Isuzu Manual Training (Engine Part 1)

SERVICE TRAINING

Training Manual Isu suz zu Engine Engin e Grou roup p Course Cours e

• Dies Diesel el Engi Engine ne • Inje Inject ctio ion n Pum Pump p - VE Type Type • Inject Injection ion Pump Pump INLIN INLINE E Type • Inject Injection ion Pump Pump VP44 VP44 Type Type • 4J Engi Engine ne • 4H Eng Engiine • 6H Eng Engiine • 6SD1 6SD1-TC -TC Engin Engine e • 6WF1 6WF1-T -TC C Engin Engine e

Pub. No : ISZ-TM/EG-1

SERVICE TRAINING

Module 1

• Dies Diesel el Engi Engine ne

Pub. No: ISZ-TM/ ISZ-TM/EG EG--1

DAFTAR ISI

MESIN DIESEL

1. MENGONTROL OUTPUT MESIN DIESEL................................................................................................... 2. MENGONTROL OUTPUT MESIN BENSIN................................................................................................... 3. BAGIAN TERPENTING SAAT PEMELIHARAAN .........................................................................................

1 2 2

SIKLUS PEMBAK PEMBAK ARAN

1. PERBANDINGAN KOMPRESI DAN TEMPERATUR.................................................................................... 2. MUDAH TERBAKARNYA MINYAK DIESEL.................................................................................................. 3. PROSES PEMBAKARAN MINYAK DIESEL..................................................................................................

3 3 4

KNOCKING PADA DIESEL

PERBANDINGAN ANTARA KNOCKING DIESEL DAN BENSIN........................................................................ CARA UNTUK MENCEGAH KNOCKING……………………………………………………………………………....

5 6

METODA METODA PENGERASAN PENGERASAN BA UT PLASTIC REGION…………………………………………

6 MEKANISME KATUP.............................................................................................................. 7 FAN CLUTCH .………………………………………………………………………………………. 8 SISTEM SISTEM BAHAN BA KAR 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………………………………………………………………………………………………………… ATMOSF ATM OSFIR… IR………… ……………… ……………… ……… ……………… ……… ……… ……………… ……… ……………… ……… ……………… ……… ……… ……………… ……… ……… ………… ……… … 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 (Banyaknya udara yang masuk ke silinder tidak diatur).

yang diinjeksikan

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

BA GIAN TERPENTING SAA T 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

Untuk bahan bakar mes in 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

yang umumnya kurangnya 40 - 45.

digunakan

sekurang-

•

•

•

AN GK A CETAN E 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 Alp ham eth yln aphthale ne : 0 Heptamethylnona ne : 15 Angka cet ane unt uk bahan bak ar yan g mengandung alpha methylnaphthalene, sebagai contoh memperoleh formula dari :

3

Engine PROSES PEMBAKA RAN 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 t ertu ndany a 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 pr opagation (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 ket iga : Saat pembakaran langsung (Direct Combustio n) (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 b urnin g) (D-E) Akh ir pen gin jeksian pad a tit ik D, tet api 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 Apa bila pem bak ara n ter tun da dip erp anj ang 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 A NTARA K NOCKING DIESEL DAN B ENSIN 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 B AUT 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 car a pen ger asa n bau t. Met ode 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. Keuntungan Menaikkan daya tahan mesin. Mengurangi konsumsi bahan bakar. Mengurangi suara. Memperpendek waktu pemanasan mesin. Menaikkan performa pemanasan air. • •

OHP 6

• •

•

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

waktu yang sesingkat mungkin. Apabil a tek ana n mem buk any a nos el tid ak tepat, ini akan mengganggu pada saat injeksi dan volume injeksi. Dengan demikian tekanan membukanya nosel harus selalu tepat.

Tekanan pembukaan

Sangat rendah

Sangat tinggi

Saat injeksi

Maju

Mundur

Volume injeksi

Sangat besar

Terlalu kecil

Tekanan membukanya nosel disetel dengan pengganti ketebalan dari penyetelan shim (adjusting shim). Apa bila adjust ing shim dig ant i dengan shi m 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 men jelask an seb aga i con toh nos el injeks i 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 jar um bel um ber ubah hin gga tek ana n bah an 2 bakar naik ± 260 kg/cm . Cara Kerja Pada Phase Kedua Bila tekanan bahan bakar mencapai 2 kg/cm , tegangan akan berlebihan

260 dari

masing-masing tegangan pegas no.1 dan no.2 menyebabkan jarum nosel naik semakin tinggi. Saat jarum nosel berhubungan dengan jar ak terte ntu . 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 2 exhaust manifold di bawah 0,8 kgf/cm 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 2 kgf/cm 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 t inggi, dan mengirimkan juml ah udar a yang lebih bany ak ke dala m 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 jum lah bah an bak ar yang leb ih besar unt uk 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 ATMO SFIR Atm osf ir bum i yang bia sa dis ebut "ud ara 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 YA NG DIHASILKAN MOBIL Zat pencemar dari hasil pembakaran atau uap bahan bakar (bensin atau solar) : ini dapat

dibagi menjadi lima macam, yaitu CO, HC Nox, SO2 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 (H2 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 terbakaryan g 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.

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 , N2 O, N2 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 2O (anestetik “gas tertawa”), tidak termasuk emisi yang diatur.

•

•

•

•

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

* 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 Dioksi da (SO2 ) 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 j au h leb ih b es ar diban ding mes in ben si n. Asap dan jel ag a di seb ut ben d a par t ikul at , 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 m enjadi padat.

2. UAP BAHAN BAK AR 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

• Inject Injection ion Pump Pump VE Type Type

Pub. No: ISZ-TM/ ISZ-TM/EG EG--1

DAFTAR ISI DISTRIBUTOR TYPE INJECTION PUMP GARIS BESAR ………………………………………………………………………………………………………… KEUNTUNGAN……………………………………………………………………………………………………. SPESIFIKASI................................................................................................................................ SISTEM BAHAN BAKAR………………………………………………………………………………………...

1 2 3 4

KONSTRUKSI KONSTRUKSI DAN CARA K ERJA 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 KONSTRUKSI DAN CARA KERJA GOVERNO GOVERNOR R KECEPATAN VARIABEL MENGHIDUPKAN MESIN………………………………………………………………………………………………. SAAT IDLING…………………………………………………………………………………………………………….. KECEPATAN MAKSIMUM BEBAN PENUH………………………………………………………………………….. KECEPATAN MEAKSIMUM TANPA BEBAN………………………………………………………………………...

KONSTRUKSI KONSTRUKSI DAN CARA KERJA TIMER TIMER………………………………………………… MAGNET VALVE………………………………………………………………………………

17 18 19 20

21 23

SPEED SENSOR................. SENSOR........................................................................................ .................................................................................... ............. 24

COLD START DEVICE TIPE WAX (W-CSD) KONSTRUKSI............................................................................................................................... CARA KERJA ...............................................................................................................................

25 26

FAST IDL E CONTROL DEVICE (FICD)………………………………………………….. BOOST COMPENSATOR (B.C.S.) ………………………………………………….........

31

Konstruksi ……………………………… ……………………………………………… …………………......................................... …................................................ ....... Cara kerja…………………………………… ………………………………………………….... ……………................................................. .............................................

33

32

34

Injection Pump Distributor

INJECTION PUMP TIPE DISTRIBUTOR GARIS BESAR

OHP 10

Pada pompa injeksi tipe PE (tipe in-line), jum lah ele men pom pa (pl unger) har us sam a dengan jumlah silindernya. Tetapi pada pompa injeksi tipe VE ini (tipe distributor), jum lah plunger tidak ada hub ungann ya 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 jum lahnya tidak sam pai set eng ah dar i yan g 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 Berat (kg)

Ukuran (mm) Panjang x Lebar

Tipe VE Distributor

5,5

207 x 181

196

Tipe VM Distributor

4,9

189x182

238

Tipe.PE4A in-line

11,6

Tipe PE6A in -line

13,3

293x210 347 x 210

326 368

Tipe Pompa Injeksi

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.

Jumlah Suku Cadang

Keterangan

Injection Pump Distributor SPESIFIKASI Item

Spesifikasi

Jumlah silinder

2, 3, 4, 5 atau 6

Arah putaran

Searah/berlawanan dengan jarum jam (dilihat dari sisi pemutar )

Kecepatan maximum yang diperbolehkan (pomp a)

3000 r.p.m (2, 4, 5 silinder ) 2500 r.p.m. (3, 6 silinder )

Diameter plunger

8, 9, 10, 11 atau 12 mm

Kontrol timing injeksi

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 0 3, 6 silinder : 7 Maximum

Pengaturan kecepatan

Governor kecepatan variable Governor kecepatan minimum-maximum Governor kombinasi

Speed droop

4% (750 rpm)

Berat Sistim pelumasan

Kira -kira 5,5 kg Pelumasan bahan bakar minyak

Posisi control lever

Sebelah kanan atau kiri governor cover (dilihat dari arah pemutar )

Letak Stop Lever

Sebelah kanan atau kiri governor cover (dilihat dari ar ah pemutar )

Maksimum tekanan dalam pipa masuk yg diperbolehkan

Kira - kira 550 kg/cm

Pencegah terbaliknya putaran mesin

Karena inlet port akan terbuka sewaktu langkah kompresi bila mesin berputar kearah terbalik, bahan bakar tidak dapat dikirim sehingga injeksi tidak dapat terjadi

Peralatan tambahan

Pemasangan boost compensator, speed sensor pompa, cold start device, dan lainnya dapat dilakukan

2

3


SISTEM BAHAN B AKA R

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 men gem bal ika n bah an bak ar yan g berlebihan ke tangki bahan bakar.


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 jum lah yan g sam a banyak nya yan g dir anc ang 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


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 VA LVE

Tekanan pengiriman bahan bakar dari feed pump akan bertambah selaras dengan bertambahnya kecepatan pompa. Aka n tet api jum lah kes elu ruh an injeks i bah an

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 d ar i inj ek si 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 unt uk men jaga kes tabilan pen gin jeksian. Cara kerja tersebut akan menghasilkan suatu penginjeksian yang berlangsung pada setiap putaran (pompa).

11


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 t erbalik 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 tet api apa bila mes in ber put ar keara h 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


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 Aki bat hal ter seb ut dia tas , pen ghe nti an inj eks i 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.


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


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 jum lah seb any ak full- loa d nor mal dib eri kan 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 M2 . 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


Saat Idlin g

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

Aki bat nya con trol sleeve aka n ber ger ak 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 (M3 ) 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.

Aki bat hal ter seb ut 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


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 jum lah banyak nya ful l - load adj ust ing scr ew 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. Apa bila saa t injeks i bahan bak ar ber beda 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


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


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


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 beker ja 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


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 IDL E 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


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. Aki bat nya , jumlah uda ra yan g dis alurkan 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


OHP 35

Aki bat nya con trol sle eve aka n ber ger ak ke kir i (yaitu pada arah penambahan bahan bakar seperti terlihat pada garis yang tebal pada gambar, dan jumlah pengiriman bahan bakar akan bertambah bersamaan dengan bertambahnya t ekanan boost. .

Setelah tekanan boost kemudian bertambah ke P2, adjusting pin akan bertemu spacer, yaitu batas dari langkah penyesuaian boost. Adjust ing pin tidak dapat ber ger ak mel amp aui 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 BAK AR ....................................................................................................... 1 KONSTRUKSI DAN CARA KERJA HELIK PLUNGER................................................................................................................................................ 4 MEKANISASI PERPUTARAN PLUNGER………………………………………………………………………. 5 PLUNGER DENGAN HELIK DUA TAHAP......................................................................................... 5 KATUP DELIVERY…………………………………………………………………………………………………. 6 POROS BUBUNGAN………………………………………………………………………………………………..

8

TAPPET……………………………………………………………………………………………………………….

8

GOVERNOR MODEL RLD CIRI KHAS……………………………………………………………………………………………………………

9

KONSTRUKSI………………………………………………………………………………………………………..

10

PRINSIP KERJA…………………………………………………………………………………………………….

14

FULL-LOAD CONTROL RACK POSITION:TORQUE CAM REGULATION………………………………..

17

STARTING FUEL INJECTION QUANTITY: INCREASE MECHANISM…………………………………….

19

CARA KERJA

MESIN START…………………………………………………………………………………………………………….

20

PENGONTROLAN PUTARAN IDLING…………………………………………………………………………………

22

TORQUE CAM MENGONTROL PENGIRIMAN JUMLAH BAHAN B AKAR SELAMA FULL LOAD…………

23

MENGONTROL KECEPATAN MAKSIMUM…………………………………………………………………….

24

A UTO MA TIC TI MER 1.

URAIAN…………………………………………………………………………………………………………..

25

2.

KONSTRUKSI…………………………………………………………………………………………………..

25

3.

CARA KERJA………………………………………………………………………………… ………………..

26

Injection Pump In Line

INJECTION PUMP TIPE IN LINE SISTEM SISTEM BAHAN BA HAN BAK AR

OHP 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 2 dengan tekanan kira-kira 1,8 - 2,5 kg/cm . 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


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.


OHP OHP 33

Bila tekanan bahan bakar melebihi tegangan pegas nosel, bahan bakar disemprotkan kedalam ruang bakar motor oleh nosel.

OHP 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


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 (di lih at dar i b awa h p lunger ). Langkah efektip pada plunger helix kiri berkurang bila plunger diputar arah jarum jam (dilihat dari bawah plunger).

Tipe plung er 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


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 tor ak dengan penarikan k embali yang b erubah-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 tet api set ela h inj eks i bah an bak ar, 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


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 ben tuk tappe t yan g dip aka i, den gan perbedaan konstruksi bagian atasnya. Untuk pompa injeksi yang biasa, dipakai tappet yang dapat disetel, sedangkan untuk pompa injeksi kecepatan tinggi biasanya memakai shim.

8


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


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


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


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.


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 jum lah pengir ima n bah an bak ar. Sesuda h 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


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-L OAD 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 mem uta r float ing lev er dengan gui de lever ball joint bersama pada sebuah fulcrum.

17


Aki bat nya , senso r lev er men yentuh tor que 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 jum lah pen gir ima n bah an bak ar. Pad a 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 dihi dupkan. 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.


OHP 36

Pada waktu accelerator terlepas setelah mesin hidup, control lever kembali terhubung dengan idling speed setting bolt. Selanjutnya, control rack bergerak untuk mengurangi

jum lah pen gir ima n bah an bak ar 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 jum lah bahan bak ar (seperti dip erl iha tkan 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 JUML AH B AHAN BA KA R 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


AUTOMA TIC 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. Aut oma tic tim er dip asangk an ant ara gig i 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 journa l (dr ive gea r jou rna l). 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


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. 2. 3. 4.

GARIS BESAR ................................................................................................................................................

1

SPESIFIKASI...................................................................................................................................................

3

SISTEM BAHAN BAKAR.................................................................................................................................

4

DIAGRAM SISTEM PENGONTROL...............................................................................................................

7

KONSTRUKSI

1. BODY POMPA................................................................................................................................................ 2. FEED PUMP................................................................................................................................................... 3. REGULATING VALVE.................................................................................................................................... 4. RADIAL PLUNGER HIGH PRESSURE PUMP ............................................................................................. 5. CONSTANT PRESSURE VALVE (CPV)…………………………………………………………………………… 6. DISTRIBUTOR HEAD ……………………………………………………………………………………………….. 7. OVER FLOW VALVE ………………………………………………………………………………………………… 8. HIGH PRESSURE SOLENOID VALVE ………………………………………………………………………….... 9. TIMING DEVICE………………………………………………………………………………………………… 10. TIMING CONTROL VALVE......................................................................................................... 11. PUMP CAMSHAFT SPEED SENSOR ………………………………………………………………………. 12. PUMP CONTROL UNIT (PSG) ……………………………………………………………………………….

8 9 9 11 11 12 13 13 14 16 16 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 2 (kira-kira 1.000 kgf/cm ) yang dibutuhkan oleh mesin diesel berukuran kecil dengan injeksi langsung, berbahan bakar yang irit, bertekanan tinggi dan bertenaga besar. At omis asi bahan b akar ber tek anan ti nggi 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 p enyesuaian mesin Karena injeksi pompa bahan bakar pada mesin dikontrol untuk setiap cylinder, penyesuaian pada mesin dapat lebih mudah. Mempering an biaya p emeliharaan 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. Mengur angi 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 dip erlukan 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

Spesifikasi

Tipe pompa injeksi

VP44

Digunakan pada kendaraan

Kendaraan penumpang, rekreasi, truck kecil dan sedang (kurang dari 1000cc/silinder)

Digunakan untuk mesin

4 silinder, 6 silinder

Arah putaran

Searah putaran jarum jam/ berlawanan arah putaran jarum jam

Sistem penggerak

Toothed belt, gear, chain

Kemampuan injeksi Tekanan pompa maksimum Jumlah dan diameter plunger (mm) Lift maximum Kecepatan plunger max Momen puntir max yang diperbolehkan

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)

Sistem Tegangan minimum Arus listrik max high pressure solenoid valve Tipe control unit Spesifikasi baterai

6V 20A ECU dan PCU (control ganda) 12 V, 24 V

Standard performance Metode pengontrolan standar

Timing feed back Kompensasi untuk variasi antara jumlah injeksi bahan bakar pompa Jarak sudut advance timer

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°

Ukuran pompa

Sama dengan COVEC-F

Berat

Kira-kira 8 kg OHP 4

3

Injection Pump VP44 3. SISTEM BAHAN BAKAR [1] Skema Sistem Bahan Bakar

1) Susunan sist em 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) Alir an 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 pressur e 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)

Menentuk an 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 Pengiri man & 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. pump (pompa tipe vane ) dan • Feed 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] Cons tant 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 t ekanan 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 Pressur e 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 Contr ol 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 BAK AR 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 BAK AR 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) Penghis apan 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 Pressur e 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 Penginj eksian Bahan B akar

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] Cons tant 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 Pengir iman

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) Kondi si 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 A nnular Chamber Turun (Pemundu ran)

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 Contro l Valve (TCV) (TCV)

OHP 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 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 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 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 OHP 44

Pada saat drive shaft berputar, angular encoder menerima signal dari sensor wheel teeth, dan electric pulse dialirkan melalui f leksible 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 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 Angul ar 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 Pressur e 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

Isuzu Manual Training (Engine Part 1)

Recommend Documents