A. Pengertian Sistem Bahan Bakar

Pengertian sistem bahan bakar adalah suatu sistem dimana bahan bakar dari tangki penyimpanan dialirkan ke silinder dan dikabutkan ke dalamnya dengan dibantu dengan sebuah pompa (Suhodo, 2002).

Sistem bahan bakar merupakan sistem yang sangat vital bagi keberhasilan operasi suatu motor diesel mengingat bahwa sangat berkaitan dengan penyediaan tenaga yang berasal dari bahan bakar.

Sistem pengabutan bahan bakar harus sempurna, karena bila sistem pengabutan bahan bakar yang tidak sempurna akan menyebabkan kekurangan tenaga atau tidak maksimal dan hal ini akan menimbulkan kerugian tenaga serta mempengaruhi daya motor.B. Fungsi Sistem Bahan Bakar

Sistem bahan bakar berfungsi untuk (Surbakty, 1985) :

a. Mengalirkan bahan bakar dari tangki harian sampai ke ruang bakar.

b. Mengatur jumlah bahan bakar yang dikabutkan.

c. Mengatur saat pengabutan yang tepat.

d. Mengatur lamanya pengabutan.

e. Mengabutkan bahan bakar dan memasukannya ke dalam silinder

.f. Mendistribusikan bahan bakar yang telah ditakar kesetiap silinder.

C. Metode Pengabutan Bahan Bakar

Metode pengabutan bahan bakar yang banyak digunakan adalah sebagai berikut :

1. Pengabutan sistem common rail Sistem ini mempunyai pompa tunggal yang menekan bahan bakar kesebuah header (common rail atau tabung bersama) dengan tekanan yang tinggi. Bahan bakar tersebut dialirkan ke pengabut melalui pipa bahan bakar tekanan tinggi. Saat pengabutan bahan bakar oleh pengabut tersebut diatur oleh gerakkan kam (Boentarto, 1996).

Gambar 1. Sistem pengabutan common railSistem pengabutan bahan bakar dengan common rail memiliki keuntungan, bahwa kontruksinya sederhana sehingga memudahkan dalam pemeliharaan, apabila karena suatu beban kecepatannya turun, secara otomatis aliran bahan bakar ke silinder bertambah (Daryanto, 2004).

2. Pengabutan sistem pompa pribadi (Individual Jerk Pump)

Pada sistem pompa pribadi setiap silinder dilayani oleh satu pompa penekan bahan bakar. Jadi, setiap pengabut dilayani oleh satu pompa penekan bahan bakar. Pompa penekan bahan bakar adalah pompa plunyer yang dilengkapi dengan pengatur kapasitas pengabutan, sedangkan daya untuk menggerakkan pompa diambil dari daya motor itu sendiri. Pompa penekan bahan bakar dihubungkan dengan nozel melalui pipa tekanan tinggi dan nozel akan memberikan bentuk pengabutan ke dalam silinder sesuai dengan bentuk mulut atau lubang nozel (Boentarto, 1996).

Gambar 2. Sistem pengabutan pompa pribadi

Pompa tipe ini memerlukan ketelitian yang tinggi, baik untuk keperluan timing maupun untuk pengontrolan jumlah bahan bakar yang dikabutkan. Jumlah pengabutan bahan bakar setiap langkah pompa antara 1/2000 untuk beban penuh sedangkan pada keadaan motor diesel tanpa beban mencampai 1/100.000 dari volume silindernya (Daryanto, 2004).

3. Pengabutan sistem distribusi (lihat gambar 5)

Pada sistem distribusi hanya menggunakan sebuah pompa penekan bahan bakar untuk melayani semua pengabut yang ada disetiap silinder. Pada sistem ini pompa tersebut mengalirkan bahan bakar dengan tekanan tinggi masuk ke dalam distributor. Pompa penekan bahan bakar pada sistem distributor juga dilengkapi dengan alat pengatur kapasitas (Arismunandar, 2002)

Gambar 3. Pengabutan sistem distribusi

4. Pengabutan sistem unit pengabut

Pada sistem ini tidak diperlukan pipa-pipa tekanan tinggi karena pompa penekan bahan bakar dan pengabut dibuat menjadi satu kesatuan. Pada setiap silinder dilayani oleh satu pengabut yang bekerjanya diatur oleh poros kam, batang penekan dan tuas. Pada unit pengabut terdapat sebuah plunyer yang berfungsi untuk menaikkan tekanan bahan bakar, mengatur jumlah bahan bakar dan menentukan saat pemasukan bahan bakar ke dalam silinder (Boentarto, 1996).

Gambar 4. Pengabutan sistem unit pengabut

Sistem bahan bakar motor diesel dibuat sedemikian presisi agar dapat menghasilkan kemampuan yang cukup pada waktu tegangan tinggi. Jika kebetulan terdapat kotoran kecil atau air masuk kedalam bahan bakar, maka daya tahan pemakaian pompa penekan bahan bakar dan pengabut yang merupakan bagian terpenting dari motor diesel dapat dikurangi.Proses Pengabutan bahProses Pengabutanan bakar pada injektor

Proses pengabutan bahan bakar diesel melalui injektor ini diperlukan agar terjadi proses pembakaran yang sempurna di dalam 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 injektor dapat dilakukan dengan tiga sistem pengabutan, yaitu:

Pengabutan udaraProses pengabutan udara terjadi dimana bahan bakar yang bertekanan 60 sampai 85 kg/cm mengakibatkan tekanan pada rumah pengabut sebesar 60 kg/cm yang selalu berhubungan langsung dengan tabung udara, dengan tekanan bahan bakar dari pompa mencapai 70 kg/cm 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 ke dalam 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.

Pengabutan tekan Pada prosaes 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/cm mengalir ke bagian takikan jarum pengabut, pengabut akan tertekan ke atas sehingga saluran akan terbuka, dengan demikian bahan bakar akan terdesak melalui celah diantara jarum pengabut dalam bentuk gas. Untuk memperoleh proses pembakaran yang sempurna di dalam silinder maka proses pemampatan udara di dalam silinder diusahakan menghasilkan turbulensi udara.

Pengabutan gasPengabut ini dikonstruksi sedemikian rupa dengan komponen-komponen yang terdiri atas rumah pengabut, 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 yang 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 mnenjadi 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 karena tidak cukup oksigen sehingga sisa bahan bakar yang tidak terbakar akan keluar masuk di dalam ruang bakar dan terbakar pada ruangan ini, oleh kerena itu pada sistem 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 cara ini dapat menghasilkan kabut bahan bakar yang memenuhi syarat dalam kebutuhan proses pembakaran.

Manfaat Penentuan Titik Nyala dan Titik ApiFlash Point atau titik nyala dari suatu minyak adalah suhu terendah dimana minyak dipanasi dengan peralatan standar hingga menghasilkan uap yang dapat dinyalakan dal;am pencampuran dengan udara. Titik Nyala secara prinsip ditentukan untuk mengetahui bahaya terbakar produk- produk Minyak bumi. Dengan diketahui titik nyala suatu produk minyak pelumas, kita dapat mengetahui kondisi maksimum yang dapat dihadapai minyak pelumas tersebut. Salah satu contoh dari pentingnya informasi ini adalah untuk menentukan jenis minyak pelumas yang tepat untuk digunakan didalam system hidrolik tekanan tinggi seperti pada pesawat terbang atau pada alat penempa bertekanan tinggi, dimana kebocoran minyak dari saluran pipa dapat menyebabnkan terjadinya musibah dengan adanya kontak dari minyak yang tumpah dengan logam yang sangat panas.Titik nyala merupakan sifat fisika minyak yang sangat penting yang harus diketahui dari produk-produk hasil pengolahan minyak bumi, baik itu minyak pelumas, bahan baker maupun produk lainnya. Dengan diketahui titik nyala suatu produk minyak kita dapat menerapkan produk tersebut dengan tepat. Hal ini berartimemberikan perlindungan pada mesin yang menggunakan dan memberikan keamanan pada orang yang menangani.

Fire Point atau Titik api bahan bakar adalah suhu di mana ia akan terus menyala selama minimal 5 detik setelah kunci kontak dengan api terbuka. Titik nyala (flash point) adalah karakteristik tunggal zat yang mudah terbakar yang digunakan untuk menaksir sifat suatu bahan. Flash point yang rendah dapat menjadi indikasi adanya bahan yang sangat volatile dalam cairan. Titik api yang digunakan untuk menaksir risiko dari kemampuan bahan untuk mendukung pembakaran. Nilai-nilai ini juga mempengaruhi bagaimana bahan bakar cair dikirimkan, disimpan, dan dibuang (Kennedy, 1990).Manfaat dan penggunaan dari penetapan Flash Point dan Fire Point produk-produk dari minyak bumi menurut metode uji ASTM D 92-05A antara lain adalah sebagai berikut ::

1. Flash Point dapat digunakan untuk mengukur kecenderungan sample untuk membentuk campuran yang mudah menyala jika ada udara di bawah kondisi terkontrol. Ini merupakan satu-satunya sifat bahan bakar yang harus dipertimbangkan dalam memperkirakan timbulnya bahaya kebakaran pada bahan bakar tersebut. 2. Flash Point diperlukan dalam pelayaran dan peraturan keamanan bahan bakar yang akan ditransport untuk mendefinisikan bahan-bahan yang mudah menyala dan juga mudah terbakar, seseorang seharusnya tetap mengacu pada aturan aturan khusus yang terkait pada definisi yang tepat dari penggolongan bahan-bahan tersebut diatas.

3. Flash Point dapat menunjukkan adanya bahan yang mudah menguap dan mudah terbakar di dalam suatu bahan bakar yang relatif tidak mudah untuk menguap ataupun relatif tidak mudah untuk terbakar.

4. Fire Point dapat juga digunakan untuk mengukur karakteristik dari sample untuk mendukung proses pembakran.

KALOR PEMBAKARAN BERBAGAI BAHAN BAKARPada reaksi pembakaran setiap bahan bakar menghasilkan sejumlah kalor tertentu. Nilai kalor dari berbagai bahan bakar adalah sebagai berikut :Tabel 1. Nilai kalor Bahan Bakar

Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.

Tabel 2. Nilai Kalor dan Angka Oktan Bahan Bakar

Sumber: Chemistry, The Molecular Nature of Matter and Change, Martin S. Silberberg, 2000.Tabel 3. Nilai Kalor, Komposisi, dan Kegunaan Beberapa Jenis Bahan BakarJenis

Bahan BakarKomposisi (%massa)Nilai Kalor

(kJ per gram)Penggunaan

CHO

Kayu5064418Rumah tangga

Batubara lunak775732Tanur, lokomotif, mesin industri

Antrasit924336Tanur, lokomotif, mesin industri

Arang1000034Rumah tangga, industri

Minyak bumi8512045Mesin kendaraan, mesin industri

Bensin8515048Mesin kendaraan, mesin industri

LNG7023049Rumah tangga, industri

LPG (Elpiji)8218053Rumah tangga, industri

Alkohol52133530Mesin kendaraan, laboratorium

Spiritus50133728Rumah tangga, laboratorium

Gas Hidrogen01000142Roket, pesawat ruang angkasa

Catatan:

- Batubara lunak disebut juga batubara bitumen merupakan salah satu hasil pada tahap proses pem-bentukan batubara, sedangkan antrasit merupakan hasil tahap akhir dari pembentukan batubara.

- Bensin merupakan campuran senyawa hidrokarbon C6H14 sampai C10H22.- Gas alam (LNG), bagian terbesarnya merupakan CH4. Gas alam yang telah diproses dan dicairkan disebut elpiji (LPG) yang terdiri dari C3H8 dan C4H10.