Injector
Content
njector Salah satu komponen utama dalam sistem bahan bakar diesel di
antarnya adalah Injector atau pengabut atau Nozle. Injector berfungsi untuk
menghantarkan bahan bakar diesel dariinjection pump ke dalam silinder pada
setiap akhir langkah kompresi dimana torak (piston) mendekati posisi TMA.
Injector yang dirancang sedemikian rupa merubah tekanan bahan bakar dari
injection pump yang bertekanan tinggi untuk membentuk kabut yang bertekanan
antara 60 sampai 200 kg/cm², tekanan ini mengakibatkan peningkatan suhu
pembakaran didalam silinder meningkat menjadi 600°C. Tekanan udara dalam
bentuk kabut melaui Injector ini hanya berlangsung satu kali pada setiap
siklusnya yakni pada setiap akhir langkah kompresi saja sehingga setelah sekali
penyemprotan dalam kapasitas tertentu dimana kondisi pengabutan yang
sempurna maka injector yang dilengkapi dengan jarum yang berfungsi untuk
menutup atau membuka saluran injectror ini sehingga kelebihan bahan bakar
yang tidak mengabut akan dialirkan kembali kebagian lain atau ke tangki bahan
bakar sebagai kelebihan aliran (overflow).
Untuk menyempurnakan fungsi injector ini maka injektor akan kita temukan
dalam beberapa jenis, tentu saja dengan karakteristik yang berbeda antara lain
terdiri atas (Single hole) dan injetor berlubang banyak (multi hole). Injector
model pin atau trotle, injeKtor ini terdapat dalam model trotle dan model pintle.
Macam-macam injektor seperti disebutkan diatas dengan sifat pengabutan dan
karakteristik yang berbeda maka pemilihan untuk fungsi pemakaiannya juga
berbeda yang bergantung pada proses pembakarannya dan proses pembakaran
ini ditentukan oleh bentuk ruang bakarnya, untuk sifat-sifat injector ini antara
lain adalah seperti berikut Injector berlubang satu (Single hole) proses
pengabutannya sangat baik akan tetapi mememrlkukan tekanan injektion pump
yang tinggi.
Demikian halnya dengan Injektor berlubang banyak (multi hole) pengabutannya
sangat baik. Injector ini sangat tepat digunakan pada direct injection (injeksi
langsung).Injektor dengan model pin, injektor model pin ini model trotle
maupun model pintlelebih tepat digunakan pada motor diesel dengan ruang
bakar yang memiliki combustion chamber, kamar muka maupun kamar pusar
(turbulen) dan Type Lanova.
Injektor pada motor diesel berfungsi untuk menyalurkan bahan bakar ke dalam
selinder pada akhir langkah konpresi saat piston berada pada 14° sebelum TMA,
pada langkah ini nozzle ( bagian injektor ) menyemprotkan bahan bakar dalam
bentuk kabut sempurnya secara kontyniu dan teratur sesuai mekhanisme katup.
Injektor di dalam mekhanismenya di bantu oleh komponen – komponen
penunjang agar memaksimalkan kinerja dari injektor di dalam mengabutkan
bahan bakar.
Gambar 1. Komponen-komponen injector dan penepatannya
a.
Nozzle adalalah klep yang digunakan menyemprotkan bahan bakar ke
dalam cylinder dalam bentuk kabut, sehingga bahan bakar dapat tercampur
dengan udara secara merata ( homogen ) dan mudah terbakar.
b.
Jenis jenis nozzle :
1. Capsule type nozzle di pergunakan pada precombution camber ( PC ) dan
direct injektion engine ( DI ), nozzle jenis ini tidak dapat di perbaiki atau di stel,
jadi apabila ada kerusakan nozzle harus diganti dengan yang baru.
2. Pencyl tipe nozzle yang dipergunakan pada direc injektion engine ( DI ) ,
nozzle jenis ini ada yang dapat di perbaiki dan ada juga yang tidak dapat
diperbaiki.
c.
Tipe Injection Nozzle dapat diklasifikasikan :
1)
Hole type :
a)
Single hole
b)
Multiple hole
2)
Pin type :
a)
Throttle.
b)
Pintle
B.
Jenis jenis injektor yang sering digunakan pada motor diesel menurut waktu
penginjeksian bahan bakar
Injektor dalam penggunaannya pada motor diesel terdiri dari berbagai jenis yaitu
injektor langsung dam injektor tidak langsung. Dari segi pemakaian kedua jenis
injektor ini sering digunakan pada kendaraan karena keduanya memiliki
kekurangan serta kelebihan masing masing.Adapun perbedaan antara injektor
langsung dan tidak langsung adalah :
1.
Injektor jenis tidak langsung ( precombution camber PC )
Pada sistem ini bahan bakar tidak langsung disemprotkan langsung ke dalam
cylinder ( ruang bakar utama ), melainkan terlebih dahulu melalui suatu kamar
muka atau precombution camber ( PC ), sehingga proses pembakaran terjadi
secara menjalar ke ruang bakar utama.
Gambar : injeksi tidak langsung ( precombution camber PC )
2. injeksi langsung ( direct injeksion DI )
Injeksi langsung pada motor diesel cara kerjanya adalah nozzle menyemprotkan
baha n bakar dalam bentuk kabut ke dalam selinder ( ruang bakar ) sehingga
proses pembakaran terjadi secara serempak.
Gambar : injeksi langsung ( direct injeksion )
Kelebihan – kelebihan injeksi langsung (direct injeksion ) dengan injeksi tidak
langsung (precombution) :
a.
Untuk precombution pembakaran lebih sempurna , sedangkan direct
injektion pemakaian bahan bakar lebih hemat.
b.
precombution umur komponen utama lebih panjang, pada direct injektion
engine response ( percepatan ) lebih baik.
c.
Pada precombution nozzle tidak cepat kotor atau buntu, untuk direct
injektion engine lebih mudah dihidupkan.
d.
Precombution lebih ramah lingkungan, karena tingkat polusi udara lebih
rendah , padadirect injektion kapasitas alat pendingin lebih kecil.
e.
Pada precombution kemungkinan pemakaian bahan bakar yang lebih berat
( energi lebih besar ) sedangkan pada direct injetion horse power lebih besar.
C.
1.
Cara Kerja Injector
Sebelum Penginjeksian
Bahan bakar yang bertekanan tinggi mengalir dari pompa injeksimelalui oil
passage menuju oil pool pada bagian bawah nozzle body.
2.
Penginjeksian Bahan Bakar
Bila tekanan pada oil pool naik, ini akan menekan permukaan nozzle needle.Bila
tekanan ini melebihi tegengan pegas,maka nozzle needle terdorong keatas dan
menyebabkan nozzle menyemprotkan bahan bakar.
3.
Akhir Penginjeksian
Bila pompa injeksi berhenti mengalirkan bahan bakar,tekanan bahan bakar turun
dan pressure spring mengembalikan nozzle needle keposisi semula (menutup
saluran bahan bakar).Sebagian bahan bakar yang tersisa antara nozzle needle
dan nozle body,melumasi semua komponen dan kembali ke over flow pipe.
D.
Proses Pengabutan Bahan Bakar pada Injector
Proses pengabutan bahan bakar diesel melalui injektor ini diperlukan agar terjadi
proses pembakaran yang sempurna didalam silinder, kendati pada motor diesel
ini pembakaran diberikan melalui panas yang dihasilkan oleh pemampatan udara
luar namun nyala api tidak akan terjadi tanpa adanya penambahan oksigen. Oleh
karena itu, dalam proses pengabutan ini pada dasarnya adalah mencampur
bahan bakar dengan oksigen, untuk itu proses pengabutan untuk memperoleh
gas bahan bakar yang sempurna pada injector dapat dilakukan dengan tiga
sistem pengabutan yaitu :
1)
Pengabutan Udara
Proses pengabutan udara terjadi pada saat bahan bakar yang bertekanan 60
sampai 85 kg/cm² mengakibatkan tekanan pada rumah pengabut sebesar 60
kg/cm² yang selalu berhubungan langsung dengan tabung udara dengan
tekanan bahan bakar dari pompa mencapai 70 kg/cm² pada Volume tertentu
akan tertampung pada cincin pembagi dari pengabut tersebut. Tekanan bahan
bakar dari pompa tadi juga akan mengangkat jarum pengabut dengan demikian,
udara yang bertekanan tadi akan mengalir bersama bahan bakar melalui lubanglubang halus pada cincin pembagi sehingga membentuk gas bahan bakar dan
masuk kedalam silinder. Gas bahan bakar yang terbentuk karena proses
persenyawaan antara udara dengan bahan bakar maka akan sangat mudah
terbakar bila berhubungan dengan udara panas dan bertekanan tinggi. Dengan
plunger pompa injeksi yang digerakan oleh poros bubungan dan distel
sedemikian rupa maka pengabutan hanya terjadi pada akhir kompresi.
2) Pengabutan Tekan
Pada proses pengabut tekan ini saluran bahan bakar dan ruangan dalam rumah
pengabut harus selalu terisi penuh oleh bahan bakar, dengan jarum pengabut
yang tertekan oleh pegas sehingga saluran akan tertutup. Namun ketika bahan
bakar dariinjection pump yang beterkanan 250 kg/Cm² mengalir kebagian
takikan jarum pengabut, pengabut akan tertekan keatas sehingga saluran akan
terbuka. Dengan demikian, bahan bakar akan terdesak melalui celah di antara
jarum pengabut dalam bentuk gas. Untuk memperoleh proses pembakaran yang
sempurna didalam silinder maka proses pemampatan udara di dalam silinder
diusahakan menghasilkan turbulensi udara.
3) Pengabutan Gas
Pengabut ini dikonstruksi sedemikisn rups dengan komponen-komponen yang
terdiri atas rumah poengabut, katup dan bak pengabut yang ditempatkan di
bagian bawah dari pengabut dan berada di dalam ruang bakar. Dalam proses
pengabutan ini bahan bakar telah berada dalam keadaan bertekanan tinggi dan
katup injeksi sudah terbuka sejak langkah pengisapan oleh torak dan pada
kondisi demikan ini sebagian bahan bakar telah menetes ke bak pengabut yang
di bagian sisinya terdapat lubang-lubang kecil. Keadaan ini akan mengakibatkan
motor menjadi sangat panas sehingga bahan bakar tadi akan berubah menjadi
kabut. Pada akhir langkah kompresi udara yang bertekanan akan menerobos
masuk ke bak pengabut tersebut melalui lubang-lubang kecil dari bak pengabut
tersebut dan mengakibatkan letusan Namun hal ini tidak cukup membakar
bahan bakar secara keseluruhan kartena tidak cukup oksigensehingga sisa
bahan bakar yang tidak terbakar akan keluar masuk didalam ruang bakar dan
terbakar pada ruangan ini, oleh kerena itu pada sisitem pengabutan ini askan
terjadi dua kali proses pembakaran yaitu proses pembakaran mula dan prose
pembakaran yang sebenarnya, kendati sistem ini jarang digunakan namun
proses pengabutan dengan gan ini dapat menghasilkan kabut bahan bakar yang
memenuhi syarat dalam kebutuhan proses pembakaran.
E.
Bentuk – bentuk pengabutan pada injektor
Di dalam menyemprotkan bahan bakar, nozzle memiliki bentuk bentuk
penyemprotan bahan bakar , bentuk penyemprotan ini sangat berpengaruh
terhadap kualitas campuran bahan bakar di dalam selinder. Di bawah ini akan
dijelaskan mengenai bentuk penyemprotan nozzle serta pengaruhnya terhadap
pembakaran.
Gambar : bentuk – bentuk penyemprotan pada nozzle.
Keterangan :
a)
Pada gambar a terlihat tidak terjadi penyemprotan pada nozzle dan ini
menandakan bahwa terjadi penyumbatan pada nozzle nedle. Keadaan ini apabila
dibiarkan akan menimbulkan kerugian serta efek samping terhadap
mesin. Nozzle yang tersumbat akan mengakibatkan tidak adanya bahan bakar
yanga disalurkan ke dalam selinder, ini akan mengakibatkan mesin akan pincang
dan tenaga akan berkurang bila nozzle yang tersumbat hanya satu buah.
b)
Sedangkan pada gambar b terlihat penyemprotan nozzle tidak sempurna
karena pengabutan hanya berpusat pada satu titik saja dan keadaan ini
mengakibatkan pembakaran tidaklah sempurna karena bahan bakar yang
dikabutkan tidak terkabut secara sempurna dan pemakaian bahan bakar alan
boros dan asap pada kenalpot akan tebal dan berwarna putih.
c)
Pada gambar c terlihat pengabutan yang sempurna dimana pengabutannya
menyebar dan tidak berpusat pada satu titik . Pengabutan yang baik
membentuk sudut pengabutan dengan sudut 14 º.
Pengabutan yang sempurna akan menghasilkan pembakaran yang sempurna
dan pembakaran yang sempurna akan menngkatkan efisiensi mesin. Diameter
nozzle akan mempengaruhi tekanan pengabutan tekanan pengabutan yang baik
tergantug dari spesifikasi motor diesel.
F.
Pelindung panas untuk nozzle
Pelindung panas pada nozzle berfungsi untuk melindungi nozzle dari temperatur
yang tinggi, temperatur yang tinggi akan mempengaruhi kinerja dari nozzle
karena dengan temperatur yang tinggi akan menyebabkan berubahnya bentuk
dan fisik nozzle itu sendiri. Melihat dari kondisi di atas maka para insinyur mulai
mengembangkan pendingin nozzle yang berfungsi untuk mengurangi resiko
yang ditimbulkan akibat temperatur yang tinggi.Di bawah ini akan dijelaska jenis
jenis pendingin pada nozzle yang banyak digunakan dewasa ini pada motor
diesel.
1.
Pelindung panas nozzle jenis pintel dan trotle
Jenis pelindung nozzle pintel dan trothle dengan cara meletakkan / menyisipkan
plat di antara mur penahan dan kepala nozzle. Tujuan diletakkannya plat ini
adalah sebagai sirip pendingin yang gunanya untuk membuang panas ke udara,
dengan begitu permukaan nozzle yang menerima panas lebih sedikit.
keterangan gambar :
1.
nozzle
2.
Mur penahan
3.
Plat pelindung panas
4.
kepala nozzle
2.
Pelindung panas nozzle jenis lubang
Pelindung panas ini digunakan pada nozzle jenis kubang banyak dan langsung
dipasang pada badan nozzle. Dengan pemasangan pelindung panas ini
temperatur nozzle dapat berkurang hingga 40º c pelindung panas ini dibuat dari
bahan bebas karat yaitu tembaga dan kuningan
Gambar : pendingin nozzle
keterangan gambar :
1.
Nozle lubang banyak
2.
Mur penahan nozzle
3.
Ring / perapat
4.
Pelindung panas
5.
Kepala nozzle
G.
Katup penyalur pada nozzle
Katup penyalur pada nozzle merupakan suatu bagian dari injrktor yang berfungsi
untuk menyalurkan bahan bakar yang akan dikabutkan .
Fungsi dari katup penyalur :
Ø Memisahkan hubungan solar antara pipa tekanan tinggi dengan ruang tekan
pada pompa injeksi pada waktu alur pengontrol membuka lubang pemberi.
Ø Menurunkan tekanan solar setelah torak pembebas menutup saluran solar
sehingga dapat mencegah tetesan solar pada nozel (pada akhir penyemprotan).
Ø Mempertahankan supaya didalam pipa tekanan tinggi selalu terisi solar.
gambar : Katup penyalur
H.
Spuyer pembalik aliran
Spuyer pembalik aliran merupakan fungsi dari bagian nozzle yang berfungsi
untuk pembalik aliran ketika aliran / jumlah bahan bakar yang akan dikabutkan
melebihi standard.
Fungsi dari spuyer pembalik aliran :
Ø Menghindari terjadinya kelapukan/keausan pada sistem tekanan yang tinggi
yang disebabkan oleh kecepatan aliran solar.
Ø Kelapukan/keausan dapat terjadi pada elemen pompa dan nozel pada saat
langkah efektif berakhir yang disebabkan oleh getaran solar yang masih
mempunyai tekanan tinggi.
Ø Tidak semua motor diesel mempunyai spuyer peredam aliran seperti ini
(hanya dipakai pada motor diesel ukuran besar).
Gambar : spuyer pembalik aliran.
I.
Pemeriksaan serta penyetelan injektor
Penyetelan injektor sangat erat sekali hubungannya dengan sempurna atau
tidaknya pembakaran karena menyangkut hubungan dengan homogenisasi
campuran bahanbakar dan udara.
1.
Melakukan pemeriksan tes kebocoran pada injektor
Melakukan tes pemeriksan kebocoran pada injektor dengan cara sebagai
berikut :
Ø Letakkan / pasangkan injektor pada dudukan yang telah di sediakan pada
injektor tester. Kemudian kuatkan dudukan injekor pada posisinya agar pada saat
pengetesan injektor tidakterlepas.
Ø Setelah itu kemudian hidupkan injektor tester.
Ø Tekan hendle injektor tester sampai jarum manometer menunjukkan angka
pada tekanan 80 kg/cm ².
Ø Biarkan injektor selama 5 menit baru kemudian lakukan pengetesan dengan
cara menempelkan nozzle ke tangan dan periksa kebocoran solar. Apabila
tangan basah karena solar berarti ada kebocoran pada ijektor dan sebaliknya.
Gambar : melakukan pengetesan kebocoran pada injektor.
Gambar : ijektor tester
2. Melakukan tes tekanan penyemprotan injektor
Melakukan tes tekanan penyemprotan bertujuan untuk memastikan berapa
tekanan yang di hasilkan injektor. Besarnya tekanan sangat berpengaruh
terhadap kesempurnaan pembakaran serta bentuk penyemprotan.
Melakukan tes pemeriksan kebocoran pada injektor dengan cara sebagai
berikut :
Ø Letakkan injektor pada posisi yang telah disediakan pada injektor tester.
Ø Kemudian tekan handl/ tuas pda injektor tester dengan durasi tiap tekanan 1
detik dengan banyak tekanan 15 kali tekanan.
Ø Setelah itu lihat besarnya tekanan pada manometer , kemudian bandingkan
hasil tekanan dengan sepesifikasi tekanan dengan limit tekanan 120-150 kg/cm ²
untuk engine mitshubishi L 300.
Ø Apabila tekanan melebihi spesifikasi lakuan pengurangan shim pada nozzle
karena shim dengan ketebalan 0.1 mm akan mengurangi tekanan sebesar 10
kg/cm ². Dan sebaliknya apbila tekanan penyemprotan kurang dari spesifikasi hal
yang harus dilakukan adaah dengan cara penmbahan shim pada injektor sesuai
dengan ketentuan di atas.
gambar : melakukan tes tekanan penyemprotan.
Warning : sewaktu bekerja dengan nozzle tester, jangan mengarahkan
semprotan kebagian tubuh mekanik. Semprotan nozzle dapat masuk ke aliran
darah sehingga dapat menimbulkan keracunan pada darah.
3.
Lakukan pemeriksaan bentuk penyemprotan
Langkah – langkah melakukan tes bentuk penyemprotan :
Ø Pasang injektor pada tester tidak perlu kuat- kuat / longgarkan saja.
Ø Kemudian lakukan pembangan udarayang ada pada saluran tester, dengan
menggerakkan handle sampai solar ke luar pada sambungan pipa.
Ø Kemudian tutup kran saluran tekan ke mnometer, lakukan pengetesan bentuk
penyemprotan dengan menekan handle selama 15 kali teknan dan durasi
tekanan selama 1 detik dengan kuat dan epat.
Ø Kemudian lakukan tes pemeriksaan bentuk penyemprotan
Bentuk penyemprotan sangat erat sekali hubungannya dengan proses
pembakaran karena bentuk penyemprotan yang baik akan menghasilkan
atomisasi pengabutan empurna sedangkan bentuk pengabutan yang tidak baik
akan mempengaruhi atomisasi pengabutan, oleh sebab itu bentuk
penyemprotan juga wajib diperhatikan.
Langkah-langkah pemeriksaan hasil penyemprotan :
v Pasang injektor pada injektor tester kemudian tekan handle tester secara
penuh selama 15 kali tekanan, dan amati bentuk penyemprotan.
v Indikator bentuk penyemprotan :
gambar : bentuk – bentuk penyemprotan pada injector
Keterangan :
a)
gambar A bentuk penyemprotan tidak baik karena penyemprotannya
pendek dan menyebar.
b)
Gambar B bentuk penyemprotan kurang baik karena sudut
penyemprotannya lebih lebar dan juga pendek.
c)
Gambar C bentuk penyemprotan baik hanya saja penyemprotannya tidak
lurus.
d)
Gambar D bentuk penyemprotan yang di harapkan karena sudut
penyemprotan membentuk sudut 14 º dan arah penyemprotan juga lurus.
gambar : pengetesan bentuk penyemprotan pada injector
4.
Pembongkaran dan penyetelan injektor
Ø Bila salah satu tes yang dilakukan hasilnya tidak memuaskan , lepas injektor
pada tester kemudian jepit injektor pada ragum dengan alas penjepit alumunium
dan bongkar bagian – bagian injektor.
Gambar : bagian – bagian injektor
Keterangan:
1.
Nut
2.
Gasket
3.
Nozzle holder
4.
Shim
5.
Preasure spring
6.
Retaining pin
7.
Distance spase
8.
Nozzle pin
9.
Retaining nut
Ø Kemudian bersihkan semua komponen menggunakan injektor
cleaner
Gambar : membersihkan injektor menggunakan injekror cleaner.
Ø Setelah melakukan pembersihan komponen menggunakan solar, kemudian
lakukan tes luncur jarum pada nozzle pin dan bodynya. Jarum harus meluncur
pelan –pelan dengan sendirinya.
Ø Kemudian lakukan penyetelan tekanan penyemprotn dengan cara mengurangi
ataupun menambah tebal shim. Perbedaan tebal 0.04 mm akan merubah
tekanan penyemprotan 4 bar, atau menambahkan shim dengan tebal 0.1 mm
akan menambah tekanan sebesar 10 kg/cm ².
Ø Setelah semua penyetelan tekanan penyemprotan selesai dan hasil tes
menunjukkan tekanan penyemprotan sudah sama dengan standard , kemudian
pasang injektor pada mesin.
Ø Terakhir hidupkan mesin dan lakukan pembuangan angin palsu pada injektor
saat mesin mati dan saat nesin hidup.
Gambar : membuang angin palsu ( membleding ) pada injektor.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Berdasarkan uraian dan pembahasan di atas , maka dapat disimpulkan bahwa:
1.
Pada kendaran motor diesel, mekanisme sistim pengabutan bahan bakar
sangat penting dijaga kondisinya agar maksimalnya proses pembakaran serta
homogenisasi pembakaran.
2.
Injektor yang baik pada motor diesel dapat memaksimalkan kinerja serta
perfomani kendaraan di lapangan.
3.
Perawatan pada injektor sangat mudah bila dilakukan perawatan secara
berkala.
B.
Saran
1.
Bagi teknisi kendaraan, bagian maintenence dealer dan masyarakat secara
umum hendaknya memperhatikan kondisi serta keadaan mekhanisme sisitim
pengabutan pada kendaraan ( khusus untuk motor diesel ) , terutama bila terjadi
gejala- gejala yang tidak normal pada mesin dan tebalnya asap kendaraan yang
menandakan adanya ketidak beresan pada pembakaran. Hal ini juga
berhubungan dengan kurangnya perawatan secara berkala pada kendaraan
serta tidak maksimalnya kinerja sistim penyemprotan bahan bakar pada
kendaraan akan merugikan pengendara sendiri. Jadi, diharapkan agar perawatan
serta pemerisaan sisitim pengabutan dilaksanakan sesuai dengan Standard
Operation Prosedur ( SOP ) masing – masing kendaraan.
2.
Mudah- mudahan makalah ini dapat memberikan pengetahuan bagi
pembaca mengenai pemeriksaan serta penyetelan sisitim pengabutan bahan
bakar ( injektor system ) pada kendaraan.
3.
Harapan penulis makalah ini dapat menjadi sumber rujukan dan pedoman
dalam melakukan service dan reparasi injektor pada kendaraan nantinya.
DAFTAR PUSTAKA
Budi santoso , 1989“ Teknis Praktis Sevise Motor Diesel “. Surabaya :Karya Anda
“Basic Engine System for Heavy Equipment “, 1999 . Perawang : Repair Centre
PT.INDAH KIAT PULP DAN PAPER CORP, repair centre, 1991 “Dasar – dasar Motor
Diesel“
Grotamsil purba , 1991 “ Trouble Shooting For Diesel “. Perawang : Repair Centre
– Dept. Heavy Equipment
antarnya adalah Injector atau pengabut atau Nozle. Injector berfungsi untuk
menghantarkan bahan bakar diesel dariinjection pump ke dalam silinder pada
setiap akhir langkah kompresi dimana torak (piston) mendekati posisi TMA.
Injector yang dirancang sedemikian rupa merubah tekanan bahan bakar dari
injection pump yang bertekanan tinggi untuk membentuk kabut yang bertekanan
antara 60 sampai 200 kg/cm², tekanan ini mengakibatkan peningkatan suhu
pembakaran didalam silinder meningkat menjadi 600°C. Tekanan udara dalam
bentuk kabut melaui Injector ini hanya berlangsung satu kali pada setiap
siklusnya yakni pada setiap akhir langkah kompresi saja sehingga setelah sekali
penyemprotan dalam kapasitas tertentu dimana kondisi pengabutan yang
sempurna maka injector yang dilengkapi dengan jarum yang berfungsi untuk
menutup atau membuka saluran injectror ini sehingga kelebihan bahan bakar
yang tidak mengabut akan dialirkan kembali kebagian lain atau ke tangki bahan
bakar sebagai kelebihan aliran (overflow).
Untuk menyempurnakan fungsi injector ini maka injektor akan kita temukan
dalam beberapa jenis, tentu saja dengan karakteristik yang berbeda antara lain
terdiri atas (Single hole) dan injetor berlubang banyak (multi hole). Injector
model pin atau trotle, injeKtor ini terdapat dalam model trotle dan model pintle.
Macam-macam injektor seperti disebutkan diatas dengan sifat pengabutan dan
karakteristik yang berbeda maka pemilihan untuk fungsi pemakaiannya juga
berbeda yang bergantung pada proses pembakarannya dan proses pembakaran
ini ditentukan oleh bentuk ruang bakarnya, untuk sifat-sifat injector ini antara
lain adalah seperti berikut Injector berlubang satu (Single hole) proses
pengabutannya sangat baik akan tetapi mememrlkukan tekanan injektion pump
yang tinggi.
Demikian halnya dengan Injektor berlubang banyak (multi hole) pengabutannya
sangat baik. Injector ini sangat tepat digunakan pada direct injection (injeksi
langsung).Injektor dengan model pin, injektor model pin ini model trotle
maupun model pintlelebih tepat digunakan pada motor diesel dengan ruang
bakar yang memiliki combustion chamber, kamar muka maupun kamar pusar
(turbulen) dan Type Lanova.
Injektor pada motor diesel berfungsi untuk menyalurkan bahan bakar ke dalam
selinder pada akhir langkah konpresi saat piston berada pada 14° sebelum TMA,
pada langkah ini nozzle ( bagian injektor ) menyemprotkan bahan bakar dalam
bentuk kabut sempurnya secara kontyniu dan teratur sesuai mekhanisme katup.
Injektor di dalam mekhanismenya di bantu oleh komponen – komponen
penunjang agar memaksimalkan kinerja dari injektor di dalam mengabutkan
bahan bakar.
Gambar 1. Komponen-komponen injector dan penepatannya
a.
Nozzle adalalah klep yang digunakan menyemprotkan bahan bakar ke
dalam cylinder dalam bentuk kabut, sehingga bahan bakar dapat tercampur
dengan udara secara merata ( homogen ) dan mudah terbakar.
b.
Jenis jenis nozzle :
1. Capsule type nozzle di pergunakan pada precombution camber ( PC ) dan
direct injektion engine ( DI ), nozzle jenis ini tidak dapat di perbaiki atau di stel,
jadi apabila ada kerusakan nozzle harus diganti dengan yang baru.
2. Pencyl tipe nozzle yang dipergunakan pada direc injektion engine ( DI ) ,
nozzle jenis ini ada yang dapat di perbaiki dan ada juga yang tidak dapat
diperbaiki.
c.
Tipe Injection Nozzle dapat diklasifikasikan :
1)
Hole type :
a)
Single hole
b)
Multiple hole
2)
Pin type :
a)
Throttle.
b)
Pintle
B.
Jenis jenis injektor yang sering digunakan pada motor diesel menurut waktu
penginjeksian bahan bakar
Injektor dalam penggunaannya pada motor diesel terdiri dari berbagai jenis yaitu
injektor langsung dam injektor tidak langsung. Dari segi pemakaian kedua jenis
injektor ini sering digunakan pada kendaraan karena keduanya memiliki
kekurangan serta kelebihan masing masing.Adapun perbedaan antara injektor
langsung dan tidak langsung adalah :
1.
Injektor jenis tidak langsung ( precombution camber PC )
Pada sistem ini bahan bakar tidak langsung disemprotkan langsung ke dalam
cylinder ( ruang bakar utama ), melainkan terlebih dahulu melalui suatu kamar
muka atau precombution camber ( PC ), sehingga proses pembakaran terjadi
secara menjalar ke ruang bakar utama.
Gambar : injeksi tidak langsung ( precombution camber PC )
2. injeksi langsung ( direct injeksion DI )
Injeksi langsung pada motor diesel cara kerjanya adalah nozzle menyemprotkan
baha n bakar dalam bentuk kabut ke dalam selinder ( ruang bakar ) sehingga
proses pembakaran terjadi secara serempak.
Gambar : injeksi langsung ( direct injeksion )
Kelebihan – kelebihan injeksi langsung (direct injeksion ) dengan injeksi tidak
langsung (precombution) :
a.
Untuk precombution pembakaran lebih sempurna , sedangkan direct
injektion pemakaian bahan bakar lebih hemat.
b.
precombution umur komponen utama lebih panjang, pada direct injektion
engine response ( percepatan ) lebih baik.
c.
Pada precombution nozzle tidak cepat kotor atau buntu, untuk direct
injektion engine lebih mudah dihidupkan.
d.
Precombution lebih ramah lingkungan, karena tingkat polusi udara lebih
rendah , padadirect injektion kapasitas alat pendingin lebih kecil.
e.
Pada precombution kemungkinan pemakaian bahan bakar yang lebih berat
( energi lebih besar ) sedangkan pada direct injetion horse power lebih besar.
C.
1.
Cara Kerja Injector
Sebelum Penginjeksian
Bahan bakar yang bertekanan tinggi mengalir dari pompa injeksimelalui oil
passage menuju oil pool pada bagian bawah nozzle body.
2.
Penginjeksian Bahan Bakar
Bila tekanan pada oil pool naik, ini akan menekan permukaan nozzle needle.Bila
tekanan ini melebihi tegengan pegas,maka nozzle needle terdorong keatas dan
menyebabkan nozzle menyemprotkan bahan bakar.
3.
Akhir Penginjeksian
Bila pompa injeksi berhenti mengalirkan bahan bakar,tekanan bahan bakar turun
dan pressure spring mengembalikan nozzle needle keposisi semula (menutup
saluran bahan bakar).Sebagian bahan bakar yang tersisa antara nozzle needle
dan nozle body,melumasi semua komponen dan kembali ke over flow pipe.
D.
Proses Pengabutan Bahan Bakar pada Injector
Proses pengabutan bahan bakar diesel melalui injektor ini diperlukan agar terjadi
proses pembakaran yang sempurna didalam silinder, kendati pada motor diesel
ini pembakaran diberikan melalui panas yang dihasilkan oleh pemampatan udara
luar namun nyala api tidak akan terjadi tanpa adanya penambahan oksigen. Oleh
karena itu, dalam proses pengabutan ini pada dasarnya adalah mencampur
bahan bakar dengan oksigen, untuk itu proses pengabutan untuk memperoleh
gas bahan bakar yang sempurna pada injector dapat dilakukan dengan tiga
sistem pengabutan yaitu :
1)
Pengabutan Udara
Proses pengabutan udara terjadi pada saat bahan bakar yang bertekanan 60
sampai 85 kg/cm² mengakibatkan tekanan pada rumah pengabut sebesar 60
kg/cm² yang selalu berhubungan langsung dengan tabung udara dengan
tekanan bahan bakar dari pompa mencapai 70 kg/cm² pada Volume tertentu
akan tertampung pada cincin pembagi dari pengabut tersebut. Tekanan bahan
bakar dari pompa tadi juga akan mengangkat jarum pengabut dengan demikian,
udara yang bertekanan tadi akan mengalir bersama bahan bakar melalui lubanglubang halus pada cincin pembagi sehingga membentuk gas bahan bakar dan
masuk kedalam silinder. Gas bahan bakar yang terbentuk karena proses
persenyawaan antara udara dengan bahan bakar maka akan sangat mudah
terbakar bila berhubungan dengan udara panas dan bertekanan tinggi. Dengan
plunger pompa injeksi yang digerakan oleh poros bubungan dan distel
sedemikian rupa maka pengabutan hanya terjadi pada akhir kompresi.
2) Pengabutan Tekan
Pada proses pengabut tekan ini saluran bahan bakar dan ruangan dalam rumah
pengabut harus selalu terisi penuh oleh bahan bakar, dengan jarum pengabut
yang tertekan oleh pegas sehingga saluran akan tertutup. Namun ketika bahan
bakar dariinjection pump yang beterkanan 250 kg/Cm² mengalir kebagian
takikan jarum pengabut, pengabut akan tertekan keatas sehingga saluran akan
terbuka. Dengan demikian, bahan bakar akan terdesak melalui celah di antara
jarum pengabut dalam bentuk gas. Untuk memperoleh proses pembakaran yang
sempurna didalam silinder maka proses pemampatan udara di dalam silinder
diusahakan menghasilkan turbulensi udara.
3) Pengabutan Gas
Pengabut ini dikonstruksi sedemikisn rups dengan komponen-komponen yang
terdiri atas rumah poengabut, katup dan bak pengabut yang ditempatkan di
bagian bawah dari pengabut dan berada di dalam ruang bakar. Dalam proses
pengabutan ini bahan bakar telah berada dalam keadaan bertekanan tinggi dan
katup injeksi sudah terbuka sejak langkah pengisapan oleh torak dan pada
kondisi demikan ini sebagian bahan bakar telah menetes ke bak pengabut yang
di bagian sisinya terdapat lubang-lubang kecil. Keadaan ini akan mengakibatkan
motor menjadi sangat panas sehingga bahan bakar tadi akan berubah menjadi
kabut. Pada akhir langkah kompresi udara yang bertekanan akan menerobos
masuk ke bak pengabut tersebut melalui lubang-lubang kecil dari bak pengabut
tersebut dan mengakibatkan letusan Namun hal ini tidak cukup membakar
bahan bakar secara keseluruhan kartena tidak cukup oksigensehingga sisa
bahan bakar yang tidak terbakar akan keluar masuk didalam ruang bakar dan
terbakar pada ruangan ini, oleh kerena itu pada sisitem pengabutan ini askan
terjadi dua kali proses pembakaran yaitu proses pembakaran mula dan prose
pembakaran yang sebenarnya, kendati sistem ini jarang digunakan namun
proses pengabutan dengan gan ini dapat menghasilkan kabut bahan bakar yang
memenuhi syarat dalam kebutuhan proses pembakaran.
E.
Bentuk – bentuk pengabutan pada injektor
Di dalam menyemprotkan bahan bakar, nozzle memiliki bentuk bentuk
penyemprotan bahan bakar , bentuk penyemprotan ini sangat berpengaruh
terhadap kualitas campuran bahan bakar di dalam selinder. Di bawah ini akan
dijelaskan mengenai bentuk penyemprotan nozzle serta pengaruhnya terhadap
pembakaran.
Gambar : bentuk – bentuk penyemprotan pada nozzle.
Keterangan :
a)
Pada gambar a terlihat tidak terjadi penyemprotan pada nozzle dan ini
menandakan bahwa terjadi penyumbatan pada nozzle nedle. Keadaan ini apabila
dibiarkan akan menimbulkan kerugian serta efek samping terhadap
mesin. Nozzle yang tersumbat akan mengakibatkan tidak adanya bahan bakar
yanga disalurkan ke dalam selinder, ini akan mengakibatkan mesin akan pincang
dan tenaga akan berkurang bila nozzle yang tersumbat hanya satu buah.
b)
Sedangkan pada gambar b terlihat penyemprotan nozzle tidak sempurna
karena pengabutan hanya berpusat pada satu titik saja dan keadaan ini
mengakibatkan pembakaran tidaklah sempurna karena bahan bakar yang
dikabutkan tidak terkabut secara sempurna dan pemakaian bahan bakar alan
boros dan asap pada kenalpot akan tebal dan berwarna putih.
c)
Pada gambar c terlihat pengabutan yang sempurna dimana pengabutannya
menyebar dan tidak berpusat pada satu titik . Pengabutan yang baik
membentuk sudut pengabutan dengan sudut 14 º.
Pengabutan yang sempurna akan menghasilkan pembakaran yang sempurna
dan pembakaran yang sempurna akan menngkatkan efisiensi mesin. Diameter
nozzle akan mempengaruhi tekanan pengabutan tekanan pengabutan yang baik
tergantug dari spesifikasi motor diesel.
F.
Pelindung panas untuk nozzle
Pelindung panas pada nozzle berfungsi untuk melindungi nozzle dari temperatur
yang tinggi, temperatur yang tinggi akan mempengaruhi kinerja dari nozzle
karena dengan temperatur yang tinggi akan menyebabkan berubahnya bentuk
dan fisik nozzle itu sendiri. Melihat dari kondisi di atas maka para insinyur mulai
mengembangkan pendingin nozzle yang berfungsi untuk mengurangi resiko
yang ditimbulkan akibat temperatur yang tinggi.Di bawah ini akan dijelaska jenis
jenis pendingin pada nozzle yang banyak digunakan dewasa ini pada motor
diesel.
1.
Pelindung panas nozzle jenis pintel dan trotle
Jenis pelindung nozzle pintel dan trothle dengan cara meletakkan / menyisipkan
plat di antara mur penahan dan kepala nozzle. Tujuan diletakkannya plat ini
adalah sebagai sirip pendingin yang gunanya untuk membuang panas ke udara,
dengan begitu permukaan nozzle yang menerima panas lebih sedikit.
keterangan gambar :
1.
nozzle
2.
Mur penahan
3.
Plat pelindung panas
4.
kepala nozzle
2.
Pelindung panas nozzle jenis lubang
Pelindung panas ini digunakan pada nozzle jenis kubang banyak dan langsung
dipasang pada badan nozzle. Dengan pemasangan pelindung panas ini
temperatur nozzle dapat berkurang hingga 40º c pelindung panas ini dibuat dari
bahan bebas karat yaitu tembaga dan kuningan
Gambar : pendingin nozzle
keterangan gambar :
1.
Nozle lubang banyak
2.
Mur penahan nozzle
3.
Ring / perapat
4.
Pelindung panas
5.
Kepala nozzle
G.
Katup penyalur pada nozzle
Katup penyalur pada nozzle merupakan suatu bagian dari injrktor yang berfungsi
untuk menyalurkan bahan bakar yang akan dikabutkan .
Fungsi dari katup penyalur :
Ø Memisahkan hubungan solar antara pipa tekanan tinggi dengan ruang tekan
pada pompa injeksi pada waktu alur pengontrol membuka lubang pemberi.
Ø Menurunkan tekanan solar setelah torak pembebas menutup saluran solar
sehingga dapat mencegah tetesan solar pada nozel (pada akhir penyemprotan).
Ø Mempertahankan supaya didalam pipa tekanan tinggi selalu terisi solar.
gambar : Katup penyalur
H.
Spuyer pembalik aliran
Spuyer pembalik aliran merupakan fungsi dari bagian nozzle yang berfungsi
untuk pembalik aliran ketika aliran / jumlah bahan bakar yang akan dikabutkan
melebihi standard.
Fungsi dari spuyer pembalik aliran :
Ø Menghindari terjadinya kelapukan/keausan pada sistem tekanan yang tinggi
yang disebabkan oleh kecepatan aliran solar.
Ø Kelapukan/keausan dapat terjadi pada elemen pompa dan nozel pada saat
langkah efektif berakhir yang disebabkan oleh getaran solar yang masih
mempunyai tekanan tinggi.
Ø Tidak semua motor diesel mempunyai spuyer peredam aliran seperti ini
(hanya dipakai pada motor diesel ukuran besar).
Gambar : spuyer pembalik aliran.
I.
Pemeriksaan serta penyetelan injektor
Penyetelan injektor sangat erat sekali hubungannya dengan sempurna atau
tidaknya pembakaran karena menyangkut hubungan dengan homogenisasi
campuran bahanbakar dan udara.
1.
Melakukan pemeriksan tes kebocoran pada injektor
Melakukan tes pemeriksan kebocoran pada injektor dengan cara sebagai
berikut :
Ø Letakkan / pasangkan injektor pada dudukan yang telah di sediakan pada
injektor tester. Kemudian kuatkan dudukan injekor pada posisinya agar pada saat
pengetesan injektor tidakterlepas.
Ø Setelah itu kemudian hidupkan injektor tester.
Ø Tekan hendle injektor tester sampai jarum manometer menunjukkan angka
pada tekanan 80 kg/cm ².
Ø Biarkan injektor selama 5 menit baru kemudian lakukan pengetesan dengan
cara menempelkan nozzle ke tangan dan periksa kebocoran solar. Apabila
tangan basah karena solar berarti ada kebocoran pada ijektor dan sebaliknya.
Gambar : melakukan pengetesan kebocoran pada injektor.
Gambar : ijektor tester
2. Melakukan tes tekanan penyemprotan injektor
Melakukan tes tekanan penyemprotan bertujuan untuk memastikan berapa
tekanan yang di hasilkan injektor. Besarnya tekanan sangat berpengaruh
terhadap kesempurnaan pembakaran serta bentuk penyemprotan.
Melakukan tes pemeriksan kebocoran pada injektor dengan cara sebagai
berikut :
Ø Letakkan injektor pada posisi yang telah disediakan pada injektor tester.
Ø Kemudian tekan handl/ tuas pda injektor tester dengan durasi tiap tekanan 1
detik dengan banyak tekanan 15 kali tekanan.
Ø Setelah itu lihat besarnya tekanan pada manometer , kemudian bandingkan
hasil tekanan dengan sepesifikasi tekanan dengan limit tekanan 120-150 kg/cm ²
untuk engine mitshubishi L 300.
Ø Apabila tekanan melebihi spesifikasi lakuan pengurangan shim pada nozzle
karena shim dengan ketebalan 0.1 mm akan mengurangi tekanan sebesar 10
kg/cm ². Dan sebaliknya apbila tekanan penyemprotan kurang dari spesifikasi hal
yang harus dilakukan adaah dengan cara penmbahan shim pada injektor sesuai
dengan ketentuan di atas.
gambar : melakukan tes tekanan penyemprotan.
Warning : sewaktu bekerja dengan nozzle tester, jangan mengarahkan
semprotan kebagian tubuh mekanik. Semprotan nozzle dapat masuk ke aliran
darah sehingga dapat menimbulkan keracunan pada darah.
3.
Lakukan pemeriksaan bentuk penyemprotan
Langkah – langkah melakukan tes bentuk penyemprotan :
Ø Pasang injektor pada tester tidak perlu kuat- kuat / longgarkan saja.
Ø Kemudian lakukan pembangan udarayang ada pada saluran tester, dengan
menggerakkan handle sampai solar ke luar pada sambungan pipa.
Ø Kemudian tutup kran saluran tekan ke mnometer, lakukan pengetesan bentuk
penyemprotan dengan menekan handle selama 15 kali teknan dan durasi
tekanan selama 1 detik dengan kuat dan epat.
Ø Kemudian lakukan tes pemeriksaan bentuk penyemprotan
Bentuk penyemprotan sangat erat sekali hubungannya dengan proses
pembakaran karena bentuk penyemprotan yang baik akan menghasilkan
atomisasi pengabutan empurna sedangkan bentuk pengabutan yang tidak baik
akan mempengaruhi atomisasi pengabutan, oleh sebab itu bentuk
penyemprotan juga wajib diperhatikan.
Langkah-langkah pemeriksaan hasil penyemprotan :
v Pasang injektor pada injektor tester kemudian tekan handle tester secara
penuh selama 15 kali tekanan, dan amati bentuk penyemprotan.
v Indikator bentuk penyemprotan :
gambar : bentuk – bentuk penyemprotan pada injector
Keterangan :
a)
gambar A bentuk penyemprotan tidak baik karena penyemprotannya
pendek dan menyebar.
b)
Gambar B bentuk penyemprotan kurang baik karena sudut
penyemprotannya lebih lebar dan juga pendek.
c)
Gambar C bentuk penyemprotan baik hanya saja penyemprotannya tidak
lurus.
d)
Gambar D bentuk penyemprotan yang di harapkan karena sudut
penyemprotan membentuk sudut 14 º dan arah penyemprotan juga lurus.
gambar : pengetesan bentuk penyemprotan pada injector
4.
Pembongkaran dan penyetelan injektor
Ø Bila salah satu tes yang dilakukan hasilnya tidak memuaskan , lepas injektor
pada tester kemudian jepit injektor pada ragum dengan alas penjepit alumunium
dan bongkar bagian – bagian injektor.
Gambar : bagian – bagian injektor
Keterangan:
1.
Nut
2.
Gasket
3.
Nozzle holder
4.
Shim
5.
Preasure spring
6.
Retaining pin
7.
Distance spase
8.
Nozzle pin
9.
Retaining nut
Ø Kemudian bersihkan semua komponen menggunakan injektor
cleaner
Gambar : membersihkan injektor menggunakan injekror cleaner.
Ø Setelah melakukan pembersihan komponen menggunakan solar, kemudian
lakukan tes luncur jarum pada nozzle pin dan bodynya. Jarum harus meluncur
pelan –pelan dengan sendirinya.
Ø Kemudian lakukan penyetelan tekanan penyemprotn dengan cara mengurangi
ataupun menambah tebal shim. Perbedaan tebal 0.04 mm akan merubah
tekanan penyemprotan 4 bar, atau menambahkan shim dengan tebal 0.1 mm
akan menambah tekanan sebesar 10 kg/cm ².
Ø Setelah semua penyetelan tekanan penyemprotan selesai dan hasil tes
menunjukkan tekanan penyemprotan sudah sama dengan standard , kemudian
pasang injektor pada mesin.
Ø Terakhir hidupkan mesin dan lakukan pembuangan angin palsu pada injektor
saat mesin mati dan saat nesin hidup.
Gambar : membuang angin palsu ( membleding ) pada injektor.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Berdasarkan uraian dan pembahasan di atas , maka dapat disimpulkan bahwa:
1.
Pada kendaran motor diesel, mekanisme sistim pengabutan bahan bakar
sangat penting dijaga kondisinya agar maksimalnya proses pembakaran serta
homogenisasi pembakaran.
2.
Injektor yang baik pada motor diesel dapat memaksimalkan kinerja serta
perfomani kendaraan di lapangan.
3.
Perawatan pada injektor sangat mudah bila dilakukan perawatan secara
berkala.
B.
Saran
1.
Bagi teknisi kendaraan, bagian maintenence dealer dan masyarakat secara
umum hendaknya memperhatikan kondisi serta keadaan mekhanisme sisitim
pengabutan pada kendaraan ( khusus untuk motor diesel ) , terutama bila terjadi
gejala- gejala yang tidak normal pada mesin dan tebalnya asap kendaraan yang
menandakan adanya ketidak beresan pada pembakaran. Hal ini juga
berhubungan dengan kurangnya perawatan secara berkala pada kendaraan
serta tidak maksimalnya kinerja sistim penyemprotan bahan bakar pada
kendaraan akan merugikan pengendara sendiri. Jadi, diharapkan agar perawatan
serta pemerisaan sisitim pengabutan dilaksanakan sesuai dengan Standard
Operation Prosedur ( SOP ) masing – masing kendaraan.
2.
Mudah- mudahan makalah ini dapat memberikan pengetahuan bagi
pembaca mengenai pemeriksaan serta penyetelan sisitim pengabutan bahan
bakar ( injektor system ) pada kendaraan.
3.
Harapan penulis makalah ini dapat menjadi sumber rujukan dan pedoman
dalam melakukan service dan reparasi injektor pada kendaraan nantinya.
DAFTAR PUSTAKA
Budi santoso , 1989“ Teknis Praktis Sevise Motor Diesel “. Surabaya :Karya Anda
“Basic Engine System for Heavy Equipment “, 1999 . Perawang : Repair Centre
PT.INDAH KIAT PULP DAN PAPER CORP, repair centre, 1991 “Dasar – dasar Motor
Diesel“
Grotamsil purba , 1991 “ Trouble Shooting For Diesel “. Perawang : Repair Centre
– Dept. Heavy Equipment
