ANALYSIS OF EFFECT OF ADDITION RACOR SYSTEM MITSUBISHI FUEL TYPE KB4 T COMMON-RAIL Marsius Ferdnian1, Ariyawan Syahroni 2 ABSTRACT The energy needs of the fuel material by a combustion engine system converted into useful work to high, the energy of motion can be transporting cargo from one place to a place that is far away. So it can bermamfaat for human life .At the fuel distribution system in the vehicle Mitsubishi Strada Triton Type KB 4 T Common Rail are filtering the fuel (Fuel filters) but sometimes the water entrained in the fuel resulting in incomplete combustion of fuel in the combustion chamber, even there are also a component of the injector experiencing kerusakan.Dengan Extra water separator of fuel called the distribution system Racor fuel generated in the fuel moisture content leading to the combustion chamber can be dispensed with and can filter out the effects of fuel combustion in the room the better the fuel injector components preserved along with the head of the combustion chamber. Keywords : fuel, water, fuel distribution system, fuel filter, separator, Racor. ANALISA PENGARUH PENAMBAHAN RACOR PADA SISTEM BAHAN BAKAR MITSUBISHI TYPE KB4 T COMMON-RAIL Marsius Ferdnian1, Ariyawan Syahroni 2 ABSTRAK Kebutuhan Energi yang diperoleh bahan bahan bakar oleh sistem motor pembakaran dalam di konversikan menjadi kerja yang berhasil guna tinggi, yakni menjadi Energi gerak yang dapat mentransportasikan muatan dari suatu tempat ke tempat yang jauh jaraknya. Sehingga dapat bermamfaat bagi kehidupan manusia .Pada sistem distribusi bahan bakar pada kendaraan Mitsubishi Strada Triton Type KB 4 T Common Rail terdapat penyaringan bahan bakar (Fuel filter) namun kadang kala terikut air dalam bahan bakar yang mengakibatkan tidak sempurnanya pembakaran bahan bakar di ruang bakar, bahkan ada juga terdapat komponen pada injektor mengalami kerusakan.Dengan penambahan alat pemisah air dari Bahan bakar yang disebut Racor pada sistem distribusi bahan bakar dihasilkan kadar air dalam bahan bakar yang menuju ke ruang bakar dapat ditiadakan serta dapat menyaring yang memberikan efek pembakaran bahan bakar di ruang bakar semakin baik disertai dengan komponen injektor terpelihara yang menuju ruang bakar. Kata kunci : Bahan bakar, air, sistem distribusi bahan bakar, saringan bahan bakar, separator, Racor.
I. PENDAHULUAN Latar Belakang Dalam mempelajari mesin-mesin konversi energi kiranya kita perlu terlebih dahulu mempelajari materi yang mendasari dan mendukung prinsip-prinsip pengkonversian energi didalam mesin-mesin konversi energi. Bahan bakar minyak solar adalah bahan bakar minyak jenis distillate dan berwarna kuning coklat yang jernih, nilai kalor adalah suatu angka yang menyatukan jumlah panas/kalor yang dihasilkan dari proses pembakaran sejumlah tertentu bahan bakar dengan udara/oksigen nilai kalor yang terkandung dalam bahan bakar minyak solar umumnya antara 18.300 – 19.800 BTU/Lb. Sehingga energi dalam satu liter bahan-bahan minyak solar tersebut oleh sistem motor pembakaran dalam dikonversi menjadi kerja yang berhasil guna tinggi, yakni menjadi energi gerak yang dapat mentransportasi muatan dari suatu tempat ke tempat lain yang jauh jaraknya. Berdasarkan uraian diatas maka dilakukan pembahasan skripsi dengan judul : Analisa Pengaruh Penambahan Racor Pada Sistem bahan bakar Mitsubishi Type KB4T Common-rail. Rumusan Masalah Dengan dipasangkan Racor sebelum fuel filter line sistem apakah air yang terikut bahan bakar dapat ditangkap oleh Racor sehingga dapat meniadakan atau meminimalisir air yang terikut bahan bakar ke fuel filter system, yang akhirnya dapat memperbaiki proses pembakaran bahan bakar diruang bakar ?
Tujuan Penelitian 1. Bagaimana cara meningkatkan atau meminimalisir terikutnya air beserta bahan bakar ke dalam ruang bakar. 2. Memperbaiki proses pembakaran bahan bakar didalam ruang bakar terhadap strada Triton Type KB 4 T Common-rail. 3. Manfaat nyata dipasangkan komponen Racor memperpanjang umur part injector dan line pada Block Engine Strada Triton. Batasan Masalah Agar pembahasan dari skripsi ini tidak jauh dan keluar dari sasaran maka penulis membatasi permasalahan sebagai berikut : 1. Sistem distribusi bahan bakar yang ditelati adalah pada kendaraan strada Triton 2. Bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran diruang bakar adalah solar 3. Penentuan besarnya kandungan air yang terikut bahan bakar didasarkan pada pengamatan secara visual pada botol sampel yang benar bahan bakar yang diambil dari keluaran fuel filter. Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang dapat diambil dalam penelitian ini adalah : 1. Kita dapat memperoleh suatu alat untuk dapat meningkatkan kualitas bahan bakar solar yang masuk ke ruang bakar. 2. Sebagai masukan pada penelitian sejenisnya dalam rangka pengembangan teknologi penyaringan bahan bakar sebelum masuk ke ruang bakar.
II. TINJAUAN PUSTAKA Bahan Bakar Diesel
Gambar 2.1 Diagram Aliran Bahan Bakar Keterangan : 1. Fuel feed pipe 2. Electronic-controlled injection pump assy 3. Injectionpipe 4. Injection nozzleassy 5. Leak – offpipe 6. Fuel returnpipe A. Dari fuel tank B. Ke fuel tank EGR Exhaust Gas Recirculation Aliran Udara dan Exhaust Gas Prinsip kerja EGR sistem adalah mengembalikan exhaust gas ke engine. Quantity oksigen akan berhutang dengan dicampurkannya udara masuk dengan exhaust gas, sehingga menghasilkan temperatur pembakaran yang rendah. Hal ini akan mengurangi nitrogen oxide, nox didalam exhaust gas.
Gambar 2.2 EGR Valve Posisi Sensor Penurunan nitrogen oxide emission memungkinkan memenuhi syarat regulasi emisi gas buang dan mengoptimalkan Power Engine dan Fuel Consumption.
Gambar 2.3 EGR Posisi Valve Sensor Pengaturan Aliran Exhaust Gas Tingkatkan diukur dalam persen, misalnya 10% EGR content berarti bahwa 10% adalah exhaust gas yang dikembalikan 90% adalah udara.Engine control unit mengontrol EGR valve, mengunakan valves, untuk menentukan EGR
content secara tepat pada segala kondisi operasional unit. Thruttle Valve Control Servo
Berdasarkan sinyal-sinyal yang diberikan dari berbagai sensor, engine-ECU menghitung optimal tekanan penginjeksian bahan bakar agar sesuai dengan kondisi-kondisi pengoperasian. Hal ini akan mengaktifkan suction control valve untuk mengontrol tekanan penginjeksian bahan bakar.
Gambar 2.4Thruttle valve control servo motor Injector Kode ID yang unik, mengidentifikasi karakter-karakter penginjeksian dan tiap injector, telah ditandai pada setiap injector. Hal ini akan membuat sistem dapat mengontrol jumlah injeksi bahan bakar berdasarkan setiap karakterkarakter dan menghasilkan jumlah injeksi bahan bakar yang lebih akurat. Engine-ECU mengeluarkan sinyal-sinyal untuk membuka dan menutup solenoid valve agar dapat mengontrol waktu penginjeksian bahan bakar dan jumlah penginjeksian bahan bakar.Sebagai tambahan, pengaturan control penginjeksian, dimana penginjeksian dipisahkan menjadi dua tingkat, telah diadopsi. Pengontrol Waktu Injeksi Bahan Bakar
Gambar 2.6Diagram Sistem Konfigurasi Keterangan : 1. Engine coolant temperaturesensor : sensor ini mendeteksi engine coolantdengan adanya thermister.engine –ECU mengatur panas engine berdasarkan sinyal output sensor ini. 2. Accelerator pedal posisi sensor : sensor ini dipasang pada accelerator pedal dan mendeteksi sudut bukaan acceleratot pedal dengan adanya variable resistur.sensor ini memiliki sebuahideleswitch.idleswitchmeru pakan saklar kontrak,dan menentukan bahwa accelerator pedal tertutup penuh.. 3. Manifuld absulutte pressuresensor : menkonversi tekanan absolute manifuld menjadi tegangan dan menginput signal tegangan tersebut ke engine –ECU sebagai respon dari signal tersebut,engine –ECU memperbaiki jumlah fuel injection. 4. Crank angel sensor : body sensor ini dipasangkan pada front case dan plat sensor dipasang pada crank shaftsprocket.sensor ini
Gambar 2.5Diagram Sistem Konfigurasi Pengontrol Tekanan Bahan Bakar
3
5.
6.
7.
8.
mendekteksi crank angle dengan adanya element hall-effect.engine –ECU memperhitungkan kecepatan engine berdasarkan sinyal,output dari sensor ini,dan mengontrol jumlah fuel injection dan inghition timing. Barometric pressuresensor : merubah tekanan barometric menjadi signal tegangan dan memasukan signal tersebut ke engine-ECU sebagai respon dari signal tersebut,engine –ECU memperbaiki jumlah fuel yang di injection. Air temperatur sensor no.2 : sensor dipasang pada air intake fitting dan mendeteksi suhu dari udara intake dengan thermistur.Engine-ECU menyesuaikan jumlah fuel injection berdasarkan sinyal output sensor ini. Fuel temperaturesensor : suatu jenis resister yang memiliki karakteristik untuk menurunkan resistensinya pada saat fuel tempertur meningkatkan oleh karena itu tegangan output sensor bervariasi dengan fuel temperature dan menurun pada saat fuel temperature meningkat. Rail pressuresensor :engine –ECU memonitor inputsignal dari rail pressuresensor berdasarkana signal-signal ini engine-ECU memeriksa kerusakan rail pressure sensor.
menggunakan fuel injection pump (fip with mechanical governur) dan dalam perkembangan terakhir munculah perkembangan terakhir yaitu common- rail system (CRI) dan HPCR. Informasi Umum Fuel system terdiri dari komponenkomponen berikut: 1. Fuel injector assembly 2. Supply pump assembly 3. Common rail assembly 4. Fuel tank assembly 5. Fuel filter assembly Tabel 2.1 Spesifikasi 4D5-DOHC Item 4D5-DOHC Fuel tank - 75 kapasitas L Fuel pump - jenis Common rail type (Lowpressure pump) Fuel filter - jenis Cartridge (filter type - dengan alat pemantau level bahan bakar) Jenis Fuel Solenoid valve Injector type Jumlah 4
Gambar 2.7 Konstruksi Diagram (4D5-DOHC) Catatan : Gambar ini menunjukkan bentuk double cab body. Common Rail (4D5-DOHC)
Fuel Supply Management system (fuel supply) fuel systemberlaku untuk diesel engine yang banyak dipakai pada produk heavy equipment, maupun light vichlesebelumnya mungkin kita telah mengenal diesel engine yang
4
Gambar 2.8 Diagram konstruksi Dalam jenis common-rail type fuel injection sistem, bahan bakar bertekanan (sekitar 135 MPa max.) dikirimkan oleh supply pump lalu disimpan dalam commonrail.Sehingga, sistem dapat memastikan kestabilan tekanan injeksi pada seluruh waktu, bahkan pada saat kecepatan rendah, tanpa dipengaruhi oleh kecepatan atau beban engine. Supply Pump (4D5-DOHC) Supply pump bekerja menghisap bahan bakar dari fuel tank, lalu menekannya (dengan tekanan sekitar 135 MPa max), untuk dikirimkannya ke common- rail.
Gambar 2.10 Diagram Pengoperasian Pump Learning Engine-ECU memeriksa hubungan antara taesar arus listrik dari solenoid pada suction control valve dan jumlah pengiriman daripump. Kemudian, engine-ECU akan memperbaiki jumlah pengiriman itu datam hubungannya dengan besar arus listrik, berdasarkan pada map values dari tekanan bahan bakar dan besar arus listrik. Fuel Temperature Sensor Fuel temperature sensor, yang dipasangkan pada supply pump, mendeteksi suhu dari bahan bakar melalui perubahan tahanan pada thermistor-nya. Gambar 2.11 Fuel temperaturesensor
Gambar 2.9 Diagram konstruksi Penjelasan konstruksi Secara electronik dia mengontrol suction control valve, yang ditempatkan antara feed pump dan highpressure chamber, untuk mengatur jumlah bahan bakar yang dikirimkan ke high-pressure chamber dalam hubungannya dengan sinyal-sinyal yang diterima oleh engine-ECU.
Gambar 2.12 Diagram Engine Coolant Temperatur
5
5. Hidupkan motor dan periksa kebocoran bahan bakar yang mungkin terjadi. Fuel Tank (4D5) Fuel tank assembly terdiri dari komponen-komponen-berikut: 1. Fuel tank 2. Fuel gauge unit 3. Fuel feed hose 4. Fuel return hose Fuel gauge unit terdiri dari komponen-komponen berikut: 1. Fuel gauge unit 2. Fuel in-tank filter 3. Fuel pipe Fuel tank assembly memiliki keutamaan-keutamaan berikut. a. Dipasangkan pada front dari rear axle untuk menurunkan hentakan ketika ada benturan b. Bahan materiatnya tanpa timbal dan hexavalentchromium yang telah dikenal sebagai bahan untuk fuel tank dengan ramah terhadap lingkungan. c. Sebuah fuel cut valve, yang mencegah kebocoran bahan bakar ketika kendaraan terbalik atau berguling, telah dipasangkan di dalamfuel tank pada permukaan atasnya untuk mengurangi kebocoran pada penutupnya atau pada titik pengikatan hose.
Suction Control Valve
Gambar 2.13 Suction control relay Racor Apabila anda sebagai pengguna kendaraan bermotor diesel ada baiknya untuk segera memeriksa kondisi saringan bahan bakar dan sistem pemisahan terutama apabila telah mencapai interval pemakaian setiap 15.000 km iklim tropis yang berlaku di Indonesia dengan tingkat kelembapan dan curah hujan yang tinggi akan menyebabkan bahan bakar solar mudah terkontaminasi oleh uap air.
Gambar 2.14 Racor Untuk mengeluarkan air dari sistem pemisah air, ikuti langkahlangkah berikut : 1. Kendorkan tutup pembuangan 2. Pompalah pemisah air dan air keluar dari lubang pembuangan 3. Kencangkan kembali tutup pembuangan 4. Pompalah lagi beberapa kali untuk memeriksa kebocoran
Gambar 2.16 Diagram Konstruksi 6
Perawatan Mobil Mobil merupakan sarana transportasi yang seringkali digunakan oleh kita, untuk melindungi dari panas dan hujan.Sarana transportasi yang memudahkan manusia untuk pergi kemana saja dengan bantuan mesin ini merupakan suatu hal yang perlu dirawat dan dijaga kebugarannya mesin mobil tersebut. III. METODE PENELITIAN Waktu Dan Tempat Penelitian Waktu penelitian dilaksanakan mulai bulan Maret sampai dengan bulan Mei 2015.Penelitian dilaksanakan pada work shop PT. Indonesia Pratama beralamatkan Desa Gunung Sari Kecamatan (Site Tabang) Kabupaten Kutai Kartanegara Kalimantan Timur, Objek Penelitian Proses perakitan dan penginstalan Racor fuel pada strada triton KB4T Common-rail secara visual yang bertujuan untuk memisahkan uap air hingga menghasilkan campuran yang sempurna antara bahan bakar solar dan udara yang dikonversi menjadi tenaga mekanik didalam ruang bakar menghasilkan pembakaran sempurna. Spesifikasi Komponen Racor Housing in line dan out line terbuat dari bahan almunium aloy Catridge Racor material kertas dan besi Side glass terbuat dari plastik dan dilengkapi dengan drain untuk pembuangan air. (Keterangan bisa dilihat pada gambar 3.2 Racor)
Gambar 3.2 Racor Alat Dan Bahan Digunakan 1. Alat keselamatan kerja (APD) 2. Light Vichele PUL – 200 – 59 PT. IP 3. Racor 4. Tool Box Prosedur Penelitian 1. Mempersiapkan sarana dan prasaran light viechile milik PT. Indonesia Pratama Tbk.
7
2. Memeriksa dan mempersiapkan mesin yang akan dipakai untuk observasi 3. Memilih part sesuai dengan yang diinginkan dan menginstal ke sistem distribusi fuel pada unit. 4. Melakukan pemeriksaan ulang pada pemasang fuel Racorsetelah di instal 5. Melakukan proses pengujian selama part fuel Racor digunakan pada unit light vichele sebagai support kami untuk bekerja Variabel Penelitian 1. Variabel bebas atau variabel penyebab (independent variabel) adalah variabel yang mempengaruhi faktor-faktor yang diuji untuk menentukan hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat, variabel bebas adalah letak titik pengujian. 2. Variabel terikat (dependent variables) adalah faktor-faktor yang di observasi dan diukur untuk menentukan adanya pengaruh variable bebas, variabel terkati adalah pemisahan uap air pada bahan bakar solar. 3. Variabel kontrol adalah material part Racor parker terpasang di engine strada triton KB4T comman-rail.
8
keruang untuk mengurangi kadar air yang ikut serta bersama bahan bakar menuju ke sistem pembakaran maka ditambahkan suatu alat untuk memisahkan air dan bahan bakar solar yang alat tersebut di namakan Racor Untuk mengetahui pengaruh dari penambahan Racor pada sistem distribusi bahan bakar solar yang akan dimasukan ke ruang bahan bakar maka diambil parameter yang penting dan dapat mengindentifikasi pengaruh tersebut yaitu 1. Tekanan bahan bakar ( fuel pressure ) 2. Kadar air yang keluar dari fuel filter bahan bakar
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN Sistem Distribusi Bahan Bakar Sebelum ada Racor Bahan Bakar yang tersimpan didalam tangki solar dialirkan ke fuel filter selanjutnya.bahan bakar yang bertekanan di kirimkan oleh suppley pump kemudian ia akan mengalir melalui fuel line menuju common rail dan engine-ECU memonitor tekanan internal pada common rail pressure sensor.untuk membuat solenoid valve menutup dan membuka agar bahan bakar dapat mengalir ke injector lalu di ikuti oleh pengenjeksian utama didalam ruang bakar. Sistem distibusi Bahan Bakar sebelum ada komponen Racor dapat di lihat pada Gambar 4.1
Pembahasan Perbedaan Warna Bahan bakar Secara Visual
Gambar. 4..1 Sistem distribusi Bahan Bakar sebelum ada Racor Sistem Distibusi Bahan Bakar Setelah di tambahkan Racor
4.1.2 Sistem Distibusi Bahan Bakar Setelah ada Racor. Racor ini dipasang sebelum fuel filter bahan bakar yang keluar dari filter ini kemudian dialirkan
Putara Engine (rpm)
800 780 760 740 720 700 680 29660
29980
kPa kPa Fuel Pressure didalam ruang bakar
Kadar air yang diperoleh dari keluaran fuel filter sebelum ada komponen Racor diperoleh dari sempel yang diambil dari bahan tersebut untuk volume bahan bakar 140 ml di dapat volume air yang ada didalam bahan bakar tersebut melalui pengukuran sebesar 1,16 ml atau kandungan air dalam bahan bakar sebesar 0,5 %. Sedangkan kadar air yang diperoleh dari keluaran fuel filter setelah ditambahkan Racor persis
sebelum fuel filter diperoleh dari sampel yang diambil dari keluaran tersebut untuk volume bahan bakar 140 ml didapat volume air yang ada Putaran mesin (r/min)
Tekanan bahan bakar pada ruang bakar.
Volume bahan bakar (ml)
Volume air (ml)
Sebelum 781 1,16 ada Racor didalam bahan bakar tersebut dapat diabaikan. Dengan penambahan Racor atau water separator disistem distribusi bahan bakar solar stada triton common-rail dapat dimeningkatkan kwalitas bahan bakar solar yang masuk kedalam ruang bakar.
140
Sesudah ada Racor
Volume air (ml)
719
Dapat diabaikan
Tekanan bahan bakar (kPa) 29980
Tabel. 4.3 Tekanan bahan bakar diruang bahan bakar setelah ditambahkan Racor Dengan penambahan Racor pada sistem bahan bakar tidaklah mengakibatkan penurunan tekanan bahan bakar yang siknifikan atau masih dapat di teruskan pada sistem pembakaran bahan bakar di dalam ruang bakar.
Tabel. 4.2 Tekanan bahan bakar diruang bahan bakar sebelum ditambahkan Ra Putaran mesin (r/min)
Volume air Volume (%) bahan bakar ± 0,5
Volume Volume air Tekanan bahan Volume (%) bahan bakar (ml) bahan bakar bakar (kPa) 140
10
Dapat diabaikan
29660
V. PENUTUP KESIMPULAN Dengan penambahan Racor sebelum fuel filter line sistem pada strada triton common-rail air yang terikut pada bahan bakar dapat di tangkap oleh Racor sehingga dapat meminimalisir air yang terikut bahan bakar ke fuel filter sistem yang akhirnya dapat memperbaiki proses pembakaran bahan bakar di ruang bakar, dari pengamatan di peroleh air yang terkandung dalam bahan bakar solar menuju fuel filter sistem sebelum Racor di peroleh berdasarkan istimasi visual kira-kira ± 0,5 % setelah dipasangkan Racor di dapat kandungan air yang dapat di abaikan . SARAN Saran-saran dari hasil penelitian ini dapat direkomendasikan dan menjadi acuan, baik bagi pabrikan atau dealer mobil maupun masyarakat khusus penguna Mitsubishi Triton 2.500 cc adalah sebagai berikut : a. Sebaiknya penyaringan air yang terkandung di bahan bakar dilakukan dengan menggunakan
alat ukur yang lebih presisi. Mengingat bahan bakar solar yang ada sekarang tidak lepas dari terkontaminasi air baik berasal dari kondensasi uap air di dalam tangki bahan bakar maupun air yang ada ditangki solar itu sendiri, komponen fuel filter dapat penyaring air yang terbawa oleh bahan bakar, sebelum ke ruang bakar. b. Pergantian fuel filter secara berkala maupun elemen Racor juga perlu diperhatikan karena mempunyai kemampuan untuk meminimalisir kandungan air yang ada di bahan bakar solar.Sehingga dapat meningkatkan kualitas bahan bakar solar yang masuk ke ruang bakar, agar diperoleh pembakaran yang sempurna. c. Penambahan komponen Racor atau waterseperator ini disistem distribusi bahan bakar solar memiliki fungsi agar komponen injector, ring piston, linier kendaraan menjadi lebih awet, khususnya di Mitsubishi Strada Triton maupun kendaraan sejenisnya.
DAFTAR PUSTAKA Ir. AstuPudjanarsa, MT & Prof. Ir. Djati Nursuhud, MJME Mesin Konversi Energi. Mas Sugeng, rights reserved copyright 02 agustus 2014 PT. Krama Yudha Tiga Berlian, KTB, Trainning Dept. Publication Section Techinal Informasi Manual.com PT. Krama Yudha Tiga Berlian. KTB Training Dept. Publication Section Workshop Manual.com PT.KramaYudhanTigaBerlian,KT B,TrainningDept.PublicationWorksh op Manual Chassis &Wokshop Manual Wiring Diagram www.Mohammad Tohari.com,01 januari 2013 www.Allmakes.com ,add on perfo rmance, 08 juli 2006
