MAKALAH MOTOR DIESEL tentang INJECTOR

A.    injektor pada motor diesel

Injector 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 pintle lebih 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.    Cara Kerja Injector

1.         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 lubang-lubang 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 dari injection 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 oksigen sehingga 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