Sistem bahan bakar Sistem Kerja Mesin Diesel .1 Mesin Diesel

2.1.3 Sistem bahan bakar

Sist em baha n baka r dar i inst alas i mesi n die sel dide fini sika n seb agai pera lat an yang diper luka n unt uk mena nga ni baha n baka r dari tan gki baha n baka r hin gga pom pa inje ksi baha n baka r mal eev 1954 . Echizen et al. 1985 menggambarkan sistem bahan bakar motor diesel pada mesin kapal dalam Gambar 8 sebagai berikut: Sumber: Echizen et al., 1985 Gambar 8 Sistem bahan bakar motor diesel pada mesin kapal Dayw in et al . 199 1 men gemu kaka n bah wa ter dapa t lima syar at yang haru s dipe nuhi oleh sua tu baha n baka r : 1 Memp unya i nila i ener gi ting gi. 2 Dapa t diua pkan pada tem pera tur rend ah. 3 Uap baha n baka r har us dapa t diba kar da lam cam pura n den gan uda ra ok sige n. 4 Baha n baka r dan hasi l pemb akar ann ya si sa tid ak berb aha ya bagi kes ehat an manu sia. 5 Baha n baka r dida pat dal am jum lah yang bes ar, sert a muda h dan tid ak berba haya dala m peng una an dan peng ang kuta n. Mesi n diese l men ggu naka n baha n baka r petr oleu m dies el yan g berb eda deng an bens in ata u umum lebi h dike nal den gan seb utan sola r . Berd asa rkan jen is put aran mesinn ya, baha n baka r moto r dies el diba gi menj adi dua jeni s, anta ra lain : 1 Auto moti ve Dies el Oil ; bahan baka r ini kh usus digu naka n unt uk mes in yang mem ilik i kece pata n puta r diat as 1 .000 rpm. Baha n baka r ini lah yang seri ng dise but sola r, pada umum nya digu nak an seb agai baha n baka r kend araa n berm oto r. 2 Ind ustr ial Die sel Oil; Baha n baka r jen is ini digu naka n untu k mesi n yang mem ilik i put aran mesi n kura ng dari 1.00 0 rpm. Baha n baka r ini bias a dise but seba gai min yak dies el dan bany ak digu naka n dala m indu stri . Khus us unt uk mesi n die sel yang memi lik i put aran tin ggi dia tas 1.00 0 rpm , baha n baka rny a memi lik i kar akte r yan g berb eda den gan min yak dies el. Kara kte rist ik yang dipe rluk an ber hub unga n den gan auto ign itio n, kema mpua n men gali r dala m salu ran baha n baka r, kem amp uan untu k tera tomi sasi , kema mpu an lub rika si, nil ai kal or dan kara kte rist ik lain nya Abi din, 2006 . Maleev 1954 menjelaskan bahwa bahan bakar mesin diesel diperoleh dari proses penyulingan minyak bumi. Produk yang diperoleh dengan penyulingan dalam urutan titik didih yang semakin meningkat diantaranya adalah bensin, distilat minyak tanah, minyak gas, dan minyak bahan bakar diesel. Minyak lumas dan aspal disuling setelah residu yang tidak dapat diuapkan tertinggal. Menurut Suprapto 1998 bahan bakar untuk mesin diesel, yaitu solar, dihasilkan dari penyulingan minyak mentah crude oil pada temperatur 200 C hingga 340 C. Sebagai bahan bakar mesin diesel, solar mempunyai sifat utama sebagai berikut: 1 Tidak berwarna atau sedikit kekuningan dan berbau. 2 Encer dan tidak menguap di bawah temperatur normal. 3 Titik nyalanya berkisar 40 C sampai 100 C. 4 Temperatur nyala flash point 350 C . 5 Berat jenisnya berkisar 0,82 – 0,86 kgliter. 6 Mempunyai nilai bakar 10.500 kcalkg. 7 Mempunyai kandungan sulfur yang lebih besar dibandingkan bensin. Suprapto 1998 kembali menjelaskan bahwa solar yang dikonsumsi mesin diesel harus mempunyai kualitas yang memenuhi syarat sebagai berikut: 1 Mempunyai sifat nyala yang baik, artinya waktu penyalaan harus singkat, sehingga detonasinya lebih kecil. Dengan bahan bakar solar yang baik titik nyalanya, mesin mudah dihidupkan dan lebih halus getarannya. 2 Tetap encer pada suhu yang rendah, artinya solar harus tetap cair pada temperatur rendah sehingga mesin mudah dihidupkan. 3 Mempunyai daya lumas yang baik, selain untuk pembakaran di dalam silinder, solar berfungsi untuk melumasi komponen-komponen pompa injeksi dan injektor. 4 Viskositas kekentalan yang tepat, solar harus mempunyai kekentalan yang sesuai dengan kebutuhan sehingga injektor menghasilkan semprotan yang baik dan pembakaran menjadi sempurna. 5 Kandungan sulfur yang rendah, sulfur yang terkandung dalam solar akan menambah deposit pada ruang bakar, torak, cincin torak, dan katup, sehingga komponen–komponen tersebut menjadi cepat rusak. Solar yang diperjualbelikan umumnya memiliki kandungan sulfur 0,8 – 0,9. 6 Pada motor diesel, angka setana menentukan titik nyala flash point dari bahan bakar. Mutu penyalaan bahan bakar diesel diukur dengan indeks yang disebut bilangan setana cetane number. Bilangan setana adalah persentase volume dari setana dalam campuran setana dan alfa metil naftalen yang mempunyai mutu penyalaan sama dengan bahan bakar yang diuji. Baik setana atau alfa metal naftalen adalah hidrokarbon yang dihasilkan secara kimia dari minyak ter tar oil. Setana memiliki mutu penyalaan sangat baik dan alfa metil naftalen mempunyai mutu penyalaan sangat buruk. Skalanya berkisar 0 sampai 100, alfa metil naftalen murni bernilai 0 dan setana murni bernilai 100. Bahan bakar diesel solar yang diproduksi pertamina mempunyai bilangan setana 48 yang berarti terdiri dari 48 persen bilangan setana dan 52 persen bilangan alfa metil naftalen. Daywin et al. 1991 menggambarkan reaksi bahan bakar dalam proses pembakaran motor diesel adalah sebagai berikut: C 16 H 34 + 24,5 O 2 16 CO 2 + 17 H 2 O + E bilangan setana cetane number adalah suatu indeks yang biasa dipergunakan bagi bahan bakar motor diesel untuk menunjukkan tingkat kepekaannya terhadap kelambatan penyalaan Daywin dkk, 1991. Setana normal C 16 H 34 dan methylnaphthalene C 10 H 7 CH 3 sebagai bahan standar pengukur, berturut-turut menunjukkan bahan bakar yang mudah dan sukar terbakar. Bilangan setana untuk bahan bakar motor diesel putaran tinggi berkisar antara 40 hingga 60. Untuk meningkatkan nilai setana , dapat digunakan aethylnitrat atau amynitrida acetaedehyd peroksida. Suprapto 1998 menyebutkan bahwa aliran bahan bakar pada mesin diesel meliputi: 1 Pompa pemindah transfer Pompa transfer berfungsi untuk menghisap bahan bakar dari tangki dan menekannya ke ruang pompa injeksi melalui saringan bahan bakar. Pompa transfer ditempatkan di samping pompa injeksi dan digerakkan oleh nok bumbungan yang terdapat pada poros pompa injeksi. Ilustrasi pompa transfer bahan bakar pada motor diesel disajikan pada Gambar 9. Keterangan : 1. Camshaft poros nok 2. Tapper roller 3. Push rod batang penghubung 4. Piston torak 5. Inlet valve katup masuk 6. Piston spring pegas torak 7. Pressure chamber ruang tekanan 8. Outlet valve katup pengeluaran 9. Pressure chamber ruang tekanan Sumber: Suprapto, 1998 Gambar 9 Pompa transfer bahan bakar 2 Saringan bahan bakar Saringan bahan bakar untuk mesin diesel ada dua jenis, yaitu saringan beserta rumahnya yang dapat dilepas catriage dan saringan yang integral spit on. Saringan yang dapat dilepas, biasanya digunakan pada kendaraan- kendaraan berat. Apabila saringan tersumbat atau sudah waktunya harus diganti, yang diganti hanya filternya saja, dan rumahnya dapat dipakai kembali. Sedangkan pada saringan yang integral harus diganti keseluruhan. Saringan bahan bakar untuk pompa injeksi jenis distributor, biasanya disatukan dengan pompa tangan prining pump dan sedimenter. Sedangkan untuk pompa injeksi jenis in line, saringan bahan bakar dan sedimenter dipasang seri dan letaknya berdekatan. Sedimenter berfungsi untuk memisahkan air dari bahan bakar, sehingga bahan bakar yang dikonsumsi oleh mesin diesel sudah bersih. Sedimenter memisahkan air dari bahan bakar berdasarkan perbedaan berat jenis, dimana air akan berada dibawah solar sehingga mudah dibuang. Ilustrasi saringan bahan bakar dan sedimenter disajikan pada Gambar 10. Sumber : Suprapto, 1998 Gambar 10 Saringan bahan bakar dan sedimenter 3 Pompa injeksi Pompa injeksi adalah bagian dari sistem injeksi bahan bakar diesel dan berguna untuk menaikkan tekana bahan bakar yang dialirkan ke masing- masing injektor sesuai dengan urutan penginjeksian. Pompa injeksi yang dipergunakan pada mesin diesel ada dua jenis, yaitu satu pompa yang melayani satu silinder dan satu pompa untuk semua silinder. Letak pompa injeksi dalam rangkaian sistem bahan bakar dapat dilihat pada Gambar 11. Sumber: Suprapto, 1998 Gambar 11 Letak pompa injeksi dalam rangkaian sistem bahan bakar 4 Injektor Injektor berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar menjadi dalam bentuk halus ke dalam ruang bakar. Injektor terdiri dari dua bagian, yaitu nozzle dan pemegang nozzle nozzle holder. 1 Nozzle; nozzle dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu nozzle model lubang dan nozzle model pin. Nozzle model lubang dibagi lagi menjadi lubang satu dan lubang banyak, sedangkan nozzle model pin dibedakan menjadi jenis throttle dan jenis pintle. Ilustrasi tentang konstruksi dan jenis nozzle pada motor diesel disajikan pada Gambar 12. Sumber 2 Pemegang nozzle menempatkan yang diinjeksikan nozzle ditahan penambahan shim konstruksi pemegang Sumber : Suprapto, Gambar Soenarta dan Furuhama bakar pada motor diesel dan pompa injeksi tipe injeksi bahan bakar tersebut Sumber: Soenarta dan Furuhama 1985 Gambar 12 Konstruksi dan jenis nozzle nozzle nozzle holder; pemegang nozzle berfungsi menempatkan nozzle pada mesin dan menentukan jumlah bahan diinjeksikan serta mengatur tekanannya. Dalam proses ditahan oleh pin penekan dan tegangan pegas dapat diatur shim atau dengan memutar baut penyetel. pemegang nozzle disajikan pada Gambar 13. : Suprapto, 1998 Gambar 13 Konstruksi pemegang nozzle Furuhama 1985 menjelaskan bahwa pompa injeksi diesel terdiri dari dua macam, yaitu pompa injeksi tipe tipe Deckel. Deskripsi tentang masing-masing jenis tersebut dijelaskan di bawah ini: berfungsi untuk bahan bakar proses kerjanya, diatur dengan penyetel. Ilustrasi injeksi bahan injeksi tipe Bosch jenis pompa 1 Pompa injeksi bahan Pada pompa injeksi saluran miring untuk sesuai dengan waktu efektif dari plunyernya. pada mesin diesel pompa bahan bakar skematiknya disajikan Sumber : Soenarta Gambar Sumber : Soenarta Gambar 15 Skematik bahan bakar tipe BOSCH injeksi bahan bakar tipe Bosch, plunyernya dilengkapi untuk mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan, waktu akhirnya atau permulaan kompresi yait plunyernya. Pompa bahan bakar tipe ini lebih banyak diesel saat ini dibandingkan tipe Deckel. Ilustrasi bakar tipe Bosch disajikan pada Gambar 14 dan disajikan pada Gambar 15. Soenarta dan Furuhama, 1985 Gambar 14 Konstruksi pompa bahan bakar tipe Bosch Soenarta dan Furuhama 1985 Skematik operasi dari pompa bahan bakar tipe Bosch dilengkapi dengan diinjeksikan, yait u langkah banyak digunakan Ilustrasi konstruksi dan Ilustrasi Bosch Bosch 2 Pompa injeksi bahan Pada pompa injeksi diinjeksikan diatur melalui ruang bebas Perbedaan dengan dan tidak berputar Ilustrasi pompa bahan ilustrasi skematiknya Sumber : Soenarta Gambar Sumber: Soenarta dan Furuhama, Gambar 17 Skematik

2.1.4. Sistem pelumasan