Buku kurikulum 2013 tentang dasar engine

SASARAN

I. Dasar- dasar Engine Diesel

I .1. Definisi

I .2. Klasifikasi Engine

I .3. I stilah-istilah Pada Engine

I .4. Siklus Engine Diesel Empat Langkah

I .5. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pembakaran

I .6. I stilah Pada Tenaga Keluaran Engine

I .7. Perbandingan Diesel dan Gasoline Engines

I .8. Spark I gnited Engines

I .9. Caterpillar Gas Engine

I I . Komponen Dasar Engine

II.1. Block Assembly

I I .1.1. Engine Block

I I .1.2. Cylinder

I I .1.3. Cylinder Liner

I I .1.4. Piston

I I .1.5. Connecting Rod

I I .1.6. Crankshaft

I I .1.7. Flywheel

I I .1.8. Camshaft

I I .1.9. Push rod/ batang penekan

I I .1.10. Valve Lifters

I I .1.11. Vibration Damper (Peredam Getaran)

I I .2. Cylinder Head Group

I I .3 Gear Train Assembly

I I .3.1 Komponen Seperangkat Roda Gigi

III. Engine System

III.1. Air I nduction System (Sistem Pemasukan Udara dan Pembuangan Gas Bekas)

I I I .1.1. Komponen Dasar Air I nduction System

I I I .2. Sistem Pendingin

I I I .2.1. Bagian-Bagian Sistem Pendingin

I I I .2.2. Variasi Pada Sistem Pendingin

I I I .3. Sistem Bahan Bakar

I I I .3.1. Rancangan Ruang Pembakaran

I I I .3.2. Sistem Electronic Unit I njection

I I I .3.3. Governor & Rack

I I I .3.4. Sistem Electronic Unit I njection (EUI )

I I I .4. Sistem Pelumasan

I I I .4.1. Komponen Sistem Pelumasan

III.5. Starting System

I I I .5.1. Electrical Starting System

I I I .5.1.2. Komponen-komponen Utama

I I I .5.2. Air Starting System

I I I .5.2.1.

Komponen-Kom ponen Utama

I V. Test Procedure

I V.1. Cooling system test

I V.2. Sistem Test Lubrication

I V.3. Types of Air System Tests

IV.4. Fuel System Tests

SPECIALIZATION TECHNICIAN SPECIALIZATION TECHNICIAN DEVELOPMENT PROGRAM DEVELOPMENT PROGRAM OBJECTIVE OBJECTIVE ENGINE INDUCTION

Engine

OBJECTI VE:

Setelah menyelesaikan t raining diatas siswa diharapkan mampu:

1. Menj elaskan cara kerja engine diesel.

2. Menjelaskan dan mengindentifikasi komponen, termauk istilah khususnya dan pemakaiannya.

3. Menjelaskan terminology dari engine saat engine running.

4. Menelusuri aliran kerja dari tiap-tiap langkah kerja pada engine

5. Menentukan penggunaan fuel, oli pelumas dan cairan pendingin yang tepat sesuai dengan spesifikasi dari Caterpillar.

6. Mengambil oli sample S.O.S. dan menjelaskan fungsi dari S.O.S

7. Mengindentifikasi family dan model dari tiap engine dalam product Caterpillar.

8. Melepas dan memasang cylinder head sesuai dengan prosedur dari service manual Caterpillar.

9. Melakukan assembly dan disassembly piston, con rod dan ring group.

10. Menentukan baik tidaknya komponen-komponen crankshaft, camshaft dan turbo charger

11. Melakukan penyetelan valve.

SPECIALIZATION TECHNICIAN SPECIALIZATION TECHNICIAN DEVELOPMENT PROGRAM DEVELOPMENT PROGRAM ENGINE TERMINOLOGY ENGINE TERMINOLOGY ENGINE INDUCTION

Engine

II. Dasar- dasar Engine Diesel

I .1. Definisi

Definisi: Engine adalah suatu alat yang memiliki kemampuan untuk merubah energi panas yang dimiliki oleh ba han bakar

menjadi energi gerak.

Berdasarkan fungsinya maka terminologi engine pada Caterpillar  biasa digunakan sebagai sumber tenaga atau penggerak utama (prime power) pada machine, genset, kapal ( marine vessel) ataupun berbagai macam peralatan industri.

Gambar 1.1 Engine

I .2. Klasifikasi Engine

Saat ini untuk mengerjakan berbagai macam jenis pekerjaan yang berbeda sudah banyak sekali jenis engine yang dirancang oleh manusia. Secara umum penggolongan berbagai jenis engine yang saat ini biasa dipakai dapat dilihat pada bagan berikut ini:

Engine

Eksternal Combustion

I nternal Combustion

Wankel/ Rotary

(Turbin Pesawat Terbang)

(Mobil)

Spark I gnited (Pembangkit Listrik Tenaga Uap)

Steam Turbine

Steam Machine

Diesel

(Kereta Api Uap)

Pre Combustion

Direct I njection

Gambar1.2 Bagan Klasifikasi Engine

Dari bagan tersebut maka penggolongan yang pertama dilakukan adalah membagi engine berdasarkan tempat terjadinya proses pembakaran dan tempat perubahan energi panas menjadi energi gerak. Apabila kedua peristiwa tadi terjadi dalam ruang yang sama maka engine tersebut dikategorikan sebagai engine dengan jenis internal combustion. Sedangkan apabila ruang tersebut terpisah maka engine tersebut dikategorikan sebagai engine eksternal combustion.

Eksternal combustion engine selanjutnya dapat dibagi menjadi dua golongan, yaitu: turbine dan piston. Pada engine jenis internal combustion penggolongan engine selanjutnya terdiri dari: engine piston, turbine dan wenkel atau rotar. Berdasarkan perlu tidaknya percikan bunga api untuk proses pembakaran maka engine piston dibagi menjadi dua jenis, yaitu: engine diesel dan engine spark ignited. Merujuk pada banyaknya langkah yang diperlukan untuk mendapat satu langkah power maka diesel engine dibagi menjadi engine diesel dua langkah (two stroke) dan empat langkah (four stroke). Selanjutnya engine diesel empat langkah digolongkan lagi berdasarkan cara pemasukan bahan bakar ke dalam ruang bakar menjadi dua tipe yaitu: engine dengan system pre -combustion chamber dan direct injection. Pada spark ignited engine penggolongan pertama didasarkan pada jenis bahan bakar yang digunakan, yaitu: engine berbahan bakar gas dan bensin.

Caterpillar  hanya memproduksi jenis engine diesel empat langkah dan gas engine saja. Tetapi pada pembahasan kali ini topik yang akan dibatasi hanya pada diesel engine saja.

I .3. I stilah-istilah Pada Engine

Sebelum membahas mengenai siklus engine diesel empat langkah maka sebaiknya disepakati terlebih dahulu beberapa terminology/ istilah yang akan banyak digunakan.

• Top dead center/ titik mati atas: Posisi paling atas dari gerakan piston.

• Bottom dead center / titik mati bawah: Posisi paling bawah dari gerakan piston.

Gambar 1. 2 Gambar TDC dan BDC

• Bore: Diameter combustion chamber (ruang bakar).

Gambar 1. 3 Gambar Bore

• Stroke: menunjukkan jarak yan g ditempuh oleh piston untuk bergerak dari BDC menuju TDC atau sebaliknya.

Gambar 1. 4 Gambar Stroke

• Displacement: Bore Area X Stroke.

Gambar 1. 5 Gambar Displacement

• Compression ratio: Total volume (BDC)/ compression volume (TDC).

Gambar 1. 6 Gambar Compression Ratio

• Friction/ gesekan: Friction adalah tahanan yang timbul dari gesekan antara dua permukaan yang saling bergerak relatif satu sama lain. Contoh: Friction yang terjadi antara piston dan dinding liner pada

saat piston bergerak ke atas dan ke bawah. Friction menimbulkan panas yang merupakan salah satu penyebab utama keausan dan kerusakan pada komponen.

• I nertia/ kelembaman: I nertia adalah kecenderungan dari suatu

benda yang bila diam akan tetap diam atau benda yang bergerak akan tetap bergerak. Engine harus menggunakan tenaga untuk melawan inertia tersebut.

• Force/ gaya: Force adalah dorongan atau tarikan yang menggerakkan, menghentikan atau merubah gerakan suatu benda.

Daya yang ditimbulkan oleh pembakaran pada saat langkah kerja. Semakin besar gaya yang ditimbulkan semakin besar pula tenaga yang dihasilkan.

• Pressure/ tekanan: Tekanan adalah ukuran gaya yang terjadi setiap satuan luas. Sewaktu siklus empat langkah berjalan maka tekanan

terjadi di atas piston pada saat langkah kompresi dan langkah tenaga.

Selain istilah-istilah di atas harus diketahui juga nama-nama komponen dasar engine yang membentuk combustion chamber ( ruang bakar), yaitu:

Gambar 1. 7 Komponen Engine Pembentuk Ruang Bakar

No 1: Cylinder Liner No 2: Piston No 3: I ntake valve No 4: Exhaust valve No 5: Cylinder Head

I .4. Siklus Engine Diesel Empat Langkah

Adapun proses kerja siklus motor bakar empat langkah dapat diuraikan sebagai berikut: § Langkah Hisap ( suction/ intake stroke) . Pada langkah ini piston bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah. Katup hisap terbuka sehingga akibat kevakuman yang terjadi dari ekspansi volume pada ruang bakar maka udara dari luar dapat masuk ke dalam ruang bakar melalui katup hisap yang terbuka. Pada motor bakar yang dilengkapi dengan turbocharger maka udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak lagi Adapun proses kerja siklus motor bakar empat langkah dapat diuraikan sebagai berikut: § Langkah Hisap ( suction/ intake stroke) . Pada langkah ini piston bergerak dari titik mati atas menuju titik mati bawah. Katup hisap terbuka sehingga akibat kevakuman yang terjadi dari ekspansi volume pada ruang bakar maka udara dari luar dapat masuk ke dalam ruang bakar melalui katup hisap yang terbuka. Pada motor bakar yang dilengkapi dengan turbocharger maka udara yang masuk ke ruang bakar akan lebih banyak lagi

• Langkah Kompresi (compression stroke ) . Setelah piston mencapai titik mati bawah maka arah piston akan

berbalik menuju kembali ke titik mati atas, hanya saja pada langkah ini tidak ada katup yang membuka. Sebagai akibat dari mengecilnya volume ruang bakar maka udara yang ada di dalam ruang bakar menjadi terkompresi. Dengan kompresi rasio yang berkisar antara

19 : 1 sampai 23 : 1 maka pengkompresian udara pada ruang bakar akan menghasilkan panas kompresi (heat compression) yang tinggi (kurang lebih berkisar 1000 o F). Beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas bahan bakar solar di- injeksikan melalui nozle ke dalam ruang bakar, penginjeksiannya harus menggunakan tekanan yang t inggi sehingga solar yang di semprotkan ke dalam ruang bakar berubah menjadi butiran -butiran cairan solar yang sangat halus seperti kabut. Pada saat solar disemprotkan maka campuran antara solar dan udara di dalam ruang bakar mulai terbakar akibat terkena panas yang dihasilkan oleh heat compression.

§ Langkah Tenaga ( power stroke)

Proses pembakaran campuran solar dan udara terus berlangsung sampai piston mencapai titik mati atas dan selanjutnya kembali berubah arah kembali menuju titik mati bawah. Beberapa derajat

(+ 10 o ) setelah melewati titik mati atas maka pembakaran yang terjadi telah sempurna sehingga dihasilkan ledakan yang tekanan

ekspansinya memaksa piston untuk terus bergerak menuju titik mati bawah.

§ Langkah Pembuangan (exhaust stroke)

Setelah energi ledakan panas pada langkah power telah berubah bentuk menjadi energi mekanis maka sisa proses pembakaran yang ada harus dibuang. Proses ini terjadi ketika piston bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas dengan kondisi katup buang Setelah energi ledakan panas pada langkah power telah berubah bentuk menjadi energi mekanis maka sisa proses pembakaran yang ada harus dibuang. Proses ini terjadi ketika piston bergerak dari titik mati bawah menuju titik mati atas dengan kondisi katup buang

Demikian siklus ini terjadi secara terus menerus pada motor bakar diesel. I lustrasi dari proses kerja diesel empat langkah dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Urutan gambar dari kiri ke kanan memperlihatkan kondisi: akhir langkah hisap, akhir langkah kompresi, awal langkah pow er dan awal langkah buang.

Gambar 1. 8 Siklus Diesel Empat Langkah

I .5. Faktor -faktor Yang Mempengaruhi Pembakaran

Ada tiga faktor yang diperlukan dalam proses pembakaran, yaitu:

Panas + Udara + Bahan Bakar ⇒ Pembakaran

Udara dan bahan bakar yang dipanaskan akan menghasilkan pembakaran, sehingga menghasilkan gaya yang diperlukan untuk Udara dan bahan bakar yang dipanaskan akan menghasilkan pembakaran, sehingga menghasilkan gaya yang diperlukan untuk

dihasilkan panas yang cukup (+ 1000 o

F) sehingga dapat menyala tanpa bantuan percikan bunga api. Selanjutnya dari ketiga faktor yang sudah disebutkan di atas maka terdapat tiga faktor lagi yang mengontrol hasil pembakaran:

1. Volume udara yang dikompresikan. Makin banyak udara yang dikompresikan maka makin tinggi temperatur yang dihasilkan. Apabila jumlah udara yang dikompresikan mencukupi maka akan dihasilkan panas yang temperaturnya di atas temperatur penyalaan bahan bakar.

2. Jenis bahan bakar yang dipergunakan jenis bahan bakar mempengaruhi karena bahan bakar yang jenisnya berbeda akan terbakar pada temperatur yang berbeda pula. Selain itu effesiensi pembakarannyapun juga berlainan.

3. Jum lah bahan bakar yang diinjeksikan ke ruang bakar. Jumlah bahan bakar yang diinjeksikan juga dapat mengontrol hasil pembakaran. Makin banyak bahan bakar diinjeksikan akan makin besar gaya yang dihasilkan.

Makin Banyak Bahan Bakar ⇒ Makin Besar Gaya

Engine power ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu: torque dan Rpm Rumus untuk horsepower:

Torque × Rpm Hp ≡

I .6. I stilah Pada Tenaga Keluaran Engine

Gambar 1. 9

Pemanfaatan Tenaga Engine Untuk Mendorong Tanah • Torque : Torque (mom en puntir atau torsi) adalah gaya puntir.

Crankshaft membuat torque menjadi gaya di flywhell, torque converter atau bagian mekanis lainnya untuk berputar.

• Torque menentukan kemampuan mengalami pembebebanan: Torque juga merupakan ukuran kapasitas pembebanan dari engine.

Rumusan dari torque adalah:

hp

Torque ≡ 5252 ×

( Lb . ft ) rpm

• Torque rise: Torque rise adalah penambahan torque yang terjadi pada saat engine lugged yaitu dimana rpm engine turun dari rpm

operasi. Dalam hal ini kenaikan t orque akan terjadi sampai pada penurunan RPM tertentu tercapai, setelah itu t orque akan turun dengan cepat. Pada saat torque mencapai harga tertinggi itulah disebut Peak Torque.

Gambar 1. 10

Kurva Karakteristik Torsi dan HP vs RPM

Keterangan: TR = Torque Rise

HC = Horsepower Curve Hp = Horse Power

PT = Peak Torque TC = Torque Curve

RT = Rated Torque

• Horsepower: Horsepower adalah satuan tenaga yang dihasilkan oleh engine per satuan waktu atau kemampuan melakukan kerja.

• Brake horsepower: Adalah tenaga siap pakai di flywheel yang dapat digunakan untuk melakukan kerja. Brake horse power itu lebih kecil

dari horse power yang terjadi sebenarnya, karena sebagian tenaganya dipakai untuk memutar komponen engine itu sendiri • Heat / panas: Panas adalah bentuk energi yang dihasilkan oleh

pembakaran bahan bakar. Energi panas diubah menjadi tenaga mekanis oleh piston dan komponen engine lainnya untuk

menghasilkan tenaga yang dapat digunakan untuk bekerja. • Temperature/ suhu: Temperature adalah ukuran rela tive dari panas

atau dinginnya suatu benda. Biasanya diukur dalam satuan Fahrenheit atau Celsius.

• British Thermal Unit/ BTU: British thermal unit atau BTU dipergunakan untuk mengukur nilai panas secara spesifik dari suatu • British Thermal Unit/ BTU: British thermal unit atau BTU dipergunakan untuk mengukur nilai panas secara spesifik dari suatu

I .7. Perbandingan Diesel dan Gasoline Engines

Gambar 1. 11 Perbandingan Engine Diesel dan Bensin

• Diesel engine tidak membutuhkan penyalaan dengan percikan bunga api: Perbedaan yang nyata antara diesel dan motor bensin

ialah bahwa diesel engine tidak membutuhkan penyalaan untuk pembakaran. Pada diesel, pembakaran dilakukan oleh udara yang dimampatkan sehingga udara yang sudah cukup panas dalam

ruang bakar bisa digunakan untuk membakar bahan bakar. • Bentuk ruang bakar diesel engine: Diesel engine dan motor bensin

Memiliki ruang bakar yang berbeda bentuknya. Pada diesel engine ruang di antara cylinder head dan piston pada saat titik mati atas sangat kecil sehingga menghasilkan perbandingan tekanan yang

tinggi.

• Bentuk ruang bakar motor bensin: Pada motor bensin ruang bakar ada di cylinder head. Ruangan di antara piston dan cylinder head

lebih besar dari pada diesel, sehingga rasio kompresinya lebih kecil. • Diesel engine mampu melakukan kerja yang lebih berat: Perbedaan

utama yang lain yaitu dapat bekerja pada pada putaran rendah. Secara umum biasanya diesel beroperasi antara 800 sampai 2000 rpm dan mempunyai lebih banyak torsi dan tenaga untuk bekerja.

• Siklus empat langkah: Kedua jenis engine, mengubah tenaga panas menjadi gerakan dengan menggunakan siklus empat langkah.

• Diesel engine lebih hemat bahan bakar: Pada waktu beroperasi, diesel engine umumnya lebih hemat dalam pemakaian bahan bakar

dibanding motor bensin. Dimana dengan sedikit bahan bakar, diesel engine dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar dibandingkan motor bensin. Hal tersebut terjadi karena solar memiliki kandungan panas yang lebih tinggi dibandingkan panas yang dikandung oleh bensin.

Gambar 1. 12

Panas yang dikandung dalam bensin dan solar

• Diesel engine lebih berat: Diesel engine pada umumnya lebih berat dari pada motor bensin, karena konstruksi dan material bahan • Diesel engine lebih berat: Diesel engine pada umumnya lebih berat dari pada motor bensin, karena konstruksi dan material bahan

• Compression ratio: Diesel engine umumnya mempunyai compression ratio yang lebih tinggi untuk memanaskan udara

sampai titik bakarnya. Pada umumnya diesel engine mempunyai compression ratio 13:1 sampai 20:1 sedang motor bensin mempunyai compression ratio 8:1 sampai 11:1.

I .8. Spark I gnited Engines

Gambar 1. 13

Ruang Bakar pada Spark I gnited Engine

Spark ignited engine beroperasi dengan bahan bakar gas seperti propane, methane dan et hanol.

I .9. Caterpillar Gas Engine

Pada beberapa engine pistonnya telah mengalami perubahan design dengan menambah cekungan yang cukup dalam untuk fasilitas pembakaran. Atau bisa juga dengan permukaan piston yang rata. Sensor electronic dan timing device ditambahkan untuk menambah kemampuan kerja engine dan agar menghasilkan low emission (rendah emisi).

Sampai saat ini Gas engine Caterpillar tersedia dengan tipe 3300, 3400, 3500 dan 3600. Dengan aplikasi pemakaian untuk penerangan dan penyaluran gas di lapangan natural gas, pengairan, pemompaan dan power cogeneration plant.

SPECIALIZATION TECHNICIAN SPECIALIZATION TECHNICIAN DEVELOPMENT PROGRAM DEVELOPMENT PROGRAM ENGINE BASIC COMPONENT ENGINE BASIC COMPONENT ENGINE INDUCTION

Engine

I I . Komponen Dasar Engine

I I .1. Block Assembly

Pada bagian ini akan dijelaskan nama dan fungsi komponen-komponen yang terdapat pada cylinder block.

I I .1.1. Engine Block

Engine block adalah bagian utama yang mendukung semua komponen engine.

Gb 2.14 Engine Block dan Cylinder Head

I I . 1.2. Cylinder

Cylinder ialah lubang-lubang di block engine. Cylinder mempunyai beberapa fungsi dan tugas yaitu:

• Rumah untuk piston. • Ruang untuk pembakaran. • Meneruskan panas keluar dari piston.

Gb. 2.15 Cylinder

I I .1.3. Cylinder Liner

Gb. 2.3 Cylinder Liner

Cylinder liner membentuk selubung air yang membatasi air pendingin dengan piston.

Terdapat dua jenis Cylinder Liner: Wet type cylinder liner (tipe basah) dan dry type (tipe kering). Liner basah mempunyai o-ring yang menyekat selubung air dan mencegah bocornya pendingin.

Dry liner atau biasa juga disebut sleeve dipakai untuk memperbaiki parent bore yang mengalami kerusakan. Liner semacam ini disebut “dry“ karena sangat merapat pada dinding lubang cylinder di block engine tanpa ada air yang berkontak langsung dengannya.

I I .1.4. Piston

Gb. 2.16 Piston

Piston terpasang sempurna di dalam tiap cylinder liner dimana bisa bergerak ke atas dan ke bawah selama proses pembakaran. Bagian atas piston merupakan dasar dari ruang bakar.

Berdasarkan cara pembuatannya piston dapat dibagi menjadi:

1. Cast aluminium crown dengan forged aluminium skirt, dimana kedua bagian tersebut disambung dengan pengelasan electron beam .

2. Composite, steel crown dan alumnium skirt yang dibaut menjadi satu.

3. Articulated, forged steel crown dengan pin bore dan bushing, dimana cast aluminium skirt terpisah. Dua bagian ini disatukan dengan wrist pin.

4. Tipe yang umum ialah piston tunggal cast alum inium dengan piston ring belt (sabuk baja) sebagai tempat ring piston.

Berdasarkan sistem bahan bakar dan bentuk ruang bakar maka dikenal dua macam piston, yaitu:

1. Pre combustion piston mempunyai heat plug pada crown.

2. Direct injection piston tidak mempunyai heat plug. Adapun jenis piston ring yang terpasang pada piston adalah sebagai

berikut:

1. Compression ring (ring kompresi) Berfungsi untuk menyekat ruang bakar bagian bawah guna

mencegah kebocoran kompresi dan gas hasil pembakaran melalui piston.

2. Oil contro l ring (ring oli) Biasanya hanya terdapat satu oil control ring di bawah dua

compression ring, oil control ring melumasi dinding cylinder liner pada saat piston bergerak ke atas dan ke bawah. Lapisan oli mengurangi keausan cylinder liner dan piston.

I I .1.5 . Connecting Rod

Gb. 2.17 Connecting Rod

Connecting rod menghubungkan piston ke crankshaft. Bagian-bagian dari connecting rod adalah sebagaqi berikut:

1. Rod eye.

4. Cap.

2. Piston pin bushing.

5. Rod bolt and nuts.

3. Shank.

6. Connecting rod bearing.

I I .1.6. Crankshaft

Gb. 2.6 Crankshaft

1. Rod bearing journal. 2. Counter weight.

3. Main bearing journal. 4. Web.

Crankshaft merubah gerak turun naik piston menjadi gerakan berputar yang dipakai untuk melakukan kerja. Di dalam crankshaft terdapat saluran lobang tempat jalannya oli yang disebut oil gallery. Lubang saluran oli dibuntu pada satu ujungnya dengan plug atau set screw.

Gb. 2.7 Oil Passage Di dalam Crangshaft

Untuk mengurangi gerak maju atau mundur pada crankshaft (gerakan maju-mundur crankshaft tersebut biasa disebut End Play) maka dipasanglah thrust main bearing. Ada dua macam thrust main bearing, yaitu:

1. I nsert bearing 2 (dua) buah

2. Flanged thrust bearing 1(satu) buah

I I .1.7. Flyw heel

Flywheel ( roda gila ) dibautkan pada bagian belakang crankshaft di dalam rumah flyw heel. Crankshaft memutar flyw heel pada langkah tenaga, dan gaya momentum flywheel menjaga crankshaft tetap berputar mulus pada langkah hisap, kompresi dan langkah buang.

Fungsi flywheel ada tiga, yaitu:

1. Menyimpan energi untuk momentum di antara langkah tenaga.

2. Membuat putaran crankshaft supaya halus

3. Memindahkan tenaga ke mesin, torque converter atau beban lain

Pada bagian luar terdapat komponen ring gear melingkari flyw heel. Ring gear dipergunakan sebagai roda gigi yang spline dengan pinion starting motor untuk start engine.

I I .1.8. Camshaft

Camshaft digerakkan oleh roda gigi crankshaft. Bila camshaft berputar maka cam lobe berputar. Komponen valve (klep) yang terhubung ke camshaft akan ikut bergerak naik dan turun. Bila permukaan lobe berada di atas, valve akan terbuka. Putaran camshaft adalah setengah putaran crankshaft sehingga valve membuka dan menutup pada waktu yang tepat selama proses empat langkah.

Bagian camshaft yang mendorong valve adalah camshat lobe. Masing - masing lobe mengoperasikan (1) I ntake dan (2) Exhaust valve untuk setiap cylinder. Beberapa cam memiliki lobe untuk menyemprotkan bahan bakar. Lobe ini akan menekan unit injector . Lobe tersebut akan mengatur kapan bahan bakar disemprotkan ke combustion chamber.

Gb. 2.18 Cam Lobe

Setiap lobe terdiri dari tiga bagian utama yaitu:

1. Base Circle

2. Ramps

3. Nose

Jarak dari base circle ke puncak nose disebut lift . Cam Lift menentukan seberapa jauh valve dibuka. Selain itu bentuk kelandaian ramp juga menentukan kecepatan membuka dan menutup valve, sedangkan bentuk nose akan menentukan berapa lama valve tersebut membuka penuh.

Misal : 1. Kecepatan atau waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari valve tertutup menjadi terbuka penuh.

2. Lamanya atau duration valve dalam keadaan terbuka.

3. Kecepatan atau waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari valve terbuka penuh menjadi tertutup.

I I .1.9. Push rod/ batang penekan

Push rod adalah pipa baja dengan dudukan di kedua ujungnya. Camshaft menggerakkan push rod sehingga mengangkat rocker arm .

I I .1.10. Valve Lifters

Valve lifter atau cam follower bertumpu pada setiap lobe camshaft. • Bila Camshaft berputar, valve lift er

akan menyusuri permukaan lobe. • Valve lifter merubah gerak camshaft

ke Push rod.

• Push Rod memindahkan gerakannya ke rocker arm , untuk membuka dan menutup valve.

Ada 2 tipe valve lifter, yaitu:

1. Slipper follower

2. Roller follower

Roller Followe r

Gb. 2.19 Valve Lifter Roller follower memiliki roda baja

keras yang berputar di atas camshaft lobe.

I I .1.11. Vibration Damper ( Peredam Getaran)

Pada bagian depan crankshaft terdapat vibration damper. Alat yang menyerupai flywheel kecil ini berfungsi untuk meredam getaran yang terjadi akibat putaran crankshaft (torsional vibration).

Gb. 2.20 Vibration Damper

Ada dua jenis peredam getar, yakni:

1. Peredam karet ( rubber damper), yaitu peredam yang menggunakan karet padat untuk menyerap getaran.

2. Peredam cairan kental (viscous damper), yaitu peredam yang di dalamnya menggunakan cairan kental (oli berat) untuk menyerap getaran.

I I .2. Cylinder Head Group

Cylinder head dan componen-komponennya dirancang agar valve dapat membuka dan menutup dengan timing yang tepat, dan agar bahan bakar disuntikkan pada waktu yang tepat sehingga didapatkan kemampuan puncak dari engine.

Yang termasuk perangkat valve train antara lain:

1. Cylinder head

2. Valve cover (tutup klep)

3. Bridge

4. Valve spring assemblies

5. Valve guide

6. Valve seat insert

7. Valve

8. Rocker arm

Gb. 2.8 Komponen Valve Train

I I .3 Gear Train Assembly

Gb. 2.9 Gear Train Assemblies

Gear Train Assemblies dihubungkan untuk memindahkan tenaga dari crankshaft ke komponen-komponen la in dari engine. Gear Train Assemblies bisa berlokasi di bagian depan dan belakang engine. Pada gambar di atas gear Train Assemblies terdapat di bagian depan engine di antara plate

belakang dan rumah timing gear. Gear Train Assemblies menyelaraskan kerja komponen-komponen engine lainnya pada setiap langkah kerja engine.

I I .3.1. Komponen Seperangkat Roda Gigi

Komponen gear train antara lain:

1. Roda gigi crankshaft (crankshaft gear)

2. Roda gigi idler (idler gear)

3. Roda gigi camchaft (camshaft gear)

4. Roda gigi f uel injection pump (fuel injection pump gear)

5. Roda gigi pompa oli ( oil pump gear)

6. Roda gigi pompa air (water pump gear)

7. Roda gigi kompresor udara (air compressor gear)

Gb. 2.10 Komponen Gear Train

Timing mark digunakan untuk mencocokkan roda-roda gigi dan untuk penyetelan atau pemeriksaan agar mendapatkan timing dengan tepat.

SPECIALIZATION TECHNICIAN SPECIALIZATION TECHNICIAN DEVELOPMENT PROGRAM DEVELOPMENT PROGRAM AIR INDUCTION SYSTEM AIR INDUCTION SYSTEM ENGINE INDUCTION

Engine

III. Engine System

I I I .1. Air I nduction System ( Sistem Pemasukan Udara dan

Pembuangan Gas Bekas)

Engine Diesel memerlukan jumlah udara yang banyak untuk membakar bahan bakar. Sistem udara masuk harus menyediakan udara yang cukup

bersih untuk pembakaran. Sistem pembuangan gas bekas harus membuang panas dan gas pembakaran. Tiap hambatan terhadap aliran udara atau gas pembakaran yang melalui sistem akan mengurangi kinerja engine.

Gb. 3.1a Skema Jenis Sistem Udara Masuk

Terdapat beberapa jenis dari sistem udara masuk.

1. Naturally Aspirated (NA).

2. Turbocharged (T).

3. Turbocharged Aftercooled (TA).

I I I .1.1. Komponen Dasar Air I nduction System

Sistem pemasukan udara dan pembuangan gas buang yang umum termasuk precleaner (1), air filter (2), turbocharger (3), intake manifold (4), aftercooler (5), exhaust manifold (6), exhaust stack (7), muffler dan connecting pipes (8).

Gb. 3.1b Komponen Dasar Air I nduction System

Untuk melakukan pekerjaan dan perbaikan pada sistem udara pada engine, maka penting untuk memahami aliran udara melalui sistem dan fungsi tiap komponen. Juga penting untuk memahami bentuk komponen tersebut dan bagaimana cara bekerjanya.

• Precleane r/ saringan awal udara: Precleaner selalu digunakan pada sistem udara engine diesel. Precleaner menyaring kotoran-kotoran yang kasar yang

terdapat di dalam udara. Udara bers ih merupakan masalah kritis bagi unjuk kerja engine. Kotoran dapat mempercepat keausan dan merusak komponen engine. Jenis precleaner umum yang biasa digunakan ada dua jenis yaitu:

§ Cyclone Tube § Full View

Kotoran yang tersaring oleh precleaner selanjutnya akan dibuang ke atmosfer melalui komponen dust ejector .

• Turbocharger: Dari saringan udara lalu udara mengalir ke dalam turbocharger.

Fungsi dari Turbocharger:

1. Membantu menjaga tenaga engine pada dataran tinggi.

2. Menambah tenaga engine (horsepower) . Turbocharger menyediakan lebih banyak udara ke dalam engine sehingga

memungkinkan lebih banyak bahan bakar yang dapat dibakar.

Sistem Operasi Turbocharger. Gas buang memutar turbin. Karena compressor dan turbin berada pada satu poros, maka compressor turut berputar. Bertambah cepat compressor berputar, maka bertambah banyak udara yang dimasukkan ke dalam sistem udara yang memperbesar tekanan dan density. Peningkatan tekanan udara disebut boost.

Gb. 3.2 Turbocharger

• Waste gate: Waste gate adalah bagian dari beberapa turbocharger. Apabila boost lebih besar dari yang dianjurkan, maka waste gate terbuka untuk

membuang gas buang dari sekeliling turbin ke atmosfer. Dengan mengurangi aliran gas buang, maka akan memperlambat putaran

turbin dan kompresor untuk mengontrol tekanan boost. Turbocharger memberikan banyak udara untuk memperbaiki pembakaran. Karena udara dimampatkan, maka udara tersebut akan panas dan mengembang, menjadi berkurang massa jenisnya. I ni berarti akan terjadi t idak cukup udara untuk menghasilkan pembakaran yang baik, pada fuel setting yang lebih besar. Sebagian besar engine yang memakai turbocharger memakai aftercooler untuk mengurangi suhu udara masuk.

• Aftercooler: Turbocharger menaikkan suhu udara masuk sekitar 300 derajat

F. Udara masuk yang panas, kurang padat. Aft ercooler mengambil panas dari udara masuk.

• I ntake manifold: Dari aftercooler, udara mengalir masuk ke dalam intake manifold dan ke lubang valve intake pada tiap cylinder. I ntake manifold berada pada cylinder head.

• Exhaust Manifold: Udara masuk ke dalam ruang bakar dimana terjadi

pembakaran. Gas hasil pembakaran keluar melalui lubang keluar dan masuk ke dalam exhaust manifold. Exhaust manifold terpasang pada cylinder head dan tepat pada lubang keluar untuk gas buang.

Gb.3.3 Exhaust Manifold

• Muffler : Dari turbocharger, gas bekas pembakaran disalurkan melalui muffler dan exhaust stack.Muffler meredam suara ribut dari gas buang

sehingga membuat suara engine menjadi lebih halus.

• Exhaust Stack: Setelah gas buang melalui muffler, maka gas buang tadi melewati exhaust stack (pipa keluar). Stack (pipa) ini mengeluarkan gas

buang agar menjauh dari operator. Gas buang masuk ke atmosfer melalui stack tadi. Sebagai tambahan pada komponen dasar anda juga perlu

SPECIALIZATION TECHNICIAN SPECIALIZATION TECHNICIAN DEVELOPMENT PROGRAM DEVELOPMENT PROGRAM COOLING SYSTEM COOLING SYSTEM ENGINE INDUCTION ENGINE INDUCTION

Gb. 3.4 Exhaust Stack

I I I .2. Sist em Pendingin

Sistem pendingin engine bertanggung jawab untuk menjaga suhu engine agar selalu berada pada suhu operasi. Hal itu diperlukan karena engine akan beroperasi optimum pada suhu operasinya. Sistem pendingin mensirkulasikan cairan pendingin ke seluruh engine untuk membuang panas yang timbul akibat pembakaran dan gesekan. I a menggunakan dasar pemindahan panas.

Panas selalu pindah dari sumber panas yang satu (1) ke sumber panas yang lebih dingin (2). Sumber panas dan sasaran panas dapat berupa logam, cairan atau udara. Apabila perbedaan suhu tersebut semakin jauh maka makin banyak panas akan berpindah.

I I I .2.1. Bagian- Bagian Sistem Pendingin

Gb. 3.5 Skema Sistem Pendingin Engine

Komponen-komponen dasar sistem pendingin adalah (1) water pump, (2) oil cooler, (3) lubang-lubang pada engine block dan cylinder head, ( 4) temperature regulator dan rumahnya, (5) radiator, (6) radiator cap, dan (7) hose serta pipa-pipa penghubung. Tambahan kipas, umumnya digerakkan oleh tali kipas terletak dekat radiator berguna untuk menambah aliran udara sehingga pemindahan panas lebih baik.

• Water pump: Water pump terdiri dari sebuah impeller dengan kipas -kipas

berbentuk kurva di dalam rumah water pump tersebut. Bila impeller berputar, baling-baling kurva mengalirka n air keluar rumah water pum p.

Gb. 3.6 Water Pump

• Oil cooler (pendingin oli): Dari saluran keluar water pump, cairan pendingin mengalir ke oil cooler. Oil cooler terdiri dari satu set tabung dalam

rumahnya. Pada contoh ini cairan pendingin mengalir melalui tabung-tabung membuang panas oli yang ada di sekeliling tabung. Oil cooler membuang panas dari oli pelumas sehingga sifat-sifat dan konsentrasi oli tetap terpelihara.

Gb. 3.7 Oil Cooler

• After Cooler: Dari oil cooler, cairan pendingin mengalir ke engine block atau ke after cooler untuk engine yang dilengkapi turbocharger. Beberapa engine

yang menggunakan turbocharger juga menggunakan jacket wat er pump aftercooler sehingga cairan pendingin mengalir ke sana.

After cooler membuang panas dari udara yang masuk. Pada j acket water after cooler sistem pendingin membuang panas dari udara. Konstruksi

aftercooler seperti radiator dengan tabung-tabung dan sirip -sirip. Udara panas yang ditekan oleh turbo melewati sirip-sirip dan memindahkan panas ke air pendingin di dalam tabung.

Gb. 3.8 After Cooler

• Water Jacket: Dari aft ercooler, air pendingin mengalir ke engine block dan di sekitar cylinder liner. Membuang panas yang tidak berguna dari piston,

ring dan liner. Rongga-rongga tempat air tersebut disebut water jacket.

Gb. 3.9 Water Jacket

• Cylinder head: Air pendingin bergerak dari lubang-ubang pada engine block menuju cylinder head, mengambil panas dari valve seat dan valve guide.

• Regulator housing/ rumah regulator: Apabila air pendingin meninggalkan cylinder head, air pendingin masuk ke thermostat atau regulator housing.

Pengatur suhu (temperature regulator) dipasang di dalam rumah regulator . • Pengatur suhu/ temperatur regulator : Temperature regulator bekerja seperti

polisi jalan raya pada sistem pendingin. Regulator bekerja untuk menjaga suhu kerja engine. Kadang-kadang regulator mengalirkan air pendingin polisi jalan raya pada sistem pendingin. Regulator bekerja untuk menjaga suhu kerja engine. Kadang-kadang regulator mengalirkan air pendingin

pembukaan radiator. Bila regulator membuka lebih lebar dan lebih banyak lagi air yang menuju radiator.

Gb.3.10 Pengatur Suhu

• Radiator: Bila regulator membuka, air pendingin mengalir melalui pipa-pipa

atau slang-slang ke bagian atas radiator yang telah mengambil panas engine. Di dalam radiator situasinya dibalik. Air pendingin melepaskan panas ke atmosfir. Di dalam radiator air pendingin mengalir dari atas ke bawah. Tabung dan sirip-sirip bekerja sama membuang panas. Radiator umumnya dipasang dimana udara paling banyak dan pembuangan panas paling baik. Tutup radiator air di dalam radiator bertekanan. Tutup radiator akan menentukan berapa besar tekanan sistem pendingin selama engine bekerja.

Sistem pendingin yang bertekanan membantu mencegah air radiator mendidih pada tempat operasi yang lebih tinggi.

Bila anda berada pada permukaan yang lebih tinggi, titik didih akan turun. Bila sistem pendingin tidak bertekanan, maka air pendingin cepat mendidih sehingga mempercepat kerusakan engine.

Gb. 3.11 Radiator

• Fan (Kipas)

Gb. 3.12 Fan

Pemindahan panas melalui radiator adalah dengan bantuan kipas-kipas menambah aliran udara melewati tabung dan sirip radiator. Ada 2 tipe kipas, hisap (suction) dan tiup (blower), kipas hisap (1) menarik udara melalui radiator dan kipas tiup (2) menekan udara melalui radiator. Beberapa engine menggunakan tali kipas untuk mengerakkan kipas, pompa air atau komponen lainnya. Bila tali kipas terlalu kendor, kecepatan putar kipas turun, I ni akan mengurangi aliran udara melewati radiator dan akan menurunkan kemampuan sistem pendingin.

I I I .2.2. Variasi Pada Sistem Pendingin

Sistem pendingin selalu dimodifikasi agar cocok dengan pemakaian engine. Di sini anda akan mempelajari perbedaan-perbedaan sistem pendingin.

• Gas buang yang didinginkan oleh air/ water cooled exhaust

Saluran gas buang yang didinginkan oleh air kadang -kadang ditambahkan pada sistem pendingin untuk mendinginkan gas buang yang keluar. Pada engine kapal gas buang yang didinginkan tidak memanaskan ruang mesin. Pada saluran gas buang yang didinginkan, air pendingin mengalir di sekitar lubang-lubang saluran gas buang.

• Elemen kondisioner air pendingin/ coolant conditioner element

Pilihan lain pada sistem pendingin adalah menggunakan elemen kondisioner air pendingin bila perlu. Elemen kondisioner air pendingin mengalir bersama air pendingin. Anti karat terdapat di dalamnya. Karat tersebut larut di dalam sistem pendingin selama engine bekerja.

• Truck jalan raya/ on highway truck

Pada on highway truck perubahan engine speed selalu terjadi. Karena pompa air digerakkan oleh roda gigi, berarti aliran air pendingin juga

berubah. Sistem pendingin dimodifikasi untuk menyesuaikan keadaan ini. Disamping pompa air, oil cooler, lubang-lubang air pendingin, regulator suhu, radiator dan tutupnya, kipas, pipa-pipa dan slang pada truck ada tambahan pipa yang dipasang pararel (shunt line) yang menghubungkan

bagian atas radiator dengan pompa air. Pipa yang dipasang pararel ini mencegah kerusakan pompa air.

Gb.3.13 Sistem Pendinginan pada Truk Jalan Raya

• Shunt line/ pipa pararel Bila kecepatan truck berubah, kecepatan pompa air juga berubah, namun demikian aliran air pendingin tidak terlalu cepat berubah sehingga terdapat perbedaan tekanan dipompa air. Shunt line menyediakan air yang cukup ke saluran masuk pompa air untuk menjaga tekanan dan mencegah air

mendidih. Air pendingin pada saluran masuk pompa dapat mendidih karena turunnya tekanan. Pada saluran keluar pompa tekanan tersimpan. Tekanan ini akan menimbulkan gelembung udara. Pecahnya gelembung udara akan menyebabkan erosi pada pompa air.

• Sistem pendingin engine kapal

Ada beberapa keunikan pada komponen -komponen sistem pendingin pada engine kapal sebab panas engine dialirkan ke air ketimbang ke udara. Engine kapal menggunakan heat exchanger atau keel cooler. Dasar aliran air pendinginnya sama dengan engine lainnya. Heat exchanger atau keel cooler berfungsi menggantikan radiator.

• Sistem keel cooler

Komponen-komponen keel cooler ini sama dengan yang konvensional. Ada pompa air (water pump), lubang aliran air, expansion t ank tempat dimana Komponen-komponen keel cooler ini sama dengan yang konvensional. Ada pompa air (water pump), lubang aliran air, expansion t ank tempat dimana

Gb.3.14 Keel Cooler

• Heat exchanger Sistem pendingin ini terdiri dari pompa air (wat er pum p), lubang-lubang aliran air, saluran gas buang yang didinginkan oleh air ( wat er cooled exhaust manifold) , expansion t ank tempat dimana dipasang pengatur suhu (temperature regulator). Air laut yang mendinginkan air pendingin juga

mempunyai pompa, pipa-pipa dan slang-slang tersendiri. Pada dasarnya heat exchanger berbentuk kotak di dalamnya diisi tabung-tabung air pendingin mengalir di dalam tabung yang dikelilingi air laut. Air laut menyerap panas yang terdapat pada air pendingin.

SPECIALIZATION TECHNICIAN SPECIALIZATION TECHNICIAN DEVELOPMENT PROGRAM DEVELOPMENT PROGRAM FUEL SYSTEM FUEL SYSTEM ENGINE INDUCTION

Gb. 3.15 Heat exchanger

• Zinc Rod (batang seng) Zinc rod dipasang pada engine kapal untuk mengurangi karat. Seng lebih rentan pada karat dari pada logam lain di sistem pendingin. Bila seng dilalui

air laut, seng tersebut lebih cepat berkarat. Proses berkarat karena air laut ini disebut korosi galvanic. Batang seng disebut “Anoda yang berkorban” sebab dia dirancang untuk berkarat dari pada benda lain. Batang seng harus

selalu diperiksa dan diganti bila perlu.

Gb. 3.16 Zinc Rod

I I I .3. Sistem Bahan Bakar

Jumla h bahan bakar yang dibakar di dalam engine berhubungan langsung terhadap jumlah horsepower dan torque yang diperlukan. Secara Jumla h bahan bakar yang dibakar di dalam engine berhubungan langsung terhadap jumlah horsepower dan torque yang diperlukan. Secara

Sistem bahan bakar mem berikan bahan bakar yang bersih pada saat yang tepat dan pada jumlah yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan horsepower yang diperlukan.

Komponen sistem bahan bakar menyesuaikan jumlah bahan bakar yang diberikan untuk memenuhi kebutuhan

horsepower dengan merubah/ mengatur jumlah bahan bakar dan waktu yang tepat untuk diinjeksikan.

Gb. 3.17 Sistem Bahan Bakar

Pompa dan penyalur bahan bakar terdiri dari:

1. Fuel t ank (tanki bahan bakar)

2. Fuel filter (saringan bahan bakar)

3. Transfer pump (pompa bahan bakar)

4. I njection pump (pompa injeksi)

5. Governor

6. Timing advance mechanism

7. Fuel ratio control

8. High pressure fuel lines

9. Low pressure fual lines

§ Tangki bahan bakar Tanki bahan bakar adalah tempat menyimpan bahan bakar. Tangki bahan bakar tersedia dalam bermacam -macam ukuran. Anda dapat menjumpai tangki bahan bakar yang terletak pada beberapa

posisi tergantung pada pemakaiannya.

• Aliran bahan bakar Bahan bakar mulai mengalir ketika start untuk menghidupkan engine.

Ketika kunci diputar, maka solenoid digerakkan yang memungkinkan bahan bakar mengalir dari transfer pump ke injection pump

• Primary fuel filter

Fuel Transfer Pump menghisap bahan bakar dari tangki, melalui primary fuel filter. Primary fuel filter juga menjaring kotoran kasar yang terdapat di dalam bahan bakar.

Gb. 3.18 Primary Fuel Filter

• Water separator/ pemisah air Beberapa sistem bahan bakar juga mempunyai wat er separator. Water separator memungkinkan tiap pengembunan atau air yang terkurang dikeluarkan. Air di dalam bahan bakar dapat menyebabkan terjadi kerusakan berat terhadap engine.

Gb. 3.19 Water separator

• Fuel Transfer Pump Dari primary fuel filter, bahan bakar mengalir masuk ke t ransfer pump.

Transfer pump menyedot bahan bakar melalui bagian hisap yang bertekanan rendah dari sistem bahan bakar. Kegunaan yang utama dari f u el transfer pump adalah untuk menjaga

pasokan yang cukup bahan bakar yang bersih di dalam injection pump.

• Final fuel filt er/ filter terakhir

Bahan bakar yang berada di dalam transfer pump dipompakan masuk ke dalam filter kedua atau terakhir. Saringan bahan bakar menjaring partikel (kotoran) yang sangat halus yang terdapat di dalam bahan bakar yang dapat merusak nozzle atau menyumbat injector . Filter terakhir terletak atau terpasang di antara transfer pump dan rumah injection pump. tidak seperti filter oli, maka filter bahan bakar tidak mempunyai bypass valve. Apabila filter menjadi buntu, maka aliran bahan bakar berhenti dan engine akan mati. Hal ini untuk melindungi engine dari bahan bakar yang kotor.

• Priming pump

Secara umum filter bahan bakar terakhir terpasang bersamaan dengan priming pum p pada basenya. Anda dapat menggunakan priming pump Secara umum filter bahan bakar terakhir terpasang bersamaan dengan priming pum p pada basenya. Anda dapat menggunakan priming pump

Gb. 3.20 Pr iming Pump

• Fuel I njection Pump Housing Bahan bakar keluar dari f uel filter terakhir lalu mengalir masuk ke dalam

saluran di dalam rumah injection pump. Pompa yang berada di dalam rumahnya menakar dan memberi tekanan terhadap bahan bakar. Rumah pompa biasanya terletak dekat bagian depan engine, karena pompa digerakkan oleh roda gigi dari camshaft . Timing advance unit, mechanical governor, dan f u el ratio control dipasang pada rumah pompa.

Gb. 3.21 Fuel I njection Pum p Housing

• High Pressure Fuel Lines

Pada sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar, maka pipa baja saluran bahan bakar yang bertekanan tinggi menghubungkan injection pump ke nozzle. Bagian yang bertekanan tinggi dari sistem bahan bakar terdiri dari pipa saluran bakar yang bertekanan tinggi dan nozzle.

Gb. 3.22 High Pressure Fuel Lines

• Nozzle

Bahan bakar mengalir melalui pipa bahan bakar yang bertekanan tinggi terus ke nozzle. Nozzle terpasang di dalam kepala silinder (cylinder head) . Nozzle mempunyai valve yang akan terbuka apabila tekanan bahan bakar menjadi cukup tinggi. Apabila valve terbuka, maka bahan bakar akan mengabut dan disemprotkan ke dalam ruang pembakaran. Pada akhir penyemprotan, terjadi penurunan tekanan yang sangat cepat yang membuat valve menutup.

Gb. 3.23 Nozzle

• Fuel Return Lines

Lebih banyak bahan bakar yang tersedia di dalam rumah injection pump dari pada yang dipakai engine.

Gb. 3.24 Fuel Return Lines

Pipa saluran kembali:

1. Mengembalikan bahan bakar yang berlebih kembali ke tangki bahan bakar.

2. Membuang udara dari bahan bakar.

3. Mendinginkan bahan bakar dengan membuat bahan bakar tetap bergerak. Sistem bahan bakar tidak akan bekerja dengan baik tanpa pipa saluran kembali.

• Fuel Shutoff (pemutus bahan bakar) Setiap sistem bahan bakar menggunakan metode electronic atau m anual untuk memutus pasokan bahan bakar.

Gb. 3.25 Fuel Shutoff

I I I .3.1. Rancangan Ruang Pembakaran

Gb. 3.26 Dua Tipe Ruang Bakar

Rancangan ruang pembakaran mempengaruhi efisiensi dan kinerja dari engine. Rancangan piston dan metode yang digunakan untuk menginjeksikan bahan bakar ke dalam silinder menentukan seberapa cepat dan sempurnanya bahan bakar terbakar.

Pada sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar terdapat dua jenis rancangan ruang pembakaran:

1. Precombustion Chamber atau PC dan

2. Direct I njection atau DI. Pada sistem EUI , hanya ada satu jenis dasar dari ruang pembakaran yaitu DI .

• Direct injection: Pada rancangan ruang pembakaran yang direct injection, bahan bakar diinjeksikan secara langsung ke dalam cylinder

melalui nozzle.

• Precombustion : Pada sistem PC, maka nozzle meng -injeksikan

bahan bakar ke dalam precombustion chamber di mana bahan bakar akan terbakar. Pembakaran ini memaksa bahan bakar yang tersisa masuk ke dalam ruang utama, dimana pembakaran yang sempurna terjadi.

Pada beberapa engine, dipakai glow plug untuk memanaskan udara ketika menghidupkan engine. Untuk mencegah timbul lubang karena terbakar pada puncak piston, maka piston PC mempunyai heat plug baja yang terpasang dekat bagian tengah puncak piston.

I I I .3.2. Sistem Electronic Unit I njection

Gb. 3.27 EUI System

Sistem Electronic Unit I njection (EUI ) memakai beberapa komponen yang sama seperti pada yang memakai sistem dengan pompa dan pipa penyalur bahan bakar.

Sistem EUI memakai (1) f uel t ank, (2) primary f u el filter, (3) f u el transfer pump, (4) final fuel filter, (5) return line. Fuel I njection Pum p merupakan bagian dimana sistem EUI berbeda dengan yang memakai pump dan lines system (sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar).

• Fuel Manifold : Bahan bakar keluar filter akhir lalu masuk ke dalam f uel

manifold (saluran bahan bakar). Manifold bahan bakar biasanya bagian dari block engine. Manifold ini berisi bahan bakar.

• Electronic unit injector: Fuel injection pump (pompa injeksi bahan bakar),

pipa bertekanan tinggi, dan nozzle diganti dengan komponen tunggal yang disebut unit injector. Electronic unit injector terpasang pada cylinder head.

Bahan bakar yang berada di dalam manifold masuk ke dalam injector , yang menakar, menekan, dan menginjeksikan bahan bakar.

Electronic unit injector dapat dikenal dari solenoid yang terpasang pada dekat bagian atasnya.

Gb. 3.28 Electronic Unit Injector

• Electronic control module: Pada sistem EUI , mechanical governor , timing advance, dan f u el ratio control diganti dengan electronic.

Sistem EUI menggunakan Electronic Control Module (ECM) menyim pan beberapa informasi electronic dan program.

Gb. 3.29 Electronic Control Module

I I I .3.3 Governor & Rack

Durasi injeksi bahan bakar (f u el injection duration) ini dikontrol oleh governor dan rack, terus ke segment pada plunger untuk mengatur posisi scroll melalui perputaran plunger di dalam barrel. Jika engine membutuhkan bahan bakar (fuel) lebih banyak, hanya dapat dilakukan dengan menaikkan durasi injeksi bahan bakar (fuel injection duration) .

Gb. 3.30 Governor & Rack

• Fuel Control Rack: Rack adalah suatu batang dengan sejumlah jajaran gigi (straight gear), yang selalu berhubungan (meshes) dengan gigi-gigi

segment (gear segment) di setiap plunger. Hubungan ini akan membuat setiap pergerakkan rack menyebabkan plunger berputar.

Gb. 3.31 Fuel Control Rack

• Scroll Position: Perputaran plunger di lubang barre l dengan posisi scroll tetap mempertahankan port dalam keadaan tertutup (menambah bahan

bakar), disebut fuel on position (1). Pergerakan rack yang menyebabkan posisi scroll membuat port terbuka sehingga bahan bakar (fuel) dapat mengalir dari inlet port ke outlet port dan terus ke tangki (return line) , disebut fuel off position.

Gb. 3.32 Scroll Position

• Bagaimana cara kerja mechanical governor Mechanical governor menggunakan sistem flyweight dan spring untuk menggerakkan control rack. Spring selalu berusaha untuk menggerakkan rack ke arah fuel on, sedangkan flyweight ke arah fuel off.

Jika gaya-gaya yang bekerja pada flyweight dan spring seimbang (flyweight force = spring force), kondisi ini disebut balance position dan engine beroperasi pada putaran konstan (stable rpm). Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan (f u el delivery), secara langsung berkaitan dengan engine rpm dan horsepower yang dihasilkan (output HP). Penambahan f u el delivery berarti meningkatkan engine output (rpm atau HP). Governor mengatur jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk mengontrol putaran engine (rpm), antara kebutuhan putaran rendah (low idle rpm setting) dan putaran tinggi (high idle rpm setting). Penempatan atau posisi governor biasanya dipasang di belakang f u el injection pump (FI P).

• Timing advance