masuk pompa injeksi. 4. Lepaskan pompa pengalir injection pump.

5. Lepas Governor cover (tiap type memiliki baut pengikat yang berbeda) baut heksagonal atau baut min.

 Lepas semua baut pengikat governor.  Lepaskan cover governor.

6. Lepas Governor Sentrifugal.

 Lepaskan flyweight.

7. Lepaskan adjusting shaft dan linkage.  Lepaskan adjusting lever shaft.  Lepaskan linkage.

 Lepaskan retrun spring.

65

 Lepaskan clutch dan gear penghubung.

 Lepaskan pulley clutch menggunakan SST berupa tracker. 9. Lepaskan Delevery Valve.

 Buka pengunci delevery valve.  Buka delevery valve holder.

 Lepaskan pegas-pegas delivery dan katup delivery. 10. Lepaskan Tutup pompa injeksi.

 Lepaskan kedua baut pengikat.  Lepaskan plat penutup pompa injeksi. 11. Lepaskan Flat Plate Plug.

 Dengan menggunakan kunci shok buka penutup flet plate plug pada bagian bawah pompa injeksi.

12. Lepaskan Flens Pompa Injeksi.

3.1.4.

Langkah Pemeriksaan

3.1.4.1. Pemeriksaan Pompa Pemindah

a. Memeriksa piston (no.9), batang pendorong (no.10) dan rumah pompa dari keausan atau kerusakan. Celah standar: Piston = 0,009-0,013 mm. Batang pendorong= 0,003-0,006 mm

b. Memeriksa keausan Check valvedan dudukan katup c. Memeriksa keausan tappet dan roller.

d. Memeriksa kemungkinan kerusakan pada katup pengatur dan pegas piston. e. Pemeriksaan tekanan dan isapan pada pompa dengan cara menutup lubang

masuk pompa priming dengan jari kuat-kuat.

3.1.4.2. Pemeriksaan Katup pemberi (delivery valve), sebagai berikut:

a. Menarik katup ke atas dan menutup lubang pada bagian dasar dudukan katup dengan ibu jari. Bila katup dilepaskan akan turun dengan cepat dan berhenti di tempat ring pembebas menutup dudukan lubang katup. Bila tidak demikian berarti katup rusak dan diganti satu set.

b. Menutup lubang dasar dudukan katup dengan ibu jari. Selanjutnya katup dimasukkan ke dalam dudukan katup dan ditekan dengan jari. Bila jari dilepaskan katup akan naik ke atas pada posisi semula dan bila tidak demikian berarti katup telah aus, dan harus diganti satu set.

c. Menarik katup ke atas. Bila katup dilepaskan katup akan turun akibat beratnya sendiri. Bila rusak harus diganti satu set.

3.1.4.3. Pemeriksaan Plunyer dan Silinder/Barrel, diperiksa sebagai berikut:

a.

Memiringkan sedikit silinder dan mengeluarkan plunyer. Bila plunyer dilepaskan akan turun pelan-pelan oleh beratnya sendiri. Selanjutnya plunyer diputar dan

65

melakukan pemeriksaan sepertisebelumnya. Bila pada satu posisi tidak baik, plunyer dan silinder diganti satu set.

b. Pemeriksaan Control rack dan pinion Pemeriksaan ini dilakukan dengan permukaan gigi pinion dari kerusakan atau keausan.

c. Pemeriksaan tappet dan roller dan bushing dari kemungkinan aus dan kerusakan. Diperiksa pula kelonggarannya pada kondisi terpasang.

d. Pemeriksaan poros nok dari keausan dan kerusakan. Diperiksa pula perapat olinya, bantalannya.

3.1.5. Langkah Perakitan

1. Pasang Flens Pompa Injeksi. 2. Pasang Flat Plate Plug.

 Dengan menggunakan kunci shok pasang penutup flet plate plug pada bagian bawah pompa injeksi.

3. Pasang kembali tutup pompa injeksi.  Pasang plat penutup pompa injeksi.  Pasang kedua baut pengikat

4. Pasang Delevery Valve.

 Pasang kembali pegas-pegas delivery dan katup delivery.  Pasang delevery valve holder.

 Pasang pengunci delevery valve.

5. Pasang kopling dan gear penghubung dengan menggunakan SST.  Pasang kembali pulley clutch.

 Pasang clutch dan gear penghubung 6. Pasang adjusting shaft dan linkage.

 Pasang retrun spring.  Pasang linkage.

 Pasang adjusting lever shaft. 7. Pasang Governor Sentrifugal.

 Pasang flyweight.

8. Pasang Governor cover (tiap type memiliki baut pengikat yang berbeda) baut heksagonal atau baut min.

 Pasang Spring kontrol.

 Pasang semua baut pengikat governor.

9. Pasang kembali pompa pengalir injection pump. 10. Pasang Automatic Gear Timer Injection Pump.

 Pasang Gear Dari PorosUtama.  Pasang Mur Gear.

11.Pasang Penghubung saluran-saluran bahan bakar masuk ke injection pump dan pompa pengalir.

 Pasang saluran masuk oli pelumas.

 Pasang saluran bahan bakar masuk pompa injeksi.  Pasang saluran bahan bakar masuk pompa pengalir.

65

12. Pasang kembali pipa tekanan tinggi dari masing-masing delevery valve. 3.2. Turbocharge

3.2.1. Spesifikasi turbocharge

 Turbocharge tipe air liquid cooler 3.2.2. Persiapan kerja

3.2.2.1. Keselamatan Kerja

a) Sebelum melakukan praktikum pakailah APD yang sesuai. b) Siapkan alat dan bahan sebelum melakukan praktikum. c) Pakailah alat sesuai dengan fungsinya.

d) Selama kegiatan praktikum dilarang bermain-main dengan alat kerja. e) Selalu jaga kebersihan lingkungan dan alat kerja.

f) Letakkan benda kerja dan alat kerja pada tempatnya. g) Pastikan benda kerja dan alat kerja tidak ada yang terjatuh.

h) Setelah melakukan praktikum rapikan alat kerja dan pastikan tidak ada benda kerja yang tertinggal.

3.2.2.2. Alat Dan Bahan

 Satu unit Pompa injeksi tipe In-line.  Satu unit tool box Krisbow.

 Bak Plastik.

 Kain lap (seperlunya).  1 unit Tracker

3.2.3 Langkah Pembongkaran 3.2.3.1 Sebelum Pembongkaran

1. Sebelum pembongkaran/pelepasan, pelajari dulu buku petunjuk dan beri pehatian secara mendalam tentang cara urutan kerja yang benar dan alat-alat yang diperlukan. 2. Siapkan tempat untuk suku cadang yang akan dibersihkan ditaruh.

3. Pergunakanlah peralatan yang sesuai dan dengan cara bertahap-tahap untuk bongkar pasang.

4. Atur bagian-bagian yang telah dilepas sedemikian rupa, hingga bagian-bagian dari blower dan turbin berada terpisah.

5. Perhatikan bagian-bagian mesin 3.2.3.2 Pembongkaran

65

Gambar 3.1. Turbocharger

1. Kosongkan air radiator melalui lubang drain pada bagian bawah radiator dengan menggunakan bak.

Gambar 3.2. Kuras air radiator

2. Lepas saluran olie yang menghubungkan antara carter dengan turbocharger

Gambar 3.3. Saluran Olie

3. Kendorkan mur slang dan lepas slang yang menghubungkan antara rumah kompresor dengan filter udara.

4. Kendorkan mur slang dan lepas slang yang menghubungkan antara turbocharger dengan intake manifold.

5. Lepas knalpot dengan melepas baut yang menghubungkan antara saluran knalpot dengan rumah turbin pada turbocharger serta lepas penyangga yang teruat dari karet dengan hati2.

65

6. Lepas mur yang menghubungkan antara ekshaust manifold dengan turbocharger. 7. Lepas rumah waste gate valve yang terhubung dengan engine stand kemudian lepas

slang yang menghubungkan antara rumah kompresor dengan rumah waste gate valve.

Gambar 3.4. Pelepasan rumah Waste Gate Valve

8. Lepas kawat pengunci yang menghubungkan antara tuas rumah waste gate valve dengan waste gate valve.

Gambar 3.5. Waste Gate Valve

9. Letakan turbocharger ditempat yang aman serta berikan alas majun pada bagian bawah turbocharger untuk mencegah tetesan olie dari turbocharger agar tidak tercecer dilantai.

10. Lepas rumah kompresor dengan melepas snap ring pada bagian bawah rumah kompresor.

65

11. Lakukan hal yang sama untuk melepas bagian rumah turbin

Gambar 3.7. Turbin 3.2.4 Pemasangan

1. pasang snap ring untuk menghubungkan antara tuas waste gate valve dengan waste gate valve.

2. Pasang rumah waste gate valve yang hubungkan dengan engine stand kemudian pasang slang yang menghubungkan antara rumah kompresor dengan rumah waste gate valve.

3. Pasang mur yang menghubungkan antara ekshaust manifold dengan turbocharger. 4. Pasang knalpot dengan memasang baut yang menghubungkan antara saluran

knalpot dengan rumah turbin pada turbocharger serta pasang penyangga yang terbuat dari karet dengan hati2.

5. pasang slang yang menghubungkan antara turbocharger dengan intake manifold. 6. pasang slang yang menghubungkan antara rumah kompresor dengan filter udara. 7. Pasang saluran olie yang menghubungkan antara carter dengan turbocharger 8. Isi air radiator.

3.2.4.1 Hal-hal yang Perlu diperhatikan dalam Pemasangan

1. Hati hati dalam memasang kembali semua bagian dan perhatikan kedudukan semuai bagian bagian tersebut.

2. Yakinkanlah bahwa semua kelonggaran dan toleransi bagian bagian tersebut sesuai dengan ketentuan dari pabrik.

3. Sesudah memasang kembali, yakinkanlah bahwa tidak ada bagian bagian yang tertinggaldan bahwa poros dapat berputar bebas bila diputar dengan tangan.

4. Yakinkanlah bahwa seluruh ring (washer) cotter pins berada pada kedudukan yang benar.

65 1. Pengamatan aliran udara

Gambar 3.2.1. bagan aliran udara pada turbocharger.

a. Aliran gas buang mengalir melalui exhaust manifold menuju turbocharger kemudian menabrak sudu-sudu dari turbin dan mengakibatkan turbin berputar.

b. Karena turbin dan blower atau kompresor pada satu poros, turbin akan menggerakan blower untuk berputar.

c. Putaran dari blower ini yang digunakan untuk menaikan tekanan dari udara masuk yang nantinya dialirkan menuju intake manifold.

2. Pengamatan aliran air pendinginan

1. Aliran pertama : air mengalir dari radiator menuju thermostat, kemudian menuju pompa dan kemudian water jacket pada block engine. Keluar dari block engine air tersebut dialirakan menuju radiator kembali. Untuk dapat mengalirkan air maka diperlukan pompa air yang bisanya berjenis sentrifugal.

Radiator thermostatpompa water jacket radiator

2. Aliran kedua : karena adanya hisapan dari pompa maka air pendinginan pada turbocharger dapat mengalir melalui beberapa tahap yaitu, air mengalir dari radiator kemudian menuju turbocharger.

Radiator turbocharge pompa pengalir kembali

3.3 Pompa Pengalir

3.1.1. Judul : laporan praktikum pembongkaran, pemeriksaan dan pemasangan pompa pengalir tipe plunger.

3.1.2. Alat dan bahan :

 Kunci pas dan ring 1 set  Kunci sock 1 set

65  Obeng  Tang  Gelas ukur  Jangka sorong  Ragum 3.1.3. Keselamatan kerja

a) Sebelum melakukan praktikum pakailah seragam praktek yang dianjurkan. b) Siapkan alat dan bahan sebelum melakukan praktikum.

c) Pakailah alat sesuai dengan fungsinya.

d) Selama kegiatan praktikum dilarang bermain-main dengan alat kerja. e) Jaga kebersihan lingkungan dan alat kerja.

f) Letakkan benda kerja dan alat kerja pada tempat yang aman.

g) Pastikan benda kerja dan alat kerja tidak ada yang terjatuh agar menghindari cacat. h) Setelah melakukan praktikum rapikan alat kerja dan pastikan tidak ada benda kerja

yang tertinggal.

i) Bersihkan tempat kerja setelah melakukan praktikum sesuai dengan keadaan semula. 3.1.4. Langkah kerja

a. Langkah pembongkaran

1. Lepaskan pompa pengalir dari pompa injeksi pada kendaraan dengan membuka ketiga baut pengikatnya.

Gambar 3.35 pompa pengalir

65

Gambar 3.36 ragum pompa pengalir

3. Lepaskan nipple saluran masuk maupun keluarnya menggunakn kunci pas.

Gambar 3.37 nipple saluran masuk dan keluar

4. Lepaskan pompa priming dari pompa pengalir.

Gambar 3.38 pompa priming

5. Buka tutup rumah piston menggunakan kunci ring kemudian lepaskan satu persatu komponen didalamnya seperti pegas pengembali dan torak.

65

Gambar 3.39 rumah piston

6. Keluarkan pegas pengembali dan torak. 7. Kemudian lepaskan snap ring pengunci nok. 8. Lepaskan nok dari housing.

9. Kemudian letakan semua komponen secara teratur.

Gambar 3.40 bagian pompa pengalir

b. Langkah Pemeriksaan Dan Pengukuran 1. Ukur diameter dari piston

65

Gambar 3.14. Pengukuran Diameter piston 2. Ukur panjang bebas pegas pengembali

Gambar 3.15. Pengukuran panjang bebas pegas pengembali

3. Ukur langkah dari torak dengan cara mengukur kedalaman letak torak di dalam housing. Ukurlah berapa kedalaman sebelum dan setelah nok ditekan menggunakan jangka sorong kedalaman. Kemudian hitung berapa selisih tersebut.

65 4. Ukurlah panjang dari torak.

Gambar 3.17. Pengukuran panjang Torak

5. Hitung berapa jumlah perkiraan volume bahan bakar yang dapat disemprotkan setiap satu langkah nok.

6. Amati kondisi dari nok apakah sudah aus atau tidak.

7. Ukur berapa kapasitas bahan bakar yang dapat disemprotkan pleh pompa pengalir menggunakan tabung ukur.

8. Ukur berapa kapasitas bahan bakar yang dapat disemprotkan pleh pompa priming menggunakan tabung ukur.

9. Periksa keadaan dari pompa priming apakah masih dapat bekerja atau tidak. Pemeriksaan ini dapat dilakukan dengan cara menekan pompa priming apakah macet atau tidak.

c. Langkah pemasangan

1. Pasang kembali nok pada housing dan pasang kembali snap ring. Jangan lupa untuk memasang batang pendorong sebelum memasang kembali nok.

2. Kemudian pasang kembali torak dan pegas pengembali. 3. Pasang tutup torak dan pegas pengembali.

4. Pasang kembali pompa priming

5. Pasang kembali pegas-pegas yang terdapat pada nipple masuk maupun nipple keluar sebelum mesang nipple.

6. Pasang semua nipple.

7. Pasang kembali pompa pengalir pada pompa injeksi di kendaraan. 3.1.5. Hasil praktikum

No Pengukuran Hasil pengukuran

1. Panjang pegas pengembali 67,75 mm

65

3. Panjang piston 18,05 mm

4. Panjang bebas piston sebelum ditekan 19,8 mm 5. Panjang bebas pisto setelah ditekan 8,35 mm

Dari data diatas kita dapat melakukan perhitungan untuk memperkirakan volume penyemprotan bahan bakar yang dikeluarkan oleh pompa penyalur dengan cara sebagai berikut :

1. Langkah kebebasan piston

L = panjang bebas piston sebelum ditekan – penjang bebas piston setelah di tekan = 19,8 – 8,35

= 11,55 mm

2. Luas penampang piston A = phi / 4 x d2

= phi / 4 x (21,76)2 = 372,033 mm2 3. Volume bahan bakar

V = A x L

= 372,033 x 11,55 = 4296,98 mm3 = 4,297 cm3

Dari hasil pengukuran terhadap berapa jumlah volume pengeluaran bahan bakar dari pompa penyalur yaitu

No Jenis pengeluaran Jumlah volume (ml)

1. Pompa penyalur 2 – 3

2. Pompa priming 6

3.2.7 Troubleshooting

1. Kerusakan nipple atau katup pada pompa pengalir dapat mengakibatkan kurangnya volume pengeluaran bahan bakar atau kapasitas bahan bakar. Kerusakan ini dapat diatasi dengan mengganti nipple atau seal pada nipple. Juga dapat dengan mengganti katup masuk maupun katup keluar.

2. Korosi pada torak maupun pada silinder dapat mengakibatkan kemacetan. Maka dari itu hindari torak dan silinder dari air. Atau bersihkan torak dan silinder secara berkala. Bersihkan korosi menggunakan kertas gosok halus pelan-pelan namun hal ini dapat mengurangi material dari torak.

65

BAB IV PENUTUP 4.1 KESIMPULAN

a. Cara kerja dari pompa injeksi tipe inline adalah:

1. saat bahan bakar masuk ke silinder ( Barrel ) saat Plunger Posisi TMB

2. Plunger melangkah naik, bahan bakar di atas plunger bertekanan tinggi membuka delivery valve, melalui pipa bertekanan tinggi,

3. Ketika Helix ( Alur ) pada plunger bertemu dengan lubang by pass, tekanan di atas plunger hilang karena bahan bakar dibocorkan lewat by pass dan tekanan menurun b. Komponen pompa iijeksi tipe in line terdiri dari:

1. plunyer 2. katup pengalir 3. ruang hisap 4. barel

65 6. kontrol sleve

7. batang pengatur

8. flens penggerak plunyer 9. pegas plunyer

10. sekrup penyetel

c. prinsip kerja turbocharger adalh dengan membalikkan udara sisa pembakaran ke proses pembakaran selanjutnya yang akan meningkatkan efisiensi mesin sebesar 10-15%

d. komponen turbocharger: 1. turbin

2. kompresor

e. prinsip kerja pompa pengalir adalah dengan mengalirkan bahan bakar dari tanki ke pompa injeksi.

4.2 SARAN

a. Dalam melakukan pembongakaran dan pemasangan sebaiknya menggunakan alat yang SST dan menempatkan alat pada tempatnya masing-masing

b. Memperhatikan prosedur keselatan kerja yang ada. c. Mengerkakan sesuai buku petujuk yang ada.

65

DAFTAR PUSTAKA http://triharyadi.comuf.com/?page_id=285

Muharka, Hanric, buku ajar sistem bahan bakar motor diesel, malang, 2011 Sukoco, Zainal A, teknologi motor diesel, penerbit alfabeta, 2007

Suparto handoyo, mesin diesel putaran tinggi, 2003

http://teknisiberat.blogspot.com/2012/02/pompa-injeksi-bahan-bakar-fuel.html http://xlusi.com/el/gambar-aliran-bahan-bakar-pompa-injeksi-tipe-in-line/

http://xlusi.com/2011/car-components/diesel/bagian-bagian-pompa-dan-pengaturan-volume-pada-diesel/