Sistem Bahan Bakar Pada Mesin Diesel Merupakan Sistem Paling Penting Di Antara Sistem
-
Upload
regarz-arrow -
Category
Documents
-
view
13 -
download
0
description
Transcript of Sistem Bahan Bakar Pada Mesin Diesel Merupakan Sistem Paling Penting Di Antara Sistem
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 PENGENALAN DOZERDozer merupakan salah satu jenis alat berat yang berroda rantai (track shoe)
untuk pekerjaan serbaguna yang memiliki kemampuan traksi yang tinggi. Dozer biasa
digunakan dalam berbagai pekerjaan seperti; mendorong (pushing), menggusur,
meratakan (spreadding), menarik beban, menimbun (filling), dan sebagainya. Oleh
karena fungsinya beragam, alat ini sering digunakan pada proyek – proyek sipil
maupun pertambangan setelah dipasang attachement yang sesuai dengan
pekerjaannya. Attachment yang biasa menyertai dozer pada saat melakukan pekerjaan
ialah blade dan ripper.
Gambar 2.1 Bentuk dari Dozer(Sumber : Dokumentasi Pribadi)
2.1.1 JENIS PEKERJAAN DOZER
Pekerjaan yang dapat dilakukan oleh dozer ditunjukan pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.2 Jenis pekerjaan Dozer(Sumber : wordpress.com)
Pada gambar sebelah kiri ditunjukan dozer saat melakukan pemotongan tanah
yang mempunyai struktur yang keras ( cutting hard ground ). Pada gambar sebelah
kanan ditunjukan posisi saat pekerjaan dozing (mendorong) material tanah yang akan
dipindahkan.
Gambar 2.3 Jenis pekerjaan Dozer(Sumber : wordpress.com)
Pada gambar sebelah kiri, ditunjukan posisi unit saat melakukan perataan
permukaan tanah. Kemudian untuk gambar kanan, ditunjukan pekerjaan unit saat
merobohkan pohon pada saat melakukan proses land clearing.
Gambar 2.4 menggemburkan tanah(Sumber : id.m.wikipedia.org)
Pada gambar diatas menunjukan aplikasi salah satu attachment pada dozer
yaitu ripper. Ripper digunakan untuk membelah permukaan tanah yang keras,
menggemburkan tanah, memecahkan batu, dan juga untuk menarik benda-benda atau
peralatan mekanis yang sedang rusak agar dapat dipindahkan ke tempat yang
diinginkan.
2.2 ENGINE DAN CARA KERJANYA
Alat-alat berat yang digunakan untuk meratakan tanah, menggusur tanah,
mengeruk tanah, membuka hutan yang masih lebat dengan pepohonan dan
sebagainya semuanya memerlukan tenaga atau power yang sangat besar. Tanpa suatu
adanya alat penggerak yang bertenaga besar tidak mungkin alat-alat berat itu dapat
digunakan sesuai dengan keperluannya. Oleh karena itu pada dozer dilengkapi
dengan sebuah pesawat penggerak yang bertenaga besar yang disebut mesin atau
engine.
Engine adalah suatu alat yang menghasilkan tenaga, dimana suatu energi dalam
hal ini energi kimia pada bahan bakar diubah menjadi kerja mekanis melalui proses
pembakaran. Menurut proses pembakarannya, engine dapat dibedakan menjadi
engine pembakaran di dalam silinder (internal combustion engine) dan engine
pembakaran di luar silinder (external combustion engine). Dari kedua jenis engine
tersebut, engine pembakaran di dalam silinder banyak digunakan saat ini karena
menguntungkan dan lebih efisien.
Engine dengan pembakaran di dalam silinder dapat menggunakan bensin ataupun
solar sebagai bahan bakarnya, namun Diesel engine dengan bahan bakar solar yang
banyak dipakai pada alat – alat berat karena engine yang mengunakan bahan bakar
bensin tidak cocok sebagai penggerak alat-alat besar disebabkan tidak dapat
menghasilkan tenaga yang besar dan faktor bekerja yang memungkinkan sehingga
motor bensin tidak dapat dipergunakan untuk aplikasi semacam itu.
Pada engine Diesel yang dimasukkan ke dalam silinder hanyalah udara bersih
atau oksigen, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan hingga mencapai suhu
dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum piston mencapai titik mati atas
(TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan
tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar
akan menyala dengan sendirinya sehingga membentuk proses pembakaran. Lebih
jelasnya, proses kerja pada engine Diesel dijelaskan sebagai berikut;
Gambar 2.4 Proses Kerja Pada Engine Diesel(Sumber : Dasar-Dasar Engine Diesel)
1. Langkah Pemasukan ( Intake Stroke )
Siklus dimulai saat piston mulai bergerak turun menuju titik mati bawah (TMB),
bersamaan dengan terbukanya katup masuk ( intake valve) udara akan terhisap
masuk ke dalam silinder. Jika engine dilengkapi dengan turbocharger, udara masuk
akibat dorongan dari turbocharger. Crankshaft berputar 1800 atau setengah putaran,
sementara exhaust valve tetap tertutup.
2. Langkah Kompresi ( Compression Stroke )
Piston bergerak ke atas dan kedua katup dalam keadaan tertutup. Tekanan dan suhu
udara meningkat. Pada akhir langkah kompresi, suhu udara mencapai 12920 F dan
tekanannya mencapai 400 psi. Bahan bakar diinjeksikan segera sebelum piston
mencapai titik teratasnya.
3. Langkah Tenaga / Pembakaran ( Combustion Stroke )
Udara yang telah memiliki suhu yang tinggi akan menyalakan bahan bakar dan
tekanan yang terbangkit akibat pembakaran akan mendorong piston ke bawah. Intake
dan exhaust valve tetap tertutup. Gaya dari hasil pembakaran mendorong piston turun
dan menyebabkan connecting rod memutar crankshaft 1800 lagi. Pada saat ini
crankshaft telah melakukan satu setengah putaran sejak siklus pertama dimulai. Pada
saat terjadinya pembakaran, suhu mencapai 40000F dan dengan tekanan sebesar 1450
psi.
4. Langkah Buang ( Exhaust Stroke )
Exhaust stroke adalah langkah terakhir dari Siklus 4 Langkah. Pada langkah buang ,
segera sebelum piston mencapai titik terendah ( TMB ), katup buang ( exhaust valve )
membuka. Saat piston bergerak naik kembali, gas sisa pembakaran didorong keluar
lewat katup buang. Setelah gas sisa terbuang habis intake valve membuka dan
exhaust valve tertutup. Maka siklus dimulai dari awal lagi. Saat ini connecting rod
telah memutar crankshaft 1800 lagi.
2.3 FUEL SYSTEM
Sistem bahan bakar pada mesin diesel merupakan sistem paling penting di antara
sistem - sistem yang lain. Dengan sistem bahan bakar yang baik dan tepat akan
menghasilkan tenaga mesin yang optimal. Sebaliknya sistem bahan bakar yang
kurang baik dan kurang tepat dapat menyebabkan tenaga mesin diesel kurang
optimal, bahkan mungkin saja mesin diesel tidak dapat dijalankan sama sekali.
Sehingga dapat dikatakan bahwa sistem bahan bakar pada mesin diesel merupakan
jantung hidup matinya mesin.
Sistem bahan bakar mesin diesel mencakup dari tangki, yang berfungsi mengisap
bahan bakar bahan bakar, pompa untuk memompakan bahan bakar, sampai bahan
bakar tersebut diinjeksikan ke dalam ruang bakar silinder mesin untuk memperoleh
tenaga.
2) Fungsi Sistem Injeksi Bahan Bakar
Dari uraian diatas, dapat dikatakan sistem bahan bakar pada mesin diesel berfungsi
untuk:
a) Menyimpan bahan bakar
b) Menyaring bahan bakar
c) Memompa atau menginjeksi bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin
d) Mengabutkan bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder mesin
e) Memajukan saat penginjeksian bahan bakar
f) Mengatur kecepatan mesin sesuai dengan bebannya melalui pengaturan penyaluran
bahan bakar
g) Mengembalikan kelebihan bahan bakar ke dalam tangki bahan bakar.
3) Syarat Sistem Bahan Bakar Mesin DieselSistem bahan bakar mesin diesel harus memenuhi syarat sebagai berikut:
a) Memberikan sejumlah tertentu bahan bakar. Sistem bahan bakar harus setiap saat
tertentu memberikan sejumlah tertentu bahan bakar ke setiap silinder mesin diesel.
b) Menepatkan saat penginjeksian bahan bakar
Bahan bakar harus diinjeksikan ke dalam silinder tepat pada saat kemungkinan mesin
diesel mampu menghasilkan tenaga maksimum. Bahan bakar yang diinjeksikan
terlalu cepat atau terlalu lambat selama langkah usaha menyebabkan terjadinya
kerugian tenaga.
c) Mengendalikan kecepatan pengiriman bahan bakar.
Kerja mesin diesel yang halus pada setiap silinder tergantung pada lama waktu yang
diperlukan untuk menginjeksikan bahan bakar. Kecepatan mesin yang lebih tinggi
harus dicapai dengan pemasukan bahan bakar yang lebih cepat pula.
d) Mengabutkan bahan bakar.
Bahan bakar harus sepenuhnya tercampur dengan udara untuk pembakaran sempurna.
Dalam hal ini bahan bakar harus dikabutkan menjadi partikel-partikel yang halus.
Dengan demikian penginjeksian bahan bakar ke dalam silinder mesin diesel harus
pada saat yang tepat dan jumlah yang tepat pula sesuai dengan jumlah yang
diperlukan.
4. Komponen – Komponen Fuel System
Sebagaimana pada sistem lain di engine, fuel system juga memiliki berbagai macam
komponen yang masing – masing berfungsi berlainan untuk memungkinkan
terjadinya pembakaran sehingga diperoleh power untuk menggerakkan unit.
Komponen – komponen tersebut lebih detail dijelaskan berikut;
1. Fuel tank dan Sending unit
Tangki bahan bakar berfungsi menyimpan atau menampung bahan bakar. Tangki
bahan bakar dibuat dengan berbagai ukuran dan bentuk dengan maksud tertentu.
Pada tangki bahan bakar memiliki 3 buah lubang, yaitu untuk mengisi, mengalirkan
keluar dan lubang untuk mengeringkan (draining). Kadangkala terdapat lubang untuk
saluran kebocoran bahan bakar (fuel overflow/fuel leak-off).
Selain itu biasanya tank dilengkapi dengan sending unit, pick up tube dan vent.
Sending unit biasanya berupa pelampung, yang berhubungan dengan rheostat
(variable resistor), yang mengirimkan besaran listrik (tegangan) menuju fuel gauge
(meter penunjuk bahan bakar) di dashboard untuk mengetahui jumlah bahan bakar
pada tangki.
Gambar 2. Fuel Tank dan Sending Unit
(Gambar : )
b) Saringan Bahan Bakar (Fuel Filter)
Gambar 2. Fuel Filter
(Gambar : )
Penyaringan bahan bakar mesin diesel sangat penting karena bahan bakar diesel
cenderung tidak bersih dari kotoran, jika tidak disaring sebelum memasuki fuel pump
dapat merusak fuel pump dan injector dan dapat menyebabkan masalah/gangguan
pada operasi engine, bahkan kerusakan besar pada engine.
Pada sistem bahan bakar sering dijumpai lebih dari satu penyaringan bahan bakar,
yaitu:
(1) Penyaring pada tangki (filter screen) atau pada pompa pemindah, yang berfungsi
menahan partikel besar,
(2) Penyaring primer (primary filter) berfungsi menyaring partikel-partikel kecil, dan
(3) Penyaring sekunder (secondary filter) berfungsi menyaring partikel yang lembut.
4. Fuel Transfer Pump
Gambar 2. Fuel Transfer Pump
(Gambar : )
Fuel transfer pump mengalirkan bahan bakar dari tangki melalui primary fuel filter
yang mengalir melalui low pressure line pada sistem bahan bakar. Fungsi utama fuel
transfer pump adalah untuk menjaga pasokan bahan bakar yang cukup bersih ke
dalam injection pump.
5. Priming Pump
Gambar 2. Priming Pump
(Gambar : )
Filter bahan bakar terakhir terpasang bersamaan dengan priming pump pada base-
nya. Priming pump digunakan untuk memperlancar pengisian bahan bakar dan untuk
membuang udara (bleeding) saat selesai melepas pump housing karena sesuatu
perbaikan dan setelah dilakukan penggantian fuel filter.
6. Delivery Pipes
Gambar 2. Delivery Pipes
(Gambar : )
Delivery pipes dibuat dari pipa baja tebal untuk mengantisipasi tekanan yang tinggi
agar tidak mengembang, yang akan mempengaruhi ketelitian injeksi bahan bakar.
Diameter dalam pipa telah disesuaikan dengan tipe engine. Bila pipa ini
dibengkokkan atau rusak, serpihan logam di dalam pipa dapat menyumbat injector.
7. Fuel Injection Pump
Bahan bakar yang telah bersih kemudian dikirim ke fuel injection pump. Kebanyakan
unit alat berat menggunakan pompa model in-line ( rotary pump hanya digunakan
pada engine ukuran kecil ). Control rod mengendalikan jumlah bahan bakar yang
akan dikirim ke injector untuk diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Saat operator
menginjak pedal gas, control rod akan bekerja mengubah-ubah jumlah bahan bakar
yang dikirim.
8. Injector atau Spray Nozzles ( Nosel Penyemprot )
Gambar 2. Injector
(Gambar : )
Injector dipasangkan dengan erat pada cylinder head. Komponen ini menginjeksikan
bahan bakar ke dalam ruang bakar dengan tekanan yang tinggi hingga bahan bakar
teratomisasi untuk mendapatkan tenaga engine dengan gas buang yang lebih bersih.
Makin tinggi tekanan, makin baik pencampuran antara bahan bakar dan udara dan
makin sempurna proses pembakaran.
Spray nozzle harus menyerap sejumlah panas dari ruang bakar, untuk menghantarkan
panas tersebut, injector dipasangkan pada sleeve (selubung ) terbuat dari tembaga.
Sebagian bahan bakar yang disuplai ke nozzle akan bocor dan melewati nozzle needle
( jarum nosel ) dan injector
sleeve untuk mendinginkan serta melumasi nozzle tersebut. Kelebihan bahan bakar
tersebut kemudian dikembalikan ke fuel tank melalui return line ( jalur pipa
kembali ).
9. Fuel Return Line
Kebanyakan sistem bahan bakar pada engine diesel digabungkan dengan fuel return
line. Akan ada selalu kelebihan bahan bakar yang disalurkan oleh fuel transfer pump
dibandingkan yang digunakan oleh engine, return line mengalirkan kelebihan bahan
bakar kembali menuju tank. Kelebihan bahan bakar secara terus-menerus
memberikan pendinginan dan pelumasan untuk komponen fuel injection pump.
Gambar 2. Fuel Return Line
(Gambar : )
Pola Aliran Bahan Bakar Diesel
Gambar 2. Aliran Bahan Bakar
(Gambar : )
Bahan bakar dihisap dari fuel tank (1) melalui tank strainer (2) oleh fuel feed pump
(3). Bahan bakar tersbut kemudian dipompakan menuju fuel filter (4) dan terus ke
fuel injection pump (5). Bahan bakar kemudian dinaikkan tekanannya oleh fuel
injection pump dan dikirim ke delivery pipe(6) menuju injector (7). Kelebihan bahan
bakar kemudian kembali ke Fuel tank lewat return line.