NAMA: YUGO ATIQI ALAM

JURUSAN: OTOMOTIF SEMESTER 3- PNJ

Diesel Common Rail

Common rail termasuk mesin diesel generasi terbaru, dibandingkan mesin diesel lama,

diesel common rail terkenal dengan CC yang lebih kecil tapi bisa menghasilkan tenaga dan torsi yang

jauh lebih besar. dibandingkan dengan diesel non common rail seperti panther 2.5, tenaga

maksimum hanya 74 HP/3500 Rpm dan torsi maksimum = 191 Nm/2000 Rpm.

Berdasarkan Jenisnya, diesel common rail termasuk direct injection, dimana bahan bakar

langsung disemprotkan ke piston. Pembakaran dipicu oleh udara yang dimampat atau

dikompresikan didalam silinder. Akibat pemampatan itu, tekanan udara dan suhunya menjadi sangat

tinggi, dan mencapai titik bakar solar, ketika solar disemprotkan ke udara yang dimampatkan itu,

solar langsung terbakar. Dengan cara ini, mesin diesel tidak memerlukan busi sebagai pemantik api.

Mobil yang menggunakan mesin CommonRail Diesel ini memiliki karakter:

1. Dengan pengaturan volume dan tekanan yang fleksibel membuat percampuran solar dengan

udara disertai tekanan yang tepat membuat pembakaran menjadi lebih efektif sehingga

sebagian besar bahan bakar terserap menjadi tenaga, hal ini menyebabkan gas buang relatif

sedikit (asap berkurang) dan lebih ramah lingkungan

2. Pengaturan secara elektronik volume injeksi bahan bakar dan timing injeksi juga berdampak

pada efektifitas penggunaan bahan bakar sehingga memberikan tenaga yang lebih besar dan

konsumsi bahan bakar yang lebih irit. Klaim dari pabrikan otomotif yang menggunakan teknologi

Commonrail adalah commonrail dapat menyemprotkan bahan bakar tiga kali lebih akurat dari

diesel konvensional sehingga sangat efektif.

3. Komponen mesin commonrail sangat tahan terhadap tekanan sehingga bisa bekerja lebih keras

dan lebih tahan lama

4. Penyesuaian mesin lebih mudah, hal ini disebabkan setiap silinder dikendalikan oleh pompa

injeksi yang berbeda.

Teknologi Common Rail

Injection (Injeksi Rel Bersama)

merupakan salah satu teknologi injeksi

pada bahan bakar yang berada pada

ruang bakar dengan sistem tekanan

yang dihasilkan secara terpisah oleh

injektor. Dalam aplikasinya, teknologi

common rail injection memerlukan alat

penampung yang memilikei tkanan

tinggi pada nozzel. Sistem tekanan injeksi tersebut dapat diatur secara terpisah dari putaran mesin

dan jumlah bahan bakar yang telah terinjeksi menurut kalkulasi tertentu. Tingkat tekanan injeksi

didalam penampung tersebut mencapai 1600 bar yang mengalir menuju injector.

Teknologi common rail injector berfungsi untuk mengurangi emisi gas buang pada mesin dan

juga untuk melakukan penghematan bahan bakar sehingga lebih efisien. Dengan adanya teknologi

common rail injeksi diharapkan sistem pembakaran pada mesin menjadi lebih optimal.

Generasi Common Rail:

Ke-1: Injektor yang bekerja denga solenoid dengan tekanan injeksi sampai 1350 bar

Ke-2: Injektor solenoid dengan tekanan injeksi ampai 1600 bar

Ke-3: Piezo injektor dengan tekanan 1800 bar.

Perbedaan karakteristik sistim injeksi commonrail dengan konvensional

a. Teknologi diesel common rail ini bisa dibilang sebagai teknologi terbaru yang nantinya akan

menggantikan teknologi system injeksi diesel konvensional seperti yang sekarang kita gunakan.

b. Seiring dengan meningkatnya regulasi gas buang maka menjadikan teknologi diesel

konvensional saat ini tidak memungkinkan lagi memenuhi standar kualitas dan kuantitas gas

buang untuk mesin diesel. Dengan adanya peraturan peningkatan akurasi dan jumlah gas emisi

yang dikurangi secara signifikan, maka system common rail ini menjadi satu-satunya jawaban

untuk mengoperasikan kebutuhan mesin diesel pada masa 10-20 tahun ke depan.

c. Parameter injeksi sangatlah penting untuk kebutuhan tenaga mesin diesel. Pada teknologi

common rail ini, tekanan injeksi menjadi sangat tinggi, kontrol injeksi pada setiap langkah

pembakaran menjadi akurat. Jumlah, timing, dan tekanan injeksi dikontrol secara terpisah. Hal

ini memungkinkan kontrol bahan bakar yang jauh lebih akurat apabila dibandingkan dengan

teknologi injeksi mesin bensin yang terbarupun.

d. Sistem common rail ini sangatlah berbeda dengan system konvensional yang terdahulu.

e. Apabila pada teknologi sebelumnya bahan bakar diesel dibagi-bagi dari pipa tekanan tinggi ke

setiap silinder mesin, dengan common rail bahan bakar diesel yang bertekanan tinggi

dikumpulkan pada sebuah pipa “common rail”. Kondisi ini memungkinkan untuk menghapuskan

system kontrol kebutuhan bahan bakar diesel yang sebelumnya dibagi-bagi berdasarkan jumlah

silinder mesin. Hal ini menyebabkan konsumsi bahan bakar menjadi efektif dan efisien. Pompa

injeksi terus-menerus memompa solar dari tangki menuju pipa common rail, sampai tekanan

common rail yangdibutuhkan tercapai.

f. Setiap injektor yang berada diatas setiap silinder mesin kemudian akan mendistribusikan solar

yang bertekanan tinggi kepada setiap nozzle via pipa common rail. Disini, ECU akan mengontrol

timing dan jumlah pengiriman bahan bakar.

g. Teknologi Common Rail yang sudah beredar dan terpasang di kendaraan di Indonesia pada saat

tulisan ini dibuat adalah: Isuzu D-Max, Peugeot 307, 806 dan yang paling fenomenal adalah

produk dari Toyota yaitu: Toyota Kijang Innova Diesel. Untuk produk Toyota Kijang Innova ini

menggunakan common rail tipe ECD-U2P (Denso).

h. Untuk menyiasati kondisi dan kualitas bahan bakar solar di Indonesia sekarang ini, Toyota Kijang

Innova menggunakan filter solar yang memiliki ketahanan hingga 300.000 km. Namun untuk

kondisi mesin tidak ada modifikasi khusus dalam hal ini. Pengetesan Common Rail Sistem ini

harus menggunakan Test Bench dan Nozzle tester khusus yang bertekanan tinggi untuk

penyetelan dan servis.

i. Bukanlah hal tabu untuk memakai Diesel pada kendaraan penumpang termasuk sedan mewah

sekalipun. A8 4.2 TDI quattro membuktikan bahwa mesin Diesel memang pantas digunakan.

Walau kelas mobilnya tidak sepadan, mesin Diesel dari yang dipakai oleh Mercedes Benz E420

CDIsebanding dengan 4.2 TDI milik Audi

Prinsip dasar motor diesel 4 langkah

Pada prinsipnya pada motor diesel tidak jauh berbeda dengan motor bensin, demikian pula secara

mekanis tidak dapar perbedaan jenis komponen yang digunakan. Disamping itu pada motor diesel

dikenal pula motor diesel 2 langkah (2 stroke) dan motor diesel 4 langkah (4 stroke), namun dalam

perkembangannya motor diesel 4 langkah lebih banyak berkembang dan digunakan sebagai

penggerak. Sebagaimana namanya, mesin diesel empat langkah mempunyai empat prinsip kerja,

yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha dan langkah buang. Keempat langkah mesin

diesel ini bekerja secara bersamaan untuk menghasilkan sebuah tenaga yang menggerakkan

komponen lainnya.

Motor Diesel disebut juga motor pembakaran dengan tekanan kompressi karena motor mengisap

udara dan mengkompresikan dengan tingkat yang lebih tinggi. Berdasarkan efisiensi secara

keseluruhan, motor diesel muncul sebagai mesin pembakaran yang paling efisien dan bertenaga

besar, pada jenis motor diesel putaran rendah dapat mencapai effesiensi sampai 50 persen atau

lebih.

Pada motor diesel 4 langkah, katup masuk dan buang digunakan untuk mengontrol proses

pemasukan dan pembuangan gas dengan membuka dan menutup saluran masuk dan buang.

Pemakaian bahan bakar lebih hemat, diikuti dengan tingkat polutan gas buang yang relatif rendah,

semuanya itu dihasilkan oleh motor diesel secara signifikan. Seperti halnya motor bensin maka ada

motor diesel 4 langkah dan 2 langkah, dalam aplikasinya pada sektor otomotif/kendaraan

kebanyakan dipakai motor diesel 4 langkah.

a. Langkah pertama adalah langkah hisap. Pada langkah ini, piston akan bergerak dari titik mati atas

(TMA) ke titik mati bawah (TMB). Selanjutnya, katup hisap akan terbuka sebelum mencapai TMA dan

katup buang akan tertutup. Akibatnya, akan terjadi kevakuman di dalam silinder yang menyebabkan

udara murni masuk ke dalam silinder.

b. Sedangkan pada langkah kedua (langkah kompresi), piston bergerak sebaliknya, yaitu dari TMB ke

TMA. Katup hisap tertutup sementara katup buang akan terbuka. Udara kemudian akan

dikompresikan 3 sampai pada tekanan dan suhunya menjadi 30kg/cm2 dan suhu 500 derajat celsius.

Perbandingan kompresi pada motor diesel berkisar diantara 14 : 1 sampai 24 : 1 . Akibat proses

kompressi ini udara menjadi panas dan temperaturnya bisa mencapai sekitar 900 °C . Pada akhir

langkah kompresi injektor/nozel menyemprotkan bahan bakar ke dalam udara panas yang

bertekanan sampai diatas 2000 bar. Solar dibakar oleh panas udara yang telah dikompresikan di

dalam silinder. Untuk memenuhi kebutuhan pembakaran tersebut, maka temperatur udara yang

dikompresikan di dalam ruang bakar harus mencapai 500 derajat celsius atau lebih. Perbedaan

kompresi ini menghasilkan efisiensi panas yang lebih besar, sehingga penggunaan bahan bakar diesel

lebih ekonomis dari pada bensin. Pengeluaran untuk bahan bakar pun bisa lebih hemat.

c. Pada langkah ketiga (langkah usaha), katup hisap tertutup, katup buang juga tertutup dan injektor

menyemprotkan bahan bakar. Sehingga, terjadi pembakaran yang menyebabkan piston bergerak

dari TMA ke TMB.

d. Dan pada langkah keempat (langkah buang), hampir sama dengan langkah hisap, yaitu piston

bergerak dari TMB ke TMA. Namun, katup hisap akan tertutup dan katup buang akan terbuka.

Sedangkan piston akan bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar.

Aliran Bahan Bakar Diesel Common Rail

Di dalam low pressure circuit, bahan bakar ditarik ke tangki oleh pre-supply pump, yang mendesak

bahan bakar melalui jalur ke sirkuit tekanan tinggi. Kotoran atau campuran yang ada di dalam bahan

bakar akan dibuang oleh pre-filter, sehingga bisa mencegah keausan dini pada komponen yang

mempunyai tingkat presisi tinggi

Bahan bakar yang lewat melalui saringan bahan bakar ke pompa tekanan tinggi yang

mendesaknya masuk ke high-pressure accumulator (rail) dan menghasilkan tekanan tinggi maksimal

sebesar 1,350 bar. Pada Electric Control Unit (ECU) dan juga Electronic Driving Unit (EDU) melakukan

kontrol jumlah dan waktu kerja sistem injeksi bahan bakar untuk mencapai tingkat yang optimal

dengan cara melakukan pembukaan dan penutupan sistem injektor dengan menggunakan sinyal

yang didapat dari sensor yang terpasang. Untuk setiap proses injeksi, bahan bakar ditarik dari high-

prssure accumulator. Tekanan di dalam rail tetap konstan, di dalamnya ada satu pressur-control

vavle yang berguna untuk memastikan bahwa tekanan di dalam rail tidak melebihi angka yang

diperbolehkan atau turun dibawah standar.

• Membangkikan dan menyimpan tekanan tinggi

• Closed-loop control pada tekanan rail

• Injeksi bahan bakar

Closed-loop control pada tekanan rail

Pressure-control valve dijalankan oleh ECU. Pada saat membuka, bahan bakar akan kembali

ke tangki melalui return lines dan rail pressure sinks. Agar supaya ECU dapat menjalankan

pressurecontrol valve secara benar, tekanan rail pressure diukur oleh rail pressure sensor.

Injeksi bahan bakar

Setiap kali bahan bakar diinjeksikan, bahan bakar tersebut dicomot dari rail pada kecepatan

tinggi dan languns diinjeksikan ke dalam cylinder. Masing-masing cylinder mempunyai injector.

Setiap injector mempunyai solenoid valve yang menerima perintah `membuka´ dari ECU. Selama itu

tetap membuka, bahan bakar diinjeksikan ke dalam ruang bakar.

DAFTAR PUSTAKA

https://www.google.com/#q=cara+kerja+diesel+common+rail+pdf (diunduh tanggal 24-11-2013, jam

18.45)

http://forum.kompas.com/otomotif-umum/22546-diesel-engine.html (diunduh tanggal 24-11-2013,

jam 18.38)

http://blog.uny.ac.id/zainalarifin/files/2012/08/Teknologi-Motor-Diesel.pdf (diunduh tanggal 24-11-

2013, jam 18.46)

http://www.mobilku.org/2013/05/kelebihan-diesel-commonrail-dibanding.html (diunduh tanggal

24-11-2013, jam 18.56)

http://panggiheka.blogspot.com/2011/11/diesel-common-rail.html (diunduh tanggal 24-11-2013,

jam 18.45)

http://agungwibowo92.blogspot.com/2013/08/mesin-diesel-sistem-common-rail.html (diunduh

tanggal 24-11-2013, jam 19.10)

http://otomotif.kompas.com/read/2008/08/29/13290844/sistem.kerja.injektor ( diunudh tangal 24-

11-2013, jam 18.30)