PERAWATAN SISTEM BAHAN BAKAR PADA ENGINE STAND FIAT DIESEL
Tugas Akhir
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Program Studi Teknik Otomotif
Oleh: MUNZIRAL NUR NIM/TM : 76820/ 2006
JURUSAN TEKNIK OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2012
i
ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah yang telah memberikan kesehatan dan kekuatan serta hidayahnya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini dengan judul “Perawatan Sitem Bahan Bakar pada Engine Stand Fiat Diesel”. Proyek akhir ini disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan program Diploma-III pada Jurusan Teknik Otomotif di Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang. Dalam penyusunan proyek akhir ini, penulis banyak mendapat arahan dan bimbingan dari berbagai pihak. Melalui kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Bapak Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
2.
Bapak Drs. Martias, M.Pd. Selaku Ketua Jurusan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
3.
Bapak Drs, Andrizal, M.Pd. Selaku ketua Program Studi Diploma-III Teknik Otomotif Universitas Negeri Padang.
4.
Ibuk Irma Yulia Basri, S.Pd, M.Eng. Selaku Sekretaris Jurusan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
5.
Bapak Drs. Hasan Maksum, M.T. Selaku pembimbing dalam penyelesaian Proyek Akhir.
6.
Bapak Drs. Hasan Maksum, M.T. Penasehat Akademis Jurusan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang.
v
1
7.
Orang tua, saudaraku, isteri dan anak yang telah membantu secara moril, materi dan do’a.
8.
Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Otomotif yang turut membantu baik secara langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian Proyek Akhir ini. Mudah-mudahan segala bantuan yang telah diberikan mendapatkan
balasan dari Allah SWT. Penulis mengharapkan kritikan dan saran yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan Proyek Akhir ini. Akhir kata penulis berharap semoga laporan Proyek Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca dan penulis sendiri.
Padang, 1 Agustus 2012
Penulis
vi
2
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................ ii HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................ iii KATA PENGANTAR ........................................................................................ vi DAFTAR ISI ....................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix BAB I
PENDAHULUAN A. Latar Belakang ................................................................................ 1 B. Identifikasi Masalah ......................................................................... 2 C. Batasan Masalah............................................................................... 3 D. Perumusan Masalah ........................................................................ 3 E. Tujuan Penulisan ............................................................................. 3 F. Manfaat Penulisan ............................................................................ 4
BAB II LANDASAN TEORI A. Sistem Injeksi Bahan Bakar ............................................................. 5 B. Tangki Bahan Bakar......................................................................... 10 C. Saringan Bahan Bakar (Fuel Filter)................................................. 11 D. Pompa Pemindah Bahan Bakar (Fuel Transfer Pump) ..................... 14 E. Pompa Injeksi .................................................................................. 18 F. Injektor................................................................... .......................... 24 BAB III PEMBAHASAN A. Pemeliharaan Sistem Bahan Bakar .................................................. 27 B. Pemeliharaan/Servis Komponen Sistem Bahan Bakar…………… 27 BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan ..................................................................................... 42 B. Saran ............................................................................................... 43 DAFTAR PUSTAKA
vii
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Hal
1.
Sistem Injeksi Bahan Bakar dengan Pompa Injeksi Sebaris (Tipe Bosch) 7
2.
Sistem Bahan Bakar Dengan Pompa Injeksi Distributor DPA ............... 8
3.
Sistem Bahan Bakar dengan Pompa Injeksi Distributor VE .................. 9
4.
Saringan Bahan Bakar dan Sedimenter................................................... 12
5.
Sistem Kelistrikan Sedimenter ................................................................ 12
6.
Konstruksi Sedimenter ............................................................................ 13
7.
Pompa Pemindah Untuk Pompa Injeksi Sebaris ..................................... 14
8.
Cara Kerja Pompa Pemindah Pada Pompa Sebaris ................................ 15
9.
Priming Pump Untuk Pompa Injeksi Distributor .................................... 16
10.
Penekanan Priming Pump Untuk Membuang Udara .............................. 17
11.
Pengisapan Bahan Bakar Pada Priming Pump ........................................ 17
12.
Pompa Injeksi Sebaris Tipe Bosch (PE) ................................................. 18
13.
Elemen Pompa Injeksi Sebaris ................................................................ 19
14.
Proses Kerja Elemen Pompa Injeksi Sebaris .......................................... 20
15.
Cara Kerja Elemen Pompa Injeksi Sebaris ............................................. 20
16.
Pompa Injeksi Distributor Tipe VE ........................................................ 22
17.
Konstruksi Dan Tipe Nosel Injeksi ......................................................... 24
18.
Kerja Nosel Injeksi Tipe Pin ................................................................... 25
19.
Konstruksi Nosel Injeksi ......................................................................... 26
20.
Pengujian Kapasitas Hisap Pompa Pemindah......................................... 28
21.
Pengujian Kemampuan Pompa Pemindah .............................................. 29
22.
Bagian-Bagian Pompa Pemindah Bahan Bakar ...................................... 29
23.
Pemeriksaan Piston pada Rumah Pompa ................................................ 30
24.
Pemeriksaan Check Valve dan Dudukan Katupnya ............................... 30
25.
Pemeriksaan Tappet dan Roller .............................................................. 31
26.
Pemeriksaan Katup Pengatur dan Pegas Piston ...................................... 31
27.
Pemeriksaan Tekanan dan Isapan Pompa .............................................. 32
28.
Perakitan Komponen Pompa Pemindah.................................................. 32 viii
4
29. Urutan Pembongkaran Saringan Bahan Bakar ....................................... 33 30. Mambuka Bodi Bawah Saringan Bahan Baker ...................................... 34 31. Membersihkan Bagian Saringan yang Dibongkar .................................. 34 32. Memeriksa Saringan dari Kebocoraran ................................................. 35 33. Memeriksa Kerapatan Katup Pemberi ................................................... 36 34. Memeriksa Kerja Katup Pemberi ........................................................... 37 35. Memeriksa Presisi Plunyer .................................................................... 37 36. Menguji Tekanan Nosel Injeksi Pada Tester ......................................... 39 37. Penyetelan Tekanan Pada Nosel Injeksi ................................................ 39 38. Bentuk Semprotan Pada Nosel Injeksi ................................................... 39 39. Bentuk Semprotan Bahan Bakar yang Baik ........................................... 40 40. Menguji Peluncuran Jarum Nosel .......................................................... 41
ix
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Dewasa ini, perkembangan motor bakar tidak asing lagi bagi kita, dimana-mana motor bakar selalu menghadirkan berbagai teknologi baru. Motor bakar dapat dikategorikan menjadi beberapa macam yaitu motor bensin, motor diesel, motor turbin, dan lain – lain, yang menghasilkan tenaga panas yang dihasilkan dari dalam mesin itu sendiri, disebut pembakarn dalam (internal Combustion Engine). Seperti kita ketahui roda – roda suatu kendaraan memerlukan adanya tenaga luar yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi keadaan, jalan, udara, dan sebagainya . Mesin merupakan alat yang merubah tenaga panas, listrik, air, angin, tenaga atom, atau sumber tenaga lainya menjadi tenaga mekanik. Mesin yang merubah energi panas menjadi tenaga mekanik disebut motor bakar. Mesin diesel tidak terlepas dari sistem bahan bakar, karena sistem bahan bakar merupakan sistem utama pada sebuah mesin. Mesin pada sebuah kendaraan adalah suatu sistem yang mempunyai peranan penting
dan
berfungsi untuk menggerakan kendaraan serta dapat mengatasi keadaan tertentu, dimana mesin diesel ini memiliki beberapa komponen yang saling berkaitan. Menyikapi hal tersebut, maka penulis beserta teman-teman sekelompok mencoba memperbaiki suatu alat peraga berupa Engine Stand Fiat diesel.
1
2
Model peraga ini diharapkan dapat membantu dan menunjang kegiatan praktikum, sehingga mahasiswa dengan mudah dapat mengenal secara langsung komponen-komponen dari mesin diesel dan dapat memahami serta menganalisa gangguan ataupun kerusakan pada mesin diesel. Dalam laporan ini penulis akan membahas mengenai motor diesel, yang mana mesin diesel tersebut merupakan salah satu bagian utama pada suatu kendaraan yang sangat berperan penting untuk menggerakan suatu kendaraan, dengan judul “Perawatan Sistem Bahan Bakar Pada Engine Stand Fiat Diesel”. Yang diangkat sebagai judul tugas akhir. Disamping itu juga, karena pada Jurusan Teknik Otomotif memiliki mata kuliah tersendiri tentang mesin diesel , dimana bobot SKS yang cukup tinggi sehingga sangat perlu untuk membuat alat untuk memudahkan pratek di Workshop Jurusan Otomotif. Alat ini berupa stand engine yang bisa digunakan oleh dosen untuk mengajar praktek. Disamping itu, juga memudahkan kita dalam memahami dan mendalami ilmu tentang motor diesel.
B. Identifikasi Masalah Sesuai dengan latar belakang diatas maka penulis dapat mengidentifikasikan permasalahan yang ada yaitu masih banyak mahasiswa yang kurang mengerti atau kurang mendalami tentang perawatan sistem bahan bakar diesel, bagaimana konstruksi dan komponen-komponennya.
3
C. Batasan Masalah Mengingat keterbatasan kemampuan, dana, dan waktu maka penulis membatasi permasalahan yang ada pada tugas akhir ini yang berjudul Perawatan Sistem Bahan Bakar Pada Engine Stand Fiat Diesel.
D. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang dan pembatasan masalah diatas, maka dapat dirumuskan beberapa hal sebagai berikut : 1. Bagaimana Konstruksi dari sistem bahan bakar diesel. 2. Apa saja komponen-komponen sistem bahan bakar diesel dan fungsinya. 3. Bagaimana Cara kerja dari komponen-komponen sistem bahan bakar diesel. 4. Bagaimana menentukan gangguan dan perbaikan kerusakan pada sistem bahan bakar diesel. 5. Bagaimana cara melakukan perawatan pada sistem bahan bakar diesel.
E. Tujuan Tugas Akhir Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah untuk: 1. Dapat menjelaskan konstruksi atau komponen pada sistem bahan bakar diesel. 2. Dapat menjelaskan nama-nama dan fungsi komponen pada sistem bahan bakar diesel. 3. Dapat menjelaskan cara kerja komponen-komponen pada sistem bahan bakar diesel.
4
4. Menentukan gangguan kerusakan dan perbaikan pada sistem bahan bakar diesel.
F. Manfaat Tugas Akhir Manfaat dari tugas akhir ini adalah 1. Dapat memperdalam ilmu dan pemahaman terhadap sistem bahan bakar diesel pada kontruksi, komponen-komponen, prinsip kerja, dan cara kerja dari sistem bahan bakar diesel. 2. Dapat melakukan pemeliharaan sistem bahan bakar diesel dengan baik khususnya mobil fiat diesel. 3. Merupakan salah satu syarat untuk menyelesaika Program Diploma III pada Jurusan Teknik Otomotif FT-UNP.
5
BAB II LANDASAN TEORI
A. Sistem Injeksi Bahan Bakar Sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel merupakan sistem paling penting di antara sistem -ssitem yang lain. Dengan sistem injeksi bahan bakar yang baik dan tepat akan menghasilkan tenaga mesin yang optimal. Sebaliknya sistem injeksi bahan bakar yang kurang baik dan kurang tepat dapat menyebabkan tenaga mesin diesel kurang optimal, bahkan mungkin saja mesin diesel tidak dapat dijalankan sama sekali. Banyak orang yang menyatakan bahwa sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel merupakan jantung hidup matinya mesin. Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel mencakup rangkaian komponen-komponen yang berhubungan dengan bahan bakar, yang berfungsi mengisap bahan bakar dari tangki bahan bakar, memompakan bahan bakar, sampai bahan bakar tersebut diinjeksikan ke dalam ruang bakar silinder mesin dalam rangka memperoleh tenaga, maka fungsi sistem injeksi bahan bakar mesin diesel yaitu: 1. Menyimpan bahan bakar 2. Menyaring bahan bakar 3. Memompa atau menginjeksi bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin 4. Mengabutkan bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin 5
6
5. Memajukan saat penginjeksian bahan bakar 6. Mengatur kecepatan mesin sesuai dengan bebannya melalui pengaturan penyaluran bahan bakar 7. Mengembalikan kelebihan bahan bakar ke dalam tangki bahan bakar. Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel harus memenuhi syarat sebagai berikut: 1. Memberikan sejumlah tertentu bahan bakar . Sistem injeksi bahan bakar harus setiap saat tertentu memberikan sejumlah tertentu bahan bakar ke tiap -tiap silinder mesin diesel. 2. Menepatkan saat penginjeksian bahan bakar, Bahan bakar harus diinjeksikan ke dalam silinder tepat pada
saat kemungkinan
mesin
diesel mampu menghasilkan tenaga yang maksimum. Bahan bakar yang diinjeksikan terlalu cepat atau terlalu lambat selama langkah usaha menyebabkan terjadinya kerugian tenaga. 3. Mengendalikan kecepatan pengiriman bahan bakar. Kerja mesin diesel yang halus pada tiap -tiap silinder tergantung pada lama waktu yang diperlukan
untuk menginjeksikan bahan bakar. Kecepatan mesin yang
lebih tinggi harus dicapai dengan pemasukan bahan bakar yang lebih cepat pula. 4. Mengabutkan bahan bakar. Bahan bakar harus sepenuhnya tercampur dengan udara untuk pembakaran sempurna. Dalam hal ini bahan bakar harus dikabutkan menjadi partikel -pertikeal yang halus. Dengan demikian penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin diesel harus pada
7
saat yang tepat dan jumlah yang tepat pula sesuai dengan jumlah yang diperlukan. Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel dapat dibedakan menjadi 2 (dua) cara yaitu: ( fuel 1. Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris (inline injection pump) pump Sistem injeksi bahan bakar yang menggunakan pompa injeksi sebaris dapat dilihat pada Gambar 1,, yaitu dengan pompa injeksi Bosch.
Gambar 1. Sistem Injeksi Bahan Bakar dengan Pompa Injeksi Sebaris (Tipe Bosch)
Pada sistem injeksi bahan bakar b dengan pompa injeksi sebaris seperti di atas, terdiri dari empat elemen pompa yang melayani empat buah silinder. Dengan demikian tiap silinder mesin diesel akan dilayani oleh satu elemen pompa secara individual.
8
2. Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor Pada system 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. Sebagai contoh system bahan bakar dengan pompa distributor dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2.. Sistem Bahan Bakar Dengan Pompa Injeksi Distributor DPA
9
Gambar 3. Sistem Bahan Bakar dengan Pompa Injeksi Distributor VE
Gambar
2 menunjukkan sistem bahan bakar dengan pompa
injeksi distributor tipe DPA dan Gambar 3 adalah dengan pompa injeksi distributor tipe VE. 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.
10
Berdasarkan Gambar 1, Gambar 2 dan Gambar 3 di atas maka 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) 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. B. Tangki Bahan Bakar Tangki bahan bakar berfungsi menyimpan atau menampung bahan bakar. Tangki bahan bakar dibuat dengan berbagai ukuran dan tiap ukuran serta bentuk tangki tersebut dirancang untuk maksud persyaratan tertentu. Kapasitas tangki tangki harus cukup untuk suatu jarak tempuh tertentu atau cukup untuk digunakan dalam jangka waktu tertentu. Bentuk dan
11
ukuran tangki tergantung pada ketersediaan tempat (space) serta kapasitas yang dikehendaki. Misalnya untuk ruang mesin yang panjang atau pendek, berbentuk bulat atau persegi. 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).
C. Saringan Bahan Bakar (Fuel Filter) Penyaringan bahan bakar mesin diesel sangat penting karena bahan bakar diesel cenderung tidak bersih baik dari kotoran partikel atau dari air, sedangkan elemen pompa injeksi dan injector dibuat presisi. Untuk memisahkan air dari bahan bakar digunakan juga water sedimenter yang bekerja bakarnya.
atas
sifat gravitasi air sendiri yang lebih besar daripada bahan
12
Gambar 4. Saringan Bahan Bakar dan Sedimenter
Bila air sampai masuk ke dalam elemen pompa maka dapat menyebabkan kerusakan pada elemen pompa karena korosi dan pengabutan menjadi terganggu. Untuk mengetahui bahwa air yang berada
dalam sedimenter telah banyak maka diketahui dari sistem
lampu peringatan
yang
sirkit
kelistrikannya
Gambar 5.
Gambar 5. Sistem Kelistrikan Sedimenter
dapat
dilihat pada
13
Bila volume air dalam sedimenter telah cukup banyak (200 cc) maka pelampung akan menghubungkan water switch (lead switch) dengan masa. Akibatnya arus listrik akan mengalir dari baterai ke lampu filter terus ke masa, akibantnya lampu filter akan menyala untuk memberi peringatan kepada pengendara bahwa air yang berada pada sedimenter perlu segera dikeluarkan. Konstruksi sedimenter dan bagianbagiannya dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Konstruksi Sedimenter
Pada sistem injeksi bahan bakar sering dijumpai lebih dari satu penyaringan bahan bakar, yaitu: a.
Penyaring pada tangki (filter screen) atau pada pompa pemindah, yang berfungsi Manahan partikel besar,
b.
Penyaring primer (primary filter ) berfungsi menyaring partikel partikel kecil, dan
c.
Penyaring sekunder (secondary filter) berfungsi menyaring partikel yang lembut.
14
D. Pompa Pemindah Bahan Bakar (Fuel Transfer Pump) Pompa pemindah bahan bakar ini berfungsi untuk mengisap bahan bakar dari tangki dan menekan bakar melalui saringan bahan bakar ke ruang pompa injeksi. Pompa ini dinamakan juga pompa pemberi (feed pump) atau pompa pencatu bahan bahan bakar (fuel supply pump) atau priming pump. Pompa pemindah bahan bakar untuk sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pompa Pemindah Untuk Pompa Injeksi Sebaris
Pompa pemindah untuk pompa injeksi sebaris adalah model pompa kerja tunggal (sigle acting) dipasang pada sisi pompa injeksi dan digerakkan oleh poros nok pompa injeksi. Pompa pemindah ini dilengkapi dengan pompa tangan untuk membuang udara yang terdapat pada aliran bahan bakar sebelum mesin dihidupkan. Bahan bakar di dalam pompa injeksi selamanya harus cukup, untuk itu perlu pengiriman bahan bakar ke pompa injeksi dengan tekanan tertentu.
15
Bila tekanan rendah di bawah spesifikasi, elemen pompa tidak mampu memberikan bahan bakar yang cukup pada kecepatan epatan tinggi. Oleh karena itu, tekanan pengisian harus di atas 1,8-2,2 1,8 kg/cm 2 (2,56-,11 ,11 psi). Cara kerja pompa pemindah pada pompa injeksi sebaris dapat dilihat pad Gambar 8.
Gambar 8.. Cara Kerja Pompa Pemindah Pada Pompa Sebaris
Pompa pemindah ini digerakkan oleh poros nok (1) sehingga piston (5) bergerak bolak-balik bolak untuk mengisap dan menekan bahan bakar bila tekanan masih rendah. Bahan bakar yang diisap akan ditekan ke dalm pompa injeksi melalui saluran keluar (8) dan katup tekan tekan (9) membuka sedangkan katup masuk (6) menutup. Bila poros nok tidak menekan tappet roller(2) maka katup tekan tetutup sedangkan katup isap terbuka terjadilah pengiapan. Jika tekanan bahan bakar telah melebihi spesifikasi maka tegangan pegas (7) tidak mampu mendorong piston. Akibatnya piston tidak bergerak dan pompa pemindah ini tidak bekerja lagi. Setelah tekanan turun maka pompa pemindah ini akan bekerja lagi.
16
Pompa pemindah
atau
priming
pump
untuk
pompa injeksi
distributor dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9.. Priming Pump Untuk Pompa Injeksi Distributor
Priming pump untuk pompa injeksi distributor ini dilengkapi dengan penyaring bahan bakar dan sedimenter. Cara kerja priming pump ini adalah sebagai berikut: Tekan handle pompa diafragma ke bawah dan bahan bakar atau udara dalam ruang pompa akan akan membuka outlet check valve dan mengalir ke saringan bahan bakar. Pada saat yang sama inlet check valve akan menutup dan mencegah bahan bakar mengalir kembali. Lihat Gambar 10.
17
Gambar 10. Penekanan Priming Pump Untuk Membuang Udara
Bila handle pompa dibebaskan, tegangan pegas mengembalikan diafragma ke posisi semula danmenimbulkan vakum di dalam ruang pompa. Hal tersebut menyebabkan inlet valve terbuka disebabkan adanya kevakuman dan bahan bakar akan mengalir ke dalam ruang pompa. Pada saat yang sama outlet valve akan menutup mencegah kembalinya aliran bahan bakar. Bekerjanya turun dan naik dengan berulangulang
dan
menyebabkan bahan bakar dikirim ke saringan bahan bakar (Gambar 11).
Gambar 11. Pengisapan Bahan Bakar Pada Priming Pump
18
E. Pompa Injeksi Pompa injeksi bahan bakar berfungsi untuk menekan bahan bakar dengan tekanan yang cukup melalui kerja elemen pompa. Ada dua tipe pompa injeksi pada sistem bahan bakar diesel yaitu pompa injeksi sebaris (inline) dan pompa injeksi distributor. 1. Pompa injeksi sebaris (in-line) 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.
Gambar 12. Pompa Injeksi Sebaris Tipe Bosch (PE)
Gambar 13 menunjukkan elemen pompa yang terdiri dari plunyer (plunger 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 control groove), groove adalah bagian dari plunyer yang dipotong
19
pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunyer oleh sebuah lubang.Bahan lubang. bakar kar yang dikirimkan oleh pompa pemindah masuk ke pompa injeksi dengan tekanan rendah. Plunyer bergerak turun naik dengan putaran poros nok pompa injeksi. Gerakan bolak-balik bolak ini sesuai dengan cara kerja sebagai berikut (Lihat Gambar 14 dan Gambar 15)
Gambar 13. Elemen Pompa Injeksi Sebaris
20
Gambar 14. Proses Kerja Elemen Pompa Injeksi Sebaris
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)
Gambar 15. Cara Kerja Elemen Pompa Injeksi Sebaris
21
1) Pada saat plunyer berada pada titik terbawah, bahan bakar mengalir melalui lubang masuk (feed hole) pada silinder
ke
ruang
penyalur (delivery chamber ) di atas plunyer. 2) Pada saat poros nok pada pompa injeksi berputar dan menyentuh tappet roller maka plunyer bergerak ke atas. Apabila permukaan atas plunyer bertemu dengan bibir atas lubang masuk maka bahan bakar mulai tertekan dan mengalir keluar pompa melalui pipa tekanan tinggi ke injector. 3) Plunyer tetap bergerak ke atas, tetapi pada saat bibir atas control groove bertemu dengan bibir bawah lubang masuk, maka penyaluran bahan bakar terhenti. 4) Gerakan pluyer ke atas selanjutnya menyebabkan bahan bakar yang tertinggal dalam ruang penyaluran masuk melalui lubang pada permukaan atas plunyer dan mengalir ke lubang masuk menuju ruang isap, sehingga tidak ada lagi bahan bakar yang disalurkan. 2. Pompa injeksi distributor Pompa injeksi distributor tipe VE 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.
22
Gambar 16. Pompa Injeksi Distributor Tipe VE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
Poros penggerak pompa Pompa pengalir Katup pengatur tekanan Roda gigi penggerak governor Cincin tol Cincin nok Torak advans saat penyemprotan Busing pengatur Plunyer Katup penyalur Governor Solenoid Penyetel volume maksimal Spunyer Tuas pengatur
Kelebihan pompa injeksi distributor tipe VE adalah:(a) Kompak dan ringan, karena hanya 4,5 kg dan komponenkomponen komponennya sedikit jumlahnya, ahnya, (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
23
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. Pompa injeksi distributor terdiri dari komponenkomponen: a. Pompa
pemberi (feed pump) tipe sudu rotary yang mengalirkan
bahan bakar dari tangki ke dalam rumah pompa injeksi, b. Katup pengatur tekanan bahan bakar di dalam feed pump (pressure regulating valve) c. Katup pelimpah (overflow) untuk menyalurkan kelebihan bahan bakar dari pompa ke tangki. d. 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 e. Governor mekanik (mechanical governor) yang mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar f. Pewaktu otomatis
(automatic timer ) yang mengatur saat injeksi
(injection timing) yang bekerja menurut tekanan bahan bakar. g. Solenoid penutup bahan bakar (fuel cut-off solenoid) yang digunakan untuk menutup aliran bahan bakar ke dalam elemen pompa.
24
h. 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. F. Injektor Injektor
bahan bakar kadangkala disebut juga dengan pengabut
atau ada yang menyebut dengan nosel (nozzle). Disebut injector karena tugas dari komponen ini adalah menginjeksi,
dan disebut pengabut karena bahan
bakar keluar dari komponen ini dalam bentuk kabut, sedangkan disebut nosel karena ujung komponen ini luas penampangnya makin mengecil. Secara garis besar nosel injeksi dapat diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yaitu: a. Tipe lubang (hole type) Tipe lubang terdapat dalam 2 jenis yaitu: (a) lubang satu (single hole type) dan, dan (b) lubang banyak (multiple hole type). b. Tipe pin (pin type) Tipe pin terdapat dalam 2 jenis yaitu:(a) tipe throttle (throttle type), dan (b) tipe pintle (pintle type)
Gambar 17. Konstruksi Dan Tipe Nosel Injeksi
25
Tipe nosel injeksi sangat menentukan bagi proses pembakaran dan bentuk ruang bakar. Tipe lubang banyak pada umumnya digunakan untuk mesin diesel dengan injeksi langsung (direct injection), sedangkan tipe pin pada umumnya digunakan untuk mesin diesel yang mempunyai ruang bakar muka (precombustion chamber ) dan ruang bakar pusar (swirl chamber). Kebanyakan nosel injeksi model pin adalah yang berjenis throttle
yang pada saat permulaan injeksi jumlah bahan bakar yang
ditekan ke dalam ruang bakar muka hanya sedikit, tetapi pada akhir injeksi jumlah bahan bakar semakin banyak. Kerja nosel injeksi tipe pin dapat dilihat pada Gambar 18
Gambar 18. Kerja Nosel Injeksi Tipe Pin
Nosel injeksi ditempatkan pada mesin diesel dengan pemegang nosel (nozzle holder) yang dapat menentukan jumlah bahan bakar dan mengatur tekanan injeksi. Pada Gambar 19. ditunjukkan konstruksi nosel injeksi. Jarum nosel ditahan oleh pena tekanan (pressure pin) dan pegas
26
tekan (pressure pressure spring) spring yang dapat diatur oleh sekrup penyetel (adjusting screw ) sehingga membukanya nosel injeksi dapat diatur.
Gambar 19. Konstruksi Nosel Injeksi
27
BAB III PEMBAHASAN
A. Pemeliharaan Pada Sistem Bahan Bakar Gangguan kerusakan pada sistem bahan bahan bakar banyak diakibatkan oleh perawatan yang tidak teratur atau kurangnya perhatian pada pompa injeksi,dan injektor.
B. Pemeliharaan/Servis Komponen Sistem Bahan Bakar Pemeliharaan/servis komponen sistem bahan bakar motor diesel dalam hal ini adalah meliputi pemeriksaan, atau pengujian atau perbaikan komponen tersebut agar sesuai dengan spesifikasi dari pabrik atau paling tidak mendekati spesifikasi tersebut. Pemeliharaan/servis tersebut harus dilakukan secara berkala sesuai dengan tugas. Langkah kerja yang dilakukan dalampemeliharaan/servis tersebut adalah meliputi: pembongkaran, pembersihan, perbaikan, penyetelan, pemasangan dan perngujian. 1. Pemeliharaan/Servis Pada Pompa Pemindah Bahan Bakar Pemeliharaan/servis pada pompa pemindah/penyalur bahan bakar dilakukan sebagai berikut:
27
28
a. Pengujian pompa pemindah 1) Pengujian kapasitas hisap(dengan test brench) a) Mengoperasikan pompa pemindah ini dengan 60 langkah per menit.Pompa pemindah untuk pompa injeksi sebaris harus sudah keluar dalam 25 langkah b) Mengatur pengujian pompa penyalur pada 150 RPM, dan menguji kapasitas hisap.Bahan bakar harus keluar dalam waktu 40 detik.
Gambar 20. Pengujian Kapasitas Hisap Pompa Pemindah (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
2) Pengujian kemampuan pompa Menghubungkan pengukur tekanan pada bagian tekanan pompa pemindah ini. a) Pompa diputar dengan 600 rpm. Tekanan keluar lebih besar dari : 1,8 –2,2 kg/cm2
29
b) Mengoperasikan pompa pemindah pada 1000 rpm dan mengukur volume pengeluaran dari pompa lebih besar dari 900 cc/menit
Gambar21. Pengujian Kemampuan Pompa Pemindah (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
b. Pembongkaran pompa pemindah Bila pompa pemindah akan dipersihkan/diperbaiki maka harus dibongkar sesuai dengan nomor urut pada bagian pompa. Bila batang pendorong masih cocok dengan rumah pompa penyalur, diusahakan jangan dibuka bila tidak perlu. Bila dibuka perhatikan posisi pemasangannya.
Gambar 22. Bagian-Bagian Pompa Pemindah Bahan Bakar (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
30
c. Pemeriksaan pompa pemindah 1) Memeriksa piston,batang pendorong dan rumah pompa dari keausan atau kerusakan. Celah standar: Piston = 0,009-0,013 mm. Batang pendorong= 0,003-0,006 mm
Gambar 23. Pemeriksaan Piston pada Rumah Pompa (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
2) Memeriksa keausan Check valve dan dudukan katup
Gambar 24. Pemeriksaan Check Valve dan Dudukan Katupnya (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
31
2) Memeriksa keausan tappet dan roller
Gambar 25. Pemeriksaan Tappet dan Roller (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
3) Memeriksa kemungkinan kerusakan pada katup pengatur dan pegas piston
Gambar 26. Pemeriksaan Katup Pengatur dan Pegas Piston (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
4) Pemeriksaan tekanan dan isapan pada pompa dengan cara menutup lubang masuk pompa priming dengan jari kuat-kuat
32
Gambar 27. Pemeriksaan Tekanan dan Isapan Pompa (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
d. Perakitan Pompa Pemindah Setelah pemeriksaan dan pembersihan komponen pompa pemindah maka selanjutnya pompa dirakit kembali sesuai dengan nomor urut pada gambar di bawah ini.
Gambar 28. Perakitan Komponen Pompa Pemindah (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
33
2. Pemeliharan/servis Saringan Bahan Bakar a. Pembongkaran saringan bahan bakar Saringan bahan bakar pada mesin diesel secara ideal tidak hanya satu buah , tetapi dapat berjumlah 3 buah saringan, yaitu: 1) saringan pada tangki atau pompa pemindah (filter screen), untuk penahan partikel besar, 2) saringan primer (primary filter), untuk penyaring partikel kecil, dan 3) saringan sekunder (secondary filter), untuk penyaring partikel halus. Dalam hal ini akan ditunjukkan pembongkaran pada satu buah saringan saja. Pembongkaran dilakukan menurut nomor urut yang tercantum pada gambar tersebut. Adapun langkah pembongkaran dan pemeriksaan sebagai berikut:
Keterangan: 1 = Baut tengah, paking dan bodi bawah 2 = Paking dan elemen 3 = Paking, plat dan pegas 4 = Paking Gambar 29. Urutan Pembongkaran Saringan Bahan Bakar (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
34
a) Mengendorkan baut pengikat dan melepaskan bodi bagian bawah
Gambar 30. Mambuka Bodi Bawah Saringan Bahan Baker (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
b) Membersihkan bagian-bagian yang dibongkar
Gambar 31. Membersihkan Bagian Saringan yang Dibongkar (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
c) Memeriksa lubang di bagian tengah dari kemungkinan tersumbat, kotor atau bengkok b. Perakitan saringan bahan bakar Perakitan saringan bahan bakar dilakukan sesuai dengan urutan Memasang ring O,,Memasang bodi bawah dan mengencangkan bautnya Setelah pemasangan selesai, memeriksa saringan dari kebocoran
35
Gambar 32. Memeriksa Saringan dari Kebocoraran (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair) 3.
Pemeliharan/servis Pompa Injeksi Bahan Bakar a. Pembongkaran Pembongkaran pompa injeksi didasarkan pada hasil kalibrasi pompa injeksi pada mesin penguji/kalibrasi (test bench). Bila ternyata hasil kalibrasi menunjukkan adanya kerusakan, pompa injeksi dibongkar untuk diperiksa kerusakan tersebut. Pembongkaran bagianbagian (part) pompa injeksi diusahakan menggunakan alat servis khusus (Special Service Tool/SST) yang telah tersedia sesuai dengan tipe pompa injeksi yang tercantum pada buku petunjuk servis dari pabrik (manual book). Pembongkaran meliputi: 1) governor, 2) Control rack 3) Poros nok 4) Tappet roller 5) Pegas pengontrol 6) Elemen pompa (plunyer dan silinder/barrel), dan
36
7) Katup pemberi, dudukan katup pemberi dan pemegangnya b. Pemeriksaan dan perbaikan Beberapa bagian pompa injeksi yang perlu diperiksa dan diperbaiki di antaranya: 1)
Pemeriksaan Katup pemberi (delivery valve), sebagai berikut: 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.
Gambar 33. Memeriksa Kerapatan Katup Pemberi (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
a. 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
37
b. Menarik katup ke atas. Bila katup dilepaskan katup akan turun akibat beratnya sendiri. Bila rusak harus diganti satu set.
Gambar 34. Memeriksa Kerja Katup Pemberi (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair) 2)
Pemeriksaan Plunyer dan Silinder/Barrel, diperiksa sebagai berikut: Memiringkan sedikit silinder dan mengeluarkan plunyer. Bila plunyer dilepaskan akan turun pelan-pelan oleh beratnya sendiri. Selanjutnya plunyer diputar dan melakukan pemeriksaan seperti sebelumnya. Bila pada satu posisi tidak baik, plunyer dan silinder diganti satu set.
Gambar 35. Memeriksa Presisi Plunyer (sumber: Diesel Fundamentals, Service, Repair)
38
3)
Pemeriksaan Control rack dan pinion Pemeriksaan ini dilakukan dengan permukaan gigi pinion dari kerusakan atau keausan.
4) Pemeriksaan tappet dan roller dan bushing dari kemungkinan aus dan kerusakan. Diperiksa pula kelonggarannya pada kondisi terpasang. 5)
Pemeriksaan poros nok dari keausan dan kerusakan. Diperiksa pula perapat olinya, bantalannya
5.
Pemeliharaan/servis Nosel Injeksi (Injektor) a.
Pembongkaran nosel injeksi 1. Nosel injeksi sebelum diservis lebih dahulu dilepaskan dari unit sistem injeksi bahan bakar.Selanjutnya nosel ditempatkan menurut urutan nomor silinder mesin. 2. Pengujian injeksi, dilakukan dengan memasang nosel pada tester, dan mengeluarkan udara melalui pemegangnya.Selanjutnya tekanan injeksi diuji dengan memompa tester sebanyak 50-60 kali tiap menit. Hasil tekanan selanjutnya dilihat (Standar nosel baru lebih tinggi daripada nosel bekas). Bila diperlukan penyetelan tekanan dapat dilakukan pada mur penyetel
39
Gambar 36. Menguji Tekanan Nosel Injeksi Pada Tester (sumber: Toyota engine group step 2:1)
Gambar 37. Penyetelan Tekanan Pada Nosel Injeksi (sumber: Toyota engine group step 2:1)
3. Kondisi semprotan bahan bakar dari nosel injeksi harus berbentuk lingkaran (dengan kertas pada jarak 30 cm dari ujung nosel). Pada nosel injeksi harus tidak terdapat tetesan.
Gambar 38. Bentuk Semprotan Pada Nosel Injeksi (sumber: Toyota engine group step 2:1)
40
Gambar 39. Bentuk Semprotan Bahan Bakar yang Baik (sumber: Toyota engine group step 2:1)
4.
Selanjutnya bila dilakukan pengujian kekedapan solar, pada tekanan 100 kg/cm2 tidak terdapat kebocoran pada dudukan katup nosel dan mur pengikatnya
5. Pembongkaran bagian-bagian nosel injeksi b.
Pembersihan nosel Mencuci dan membersihkan nosel dengan menggunakan pembersih dan solar. Pembersih dapat berupa kayu atau sikat tembaga yang lembut. Dudukan nosel dibersihkan dengn skrap pembersih.Lubang bodi nosel injeksi dibersihkan dengan jarum pembersih.
c.
Menguji peluncuran jarum nosel 1) Membersihkan bodi dan jarum dengan solar 2) Menarik jarum nosel kira-kira sampai setengahnya di dalam bodi dan melepaskan 3) Jarum akan meluncur dengan lembut akibat beratnya 4) Putar sedikit posisi jarum dan lakukan test yang sama 5) Bila salah satu posisi jarum peluncuran tidak lembut, nosel harus diganti dalam satu set
41
Gambar 40. Menguji Peluncuran Jarum Nosel (sumber: Toyota engine group step 2:1) d.
Merakit nosel injeksi bahan bakar Merakit bagian-bagian nosel injeksi dengan urutan kebalikan dari pembongkaran
42
BAB IV PENUTUP
A. Kesimpulan Sistem bahan bakar mesin diesel dibedakan berdasarkan pompa injeksi yang digunakan, yaitu dengan pompa injeksi indenpendent, pompa injeksi commount, dan commount rail. Persamaan sistem injeksi tersebut adalah mempunyai fungsi menyalurkan bahan bakar dari tangki kedalam ruang bakar. Perbedaan utamanya pada pompa injeksi sistem indenpendent adalah tiap silinder mesin mempunyai satu silinder pompa, sedangkan pada sistem injeksi dengan pompa commount (distributor) semua silinder mesin dilayani oleh satu elemen pompa, sedangkan pompa injeksi commount rail tekanan bahan bakar dikontrol dengan common rail pressure sensor dan regulator sebelum dikirimkan ke masing-masing injector secara bersamaan. 1. Sistem bahan bakar mesin diesel memiliki tugas utama: a) Menepatkan saat penginjeksian bahan bahar ke dalam ruang bakar mesin diesel b) Mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar c) Mengendalikan kecepatan penyaluran bahan bakar ke dalam silinder mesin, dan d) Mengabutkan bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder mesin.
42
43
2. Komponen-komponen sistem bahan bakar secara lengkap adalah: Tangki bahan bakar a) Saringan/filter bahan bakar dan sedimenter air b) Pompa pemindah bahan bakar c) Pompa injeksi bahan bakar d) Injector atau noselinjeksi e) Automatik timer, dan f) Governor. 3. Langkah kerja dalam pemeliharaan/servis komponen sistem bakar pada motor diesel adalah meliputi pembongkaran, pembersihan, pemeriksaan, perbaikan, perakitan/pemasangan, dan pengujian.
B. Saran 1. Untuk menghindari kecelakaan dalam pengerjaan, baik kecelakaan pekerja, alat-alat dan bahan penulis menyarankan agar menggunakan alat-alat keselamatan bekerja seperti: baju praktek, sarung tangan, masker, sepatu safety, helm, dan sebagainya serta menggunakan peralatan sesuai fungsi dan spesifikasinya. 2. Dalam melakukan proses pengerjaan pembongkaran dan pemasangan komponen sistem bahan bakar kerjakan dengan hati-hati dan sabar agar menghasilkan hasil kerja sesuai yang diharapkan.
44
3. Sebagai mahasiswa, sebaiknya mempunyai kemampuan untuk mengembangkan pola pikir dalam menyelesaikan Tugas Akhir, agar permasalahan yang timbul dapat diatasi dengan baik.
45
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Daryanto. 1995. Teknik Service Mobil. Jakarta : Aneka FT – UNP ( 2008 ). Pedoman Pembuatan Karya Ilmiah Skripsi Tugas Akhir Dan Karya Akhir Dan Proyek Akhir Mahasiswa Teknik UNP. Padang. Anonim. (t.th.). Pedoman Reparasi Mesin 2 D. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor. New Step 1.1995. Training Manual. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor. New Step 2. Engine Group. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor http://egavebriasandi.wordpress.com http://www.scribd.com/doc/50410474/Power-Train
