LAPORAN GASOLINE DIRECT INJECTION [GDI]
BIDANG STUDI KEAHLIAN TEKNIK OTOMOTIF TEKNIK KENDARAAN RINGAN KELAS: XII TKR 2 NAMA: I Gusti Ngurah Bagus Jaya Rusyana No: 11 (TKR 2) 2)
SEKOLAH MENEGAH KEJURUAN NEGERI 1 DENPASAR KELOMPOK TEKNOLOGI DAN REKAYASA, TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI 2014 / 2015
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepadaTuhan Yang MahaEsa karena atas berkat rahmat beliau, saya dapat menyelesaikan penulis penulisan an laporan praktek dengan judul“Gasoline direct direct injection (GDI)”. (GDI)”. Laporan ini sebagai tindak tindak lanjut dari praktek yang telah telah saya lakukan pada tanggal tanggal 29 juli 2016.Selain 2016.Selain itu laporan laporan ini saya harapkan dapat membantu untuk mempermudah mempelajari mekanisme mekanisme GDI Saya mengucapkan terimakasih terimakasih kepada bapak dan ibu guru yang membantu memberikan informasi kepada saya, sayajuga mengucapkan terimakasih kapada pihak lain yang telah telah membantu menyelesaikan menyelesaikan penyusunan penyusunan makalah makalah ini. Saya juga memilik iketerbatasan iketerbatasan sehingga sehingga makalah yang sudah tersusun tersusun ini tidak luput dari kesalahan.Saya senantiasa mengharapkan kritik dan saran dari bapak dan ibu guru.Semoga guru.Semoga makalah makalah ini bisa bermanfaat bermanfaat kepada pembaca. pembaca.
DENPASAR , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 2016 PenyusunLaporan
I Gst. Ngr. Bagus Jaya Rusyana
2
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN INI DISAHKAN PADA HARI
:
TANGGAL
:
Menyetujui, Pembimbing
I gst. Ngr.Oka Arsajaya,ST
NIP.196012311983031471
I Putu Sutika Patra,SPD MSI
NIP. 195803201982031012
3
DAFTAR ISI
Kata Pengantar…………………………………………………………………………………...2 Lembar pengesahan………………………………………………………………….…...…..…..3 Daftar Isi……………………………………………………………………………..……….….4 LandasanTeori…………………………………………………………………………………....5 Pengertian Mesin GDI…………………………………………………………………………7-9 Prinsip mesin GDI……………………………………………………………………………9-15 Kelebihan dan kekurangan GDI…………………………………………………….………16-17 Mitsubishi Pajero 3.5 V6 GDI Elegance …………………………………………………… 17-21 Penutup………………………………………………………………………………………… .22 Darter Pustaka………………………………………………………………………………… ...23
LembarKerja Pemeliharaan Kelistrikan
SMK N 1 DENPASAR
GASOLINE DIRECT INJECTION
Nama: IGusti Ngurah Bagus Jaya Rusyana.
WAKTU :
4
hLandasan Teori Sejarah GDI Sebenarnya teknologi Gasoline Direct Injection diperkenalkan pada pesawat udara ringan produksi untuk Perang Dunia II, dibuat/didesain oleh Jerman (Daimler Benz) dan Uni Soviet (KB Khimavtomatika). Sedangkan teknologi GDI pertama untuk otomotif dikembangkan oleh Bosch, dan diperkenalkan oleh Goliat dan Gutbrod pada tahun 1952. Tahun 1955, Mercedes-Benz 300SL adalah mobil sport pertama yang menggunakan system injeksi bensin langsung. Injektor ditempatkan lansung ke arah sisi silinder mesin seperti halnya mesin diesel, tetapi menggunakan busi untuk membakar campuran udara-bensinnya dan busi ditempatkan ditengah-tengah kepala silinder. Namun kemudian hari aplikasi sistem ini tidak disukai karena injeksi tak langsung (injeksi konvensional) seperti yang kita jumpai sekarang lebih murah dibandingkan sistem injeksi langsung yang pertama kali diterapkan tersebut.. Selama tahun 1970-an, Ford Motor Company mengembangkan mesin yang mereka sebut dengan "ProCo" (“Programmed Combustion” / pembakaran diprogramkan), menggunakan pompa bertekanan tinggi yang unik lalu bensin disemprotkan langsung ke dalam silinder. Seratus mobil Crown Victoria telah dibuat oleh Ford Atlanta di Hapeville-Georgia, menggunakan mesin V8 ProCo. Lalu proyek ini dibatalkan begitu saja karena beberapa alasan, diantaranya masalah sistem kontrol elektronis sebagai alasan utama. Mulai saat itu adalah merupakan era awal dari sistem injeksi bensin langsung diaplikasikan pada mobil, meskipun untuk membuat pompa dan injektornya diperlukan biaya yang sangat tinggi. Masalah selanjutnya terjadi akibat pembakaran dengan perbandingan campuran udara bensin yang sangat kurus yaitu emisi NOx yang tinggi dan melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh EPA (Environment Protection Agency). Namun seiring dengan berjalannya waktu dan diterapkannya 3 way catalytic converter untuk mereduksi HC, CO dan NOx, maka emisi NOx yang dihasilkan oleh mesin GDI dapat direduk si sampai batas minimal. Pada tahun 1996 sistem injeksi bensin langsung (GDI) muncul kembali di pasar otomotif. Mitsubishi Motors adalah yang pertama merebut pasar Jepang den gan mesin GDI pada Galant / Legnum, mesin seri 4G93 1.8 4L, yang kemudian dibawa ke pasar Eropa pada tahun 1997 dengan nama Mitsubishi Carisma, Di tahun yang sama Mitsubishi Galant dengan dapur pacu 2.4L GDI juga dipasarkan di Eropa, namun kedua mobil tersebut mengalami masalah pada emisi dan effisiensi konsumsi bahan bakarnya tidak seperti yang diharapkan, karena waktu itu bensin di Eropa masih mengandung 5
sulfur yang cukup tinggi, Meskipun demikian akhirnya Mitsubishi berhasil mengembang mesin GDI yang lebih baik pada tahun itu juga yaitu mesin 6G74 3.5 L V6, Mitsubishi menerapkan teknologi ini secara luas serta memproduksi lebih dari satu juta mesin GDI dalam berbagai tipe/va riant. Pada tahun 2001, PSA Peugeot Citroën dan Hyundai Motors menggunakan lisensi Mitsubishi untuk menadopsi teknologi GDI Lalu Daimler-Chrysler juga memproduksi mesin khusus GDI pada tahun 2000, pada umumnya mesin GDI tersebut harus menggunakan bensin d engan sulfur yang rendah. Alhasil sampai saat ini sudah banyak produsen mobil yang membuat mesin GDI, namun demikian produksi mesin tersebut masih menjadi merek terdaftar pada Mitsubishi Motor. Renault memperkenalkan mesin 2.0 IDE (Direct Injection Essense) tahun 1999, dipakai untuk Renault Megane dan diteruskan pada Renault Laguna. Toyota juga ikut-ikutan memperkenalkan GDI pada mesin bensin, tahun 2000, diaplikasikan pada Toyota Avensis mesin 2GR-FSE V6 Toyota menggunakan kombinasi injeksi langsung dan tidak langsung, berarti sistem ini menggunakan dua injeksi per silinder, injektor EFI biasa dikombinasikan dengan injektor GDI yang baru. Kemudian mesin GDI terus dikembangkan dan saat ini telah dipasarkan mesin GDI dengan kinerja tinggi. Volkswagen / Audi memperkenalkan mesin GDI pada tahun 2000, dengan nama Fuel Stratified Injection (FSI), teknologi ini diadaptasi dari mobil balap prototype Le Mans Audi. Lalu Alfa Romeo memperkenalkan JTS pertama mereka pada tahun 2002 dan BMW memperkenalkan GDI pada mesin V12 BMW N73 tahun 2003. BMW pada awalnya menggunakan injektor tekanan rendah, namumn akhirnya mereka memperkenalkan generasi kedua yang disebut dengan sistem High Precision Injection N52 di perbaiki dan diperbaharui terus sampai tahun 2006. General Motors telah merencanakan untuk menghasilkan berbagai mesin GDI pada tahun 2002, namun sejauh ini hanya tiga mesin GDI telah diperkenalkan pada tahun 2004, Sebuah versi mesin 2.2 L Ecotec digunakan pada Opel Vectra tahun 2005, lalu mesin 2.0 L Ecotec dengan teknologi VVT untuk Opel GT yang baru, setelah itu Pontiac Solstice GXP, Vaux hall GT, juga Opel Speedster dan Saturn Sky Red Line tahun 2007 . Selanjutnya mesin 3,6 L LLT disediakan untuk dapur pacu generasi kedua Cadillac CTS serta Cadillac STS. 6
Pada tahun 2004 Isuzu Motors juga tidak mau ketinggalan mereka membua t mesin GDI untuk mobil Isuzu Rodeo yang dipasarkan di Amerika, Mazda ikutan pula memakai mesin GDI pada tipe Mazda 6 versi Mazdaspeed / 6 MPS, Mazda CX-7 SUV, mereka menyebutnya dengan istilah Direct Injection Spark Ignition (DISi). Bertujuan meningkatkan effisiensi penggunaan BBM dan menghasil daya mesin yang lebih besar meskipun ber-CC kecil, misalnya saat ini mesin GDI 1200 CC dapat membangkitkan daya lebih dari 150Hp, maka tidaklah mengherankan bilamana GDI pada masa-masa mendatang akan cepat menggantikan mesin injeksi konvensional yang kita geluti saat ini.
Pengertian Mesin GDI
Gasoline Direct Injection (atau yang sering juga disebut GDI, Petrol Direct-Injection, Direct Injection, dan lain sebagainya), adalah sebuah teknologi mesin yang mampu meningkatkan power & efisiensi BBM di kendaraan bermotor. Teknologi ini awalnya terkenal dan banyak digunakan di mesin bertipe diesel, hingga akhirnya banyak juga dipakai di produk automobiles alias Roda 4. Prinsip kerja Gasoline Direct Injection hampir sama dengan mesin 4-langkah pada umumnya, Hanya berbeda di beberapa penempatan saja. Berbeda dengan Rotary Engine misalnya, yang benar-benar beda secara part & mekanismenya. Jadi sesungguhnya, GDI Ini hanyalah pengembangan dari prinsip kerja Fuel-Injection standar. Namun faktanya, perbedaan yang sedikit tersebut mampu mengubah hasil akhir secara signifikan, Oleh karena itulah metode ini begitu terkenal di kalangan pecinta mesin. 7
Perbedaan Gasoline Direct Injection & Injeksi Konvensional
Dalam proses kerja mesin standar, Campuran udara segar + Bahan Bakar (BBM) dilakukan di Karburator/Fuel-Injection yang kemudian disuplai ke ruang bakar melalui intake port. Campuran Udara & BBM yang homogen inilah yang jadi “makanan” mesin kita sehari-hari. Ibarat tubuh manusia, Makanan tersebut dimasukkan ke dalam mulut terlebih dahulu untuk dicampur enzim, kemudian dikunyah-kunyah dan dihaluskan. Setelah itu baru masuk ke perut melalui kerongkongan… Selanjutnya sudah tahu kan ? Dalam bagian perut inilah (Lambung, Pankreas, Usus, dll ) akan terjadi proses pembentukan energi oleh makanan. Anggap saja Makanan adalah BBM, Enzim adalah Udara, Kerongkongan adalah Intake, dan Perut adalah Combustion Chamber alias Ruang Bakar
Dalam metode Gasoline Direct Injection, Terdapat perlakuan berbeda terhadap “makanan” tersebut. BBM & Udara segar disuplai ke dalam mesin dari 2 jalur yang berbeda… Jika di mesin konvensional BBM + Udara sama-sama melewati intake port, Di GDI ini hanya Udara segar saja tuh yang disuplai lewat jalur tersebut. Perhatikan dengan seksama gambar skema Direct Injection 8
diatas. Pada GDI, BBM nya disuplai lewat jalur Injektor khusus yang langsung disemprotkan ke dalam ruang pembakaran, yang punya pressure (tekanan) tersendiri. Dan di ruang bakarlah keduanya ( BBM & Udara) bertemu. Jika diibaratkan tubuh manusia, Makanannya masuk lewat mulut seperti biasa, Namun enzimnya langsung disuntik ke perut
Prinsip Mesin GDI Prinsip-prinsip dasar dari GDI yang perlu dipahami adalah sebagai berikut :
1. Mode pengisian bertingkat. Beberapa kondisi penting harus dipenuhi sebelum sistem mesin dapat beralih ke mode pengisian bertingkat,antara lain,: Mesin berada pada beban dan kecepatan yang sesuai.
manajemen
Tidak ada kesalahan emisi gas buang dalam sistem.
Suhu pendingin di atas 50 ° C.
Sensor NO x siap.
Suhu penyimpanan katalis NO x adalah antara 250 ° C sampai 500 ° C.
Jika kondisi di atas terpenuhi, sistem manajemen mesin dap at beralih ke mode pengisian bertingkat. Dalam modus pengisian bertingkat, katup throttle dibuka selebar mungkin untuk meminimalkan kerugianthrottle. Tutup intake manifold menutup saluran yang lebih rendah di kepala silinder. Aliran udara masuk pada tingkat yang lebih cepat dan masuk ke dalam silinder melalui saluran bagian atas.
Gambar 2. Mode pengisian bertingkat. Katup throttle tidak dapat dibuka sepenuhnya karenakevakum tertentu harus selalu ada untuk mengaktifkan sistem canister karbon da n juga resirkulasi gas buang.
9
2.
Aliran udara. Dalam silinder, gerakan masuk udara akan meningkat dengan bentuk khusus dari mahkota piston.
Gambar 3. Konstruksi ceruk udara.
3. Siklus injeksi. Bahan bakar diinjeksikan selama sepertiga dari langkah kompresi, dimulai sekitar 60 ° sebelum TMAdan berakhir sekitar 45 ° sebelum TMA. posisi titik injeksi memiliki peran besar untuk atomisasicampuran di daerah busi.
Gambar 4. Siklus injeksi.
10
Bahan bakar diinjeksikan ke arah ceruk bahan bakar. Kemiringan injektor akan berpengaruh apakah campuranatomisasi tersebar sesuai kebutuhan.
Gambar 5. Atomisasi bahan baklar. Bahan bakar yang diangkut menuju busi oleh ceruk bahan bakar dan digerakan ke atas piston. Proses inidibantu oleh gerakan jatuh dari aliran udara, yang juga mengangkut bahan bakar ke busi. Bahan bakarbercampur dengan udara dalam perjalanan k e busi.
Gambar 6. Proses atomisasi.
4. Proses pembentukan Campuran. Dalam modus pengisian bertingkat, sudut engkol yang tersedia hanya 40 ° 50 ° untuk pembentukancampuran. Ini merupakan faktor penentu yang mempengaruhi Ignitability (keterbakaran) campuran. Jika intervalantara injeksi dan pengapian lebih pendek, campuran tidak ignitable karena belum cukup siap. Interval lamaakan menyebabkan homogenisasi lebih lanjut ke seluruh ruang pembakaran.Rasio udara-bahan bakar di seluruh ruang pembakaran adalah antara λ = 1,6 dan 3.
11
Gambar 7. Area pembentukan campuran.
5. Proses pembakaran. Siklus pengapian dimulai ketika campuran udara-bahan bakar diposisikan tepat di daerah busi. Hanyacampuran yang teratomisasi terbakar, sedangkan gas-gas lain bertindak sebagai selubung penyekat. Dengan demikian, kerugian panas melalui dinding silinder berkurang dan efisiensi termal mesin meningkat. Titikpengapian terletak dalam sudut dan waktu yang sempit untuk pembentukan campuran pada akhir langkah kompresi.Dalam modus ini, torsi mesin hanya ditentukan oleh kuantitas bahan bakar yang di injeksikan. Massa udara dan sudut pengapian merupakan faktor minor .
Gambar 8. Area pembakaran.
6.
Mode pengisian homogen kurus. Ini terletak di daerah yang dipetakan antara mode pengisian bertingkat dan mode pengisian homogen.Campuran homogen kurus ada di seluruh ruang pembakaran. Dalam mode ini, rasio udara-bahan bakar adalah sekitar λ = 1,55. Kondisi yang sama berlaku di sini untuk modus pengisian bertingkat. Proses pada intake.
12
Seperti dalam modus pengisian bertingkat, katup throttle dibuka selebar mungkin dan intake manifold flapditutup. Ini bertujuan pertama mengurangi kerugian throttle dan, kedua,menghasilkan aliran udara yang intensif di dalam silinder.
Gambar 9. Proses pada intake. Siklus injeksi. Bahan Bakar diinjeksikan langsung ke dalam silinder sekitar 300 °sebelum TMA selama langkah isap. Jumlah injeksi diatur oleh unit kontrol mesinsedemikian rupa sehingga rasio udara-bahan bakar adalah sekitar λ = 1,55.
Gambar 10. Siklus injeksi.
Proses pembentukan Campuran. Karena titik injeksi lebih awal, maka lebih banyak untuk pembentukan campuran,sehingga campuran homogen dapat distribusikan dalam ruang pembakaran.
waktu yang
tersedia
13
Gambar 11. Proses pembentukan Campuran. Proses pembakaran. Seperti dalam mode pengisian homogen, titik pengapian dapat dipilih secara bebas karena campuran udara dan bahan bakar distribusi secara homogen. Proses pembakaran terjadi di seluruh ruang pembakaran.
Gambar 12. Proses pembakaran. Kesimpulan :
Beberapa kondisi yang dapat mempengaruhi proses pmasukan udara ke dalam silinder adalah sebagai beriut :
Mesin berada pada beban dan kecepatan yang sesuai. Tidak ada kesalahan emisi gas buang dalam sistem.
Suhu pendingin di atas 50 ° C.
Sensor NO x siap.
Suhu penyimpanan katalis NO x adalah antara 250 ° C sampai 500 ° C.
14
Siklus injeksi. Bahan bakar diinjeksikan selama sepertiga dari langkah kompresi, dimulai sekitar60 ° sebelum TMA dan b erakhir sekitar 45 ° sebelum TMA. Posisi titik injeksimemiliki peran besar untuk atomisasi campuran di daerah busi. Dalampengisianbertingkat, sudut engkol yang tersedia hanya 40 ° 50 ° untuk pembentukancampuran. Ini merupakan faktor penentu yang mempengaruhi Ignitability(keterbakaran) campuran. Jika interval antara injeksi dan pengapian lebih pendek, campuran tidak ignitable karena belum cukup siap. Interval lama akan menyebabkan homogenisasi lebih lanjut ke seluruh ruang pembakaran.Rasioudara-bahan bakar di seluruh ruang pembakaran adalah antara λ = 1,6 dan 3.
Komponen-komponen pada sub sistem engine GDI terdiri dari :
1. Sistem Bahan Bakar. Single-plunger high-pressure pump Fuel metering valve. Fuel rail. Fuel pressure sender. High-pressure injectors. 2. Exhaust system. Exhaust-gas temperature sender Exhaust gas treatment system. NOx storage catalytic converter. Regeneration phases. 3. Cooling system. Posisi termostat pada temperature sampai dengan 87 °C : Posisi termostat dari temperatur 87°C sampai 105 °C: Posisi termostat di atas temperatur 105°C. 4. Regulated Duocentric oil pump.
15
Kelebihan & Kekurangan Gasoline Direct Injection Kelebihan Meningkatkan Efisiensi & Meningkatkan Power : Disebabkan karena GDI mampu menyesuaikan output & Timing semprotan BBM nya secara mandiri. Hal ini memudahkan para ahli mesin untuk menyesuaikan timing & output BBM nya, kemudian disesuaikan dengan
karakter mesin yang diingikan. Output BBM yang minim untuk mesin yang efisien – atau timing semprotan yang advanced untuk mesin berperforma tinggi.
– Mesin Lebih Dingin : Lantaran injektor BBM nya menggunakan pressure (tekanan) yang cukup tinggi, Otomatis kondisi BBM mampu berada dalam kondisi yang lebih dingin. Ini mampu membuat panas mesin dalam ruang pembakaran berkurang signifikan. Efeknya, Power terasa lebih mantap, dan Mesin yang menggunakan teknologi GDI ini mampu dijejali rasio kompresi yang lebih tinggi.
– Memaksimalkan Asupan Udara : Memindahkan suplai BBM dari Jalur Intake ke Injektornya tersendiri, Membuat asupan udara ke mesin bisa bertambah banyak dibanding sebelumnya. Ini disebabkan karena Udara kini tak lagi harus “rebutan” menyesaki ruang Intake bersama BBM, Seperti yang kita lihat di Fuel-Injeksi Konvensional. Efeknya, Udara bakal lebih kaya, banyak, dan pastinya bakal lebih dingin – yang berarti More Compression + More Power !
Kekurangan Butuh Sensor (Elektronik) Lebih Banyak : Kalau dibandingkan dengan sistem Injeksi konvensional, GDI membutuhkan sensor yang lebih banyak, terutama untuk sensor output BBM,
tekanan BBM, dan Aliran Udara. Selama ini di sepeda motor yang ada di Indonesia, Sensor pengatur udara hanya bisa kita temukan di bagian exhaust, yang kita kenal dengan nama o2 Sensor. – Permasalahan Karbon : Salah satu kekurangan lain dari GDI adalah isu penumpukan karbon di jalur Intake. Kita sudah ketahui bersama, kalau BBM biasanya sudah dilengkapi dengan deterjen ( pembersih) yang fungsinya untuk membersihkan area intake. Namun, Karena BBM kini sudah berpindah ke jalurnya tersendiri, Maka tak ada lagi pembersih otomatis untuk Intake. Oleh karena itu, Karbon pun menumpuk di area intake, dan menghalangi aliran udara, sehingga power pun bakal menurun drastis. Beruntungnya, Beberapa alternatif untuk menghindari permasalahan ini sudah ditemukan, Meskipun nantinya butuh lebih banyak part, yang berimbas butuh biaya ekstra.
16
– GDI vs Oli : Karena biasanya lubang semprotan BBM berada di sekitar dinding silinder, Maka problem selanjutnya berasal dari penghuni dinding silinder yang tak bisa diganggu-gugat keberadaannya, Dalam kasus awal pengembangan Direct Injection, BBM yang disemprot beresiko bercampur dengan oli yang kemudian mengakibatkan pengenceran oli, hingga bakal masuk ke crankcase dan berakhir dengan Daya Tahan Mesin itu sendiri. Beruntung, Di era modern ini sudah banyak metode dan teknologi khusus untuk menghilangkan masalah tersebut
– Sulit Diaplikasikan di Mesin RPM Tinggi : Karena makin cepat putaran mesin (RPM) nya, Maka gerak naik-turun silinder pun makin cepat. Ini menyulitkan bagi para ahli mesin, Lantaran interval yang dibutuhkan untuk mencampur Udara & BBM di ruang bakar terlalu singkat. Beda dengan Fuel-Injection biasa, dimana BBM & Udara sudah dicampur via Intake
Spesifikasi Data 1. Mitsubishi Pajero 3.5 V6 GDI Elegance
Teknologi Gasoline Direct Injection Ada empat corak teknis yang menjadi kelebihan teknologi GDI engine; ruang pemasukan yang langsung dan tegak lurus yang mampu mengoptimalkan airflow ke dalam silinder, Curved-Top Piston
yang mengendalikan pembakaran dengan membantu
pembentukan air-fuel campuran, pompa bahan bakar menyediakan tekanan tinggi yang diperlukan untuk penyuntikan langsung ke dalam silinder, dan injektor putaran angin tekanan tinggi yang mengendalikan pembuyaran dan penguapan percikan bahan bakar.
17
Keterangan: 1. sensor masa udara 2. katup trotel dengan katup listrik 3. sensor tekanan udara masuk 4. pompa tekanan tinggi 5. katup control tekanan 6. akumulator(rel) bahan bakar 7. koil penyalaan 8. sensor oksigen lambda 9. converter katalik 10. sensor oksigen lambda 11. pompa pengisian 12. penyemprotan bahan bakar tekanan tinggi 13. sensor tekanan bahan bakar 14. katup EGR 15. ECU.
Teknologi pokok ini, dikombinasikan dengan teknologi lain yang memiliki kendali terhadap bahan bakar yang unik, dan memungkinkan pencapaian sasaran hasil pengembangan suatu motor yang diinginkan yaitu pemakaian bahan bakar yang lebih rendah bahkan dari motor Diesel sekalipun serta tenaga output yang lebih tinggi dibanding MPI engine konvensional. Metode yang dipakai pada GDI engine adalah ; In-Cylinder Airflow GDI engine mempunyai ruang pemasukan yang tegak lurus dan langsung. Hal ini secara efisien mampu mengarahkan airflow tepat jatuh di curved-top piston, yang mampu membalikan arah airflow dengan kuat sehingga mampu menghasilkan penyemprotan bahan bakar yang optimal.
18
Airflow pada silinder (Sumber Mitsubishi) Penyemprotan Bahan Bakar Injektor putaran angin tekanan tinggi yang dikembangkan mampu menyediakan percikan yang ideal dan mempola terhadap masing-masing gaya operasional yang terjadi pada engine. Pada waktu yang sama, dengan menerapkan gerakan putaran tinggi pada saat penyemprotan bahan bakar memungkinkan pengabutan bahan bakar yang cukup dengan suatu tekanan bahan bakar yang rendah, kira-kira 50 kg/cm2
. Bentuk penyemprotan bahan bakar pada GDI Engine (Sumber Mitsubishi) Bentuk Ruang Pembakaran yang Dioptimalkan Curved-Top Piston mengendalikan bentuk air-fuel campuran seperti halnya airflow di dalam ruang pembakaran yang mempunyai suatu peranan penting untuk memelihara suatu campuran bahan bakar udara padat dan kaya. Yang mana campuran tersebut disuntikan pada saat akhir pada langkah kompresi yang kemudian dibawa ke arah busi sebelum dibuyarkan.
19
Bentuk ruang pembakaran pada GDI Engine (Sumber Mitsubishi)
1.Analisis Proses Thermodinamika
Pada saat pemasukan bahan bakar, walau memiliki volume langkah yang sama namun volume total pada GDI lebih kecil dibanding MPI. Hal tersebut disebabkan oleh perbandingan kompresi pada GDI lebih besar dibandingkan MPI. Perbandingan kompresi yang lebih besar pada GDI, juga menyebabkan koefisien residu gas pada saat pemasukan bahan bakar lebih besar dibandingkan MPI, yang mengakibatkan temperatur akhir pemasukan pada GDI lebih tinggi dibanding MPI Untuk langkah kompresi, GDI yang menggunakan jenis bahan bakar yang lebih baik dibandingkan MPI, memiliki nilai komponen adiabatis (k) yang lebih kecil dibanding MPI. Hal ini menyebabkan GDI mempunyai tekanan dan temperatur yang lebih tinggi dibandingkan MPI pada saat langkah kompresi. Pada saat proses pembakaran, perbandingan kompresi yang lebih besar memungkinkan GDI memiliki efisiensi thermis yang lebih besar dibanding MPI. Jumlah panas yang dihasilkan juga lebih besar dikarenakan jumlah pemasukan campuran bahan bakar dan udara yang masuk pada GDI lebih banyak dibanding MPI. Hal ini menyebabkan temperatur dan tekanan akhir pembakaran pada GDI lebih besar dibanding MPI. Untuk proses ekspansi, GDI
menghasilkan temperatur dan tekanan ekspansi
yang lebih kecil dibanding MPI. Hal ini disebabkan perbandingan kompresi pada GDI lebih kecil dibanding MPI, sehingga temperatur dan tekanan pengeluaran kalornya juga lebih kecil dibanding MPI. Utnuk pengeluaran kalor sisa pembakaran, pada GDI jumlahnya lebih sedikit dibanding MPI. Hal ini terjadi karena efisiensi thermis pada GDI lebih baik dibanding 20
MPI, sehingga penggunaan panas yang diubah menjadi usaha pada GDI lebih dibanding MPI. 2. Analisis Perhitungan Daya
Pada kurva perfomance engine, torsi maksimum pada GDI lebih tinggi dibanding MPI. Data ini didukung dengan hasil perhitungan daya pada kedua engine, dimana keseimbangan torsi yang terjadi pada GDI pada tiap tingkat putaran lebih baik dibanding MPI. Ini disebabkan oleh keseimbangan daya efektif yang terjadi pada tiap tingkat putaran pada GDI lebih baik dibanding MPI. Hal ini berdampak pada keseimbangan tekanan efektif rata-rata tiap tingkat putaran pada GDI lebih baik dibanding MPI. Untuk keseimbangan daya indikator yang terjadi, GDI juga menunjukkan performa yang lebih baik dibanding MPI, yang disebabkan daya efektif yang terjadi pada GDI lebih baik dibanding MPI. Begitu juga dengan penggunaan bahan bakar dan nilai pemakaian bahan bakar spesifik pada GDI lebih baik dibanding MPI, yang disebabkan oleh perbandingan penggunaan bahan bakar dan daya indikator yang terjadi. Dari penggunaan bahan bakar tersebut, juga dapat dilihat bahwa GDI memiliki efisiensi volumetris yang lebih baik dibanding MPI.
21
Penutup
Berdasarkan analisa data dan pembahasan terhadap permasalahan yang telah ditetapkan, gambaran secara teoritis tentang kinerja Gasoline Direct Injection Engine. Terbukti bahwa GDI engine memiliki tingkat efektifitas dan efisiensi yang lebih baik dibanding Multi Point Injection (MPI) engine yang seukuran. Gasoline Direct Injection (GDI) Engine, apabila dibandingkan dengan MPI engine yang seukuran. Gasoline Direct Injection (GDI) Engine menyediakan kira-kira 10% tenaga putaran yang lebih besar setiap kali melakukan percepatan. Oleh karena itu pengembangan inovasi engine disarankan, selalu melalui kegiatan analisis yang cermat, terhadap prestasi motor untuk menentukan performance
22
DAFTAR PUSTAKA https://www.scribd.com/doc/49364922/ANALISIS-KINERJA-GASOLINE-DIRECTINJECTION-ENGINE https://id-id.facebook.com/KMTMSEBELASMARET/posts/1625006451052598:0 https://enoanderson.com/2015/08/28/gasoline-direct-injection-gdi-metode-meningkatkan-powerefisiensi/ http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/otomotif/1013-sugengotomotif
23
