Mesin Diesel

1) Prinsip Kerja Mesin Diesel
Mesin/motor diesel (diesel engine) merupakan salah satu
bentuk motor pembakaran dalam (internal combustion engine) di
samping motor bensin dan turbin gas. Motor diesel disebut
dengan motor penyalaan kompresi (compression ignition engine)
karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu
kompresi udara dalam ruang bakar. Dilain pihak motor bensin
disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena
penyalaan bahan bakar diakibatkan oleh percikan bunga api
listrik dari busi.
Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan
bakar pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin. Pada
motor bensin campuran bahan bakar dan udara melelui
karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala
listrik dari busi. Pada motor diesel yang diisap oleh torak dan
dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang
selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu
dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai
titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam
ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder
yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan
menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses
pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri,
maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi
kira-kira 600ºC.
Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan sistem
pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam
motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa
8
pompa injeksi (injection pump) dan pengabut (injector) serta
perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus
mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition).
Penampang mesin diesel secara sederhana dapat dilihat pada
gambar 1.

Gambar 1. Skema motor diesel

2) Perbedaan utama mesin diesel dan mesin bensin
Motor diesel dan motor bensin mempunyai beberapa
perbedaan utama, bila ditinjau dari beberapa item di bawah ini,
yaitu (lihat Tabel 1)



Tabel 1. Perbedaan utama motor diesel dan motor bensin
Item Motor Diesel Motor Bensin
Siklus Pembakaran Siklus Sabathe Siklus Otto
Rasio kompresi 15-22 6-12
Ruang bakar Rumit Sederhana
Percampuran
bahan bakar
Diinjeksikan pada
akhir langkah
Dicampur dalam
karburator
Metode penyalaan Terbakar sendiri Percikan busi
Bahan bakar Solar Bensin
Getaran suara Besar Kecil
Efisiensi panas (%) 30-40 22-30

Tabel 1. Perbedaan utama motor diesel dan motor bensin
Item Motor Diesel Motor Bensin
Siklus Pembakaran Siklus Sabathe Siklus Otto
Rasio kompresi 15-22 6-12
Ruang bakar Rumit Sederhana
Percampuran
bahan bakar
Diinjeksikan pada
akhir langkah
Dicampur dalam
karburator
Metode penyalaan Terbakar sendiri Percikan busi
Bahan bakar Solar Bensin
Getaran suara Besar Kecil
Efisiensi panas (%) 30-40 22-30





Tabel 1. Perbedaan utama motor diesel dan motor bensin
Item Motor Diesel Motor Bensin
Siklus Pembakaran Siklus Sabathe Siklus Otto
Rasio kompresi 15-22 6-12
Ruang bakar Rumit Sederhana
Percampuran
bahan bakar
Diinjeksikan pada
akhir langkah
Dicampur dalam
karburator
Metode penyalaan Terbakar sendiri Percikan busi
Bahan bakar Solar Bensin
Getaran suara Besar Kecil
Efisiensi panas (%) 30-40 22-30
9
Motor diesel juga mempunyai keuntungan dibanding motor
bensin, yaitu:
a) Pemakaian bahan bakar lebih hemat, karena efisiensi panas
lebih baik, biaya operasi lebih hemat karena solar lebih murah.
b) Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih sedikit, karena
tidak menggunakan sistem pengapian
c) Jenis bahan bakar yang digunakan lebih banyak
d) Operasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan besar,
karena variasi momen yang terjadi pada perubahan tingkat
kecepatan lebih kecil.
Di samping itu motor diesel memiliki kerugian, yaitu:
a) Suara dan getaran yang timbul lebih besar (hampir 2 kali)
daripada motor bensin. Hal ini disebabkan tekanan yang
sangat tinggi (hampir 60 kg/cm2) pada saat pembakaran
b) Bobot per satuan daya dan biaya produksi lebih besar, karena
bahan dan konstruksi lebih rumit untuk rasio kompresi yang
tinggi
c) Pembuatan pompa injeksi lebih teliti sehingga perawatan lebih
sulit
d) Memerlukan kapasitas baterai dan motor starter yang besar
agar dapat memutar poros engkol dengan kompresi yang
tinggi.
Secara singkat prinsip kerja motor diesel 4 tak adalah sebagai
berikut:
a) Langkah isap, yaitu waktu torak bergerak dari TMA ke TMB.
Udara diisap melalui katup isap sedangkan katup buang
tertutup.
10
b) Langkah kompresi, yaitu ketika torak bergerak dari TMB ke
TMA dengan memampatkan udara yang diisap, karena kedua
katup isap dan katup buang tertutup, sehingga tekanan dan
suhu udara dalam silinder tersebut akan naik.
c) Langkah usaha, ketika katup isap dan katup buang masih
tertutup, partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh
pengabut bercampur dengan udara bertekanan dan suhu
tinggi, sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah ini torak
mulai bergerak dari TMA ke TMB karena pembakaran
berlangsung bertahap
d) Langkah buang, ketika torak bergerak terus dari TMA ke TMB
dengan katup isap tertutup dan katup buang terbuka,
sehingga gas bekas pembakaran terdorong keluar.
Gambar 2. Prinsip kerja motor diesel 4 tak

3) Proses pembakaran mesin diesel
Proses pembakaran dibagi menjadi 4 periode:
a) Periode 1: Waktu pembakaran tertunda (ignition delay) (A -B)
Pada periode ini disebut fase persiapan pembakaran, karena
partikel-partikel bahan bakar yang diinjeksikan bercampur
dengan udara di dalam silinder agar mudah terbakar.
11
b) Periode 2: Perambatan api (B-C)
Pada periode 2 ini campuran bahan bakar dan udara tersebut
akan terbakar di beberapa tempat. Nyala api akan merambat
dengan kecepatan tinggi sehingga seolah-olah campuran
terbakar sekaligus, sehingga menyebabkan tekanan dalam
silinder naik. Periode ini sering disebut periode ini sering
disebut pembakaran letup.
c) Periode 3: Pembakaran langsung (C-D)
Akibat nyala api dalam silinder, maka bahan bakar yang
diinjeksikan langsung terbakar. Pembakaran langsung ini
dapat dikontrol dari jumlah bahan bakar yang diinjeksikan,
sehingga periode ini sering disebut periode pembakaran
dikontrol.
d) Periode 4: Pembakaran lanjut (D-E)
Injeksi berakhir di titik D, tetapi bahan bakar belum terbakar
semua. Jadi walaupun injeksi telah berakhir, pembakaran
masih tetap berlangsung. Bila pembakaran lanjut terlalu lama,
temperatur gas buang akan tinggi menyebabkan efisiensi
panas turun.
Gambar 3. Proses pembakaran motor diesel

12
4) Bentuk ruang bakar mesin diesel
Ruang bakar pada motor diesel lebih rumit dibanding
ruang bakar motor bensin. Bentuk ruang bakar pada motor
diesel sangat menentukan kemampuan mesin, sebab ruang
bakar tersebut direncanakan dengan tujuan agar campuran
bahan udara dan bahan bakar menjadi homogen dan mudah
terbakar sekaligus.
Ruang bakar motor diesel digolongkan menjadi 2 tipe,
yaitu:
a) Tipe ruang bakar langsung (direct combustion chamber)
b) Tipe ruang bakar tambahan (auxiliary combustion chamber)
Tipe ruang bakar tambahan terdapat dalm 3 macam, yaitu:
1). Ruang bakar kamar muka (precombustion chamber)
2). Ruang bakar pusar (swirl chamber)
3). Ruang bakar air cell (Air cell combustion chamber)
Ruang bakar langsung dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4. Ruang bakar langsung
Keuntungan ruang bakar langsung adalah: (1) efisiensi
panas lebih tingi, pemakaian bahan bakar lebih hemat karena
bentuk ruang bakar yang sederhana, (2) start dapat mudah
dilakukan pada waktu mesin dingin tanpa menggunakan alat
13
bantu start busi pijar (glow plug), dan (3) cocok untuk mesinmesin
besar karena konstruksi kepala silinder sederhana.
Kerugian ruang bakar langsung adalah: (1) memerlukan
kualitas bahan bakar yang baik, (2) memerlukan tekanan injeksi
yang lebih tinggi, (3) sering terjadi gangguan nozzle, umur
nozzle lebih pendek karena menggunakan nozzle lubang banyak
(multiple hole nozzle), dan (4) dibandingkan dengan jenis ruang
bakar tambahan, turbulensi lebih lemah, jadi sukar untuk
kecepatan tinggi.
b) Ruang bakar tambahan.
1) Ruang bakar muka.
Dalam ruang bakar ini bahan bakar solar disemprotkan ke
dalam ruang bakar muka oleh nozzle injeksi. Sebagian
bahan bakr yang tidak terbakar di ruang bakar muka
didorong melalui saluran kecil antara ruang bakar muka dan
ruang bakar utama. Percampuran yang baik dan terbakar
seluruhnya berada pada ruang bakar utama. Lihat gb. 5.

Gambar 5. Ruang bakar kamar muka
Keuntungan ruang bakar muka adalah: (1) jenis
bahan bakar yang digunakan lebih luas, karena
turbulensinya sangat baik untuk pengabutan, (2) perawatan
14

pompa injeksi lebih mudah karena tekanan injeksi lebih
rendah dan tidak terlalu peka terhadap perubahan saat
injeksi, dan (3) detonasi berkurang serta mesin bekerja
lebih baik karena menggunakan nozzle lubang banyak.
Kerugian ruang bakar muka adalah: (1) biaya
pembuatan lebih mahal sebab perencanaan kepala silinder
lebih rumit, (2) memerlukan motor starter yang besar dan
kemampuan start lebih jelek sehingga harus menggunakan
alat pemanas, dan (3) pemakaian bahan bakar boros.
2) Ruang bakar pusar.
Ruang bakar model pusar ini berbentuk bundar. Ketika
torak memampatkan udara, sebagian udara akan masuk ke
dalam ruang bakar pusar dan membuat aliran turbulensi.
Bahan bakar diinjeksikan ke dalam udara turbulensi dan
terbakar di dalam ruang bakar pusar, tetapi sebagian bahan
bakar yang belum terbakar masuk ke ruang bakar utama
melalui saluran tersebut. Selanjutnya capuran tersebut akan
terbakar di tuang bakar utama. Lihat gambar 6.
Gambar 6. Ruang bakar pusar
Keuntungan ruang bakar pusar adalah: (1) dapat
menghasilkan putaran tinggi, karena turbulensi yang sangat
baik pada saat kompresi, (2) Gangguan pada nozzle
15
berkurang karena menggunakan nozzle tipe pin, dan (3)
putaran mesin lebih tinggi dan operasinya lebih lembut,
menyebabkan jenis ini cocok untuk mobil.
Kerugian ruang bakar pusar adalah: (1) konstruksi
kepala silinder rumit, (2) efisiensi panas dan pemakaian
bahan bakar lebih boros dibandingkan dengan tipe ruang
bakar langsung, (3) penggunaan alat pemanas tidak begitu
efektif, sebab ruang bakar sangat luas, dan (4) detonasi
lebih besar pada kecepatan rendah.
3) Ruang bakar Air Cell
Pada ruang bakar air cell ini bahan bakar disemprotkan
langsung ke dalam air cell dan terbakar langsung di ruang
bakar utama. Sebagian bahan bakar yang yang
disemprotkan ke air cell dan terbakar, mengakibatkan
tekanan dalam air cell bertambah. Bila torak bergerak ke
TMB, udara dalam air cell keluar ke ruang bakar utama
membantu menyempurnakan pembakaran. Pada
ruangbakar ini tidak memerlukan pemanas.
Gambar 7. Ruang bakar Air Cell
Keuntungan ruang bakar air cell adalah: (1) mesin
bekerja lebih lembut karena pembakaran terjadi secara
berangsur-angsur, (2) tidak memerlukan pemanas, (3)
16
gangguan nozzle berkurang karena menggunakan nozzle
tipe pin.
Kerugian ruang bakar air cell adalah: (1) saat injeksi
bahan bakar sangat mempengaruhi kemampuan mesin, (2)
suhu gas buang sangat tinggi karena pembakaran lanjut
sangat panjang, dan (3) bahan bakar boros.
4) Penyaluran bahan bakar pada mesin diesel
Berdasarkan uraian tentang prinsip kerja mesin diesel
yang membakar bahan bakar berdasarkan suhu kompresi
secara bertahap, maka penyaluran bahan bakar pada mesin
diesel harus memenuhi syarat:
(a) Mesin diesel harus mempunyai perbandingan kompresi
yang tinggi agar mempunyai suhu dan tekanan kompresi
yang tinggi sehingga mampu membakar bahan bakar
yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Bahan bakar
mesin diesel mempunyai sifat titik nyalanya tinggi
sehingga harus dibuat menjadi partikel atau butiran yang
lebih kecil.
(b) Agar bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder
mesin diesel dapat mudah terbakar maka diperlukan ruang
bakar yang dapat memungkinkan bahan bakar dan udara
dapat bercampur secara homogen dalam bentuk partikel
yang lebih kecil-kecil dari sebelumnya.
(c) Di samping mesin diesel harus memiliki ruang bakar yang
memungkinkan atomisasi bahan bakar, maka bahan bakar
yang disalurkan ke dalam ruang bakar harus dengan
injeksi. Dengan injeksi maka bahan bakar akan berbentuk
partikel-partikel atau butiran-butiran yang kecil. Oleh
karena itu dalam mesin diesel diperlukan peralatan untuk
17
injeksi yaitu pompa injeksi dan injector (pengabut). Pompa
injeksi berfungsi menekan bahan bakar dari tangki ke
injector, sedangkan injector berfungsi menyemprotkan
bahan bakar tepat waktu ketika diperlukan pada akhir
langkah kompresi.
(d) Berdasarkan 3 hal di atas maka pada mesin diesel
diperlukan suatu sistem bahan bakar yang dapat
memenuhi syarat agar terjadi pembakaran yang baik.
Sistem bahan bakar yang baik harus terdiri dari
komponen-komponen yang baik pula.
c. Rangkuman 1
1. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi
(compression ignition engine) karena penyalaan bahan
bakarnya diakibatkan oleh suhu dan tekanan kompresi
udara dalam ruang bakar.
2. Perbedaan motor diesel dan motor bensin dapat ditinjau
dari: siklus pembakaran, rasio kompresi, ruang bakar,
penyampuran bahan bakar, metode penyalaan, jenis bahan
bakar, getaran, suara, dan efisiensi panas.
3. Proses pembakaran motor diesel berlangsung dalam 4
tahap, yaitu: pembakaran tertunda, perambatan,
pembakaran langsung, dan pembakaran lanjut
4. Ruang bakar mesin diesel dapat berupa ruang bakar
langsung dan ruang bakar tambahan yang berbentuk:
ruang bakar muka, ruang bakar pusar, dan ruang bakar air
cell.
5. Penyaluran bahan bakar pada mesin diesel harus
memenuhi syarat syarat yaitu: mesin memiliki
perbandingan kompresi yang tinggi, memiliki ruang bakar
18
yang memungkinkan turbulensi penyampuran bahan bakar
secara baik, bahan bakar harus ditekan dengan pompa
injeksi dan injector harus menyemprotkan bahan bakar
tersebut dalam bentuk kabut atau partikel kecil. Oleh
karena itu pada mesin diesel diperlukan sistem bahan bakar
yang didukung komponen yang baik.
d. Tugas 1
1. Sebuah motor diesel ketika distart tidak segera hidup
dengan mudah. Buatlah daftar kemungkinan penyebab
sulitnya mesin diesel hidup, ditinjau dari sistem bahan
bakar yang telah anda ketahui.
2. Gambarkan proses penyaluran bahan bakar pada motor
diesel yang anda temui di bengkel sekolah, dan jelaskan
apakah sesuai dengan diagram alir penyaluran bahan bakar
yang strandar.
e. Tes Formatif 1
1. Jelaskan prinsip kerja pada mesin diesel!
2. Jelaskan tahapan proses pembakaran pada mesin diesel
dan mengapa demikian?
3. Jelaskan fungsi alat pemanas alat pemanas (glow plug)
pada mesin diesel dan pada mesin diesel apa alat tersebut
digunakan?
4. Jelaskan jenis ruang bakar pada mesin diesel dan dimana
digunakan?
19
f. Kunci Jawaban Formatif 1
1. Prinsip kerja mesin diesel adalah seperti pada mesin
bensin hanya saja yang diisap adalah hanya udara, dan
bahan bakar baru disemprotkan di saat akhir kompresi
dan bahan bakar menyala karena suhu kompresi.
2. Proses pembakaran motor diesel berlangsung dalam 4
tahap, yaitu: pembakaran tertunda, perambatan,
pembakaranlangsung, dan pembakaran lanjut. Hal
tersebut karena sifat bahan bakar yang berbeda dengan
bensin
3. Untuk pemanas awal saat start dan digunakan pada
ruang bakar tambahan
4. Ruang bakar mesin diesel dapat berupa ruang bakar
langsung untuk injeksi langsung dan ruang bakar
tambahan untuk injeksi tidak langsung yang berbentuk:
ruang bakar muka, ruang bakar pusar, dan ruang bakar
air cell.
20
g. Lembar Kerja 1
1) Alat dan Bahan
a) 1 (satu) unit mesin diesel
b) 1 (satu) buah toolbox
c) Kunci sock dan kunci momen
d) Majun
2) Keselamatan Kerja
a) Gunakan peralatan servis yang sesuai dengan
fungsinya
b) Ikutilah instruksi dari guru ataupun langkah kerja
yang tertulis pada lembar kerja
c) Mintalah ijin kepada guru anda bila akan melakukan
pekerjaan yang tidak tertulis pada lembar kerja
d) Bila perlu mintalah buku manual mesin sesuai
dengan obyek yang digunakan
3) Langkah kerja
a) Persiapkan alat dan bahan praktik secara cermat,
efektif dan seefisien mungkin.
b) Perhatikan instruksi praktik yang disampaikan oleh
guru.
c) Lakukan diskusi tentang prinsip kerja sistem injeksi
bahan bakar diesel!
d) Lakukan analisis tentang perbedaan utama mesin
diesel dan mesin bensin!
e) Buatlah catatan-catatan penting kegiatan praktik
secara ringkas
f) Setelah selesai, kembalikan alat dan bahan yang
telah digunakan ke tempat semula.
21
4) Tugas
a) Buatlah laporan praktik secara ringkas dan jelas
b) Buatlah rangkuman pengetahuan baru yang anda
peroleh setelah mempelajari materi pada kegiatan
belajar 1.
22
2. Kegiatan Belajar 2: Sistem dan Komponen Injeksi Bahan
Bakar Diesel yang perlu
dipelihara/servis.
a. Tujuan Kegiatan Belajar 2
1) Siswa dapat menjelaskan jenis sistem injeksi bahan bakar
pada mesin diesel
2) Siswa dapat menjelaskan konstruksi dan cara kerja
komponen-komponen injeksi bahan bakar yang perlu
dipelihara/diservis untuk tiap-tiap jenis sistem injeksi bahan
bakar.
b. Uraian Materi 2
1) Pengertian Sistem Injeksi Bahan Bakar Mesin Diesel
Sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel merupakan
sistem paling penting di antara sistem-ssitem yang lain. Dengan
sistem injeksi bahan bakar yang baik dan tepat akan
menghasilkan tenaga mesin yang optimal. Sebaliknya sistem
injeksi bahan bakar yang kurang baik dan kurang tepat dapat
menyebabkan tenaga mesin diesel kurang optimal, bahkan
mungkin saja mesin diesel tidak dapat dijalankan sama sekali.
Banyak orang yang menyatakan bahwa sistem injeksi bahan
bakar pada mesin diesel merupakan jantung hidup matinya
mesin.

Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel mencakup
rangkaian komponen-komponen yang berhubungan dengan
bahan bakar, yang berfungsi mengisap bahan bakar dari tangki
bahan bakar, memompakan bahan bakar, sampai bahan bakar
tersebut diinjeksikan ke dalam ruang bakar silinder mesin dalam
rangfka memperoleh tenaga.
23
2) Fungsi Sistem Injeksi Bahan Bakar
Berdasarkan pengertian sistem injeksi bahan bakar pada
mesin diesel di atas, maka fungsi sistem injeksi bahan bakar
mesin diesel yaitu:
a) Menyimpan bahan bakar
b) Menyaring bahan bakar
c) Memompa atau menginjeksi bahan bakar ke dalam ruang
bakar silinder mesin
d) Mengabutkan bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder
mesin
e) Memajukan saat penginjeksian bahan bakar
f) Mengatur kecepatan mesin sesuai dengan bebannya
melalui pengaturan penyaluran bahan bakar
g) Mengembalikan kelebihan bahan bakar ke dalam tangki
bahan bakar.
3) Syarat sistem injeksi bahan bakar mesin diesel
Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel harus
memenuhi syarat sebagai berikut:
a) Memberikan sejumlah tertentu bahan bakar. Sistem injeksi
bahan bakar harus setiap saat tertentu memberikan
sejumlah tertentu bahan bakar ke tiap-tiap silinder mesin
diesel.
b) Menepatkan saat penginjeksian bahan bakar
Bahan bakar harus diinjeksikan ke dalam silinder tepat
pada saat kemungkinan mesin diesel mampu
menghasilkan tenaga yang maksimum. Bahan bakar yang
diinjeksikan terlalu cepat atau terlalu lambat selama
langkah usaha menyebabkan terjadinya kerugian tenaga.
24
c) Mengendalikan kecepatan pengiriman bahan bakar.
Kerja mesin diesel yang halus pada tiap-tiap silinder
tergantung pada lama waktu yang diperlukan untuk
menginjeksikan bahan bakar. Kecepatan mesin yang lebih
tinggi harus dicapai dengan pemasukan bahan bakar yang
lebih cepat pula.
d) Mengabutkan bahan bakar.
Bahan bakar harus sepenuhnya tercampur dengan udara
untuk pembakaran sempurna. Dalam hal ini bahan bakar
harus dikabutkan menjadi partikel-pertikeal yang halus.
Dengan demikian penginjeksian bahan bakar ke dalam
silinder mesin diesel harus pada saat yang tepat dan
jumlah yang tepat pula sesuai dengan jumlah yang
diperlukan.
4) Komponen-komponen Sistem Injeksi Bahan Bakar
Mesin Diesel
Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel dapat dibedakan
menjadi 2 (dua) cara yaitu:
a) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris
b) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi
distributor
a)Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi
sebaris (inline fuel injection pump)
Sistem injeksi bahan bakar yang menggunakan pompa
injeksi sebaris dapat dilihat pada gambar 8, yaitu dengan
pompa injeksi Bosch.
25
Gambar 8. Sistem injeksi bahan bakar dengan
pompa injeksi sebaris (Tipe Bosch)
Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi
sebaris seperti di atas, terdiri dari empat elemen pompa yang
melayani empat buah silinder. Dengan demikian tiap silinder
mesin diesel akan dilayani oleh satu elemen pompa secara
individual.
b) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi
distributor
Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi
distributor, pompa injeksinya hanya memiliki satu buah
elemen pompa. Dengan demikian satu elemen pompa akan
melayani empat buah silinder mesin diesel melalui saluran
distribusi pada pompa. Sebagai contoh sistem bahan bakar
dengan pompa distributor dapat dilihat pada gambar 9 dan
gambar 10.
26
Gambar 9. Sistem bahan bakar dengan pompa injeksi distributor DPA
Gambar 10. Sistem bahan bakar dengan pompa injeksi distributor VE
27
Gambar 9 menunjukkan sistem bahan bakar dengan
pompa injeksi distributor tipe DPA dan gambar 10 adalah
dengan pompa injeksi distributor tipe VE. Pompa injeksi
distributor tipe DPA saat ini sudah jarang digunakan,
sedangkan pompa injeksi distributor tipe VE masih banyak
digunakan
Pompa injeksi sebaris pada umumnya digunakan untuk
mesin diesel bertenaga besar dengan ruang bakar langsung
dan penyemrotan langsung (direct injection), sedangkan
pompa injeksi distributor banyak digunakan untuk mesin
diesel bertenaga menengah dan kecil dengan ruang bakar
tambahan.
Berdasarkan gambar 8, gambar 9 dan gambar 10 di
atas maka secara umum komponen-komponen injeksi bahan
bakar mesin diesel adalah:
a) Tangki bahan bakar (fuel tank)
b) Saringan bahan bakar (fuel filter)
c) Pompa pemindah bahan bakar (fuel transfer pump)
d) Pompa injeksi bahan bakar (fuel injection pump)
e) Pipa-pipa injeksi bahan bakar (fuel injection lines)
f) Injektor (fuel injector)
g) Pipa-pipa pengembali bahan bakar (fuel return lines)
Di samping komponen-komponen utama di atas, komponen
sistem injeksi tambahan yang lain adalah:
h) Pengatur kecepatan (governor)
i) Pengatur untuk memajukan saat injeksi otomatis
(advancer/automatic timer)
28
Komponen-komponen tersebut di atas terangkai menjadi satu
kesatuan dan saling berhubungan dan saling membantu dalam
rangka penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin
dengan saat yang tepat dengan jumlah yang tepat pula.
a) Tangki bahan bakar (fuel tank)
Tangki bahan bakar berfungsi menyimpan atau
menampung bahan bakar. Tangki bahan bakar dibuat dengan
berbagai ukuran dan tiap ukuran serta bentuk tangki tersebut
dirancang untuk maksud persyaratan tertentu.
Kapasitas tangki tangki harus cukup untuk suatu jarak
tempuh tertentu atau cukup untuk digunakan dalam jangka
waktu tertentu. Bentuk dan ukuran tangki tergantung pada
ketersediaan tempat (space) serta kapasitas yang
dikehendaki. Misalnya untuk ruang mesin yang panjang atau
pendek, berbentuk bulat atau persegi.
Tangki bahan bakar harus tertutup untuk mencegah
masuknya kotoran, namun demikian harus mempunyai lubang
pernafasan (ventilation) dan untuk lubang pengisian bahan
bakar sebagai pengganti bahan bakar yang telah dipakai.
Dengan demikian paling tidak harus ada tiga buah lubang,
yaitu untuk mengisi, mengalirkan keluar dan lubang untuk
mengeringkan (draining). Kadangkala terdapat lubang untuk
saluran kebocoran bahan bakar (fuel overflow/fuel leak-off).
b) Saringan bahan bakar (fuel filter)
Penyaringan bahan bakar mesin diesel sangat penting karena
bahan bakar diesel cenderung tidak bersih baik dari kotoran
partikel atau dari air, sedangkan elemen pompa injeksi dan
29
injector dibuat presisi. Untuk memisahkan air dari bahan bakar
digunakan juga water sedimenter yang bekerja atas sifat
gravitasi air sendiri yang lebih besar daripada bahan bakarnya.
Gambar 11. Saringan bahan bakar dan sedimenter
Bila air sampai masuk ke dalam elemen pompa maka dapat
menyebabkan kerusakan pada elemen pompa karena korosi
dan pengabutan menjadi terganggu.
Untuk mengetahui bahwa air yang berada dalam
sedimenter telah banyak maka diketahui dari sistem lampu
peringatan yang sirkit kelistrikannya dapat dilihat pada
gambar 12.
Gambar 12. Sistem kelistrikan sedimenter
30
Bila volume air dalam sedimenter telah cukup banyak
(200 cc) maka pelampung akan menghubungkan water switch
(lead switch) dengan masa. Akibatnya arus listrik akan
mengalir dari baterai ke lampu filter terus ke masa,
akibantnya lampu filter akan menyala untuk memberi
peringatan kepada pengendara bahwa air yang berada pada
sedimenter perlu segera dikeluarkan.
Konstruksi sedimenter dan bagian-bagiannya dapat
dilihat pada gambar 13.
Gambar 13. Konstruksi sedimenter
Pada sistem injeksi bahan bakar sering dijumpai lebih dari
satu penyaringan bahan bakar, yaitu:
(1) Penyaring pada tangki (filter screen) atau pada pompa
pemindah, yang berfungsi Manahan partikel besar,
(2) Penyaring primer (primary filter) berfungsi menyaring
partikel-partikel kecil, dan
(3) Penyaring sekunder (secondary filter) berfungsi menyaring
partikel yang lembut.
31
c) Pompa pemindah bahan bakar (fuel transfer pump)
Pompa pemindah bahan bakar ini berfungsi untuk
mengisap bahan bakar dari tangki dan menekan bakar melalui
saringan bahan bakar ke ruang pompa injeksi. Pompa ini
dinamakan juga pompa pemberi (feed pump) atau pompa
pencatu bahan bahan bakar (fuel supply pump) atau priming
pump.
Pompa pemindah bahan bakar untuk sistem injeksi
bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris dapat dilihat pada
gambar 14.
Gambar 14. Pompa pemindah untuk pompa injeksi sebaris
Pompa pemindah untuk pompa injeksi sebaris adalah model
pompa kerja tunggal (sigle acting) dipasang pada sisi pompa
injeksi dan digerakkan oleh poros nok pompa injeksi. Pompa
pemindah ini dilengkapi dengan pompa tangan untuk
membuang udara yang terdapat pada aliran bahan bakar
sebelum mesin dihidupkan.
Bahan bakar di dalam pompa injeksi selamanya harus cukup,
untuk itu perlu pengiriman bahan bakar ke pompa injeksi
dengan tekanan tertentu. Bila tekanan rendah di bawah
32
spesifikasi, elemen pompa tidak mampu memberikan bahan
bakar yang cukup pada kecepatan tinggi. Oleh karena itu,
tekanan pengisian harus di atas 1,8–2,2 kg/cm2 (2,56–3,11
psi).
Cara kerja pompa pemindah pada pompa injeksi sebaris dapat
dilihat pad gambar 15.
Gambar 15. Cara kerja pompa pemindah pada pompa sebaris
Pompa pemindah ini digerakkan oleh poros nok (1)
sehingga piston (5) bergerak bolak-balik untuk mengisap dan
menekan bahan bakar bila tekanan masih rendah. Bahan
bakar yang diisap akan ditekan ke dalm pompa injeksi melalui
saluran keluar (8) dan katup tekan (9) membuka sedangkan
katup masuk (6) menutup. Bila poros nok tidak menekan
tappet roller(2) maka katup tekan tetutup sedangkan katup
isap terbuka terjadilah pengiapan. Jika tekanan bahan bakar
telah melebihi spesifikasi maka tegangan pegas (7) tidak
mampu mendorong piston. Akibatnya piston tidak bergerak
dan pompa pemindah ini tidak bekerja lagi. Setelah tekanan
turun maka pompa pemindah ini akan bekerja lagi.
Pompa pemindah atau priming pump untuk pompa
injeksi distributor dapat dilihat pada gambar 16.
33
Gambar 16. Priming pump untuk pompa injeksi distributor
Priming pump untuk pompa injeksi distributor ini dilengkapi
dengan penyaring bahan bakar dan sedimenter. Cara kerja
priming pump ini adalah sebagai berikut:
Tekan handle pompa diafragma ke bawah dan bahan
bakar atau udara dalam ruang pompa akan akan membuka
outlet check valve dan mengalir ke saringan bahan bakar.
Pada saat yang sama inlet check valve akan menutup dan
mencegah bahan bakar mengalir kembali. Lihat gambar 17.
Gambar 17. Penekanan priming pump untuk membuang udara
Bila handle poma dibebaskan, tegangan pegas
mengembalikan diafragma ke posisi semula danmenimbulkan
vakum di dalam ruang pompa. Hal tersebut menyebabkan
34
inlet valve terbuka disebabkan adanya kevakuman dan bahan
bakar akan mengalir ke dalam ruang pompa. Pada saat yang
sama outlet valve akan menutup mencegah kembalinya aliran
bahan bakar. Bekerjanya turun dan naik dengan berulangulang
dan menyebabkan bahan bakar dikirim ke saringan
bahan bakar (Gambar 18).
Gambar 18. Pengisapan bahan bakar pada priming pump.
d) Pompa injeksi bahan bakar (fuel injection pump)
Pompa injeksi bahan bakar berfungsi untuk menekan bahan
bakar dengan tekanan yang cukup melalui kerja elemen
pompa. Seperti telah diuraikan di atas bahwa pompa injeksi
bahan bakar berupa pompa injeksi sebaris (gambar 19) dan
pompa injeksi distributor (gambar 20).
Gambar 19. Pompa injeksi sebaris tipe Bosch (PE)
35
Gambar 20. Pompa injeksi distributor tipe VE
(1) Pompa injeksi sebaris
Pompa injeksi sebaris banyak digunakan untuk mesin
diesel yang bertenaga besar, karena pompa injeksi ini
mempunyai kelebihan bahwa tiap elemen pompa melayani
satu silinder mesin.
Gambar 21 menunjukkan elemen pompa yang terdiri dari
plunyer (plunger) dan silinder (barrel) yang keduanya sangat
presisi, sehingga celah antara plunyer dan silindernya sekitar
1/1000 mm. Ketelitian ini cukup baik untuk menahan tekanan
tinggi saat injeksi, walaupun pada putaran rendah. Sebuah
alur diagonal yang disebut alur pengontrol (control groove),
adalah bagian dari plunyer yang dipotong pada bagian atas.
Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunyer oleh sebuah
lubang.
Bahan bakar yang dikirimkan oleh pompa pemindah
masuk ke pompa injeksi dengan tekanan rendah. Plunyer
bergerak turun naik dengan putaran poros nok pompa injeksi.
Gerakan bolak-balik ini sesuai dengan cara kerja sebagai
berikut (Lihat gambar 22 dan gambar 23)
36
Gambar 21. Elemen pompa injeksi sebaris
Gambar 22. Proses kerja elemen pompa injeksi sebaris
Keterangan:
1= Plunyer 6= Sleeve pengontrol plunyer
2= Silinder (barrel) 7= Pinion pengontrol plunyer
3= Alur pengontrol 8= Plunger driving face
4= Lubang masuk elemen 9= Batang pengatur (control rack)
5= Katup penyalur
37
Gambar 23. Cara kerja elemen pompa injeksi sebaris
(a) Pada saat plunyer berada pada titik terbawah, bahan
bakar mengalir melalui lubang masuk (feed hole) pada
silinder ke ruang penyalur (delivery chamber) di atas
plunyer.
(b) Pada saat poros nok pada pompa injeksi berputar dan
menyentuh tappet roller maka plunyer bergerak ke atas.
Apabila permukaan atas plunyer bertemu dengan bibir
atas lubang masuk maka bahan bakar mulai tertekan dan
mengalir keluar pompa melalui pipa tekanan tinggi ke
injector.
(c) Plunyer tetap bergerak ke atas, tetapi pada saat bibir atas
control groove bertemu dengan bibir bawah lubang
masuk, maka penyaluran bahan bakar terhenti.
(d) Gerakan pluyer ke atas selanjutnya menyebabkan bahan
bakar yang tertinggal dalam ruang penyaluran masuk
melalui lubang pada permukaan atas plunyer dan mengalir
ke lubang masuk menuju ruang isap, sehingga tidak ada
lagi bahan bakar yang disalurkan.
38
Ukuran elemen pompa dapat dilihat pada gambar 24.
Tinggi pengangkatan nok adalah 8 mm, sehingga gerakan
plunyer naik turun juga sebesar 8 mm. Pada saat plunyer
pada posisi terbawah, plunyer menutup lubang masuk kirakira
1,1 mm dari besar diameter lubang masuk sebesar 3
mm. Dengan demikian plunyer baru akan menekan setelah
bergerak ke atas kira-kira 1,9 mm. Langkah ini disebut
“prestroke” dan pengaturannya dapat dilakukan dengan
menyetel baut pada tappet roller. Prestroke ini berkaitan
dengan saat injeksi (injection timing) bahan bakar keluar
pompa.
Gambar 24. Ukuran pada elemen pompa
Jumlah pengiriman bahan bakar dari pompa diatur oleh
governor sesuai dengan kebutuhan mesin. Governor mengatur
gerakan control rack yang berkaitan dengan control pinion
yang diikatkan pada control sleeve. Control sleeve ini berputar
bebas terhadap silinder. Bagian bawah plunyer (flens)
berkaitan dengan bagian bawah control sleeve. Jumlah bahan
bakar yang dikirim tergantung pada posisi plunyer dan
perubahan besarnya langkah efektif (Gambar 25). Langkah
efektif adalah langkah plunyer dimulai dari tertutupnya lubang
masuk oleh plunyer sampai control groove bertemu dengan
39
lubang masuk. Langkah efektif akan berubah sesuai dengan
posisi plunyer dan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan
sesuai dengan besarnya langkah efektif.
Gambar 25. Pengontrolan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan
Penekanan bahan bakar dari elemen pompa ke injector
diatur oleh katup penyalur (delivery valve). Katup penyalur ini
berfungsi ganda, yaitu selain mencegah bahan bakar dalam
pipa tekanan tinggi mengalir kembali ke plunyer juga
berfungsi mengisap bahan bakar dari ruang injector setelah
penyemprotan (Gambar 26).
Gambar 26. Katup penyalur
40
Dengan demikian katup penyalur pada pompa injeksi ini
menjamin injektor akan menutup dengan cepat pada saat
akhir injeksi, karena untuk mencegah bahan bakar menetes
yang dapat menyebabkan pembakaran awal (pre-ignition)
selama siklus pembakaran berikutnya.
Cara kerja katup penyalur dapat dilihat pada gambar 27.
(a) Pada saat awal penginjeksian, maka katup penyalur pada
posisi terangkat dari dudukan, dengan adanya tekanan
bahan bakar yang dipompa keluar dari pompa plunyer.
Hal ini memungkinkan bahan bakar dengan tekanan
dialirkan ke nosel injeksi.
(b) Bila tekanan penyaluran menurun dan pegas katup
penyalur menekan katup penyalur ke bawah, maka relief
valve akan menutup hubungan antara ruang penyalur
dengan pipa injeksi dan selanjutnya katup akan masuk ke
dalam sampai dudukan bersentuhan dengan body
mencegah menurunnya katup.
Gambar 27. Cara kerja katup penyalur
(2) Pompa injeksi distributor (VE)
Pompa injeksi distributor tipe VE ini dirancang dengan
plunyer tunggal untuk mengatur banyaknya bahan bakar yang
diinjeksikan dengan tepat dan membagi pemberian bahan
41
bakar ke setiap silinder mesin sesuai dengan urutan
penginjeksiannya.
Kelebihan pompa injeksi distributor tipe VE adalah:(a)
Kompak dan ringan, karena hanya 4,5 kg dan komponenkomponennya
sedikit jumlahnya, (b) mampu digunakan untuk
mesin diesel putaran tinggi, (c) seragam dalam jumlah
penginjeksian bahan bakar, (d) mudah dalam menghidupkan
mesin, (e) putaran idle yang stabil, (f) pelumasan dengan
bahan bakar sendiri, (g) mudah dalam penyetelan jumlah
bahan bakar yang diinjeksikan, (h) dilengkapi dngen solenoid
penghenti bahan bakar, (i) alat pengatur saat penginjeksian
yang bekerja secara hidrolik, dan (j) konstruksinya dirancang
sedemikian rupa sehingga kalau terjadi mesin berputar balik,
pompa tidak akan memberikan bahan bakar ke silinder.
Pompa injeksi distributor terdiri dari komponenkomponen:
(a) Pompa pemberi (feed pump) tipe sudu rotary yang
mengalirkan bahan bakar dari tangki ke dalam rumah
pompa injeksi,
(b) Katup pengatur tekanan bahan bakar di dalam feed pump
(pressure regulating valve)
(c) Katup pelimpah (overflow) untuk menyalurkan kelebihan
bahan bakar dari pompa ke tangki.
(d) Plat nok (cam plate) yang digerakkan oleh poros pompa
(drive shaft) yang menggerakkan plunyer dalam bentuk
berputar dan bolak-balik, karena plunyer bersatu dengan
cam plate
42
(e) Governor mekanik (mechanical governor) yang mengatur
jumlah bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang
bakar
(f) Pewaktu otomatis (automatic timer) yang mengatur saat
injeksi (injection timing) yang bekerja menurut tekanan
bahan bakar.
(g) Solenoid penutup bahan bakar (fuel cut-off solenoid) yang
digunakan untuk menutup aliran bahan bakar ke dalam
elemen pompa.
(i) Katup penyalur (delivery valve) berfungsi mencegah
bahan bakar dari dalam pipa tekanan tinggi masuk ke
dalam ruang elemen pompa dan mengisap sisa bahan
bakar dari injector pad akhir injeksi.
Komponen-komponen di atas dijelaskan sebagai berikut:
(a) Pompa pemberi (feed pump), Gambar 28
Pompa pemberi tipe rotari ini berada dalam pompa
injeksi yang menyalurkan bahan bakar dari tangki ke dalam
rumah pompa melalui sedimenter dan filter. Pompa pemberi
ini digerakkan oleh poros penggerak (drive shaft) dan selama
rotor berputar sudu pompa menekan keluar akibat gaya
sentrifugal. Rotor yang tidak sepusat (eksentrik) ini
menyebabkan bahan bakar akan terisap dan ditekan ke ruang
pompa.
Gambar 28. Cara kerja katup pemberi
43
(b) Katup pengatur tekanan bahan bakar (regulating valve)
Gambar 29. Katup pengatur tekanan bahan bakar
Besarnya tekanan bahan bakar pada pompa pemberi
ditentukan oleh tekanan pegas pada piston katup pengatur ini,
sedangkan piston tertekan oleh tekanan bahan bakar. Bila
kecepatan pompa bertambah maka bertambah pula tekanan
bahan bakarnya.
(c) Plunyer dan plat nok
Penyaluran bahan bakar pada pompa injeksi bahan bakar
distributor tipe VE melalui kerja komponen-komponen yang
dapat dilihat pada gambar 30 di bawah ini.
Gambar 30. Penyaluran bahan bakar pada pompa injeksi distributor tipe VE
44
Pertautan antara komponen-komponen utama pada
gambar 30 di atas dijelaskan sebagai berikut:
Pompa pemberi dan plat nok digerakkan oleh poros
penggerak (drive shaft). Plunyer dan plat nok ditekan oleh dua
buah pegas plunyer melawan roller. Plat nok mempunyai 4
buah muka nok (cam face), yang bila berputar muka nok
berada di atas roller dan plunyer bergerak maju, sehingga bila
plat nok dan plunyer berputar satu kali maka plunyer bergerak
4 kali maju mundur. Bahan bakar disalurkan ke tiap silinder
setiap ¼ putaran plunyer dan satu kali plunyer bergerak
bolak-balik. Plunyer mempunyai 4 alur pengisian (suction
groove) dan satu lubang distribusi (distribution port). Dengan
demikian pada silinder pompa terdapat 4 saluran distribusi
(distribution passage). Pengisapan terjadi bila salah satu alur
pengisian segaris dengan lubang isap, dan penyaluran bahan
bakar berlangsung bila lubang distribusi segaris dengan salah
satu dari 4 saluran distribusi.
Proses penyaluran bahan bakar terdiri dari pengisapan
(suction), penyaluran (delivery), akhir penekanan
(termination), dan penyamaan tekanan (pressure
equalization). Lihat gambar 31, 32, 33 dan 34.
Gambar 31. Pengisapan
45
Gambar 32. Penyaluran
Gambar 33. Akhir penekanan
Gambar 34. Penyamaan tekanan
46
Pada pompa injeksi distributor tipe VE ini dilengkapi
dengan penutup aliran bahan bakar ke pompa yang disebut
dengan fuel cut-off solenoid. Lihat gambar 35. Bila kunci
kontak diputar ke posisi ON maka katup solenoid akan tertarik
oleh kemagnitan sehingga saluran isap akan terbuka (gambar
35a). Bila kuncikontak diputar ke arah OFF maka kemagnitan
pada solenoid hilang dan katup solenoid akan menutup
saluran bahan bakar ke elemen pompa (Gambar 35 b).
(a) (b)
Gambar 35. Solenoid penutup bahan bakar
d) Injektor Bahan bakar (fuel injector)
Injektor bahan bakar kadangkala disebut juga
dengan pengabut atau ada yang menyebut dengan nosel
(nozzle). Disebut injector karena tugas dari komponen ini
adalah menginjeksi, dan disebut pengabut karena bahan
bakar keluar dari komponen ini dalam bentuk kabut,
sedangkan disebut nosel karena ujung komponen ini luas
penampangnya makin mengecil.
Secara garis besar nosel injeksi dapat diklasifikasikan
ke dalam 2 tipe yaitu:
(1) tipe lubang (hole type), dan
(2) tipe pin (pin type)
47
Tipe lubang terdapat dalam 2 jenis yaitu: (a) lubang satu
(single hole type) dan, dan (b) lubang banyak (multiple
hole type).
Tipe pin terdapat dalam 2 jenis yaitu: (a) tipe throttle
(throttle type), dan (b) tipe pintle (pintle type). Lihat
gambar 36.
Gambar 36. Konstruksi dan tipe nosel injeksi
Tipe nosel injeksi sangat menentukan bagi proses
pembakaran dan bentuk ruang bakar. Tipe lubang banyak
pada umumnya digunakan untuk mesin diesel dengan
injeksi langsung (direct injection), sedangkan tipe pin pada
umumnya digunakan untuk mesin diesel yang mempunyai
ruang bakar muka (precombustion chamber) dan ruang
bakar pusar (swirl chamber).
Kebanyakan nosel injeksi model pin adalah yang berjenis
throttle yang pada saat permulaan injeksi jumlah bahan
bakar yang ditekan ke dalam ruang bakar muka hanya
sedikit, tetapi pada akhir injeksi jumlah bahan bakar
semakin banyak. Kerja nosel injeksi tipe pin dapat dilihat
pada gambar 37.
48
Gambar 37. Kerja nosel injeksi tipe pin
Nosel injeksi ditempatkan pada mesin diesel dengan
pemegang nosel (nozzle holder) yang dapat menentukan
jumlah bahan bakar dan mengatur tekanan injeksi. Pada
gambar 38 ditunjukkan konstruksi nosel injeksi. Jarum
nosel ditahan oleh pena tekanan (pressure pin) dan pegas
tekan (pressure spring) yang dapat diatur oleh sekrup
penyetel (adjusting screw) sehingga membukanya nosel
injeksi dapat diatur.
Gambar 38. Konstruksi nosel injeksi
49
c. Rangkuman 2
1. Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel dibedakan
berdasarkan pompa injeksi yang digunakan, yaitu dengan
pompa injeksi sebaris dan dengan pompa injeksi distributor.
Persamaan kedua sistem injeksi tersebut adalah mempunyai
fungsi menyalurkan bahan bakar dari tangki ke dalam ruang
bakar mesin diesel. Perbedaannya utamanya adalah pada
sistem injeksi dengan pompa sebaris adalah tiab silinder
mesin dilayani oleh satu elemen pompa, sedangkan pada
sistem injeksi dengan pompa distributor semua silinder
mesin dilayani oleh satu elemen pompa.
2. Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel memiliki tugas
utama: (a) menepatkan saat penginjeksian bahan bahar ke
dalam ruang bakar mesin diesel, (b) mengatur jumlah bahan
bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar, (c)
mengendalikan kecepatan penyaluran bahan bakar ke dalam
silinder mesin, dan (d) mengabutkan bahan bakar yang
diinjeksikan ke dalam silinder mesin.
3. Komponen-komponen sistem injeksi bahan bakar secara
lengkap adalah: (a) tangki bahan bakar, (b) saringan/filter
bahan bakar dan sedimenter air, (c) pompa pemindah bahan
bakar, (d) pompa injeksi bahan bakar, (e) injector atau nosel
injeksi, (f) automatik timer, dan (g) governor. Masing-masing
komponen mempunyai fungsi sendiri dalam rangka
memenuhi fungsi utama sistem injeksi bahan bakar. Bila
salah satu komponen mempunyai masalah maka seluruh
sistem injeksi akan mengalami masalah pula.
4. Filter bahan bakar menjaga agar bahan bakar bersih dari
kotoran/deposit berbentuk padat, sedangan sedimenter
50
menampung air yang tercampur dalam bahan bakar. Bila
tidak ada filter yang baik dalam sistem injeksi bahan bakar
maka elemen pompa yang presisi akan macet. Demikian pula
tanpa sedimenter air dalam sistem injeksi bahan bakar maka
air dalam bahan bakar dapat menyebabkan korosi pada
elemen pompa yang dampaknya elemen pompa tidak dapat
berfungsi.
5. Pompa pemindah mempunyai fungsi memompa bahan bakar
dari tangki ke ruang pompa ijeksi. Di samping itu pompa
pemindah yang dilengkapi dengan pompa tangan berfungsi
menghilangkan udara (bleiding) dari sistem injeksi bahan
bakar khususnya yang berasal dari aliran tangki ke pompa
injeksi.
6. Elemen pompa injeksi pada kedua jenis pompa injeksi di
samping berbeda jumlahnya juga berbeda bentuknya.
Elemen pompa pada pompa injeksi sebaris mempunyai
lubang di dalamnya dan alur pengontrol, sedangkan elemen
pompa pada pompa injeksi distributor tipe VE mempunyai 4
alur pemasukan dan satu lubang distributor.
7. Baik pada pompa injeksi sebaris maupun pada pompa injeksi
distributor memiliki governor yang berfungsi sama tetapi
berbentuk berbeda. Begitu juga komponen untuk
memajukan saat injeksi yaitu automatik timer atau advancer
mempunyai bentuk mekanisme yang berbeda meskipun
mempunyai fungsi yang sama.
8. Injektor atau nosel injeksi mempunyai bentuk utama tipe
lubang dan tipe pin. Nosel injeksi tipe lubang mempunyai
jenis lubang satu dan lubang banyak. Nosel tipe pin
mempunyai jenis trotlle dan pintle/pasak. Tipe lubang
51
biasanya digunakan pada mesin diesel dengan injeksi
langsung. Tipe pin biasanya digunakan pada mesin diesel
dengan ruang bakar muka dan ruang bakar pusar.
d. Tugas 2
1. Bila terjadi jumlah bahan bakar yang diinjeksikan pada nosel
injeksi tidak sama, maka sebutkan penyebabnya baik pada
pompa injeksi sebaris maupun pompa injeksi distributor.
2. Gambarkan secara skematis komponen-komponen sistem
injeksi bahan bakar dalam suatu sistem injeksi bahan bakar
yang lengkap dengan saluran pengembalinya.
e. Tes Formatif 2
1. Terdapat 2 macam sistem injeksi bahan bahan bakar pada
mesin diesel. Jelaskan persamaan dan perbedaan utama
dari 2 macam sistem injeksi bahan bakar tersebut!
2. Jelaskan 4 fungsi pokok sistem injeksi bahan bakar mesin
diesel!
3. Sebutkan 4 komponen penting sistem injeksi bahan bakar
mesin diesel yang perlu diservis/dipelihara! Apakah
dampaknya bila hal itu tidak dilaksanakan?
4. Jelaskan 2 fungsi utama dari pompa pemindah (transfer
pump) dalam sistem injeksi bahan bakar mesin diesel?
5. Jelaskan urutan pemasangan fliter dan sedimenter air pada
sistem injeksi bahan bakar, manakah yang lebih dahulu
dipasang? Apakah dampak yang terjadi bila kedua
komponen tersebut tidak terpasang pada sistem injeksi
bahan bakar?
6. Fungsi utama pompa injeksi bahan bakar adalah
menepatkan saat injeksi dan mengatur jumlah bahan
52
bakar. Jelaskan kedua fungsi tersebut pada kedua jenis
pompa injeksi dan komponen apa saja yang mengatur!
7. Jelaskan perbedaan bentuk elemen pompa pada pompa
injeksi sebaris dan pompa injeksi distributor tipe VE !
8. Jelaskan jenis nosel injeksi pada sistem injeksi bahan bakar
mesin diesel dan digunakan pada mesin diesel jenis apa?
9. Jelaskan fungsi katup penyalur pada elemen pompa injeksi!
53
f. Kunci Jawaban Formatif 2
1. Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris
dan dengan pompa injeksi distributor. Persamaannya
adalah mempunyai fungsi menyalurkan bahan bakar dari
tangki ke dalam ruang bakar mesin diesel. Perbedaannya
adalah pada sistem injeksi dengan pompa sebaris adalah
tiap silinder mesin dilayani oleh satu elemen pompa,
sedangkan pada sistem injeksi dengan pompa distributor
semua silinder mesin dilayani oleh satu elemen pompa.
2. Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel memiliki tugas:
(a) menepatkan saat penginjeksian bahan bahar ke
dalam ruang bakar mesin diesel, (b) mengatur jumlah
bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar, (c)
mengendalikan kecepatan penyaluran bahan bakar ke
dalam silinder mesin, dan (d) mengabutkan bahan bakar
yang diinjeksikan ke dalam silinder mesin.
3. Saringan, pompa pemindah, pompa injeksi dan nosel
injeksi. Bila tidak diservis maka kemungkinan mesin tidak
hidup dengan baik dan komponen tersebut akan cepat
rusak
4. Pompa pemindah mempunyai fungsi memompa bahan
bakar dari tangki ke ruang pompa ijeksi. Di samping itu
pompa pemindah yang dilengkapi dengan pompa tangan
berfungsi menghilangkan udara (bleiding) dari sistem
injeksi bahan bakar khususnya yang berasal dari aliran
tangki ke pompa injeksi.
5. Filter bahan bakar menjaga agar bahan bakar bersih dari
kotoran/deposit berbentuk padat, sedangan sedimenter
menampung air yang tercampur dalam bahan bakar. Bila
54
tidak ada filter yang baik dalam sistem injeksi bahan
bakar maka elemen pompa yang presisi akan macet.
Demikian pula tanpa sedimenter air dalam sistem injeksi
bahan bakar maka air dalam bahan bakar dapat
menyebabkan korosi pada elemen pompa yang
dampaknya elemen pompa tidak dapat berfungsi.
Sedimenter mendahului filter.
6. Fungsi menepatkan agar injeksi tepat pada saat
diperlukan pembakaran dan jumlah juga akan
menentukan daya mesin saat diperlukan. Komponen
tersebut pada elemen pompa
7. Elemen pompa sebaris mempunyai bentuk yang
berlubang di tengah dan satu alur berbentuk helix,
sedangkan pada pompa distributor mempunyai bentuk
berlubang ditengah dengan empat alur lurus.
8. Injektor atau nosel injeksi mempunyai bentuk utama tipe
lubang dan tipe pin. Nosel injeksi tipe lubang
mempunyai jenis lubang satu dan lubang banyak. Nosel
tipe pin mempunyai jenis trotlle dan pintle/pasak. Tipe
lubang biasanya digunakan pada mesin diesel dengan
injeksi langsung. Tipe pin biasanya digunakan pada
mesin diesel dengan ruang bakar muka dan ruang bakar
pusar.
9. Katup penyalur ini berfungsi ganda, yaitu selain
mencegah bahan bakar dalam pipa tekanan tinggi
mengalir kembali ke plunyer juga berfungsi mengisap
bahan bakar dari ruang injector setelah penyemprotan
55
g. Lembar Kerja 2
1) Alat dan Bahan
a) 1 (satu) unit mesin diesel
b) 1 (satu) unit pompa injeksi sebaris
c) 1 (satu) unit pompa injeksi distributor
d) 1 (satu) unit nosel injeksi
e) 1 (satu) buah toolbox
f) Kunci sock dan kunci momen
g) Majun
2) Keselamatan Kerja
a) Gunakan peralatan servis yang sesuai dengan
fungsinya
b) Ikutilah instruksi dari guru ataupun langkah kerja
yang tertulis pada lembar kerja
c) Mintalah ijin kepada guru anda bila akan melakukan
pekerjaan yang tidak tertulis pada lembar kerja
d) Bila perlu mintalah buku manual mesin sesuai dengan
obyek yang digunakan
3) Langkah kerja
a) Persiapkan alat dan bahan praktik secara cermat,
efektif dan seefisien mungkin.
b) Perhatikan instruksi praktik yang disampaikan oleh
guru.
c) Lakukan diskusi tentang jenis sistem injeksi bahan
bakar pada mesin diesel!
d) Lakukan analisis tentang konstruksi dan cara kerja
komponen-komponen sistem injeksi bahan bakar!
e) Buatlah catatan-catatan penting kegiatan praktik
secara ringkas
56
f) Setelah selesai, kembalikan alat dan bahan yang telah
digunakan ke tempat semula.
g) Bersihkan tempat kerja
4) Tugas
a) Buatlah laporan praktik secara ringkas dan jelas
b) Buatlah rangkuman pengetahuan baru yang anda
peroleh setelah mempelajari materi pada kegiatan
belajar 2.
57
3. Kegiatan Belajar 3: Langkah Kerja Pemeliharaan/
Servis Sistem dan Komponen
Injeksi Bahan Bakar Diesel
a. Tujuan Kegiatan Belajar 3
1) Siswa dapat melakukan pemeliharaan pada tangki bahan
bakar dengan cara yang sesuai standar yang ditentukan
2) Siswa dapat melakukan pemeliharaan pompa pemindah
bahan bakar dengan cara yang sesuai standar yang
ditentukan
3) Siswa dapat melakukan pemeliharaan pada saringan
bahan bakar dengan cara yang sesuai standar yang
ditentukan
4) Siswa dapat melakukan pemeliharaan pada pompa
injeksi bahan bakar sesuai standar yang ditentukan
5) Siswa dapat melakukan pemeliharaan pada nosel injeksi
dengan cara yang sesuai standar yang ditentukan
b. Uraian Materi 3
Yang dimaksud pemeliharaan/servis komponen sistem
injeksi bahan bakar motor diesel dalam hal ini adalah meliputi
pemeriksaan, atau pengujian atau perbaikan komponen
tersebut agar sesuai dengan spesifikasi dari pabrik atau paling
tidak mendekati spesifikasi tersebut. Pemeliharaan/servis
tersebut harus dilakukan secara berkala sesuai dengan tugas
komponen dalam sistem tersebut.
Langkah kerja yang dilakukan dalam pemeliharaan/servis
tersebut adalah meliputi: pembongkaran, pembersihan,
perbaikan, penyetelan, pemasangan dan perngujian.
58
1) Pemeliharaan/servis pada tangki bahan bakar
Tangki bahan bakar biasanya mengalami persoalan, yaitu
adanya kebocoran, pengembunan dan kotor. Untuk
membersihkan dan memperbaiki tangki bahan bakar harus hatihati
karena dapat membahayakan. Bila perbaikan tangki
dilakukan di dekat percikan api, rokok, atau nyala api dapat
mengakibatkan kebakaran.
Langkah pemeriksaan dan perbaikan pada tangki bahan
bakar adalah sebagai berikut:
a) Melepaskan tangki dari unit mesinnya
b) Membersihkan tangki dengan air panas atau uap
c) Mengeringkan tangki dengan udara kompresor
d) Memeriksa kebocoran tangki dengan:
(1) Cara basah
Cara basah ini dilakukan dengan menutup lubang
keluar tangki dan membersihkan permukaan sampai
kering. Selanjutnya tangki diletakkan ditempat yang
mudah dilihat seluruh permukaannya. Tangki diisi
dengan air sedangkan lubang masuk tangki
dihubungkan dengan udara yang bertekanan. Bila
terdapat kebocoran dapat dilihat adanya titik-titik air
pada permukaan tangki tersebut.
(2) Cara tekanan udara
Cara tekanan adalah dengan cara menutup lubang
masuk sedangkan lubang keluar dihubungkan dengan
udara bertekanan. Selanjutnya tangki direndam ke
dalam air. Bila terdapat kebocoran akan muncul
gelembung (bubbles).
59
e) Bila ada kebocoran dilanjutkan dengan pematrian
(soldering) atau pengelasan (welding)
2)Pemeliharaan/servis pada pompa pemindah bahan
bakar
Pemeliharaan/servis pada pompa pemindah/penyalur
bahan bakar (khususnya pada pompa injeksi sebaris) dilakukan
sebagai berikut:
a) Pengujian pompa pemindah
(1) Pengujian kapasitas hisap (dengan test bench)
(a) Mengoperasikan pompa pemindah ini dengan 60
langkah per menit. Pompa pemindah untuk pompa
injeksi sebaris harus sudah keluar dalam 25 langkah
(b) Mengatur penguji pompa penyalur pada 150 rpm,
dan menguji kapasitas hisap. Bahan bakar harus
keluar dalam 40 detik. Lihat gambar 39
Gambar 39. Pengujian kapasitas hisap pompa pemindah
(pada pompa injeksi sebaris)
(2) Pengujian kemampuan pompa
Menghubungkan pengukur tekanan pada bagian
tekanan pompa pemindah ini.
(a) Pompa diputar dengan 600 rpm. Tekanan keluar
lebih besar dari : 1,8 –2,2 kg/cm2
60
(b) Mengoperasikan pompa pemindah pada 1000 rpm
dan mengukur volume pengeluaran dari pompa
lebih besar dari 900 cc/menit
Gambar 40. Pengujian kemampuan pompa pemindah
(pada pompa injeksi sebaris)
b)Pembongkaran