17 Fuel System

PT.Chakra Jawara 1 PBMT-EDISI I -2006

SISTEM BAHAN BAKAR

Jumlah bahan bakar yang dibakar di dalam engine berhubungan langsung terhadapjumlah horsepower dan torque yang diperlukan. Secara umum, bertambah banyak bahanbakar yang diterima engine, maka bertambah torque yang tersedia pada flywheel.

Sistem bahan bakar memberikan bahan bakar yang bersih pada saat yang tepat danpada jumlah yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan horsepower yang diperlukan.

Komponen sistem bahan bakar menyesuaikan jumlah bahan bakar yang diberikan untukmemenuhi kebutuhan horsepower dengan merubah/mengatur jumlah bahan bakar dan waktuyang tepat untuk diinjeksikan.

Gambar. Sistem Bahan Bakar

Pompa dan penyalur bahan bakar terdiri dari:1. Fuel tank (tanki bahan bakar)2. Fuel filter (saringan bahan bakar)3. Transfer pump (pompa bahan bakar)4. Injection pump (pompa injeksi)5. Governor6. Timing advance mechanism7. Fuel Air ratio control8. High pressure fuel lines9. Low pressure fual lines

10. Injector

SISTEM BAHAN BAKAR

PBMT-EDISI I -2006 PT.Chakra Jawara2

§ Tangki bahan bakar

Tanki bahan bakar adalah tempat menyimpan bahan bakar.

Tangki bahan bakar tersedia dalam bermacam-macam ukuran.

Anda dapat menjumpai tangki bahan bakar yang terletak pada beberapa posisi tergantung

pada pemakaiannya.

• Aliran bahan bakar

Bahan bakar mulai mengalir ketika start untuk menghidupkan engine.

Ketika kunci diputar, maka solenoid digerakkan yang memungkinkan bahan bakar mengalir

dari transfer pump ke injection pump

• Primary fuel filter

Fuel Transfer Pump menghisap bahan bakar dari tangki, melalui primary fuel filter.

Primary fuel filter juga menjaring kotoran kasar yang terdapat di dalam bahan bakar.

Gambar. Primary Fuel Filter

• Water separator/pemisah air

Beberapa sistem bahan bakar juga mempunyai water separator.

Water separator memungkinkan tiap pengembunan atau air yang terkurang dikeluarkan. Air

di dalam bahan bakar dapat menyebabkan terjadi kerusakan berat terhadap engine.

• Fuel Transfer Pump

Dari primary fuel filter, bahan bakar mengalir masuk ke transfer pump.

Transfer pump menyedot bahan bakar melalui bagian hisap yang bertekanan rendah dari

sistem bahan bakar. Kegunaan yang utama dari fuel transfer pump adalah untuk menjaga

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


• Final fuel filter/filter terakhir

Bahan bakar yang berada di dalam transfer pump dipompakan masuk ke dalam filter kedua

atau terakhir. Saringan bahan bakar menjaring partikel (kotoran) yang sangat halus yang

terdapat di dalam bahan bakar yang dapat merusak nozzle atau menyumbat injector.

Filter terakhir terletak atau terpasang di antara transfer pump dan rumah injection pump.

tidak seperti filter oli, maka filter bahan bakar tidak mempunyai bypass valve. Apabila filter

menjadi buntu, maka aliran bahan bakar berhenti dan engine akan mati. Hal ini untuk

melindungi engine dari bahan bakar yang kotor.

• Priming pump

Secara umum filter bahan bakar terakhir terpasang bersamaan dengan priming pump pada

basenya. Anda dapat menggunakan priming pump untuk memperlancar pengisian fuel apabila

anda telah selesai melepas rumah pompa karena sesuatu perbaikan.

Pompa ini juga digunakan untuk memperlancar pengisian bahan bakar pada sistem setelah

dilakukan penggantian fuel filter.

• Fuel Injection Pump Housing

Bahan bakar keluar dari fuel filter terakhir lalu mengalir masuk ke dalam saluran di dalam

rumah injection pump. Pompa yang berada di dalam rumahnya menakar dan memberi tekanan

terhadap bahan bakar. Rumah pompa biasanya terletak dekat bagian depan engine, karena

pompa digerakkan oleh roda gigi dari camshaft. Timing advance unit, mechanical governor,

dan fuel ratio control dipasang pada rumah pompa.

• High Pressure Fuel Lines

Pada sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar, maka pipa baja saluran

bahan bakar yang bertekanan tinggi menghubungkan injection pump ke nozzle. Bagian yang

bertekanan tinggi dari sistem bahan bakar terdiri dari pipa saluran bakar yang bertekanan

tinggi dan nozzle.


• Nozzle

Bahan bakar mengalir melalui pipa bahan bakar yang bertekanan tinggi terus ke nozzle.

Nozzle terpasang di dalam kepala silinder (cylinder head). Nozzle mempunyai valve yang

akan terbuka apabila tekanan bahan bakar menjadi cukup tinggi.

Apabila valve terbuka, maka bahan bakar akan mengabut dan disemprotkan ke dalam ruang

pembakaran.

Pada akhir penyemprotan, terjadi penurunan tekanan yang sangat cepat yang membuat

valve menutup.

Gambar. Nozzle

• Fuel Return Lines

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

dipakai engine.

Gambar. Fuel Return Lines


Pipa saluran kembali:

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

2. Membuang udara dari bahan bakar.

3. Mendinginkan bahan bakar dengan membuat bahan bakar tetap bergerak.

Sistem bahan bakar tidak akan bekerja dengan baik tanpa pipa saluran kembali.

• Fuel Shutoff (pemutus bahan bakar)

Setiap sistem bahan bakar menggunakan metode electronic atau manual untuk memutus

pasokan bahan bakar.

Gambar. Fuel Shutoff

• Governor & Rack

Durasi injeksi bahan bakar (fuel injection duration) ini dikontrol oleh governor dan rack,

terus ke segment pada plunger untuk mengatur posisi scroll melalui perputaran plunger di

dalam barrel.Jika engine membutuhkan bahan bakar (fuel) lebih banyak, hanya dapat dilakukan dengan

menaikkan durasi injeksi bahan bakar (fuel injection duration).

Gambar. Governor & Rack


• Fuel Control Rack: Rack adalah suatu batang dengan sejumlah jajaran gigi (straight gear),

yang selalu berhubungan (meshes) dengan gigi-gigi segment (gear segment) di setiap plunger.

Hubungan ini akan membuat setiap pergerakkan rack menyebabkan plunger berputar.

Gambar. Fuel Control Rack

• Scroll Position: Perputaran plunger di lubang barrel dengan posisi scroll tetap mempertahankan

port dalam keadaan tertutup (menambah bahan bakar), disebut fuel on position (1). Pergerakan

rack yang menyebabkan posisi scroll membuat port terbuka sehingga bahan bakar (fuel)

dapat mengalir dari inlet port ke outlet port dan terus ke tangki (return line), disebut fuel off

position.

Gambar. Scroll Position

• Bagaimana cara kerja mechanical governor

Mechanical governor menggunakan sistem flyweight dan spring untuk menggerakkan

control rack. Spring selalu berusaha untuk menggerakkan rack ke arah fuel on, sedangkan

flyweight ke arah fuel off.


Jika gaya-gaya yang bekerja pada flyweight dan spring seimbang (flyweight force =spring force), kondisi ini disebut balance position dan engine beroperasi pada putaran konstan

(stable rpm). Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan (fuel delivery), secara langsung berkaitan

dengan engine rpm dan horsepower yang dihasilkan (output HP). Penambahan fuel deliveryberarti meningkatkan engine output (rpm atau HP). Governor mengatur jumlah bahan bakar

yang dibutuhkan untuk mengontrol putaran engine (rpm), antara kebutuhan putaran rendah

(low idle rpm setting) dan putaran tinggi (high idle rpm setting). Penempatan atau posisi

governor biasanya dipasang di belakang fuel injection pump (FIP).

• Timing advance

Setiap perubahan beban (engine load) dan putaran (engine rpm), bahan bakar (fuel)yang harus diinjeksiksn juga terjadi dalam derajat waktu yang berbeda untuk tiap-tiap

perubahan. Hal ini bertujuan untuk mempertahankan atau memperoleh saat yang tepat, bagi

bahan bakar untuk terbakar.

Jika putaran engine naik, maka bahan bakar yang akan diinjeksikan atau disemprotkan

ke dalam silinder harus lebih cepat. Peristiwa ini dinamakan dengan istilah “timing advance”.

Demikian pula sebaliknya, dengan peristiwa yang berlawanan disebut “timing retard”.

Timing advance unit dengan penempatan posisi satu poros bersama FIP camshaft, akan

memajukan (advance) atau memundurkan (retard) waktu penyemprotan bahan bakar (fuel

injection timing), yang bergantung pada cepat atau lambatnya putaran engine.

Waktu penyemprotan bahan bakar (fuel injection timing) dapat dimajukan atau

dimundurkan.

Advance timing: Bahan bakar diinjeksikan/disemprotkan lebih cepat

Retard timing: Bahanbakar diinjeksikan/disemprotkan lebih lambat.

• Fuel Air Ratio Control (FARC)

Fuel sistem tidak bisa beroperasi sebagaimana mestinya jika tidak ditunjang oleh sistem

pemasukan udara (air induction & exhaust system) yang baik. Dimana sistem pemasukan

udara adalah hal yang vital, karena bahan bakar tidak akan terbakar sempurna tanpa udara

yang cukup.

Fuel Air ratio control (FARC) adalah suatu alat untuk mengatur perbandingan yang

tepat, antara bahan bakar yang akan akan diinjeksikan terhadap jumlah udara yang masuk ke

dalam silinder. FRC bekerja setelah mendapat tanda dari tekanan udara masuk (boost pressure)


di intake manifold, kemudian diteruskan ke governor untuk mencegah injeksi bahan

bakar yang berlebihan.

Karena itu penerapan fuel ratio control yang dipasang pada governor bermanfaat untukmembuat gas buang lebih bersih, mencegah timbulnya asap hitam yang berlebihan danpemakaian bahan bakar lebih effisien.

Pada sistem electronic unit injection (EUI), mechanical governor, timing advance dan

fuel ratio control, diganti dengan electronic control module (ECM) dan sejumlah solenoid atau

sensor.

• Timing wheel & sensor: Sebagai pengganti timing advance mechanism, timing wheel dan

sensor memonitor engine rpm secara electronik.

• EUI electronics: Semua fungsi yang dikerjakan oleh unit mechanical (mechanical unit)

dikendalikan secara elektronik, sehingga lebih akurat dan tepat.

ECM merasakan putaran engine (rpm) dan beban (load), serta mengatur waktu penyemprotan

(timing) dan duration secara otomatis.

• Advantaces of unit injection

Keunggulan unit injeksi:

1. Tekanan injeksi lebih tinggi

2. Bentuk pengabutan yang seimbang

3. Atomisasi bahan bakar lebih baik

4. Pembakaran lebih sempurna

5. Efisiensi bahan bakar lebih tinggi

6. Gas buang lebih bersih

7. Lebih handal / meyakinkan


Rancangan Ruang Pembakaran

Gambar. Dua Tipe Ruang Bakar

Rancangan ruang pembakaran mempengaruhi efisiensi dan kinerja dari engine.

Rancangan piston dan metode yang digunakan untuk menginjeksikan bahan bakar ke dalam

silinder menentukan seberapa cepat dan sempurnanya bahan bakar terbakar.

Pada sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar terdapat dua jenis

rancangan ruang pembakaran:

1. Precombustion Chamber atau PC dan

2. Direct Injection atau DI.

Pada sistem EUI, hanya ada satu jenis dasar dari ruang pembakaran yaitu DI.

• Direct injection: Pada rancangan ruang pembakaran yang direct injection, bahan bakar

diinjeksikan secara langsung ke dalam cylinder melalui nozzle.

• Precombustion: Pada sistem PC, maka nozzle meng-injeksikan bahan bakar ke dalam

precombustion chamber di mana bahan bakar akan terbakar.

Pembakaran ini memaksa bahan bakar yang tersisa masuk ke dalam ruang utama, dimana

pembakaran yang sempurna terjadi.Pada beberapa engine, dipakai glow plug untuk memanaskan udara ketika menghidupkanengine. Untuk mencegah timbul lubang karena terbakar pada puncak piston, maka piston PCmempunyai heat plug baja yang terpasang dekat bagian tengah puncak piston.


Sistem Electronic Unit Injection

Gambar. EUI System

Sistem Electronic Unit Injection (EUI) memakai beberapa komponen yang sama seperti

pada yang memakai sistem dengan pompa dan pipa penyalur bahan bakar.

Sistem EUI memakai (1) fuel tank, (2) primary fuel filter, (3) fuel transfer pump, (4)

final fuel filter, (5) return line.

Fuel Injection Pump merupakan bagian dimana sistem EUI berbeda dengan yang memakai

pump dan lines system (sistem yang memakai pompa dan pipa saluran bahan bakar).

• Fuel Manifold: Bahan bakar keluar filter akhir lalu masuk ke dalam fuel manifold (saluran

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

bahan bakar.

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

tinggi, dan nozzle diganti dengan komponen tunggal yang disebut unit injector. Electronic

unit injector terpasang pada cylinder head.

Bahan bakar yang berada di dalam manifold masuk ke dalam injector, yang menakar, menekan,

dan menginjeksikan bahan bakar.

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


Gambar. Electronic Unit Injector

• Electronic control module: Pada sistem EUI, mechanical governor, timing advance, dan fuel

ratio control diganti dengan electronic.

Sistem EUI menggunakan Electronic Control Module (ECM) menyimpan beberapa informasielectronic dan program.

Gambar Electronic Control Module

17 Fuel System

Documents

Transcript of 17 Fuel System