Fuel System Pada Engine Diesel

Diesel Engine dapat beroperasi karena adanya pembakaran dalam ruang bakar sehingga menghasilkan gerak putar. Pembakaran dilakukan dengan cara menyalurkan bahan bakar ke ruang bakar ke ruang bakar. Proses penyaluran bahan bakar pada engine disebut fuel system.

Sistem bahan bakar (fuel system) pada motor diesel memiliki peranan yang sangat penting dalam menghasilkan energi pembakaran sebagai suatu sistim yang berfungsi menyediakan dan mensuplai bahan bakar bertekanan tinggi ke dalam silinder.

Dalam kerjanya sistim bahan bakar motor diesel memiliki syarat-syarat khusus diantaranya: harus memiliki tekanan tinggi sesuai agar dapat berpenetrsi ke dalam silinder, dan tepat waktu.

Pada motor diesel aliran bahan bakarnya dimulai dari tangki bahan bakar, feed pump, fuel filter, pompa injeksi, pipa tekanan tinggi dan nozzle.

Sistem injeksi bahan bakar mesin diesel dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

a) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris (In-line)

b) Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor (Rotary)

a. Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris (in-line fuel injection pump)

Sistem injeksi bahan bakar yang menggunakan pompa injeksi sebaris dapat dilihat pada gambar.

Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi sebaris seperti di atas, terdiri dari empat elemen pompa yang melayani empat buah silinder. Dengan demikian tiap silinder mesin diesel akan dilayani oleh satu elemen pompa.

b.  Sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor

Pada sistem injeksi bahan bakar dengan pompa injeksi distributor, pompa injeksinya hanya memiliki satu buah elemen pompa. Dengan demikian satu elemen pompa akan melayani empat buah silinder mesin diesel melalui saluran distribusi pada pompa. 

Pompa injeksi sebaris pada umumnya digunakan untuk mesin diesel bertenaga besar dengan ruang bakar langsung dan penyemrotan langsung (direct injection), sedangkan pompa injeksi distributor banyak digunakan untuk mesin diesel bertenaga menengah dan kecil dengan ruang bakar tambahan.

Berdasarkan gambar di atas maka secara umum komponen-komponen injeksi bahan bakar mesin diesel adalah : Tangki bahan bakar (fuel tank), Saringan bahan bakar (fuel filter), Pompa pemindah bahan bakar (fuel transfer pump), Pompa injeksi bahan bakar (fuel injection pump),  Pipa-pipa injeksi bahan bakar (fuel injection lines), Injektor (fuel injector), Pipa-pipa pengembali bahan bakar (fuel return lines) Di samping komponen-komponen utama tersebut terdapat komponen sistem injeksi tambahan yang lain yaitu: Pengatur kecepatan (governor), Governor berfungsi untuk mengatur putaran engine sesuai dengan bahan bakar dan putaran engine dan Advancer / automatic timer Pengatur untuk memajukan saat injeksi secara otomatis.

 a. Tangki bahan bakar (fuel tank)

Tangki bahan bakar berfungsi menyimpan atau menampung bahan bakar. Tangki bahan bakar dibuat dengan berbagai ukuran dan tiap ukuran serta bentuk tangki tersebut dirancang untuk maksud persyaratan tertentu.

b. Saringan bahan bakar (fuel filter)

Penyaringan bahan bakar mesin diesel sangat penting karena bahan bakar diesel cenderung tidak bersih baik dari kotoran, partikel atau dari air, sedangkan elemen pompa injeksi dan injector dibuat presisi. Untuk memisahkan air dari bahan bakar digunakan juga water sedimenter yang bekerja atas sifat gravitasi air sendiri yang lebih besar daripada bahan bakarnya.

Bila air sampai masuk ke dalam elemen pompa maka dapat menyebabkan kerusakan pada elemen pompa karena korosi dan pengabutan menjadi terganggu. Untuk mengetahui bahwa air yang berada dalam sedimenter telah banyak maka diketahui dari sistem lampu peringatan yang sirkit kelistrikannya

Bila volume air dalam sedimenter telah cukup banyak (200 cc) maka pelampung akan menghubungkan water switch (lead switch) dengan masa. Akibatnya arus listrik akan mengalir dari baterai ke lampu filter terus ke masa, akibantnya lampu filter akan menyala untuk memberi

peringatan kepada pengendara bahwa air yang berada pada sedimenter perlu segera dikeluarkan.

c. Pompa pemindah bahan bakar (fuel transfer pump) / Feed Pump

Pompa pemindah bahan bakar ini berfungsi untuk mengisap bahan bakar dari tangki dan menekan bakar melalui saringan bahan bakar ke ruang pompa injeksi dengan tekanan rendah berkisar 1.2 - 2.6 kg/cm2. Bersama dengan pompa priming mensupply bahan bakar ke sistem pada saat engine hunting (engine hunting = sistem bahan bakar kemasukan udara.

d. Pompa Injeksi (Injection Pump)

Fuel Injection Pump (pompa injeksi bahan bakar) berfungsi mensupply bahan bakar ke nozzle dengan tekanan tinggi (max 300 kg/cm2), menentukan timing penyemprotan dan jumlah bahan bakar yang disemprotkan. Injection pump ada 2 type yaitu tipe sebaris (inline) dan tipe distribrutor (rotary).

1. Injection Pump type in-line

Pompa injeksi sebaris banyak digunakan untuk mesin diesel yang bertenaga besar, karena pompa injeksi ini mempunyai kelebihan bahwa tiap elemen pompa melayani satu silinder mesin.

Gambar  menunjukkan elemen pompa yang terdiri dari plunyer (plunger) dan silinder (barrel) yang keduanya sangat presisi, sehingga celah antara plunyer dan silindernya sekitar 1/1000 mm. Ketelitian ini cukup baik untuk menahan tekanan tinggi saat injeksi, walaupun pada putaran rendah. Sebuah alur diagonal yang disebut alur pengontrol (control groove), adalah bagian dari plunyer yang dipotong pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunyer oleh sebuah lubang. Bahan bakar yang dikirimkan oleh pompa pemindah masuk ke pompa injeksi dengan tekanan rendah. Plunyer bergerak turun naik dengan putaran poros nok pompa injeksi.

Elemen pompa yang terdiri dari plunyer (plunger) dan silinder (barrel) yang keduanya sangat presisi, sehingga celah antara plunyer dan silindernya sekitar 1/1000 mm. Ketelitian ini cukup baik untuk menahan tekanan tinggi saat injeksi, walaupun pada putaran rendah. Sebuah alur diagonal yang disebut alur pengontrol (control groove), adalah bagian dari plunyer yang dipotong pada bagian atas. Alur ini berhubungan dengan bagian atas plunyer oleh sebuah lubang. Bahan bakar yang dikirimkan oleh pompa pemindah masuk ke pompa injeksi dengan tekanan rendah. Plunyer bergerak turun naik dengan putaran poros nok pompa injeksi.

2. Pompa Injeksi Tipe Distributor (rotary)

Bahan bakar ditekan oleh vane type feed pump yang mempunyai 4 vane. Pump plunger bergerak lurus bolak-balik sambil berputar karena bergeraknya drive shaft, cam plate, plunger spring, dan lain-lain. Gerakan plunger menyebabkan naiknya tekanan bahan bakar dan menekan bahan

bakar melalui delivery valve ke injection nozzle. Governor berfungsi mengatur banyaknya bahan bakar yang diinjeksikan nozzle dengan menggerakkan spill ring sehingga merubah saat akhir

langkah efektif plunger. Pressure timer berfungsi memajukan saat penginjeksian bahan bakar dengan cara merubah posisi tappet roller. Fuel cut-off solenoid untuk menutup saluran bahan bakar dalam pompa.

e. Nozzle dan Nozzle Holder

Injection nozzle terdiri nozzle body dan needle dan berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar. Antara nozzle body dan needle dikerjakan dengan presisi dengan toleransi 1/1000 mm karena itu kedua komponen itu apabila perlu diganti harus diganti secara bersama. Baik tidaknya pengabutan ditentukan dengan kekuatan spring nozzle.Nozzle dibagi menjadi dua macam yaitu pintle type nozzle dan hole type nozzle.

Penggunaan nozzle bergantung pada bentuk dari ruang bakarnya. Pada umumnya hole type nozzle dipakai pada engine dengan pembakaran langsung (direct injection engine), dengan tujuan agar bisa didapatkan jarak pancar yang jauh. Sedangkan untuk engine dengan pembakaran tidak langsung (indirect combustion engine) menggunakan pintle type nozzle (nozzle berlubang satu atau nozzle tipe pasak jarum). Pada tipe ini tidak diperlukan jarak pancar yang jauh dan tekanan pancar yang tinggi, karena pembakaran dapat terjadi dua kali.

Demikian tentang fuel system pada engine diesel semoga bermanfaat.