SERVICE TRAINING
Training Manual
Isuzu Engine Group Course
• Diesel Engine
• Injection Pump - VE Type
• Injection Pump INLINE Type
• Injection Pump VP44 Type
• 4J Engine
• 4H Engine
• 6H Engine
• 6SD1-TC Engine
• 6WF1-TC Engine
Pub. No: ISZ-TM/EG-1
SERVICE TRAINING
Module 1
• Diesel Engine
Pub. No: ISZ-TM/EG-1
DAFTAR ISI
MESIN DIESEL
1. MENGONTROL OUTPUT MESIN DIESEL................................................................................................... 1
2. MENGONTROL OUTPUT MESIN BENSIN................................................................................................... 2
3. BAGIAN TERPENTING SAAT PEMELIHARAAN ......................................................................................... 2
SIKLUS PEMBAKARAN
1. PERBANDINGAN KOMPRESI DAN TEMPERATUR.................................................................................... 3
2. MUDAH TERBAKARNYA MINYAK DIESEL.................................................................................................. 3
3. PROSES PEMBAKARAN MINYAK DIESEL.................................................................................................. 4
KNOCKING PADA DIESEL
PERBANDINGAN ANTARA KNOCKING DIESEL DAN BENSIN........................................................................ 5
CARA UNTUK MENCEGAH KNOCKING…………………………………………………………………………….... 6
METODA PENGERASAN BAUT PLASTIC REGION…………………………………………
6
MEKANISME KATUP.............................................................................................................. 7
FAN CLUTCH .………………………………………………………………………………………. 8
SISTEM BAHAN BAKAR
INJECTION NOZZLE
1. KEBUTUHAN UNTUK MENYETEL TEKANAN INJEKSI………………………………………………………
2. TWO STAGE INJECTION NOZZLE………………………………………………………………………………
9
10
TURBOCHARGER
KONSTRUKSI……………………………………………………………………………………………………….
WASTE GATE VALVE…………………………………………………………………………………………….
SAFETY VALVE……………………………………………………………………………………………………
PENGGUNAAN TURBOCHARGER…………………………………………………………………………….
13
14
15
15
INTERCOOLER
KONSTRUKSI ……………………………………………………………………………………………………..
16
EMISSION CONTROL SYSTEM
GAS BUANG…………………………………………………………………………………………………………
ATMOSFIR……………………………………………………………………………………………………………
ZAT PENGHASIL POLUSI UDARA……………………………………………………………………………….
ZAT PENCEMAR YANG DIHASILKAN MOBIL…………………………………………………………………
1. UAP BAHAN BAKAR..................................................................................................................
2. BLOW BY-GAS...........................................................................................................................
18
18
19
19
21
21
SISTEM KONTROL EMISI
SISTEM TURBOCHARGER……………………………………………………………………………………….
SISTEM PCV (Positive Crankcase Ventilation)………………………………………………………………
1. URAIAN………………………………………………………………………………………………………….
2. CARA KERJA…………………………………………………………………………………………………..
SISTEM EGR (Exhaust Gas Recirculation )………………………………………………………
22
22
22
22
23
Engine
MESIN DIESEL
MENGONTROL OUTPUT MESIN DIESEL
1. MENGONTROL OUTPUT MESIN DIESEL
OHP 1
Dalam
mesin
diesel,
bahan
bakar
diinjeksikan ke dalam udara yang telah
dipanaskan untuk menaikan temperatur
udara disebabkan besarnya kompresi. Ini
menyebabkannya bahan bakar menyala dan
terbakar.
Untuk memperoleh tekanan kompresi yang
tinggi saat putaran mesin rendah, banyaknya
udara yang masuk ke dalam silinder harus
besar, tanpa menggunakan throttle valve
untuk membatasi aliran dari udara yang
dihisap.
Dengan demikan dalam sebuah mesin diesel
output mesinnya dikontrol oleh pengontrol
banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan.
Metoda perbandingan yang digunakan untuk
pengatur output dalam mesin bensin dan
mesin diesel.
Mesin Bensin
Dikontrol oleh pengontrolan banyaknya campuran udara dan bahan bakar
yang disuplai ke silinder dengan menggunakan throttle valve.
Mesin Diesel
Dikontrol oleh pengontrolan banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan
(Banyaknya udara yang masuk ke silinder tidak diatur).
1
Engine
2. MENGONTROL OUTPUT MESIN BENSIN
Output mesin bensin dikontrol oleh membuka
dan menutupnya throttle valve dengan cara
mengontrol banyaknya campuran udara dan
bahan bakar yang masuk.
OHP 1
BAGIAN TERPENTING SAAT PEMELIHARAAN
Saat pemeliharaan mesin bensin, bagianbagian yang perlu perhatian khususnya
adalah perbandingan udara dan bahan bakar
dari campuran udara dan bahan bakar,
besarnya campuran yang masuk, apakah
telah memadai kompresinya, apakah ada atau
tidak kemampuan pengapiannya dan juga
apakah saat pengapiannya tepat.
Tapi dalam mesin diesel kompresi adalah
bagian
yang
paling
penting
dalam
pemeliharaan. Selain pentingnya dalam mesin
bensin, dan mesin diesel, maka pengaruhnya
tidak hanya pada output mesin saja, juga
akan mempengaruhi pembakaran bahan
bakar,
sebab
proses
pembakaran
ini
tergantung pada sempurna tidaknya yang
dilakukan
kompresi
terhadap
udara.
2
Engine
SIKLUS PEMBAKARAN
1. PERBANDINGAN KOMPRESI DAN
TEMPERATUR
Udara dalam silinder dikompresikan oleh
adanya
gerakan
naiknya
piston,
menyebabkan temperatur meningkat. Grafik
di bawah memperlihatkan hubungan secara
teori antara perbandingan kompresi, tekanan
kompresi dan temperatur dengan ketentuan
tidak terdapat kebocoran udara antara piston
dan silinder serta tidak ada panas yang
hilang. Sebagai contoh, bila perbandingan
kompressi 16, pada grafik diperlihatkan
bahwa tekanan kompresi dan temperatur
terlihat tinggi seperti 50 kg/cm dan 560°C.
Dalam mesin diesel banyaknya udara yang
masuk ke silinder pengaruhnya besar
terhadap terjadinya pemba-karan sendiri
(self-ignition) yang dapat menentukan output.
Efisiensi pengisapan adalah suatu hal yang
penting.
MUDAH
DIESEL
TERBAKARNYA
MINYAK
yang
umumnya
kurangnya 40 - 45.
digunakan
sekurang-
•
Untuk
bahan
bakar
mesin
diesel
menggunakan minyak diesel (solar).
Bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang
bakar, dan dapat terbakar secara spontanitas oleh adanya temperatur udara
yang tinggi (rendahnya temperatur saat
bahan bakar terbakar secara spontanitas
tidak adanya api yang keluar disebut
autogeneous ignition temperatur dari bahan bakar). Tingginya temperature udara
yang dikompresikan dapat mempermudah
bahan bakar untuk terbakar secara
spontanitas.
• Dalam
mesin
diesel
penggunaan
perbandingan kompresi yang tinggi atau
bahan bakar dengan titik bakar (ignition
point) yang rendah akan memperbaiki
kemampuan terbakarnya bahan bakar.
•
Nilai kemampuan bahan bakar diesel
untuk cepat terbakar adalah angka cetane
(cetane number). Untuk mesin diesel yang
berkecepatan tinggi yang digunakan pada
kendaraan truk dan mobil-mobil angka cetane
ANGKA CETANE
Prosedur untuk menghasilkan angka cetane
adalah hampir sama seperti pada angka
octane. Angka cetane adalah persentase dari
cetane.dalam bahan bakar standar yang
diberikan dengan kemampuan pengapian
(pembakaran) yang sama seperti dengan
bahan bakar yang sedang ditest. Bahan bakar
standar menggunakan campuran dari cetane
dan
bahan
bakar
lainnya,
umumnya
alphamethylnaphthalene atau heptamethylnonane
yang
mempunyai
kelambatan
pembakaran yang sangat besar.
Nilai cetane terdiri dari komponen-komponen :
Cetane
: 100
Alphamethylnaphthalene
:0
Heptamethylnonane
: 15
Angka cetane untuk bahan bakar yang
mengandung
alpha
methylnaphthalene,
sebagai contoh memperoleh formula dari :
3
Engine
PROSES PEMBAKARAN MINYAK DIESEL
Proses pembakaran yang terjadi dalam mesin
diesel diperlihatkan dalam hubungan tekanan
dan waktu dalam grafik di bawah ini dan
dapat dibagi ke dalam 4 proses (phase).
OHP 2
a. Tahap pertama : Saat tertundanya
pembakaran (ignition delay) (A-B)
Tahap ini adalah persiapan pembakaran
dimana partikel-partikel yang sempurna
dari bahan bakar yang diinjeksikan
bercampur dengan udara dalam silinder
untuk dibentuk menjadi campuran yang
mudah terbakar. Peningkatan tekanan secara konstan terjadi sesuai dengan sudut
poros engkol.
b. Phase kedua : Saat perambatan api
(Flame propagation (B-C)
Dengan berakhirnya phase pertama,
campuran yang mudah terbakar telah
dibentuk dalam bermacam-macam bagian
dalam silinder, dengan awal pembakaran
dalam beberapa tempat. Api ini akan
merambat pada kecepatan yang sangat
tinggi sehingga campuran terbakar secara
explosive (letupan) dan menyebabkan
tekanan dalam silinder naik dengan cepat.
Saat ini disebut phase pembakaran
explosive (letupan).
Naiknya tekanan dalam phase ini
merupakan persiapan untuk membentuk
banyaknya
campuran
yang
mudah
terbakar dalam phase ke tiga.
4
c. Phase ketiga : Saat pembakaran
langsung (Direct Combustion) (C-D)
Pembakaran Iangsung dari bahan bakar
yang sedang diinjeksikan dalam suatu
tempat selama phase ini sesuai dengan
terbakarnya bahan bakar dengan adanya
api dalam silinder. Pembakaran dapat
dikontrol oleh jumlah bahan bakar yang
diinjeksikan dalam phase ini, dan ini
disebut sebagai pengontrolan periode
pembakaran.
d. Phase keempat : Pembakaran lanjut
(After burning) (D-E)
Akhir penginjeksian pada titik D, tetapi
sebagian bahan bakar masih ada dalam
ruang bakar untuk dibakar secara
kontinyu. Apabila phase ini terlalu
panjang, maka suhu gas buang bekas
akan naik yang akan menyebabkan
efisiensi menurun.
REFERENSI
• Dengan tertundanya proses pembakaran melalui perambatan api ini sebagai phase persiapan untuk phase pembakaran langsung.
• Tekanan yang terjadi selama phase
perambatan api harus dipertahankan ke
efisiensi maximum phase pembakaran
langsung ini adalah ciri khas dari mesin
diesel.
Engine
KNOCKING PADA DIESEL
Apabila pembakaran tertunda diperpanjang
atau terlalu banyak bahan bakar yang
diinjeksikan selama periode pembakaran
tertunda, maka banyaknya campuran yang
sedang terbakar akan berlebihan, terlalu
lamanya phase kedua ini (perambatan api),
akan menyebabkan terlalu cepat naiknya
tekanan dalam silinder, sehingga akan
menimbulkan getaran dan bunyi. Ini disebut
diesel knock. Untuk mencegah diesel knock,
maka perlu dihindari meningkatnya tekanan
secara tiba-tiba dengan adanya terbentuknya
campuran
yang
mudah
terbakar
saat
temperatur rendah. Dengan pembakaran
diperpendek atau mengurangi bahan bakar
yang
diinjeksikan
selama
pembakaran
tertunda.
Metoda berikut ini adalah cara mengatasinya
a. Gunakan bahan bakar dengan nilai cetane
yang tinggi.
b. Menaikkan
temperatur
udara
dan
tekanannya saat mulai injeksi.
c. Mengurangi volume injeksi saat mulai
menginjeksian bahan bakar.
d. Menaikkan temperatur ruang bakar.
(Pada ruang dimana bahan bakar
diinjeksikan)
Untuk mengurangi knock diesel, terjadinya
pengapian spontanitas dibuat Iebih awal.
(Dalam mesin bensin sebaliknya untuk
mencegah pengapian yang spontanitas).
Perbedaan cara mencegah knock seperti
tertera dalam tabel di bawah.
PERBANDINGAN ANTARA KNOCKING DIESEL DAN BENSIN
Secara phisik, knocking diesel dan bensin
pada dasarnya terjadinya sama, masingmasing dise-babkan naiknya tekanan yang
tinggi disebabkan terlalu cepatnya bahan
bakar terbakar. Agar Iebih jelasnya dalam
pemeriksaan disini akan diperlihatkan tipe
dari perbedaan knocking seper-ti yang
diperlihatkan dalam gambar. Perbedaan
utama adalah diesel knocking terjadi saat
awal pembakaran, sebaliknya knocking pada
mesin bensin terjadi pada saat akhir
pembakaran.
5
Engine
CARA UNTUK MENCEGAH KNOCKING
ITEM
MESIN DIESEL
MESIN BENSIN
Perbandingan kompresi
dinaikan
diturunkan
Temperatur udara yang disuplai
dinaikan
diturunkan
Tekanan kompresi
dinaikan
diturunkan
Temperatur silinder
dinaikan
diturunkan
diturunkan
dinaikan
diperpendek
diperpanjang
Titik pembakaran bahan bakar
Saat tertundanya pembakaran (Ignition delay)
METODA PENGERASAN BAUT PLASTIC REGION
Umumnya baut dikeraskan melalui bagian
yang elastis (diperlihatkan di bawah) dimana
momen
pengerasan
bertambah
sesuai
dengan perputar-an sudut dari baut. Ketika
baut dikeraskan sampai bagian elastisnya
(elastic region) berak-hir, hanya baut yang
mempunyai perubahan sudut putar tapi sisa
momennya
sama.
Masing-masing
area
disebut plastic region.
6
Ada dua cara pengerasan baut. Metode
pertama baut dikeraskan bagian yang elastis
(elastic region). Ini metode convensional.
Metode lainnya adalah pengerasan baut
plastic region. Pada beberapa mesin, baut
kepala silinder dan cap bearing connecting
rod dikeraskan dengan cara pengerasan
plastic region.
Cara ini pertama baut dikeraskan pada tahap
sesuai momen, kemudian diputar lebih lanjut
besarnya sesuai dengan yang disarankan.
Tipe baut ini menggunakan tegangan axial
dalam plastic region.
PENTING !
Plastic region adalah baut khusus, biasanya
baut yang tidak dikeraskan dengan cara Inl
akan rusak. Baut plastic region harus dikeraskan sesuai dengan metode pengerasan
baut plastic region, dan bila tidak dilakukan
akan tidak diperoleh momen spesifikasl.
Engine
MEKANISME KATUP
Pada camshaft mesin bensin dan mesin
diesel digerakkan oleh poros engkol melalui
timing belt atau timing gear. Dalam sebuah
mesin
diesel
pompa
injeksi
juga
menggerakkan untuk mengirim bahan bakar
yang bertekanan rendah ke nosel injeksi pada
saat yang telah ditentukan. Katup timing
harus diperiksa ketika timing belt diganti atau
saat mesin di overhaul. Saat itu pompa injeksi
yang digerakkan oleh puli juga harus disetel
pada posisi yang ditentukan. Setelah katup
timing diperiksa saat penginjeksian pada
pompa injeksi harus disetel.
OHP 5
REFERENSI
Timing belt dari mesin diesel harus diganti
setiap 100.000 km yang merupakan bagian
pemeriksa-an berkala.
Beberapa
kendaraan
diesel
dilengkapi
dengan lampu peringatan penggantian timing
belt. Lampu ini akan menyala pada setiap
100.000 km untuk memberitahukan bahwa
timing belt harus segera diganti.
7
Engine
FAN CLUTCH
Kapasitas pendinginan mesin dipilih agar
tidak
menyebabkan
mesin
overheating
bahkan saat suhu udara luar tinggi.
Sehingga, tidak diperlukan kipas yang
berputar cepat saat mesin berputar dalam
kecepatan tinggi pada suhu udara luar yang
rendah. Putaran tinggi pada kipas menaikkan
suara dan menambah hilangnya tenaga
(power loss) secara drastis.
Fan clutch mendeteksi turunnya suhu udara
luar dan mengontrol putaran kipas.
OHP 6
Keuntungan
•
Menaikkan daya tahan mesin.
•
Mengurangi konsumsi bahan bakar.
•
Mengurangi suara.
•
Memperpendek
waktu
pemanasan
mesin.
•
Menaikkan performa pemanasan air.
Putaran saat suhu rendah (di bawah 45°C)
Oli keluar dari inlet port karena gaya
sentrifugal rotor dan viskositas oli itu sendiri
sehingga oli di sekitar rotor berkurang.
Karena oli berkurang, efisiensi perpindahan
turun dan kipas berputar lebih lambat dari
pulley.
OHP 6
Putaran saat suhu tinggi (di atas 55°C)
Saat suhu udara naik, bimetal yang dipasang
pada sensor melengkung, variable port
terbuka, dan oli keluar dari inlet port mengalir
melalui variable port kembali ke chamber.
Sehingga, level oli kanan dan kiri seimbang,
oli disimpan di sekitar rotor, torsi yang
diteruskan ke kipas bertambah, dan kipas
berputar lebih cepat.
8
Engine
SISTEM BAHAN BAKAR
INJECTION NOZZLE
1. KEBUTUHAN UNTUK MENYETEL TEKANAN INJEKSI
Tekanan membukanya nosel injeksi berbeda
tergantung pada mesin, dan disetel untuk
menjamin bahwa bahan bakar diinjeksi oleh
nosel injeksi dan akan bercampur dengan
udara dalam silinder dan terbakar dalam
Tekanan pembukaan
Saat injeksi
Volume injeksi
Sangat rendah
Maju
Sangat besar
waktu yang sesingkat mungkin.
Apabila tekanan membukanya nosel tidak
tepat, ini akan mengganggu pada saat injeksi
dan volume injeksi. Dengan demikian tekanan
membukanya nosel harus selalu tepat.
Sangat tinggi
Mundur
Terlalu kecil
Tekanan membukanya nosel disetel dengan
pengganti ketebalan dari penyetelan shim
(adjusting shim).
Apabila adjusting shim diganti dengan shim
yang tebal tekanan membukanya menjadi
besar.
Sebaliknya apabila penyetelan shim diganti
dengan shim yang tipis membukanya tekanan
akan menjadi kecil.
Untuk mensuplai macam-macam mesin
tersedia shim penyetel ketebalannya terdiri
dari beberapa macam.
9
Engine
2. TWO STAGE INJECTION NOZZLE
Beberapa
mesin
diesel
dewasa
ini,
menggunakan dua tahap nosel injeksi (twostage injection nozzle) yang menyebabkan
volume injeksi bertambah sesuai naiknya
tekanan bahan bakar. Kami akan menjelaskan sebagai contoh nosel injeksi dua
tahap ini digunakan dalam mesin 4JH1.
Penggunaan
nosel
injeksi
dua
tahap
bertujuan
untuk
menurunkan
tekanan
membukanya
katup,
dengan
cara
memperbaiki stabilitas injeksi dalam daerah
beban yang rendah dan juga memperbaiki
stabilitas idling. Juga dengan menurunkan
volume injeksi awal, knocking mesin diesel
berkurang
dan
akan
menyempurnakan
kenyamanan berkendaraan.
KONSTRUKSI
Dua tekanan pegas (No.1 dan No.2) dan dua
pin tekanan (No.1 dan No.2) dipasangkan di
dalam body penahan nosel. Sebuah celah
diberikan antara lift piece dan spring seat
second spring untuk injeksi bahan bakar
dalam dua tahap. Celah ini disebut "pre lift".
Pre lift, daya dari tegangan pegas No. 1
(tahap pertama tekanan bahan bakar) dan
tegangan dari pegas No. 2 (tahap kedua
tekanan bahan bakar) disetel dengan
mengganti masing-masing adjusting shim.
10
Engine
CARA KERJA
Cara Kerja Pada Tahap Pertama
Naiknya tekanan bahan bakar sesuai dengan
kerjanya pompa injeksi dan mencapai 194
2
kg/cm , tegangan yang berlebihan dari
tegangan pegas no.1 menyebabkan jarum
nosel terdorong ke atas dan bahan bakar
mulai diinjeksikan.
Setelah liff piece menyentuh dengan spring
seat second spring besarnya pengangkatan
jarum belum berubah hingga tekanan bahan
bakar naik ± 260 kg/cm 2 .
Cara Kerja Pada Phase Kedua
Bila tekanan bahan bakar mencapai 260
kg/cm 2 , tegangan akan berlebihan dari
masing-masing tegangan pegas no.1 dan
no.2 menyebabkan jarum nosel naik semakin
tinggi. Saat jarum nosel berhubungan dengan
jarak tertentu.
Besarnya
jarum
nosel
terangkat,
perubahannya tidak akan lama apabila
tekanan bahan bakar berubah.
Untuk alasan ini, ketika ada beban ringan pada
mesin hanya sedikit jumlah bahan bakar yang
diinjeksikan dan pengangkatan sedikit pada
beban sedang, dengan kata lain jumlah bahan
bakar yang diinjeksikan sedikit dalam daerah
bebas. Kemudian jumlah yang besar diinjeksikan
dalam daerah pengangkatannya yang tinggi.
11
Engine
TURBOCHARGER
Pada mesin natural aspirated, kira-kira 40%
energi
panas
yang
dihasilkan
oleh
pembakaran terbuang ke atmosfir sebagai
gas buang. Turbocharger adalah sebuah alat
yang memanfaatkan energi gas buang mesin
untuk memasukkan udara tambahan ke dalam
silinder,
sehingga
turbocharger
dapat
memanfaatkan sebagian dari energi yang
ditemukan
dalam
gas
buang
untuk
menggerakkan turbin, yang memutarkan
compressor melalui drive shaft. Compressor
menghasilkan udara bertekanan tinggi ke
dalam silinder mesin, sehingga menghasilkan
pembakaran yang lebih baik dibanding
dengan mesin naturally aspirated.
OHP 42
12
Engine
KONSTRUKSI
Turbocharger terdiri dari tiga komponen
utama yaitu turbine housing, compressor
housing, dan
center housing termasuk
turbine dan compressor, impeller shaft, dan
bearing. Bearing harus dilumasi dengan oli
berkualitas tinggi karena turbo-charger
bekerja pada putaran yang sangat tinggi dan
temperatur tinggi. Juga, komponen dibuat
dengan hati-hati, sehingga harus diperbaiki
dengan presisi.
Turbine impeller dan impeller shaft menjadi
satu untuk membentuk shaft impeller
assembly, dan turbine impeller terbuat dari
alloy tahan panas atau keramik agar tahan
terhadap temperatur tinggi dari gas buang.
Compressor impeller terbuat dari alloy ringan
dan terpasang pada ujung shaft dengan mur
pengunci.
Journal bearing adalah tipe full floating yang
dilumasi dengan oli mesin dan mengambang
penuh ditopang pada oil film saat
turbocharger berputar pada putaran tinggi.
Bearing diputar oleh aksi dari oli yang ditekan
ke dalam celah antara lingkar dalam dan luar
dari bearing untuk reduksi dari kecepatan
relatif antara bearing dan shaft, agar
komponen lebih tahan lama.
Thrust bearing dipasang pada sisi
compressor, untuk meminimalkan efek panas
dari sisi turbine dan didesain untuk menyerap
gaya dorong yang dihasilkan oleh turbine dan
compressor.
OHP 43
13
Engine
WASTE GATE VALVE
Pada mesin dengan turbocharger, untuk
mendapatkan efek supercharging bahkan saat
putaran mesin rendah adalah faktor yang
harus
dipertimbangkan
saat
memilih
turbocharger. Saat mesin berputar pada
kecepatan rendah dan tidak menghasilkan
gas buang yang banyak, boost pressure
rendah, dan tidak terdapat masalah pada
mesin. Saat jumlah gas buang bertambah
untuk menaikkan putaran turbine dan boost
pressure, akan tetapi, tekanan pembakaran
maksimum dapat melebihi limit dan dapat
merugikan
mesin.
Sistem
waste
gate
mengontrol boost pressure dengan membypass gas buang. Sistem ini terdiri dari
waste gate valve yang ada pada turbine
housing, dan actuator yang which drives the
valve.
Turbine housing memiliki lubang bypass gas
buang, yang ditutup oleh katup yang
mencegah keluarnya gas buang melalui
bypass. Boost pressure dialirkan dari
compressor housing ke bagian atas actuator.
Saat boost pressure mencapai nilai tertentu,
valve berfungsi untuk mem-bypass gas buang
sehingga tidak seluruhnya melewati turbine.
* Jika boost pressure di bawah nilai tertentu
2
(umumnya 0,68 kg/cm ), waste gate valve
tertu-tup penuh sehingga semua energi gas
buang akan digunakan untuk memutarkan
turbine.
OHP 44
* Jika boost pressure di ats nilai tertentu,
boost pressure akan melawan tegangan
pegas dari actuator untuk mendorong
diaphragm dan link, dan kemudian membuka
waste gate valve sehingga sebagian gas
buang tidak melewati turbine.
Ini akan mengurangi jumlah gas buang yang
memutarkan
turbine
untuk
mengurangi
putaran turbine sehingga mempertahankan
boost pressu-re pada nilai tertentu.
OHP 44
CATATAN
Boost pressure tidak dapat distel ulang saat
14
perbaikan, karena actuator rod dilas pada
valve lever setelah penyetelan.
Engine
Pada mesin 4JA1-L yang digunakan pada
kendaraan Isuzu Panther, waste gate valve
digerakkan oleh tekanan gas buang.
Selama exhaust gas pressure di dalam
exhaust manifold di bawah 0,8 kgf/cm 2
actuator tidak bekerja dan waste gate valve
tetap menutup. Semua gas buang melalui
turbine housing.
OHP 44
OHP 44
Saat pedal akselerasi ditekan (sehingga
volume
penginjeksian
bahan
bakar
bertambah), tekanan gas buang (exhaust gas
pressure) bertambah.
Ketika exhaust gas pressure mencapai 0,8
kgf/cm 2 waste gate valve terbuka oleh
actuator (karena adanya tekanan gas buang
pada waste gate valve) sehingga sebagian
dari gas bekas dialihkan dari turbin wheel.
Dengan demikian kecepatan turbin dijaga
pada tingkat optimal untuk mencegah naiknya
boost pressure (tekanan pada intake
manifold) yang berlebihan.
SAFETY VALVE
Safety valve terpasang pada sisi intake
manifold. Jika waste gate valve rusak, mesin
akan meng-alami kerusakan karena tekanan
pembakaran yang berlebihan.
Oleh karena itu, safety valve dipasang untuk
mencegah boost pressure yang berlebihan.
Tekanan menekan safety valve ke atas, dan
membebaskannya ke atmosfir.
15
Engine
INTERCOOLER
Terdapat dua cara untuk menaikkan output
mesin dengan volume silinder yang sama;
pertama adalah menaikkan putaran mesin, dan
yang lainnya adalah menaikkan jumlah udara
dan bahan bakar yang masuk ke dalam
silinder. Untuk mesin dengan turbocharger,
udara yang masuk lebih banyak dibanding
mesin normal. Dan bahan bakar dapat
diinjeksikan sesuai dengan jumlah udara yang
masuk, dengan demikian menghasilkan output
mesin yang lebih besar dengan volume silinder
yang sama. Akan tetapi, temperatur dari udara
yang ditekan dan dikirimkan oleh turbocharger
menjadi tinggi dan kerapatannya rendah.
Gambar di bawah memperlihatkan intercooler
yang
digunakan
untuk
mendinginkan
temperatur udara yang tinggi dalam proses
pengiriman ke dalam silinder dengan kondisi
bertekanan. Saat pada tekanan yang sama,
kerapatan udara menjdi lebih tinggi dan jumlah
oksigen pada udara menjadi lebih besar
sedangkan temperatur udara menjadi turun.
Oleh karena itu, sangatlah mungkin untuk
mendapatkan output mesin yang lebih tinggi
dan menghemat bahan bakar dengan
mendinginkan udara untuk mendapatkan
kerapatan yang lebih tinggi, dan mengirimkan
jumlah udara yang lebih banyak ke dalam
silinder.
OHP 45
Meskipun kerapatan udara akan menjadi lebih
tinggi hanya dengan udara bertekanan, akan
menjadi lebih tinggi saat didinginkan. Udara
yang mencapai temperatur 140°C karena
dikompresikan oleh turbocharger didinginkan
menjadi 50°C dengan mengirimkannya ke
intercooler, dan kerapatan udara menjadi
lebih tinggi 30%. Bahan bakar yang
diinjeksikan
dalam
kondisi
ini
akan
menghasilkan pembakaran yang lebih baik,
dan sangatlah mungkin untuk menginjeksikan
jumlah bahan bakar yang lebih besar untuk
menghasilkan output mesin yang lebih besar.
16
Sehingga, penghematan bahan bakar menjadi
lebih
baik
dengan
cara
menurunkan
kehilangan gesek, karena output mesin dapat
dinaikkan tanpa mengganti mesin dengan
mesin yang lebih besar. Saat temperatur
udara masuk turun, beban thermal akan
menjadi
lebih
ringan
dan
menaikkan
durabilitas cylinder head, piston dan valves.
Selanjutnya, terdapat keuntungan lain yaitu
menurunnya kadar NOx yang dihasilkan
dengan tidak terjadinya kenaikan yang tibatiba pada temperatur pembakaran.
Engine
Untuk memaksimumkan umur turbocharger, lakukan perhatian berikut:
[PERHATIAN]
[ALASAN MENGAPA)
1. Jangan mengoperasikan mesin di atas putaran idle setidaknya 5 detik setelah mesin
hidup.
Setelah mesin hidup, tekanan oli tidak dapat
naik dengan cepat. Bekerjanya turbocharger
tanpa suplai oli yang cukup untuk beberapa
detik dapat menyebabkan kerusakan bearing.
2. Jangan mengg-gas mesin sebelum suhu air
pendingin mecapai suhu kerjanya.
Mengoperasikan mesin saat kondisi dingin
dapat menyebabkan kerusakan bearing karena
oil film dapat terpotongdengan mudah.
3. Operasikan mesin pada putaran idle speed
selama beberapa menit untuk membiarkan
turbocharger dingin sebelum mematikan mesin, khususnya setelah pengendaraan dalam
kecepatan tinggi. Dan jangan mematikan
mesin pada putaran tinggi.
Turbocharger masih terus berputar untuk
beberapa detik setelah mesin mati. Dan juga
panas dihasilkan. Sehingga temperatur harus
turun serendah mungkin sebelum mesin mati.
Pada temperatur tinggi dan tanpa tekanan oli
dapat menyebabkan kerusakan bearing.
4. Start mesin sampai tekanan oli normal
tercapai setelah mesin disimpan dalam
waktu yang lama (lebih dari 3 bulan).
Selama mesin tidak beroperasi dalam jangka
waktu yang lama, oli mesin dapat mengental.
Mengoperasikan mesin pada kondisi ini dapat
menyebabkan kerusakan bearing.
5. Setelah penggantian oli mesin atau perbaikan yang melibatkan pengurasan oli, start
mesin, kemudian operasikan pada putaran
idle untuk beberapa menit.
Saat menjalankan mesin dengan tekanan oli
yang kurang, bearing mudah sekali rusak.
Sedikit saja bearing tergores, bearing akan
rusak dengan cepat karena putaran yang
sangat tinggi.
Seperti disebutkan di atas, pelumasan untuk
turbocharger sangatlah penting dan anda
harus memilih oli berkualitas tinggi (CD atau
SF direkomendasikan).
Mesin diesel menghasilkan tenaga yang lebih
besar jika jumlah udara masuk bertambah
tanpa merubah volume silindernya. Prinsip ini
diguna-kan oleh turbocharger. Akan tetapi,
udara masuk yang dikompresikan menjadi
panas sampai 140°C dan kerapatannya
menurun saat volume udara mengembang.
Intercooler mencegah penu-runan kerapatan
udara dan membantu mesin bekerja secara
efisien tanpa kehilangan udara masuk sedikit
pun. Ini menjamin performa dinamis yang
sangat baik dan menghemat bahan bakar.
17
Engine
KONSTRUKSI
Konstruksi intercooler, sama seperti radiator,
terdiri dari bagian cooling core, upper tank
dan lower tank (atau side tank), dan
semuanya terbuat dari aluminum. Konstruksi
dari core didesain sehingga efisiensi
pendinginan
yang
lebih
tinggi
dapat
dihasilkan dengan mengurangi tahanan
internal. Untuk pemasangan ke mesin, selang
spesial yang digunakan tahan terhadap
temperatur tinggi. Upper hose, khususnya,
terbuat dari karet tahan panas karena bagian
ini menjadi sangat panas.
Untuk mesin diesel ukuran besar, intercooler
biasanya terpasang pada bagian depan
radiator, dan didinginkan oleh cooling fan
EMISSION CONTROL SYSTEM
GAS BUANG
ATMOSFIR
Atmosfir bumi yang biasa disebut "udara
terutama terdiri atas dua gas: Oksigen (O 2 )
yang menempati 21% volume atmosfir, dan
Nitrogen (N2 ) yang menempati 78% volume
atmosfir. Sisanya yang 1% ditempati oleh
berbagai macam gas, termasuk argon (Ar)
yang berjumlah 0,94% dari sisa 1% dan
carbon dioksid (CO 2 ).
Referensi
Banyaknya gas dalam satuan volume,
berbeda banyak bila dibandingkan dalam
ukuran beratnya.
Sebagai contoh, dinyatakan volume oksigen
21%. Dalam satuan berat kira-kira 23% dari
atmosfir.
18
Engine
ZAT PENGHASIL POLUSI UDARA
Disamping argon dan carbon dioksid, masih
banyak lagi zat yang dihasilkan manusia,
seperti (CO), Gas hidro carbon (HC), oksid
Nitrogen (NOx), sulfur dioksida (SO2) dan
lain-lain.
Zat yang tidak diinginkan ini disebut "Air
pollutant" atau "pencemar udara". Seperti
terlihat pada gambar di bawah, polusi udara
bukan hanya karena mobil : sumber polusi
lain misalnya pabrik, thermo electric power
plant, heater bangunan, tempat pembakaran
sampah, kapal terbang dan kapal laut.
Pada pedoman training ini hanya diuraikan
zat polusi yang dihasilkan oleh mobil.
Referensi
Di samping gas-gas tersebut di atas, di dalam
atmosfir terdapat zat padat, seperti debu
partikel carbon dan lain-lain. Di dalam buku
pedoman training ini hanya diuraikan zat
dalam bentuk gas.
ZAT PENCEMAR YANG DIHASILKAN
MOBIL
Zat pencemar dari hasil pembakaran atau uap
bahan bakar (bensin atau solar) : ini dapat
dibagi menjadi lima macam, yaitu CO, HC
Nox, SO 2 dan PM. Gas-gas ini mengganggu
pernapasan, dan bahkan berbahaya terhadap
manusia,
binatang
atau
tanaman
.
1. GAS BUANG
Bila bensin terbakar, maka akan terjadi reaksi
dengan oksigen membentuk carbon dioksid
(CO 2 ) dan air (H 2 0). Reaksi ini dinyatakan
sebagai berikut
19
Engine
Persamaan kimia di atas dengan anggapan
bahwa
pembakaran
sempurna
yang
sebenarnya jarang terjadi.
Produk sampingan seperti disebutkan di
bawah juga ada walaupun sedikit.
Carbon Monoksida (CO)
Carbon Monoksida adalah gas berbahaya
yang tidak berwarna dan tidak berbau. CO
menghalangi
paru-paru
mendapatkan
oksigen. CO dihasilkan oleh pembakaran
bahan bakar yang tidak sempur-na akibat
pembakaran kurang oksigen dan merupakan
komponen utama polusi udara. Mesin diesel
menghasilkan CO yang jauh lebih rendah
dibandingkan mesin bensin.
Hidrocarbon (HC)
HC ialah bensin mentah yang belum terbakar,
yang berasal dari :
• Gas mentah yang keluar akibat
overlap katup masuk dan katup buang.
• Gas sisa dekat dinding silinder dan
terbuang saat langkah buang.
• Gas belum terbakaryang tertinggal di
belakang
ruang
bakar
setelah
misfiring ketika jalan menurun atau
ketika engine brake.
• Gas mentah akibat pembakaran tidak
sempurna karena pembakaran terlalu
singkat atau campuran gemuk.
Nitrogen Oxides (NOx)
Beberapa gas polusi udara tersusun dari
nitrogen dan oksigen yang memainkan
peranan
penting
dalam
pembentukan
photochemical smog*. Nitrogen oxides biasa
disebut juga dengan “NOx”, dimana “x”
menggambarkan perubahan proporsi oksigen
terhadap nitrogen. Mesin pembakaran dalam
merupakan penghasil utama emisi nitrogen
oxide. NOx dihasilkan oleh nitrogen dan
20
oksigen di dalam campuran, yang bergabung
bila temperatur ruang bakar naik di atas
1800°C. Ada beberapa campuran molekul
yang terdiri atas Nitrogen (N 2 )I dan oksigen
(0 2 ) yaitu : NO, NO 2 , N 2 O, N 2 0 3 , dan lain-lain.
Yang disebut "oksid nitrogen", dan agar lebih
mudah disebut NOx".
Yang diatur dalam regulasi emisi adalah
nitric oxide (NO) yang tidak berwarna, dan
nitrogen dioxide (NO 2 ) yang berwarna coklat
kemerahan yang sangat berbahaya dan
reaktif. Nitrogen oxides yang lain, seperti
nitrous oxide N 2 O (anestetik “gas tertawa”),
tidak termasuk emisi yang diatur.
* Photo chemical smog. Bila HC dan NOx di
atmosfir terkena sinar matahari, akan terjadi
reaksi photo kimia (cahaya + kimia) dan
menghasilkan berbagai campuran Oksigen
(khususnya 03 ) dan mengakibatkan gejala
yang disebut "smog". Photochemical smog
menghalangi
pandangan,
menyakitkan
mata,
menimbulkan
kanker
dan
menyebabkan kerusakan hutan.
Sulfur Dioksida (SO 2 )
Zat ini terbentuk ketika sulfur bubuk bewarna
kuning keemasan yang terdapat di batubara
dan minyak terbakar. Sulfur dioksida adalah
gas tak terlihat yang berbau amat tajam dan
menyerang sistem pernafasan manusia, serta
dapat membunuh penderita asma. Setelah
berjam-jam atau berhari-hari tercampur di
udara, sulfur dioksida ini membentuk partikel
amat halus yang disebut sulfat, yang dapat
menembus bagian terdalam dari paru-paru.
Engine
Sulfat kemudian bereaksi dengan air di awan
atau di dalam paru-paru untuk membentuk
asam belerang, yang sering disebut hujan
asam.
Particulate Matter (PM)
Partikel
yang
terbentuk
karena
pembakaran yang tidak sempurna. Mesin
diesel diesel menghasil-kan emisi PM yang
jauh lebih besar dibanding mesin bensin.
Asap dan jelaga disebut benda partikulat,
tetapi bentuk yang paling berbahaya dari
benda padat ini adalah partikel-partikel
amat
kecil dan halus
yang dapat
menembus ke dalam paru-paru yang hanya
dilindungi oleh dinding tipis setebal
molekul. Sering disebut sebagai PM 10
karena benda partikulat tersebut lebih
kecil daripada 10 mikron, kebanyakan
partikel halus itu berasal dari senyawa
sulfur dan nitrogen yang dalam selang
waktu beberapa jam atau beberapa hari
berubah dari gas menjadi padat.
2. UAP BAHAN BAKAR
Hidrocarbon mentah (HC) ini berasal dari uap
bahan bakar dari tangki dan karburator yang
bebas ke atmosfir.
3. BLOW BY-GAS
Blow by gas yaitu gas yang sudah dan belum
terbakar yang keluar melalui celah piston
silinder selama kompresi dan pembakaran.
Blow-by gas keluar bebas ke atmosfir melalui
crankcase.
21
Engine
SISTEM KONTROL EMISI
SISTEM TURBOCHARGER
Sistem turbocharger pada mesin 4JA1-L
digunakan untuk memperbaiki emisi gas buang.
Dengan turbochar-ger maka pembakaran akan
menjadi lebih sempurna sehingga emisi gas
buang akan menjadi lebih baik.
SISTEM PCV (Positive Crank Case
Ventilation)
1. URAIAN
P.C.V. valve mempertahankan tekanan
internal crankcase pada tekanan positif
tertentu. Saat gasket atau seal oli tertekan
atau aus, P.C.V. valve mencegah masuknya
debu. Selanjutnya, P.C.V. valve memiliki dua
fungsi efektif, yaitu, tanpa mengeluarkan
blow-by gas ke atmosfir dengan mengirimkan
udara ventilasi crankcase ke intake manifold
agar masuk kembali ke silin-der mesin. Dan
untuk melumasi intake valve dan seat
menggunakan kabut oli pada blow-by gas,
dan ini menyebabkan berkurangnya keausan
dari valve dan seat.
2. CARA KERJA
Mesin Mati
Katup menutup karena dorongan pegas.
Mesin Hidup
Blow by gas mampu mendorong diapragma
melawan tegangan spring.
22
Engine
SISTEM EGR (Exhaust Gas Recirculation)
Sistem EGR digunakan untuk mengurangi
NOx dalam gas buang. Kenaikan temperatur
di dalam ruang bakar menyebabkan NOx
bertambah. Karena temperatur meningkat
akibat
percepatan
atau
beban
berat
mempercepat
nitrogen
dan
oksigen
bersenyawa.
Dengan
demikian
cara
terbaik
untuk
mengurangi NOx ialah dengan menurunkan
temperatur dalam ruang bakar,
Gas buang terutama terdiri dari CO 2 dan uap
air (H 2 0), yang merupakan gas lamban dan
tidak bereaksi dengan oksigen; sistem EGR
mensirkulasikan gas ini melewati intake
manifold agar temperatur tempat pembakaran
berkurang. Bila campuran bahan bakar-udara
dan
gas
buang
bercampur,
akan
menyebabkan campuran menjadi kurus, dan
panas yang dihasilkan pembakaran campuran
ini terbuang oleh gas buang. Akibatnya
temperatur maksimum diruang pembakaran
menjadi turun dan produksi NOx menjadi berkurang.
EGR cooler berfungsi untuk mengurangi suhu
udara yang masuk ke dalam mesin dan suhu
pembakaran. Sehingga emisi Nitrogen Oxide
(NOx) dapat dikurangi lebih banyak dibanding
tanpa menggunakan EGR cooler.
Jumlah dari EGR diatur oleh EVRV (electrical
vacuum regulating valve) melalui engine
control module (ECM) yang memberikan
sinyal tergantung pada kecepatan mesin,
besarnya penekanan pedal gas dan suhu air
pendingin.
EVRV berfungsi untuk mengatur kevakuman
yang bekerja pada ruang diaphragma dari
EGR valve berdasarkan sinyal control yang
dikirim dari ECM.
23
SERVICE TRAINING
Module 2
• Injection Pump VE Type
Pub. No: ISZ-TM/EG-1
DAFTAR ISI
DISTRIBUTOR TYPE INJECTION PUMP
GARIS BESAR …………………………………………………………………………………………………………
KEUNTUNGAN…………………………………………………………………………………………………….
SPESIFIKASI................................................................................................................................
SISTEM BAHAN BAKAR………………………………………………………………………………………...
1
2
3
4
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
PENYALURAN BAHAN BAKAR…………………………………………………………………………………
PENGATUR KECEPATAN…………………………………………………………………………………………
KONTROL TIMING INJEKSI ……………………………………………………………………………………………
FEED PUMP………………………………………………………………………………………………………….
REGULATING VALVE……………………………………………………………………………………………………
CARA KERJA PLUNGER………………………………………………………………………………………………
DELIVERY VALVE DAN DAMPING VALVE…………………………………………………………………….
5
6
7
7
8
9
13
PENGATUR MEKANIS
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA GOVERNOR KECEPATAN VARIABEL
MENGHIDUPKAN MESIN……………………………………………………………………………………………….
SAAT IDLING……………………………………………………………………………………………………………..
KECEPATAN MAKSIMUM BEBAN PENUH…………………………………………………………………………..
KECEPATAN MEAKSIMUM TANPA BEBAN………………………………………………………………………...
17
18
19
20
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA TIMER………………………………………………… 21
MAGNET VALVE……………………………………………………………………………… 23
SPEED SENSOR..................................................................................................... 24
COLD START DEVICE TIPE WAX (W-CSD)
KONSTRUKSI...............................................................................................................................
CARA KERJA ...............................................................................................................................
25
26
FAST IDLE CONTROL DEVICE (FICD)…………………………………………………..
BOOST COMPENSATOR (B.C.S.) ………………………………………………….........
Konstruksi …………………………………………………................................................
Cara kerja ………………………………………………….................................................
31
32
33
34
Injection Pump Distributor
INJECTION PUMP TIPE DISTRIBUTOR
GARIS BESAR
OHP 10
Pada pompa injeksi tipe PE (tipe in-line),
jumlah elemen pompa (plunger) harus sama
dengan jumlah silindernya. Tetapi pada
pompa injeksi tipe VE ini (tipe distributor),
jumlah plunger tidak ada hubungannya
dengan banyaknya silinder mesin, jadi hanya
menggunakan satu plunger saja. Plunger
yang hanya satu ini sambil berputar
membegikan bahan bakar injeksi secara
bergantian ke setiap silinder melalui pipe
injeksi sesuai dengan firing order mesin.
Seperti pada pompa injeksi tipe PE yang
dilengkapi dengan governor, timer, feed
pump, dan lainnya yang dipasang pada
bagian luarnya, maka pada pompa injeksi tipe
VE
perlengkapan
tersebut
berada
didalamnya.
Bila dibandingkan dengan tipe PE, komponen
yang ada pada pompa injeksi tipe VE
jumlahnya tidak sampai setengah dari yang
ada pada tipe PE, dan dibuat demikian untuk
memenuhi kebutuhan akan pompa injeksi
yang kecil, ringan dan berkecepatan tinggi.
Untuk memenuhi keinginan pengendaranya,
maka dirancanglah sebuah pompa yang dapat
memberikan percepatan kendaraan yang
mendekati kendaraan yang bermesin bensin.
Sebuah pompa injeksi tipe VE untuk 'mesin
dengan
sistim
pembakaran
Iangsung
sekarang telah dibuat dan diharapkan akin
digunakan secara meluas pada berbagai
bidang
termasuk
untuk
mesin-mesin
konstruksi, truk ukuran sedang, dll.
1
Injection Pump Distributor
KEUNTUNGAN
1. Pompa injeksi ini kecil dan ringan dan
memiliki jumlah komponen suku cadang
yang kecil (dibandingkan dengan pompa
injeksi in-line yang konvensional ).
2. Pompa injeksi dapat dipasang pada mesin
balk dengan posisi tegak maupun
horizontal.
3. Dapat digunakan untuk mesin dengan
kecepatan tinggi hingga 6000 rpm.
4. Dapat dengan mudah diatur untuk
mendapatkan karakteristik torque mesin.
5. Konstruksi
pompa
dapat
mencegah
pengiriman bahan bakar apabila karena
suatu sebab arah putaran mesin diputar
terbalik.
6. Dapat dengan mudah disesuaikan dengan
berbagai macam kebutuhan kemampuan
Tipe Pompa Injeksi
Tipe VE Distributor
Tipe VM Distributor
Tipe.PE4A in-line
Tipe PE6A in -line
2
mesin.
Mekanis pengontrol dapat dipasang
secara terpisah, contohnya torque control
device, load timer, boost compensator.
7. Karena injeksi dihentikan dengan. cara
memutar saklar mesin ke OFF, mesin
dapat dengan segera berhenti.
8. Pelumasan dengan bahan.bakar minyak (
bebas perawatan )
Karena pelumasan di dalam pompa injeksi
dilakukan oleh bahan bakar minyak yang
ada pada ruangan pompa, pelumasan
dengan minyak khusus tidak diperlukan
lagi. Maka dari itu tidak ada waktu yang
hilang seperti pada perawatan yang
biasanya.
Berat
(kg)
Ukuran (mm)
Panjang x Lebar
5,5
4,9
11,6
13,3
207 x 181
189x182
293x210
347 x 210
Jumlah
Suku Cadang
196
238
326
368
Keterangan
Injection Pump Distributor
SPESIFIKASI
Item
Jumlah silinder
Arah putaran
Kecepatan maximum yang diperbolehkan (pompa)
Diameter plunger
Kontrol timing injeksi
Pengaturan kecepatan
Speed droop
Berat
Sistim pelumasan
Posisi control lever
Letak Stop Lever
Maksimum tekanan dalam pipa masuk yg diperbolehkan
Pencegah terbaliknya putaran mesin
Peralatan tambahan
Spesifikasi
2, 3, 4, 5 atau 6
Searah/berlawanan dengan jarum jam
(dilihat dari sisi pemutar )
3000 r.p.m (2, 4, 5 silinder )
2500 r.p.m. (3, 6 silinder )
8, 9, 10, 11 atau 12 mm
Speed timer
2, 4, 5 silinder : 11° Maximum
3, 6 silinder
: 7° Maximum
Load timer
Maximum
: 3° s/d 4°
Speed-load timer
2, 4, 5 silinder : 11° Maximum
3, 6 silinder : 70 Maximum
Governor kecepatan variable
Governor kecepatan minimum-maximum
Governor kombinasi
4% (750 rpm)
Kira -kira 5,5 kg
Pelumasan bahan bakar minyak
Sebelah kanan atau kiri governor cover (dilihat
dari arah pemutar )
Sebelah kanan atau kiri governor cover (dilihat
dari arah pemutar )
Kira - kira 550 kg/cm2
Karena inlet port akan terbuka sewaktu langkah
kompresi bila mesin berputar kearah terbalik,
bahan bakar tidak dapat dikirim sehingga injeksi
tidak dapat terjadi
Pemasangan boost compensator, speed sensor
pompa, cold start device, dan lainnya dapat
dilakukan
3
Injection Pump Distributor
SISTEM BAHAN BAKAR
OHP 11
Gambar di atas memperlihatkan suatu contoh
dari suatu sistim untuk bahan bakar. Drive
shaft pompa injeksi diputar oleh timing belt
mesin (atau gigi ), maka bahan bakar dihisap
oleh feed pump melalui sedimentor dan fuel
filter masuk ke inlet bahan bakar pompa
injeksi. Fuel filter akan menyaring bahan
bakar sedangkan sedimentor yang berada
dibawahnya bertugas melepas kandungan air
yang ada pada bahan bakar.
Dengan putaran drive shaft, bahan bakar
dihisap masuk ke feed pump untuk mengisi
ruangan pompa injeksi. Tekanan bahan bakar
akan sebanding besarnya dengan putaran
drive shaft, dan bila telah melampaui besar
tekanan
tertentu,
bahan
bakar
yang
4
berlebihan akan dikembalikan
lagi ke bagian inlet ( saluran masuk) melalui
regulating valve yang terletak pada oil outlet
(saluran keluar) feed pump.
Bahan bakar yang ada didalam ruang pompa
injeksi mengalir melalui lubang masuk
distributor head ke ruang tekanan (pressure
chamber) dimana gerak berputar dan gerak
maju mundur dari plunger akan menaikkan
tekanannya. Bahan bakar selanjutnya dikirim
ke pipa injeksi terus ke nozzle dan nozzle
holder. Sebuah katup overflow yang terletak
diatas pompa injeksi berguna untuk menjaga
suhu bahan bakar agar tetap konstan dengan
jalan mengembalikan bahan bakar yang
berlebihan ke tangki bahan bakar.
Injection Pump Distributor
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
OHP 12
PENYALURAN BAHAN BAKAR
Drive shaft yang diputar oleh timing belt atau
gigi dari mesin memutar cam disk melalui
sebuah cross coupling. Pin yang terpasang
secara di-press pada cam disk dipasangkan
kedalam groove yang ada pada plunger,
bertujuan untuk memutar plunger.
Untuk menggerakkan plunger maju -mundur,
cam disk dilengkapi pula dengan bagian
permukaan yang menonjol pada cam dalam
jumlah yang sama banyaknya yang dirancang
dalam bentuk yang seragam mengelilingi tepi
luar dari cam disk dengan jumlah yang sama
dengan jumlah silinder. Permukaan cam disk
selalu
bersentuhan dengan roller holder assembly
karena cam disk dan plunger ditekan kearah
roller holder assembly oleh kuat gaya pegas
dari dua bush plunger spring. Dengan
demikian plunger dapat mengikuti gerakan
cam disk. Selain itu karena cam disk diputar
oleh drive shaft diatas roller holder assembly,
gerakan berputar yang bersamaan dengan
maju - mundur dapat terjadi. Konstruksi roller
holder assembly dibuat sedemikian rupa agar
dapat diputar pada suatu sudut tertentu yang
sesuai dengan gerakan timer.
5
Injection Pump Distributor
Karena plunger berputar dan bergerak maju mundur secara bersamaan maka dapat
meng-hisap bahan bakar dari ruangan pompa
kemudian memberi tekanan didalam ruang
tekanan untuk dikirimkan kedalam silinder
mesin.
PENGATUR KECEPATAN
Governor terletak dibagian atas dari ruangan
pompa injeksi. Empat buah flyweight dan
sebuah governor sleeve berada pada
flyweight holder, dan flyweight holder tersebut
terpasang pada governor shaft.
Flyweight holder diputar dan dipercepat
putarannya oleh gear dari drive shaft melalui
rubber damper.
Governor lever assembly bertumpu pada pivot
bolts yang berada pada pump housing,
.
6
sedangkan ball joint yang berada pada bagian
bawah lever assembly dipasangkan pada
control sleeve yang dapat bergeser pada
permukaan bagian luar plunger. Bagian paling
atas dari lever assembly (tension lever)
dihubungkan dengan governor spring oleh
retaining pin, sedangkan ujung lain dari
governor spring dihubungkan ke control lever
shaft. Control lever shaft dipasang pada tutup
governor dan sebuah control lever dipasang
pada control lever shaft. Pedal akselerator
dihubungkan langsung ke control lever
dengan sebuah penghubung, dan kuat gaga
pegas governor spring akan berubah - ubah
mengikuti gerak dari posisi control lever
tersebut (yaitu posisi dari pedal akselerasi).
Banyaknya jumlah injeksi diatur oleh gaya
yang
saling
berlawanan
antara
gaya
sentrifugal flyweight dengan kuat gaya
pegas governor. Kuat gaya sentrifugal dari
flyweight yang berubah - ubah mengikuti
kecepatan mesin, menggerakkan governor
lever melalui governor sleeve.
Kuat gaya pegas governor spring yang besar
kekuatannya tergantung dari posisi control
lever, yaitu posisi pedal akselerator,
menggerakkan governor lever melalui
retaining pin
Injection Pump Distributor
KONTROL TIMING INJEKSI
Pada bagian bawah pompa injeksi, terdapat
timer dengan sebuah piston yang terletak
ditengah-tengahnya.
Pada bagian yang bertekanan rendah dari
piston timer, terpasang sebuah timer spring
yang kuat gaya pegasnya telah ditetapkan
sebelumnya; tekanan bahan bakar pada
ruangan pompa akan bekerja kearah yang
berlawanan ( ke bagian yang bertekanan
tinggi ). Posisi dari timer piston akan berubah
ubah
mengikuti
keseimbangan
dari
keseimbangan antara kedua gaya tersebut
diatas, untuk memutar roller holder melalui
roller holder pin. Bila timer piston menekan
timer
spring
maka
timing
injeksi
dikembangkan ( roller holder diputar kearah
yang berlawanan dengan arah putaran ), dan
bila timer piston digerakkan kearah yang
berlawanan maka timing injeksi dikembalikan
lagi. Timing injeksi diatur deng-an cara
tersebut diatas.
FEED PUMP
Feed pump terdiri dari sebuah rotor, bladeblade dan liner.
Putaran shaft diteruskan oleh key ke rotor
untuk memutar rotor.
Bagian dalam dari permukaan liner tidak lurus
terhadap sumbu putaran rotor. Empat buah
blade terpasang pada rotor tersebut. Pada
saat berpu-tar, gaya sentrifugal akan
mendorong blade kearah luar sampai
menyentuh bagian dalam dari permukaan
liner dan akan membentuk empat buah
ruangan bahan bakar. Volume dari keempat
OHP 16
ruangan tersebut akan bertambah besar
karena putaran rotor, sehingga dapat
menghisap bahan bakar dari tangki bahan
bakar. Sebaliknya, bila volume dari keempat
ruangan bertambah kecil maka bahan bakar
akan dikompresi.
7
Injection Pump Distributor
REGULATING VALVE
Tekanan pengiriman bahan bakar dari feed
pump akan bertambah selaras dengan
bertambahnya kecepatan pompa.
Akan tetapi jumlah keseluruhan injeksi bahan
8
bakar yang diperlukan oleh mesin yang
sesung-guhnya adalah lebih sedikit dari yang
dikirimkan oleh feed pump. Oleh sebab itu
untuk menjaga berlebihnya pertambahan
tekanan
pada
ruangan
pompa
yang
disebabkan adanya kelebihan bahan bakar
dan untuk mengatur tekanan pada ruang
pompa agar selalu sekitar tekanan yang
biasa-nya ditentukan dalam spesifikasinya,
maka sebuah regulating valve dipasang
didekat outlet feed pump. Timer akan
melakukan
pengaturan
timing
dengan
memanfaatkan tekanan pada ruang pompa
yang besarnya diatur oleh regulating valve
tersebut.
Injection Pump Distributor
CARA KERJA PLUNGER
Drive shaft memutar feed pump, cam disk dan
plunger secara bersama-sama. Gerakan
maju-mundur plunger terjadi akibat gerakan
dari bentuk permukaan cam disk yang
berputar terhadap roller dari roller holder
assembly. Bila inlet slit dari plunger dan inlet
port dari plunger barrel yang dipasang di press pada distributor head telah sejajar,
bahan bakar akan dihisap kedalam ruang
tekanan. Setelah inlet port barrel plunger
telah ditutup oleh plunger, plunger akan naik.
Sesudah outlet slit plunger dan outlet port
sejajar, tekanan pada ruang tekanan telah
melampaui tekanan sisa yang ada didalam
saluran bahan bakar pipa injeksi dan delivery
valve telah
membuka, maka bahan bakar akan mengalir
ke pipa injeksi kemudian melalui nozzle
diinjeksikan ke silinder mesin.
Setelah cut - off port plunger telah sejajar
dengan ujung permukaan dari control sleeve,
pengiriman bahan bakar oleh plunger
berakhir.
Plunger barrel hanya memiliki satu buah inlet
port (lubang masuk) akan tetapi memiliki
sebuah outlet port (lubang keluar) untuk
setiap silinder mesin.
Walaupun plunger memiliki inlet slit yang
same banyaknya dengan jumlah silinder
mesin, tetapi hanya memiliki satu outlet slit
dan sate equalizing slit.
9
Injection Pump Distributor
Langkah hisap
Sewaktu plunger melangkah kembali, yaitu
saat inlet port dari barrel plunger dan inlet slit
dari plunger telah sejajar, bahan bakar yang
berte-kanan yang berada pada ruang pompa
akan dihisap masuk kedalam ruang tekanan.
OHP 18
Langkah pengiriman
Sewaktu plunger diputar dan diangkat oleh
cam disk, permukaan atas plunger akan
menutup inlet port plunger barrel, maka awal
pengkompresian dimulai. Pada waktu yang
hampir bersamaan outlet slit plunger bertemu
dengan outlet port barrel plunger. Akibat dari
hal tersebut, bahan bakar yang ditekan oleh
naiknya plunger telah melebihi kuat gaya
pegas spring dari delivery valve dan sisa
tekanan yang ada dalam pipa injeksi
sehingga delivery valve terbuka. Kemu-dian
bahan bakar diinjeksikan melalui nozzle dan
nozzle holder kedalam ruang bahan bakar
mesir.
OHP 18
10
Injection Pump Distributor
Akhir dari injeksi
Bila ujung permukaan control sleeve bertemu
dengan cut-off port (saluran penghenti)
plunger, maka bahan bakar yang ada pada
plunger (yaitu pada ruang tekanan), dimana
tekanannya lebih besar dari tekanan pada
ruangan pompa, akan kembali ke ruang
pompa melalui cut - off port ter-sebut.
Tekanan akan segera berkurang, delivery
valve akan tertutup karena gaya pegas
spring, maka pengiriman bahan bakar
berakhir. Cara kerja tersebut berlangsung
secara seketika.
OHP 18
Langkah penyesuaian
Sesudah penginjeksian berakhir, plunger
berpu-tar 180° maka outlet port plunger
barrel akan bertemu dengan equalizing slit
dari plunger. Dengan demikian tekanan
bahan bakar pada passage (terusan) diantara
outlet port plunger barrel dan delivery valve
akan berkurang hingga sama besarnya
dengan
ruang
pompa.
Langkah
ini
menyesuaikan tekanan pada outlet port
masing - masing silinder pada saat
penginjeksian untuk setiap putaran, selain itu
juga untuk menjaga kestabilan penginjeksian.
Cara kerja tersebut akan menghasilkan suatu
penginjeksian yang berlangsung pada setiap
putaran (pompa).
11
Injection Pump Distributor
OHP 19
Kontrol jumlah penginjeksian
Jumlah pengiriman bahan bakar akan
bertambah atau berkurang karena effective
strokenya, yang akan berubah-ubah sesuai
dengan posisi control sleeve.
Effective stroke adalah langkah plunger dari
mulai tertutupnya lubang ( port ) plunger
sampan ke ujung permukaan control sleeve
sewaktu pengiriman bahan bakar, sesudah
inlet port plunger barrel dan inlet slit plunger
barrel tertutup. Effective stroke adalah
.
12
Pencegah putaran terbalik
Bila plunger bergerak pada arah putaran
yang normal, inlet port akan terbuka sewaktu
plunger melangkah mundur, bahan bakar
yang cukup jumlahnya akan dihisap kedalam
ruang tekanan.
Selama waktu pengkompresian, inlet port
akan tertutup dan penginjeksian dilakukan.
Akan tetapi apabila mesin berputar kearah
yang terbalik (contohnya saat berhenti dan
mesin perlahan jalannya, kendaraan dipakai
dan mulai bergerak mundur sehingga mesin
terputar dan selanjut-nya), inlet port plunger
barrel dan inlet slit plunger akan sejajar
sewaktu plunger naik, maka bahan bakar
tidak dapat dikompresi sehingga pengiriman
bahan bakar tak terjadi. Karena kejadian
tersebut mesin akan segera mati.
sebanding dengan jumlah pengiriman bahan
bakar seperti dapat terlihat pada gambar,
panjang langkah control sleeve ke kiri akan
mengurangi
effective
stroke-nya,
dan
sebaliknya panjang langkah control sleeve
kekanan akan menambah effective stroke dan
pengiriman bahan bakar. Walaupun posisi
awal dari penginjeksian selalu tetap, akhir
dari
penginjeksian
akan
berubah-ubah
tergantung dari posisi control sleeve yang
diatur
oleh
governor
Injection Pump Distributor
OHP 20
DELIVERY VALVE DAN DAMPING
VALVE
Saat bertambahnya tekanan bahan bakar
yang
diakibatkan
dari
langkah
pengkompresian plunger telah melampaui
kuat gaya pegas dari valve spring dan sisa
tekanan dalam pipa injeksi, delivery valve
akan membuka, maka bahan bakar dikirimkan
melalui nozzle dan nozzle holder. (Gb. 16 -A)
Kemudian, bila tekanan buka nozzle telah
tercapai, penginjeksian ke silinder mesin
tertentu terjadi.
Sewaktu plunger telah terangkat dan injeksi
telah berakhir, tekanan pada ruang tekanan
secara mendadak turun, maka spring dari
delivery valve akan menutup delivery valve.
Untuk
mencegah
terjadinya
penundaan
injeksi, maka mempertahankan adanya sisa
tekanan yang masih ada pada pipa injeksi
yang berguna untuk injeksi berikutnya
sangatlah diperlukan. Delivery valve berfungsi
untuk mencegah terjadinya arus balik bahan
bakar sewaktu plunger melangkah untuk
menghisap bahan bakar.
Ditengah - tengah delivery valve terdapat
sebuah piston. Sesudah injeksi berakhir dan
tepian piston bertemu dengan bagian atas
valve seat (Gb.16- B ), besar tekanan didalam
pipa injeksi akan berkurang sesuai dengan
volume dari bahan bakar yang ditarik kembali
oleh delivery valve sewaktu delivery valve
kembali kedudukannya.
13
Injection Pump Distributor
Akibat hal tersebut diatas, penghentian injeksi
yang terjadi secara tiba - tiba dapat
terlaksana karena saat penginjeksian telah
berakhir, maka pengiriman bahan bakar yang
tak diinginkan dapat
dicegah. (Gb. 16 - C)
OHP 21
Damping valve adalah sebuah komponen dari
delivery valve yang konstruksinya dapat
dilihat pada gambar di samping.
Damping valve menekan damping valve
spring dan membuka hampir bersamaan
waktunya dengan terbukanya delivery valve.
14
Bahan bakar dikirim oleh plunger melalui pipa
injeksi ke nozzle holder dan nozzle. Pada
saat berakhirnya penginjeksian, damping
valve
akan
menutup
lebih
awal
(kedudukannya dari delivery valve akibat
gaya pegas dari damping valve spring.
Sesudah itu karena bahan bakar hanya
sedikit yang ditarik kembali dan masuk ke
lubang kecil yang berada pada damping valve
sampai delivery valve sudah betul-betul
duduk, maka suatu penu-runan tekanan yang
secara tiba-tiba didalam pipa injeksi dapat
dicegah. Suatu penurunan tekanan kadangkadang akan menyebabkan suatu tekan-an
negative, dan tekanan negative tersebut
dapat menimbulkan terjadinya gelembung
udara.
Dengan adanya gelembung udara pada pipa
injeksi, pipa injeksi akan berkarat, dan karat
tersebut dapat mengakibatkan patahnya pipa.
Damping valve dipasang untuk mencegah
terjadi-nya masalah tersebut diatas.
Injection Pump Distributor
PENGATUR MEKANIS
Tergantung dari tujuan penggunaannya,
governor
mekanis
(yang
menggunakan
sebuah flyweight ) terbagi menjadi tiga jenis
1. Governor kecepatan variabel
2. Governor kombinasi
3. Governor kecepatan maximum - minimum
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA GOVERNOR KECEPATAN VARIABEL
OHP 22
Konstruksi dari governor kecepatan variabel
diperlihatkan pada gambar di atas. Putaran
dari drive shaft (yang dilengkapi dengan dua
rubber damper) adalah beriringan melalui
sebuah gigi akselerasi (acceleration gear) ke
flyweight yang terpasang pada governor
shaft.
15
Injection Pump Distributor
head, sedangkan bagian atasnya ditekan oleh
full - load adjusting screw, jadi corrector lever
tidak dapat bergerak sama sekali. Starting
lever tidak menyentuh tension lever akibat
starting spring hanya pada saat mesin distart,
dan akan menggerakkan go-vernor sleeve
untuk menutup flyweight.
Sebagai akibatnya, maka ball joint yang
terletak dibawah starting lever akan memutar
tension dan starting lever pada poros M 2
sebagai titik tumpu-nya, dan menggerakkan
control sleeve kearah penambahan bahan
bakar ( yaitu kearah letak distributor head)
untuk memudahkan start.
Empat buah flyweight terpasang pada
flyweight holder, bila diputar akan membuka
kearah luar akibat adanya gaya sentrifugal
flyweight.
Gerak-an
tersebut
akan
menggerakkan governor sleeve pada arah
axialnya yang menyebabkan governor sleeve
mendorong governor lever assembly.
Governor lever assembly terdiri dari corrector
lever, tension lever, start lever, start spring
dan ball joint.
Fulcrum (Titik tumpu corrector lever) Mi dipegang oleh sebuah pivot bolt pada housing
OHP 22
pompa dan bagian bawahnya ditekan oleh
sebuah spring yang berada pada distributor
16
Selama mesin hidup, starting lever dan
tension lever akan sating bersentuhan dan
bergerak ber-sama-sama seolah-olah seperti
satu komponen saja. Bagian atas tension
lever berhubungan dengan control lever
melalui governor spring.
Sebuah idling spring dipasang pada retaining
pin yang terletak pada bagian atas dari
tension lever.
Konstruksi
governor
tersebut
adalah
sedemikian adanya, dan dapat mengatur
pada semua tingkat kecepatan mesin dengan
menggunakan semua spring yang telah
disebutkan diatas.
Injection Pump Distributor
Menghidupkan Mesin
OHP 23
Untuk memenuhi sarana yang diperlukan saat
mesin akan dihidupkan, bahan bakar dengan
jumlah sebanyak full-load normal diberikan
sehingga banyaknya bahan bakar yang
diperlukan untuk menghidupkan mesin dapat
terpenuhi. Bila pedal gas ditekan sewaktu
mesin dalam keadaan putaran terendah,
starting lever akan berpisah dengan tension
lever akibat gaya pegas starting spring dan
akan bergerak mendorong governor sleeve.
Control sleeve tersebut akan digerakkan ke
kanan (kearah jumlah injeksi maximum) oleh
starting lever, dan berputar pada poros M 2 .
Oleh sebab itu dengan menginjak pedal gas
sedikit saja mesin sudah dapat distart.
Setelah mesin hidup, gaya sentrifugal
dibangkitkan oleh flyweight, governor sleeve
akan menekan starting spring yang lemah
gaya pegasnya dan starting lever ditekan
kearah tension lever. Melalui gerakan ini,
control
sleeve
digerakkan
kearah
pengurangan bahan bakar, penginjeksian
dikembalikan pada batas sebanyak injeksi full
- load dan pengiriman bahan bakar yang
berlebihan
untuk
menghidupkan
mesin
dihentikan. Pada saat tersebut, tension lever
dan starting lever akan bertemu pada titik A,
bergerak bersama seperti satu komponen.
17
Injection Pump Distributor
Saat Idling
OHP 23
Bila mesin telah hidup, kemudian pedal gas
dikembalikan kedudukannya yang semula,
control
lever
juga
akan
kembali
ke
kedudukannya yang semula, maka gaya
tarikan dari governor spring menjadi "0".
Selanjutnya flyweight akan mulai membuka,
menekan starting lever kearah tension lever,
maka idling spring mulai ditekan.
18
Akibatnya control sleeve akan bergerak
kearah pengurangan bahan bakar dan
berhenti bergerak setelah gaya sentrifugal
flyweight dan gaya pegas dari idling spring
telah seimbang. Pada posisi tersebut maka
putaran mesin terrendah yang stabil dapat
tercapai.
Injection Pump Distributor
Kecepatan Maksimum Beban Penuh
OHP 24
Sewaktu pedal gas diinjak penuh dan control
lever telah bertemu dengan maximum speed
adjusting screw, tension lever akan bertemu
pin (M 3 ) yang dipasang di-press pada housing
pompa (yaitu saat dimana jumlah bahan bakar
injeksi telah tercapai) dan tak dapat
digerakkan lagi. Pada saat tersebut gaya
pegas governor spring adalah maximum.
Akibat hal tersebut
idling spring ditekan penuh dan flyweight
akan menutup karena ditekan oleh governor
sleeve. Setelah itu, walaupun gaya sentrifugal
flyweight dari flyweight bertambah karena
bertambahnya putaran mesin, flyweight tidak
dapat menggerakkan governor sleeve sampai
gaya pegas governor spring dapat terlampui.
19
Injection Pump Distributor
Kecepatan Maksimum Tanpa Beban
OHP 24
Selanjutnya dengan bertambahnya kecepatan
mesin, sesudah keduanya seimbang, gaya
sentrifugal flyweight akan melampaui gaya
pegas governor spring, dan akan menarik
spring sewaktu governor lever assembly
digerakkan:
Selain itu jumlah pengiriman bahan bakar
akan berkurang dan pengontrolan bahan
bakar akan diatur sedemikian rupa agar tidak
melebihi kecepatan maximum yang telah
ditentukan. Apabila pedal akselerator tidak
ditekan secara penuh, gaya pegas governor
spring kekuatannya akan berubah - ubah
secara bebas sehingga governor dapat
20
mengontrol atas dasar
masukan yang diberikan oleh pengendara
melalui pedal akselerasi. Pengiriman bahan
bakar pada full-load akan diperoleh menurut
jumlah banyaknya full - load adjusting screw
diputar kedalam. Bila full-load adjusting screw
diputar kedalam, corrector lever akan
berputar ke kiri (kearah yang berlawanan
dengan jarum jam) mengelilingi titik M 1 , maka
control
sleeve
akan
bergerak
kearah
penambahan bahan bakar.
Bila full - load adjusting screw dikenderkan
control sleeve akan digerakkan kearah
pengurangan bahan bakar.
Injection Pump Distributor
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA TIMER
Telah diketahui secara luas bahwa hubungan
antara saat injeksi bahan bakar dan
kemampuan mesin (tenaga, gas buangan,
getaran mesin) adalah sangat penting.
Apabila saat injeksi bahan bakar berbeda
dengan sedikit saja dari standart yang telah
ditentukan, kemampuan mesin diesel akan
menjadi buruk.
Karena selang waktu saat pembakaran pada
mesin diesel akan bertambah besar bila
kecepatan mesin bertambah, maka perlu
adanya penyesuaian terhadap selang waktu
tersebut
dengan
mengembangkan
saat
injeksi. Untuk mengatasinya sebuah timer
dipasang dibagian bawah pompa injeksi.
OHP 25
Seperti terlihat pada gambar di atas, sebuah
timer spring dipasang didalam ruangan timer
yang bertekanan rendah. Tekanan pada
ruangan pompa melalui lubang ( orifice)
piston akan bekerja pada sisi ruang yang
bertekanan tinggi dari timer piston. Lubang
timer piston tersebut bekerja untuk mencegah
gerak yang tidak pasti pada tekanan bahan
bakar yang berubah - ubah. Gerak dari timer
piston akan mengakibatkan bergeraknya pin
dari roller holder assembly kearah yang
berlawanan dengan putaran pompa.
Bila tekanan pada ruangan pompa telah
melampaui gaya pegas timer spring karena
bertambahnya putaran pompa, timer piston
akan
menekan
timer
spring
dan
menggerakkan roller holder assembly kearah
yang berlawanan dengan arah putaran
pompa.
Karena gerakan tersebut maka cam dari
permukaan cam disk akan lebih cepatu
bertemu dengan roller dari roller holder
sehingga saat penginjeksian dikembangkan.
Bila kecepatan pompa berkurang maka gaya
pegas timer spring akan melampaui tekanan
pada ruangan pompa, roller holder assembly
akan bergerak kearah untuk memundurkan
saat injeksi. Peralatan tambahan seperti
solenoid timer cold start device (C.S.D.) dan
load timer dll, juga digunakan dengan timer
tipe standart ini untuk mengubah - ubah saat
injeksi didalam wilayah kecepatan mesin dan
beban menurut spesifikasinya.
21
Injection Pump Distributor
Load Timer
OHP 25
Load timer berfungsi untuk memundurkan
saat injeksi saat beban sebagian saja yaitu
pada kecepatan rendah dan menengah dan
berguna untuk mengurangi keluarnya asap
dan kebisingan mesin.
Digunakannya load timer, govenor sleeve,
governor shaft dan housing dari pompa injeksi
adalah khusus dibuat agar bahan bakar
minyak dari ruangan pompa injeksi dapat
keluar dari control port governor sleeve
melalui sebuah tembusan didalam governor
shaft dan housing pompa ke bagian yang
bertekanan rendah. Jika flyweight tertutup,
control port dan tembusan pada governor
shaft tidak akan segaris.
Jika flyweight mulai membuka karena
22
bertambahnya kecepatan mesin, tembusan
pada control port dan governor shaft akan
benar-benar segaris sehingga tekanan pada
ruangan pompa injeksi akan mulai berkurang
karena bahan bakar minyak pada ruangan
pompa mengalir ke lubang masuk bahan
bakar (yaitu bagian yang bertekanan rendah)
melalui tembusan tersebut. Jika sepenuhnya
terbuka maka pengurangan tekanan telah
berakhir.
Sebagai
akibatnya,
sudut
pengembangan
timer
hanya
akan
dimundurkan dalam jumlah yang sama
dengan nilai dari .penurunan tekanan. Selain
itu perubahan dari posisi flyweight (governor
sleeve) akan mengikuti posisi dari control
lever (beban mesin ).
Injection Pump Distributor
MAGNET VALVE
OHP 26
Magnet valve (katup magnit) akan hidup dan
mati mengikuti saklar penghidup mesin dalam
membuka dan menutup saluran utama kearah
lubang masuk ke plunger barrel. Jika saklar
mesin diputar ke ON, aliran akan mengalir
melalui magnet valve , armature yang berada
ditengah magnet valve akan ditarik keatas,
maka bahan bakar minyak dari ruangan
pompa dialirkan ke lubang masuk plunger
barrel.
Jika saklar mesin diputar ke OFF, gaya pegas
dari
spring
didalam
armature
akan
menggerakkan
armature
ke
bawah.
Selanjutnya jalan utama kearah lubang masuk
plunger barrel akan tertutup dan begitu bahan
bakar injeksi untuk ruangan pembakaran
mesin dihentikan, mesin dapat dengan segera
berhenti.
23
Injection Pump Distributor
SPEED SENSOR
Sinyal listrik (pulsa) yang diterima oleh speed
sensor (sensor kecepatan) yang dipasang
pada pompa injeksi akan diteruskan ke
tachometer mesin pada panel instrumen
kendaraan. Speed sensor dipasang untuk
memanfaatkan putaran gigi dari gear pada
flyweight holder. Speed sensor amplifier
dirancang untuk menterjemah-kan gerakan
dari 23 gigi flyweight gear holder ke dalam
sinyal (pulsa) yang menunjukkan satu
putaran dari mesin. Sinyal tersebut kemudian
ditampilkan ke tachometer mesin.
24
Injection Pump Distributor
COLD START DEVICE TIPE WAX (W-CSD)
Karena menghidupkan mesin dalam keadaan
dingin sangatlah susah, maka dibuatlah WCSD (Cold Start Device Tipe Wax) untuk
memperoleh
saat
penginjeksian
yang
optimum dengan memanfaatkan perubahan
suhu.
OHP 28
Konstruksi
Bagian pokok dari W-CSD terdiri dari elemen
HIM yang diisi dengan butiran lilin. Air
pendingin dialirkan mengelilingi elemen HIM
dan karena butiran HIM mengembang atau
menyusut sejalan dengan perubahan suhu air
pendingin, maka piston W-CSD dapat
bergerak.
25
Injection Pump Distributor
Gerakan piston akan memutar lever shaft sehingga pin (B) yang berada pada lever pompa
memutar roller holder untuk mengembangkan
atau mengembalikan timing injeksi. Dua buah
pegas pengembali pada lever shaft dipasang
sedemikian rupa agar piston, melalui lever (1)
akan selalu dikembalikan (pada arah sudut
pengembangan).
Selain sudut pengembangan, W-CSD juga
dapat menaikkan kecepatan idling dengan
memanfaatkan gerakan lever (1) sejalan
dengan perubahan suhu air pendingin seperti
diterangkan diatas. Cara kerjanya adalah
sebagai berikut : Lever (1) berhubungan
dengan control lever melalui pin (A).
Bila W-CSD telah bekerja, gerakan lever (1)
akan menggerakkan control lever kearah
penambahan bahan bakar, maka kecepatan
idling
akan
bertambah
sehingga
memperpendek waktu untuk memanaskan
mesin.
OHP 28
26
Cara kerja
Gambar di samping memperlihatkan kurva
daya kerja dari W-CSD.
Pada suhu dibawah -20°C, butiran lilin akan
menyusut, maka W-CSD akan bekerja
sehingga sudut pengembangan maximumnya
berada pada sudut T°.
Sesudah suhu naik melebihi -20°C, butiran
lilin secara perlahan mengembang, maka WCSD bereaksi untuk mengembalikan sudut
pengembangan maximum ke titik normalnya.
Butiran lilin akan berhenti mengembang pada
suhu 500 C atau lebih, maka W-CSD berhenti
bekerja.
Injection Pump Distributor
(1) W-CSD mulai bekerja
Bila suhu air pendingin kurang dari 20°C,
butiran lilin akan menyusut maka piston akan
bergerak ke kanan.
Lever shaft berputar searah jarum jam (melalui gerakan dari lever shaft springs dan lever
(1)), menggerakkan pump side lever, pin (B)
dan jugs roller holder kearah pengembangan
timing.
Keadaan tersebut akan bertahan akibat dari
kuat gaya pegas lever shaft spring, yang lebih
besar dari timer spring.
OHP 29
27
Injection Pump Distributor
(2) W-CSD berhenti bekerja
Setelah kecepatan idling bertambah dan
mesin telah panas, maka suhu air pendingin
secara perlahan akan naik.
Setelah suhu naik, butiran lilin akan mengembang dan menggerakkan piston ke kiri.
Piston, melalui lever (1) menggerakkan lever
shaft dan selanjutnya pump side lever kearah
yang berlawanan dengan jarum jam melawan
kuat gaya pegas dari lever shaft spring.
Setelah tekanan bahan bakar didalam
housing pompa rendah, maka kedua gerakan
dan piston timer pada pin dari roller holder
dan pump side lever pada roller holder akan
menggerakkan roller holder searah jarum jam
kearah pengembalian timing.
Jadi sudut pengembangan awal berkurang.
Bila suhu air pendingin telah mencapai 50°C,
fungsi kerja ini berakhir dan setelah control
lever bertemu dengan idling stopper bolt,
maka kecepatan mesin kembali ke normal.
OHP 29
28
Injection Pump Distributor
(3) Timer mulai bekerja setelah W-CSD berhenti bekerja
Telah diterangkan di atas bahwa W-CSD
50°C dan putaran mesin telah normal.
berhenti bekerja sepenuhnya saat air
Lever shaft akan tak bergerak dan pin (B)
pendingin melebihi
tidak menyentuh roller holder.
OHP 30
Karena itu gerakan roller holder ke arah
pengembangan
maupun
kearah
pengembalian tergantung dari keseimbangan
dari kuat gaya pegas timer spring dan
tekanan bahan bakar di dalam housing
pompa.
29
Injection Pump Distributor
Bila suhu dari air pendingin berada di bawah
-20°C, sudut pengembangan maximum
adalah T°C seperti terlihat dalam gambar.
Tetapi setelah kecepatan pompa mencapai
N2 rpm, tekanan bahan bakar pada sisi
tekanan tinggi dari timer juga bertambah.
Saat setelah tekanan bahan bakar melampaui
kuat gaya pegas timer spring, sudut pengembangan timing akan mengikuti kurva ciri khas
yang terlihat pada gambar.
Pada 0°C, sudut pengembangan akan
berkurang
karena butiran lilin mengembang dan W-CSD
berhenti bekerja.
Gambar juga memperlihatkan bahwa W-CSD
telah betul-betul berhenti bekerja hanya bila
suhu telah melebihi 50°C.
(4) W-CSD bekerja kembali
W-CSD tidak akan bekerja kembali selama
mesin dalam keadaan bekerja sesaat setelah
mesin dihidupkan dan sesudah W-CSD
berhenti bekerja Bila mesin berhenti dan
suhu air pendingin kurang dari 50°C, maka
butiran HIM akan mulai menyusut dan WCSD mengembalikan roller holder ke posisi
pengembangan awal bersesuai-an dengan
suhu air pendingin.
Sudut pengembangan terbesar adalah pada
tem peratur dibawah -20°C.
Gera.kan tersebut diatas disalurkan ke
control lever melalui lever (1), jadi posisi
idling yang bersesuaian dengan suhu air
pendingin dengan sendirinya terjadi.
30
Injection Pump Distributor
FAST IDLE CONTROL DEVICE (FICD)
FICD digunakan untuk menambah kecepatan
mesin pada kecepatan idling, karena ada
penambahan beban pada mesin dengan
dinyalakannya
lainnya.
air
conditioner
atau
alat
Tipe Vacuum
Pada FICD tipe vacuum, diaphragm FICD akan
menggerakkan control lever pompa injeksi untuk
mengatur kecepatan idling-nya. Diaphragm tersebut digerakkan oleh tekanan
negative yang ditimbulkan oleh pompa vacuum
mesin.
31
Injection Pump Distributor
BOOST COMPENSATOR (B.C.S.)
OHP 32
Beberapa macam mesin dilengkapi dengan
turbocharger
sebagai
sarana
untuk
menambah daya mesin tersebut pada mesinmesin dengan perbandingan langkah yang
sama.
Dasar daya kerja dari turbocharger adalah
sebagai berikut. Sebuah turbin gas knalpot
diputar dengan kecepatan tinggi oleh gas
buangan knalpot dari mesin. Putaran tersebut
disalurkan ke turbin penghisap seperti terlihat
pada gambar.
Akibatnya, jumlah udara yang disalurkan ke
intake manifold dan seterusnya ke ruang
pembakaran akan bertambah.
Bersamaan dengan bertambahnya penyaluran
udara ke ruang pembakaran, maka jumlah
32
penyalur-an bahan bakar juga harus ditambah
untuk menjaga perbandingan campuran
antara bahan bakar dan udara agar tetap
konstan guna memperoleh pembakaran yang
terbaik dengan tujuan untuk memperoleh
daya mesin yang terbaik.
Penambahan
penyaluran
bahan
bakar
tersebut
dapat
terlaksana
dengan
memanfaatkan
besarnya
tekanan
yang
diperoleh dari hisapan udara pada intake
manifold. Boost compensator dibuat untuk
menyelaraskan kerja antara kerja pompa
injeksi dengan kerja turbocharger dengan
tujuan untuk memperoleh tambahan daya
mesin
pada
mesin-mesin
dengan
perbandingan langkah yang sama. Boost
Injection Pump Distributor
compensator ini diberi nama "B.C.S." dengan
keterangan
sebagai
berikut
.
Konstruksi
Memperlihatkan konstruksi dari B.C.S. serta komponen-komponen yang berhubungan dengan
pompa VE.
OHP 33
Sebuah diaphragm dipasang pada bagian
atas dari B.C.S. Tekanan boost yang
disalurkan ke ruang bertekanan akan
mempengaruhi bagian atas dari diaphragm
tersebut. Pegas B.C.S. dipasang pada bagian
bawah dari diaphragm tersebut, Adjusting pin
dihubungkan
langsung
kepadanya
dan
bergerak-gerak bersama diaphragm tersebut.
Bagian yang tirus dari adjusting pin
berhubungan dengan sebuah pin, sedangkan
.
ujung lain dari B.C.S. lever berhubungan
dengan tension lever pompa VE.
Bagian atas dari tension lever dikaitkan pada
governor spring yang berhubungan dengan
control lever.
Bagian bawah dari tension lever berhubungan
dengan control sleeve.
Gerakan dari diaphragm dan adjusting pin
akan
menggerakkan
pin
33
Injection Pump Distributor
Cara kerja
Gerakan tersebut kemudian disalurkan ke B.C.S. lever, dimana gerak putar yang melingkar dari
B.C.S. lever pin tersebut akan menggerakkan tension lever.
Gerakan dari tension lever ini akan menggerakkan control sleeve.
OHP 34
Gambar di atas menunjukkan cara kerja dari
B.C.S. Bila tekanan boost berada di bawah
P1, seperti terlihat pada gambar, akibat dari
putaran rendah serta beban mesin ringan,
maka diaphragm tidak bergerak akibat gaya
dari B.C.S. spring.
Bila tekanan boost naik dan melampaui P1,
diaphragm secara perlahan akan menekan
.
34
B.C.S. spring, maka adjusting pin akan
bergerak ke bawah. Akibatnya pin yang
menyentuh bagian yang tirus dari adjusting
pin akan bergerak ke kiri B.C.S. lever
bergerak berlawanan dengan jarum jam
berputar pada supporting pinnya menyebabkan tension lever ditarik governor
spring
searah
jarum
jam
Injection Pump Distributor
OHP 35
Akibatnya control sleeve akan bergerak ke kiri
(yaitu pada arah penambahan bahan bakar
seperti terlihat pada garis yang tebal pada
gambar, dan jumlah pengiriman bahan bakar
akan
bertambah
bersamaan
dengan
bertambahnya tekanan boost.
.
Setelah tekanan boost kemudian bertambah
ke P2, adjusting pin akan bertemu spacer,
yaitu batas dari langkah penyesuaian boost.
Adjusting pin tidak dapat bergerak melampaui
batas ini, kecuali apabila tekanan boost
bertambah
lagi
35
SERVICE TRAINING
Module 3
• Injection Pump INLINE Type
Pub. No: ISZ-TM/EG-1
DAFTAR ISI
Halaman
IN-LINE TYPE INJECTION PUMP
SISTEM BAHAN BAKAR....................................................................................................... 1
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
HELIK PLUNGER................................................................................................................................................
MEKANISASI PERPUTARAN PLUNGER……………………………………………………………………….
PLUNGER DENGAN HELIK DUA TAHAP.........................................................................................
KATUP DELIVERY………………………………………………………………………………………………….
POROS BUBUNGAN………………………………………………………………………………………………..
TAPPET……………………………………………………………………………………………………………….
4
5
5
6
8
8
GOVERNOR MODEL RLD
CIRI KHAS……………………………………………………………………………………………………………
KONSTRUKSI………………………………………………………………………………………………………..
PRINSIP KERJA…………………………………………………………………………………………………….
FULL-LOAD CONTROL RACK POSITION:TORQUE CAM REGULATION………………………………..
STARTING FUEL INJECTION QUANTITY: INCREASE MECHANISM…………………………………….
9
10
14
17
19
CARA KERJA
MESIN START…………………………………………………………………………………………………………….
PENGONTROLAN PUTARAN IDLING…………………………………………………………………………………
TORQUE CAM MENGONTROL PENGIRIMAN JUMLAH BAHAN BAKAR SELAMA FULL LOAD…………
MENGONTROL KECEPATAN MAKSIMUM…………………………………………………………………….
20
22
23
24
AUTOMATIC TIMER
1. URAIAN………………………………………………………………………………………………………….. 25
2. KONSTRUKSI………………………………………………………………………………………………….. 25
3. CARA KERJA………………………………………………………………………………………………….. 26
Injection Pump In Line
INJECTION PUMP TIPE IN LINE
SISTEM BAHAN BAKAR
OHP 32
Gambar di atas memperlihatkan sistem
pompa injeksi bahan bakar. Putaran motor
dipindahkan ke poros bubungan pompa
injeksi dengan kopling atau roda gigi
penggerak.
Pompa supply, diputar oleh poros bubungan,
mengisap bahan bakar dari tangki bahan
bakar dan menekan bahan bakar ke saringan
dengan tekanan kira-kira 1,8 - 2,5 kg/cm 2 .
Bahan bakar yang telah disaring kemudian
diteruskan ke ruang bahan bakar dalam
rumah pompa injeksi.
Plunger
diangkat
oleh
putaran
poros
bubungan, menambah lebih besar tekanan
bahan bakar. Bahan bakar ini ditekankan oleh
pompa injeksi.
Karena jumlah bahan bakar yang diberikan
oleh pompa supply dua kali jumlah maksimum
yang diinjeksikan pompa, katup pengembali
dipasang untuk mengembalikan kelebihan
bahan bakar ke tangki bila tekanan bahan
bakar melebihi harga yang telah ditentukan.
Kelebihan bahan bakar dari nosel (yang juga
melumasi bagian dalam pemegang nosel)
mengalir melalui katup pengembali pemegang
nosel dan dikembalikan ke tangki bahan
bakar.
1
Injection Pump In Line
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
Gerakkan plunger adalah tetap, di angkat
oleh tappet dan kembali turun oleh pegas.
plunger, melalui putaran motor. Ruang bahan
bakar pada rumah pompa selalu terisi dengan
bahan bakar. Lubang masuk dan keluar barrel
berhubungan dengan ruang bahan bakar ini.
Bila plunger turun, bahan bakar diberikan ke
2
barrel. Bila plunger sampai titik bawah, isapan
bahan bakar berakhir. Waktu plunger naik,
lubang masuk dan lubang keluar pada barrel
tertutup oleh plunger, tekanan bahan bakar
naik. Bahan bakar ditekan kedalam katup
delivery, dan diteruskan ke nosel melalui pipa
injeksi.
Injection Pump In Line
OHP 33
Bila tekanan bahan bakar melebihi tegangan
pegas nosel, bahan bakar disemprotkan
kedalam ruang bakar motor oleh
nosel.
OHP 33
Lebih jauh plunger turun, dan pada posisi
helix plunger bertemu dengan lubang masuk
dan keluar barrel, pemberian bahan bakar
berakhir. Katup pemberi tertutup oleh
tekanan pegas katup pemberi, sehingga
bahan bakar tidak lagi diberikan, walaupun
plunger masih turun. Bila plunger diputar,
langkah efektif (effective stroke) berubah dan
akibatnya banyaknya bahan bakar juga
berubah.
3
Injection Pump In Line
HELIK PLUNGER
Plunger mempunyai tipe helix bawah atau
vertikal Was dan bawah), tergantung pada
posisi helix, dan dibagi lagi menjadi tipe helix
kiri dan kanan What. gb. 5).
Plunger
helix
kanan,
langkah
efektip
bertambah bila plunger diputar arah jarum
jam (dilihat dari bawah plunger).
Langkah efektip pada plunger helix kiri
berkurang bila plunger diputar arah jarum jam
(dilihat dari bawah plunger).
Tipe plunger
Plunger
helix bawah
Plunger
helix vertikal
Mulai injeksi
Akhir injeksi
Tetap
Berubah
Berubah
Berubah
Spesifikasi plunger tipe PE(S)-A terlihat pada
tabel di bawah.
CIRI-CIRI JUMLAH INJEKSI
Ciri-ciri jumlah injeksi untuk diameter plunger yang berbeda terlihat dalam gambar.
4
Injection Pump In Line
MEKANISASI PERPUTARAN PLUNGER
OHP 34
Dengan pompa PE(S)-A, plen bagian bawah
pompa disisipkan kedalam alur control sleeve,
dan gigi pada bagian atas control sleeve
berhubungan dengan gigi control rack.
Dengan demikian , plunger akan berputar bila
control rack digerakkan dan banyaknya
injeksian berubah.
PLUNGER DENGAN HELIK DUA TAHAP
Dibandingkan dengan helik standar (helix no.
2) bila memakai plunger dengan sudut helix
lebih besar (helix no. 1) waktu bekerja
kecepatan
rendah/beban
ringan,
nilai
perubahan
banyaknya
injeksian
dapat
diperoleh hanya dengan gerakan kecil control
rack.
Maksud ini adalah untuk memperbaiki
banyaknya penginjeksian pada kecepatan
rendah.
5
Injection Pump In Line
KATUP DELIVERY
Katup delivery memberikan bahan bakar
tekanan tinggi kepada nosel melalui pipa
injeksi. Setelah plunger selesai memberikan
bahan bakar, katup delivery mencegah aliran
batik bahan bakar dari pipa injeksi kepada
barrel. Bila katup delivery turun, tekanan
bahan bakar didalam pipa injeksi berkurang
karenagerakan isap torak, hingga dapat
mencegah kebocoran bahan bakar setelah
nosel menutup.
KATUP DELIVERY (untuk torak dengan penarikan kembali yang berubah-ubah)
Karena modifikasi torak katup delivery, efek
tarikan kembali bahan bakar telah dikurangi
(jumlah tarikan kembali telah berkurang)
pada tingkat kecepatan rendah, dan saat
tekanan bahan bakar sisa dalam pipa injeksi
bertambah, kestabilan injeksian bahan bakar
dapat diperoleh. Akan tetapi pada tingkat
kecepatan tinggi torak dengan penarikan
kembali yang berubah-ubah tidak mempunyai
pengaruh apa-apa.
6
Injection Pump In Line
PEMEGANG KATUP DELIVERY MEMAKAI KATUP DAMPING
Fungsi.
Bila terjadi penurunan tekanan bahan bakar
secara tiba-tiba dikarenakan penarikan katup
delivery waktu bekerja pada kecepatan tinggi/
beban
penuh,
tekanan
negatip
dan
gelembung udara (kekosongan) dapat terjadi
dalam pipa injeksi.
Dalam hal yang luar biasa, pipa injeksi dapat
pecah. Katup damping dapat mencegah
terjadi-nya tekanan negatip dan gelembung
udara.
Konstruksi.
Katup damping (katup bola) dipasang
didalam pemegang katup delivery. Dudukan
katup dan pegas dipasang dibagian atas
pemegang katup delivery. Dibagian bawah
dipasang pembatas katup delivery dengan
sebuah lubang. Dibawah pembatas ini
dipasang pegas katup delivery dan katup
delivery.
Cara kerja.
Pada waktu ada injeksi bahan bakar dari
plunger, katup damping (katup bola) terbuka,
dan bahan bakar ditekan melalui bagian
tengah pembatas katup delivery ke nosel.
Akan tetapi setelah injeksi bahan bakar,
katup damping (katup bola) menutup lebih
cepat dari pada katup delivery, oleh karena
itu bahan bakar mengalir melalui bagian atas
lubang pembatas katup delivery.
Tekanan dalam pipa injeksi kemudian turun
hanya sebanyak isi penarikan kembali. Oleh
karena itu, tekanan bahan bakar turun tibatiba dan kekosongan dapat dicegah.
7
Injection Pump In Line
POROS BUBUNGAN
Poros bubungan digerakkan oleh motor
melalui kopling atau alat timing.
Tergantung pada spesifikasi kam tangensial
atau cembung atau tangensial/kombinasi
eksentrik
dipakai
untuk
menggerakkan
plunger. Selain dari itu terdapat kam
eksentrik pada poros bubungan untuk
menggerakkan pompa supply.
TAPPET
Unit tappet dibuat untuk merubah gerakan
putar poros bubungan kepada gerakan turun
naik, hingga menaikkan dan menurunkan
plunger, demikian pula pengaturan timing
pompa injeksi.
Ada dua bentuk tappet yang dipakai, dengan
perbedaan konstruksi bagian atasnya.
Untuk pompa injeksi yang biasa, dipakai
tappet yang dapat disetel, sedangkan untuk
pompa injeksi kecepatan tinggi biasanya
memakai shim.
8
Injection Pump In Line
GOVERNOR MODEL RLD
CIRI KHAS
Governor mekanik RLD dibuat oleh Diesel
kiki untuk perlengkapan kendaraan bermesin
disel, adapun ciri khasnya adalah sebagai
berikut :
1. Governornya adalah variable speed dengan
ciri
khas
memperingan
tenaga
untuk
menggerakan control lever.
Pada linkage sistim yang baru, control
levernya bebas dari pengaruh adanya tenaga
pada governor spring. Jadi dengan kata lain
untuk menggerakan control lever pada posisi
maksimem adalah sama dengan pada
governor jenis minimum dan maksimum
speed governor.
2. Tidak hanya mengontrol jumlah bahan bakar
saja, juga dapat mengontrol kerjanya mesin
pada waktu posisi full load, tetapi dalam kelebihan jumlah pengiriman bahan bakar pada
waktu start diset dengan mudah, menggantikan torque cam dengan yang lebih pantas.
Gambar 1 dan 2 sebagai contoh, diperlihatkan
bagaimana
pengaruhnya
terhadap
putaran mesin pada waktu mengganti torque
cam dan governor.
9
Injection Pump In Line
KONSTRUKSI
OHP 35
OHP 35
10
Tiap-tiap flyweight dipegang pada tempatnya
dengan pin press-fitted kedalam flyweight
holder, yang kemudian dipasangkan pada
camshaft pompa injeksi.
Flyweight terbuka keluar, terpusat pada pin.
Terbukanya flyweight mengakibatkan sleeve
berge-rak dalam porosnya sepanjang slider
yang terletak pada belakang flyweight arm.
Sleeve digabungkan dengan shifter lewat
sebuah bearing. Shifter dihubungkan dengan
bagian bawah pada tension lever oleh
sebuah pin dan bergerak hanya dalam
sebuah poros.
Injection Pump In Line
Tension lever didukung oleh shaft tension
lever yang dipasangkan separuh bagiannya
berada pada governor cover. Spring seat
dihubungkan pada bagian atas pada tension
lever oleh pin, dengan shaft governor
dimasukan dibagian tengah dari spring seat.
Shaft governor dipegang oleh guide screw
(dikencangkan ke dalam governor cover) dan
governor housing; shaft governor hanya
bergerak pada porosnya.
Spring seat diletakan pada bagian depan
pada shaft governor. Spring governor ditekan
antara dua spring seats.
Pada permukaan governor cover diulirkan sebuah shaft governor dan terdapat mur untuk set
posisi dari pada spring seat bagian depan. Pada
bagian bawah dari governor cover dipasangkan
idling spring capsule ; idling spring menempel
pada governor.cover dibagian ujung dari shifter.
Governor spring dan idling spring melawan gaya
centrifugal pada flyweight selama mesin berputar,
tension lever diset dalam posisi berhadapan ke
flyweight lift. (Gb. 7)
11
Injection Pump In Line
Guide lever dan tension lever kedua-duanya
dipasangkan sepusat pada shaft tension
lever dan ditahan bersama-sama oleh tenaga
dari cancel spring (1). Ball joint dilas pada
bagian atas dari guide lever.
Bagian tengah dari floating lever dipegang
oleh supporting lever. Pada ujung floating
lever yang satu mengggerakan ball joint pada
guide lever dan ujung yang lainnya
menggerakan ball joint pada rack conneting
link dimana disambungkan ke control rack.
Salah satu dari ujung start spring dikaitkan
kedalam governor housing, dan ujung yang
lainnya dikaitkan ke control rack conecting
linknya. Start spring selalu menarik control
rack kearah penambahan pengiriman bahan
bakar.
12
Injection Pump In Line
Shaft control lever ditunjang oleh supporting
lever dan dipegang oleh cancel spring (2).
Control lever, supporting lever dan shaft
control lever merupakan satu unit. Gerakan
dari control lever akan menyebabkan
supporting lever bergeser pada fulcrum
selanjutnya pada floating lever.
Torque cam dipasangkan seperti terlihat
pada gambar, pin dipres kedalam governor
cover (bagian control rack). Torque cam
dihubungkan dengan rod dan adjusting nut
pada bagian atas di tension lever.
Jarak antara torque cam dan tension leverpin
distel dengan menggunakan adjusting nut
pada rod dan lock screw. Gaya pada 2 spring
pada rod dapat distel dengan adjusting nut.
Torque cam berporos pada dudukan dimana
penyetelannya pada rod, atau gerakan dari
tension lever adalah sama seperti perubahan
pada flyweight lift.
Mur dan shaft diset kedalam governor
housing pada bagian yang berlawanan
dengan control rack. Pada shaft dipasangkan
sebuah bush. U-shaped lever dihubungkan ke
sensor lever pin dipasang antara shaft yang
dimasukan dalam bushing dan guide screw,
seperti dalam gambar. U-shaped lever, shaft
dalam bushing dan cansel spring (3)
bergerak dalam satu unit.
13
Injection Pump In Line
Sensor lever dimasukan pada U-shaped
lever. Bagian ujung atas dari sensor lever
berbentuk garpu dan baut dimana mengikat
baik control rack dan rack connecting link.
Bagian ujung bawah dari sensor lever
berhubungan dengan torque cam. Full-load
setting lever dan return spring dipasang pada
shaft seperti dalam gambar 14. Full-load
setting lever selalu menekan full load setting
bolt. Gerakan dari full-load setting lever
adalah sehubungan dengan gerakan dari
sensor lever. Ada dua adjusting bolt; satu
untuk kecepatan mesin maksimum dan satu
lagi untuk kecepatan minimum, yang terletak
pada bagian atas dari governor cover.
PRINSIP KERJA
VARIASI KONTROL KECEPATAN
Tidak sama seperti conventional variable
speed
governor
yang
mana
kontrol
kecepatannya mesin sehubungan dengan
governor spring force seperti yang diset oleh
control
lever
governor
mekanik
RLD
pengaruh kontrol kecepatannya diset oleh
floating lever fulcrum dengan control lever.
Dengan governor RLD hanya diperlukan
sedikit kekuatan/tenaga untuk menggerakan
control lever. Gambar 15 menunjukkan
hubungan antara kecepatan pompa injeksi
bahan bakar, flyweight lift dan posisi control
rack. Gambar 16 menunjukkan bagaimana
kerja dari governor mekanik RLD.
Idling spring dan governor spring pada
governor RLD tidak dilengkapi dengan initial
setting force; Ketika flyweight adalah 0 seperti
terlihat pada gambar, hanya start spring yang
dilengkapi dengan initial force setting. Karena
itu flyweight lift mulai pada kecepatan yang
lebih besar dari pada putaran pompa (B),
yang menghasilkan gaya centrifugal untuk
melawan initial setting force dari start spring.
Karena kecepatan mesin bertambah, flyweight
14
mempunyai gaya centrifugal yang melampaui
setting force pada idling dan governor spring
(gambar 15 B sampai F). Maksimum lift pada
flyweight adalah 13 mm. Flyweight lift mengakibatkan gerakan pada tension lever dengan
cara shifter dengan diikuti oleh gerakan dari
guide lever. Gerakan dari guide lever
mengakibatkan gerakan pada floating lever,
yang kemudian menggerakan control rack
pada posisi yang berlawanan.
Injection Pump In Line
Bergeraknya control lever sedikit dari posisi
idling kearah full-speed setting bolt dengan
guide lever bagian ball joint yang berada
pada Po pada waktu pompa injeksi tidak jalan
(ditunjukan oleh garis yang tebal pada
gambar di atas), akan mengakibatkan
supporting lever berputar pada poros floating
lever ke titik Po.
Karena berputarnya floating lever, control
rack bergerak dari Ro untuk menambah
jumlah pengiriman bahan bakar. Sesudah
control rack mencapai Ra, 2 fulcrums (Po dan
Ra) yang terpasang. Floating lever fulcrum
dipasang pada titik Qb bagian atas dan
ditengah antara floating lever fulcrums Po
dan Ra.
15
Injection Pump In Line
Bergerak control lever selanjutnya kearah
fullspeed setting bolt akan memindahkan Lshaped lever dari supporting lever. Apabila
mesin dijalankan pads kondisi seperti ini,
kecepatan pompa injeksi bahan bakar
bertambah,
bertambah
pula
gaya
centrifugalnya dari pada idling spring dan
governor spring forces.
Flyweight memindahkan guide lever lewat
tension lever.
Flyweight lift menyebabkan tension lever dan
guide lever bergerak, memajukan ball joint
dari Po ke Pa karena kecepatan mesin
bertambah.
Perpindahan
floating
lever
bersamaan dengan berputarnya supporting
lever sekeliling Ra pada control rack bagian
ball joint, dengan kekuatan cansel spring (2)
yang dipasang pada supporting lever.
Fulcrum floating lever kemudian berpindah ke
Qb. Kecepatan pompa mencapai Na ketika
guide lever ball joint mencapai Pa. Dengan
serentak, fulcrum floating lever berpindah ke
Qa dimana L-shaped lever dan supporting
lever terhubung.
Ketika kecepatan mesin melampaui Na,
flyweight lift mencapai La dan Pa (Guidelever ball joint) berpindah ke Pa. Pada waktu
ini, floting lever berputar pada Qa ketika
control rack bergerak dari Ra kearah Ra'
untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan
bakar.
Governor mengontrol putaran mesin oleh
gerakan control rack untuk menambah jumlah
pengiriman bahan bakar (sambil menjaga
floating-lever titiktitik variasinya) karena
kecepatan mesin bertambah dari semula
dimana
putaran
pompa
Na
dalam
keseimbangannya dengan Ra (posisi control
rack).
16
Injection Pump In Line
FULL-LOAD CONTROL RACK POSITION:TORQUE CAM REGULATION
Torque cam memungkinkan posisi full-load
control rack untuk dirubah menambah atau
mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar
sesuai dengan putaran pompa, dimana
perubahan dengan putaran pompa. Torque
cam
yang
telah
dikembangkan
untuk
mengurangi asap buang dan menambah
pengaruh moment maksimum dan pengaruh
tenaga maksimum dari mesin pada beban
penuh. Berpindahnya control lever seperti itu
menghubungkan full-speed setting bolt ketika
mesin melampaui putaran minimum akan
merubah jumlah pengiriman bahan bakar.
Dengan serentak, sensor lever berputar
sekeliling S, fulcrum pada U-shaped lever
dengan bagian bawah dari sensor lever dalam
hubungan dengan torque cam. Akibatnya
perpindahan control rack diatur seperti dalam
gambar oleh garis yang tebal pada gambar.
Pada kondisi tersebut diatas, cancel spring
(2) menyebabkan control rack bagian ball
joint memutar floating lever dengan guide
lever ball joint bersama pada sebuah fulcrum.
17
Injection Pump In Line
Akibatnya, sensor lever menyentuh torque
cam. Kemudian karena kecepatan pompa
bertambah seketika, tension lever memutar
torque cam kekiri (Gb. 22) melalui rod pada
bagian atas dari tension lever. Posisi torque
cam tergantung pada kecepatan mesin.
Sensor lever dalam hubungan dengan torque
18
cam, mengatur posisi full-load mengontrol
rack. Mekanismenya torque cam dapat
dipergunakan dalam segala jenis variasi pada
mesin, sejak bentuk dari torque cam dibuat
secara khusus untuk memenuhi kebutuhan
dalam jumlah pengiriman bahan bakar pada
mesin.
Injection Pump In Line
STARTING FUEL INJECTION QUANTITY: INCREASE MECHANISM
Pada waktu mesin tidak berputar, start spring
melalui floating lever dan guide lever, kerja
dari tension level adalah untuk mengurangi
sesedikit mungkin flyweight lift dan memutar
torque cam kekanan. Pemindahan gerakbn
control lever pada kedua-duanya tension
lever
maupun
torque
cam
seperti
digambarkan diatas, dari posisi idling ( bergaris tebal ) ke posisi kecepatan penuh (
bergaris strip-strip ), lewat supporting lever
menggerakan control rack untuk menambah
jumlah pengiriman bahan bakar. Pada waktu
ini ujung bagian bawah dari sensor lever
menghubungkan notch dalam torque cam
celah kecil diperlihatkan dengan garis
tebal dalam gambar. Sebagai akibat, posisi
fullload control rack bergerak keposisi
pengurangan bahan bakar. Gerakan control
lever kembali ke posisi idling, sesudah mesin
dihidupkan akan meng-akibatkan floating
lever menarik control rack kebelakang
melepaskan sensor lever dari notch dalam
torque cam.
Perhatian : Jangan menaikan putaran
mesin apabila baru dihidupkan.
Hal tersebut untuk mencegah sensor lever
terlepas dari notch pada torque cam dan
akan membahayakan bagi governor
19
Injection Pump In Line
CARA KERJA
MESIN START
OHP 36
Flyweight dalam keadaan menutup tidak
berkembang
pada
waktu
mesin
tidak
dihidupkan. Seperti dijelaskan sebelumnya,
baik idling spring dan governor spring
biasanya tidak ditekan, tanpa initial force.
Pada waktu menjalankan menekan penuh
accelerator, control lever tersambung dengan
accelerator-rod yang menghubungkan pada
maksimum speed setting bolt. Dengan serentak,
floating
lever
juga
bergerak,
20
mendorong control rack menambah jumlah
pengiriman bahan bakar pada waktu mesin
start. Sensor lever menempel notch pada
torque
cam,
yang
mengontrol
jumlah
pengiriman bahan bakar pada waktu mesin
start.
Control rack kemudian bergerak kearah posisi
fullload rack dan akhirnya mencapai posisi
penambahan bahan bakar untuk start, yang
dibatasi oleh rack limiter.
Injection Pump In Line
OHP 36
Pada waktu accelerator terlepas setelah
mesin hidup, control lever kembali terhubung
dengan idling speed setting bolt. Selanjutnya,
control rack bergerak untuk mengurangi
jumlah pengiriman bahan bakar dan ujung
sensor lever lepas dari notch torque cam.
Kerjanya control lever setelah itu tidak lagi
menambah bahan bakar pada mesin.
21
Injection Pump In Line
PENGONTROLAN PUTARAN IDLING
OHP 37
Ketika control lever kembali pada posisi idling
sesudah mesin hidup, floating lever fulcrum
kembali pada posisi idling Qo, governor siap
untuk memulai mengontrol kecepatan idling.
Pada waktu kecepatan mesin berkurang, gaya
centrifugal pada flyweight juga berkurang,
tenaga idling spring lebih kuat dan flyweight
menutup. Control rack kemudian bergerak
sekitar floating lever fulcrum Qo dalam
perjalanan penambahan jumlah bahan bakar
untuk menghindari mesin berhenti putarannya. Apabila putaran mesin bertambah,
tenaga idling spring lebih kecil dari pada gaya
centrifugal
22
pada flywieght, sehingga terjadi tarikan
kembali pada control rack untuk mengurangi
jumlah bahan bakar (seperti diperlihatkan
oleh garis strip strip pada gambar 27) dengan
demikian mengurangi putaran mesin.
Dengan cara ini governor mengimbangi
putaran mesin waktu idling, mempergunakan
keseimbangan antara besar gaya centrifugal
dengan jumlah tenaga start spring dan idling
spring untuk mencegah terjadinya fluktuasi
pada putaran mesin.
Ketika mesin pada putaran idling, sensor
lever tidak berhubungan dengan torque cam.
Injection Pump In Line
TORQUE CAM MENGONTROL PENGIRIMAN JUMLAH BAHAN BAKAR SELAMA FULL LOAD
OHP 38
Penekanan accelerator pada waktu mesin
berputar tanpa muatan, sampai control lever
menempel pada baut setting maksimum
putaran, akan menggerakan floating lever
sekeliling ball joint pada guide lever, dan
menggerakan control rack kearah posisi fullload (Ra) akan menggerakan ujung sensor
lever untuk menempel pd torque cam.
Fluktuasi putaran mesin setelah itu akan
memutar tension lever shaft. Persisnya,
torque cam ber
gerak sekeliling shaft tersebut. Karena torque
cam bergerak, ujung sensor lever mengikuti
pada permukaan torque cam, merubah posisi
control rack untuk mengontrol jumlah
pengiriman bahan bakar. Pada waktu putaran
mesin berubah tension lever memutar,
merubah ball joint pada Pa di guide lever dan
menggerakan foating lever fulcrum 0. Torque
cam merubah control rack oleh sensor lever.
23
Injection Pump In Line
MENGONTROL KECEPATAN MAKSIMUM
OHP 39
Dengan control lever menempel pada
maksimum speed setting bolt, putaran mesin
dapat bertambah ketika jumlah pengiriman
bahan bakar dikontrol oleh mekanisme torque
camsensor lever. Pada waktu putaran mesin
bertambah, kemudian dengan supporting
lever berhubungan dengan L-shaped lever
pada control lever-shaft, guide lever ball joint
bergerak dari Pa menuju Pa' berporos pada
floating lever fulcrum Qa. Control rack
kemudian
ditarik
kebelakang
untuk
mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar
untuk
mengatur
kecepatan
maksimum.
Sementara itu ujung sensor lever terlepas
dari torque cam untuk mengontrol kecepatan
maksimum.
24
Injection Pump In Line
AUTOMATIC TIMER
1. URAIAN
Mesin bensin dilengkapi dengan centrifugal
advancer yang memajukan saat pengapian,
saat rpm mesin bertambah. Mesin diesel juga
dilengkapi dengan perlengkapan yang mirip
yang disebut automatic timer. Pada pompa
injeksi tipe distributor, timer dioperasikan
sesuai dengan tekanan bahan bakar yang digunakan. Pada tipe ini timer dipasangkan di
dalam pompa injeksi, penempatan dari pompa
injeksi
tipe
in-line
penggunaan
timer
dioperasikan sesuai dengan gaya centrifugal.
Di sini akan diuraikan automatic timer untuk
pompa injeksi tipe IN-LINE.
Automatic timer dipasangkan antara gigi
penggerak pompa injeksi dan pompa injeksi
itu sendiri. Automatic timer ini mempunyai dua
fungsi.
• Memindahkan putaran dari mesin ke
pompa injeksi untuk menggerakan pump
camshaft.
• Memajukan
secara
otomatis
saat
penginjeksian
sesuai
dengan
bertambahnya rpm mesin untuk menjaga
efisiensi
pembakaran
2. KONSTRUKSI
Cara untuk menggerakan timer ada berbagai
macam, tergantung pada tipe mesin. Oleh
karena itu semua konstruksi timer dan cara
kerja
dasarnya
adalah
sama
seperti
diperlihatkan pada gambar.
OHP 40
a. Gigi penggerak pompa injeksi (injection pump
drive gear) digerakan oleh crankshaft timmer
gear
melalui
idler
gear.
Hub
timer
dihubungkan
ke
pompa
injeksi
dan
menggerakan pompa.
b. 2 timer weight pivot mengelilingi timer hub
boss. Salah satu ujung masing-masing
pemberat (weight) ditahan oleh journal gigi
penggerak sehingga pemberatnya dapat
meluncur ke arah luar dan membuka
disekeliling hub boss.
c. Pegas timer (timer spring) dipasang diantara
lubang hub (hub boss) dan gigi penggerak
journal (drive gear journal). Pegas ini
mempertahankan timer pemberat (weigh)
menutup saat mesin tidak berputar.
d. Camshaft pompa injeksi digerakan oleh gigi
penggerak melalui gigi penggerak journal,
timer pemberat, hub boss dan timer hub.
OHP 40
25
Injection Pump In Line
3. CARA KERJA
SAAT RPM MESIN RENDAH
Hanya
sedikit
gaya
sentrifugal
yang
ditimbulkan oleh timer pemberat (timer
weight) pada rpm rendah timer weight
dipertahankan oleh tegangan pegas dan
sudut A, (sudut yang dibentuk oleh gigi
penggerak journal (driver gear jurnal) dalam
perbandingan yang besar.
SAAT RPM MESIN TINGGI
Selama gaya sentrifugal yang ditimbulkan
cukup besar oleh timer pemberat (timer
weight) sesuai dengan bertambahnya rpm
mesin, pemberat akan mulai membuka ke
arah luar, dan menekan pegas. Ini
menyebabkanhub boss bergerak pada arah
putaran oleh jarak ke sudut 02 (sudut maju).
Ini berarti saat injeksi dari pompa injeksi
dimasukan.
26
SERVICE TRAINING
Module 4
• Injection Pump VP44 Type
Pub. No: ISZ-TM/EG-1
DAFTAR ISI
Halaman
INJECTION PUMP VP44
1. GARIS BESAR ................................................................................................................................................ 1
2. SPESIFIKASI................................................................................................................................................... 3
3. SISTEM BAHAN BAKAR................................................................................................................................. 4
4. DIAGRAM SISTEM PENGONTROL............................................................................................................... 7
KONSTRUKSI
1. BODY POMPA................................................................................................................................................ 8
2. FEED PUMP................................................................................................................................................... 9
3. REGULATING VALVE.................................................................................................................................... 9
4. RADIAL PLUNGER HIGH PRESSURE PUMP ............................................................................................. 11
5. CONSTANT PRESSURE VALVE (CPV)…………………………………………………………………………… 11
6. DISTRIBUTOR HEAD ……………………………………………………………………………………………….. 12
7. OVER FLOW VALVE ………………………………………………………………………………………………… 13
8. HIGH PRESSURE SOLENOID VALVE ………………………………………………………………………….... 13
9. TIMING DEVICE………………………………………………………………………………………………… 14
10. TIMING CONTROL VALVE......................................................................................................... 16
11. PUMP CAMSHAFT SPEED SENSOR ………………………………………………………………………. 16
12. PUMP CONTROL UNIT (PSG) ………………………………………………………………………………. 17
CARA KERJA
SIRKUIT BAHAN BAKAR TEKANAN RENDAH ……………………………………………………………………… 18
SIRKUIT BAHAN BAKAR TEKANAN TINGGI …………………………………………………………………. 21
TIMING CONTROL … ………………………………………………………………………………………………….. 28
COMMONRAIL SYSTEM
URAIAN .......................................................................................................................................... 40
KOMPONEN COMMON RAIL
PUMP SUPPLY… ………………………………………………………………………………………………….......
41
COMMONRAIL… …………………………………………………………………………………………………........
41
ELECTRONIC CONTROL MODUL… ………………………………………………………………………………
42
INJECTOR… ………………………………………………………………………………………………….............
43
Injection Pump VP44
INJECTION PUMP VP44
KONSTRUKSI DAN CARA KERJA
1. GARIS BESAR
OHP 3
Pompa injeksi tipe distributor dengan radial
plunger, bahan bakar ditekan oleh radial plunger
high pressure pump dengan 2 plunger, yang
terpasang secara aksial pada drive shaft.
Jumlah dan waktu injeksi bahan bakar dikontrol
dengan tepat oleh dua control unit elektronik.
Solenoid valve bertekanan tinggi dan TCV (timer)
dikontrol oleh control unit pompa. Control unit ini
bekerja bersama-sama dengan control unit kedua,
yaitu, control unit mesin (yang mendeteksi data
kendaraan seperti kecepatan mesin dan posisi
pedal akselerator), dengan sistem control unit
ganda ini memungkinkan daya tahan yang lebih
lama.
Yang lama menggunakan cam pada permukaan
(face cam), sedangkan pompa injeksi tipe
distributor deng-an radial plunger menggunakan
cam ring yang memungkinkan injeksi bahan bakar
pada tekanan tinggi, yang dapat dipergunakan
untuk mesin diesel berukuran kecil dengan injeksi
langsung.
Pompa ini dikembangkan untuk menghasilkan
jumlah injeksi dan waktu injeksi bahan bakar yang
paling sesuai untuk memenuhi kemampuan
mesin, kelancaran dalam mengemudi, asap
sedikit, tidak bising, berte-naga besar dan
kandungan gas buang yang lebih bersih.
1
Injection Pump VP44
CIRI KHAS
Injeksi bertekanan tinggi
Pompa injeksi tipe distributor dengan tipe radial
plunger dapat menghasilkan tekanan 100 Mpa
(kira-kira 1.000 kgf/cm2) yang dibutuhkan oleh
mesin diesel berukuran kecil dengan injeksi
langsung, berbahan bakar yang irit, bertekanan
tinggi dan bertenaga besar.
Atomisasi bahan bakar bertekanan tinggi yang
diinjeksikan dari nozzle
Dengan injeksi bahan bakar bertekanan tinggi,
bahan bakar yang diinjeksikan dari nozzle dengan
daya semprot yang besar dan dengan
penyebaran serta pendisrtibusian yang lebih luas
(tercampur dengan udara lebih baik) sehingga
pembakaran
lebih
meningkat.
Hal
ini
menghasilkan gas buang yang lebih bersih.
Sistem injeksi bahan bakar yang optimal
Pengontrolan jumlah dan waktu injeksi bahan
bakar dapat sesuai dengan kemampuan mesin
yang dilakukan oleh control unit, memungkinkan
pemakaian bahan bakar yang irit dan
menghasilkan tenaga yang besar.
Memperpanjang waktu penggunaan
Komponen-komponen yang digunakan pada
pompa sangat tahan terhadap tekanan tinggi,
sehingga memperpanjang waktu penggunaan
komponen-komponen tersebut.
2
Memperbaiki penyesuaian mesin
Karena injeksi pompa bahan bakar pada mesin
dikontrol untuk setiap cylinder, penyesuaian pada
mesin dapat lebih mudah.
Memperingan biaya pemeliharaan
Karena penggunaan sistem control unit ganda
yaitu control unit mesin dan control unit pompa,
sistem pengontrolan menjadi lebih baik.
Injeksi bertekanan tinggi
Jumlah injeksi bahan bakar yang optimal sesuai
dengan posisi akselerator yang dikontrol oleh
control unit, memungkinkan bertambahnya torque/
momen pada posisi pedal akselerator rendah,
sehingga meningkat-kan tenaga mesin.
Mengurangi asap pada akselerasi
Pada saat injeksi bahan bakar bertambah untuk
menambah tenaga mesin pada akselerasi,
biasanya asap yang ditmbulkan oleh bahan bakar
yang berlebih. Pompa injeksi VP44, mengontrol
jumlah injeksi bahan bakar dengan tepat
meskipun pada tersebut di atas untuk mencegah
timbulnya asap tanpa mempengaruhi akselerasi.
Peralatan tambahan tidak diperlukan
Peralatan tambahan seperti boost compensator
dan aneroid compensator tidak diperlukan karena
sebagai penggantinya dibuat conrol unit
berdasarkan signal dari setiap sensor. Hal ini
mengakibatkan sedikit “kekusutan” (clutter) pada
sekeliling pompa injeksi.
Injection Pump VP44
2. SPESIFIKASI
Item
Tipe pompa injeksi
Digunakan pada kendaraan
Digunakan untuk mesin
Arah putaran
Sistem penggerak
Kemampuan injeksi
Tekanan pompa maksimum
Jumlah dan diameter plunger (mm)
Lift maximum
Kecepatan plunger max
Momen puntir max yang diperbolehkan
Sistem
Tegangan minimum
Arus listrik max high pressure solenoid valve
Tipe control unit
Spesifikasi baterai
Standard performance
Metode pengontrolan standar
Timing feed back
Kompensasi untuk variasi antara jumlah injeksi
bahan bakar pompa
Jarak sudut advance timer
Ukuran pompa
Berat
Spesifikasi
VP44
Kendaraan penumpang, rekreasi, truck kecil dan
sedang (kurang dari 1000cc/silinder)
4 silinder, 6 silinder
Searah putaran jarum jam/ berlawanan arah
putaran jarum jam
Toothed belt, gear, chain
100 Mpa (kira-kira 1000 kgf/cm²)
4 silinder : ø 6.5 x 2, ø 7x2, ø 7.5 x 2
6 silinder : ø 7 x 3, ø 7.5 x 3
3.5 mm
1.9 m/detik : 1000 rpm
200 N.m (20.4 kgf.m) : flange berlubang 3
260 N.m (26.5 kgf.m) : flange berlubang 4
Momen putaran maksimum diperlukan pada
kondisi penggunaan sebenarnya
Paling sedikit 150 N.m (15.3 kgf.m)
6V
20A
ECU dan PCU (control ganda)
12 V, 24 V
Pengontrolan jumlah injeksi bahan bakar :
High pressure solenoid valve
Pengontrolan waktu injeksi : Sistem TCV duty
solenoid, hydraulic timer
Cam position feedback
Kompensasi EPROM pompa, multi point
Sudut advance max: 15°
Sama dengan COVEC-F
Kira-kira 8 kg
OHP 4
3
Injection Pump VP44
3. SISTEM BAHAN BAKAR
[1] Skema Sistem Bahan Bakar
1) Susunan sistem bahan bakar
Dipusatkan di sekeliling pompa injeksi tipe
distributor dengan radial plunger, sistem saluran
bahan bakar berfungsi sebagai tempat bahan
bakar, feed pump, saringan bahan bakar, nozzle
holder assembly dan pipa akan disambungkan
komponen-komponen tersebut.
2) Aliran masuk bahan bakar
Bahan bakar di dalam tangki bahan bakar
dialirkan ke pompa injeksi melalui saluran masuk
bahan bakar oleh feed pump yang ada di dalam
tangki bahan bakar dan pompa injeksi, setelah
lebih dulu melewati saringan.
Saringan bahan bakar dipasang untuk menyaring
bahan bakar yang mempunyai sedimentor pada
bagian bawah untuk memisahkan air dengan
bahan bakar.
3)
Regulating fuel
feed pressure dan
delivery pressure
Bahan bakar yang diambil dari saluran masuk
bahan bakar oleh feed pump yang ada di dalam
4
pompa injeksi, kemudian dialirkan ke ruang
plunger melalui valve needle dari high pressure
solenoid valve, yang mengontrol arah aliran
bahan bakar.
Pada saat ini, tekanan bahan bakar lebih besar
dibandingkan dengan putaran pompa. Apabila
melebihi tekanan yang ditentukan, kelebihan
bahan bakar dialirkan kembali ke dalam saluran
masuk regulating valve.
4) Tekanan bahan bakar
Bahan bakar dialirkan ke ruang plunger yang
ditekan oleh radial plunger.
5)
Menentukan jumlah dan waktu injeksi
bahan bakar
Jumlah bahan bakar optimal dari bahan bakar
bertekanan tinggi adalah bahan bakar yang
berada dalam nozzle holder assembly pada waktu
yang optimal yang dikontrol oleh high pressure
solenoid valve dan TCV (timer) dikontrol oleh
control unit pompa.
Injection Pump VP44
[2] Sistem Pemasukan Bahan Bakar
OHP 6
[3] Sistem Pengiriman & Penekanan Bahan Bakar
OHP 7
5
Injection Pump VP44
[4] Sistem Pengontrol Tekanan Tinggi
OHP 8
6
Injection Pump VP44
4. DIAGRAM SISTEM PENGONTROL
OHP 9
7
Injection Pump VP44
KONSTRUKSI
[1] Body Pompa
OHP 11
Berikut ini komponen-komponen yang digunakan,
baik yang ditempatkan di dalam rumah pompa
injeksi tipe distributor dengan radial plunger
maupun yang terpasang pada pompa.
• Feed pump (pompa tipe vane ) dan
regulating valve
• Radial plunger high pressure pump dan
constant pressure valve
• Distributor head
• High pressure solenoid valve
• Timer dan TCV (duty solenoid)
• Angular encoder
• Pump control unit
8
Dengan kombinasi dari setiap fungsi komponen,
target value dapat dipertahankan dengan
sempurna dan karakteristik yang dibutuhkan oleh
mesin terpenuhi.
Pompa injeksi tipe distributor dengan radial
plunger dipasang langsung pada mesin melalui
gigi.
Untuk
men-cegah
terjadinya
salah
pemasangan pada pipa injeksi, diberikan tanda/
simbol (A, B….F) pada distributor head dan pada
sisi constant pressure valve holder dapat
disesuaikan dengan komponen-komponen yang
berhubungan dengan silinder mesin.
Injection Pump VP44
[2] Feed Pump (Bagian Tekanan Rendah)
OHP 12
Feed pump terdiri dari rotor, vane dan casing ring.
Rotor dijalankan oleh driveshaft. Ke-empat vane
dipasang pada rotor.
Spring dipasang pada bagian dalam tiap vane,
dan tiap vane selalu ditekan pada casing oleh
gaya spring dan gaya centrifugal.
Pada saat rotor dijalankan oleh driveshaft, volume
dari saluran masuk sisi ruang bertambah dan
bahan bakar dari tangki bahan bakar terhisap
masuk ke dalam ruang melalui saluran masuk.
Akibatnya, volume dari saluran keluar sisi ruang
berkurang dan bahan bakar dialirkan ke radial
plunger high pressure pump melalui regulating
valve, sehingga tekanan pengiriman bahan bakar
dari saluran keluar berada pada tekanan tidak
melebihi tekanan yang telah ditentukan.
[3] Regulating Valve
OHP 13
Regulating valve terdiri dari valve holder, spring
dan valve piston. Port dipasang secara radial
pada valve holder.
Valve piston ditekan untuk menutup port oleh
gaya spring.
Tekanan buka valve piston dapat diatur oleh
adjusting spring set force.
9
Injection Pump VP44
[4] Radial Plunger High Pressure Pump (Bagian Tekanan Tinggi)
OHP 14
• Radial plunger high pressure pump terdiri dari
cam ring, rotor shaft, roller shoes, roller radial
plunger.
• Cam ring mempunyai cam pada inner race
(mesin 4 silinder : 4 cam ; 6 silinder : 6 cam)
dan outer race tersambung pada timer oleh
ball pin.
• Rotor shaft dijalankan oleh fuse plate yang
tersambung pada drive shaft. Radial plunger
terpasang pada bagian dalam rotor shaft.
Radial plunger ditekan sampai menyentuh
permukaan cam oleh tekanan feed pump
bersama-sama dengan roller shoes yang
terpasang pada guide slit drive shaft dan roller.
Pada putaran drive shaft, radial plunger
ditekan ke arah bagian tengah rotor shaft oleh
inner race cam dari cam ring untuk menekan
bahan bakar.
OHP 15
Penghisapan dan penekanan bahan bakar ke
dalam radial plunger high pressure pump dikontrol
oleh high pressure solenoid valve.
10
Injection Pump VP44
Radial Plunger
• Tipe-tipe radial plunger high pressure pump
Ada tipe dua atau tiga radial plunger,
tergantung pada jumlah silinder mesin.
OHP 16
[5] Constant Pressure Valve (CPV)
OHP 17
Constant pressure valve (CPV) terdiri dari holder,
spacer, valve ring, seat, ball, ball support, spring
dan plug.
Valve dilengkapi dengan orifice untuk menahan
gelombang tekanan yang direfleksikan (penyebab
terjadinya injeksi kedua) yang mengakibatkan
penutupan nozzle pada bagian akhir injeksi.
Valve terbuka oleh bahan bakar bertekanan tinggi
dan bahan bakar bertekanan tinggi ini dialirkan ke
nozzle holder assembly.
11
Injection Pump VP44
[6] Distributor Head
OHP 18
Distributor terdiri dari head, barrel yang dipasang
secara permanen pada head, rotor shaft yang
meluncur ke dalam barrel, high pressure solenoid
valve needle dan diaphragm accumulator.
Bahan bakar yang terdapat pada feed pump
dialirkan melalui saluran masuk tekanan rendah,
ruang diapraghm accumulator dan annular
passage. Selama proses pengisapan bahan
bakar, dudukan dari high pressure solenoid valve
needle terbuka (karena arus listrik mati/ OFF) dan
bahan bakar mengisi sirkuit tekanan tinggi.
Radial plunger didorong keluar (melalui cam ring)
oleh tekanan pengiriman bahan bakar dari feed
pump, dan kelebihan bahan bakar dialirkan
kembali ke tangki bahan bakar melalui
pengembalian bahan bakar dan overflow valve.
Selama proses pengiriman tekanan bahan bakar,
dudukan valve high pressure solenoid valve
tertutup (karena arus listrik hidup/ON). Bahan
bakar tekanan tinggi ditekan oleh radial plunger,
melalui putaran rotor shaft, mengalir melalui
distributor slit yang pada tersambung saluran
keluar tekanan tinggi silinder injeksi dan menuju
nozzle holder assembly melalui constant pressure
valve holder.
OHP 19
Pada akhir injeksi, arus listrik high pressure
solenoid valve pada posisi OFF (mati) dan
dudukan jarum valve terbuka, meskipun
12
penekanan berlanjut sampai radial plunger
mencapai titik mati atas cam. Setelah bahan
bakar mengalir melalui sirkuit ruang diaphragm,
Injection Pump VP44
dimana tekanannya dikurangi oleh diaphragm
accumulator dan secara serentak dikumpulkan
untuk injeksi berikutnya.
[7] Overflow Valve
OHP 20
Overflow valve terdiri dari valve holder, spring dan
ball valve, dan terpasang pada bagian samping
pompa injeksi.
Valve holder dilengkapi dengan port dan orifice
port. Orifice port berfungsi untuk membantu
pengeluaran udara secara otomatis.
Pada saat kelebihan bahan bakar kembali dari
distributor
head
melebihi
tekanan
yang
ditentukan, tekanan bahan bakar mendorong ball
valve ke atas sehingga bahan bakar dapat
kembali ke tangki bahan bakar.
Overflow valve menjaga tekanan bahan bakar
yang kembali sesuai pada tekanan yang
ditentukan, dan juga untuk mendinginkan bodi
pompa injeksi.
[8] High Pressure Solenoid Valve
OHP 20
Solenoid valve tekanan tinggi terdiri dari dudukan
valve, jarum valve, magnet anchor (movable iron
core), coil dan magnet. Jarum valve berputar
bersama-sama dengan rotor shaft.
Pada saat arus listrik dikontrol oleh control unit
pompa mengalir ke coil, magnet anchor dan jarum
valve ditekan melalui dudukan valve.
Pada saat valve seat tertutup sempurna oleh
jarum valve, bahan bakar pada sirkuit tekanan
tinggi tertutup dari sirkuit bahan bakar tekanan
rendah, ditekan oleh radial plunger high pressure
pump, injeksikan ke dalam silinder mesin melalui
nozzle holder assembly.
Pada saat jumlah injeksi mencapai jumlah yang
diminta oleh mesin, arus listrik ke coil terputus,
dudukan valve terbuka dan injeksi bahan bakar
selesai.
High pressure solenoid valve menentukan
banyaknya bahan bakar yang dikirim ke dalam
radial plunger high pressure pump dan jumlah
injeksi untuk setiap silinder.
13
Injection Pump VP44
[9] Timing Device
OHP 21
Timer terdiri dari timer piston, servo valve, servo
valve set spring, hydraulic stopper return spring,
dan timer piston return spring.
Timer dipasang pada bagian bawah sisi sebelah
kanan rumah pompa melintang pada pompa
injeksi.
Timer piston dipasang pada ball cam ring
sehingga gerakan aksial dari timer piston diubah
menjadi putaran cam ring.
Timer piston terdiri dari servo valve, yang
membuka dan menutup control port, hydraulic
stopper, yang bergerak pada arah aksial yang
sama, mengatur posisi servo valve, dan return
spring.
Pada bagian kiri timer piston adalah ruang timer
piston drive pressure (ruang bertekanan tinggi),
dan pada bagian kanan adalah ruang tekanan
rendah timer.
Pengiriman tekanan bahan bakar yang dialirkan
dari feed pump bekerja pada ruang annular, yang
terhu-bung dengan TCV.
OHP 22
Gambar di atas adalah gambar tampak samping
timer
Timer piston mempunyai return channel yang
menghubungkan ruang tekanan tinggi ke ruang
tekanan rendah melalui servo valve.
14
(Hal ini adalah sirkuit pengembalian untuk bahan
bakar pada timer piston mundur)
Injection Pump VP44
OHP 22
Gambar bagian atas timer
Timer piston mempunyai inlet channel (saluran
masuk) yang menghubungkan ruang tekanan
tinggi dan sirkuit sisi saluran keluar feed pump
melalui servo valve. (Hal ini adalah sirkuit bahan
bakar pada timer piston advance.)
Channel saluran masuk dilengkapi dengan check
valve (dengan ball valve pada sisi orifece, dan
press fitted pin dipasang ke arah berlawanan)
untuk mencegah aliran balik dari ruang tekanan
tinggi ke feed pump.
OHP 22
Gambar samping timer
Timer piston mempunyai spring chamber balance
port yang menghubungkan servo valve set spring
chamber dan low pressure chamber. (Sirkuit ini
sama dengan tekanan servo valve set spring
chamber.)
15
Injection Pump VP44
[10] Timing Control Valve (TCV)
OHP 23
TCV terdiri dari valve body, valve needle, valve
casing, magnet anchor (movable iron core), coil,
flange plate (untuk pemasangan) dan connector.
Valve body dilengkapi dengan orifice port.
TCV dipasang pada rumah pompa pada bagian
kanan pada orientasi aksial timer, dan mengontrol
tekanan ruang annular dari hydraulic stopper
timer.
[11] Pump Camshaft Speed Sensor
OHP 24
Pump camshaft speed sensor (Angular encoder)
terdiri dari flexible connecting harness, angular
encoder itu sendiri, dan angular encoder retaining
ring. Sensor wheel dengan gigi yang tepat
terpasang pada driveshaft.
Sensor wheel mempunyai celah pada gigi yang
sesuai
dengan
silinder.
Celah
tersebut
mempunyai hubung-an yang tepat dengan mesin
dan camshaft.
16
Puncak gigi dideteksi oleh angular encoder untuk
menentukan putaran pompa injeksi yang
sebenarnya.
Angular encoder dipasang pada retaining ring,
yang dapat berputar dan disambung ke cam ring.
Karena itu, angular encoder berputar dengan cam
ring sesuai pergerakan timer.
Tanda/ sinyal perputaran angular dari cam ring
dan putaran pompa sebenarnya diteruskan
melalui flexible connecting harness pada control
unit pompa.
Injection Pump VP44
OHP 24
[12] Pump Control Unit (PSG)
OHP 25
Control unit pompa dipasang langsung pada
bagian atas pompa injeksi dan dilengkapi dengan
sensor
temperatur.
Control
unit
pompa
menentukan drive signal untuk TCV dan high
pressure solenoid valve dari data yang diperoleh
control unit mesin. Control unit pompa menerima
signal/ tanda dari angular encoder untuk putaran
solenoid valve drive signal.
pompa injeksi dan pengontrolan TCV, yang
merupakan angka basic timer drive signal.
Jumlah
injeksi
bahan
bakar
ditentukan
sebelumnya pada control unit mesin yang
dikonversikan waktu injeksi (pengontrolan waktu)
oleh control unit pompa dan hasilnya sebagai high
pressure
Pada saat temperatur bahan bakar diambil
berdasarkan pertimbangan bagian bawah control
unit pompa didinginkan oleh bahan bakar pada
pompa injeksi bahan bakar.
17
Injection Pump VP44
SIRKUIT BAHAN BAKAR TEKANAN RENDAH
OHP 26
Sirkuit bahan bakar tekanan rendah harus
mengalirkan bahan bakar yang cukup ke sirkuit
bahan bakar bertekanan tinggi. Komponenkomponen utama adalah feed pump, regulating
valve dan overflow valve.
[1] Feed Pump
OHP 27
Feed
pump
digerakkan
oleh
driveshaft,
melakukan pengisapan dan mengalirkan bahan
bakar. Vane yang terpasang pada rotor menekan
bagian dalam casing ring oleh gaya spring dan
gaya centrifugal.
Pada saat vane berputar, volume ruang
bertambah sampai mencapai titik tertentu di
dalam casing ring yang berhubungan dengan
18
port/ lubang saluran masuk. Tekanan kemudian
berkurang dan bahan bakar diisap masuk. Saat
ruang berhubungan dengan saluran masuk,
volume berkurang dan bahan bakar ditekan.
Tekanan bahan bakar naik sampai mencapai
saluran keluar, dimana bahan bakar melewati
regulating valve, pada sirkuit bahan bakar
tekanan tinggi.
Injection Pump VP44
[2] Regulating Valve
OHP 27
Pada saat putaran feed pump bertambah,
tekanan pengiriman bahan bakar yang dialirkan
dari saluran keluar melebihi gaya spring
regulating valve, Valve piston ditekan ke atas.
Kelebihan bahan bakar melintasi port/ lubang dan
mengalir kembali ke sisi saluran masuk, dan
tekanan pengiriman mengatur tekanan sesuai
standarnya.
Pada saat putaran pompa berkurang, delivery
pressure berkurang, valve piston ditekan ke
bawah oleh gaya spring untuk menutup saluran/
lubang.
OHP 27
19
Injection Pump VP44
[3] Overflow Valve
OHP 27
Pada saat tekanan bahan bakar dialirkan kembali
ke ruang pengembalian bahan bakar distributor
head melebihi gaya spring, ball valve dari
overflow valve ditekan ke atas.
Kelebihan bahan bakar melewati port/ lubang dan
mengalir kembali ke tangki bahan bakar, dan
tekanan bahan bakar di dalam ruang pompa tidak
melebihi tekanan yang telah ditentukan.
20
Dengan mengalirkan kembali bahan bakar
didalam tangki untuk mencegah bahan bakar
melebihi tekanan yang telah ditentukan, overflow
valve juga bekerja untuk mendinginkan pompa
injeksi dan mengeluarkan udara.
Orifice port (saluran lubang) dipasang untuk
membantu mengeluarkan udara secara otomatis.
Injection Pump VP44
SIRKUIT BAHAN BAKAR TEKANAN TINGGI
OHP 28
Dalam hal high pressure generating device, sirkuit
bahan bakar bertekanan tinggi terdiri dari pipa
bahan bakar, dan device (peralatan) untuk
mengatur awal injeksi dan jumlah injeksi bahan
bakar.
Komponen-komponen utama adalah sebagai
berikut:
•
High pressure generation : Radial plunger
high pressure pump.
• Fuel distribution : Distributor head
• Awal waktu injeksi : Timer (TCV)
Pencegahan terjadinya injeksi kedua: Constant
pressure valve
[1] Radial Plunger High Pressure Pump
OHP 28
Pada saat radial plunger terpasang pada rotor
shaft berputar, ditahan bagian dalam cam ring
(melalui roller shoes dan roller) oleh delivery
pressure bahan bakar dari feed pump dan gaya
centrifugal.
Radial plunger melakukan gerakan putaran sama
seperti internal cam sehingga mengakibatkan
gerakan naik turun untuk menghisap ke dalam
dan menekan bahan bakar pada ruang plunger.
21
Injection Pump VP44
(1) Penghisapan Bahan Bakar
OHP 29
Pada saat radial plunger berputar dari posisi titik
mati atas, volume ruang plunger bertambah.
Bahan bakar terhisap ke dalam sampai plunger
mencapai posisi titik mati bawah.
Pada pengisapan bahan bakar, dudukan jarum
valve dari high pressure solenoid valve terbuka
(dan sirkuit tekanan tinggi dari feed pump
terbuka).
(2) Penekanan Bahan Bakar
Pada saat radial plunger berputar dari posisi titik
mati bawah, ditekan ke atas oleh internal cam dari
cam ring sehingga volume ruang plunger
berkurang, dan bahan bakar ditekan sampai
plunger mencapai titik mati atas.
22
Pada injeksi bahan bakar dudukan jarum valve
dari high pressure solenoid valve tertutup (dan
sirkuit high pressure dari feed pump tertutup).
Injection Pump VP44
[2] Distributor Head
OHP 30
Pada saat radial plunger berputar dari posisi titik
mati atas, volume ruang plunger bertambah.
Bahan bakar terhisap ke dalam sampai plunger
mencapai posisi titik mati bawah.
Pada pengisapan bahan bakar, dudukan jarum
valve dari high pressure solenoid valve terbuka
(dan sirkuit tekanan tinggi dari feed pump
terbuka).
(1) Penghisapan Bahan Bakar
OHP 31
Pada saat radial plunger bergerak ke bawah dari
posisi titik mati atas, bahan bakar dialirkan dari
feed pump mengalir dari saluran masuk tekanan
rendah, melalui saluran annular dan jarum valve
ke dalam distributor head, dan dialirkan ke dalam
sirkuit tekanan tinggi.
Radial plunger ditekan ke inner cam dari cam ring
oleh tekanan pengiriman bahan bakar, volume
ruang plunger bertambah, dan terjadi pengisapan
bahan bakar. Pada saat ini, distributor slit dari
rotor shaft tidak tersambung dengan saluran
keluar tekanan tinggi dari barrel.
23
Injection Pump VP44
(2) Pengiriman Bahan Bakar
OHP 32
Radial plunger ini ditekan ke atas oleh cam dari
ring sehingga isi ruang plunger berkurang, dan
terjadi pengiriman tekanan bahan bakar. Pada
saat ini, distributor slit terhubung ke saluran keluar
tekanan tinggi barrel oleh putaran rotor shaft.
Bahan bakar bertekanan tinggi kemudian dialirkan
melalui sirkuit tekanan tinggi, distributor slit dan
saluran keluar tekanan tinggi, kemudian melewati
constant pressure valve menuju nozzle holder
assembly.
(3) Akhir Pengiriman Bahan Bakar
OHP 33
Pengontrolan jumlah injeksi bahan bakar
dilakukan mulai dari awal pengiriman tekanan
pada awal cam lift sampai solenoid valve
bertekanan tinggi terbuka pada akhir pengiriman
tekanan bahan bakar. Interval ini disebut interval
pengiriman tekanan. Dengan demikian, interval
dimana solenoid valve bertekanan tinggi tertutup,
menentukan jumlah injeksi bahan bakar (high
pressure fuel supply berakhir ketika solenoid
valve bertekanan tinggi terbuka). Walaupun
24
sesudah akhir pengiriman tekanan bahan bakar
dari solenoid valve bertekanan tinggi (solenoid
valve bertekanan tinggi : terbuka), radial plunger
melanjutkan menekan feed fuel sampai mencapai
titik mati atas cam. Bahan bakar yang berlebih
mengalir melalui saluran sampai mencapai ruang
diaphragma. Pada saat ini tekanan dari bahan
bakar bertekanan tinggi mengalir kembali melalui
sirkuit
tekanan
rendah
berkurang
oleh
Injection Pump VP44
diaphragma accumulator, dan secara serentak
terkumpul untuk persiapan injeksi selanjutnya.
[3] High Pressure Solenoid Valve
OHP 33
Solenoid valve bertekanan tinggi mempunyai
jarum valve, dan jarum valve ini terbuka dan
tertutup oleh pengontrolan arus listrik dari contoh
unit pompa.
Hal ini mengakibatkan pemindahan saluran aliran
bahan bakar unutk mengontrol jumlah injeksi
bahan bakar.
(1) Awal Penginjeksian Bahan Bakar
OHP 33
Pada saat arus listrik dari control unit pompa
mengalir ke high pressure solenoid valve coil,
magnet anchor (movable iron core) menekan
bersama-sama dengan jarum valve, kearah
dudukan valve. Pada saat dudukan valve tertutup
seluruhnya oleh jarum valve, jalan (path) bahan
bakar pada saluran tekanan tinggi ke saluran
tekanan rendah terputus.
Tekanan bahan bakar pada saluran tekanan tinggi
bertambah dengan cepat oleh radial plunger lift,
dan bahan bakar bertekanan tinggi dialirkan
melalui constant pressure valve ke nozzle holder
assembly dan diinjeksikan ke dalam silinder
mesin.
25
Injection Pump VP44
(2) Akhir Penginjeksian Bahan Bakar
OHP 34
Pada saat jumlah injeksi bahan bakar yang
diperlukan oleh mesin tercapai, arus listrik ke coil
terputus dan dudukan valve terbuka kembali oleh
jarum valve. Sebagai akibatnya, jalan (path)
terbuka untuk bahan bakar pada saluran tekanan
tinggi ke saluran tekanan rendah dan tekanan
berkurang.
Dengan pengurangan tekanan injeksi, nozzle
tertutup dan injeksi bahan bakar pada mesin
berakhir.
Untuk mengontrol proses ini dengan tepat, control
unit menentukan titik penutupan sebenarnya
(closing point) dari high pressure solenoid valve.
OHP 34
26
Injection Pump VP44
[4] Constant Pressure Valve (CPV)
Constant pressure valve mengurangi gelombang
tekanan balik (yaitu, gelombang yang direflesikan)
yang dihasilkan pada penutupan nozzle valve
untuk mencegah nozzle terbuka kembali (yaitu,
injeksi kedua).
Juga, constant pressure valve menekan kembali
pembentukan rongga udara pada pipa bertekanan
tinggi, yang mengakibatkan erosi pada pipa, dan
juga untuk menjaga tekanan yang stabil pada pipa
injeksi (resi-dual pressure) untuk memastikan
awal waktu injeksi yang stabil untuk injeksi
berikutnya.
(1) Awal Pengiriman
OHP 35
Radial plunger menekan bahan bakar pada ruang
plunger. Pada saat tekanan bahan bakar yang
dialirkan ke CPV menimbulkan residual pressure
pada pipa injeksi dan gaya set spring valve, valve
ditekan ke atas dan bahan bakar dialirkan ke
nozzle holder assembly (awal pengirman bahan
bakar).
(2) Akhir Penginjeksian
OHP 35
Pada saat tekanan bahan bakar pada sirkuit
tekanan
tinggi
tiba-tiba
berkurang
oleh
pembukaan high pressure valve dan tertutup.
Pada saat ini, gelombang tekanan balik (yaitu,
gelombang yang direfleksikan) dihasilkan oleh
penutupan nozzle yang dialirkan melalui orifice
(lubang), menekan ke bawah ball dan support dan
berkurang.
27
Injection Pump VP44
OHP 35
Pada saat tekanan bahan bakar pada pipa turun
pada posisi di bawah tekanan yang ditentukan,
ball tertekan pada valve oleh spring untuk
mencegah kembalinya bahan bakar di dalam
pipa. Sebagai akibatnya, tekanan yang stabil
terjaga pada pipa (residual pressure) sampai jarak
pengiriman berikutnya
TIMING CONTROL
[1] Cara Kerja Timer
OHP 36
Timer oleh regulating valve sesuai dengan
kecepatan putaran. Tekanan pengiriman bekerja
pada ruang annular hydraulic stopper sebagai
tekanan pengontrol. Tekanan ruang dari ruang
annular dikontrol oleh TCV.
Timer disambung ke cam ring dari radial plunger
high pressure pump oleh ball pin, dan gerakan
aksial timer piston ditransfer ke cam ring dalam
bentuk gerakan berputar/ rotational.
28
Gerakan timer piston yang kanan (ke spring)
memperpanjang waktu injeksi.
Komponen timer menentukan waktu injeksi
maksimum pada variasi / macam-macam
kecepatan mesin. Tekanan bahan bakar yang
dihasilkan dari feed pump diatur komponen utama
adalah timer, TCV, dan angular encoder.
Injection Pump VP44
(1) Awal Pengesetan Penginjeksian
OHP 36
Control unit mesin terdapat data karakteristik awal
injeksi yang berhubungan dengan keadaan kerja
mesin (beban mesin, kecepatan dan temperatur
air pendingin).
Control unit mesin membandingkan secara tetap
data awal waktu injeksi dan awal waktu injeksi
sebenarnya. Jika ada perbedaan, TCV akan
mengatur melalui duty ratio. (Awal waktu injeski
sebenarnya ditentukan dari signal / tanda dari
angular encoder).
(2) Saat Tekanan pada Annular Chamber Rendah (Sudut Pemajuan 0)
OHP 37
Pada saat tekanan ruang annular kurang dari
standar force return spring dari hydraulic stopper,
hydraulic stopper tertekan ke kiri (ke arah
perlambatan/ retard).
Karena itu, servo valve juga tertekan ke kiri dan
berhenti pada posisi dimana gaya servo valve set
spring yang seimbang.
Akibatnya, sirkuit ruang tekanan tinggi timer
(yaitu, channel saluran masuk) terputus.
Timer piston tertahan di sisi kiri (yaitu, sisi
perlambatan) oleh timer piston return spring
Return chanel terbuka
Inlet chanel terbuka
29
Injection Pump VP44
(3) Saat Tekanan pada Annular Chamber Naik (Pemajuan)
OHP 38
Pada saat tekanan ruang annular bertambah dan
melebihi gaya return spring dari hydraulic stopper,
hydra-ulic stopper digerakkan ke kanan (yaitu, ke
arah advance).
30
Maka dari itu, servo valve juga digerakkan ke
kanan oleh servo valve set spring dan inlet
channel ke ruang tekanan tinggi timer terbuka
Return channel tertutup
Inlet channel terbuka
Injection Pump VP44
OHP 39
Bahan bakar dari feed pump mengalir melalui inlet
channel ke dalam ruang tekanan tinggi timer.
Pada saat tekanan bahan bakar melebihi standar
force dari timer piston return spring, timer piston
ditekan ke kanan (yaitu, ke arah advance) dan
cam ring dikembalikan ke arah advance.
Akibatnya cam dari cam ring mempercepat
penekanan
dari
radial
plunger
untuk
meningkatkan awal injeksi.
Sudut advance timer maksimum adalah 150 sudut
cam (sebanding dengan 300 sudut crankshaft)
dimung-kinkan.
Return channel tertutup
Inlet channel terbuka
31
Injection Pump VP44
(4) Kondisi Stabil
OHP 40
Hydraulic stopper bergerak ke kanan, tekanan
ruang annular dan standar force hydraulic stopper
return spring seimbang, dan hydraulic stopper
tetap/ tidak bergerak (stationery).
Timer piston memicu gerakan servo valve,
bergerak ke kanan ke arah untuk memutuskan
inlet channel.
32
Akibatnya, aliran bahan bakar ke ruang tekanan
tinggi timer berhenti, dan timer piston berhenti
pada posisi dimana tekanan ruang tekanan tinggi
timer dan standar force timer piston return spring
seimbang.
Return channel tertutup
Inlet channel tertutup
Injection Pump VP44
(5) Saat Tekanan pada Annular Chamber Turun (Pemunduran)
OHP 41
TCV akan bergerak sesuai control dari signal
control unit pompa, memperpanjang waktu sirkuit
balik (antara ruang annular dan saluran masuk
feed pump) terbuka untuk mengurangi tekanan
ruang annular.
Tekanan ruang annular berkurang, dan ketika
kurang dari standar force hydraulic stopper return
spring, hydraulic stopper dan servo valve
bergerak ke kiri (yaitu, ke arah kelambatan)
sampai standar force hydra-ulic stopper return
spring dan servo valve springseimbang tekanan
ruang annular.
Akibatnya, return channel yang menghubungkan
ruang tekanan tinggi timer ke ruang tekanan
rendah ter-buka.
Return channel terbuka
Inlet channel tertutup
33
Injection Pump VP44
OHP 42
Bahan bakar dalam ruang tekanan tinggi timer
mengalir melalui return channel untuk dialirkan
kembali ke ruang tekanan rendah. Karena
pengurangan tekanan ruang tekanan tinggi, timer
bergerak ke kiri (yaitu, ke arah kelambatan) oleh
timer piston return spring, dan cam ring berputar
ke arah kelambatan. Akibatnya, cam dari cam ring
memperlambat jarak awal penekanan radial
plunger untuk memperlambat awal injeksi.
Return channel tertutup
34
Inlet channel terbuka
Timer piston meniru gerakan servo valve,
bergerak ke arah untuk memutus return channel.
Akibatnya, aliran bahan bakar dari ruang tekanan
tinggi timer ke ruang tekanan rendah berhenti,
dan timer piston berhenti pada posisi dimana
tekanan ruang tekanan tinggi timer dan standar
force timer piston return spring seimbang (yaitu,
pada kondisi stabil.)
Injection Pump VP44
[2] Cara Kerja Timing Control Valve (TCV)
OHP 43
TCV bekerja seperti variable throttle dengan cara
pembukaan dan penutupan secara cepat
(pergerakan) dari jarum valve pada TCV. Pada
cara kerja normal, TCV mempengaruhi tekanan
Open
pengontrolan yang bekerja pada ruang annular
sehingga hydraulic stopper dapat diatur dengan
bebas pada posisi apapun. Pada saat ini, duty
ratio diatur oleh control unit pompa.
Open
Open
Closed
t
T
Duty ratio adalah perbandingan waktu dimana
TCV terbuka untuk satu pergerakan kerja TCV
secara lengkap. (Duty ratio berubah 100% ke 0%
adalah cepat dari waktu injeksi.)
Catatan :
COVEC-F menampilkan duty ratio pada posisi
OFF, sementara VP44 menampilkan duty ratio
pada posisi ON.
Duty ratio = t / T x 100 %
35
Injection Pump VP44
OHP 43
Pada saat mengontrol arus listrik yang mengalir
ke TCV coil, jarum valve terbuka dan bahan bakar
di dalam ruang annular mengalir melalui lubang/
orifice pada saluran masuk feed pump.
Akibatnya, tekanan ruang annular berkurang dan
hydraulic stopper bergerak ke arah kelambatan
(retard).
OHP 43
Pada saat mengontrol arus listrik yang mengalir
ke TCV coil terputus, jarum valve tertutup dan
return passage tertutup.
36
Akibatnya, tekanan ruang annular bertambah dan
hydraulic stopper bergerak ke arah memajukan
(advance).
Injection Pump VP44
PUMP CAMSHAFT SPEED SENSOR
OHP 44
Pada saat drive shaft berputar, angular encoder
menerima signal dari sensor wheel teeth, dan
electric pulse dialirkan melalui fleksible connecting
harness ke control unit pompa (CPU).
Dari signal ini cpu dapat menentukan putaran
pompa rata-rata dan putaran pompa saat ini.
Angular encoder dipasang pada retaining ring,
yang dapat berputar dan tersambung pada cam
ring.
Dengan demiikan hubungan antara cam dan cam
ring serta signal angular encoder tetap.
OHP 44
Signal angular encoder digunakan untuk tujuan
berikut :
• Untuk menentukan posisi momentary (pompa
sesaat) angular cam ring
• Untuk menghitung putaran pompa injeksi
sebenarnya
• Untuk menentukan posisi timer sebenarnya
37
Injection Pump VP44
OHP 45
(1) Posisi Momentary Angular dari Cam Ring
Posisi momentary angular dari cam ring
memberikan signal ke dalam PCU sebagai signal
pengontrolan high pressure solenoid valve. Signal
dari posisi momentary angular untuk fluktuasi
dalam kondisi jalan / bekerja, solenoid valve
bertekanan tinggi membuka dan menutup sesuai
dengan cam lift dari cam ring dan dapat
ditentukan dengan waktu yang tepat.
38
(2) Putaran Pompa Injeksi Sebenarnya
Pada saat sensor putaran crankshaft salah, signal
putaran pompa injeksi bekerja sebagai signal
control unit mesin cadangan.
(3) Posisi Timer Sebenarnya
Posisi timer sebenarnya dapat ditentukan dengan
membandingkan signal sensor putaran crankshaft
dengan sudut angular encoder.
Posisi ini digunakan untuk mengontrol timer.
Injection Pump VP44
PUMP CONTROL UNIT (PSG)
OHP 46
Pompa injeksi tipe distributor yang menggunakan
radial plunger mempunyai dua electronic control
device:
1. Control unit pompa (PSG)
2. Control unit mesin (ECU)
Control unit pompa (PSG) menerima menerima
signal dari sensor di dalam pompa untuk sudut
putaran cam ring dan temperatur bahan bakar
untuk menentukan angka yang diatur oleh control
unit mesin (ECU), seperti timing dan volume
injeksi bahan bakar.
Control unit mesin (ECU) memproses semua data
yang berhubungan dengan keadaan sekelilingnya
yang diterima dari sensor yang berada di luar
untuk melakukan berbagai pengaturan pada
bagian mesin.
Data (MAP) untuk hal tersebut di atas tersimpan
pada kedua control unit.
Rangkaian input proses sensor data dalam control
unit. Sebuah microprosesor akan menentukan
kondisi cara kerja dan menghitung standar signal
yang diatur untuk mencapai hasil yang optimal.
Pertukaran data antara control unit mesin dan
control unit pompa dilakukan melalui bus system
(CAN: Controler Area Network)
Dengan mempunyai dua control unit yang
terpisah, rangkaian penggerak high pressure
solenoid valve dapat diletakkan dekat solenoid
valve untuk mencegah agar tidak terganggu oleh
adanya gangguan signal.
39
Injection Pump VP44
COMMON RAIL SYSTEM
Uraian
Common
rail
sistem
adalah
sistem
penginjeksian
bertekanan
tinggi
yang
dikontrol secara elektronik untuk mengatur
dan membuat tekanan penginjeksian didalam
ruang bakar lebih tinggi dari penginjeksian
secara konvensional.
Pada pompa injeksi konvensional sangat sulit
menaikkan tekanan injeksi pada rpm mesin
rendah, karena tekanan injeksi sesuai dengan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
40
Fuel Tank
Fuel Filter
Fuel Supply Pump
One-way Valve
Fuel Rail
Pressure Limiter Valve
Flow Damper
putaran mesin, oleh sebab itu injection pump
konvensional menggunakan fuel injection
nozzle dengan lubang nozzle yang kecil.
Pada system common rail dapat mengontrol
tekanan penginjeksian secara flexible dengan
mengabaikan putaran mesin, dan secara
nyata menghasilkan gas buang yang bersih.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Fuel Rail Pressure Sensor
Injector
Engine Control Module (ECM)
Camshaft Position (CKP) Sensor
Crankshaft Position (CKP Sensor
Various Sensor Inputs
Injection Pump VP44
Komponen common rail sistem
1. Pump Supply
Pump supply berfungsi untuk menaikkan
tekanan bahan bakar hingga 120 Mpa, kemudian
dikirim ke common rail (reservoir kecil)
Pada pump supply terdapat control valve untuk
mengatur tekanan pompa yang dikontrol oleh
ECM.
1. Fuel Temperature (FT) Sensor
2. Suction Control Valve (SCV)
3. Fuel Supply Pump
4. Bracket
2. Common rail
1. Fuel Rail
2. Fuel Rail Pressure Sensor
3. Pressure Limiter Valve
4. Flow Damper
5. Bracket
Common rail adalah sebuah reservoir kecil yang
berfungsi untuk mempertahankan tekanan bahan
bakar dan dikontrol dengan common rail
pressure sensor dan flow damper /regulator
sebelum dikirimkan ke masing-masing injector
secara bersamaan.
Fuel Rail Pressure Sensor
Pressure sensor berfungsi untuk mendeteksi
tekanan bahan bakar di dalam common rail dan
mengirimkan sinyal tekanan ini ke ECM.
Pressure Limiter
Pressure limiter berfungsi untuk membebaskan
tekanan bahan bakar yang berlebihan di dalam
common rail dan mengembalikannya ke tangki
bahan bakar.
Flow Damper
Flow
damper
berfungsi
untuk
meredam
terjadinya gelombang tekanan didalam common
rail dan untuk mencegah terjadinya penurunan
tekanan didalam common rail saat terjadi
kebocoran pada pipa tekanan tinggi atau
kebocoran pada injector.
41
Injection Pump VP44
3. Electronic Control Modul (ECM)
ECM berfungsi untuk mendeteksi putaran mesin
dan menerima sinyal dari sensor-sensor
kemudian mengirimkan sinyal ke injector untuk
mengontrol
jumlah
bahan
bakar
yang
diinjeksikan (amount of fuel), dan saat
penginjeksian bahan bakar (timing injeksi) untuk
mendapatkan penginjeksian yang optimal.
ECM mengontrol sebagai berikut :
• Mengontrol Fuel injection
• Mengontrol Fuel Injection timing
• Mengontrol Exhaust gas recirculation (EGR)
system
• Mengontrol Preheating system
• Mengontrol kerja A/C compressor
• Mengontrol kerja Fuel pump
• Mengontrol Immobilizer (jika dilengkapi)
• Mengatur system On-board diagnostics untuk
mesin.
1. Isuzu Parts Number
2. Delphi Parts Number
3. Transmission Type
4. 1st & last digit of Isuzu Parts Number
5. Broadcast Code
6. Assembled Factory Code
7. Engineering Revision Level
8. Product Date
9. Product Sequential Number
4. Injector
Injektor berfungsi untuk menginjeksikan bahan
bakar sebagai respon perintah dari ECM secara
optimum juga mengatur penginjeksian bahan
bakar setiap saat.
Pada injeksi pump konvensional tekanan
penginjeksian bervariasi sesuai dengan putaran
mesin.
Keunggulan Common rail
• Performa mesin optimal
• Hemat bahan bakar
• Suara dan getaran rendah
• Ramah lingkungan
42