LAPORAN PRAKTIKUMTEKNOLOGI MOTOR DIESEL

SERVICE DAN MAINTENANCE MESIN DIESEL

MULTI SILINDER

Di susun oleh :

Cahya Hurip B.W 11504244016

Pendidikan Teknik OtomotifFakultas Teknik

Universitas Negeri Yogyakarta

2012SERVICE DAN MAINTENANCE MOTOR DIESEL MULTI SILINDER

I. KOMPETENSISetelah selesai praktikum mahasiswa dapat :1. Memelihara dan merawat motor diesel multi silinder dengan baik.2. Memperbaiki dan melengkapi peralatan dan perlengkapan motor diesel.3. Membuat mesin diesel multi silinder hidup dengan baik.

II. DASAR TEORI

Mesin diesel termasuk jenis kelompok motor pembakaran dalam (internal combustion engines), dimana proses pembakarannya didalam silinder. Mesin diesel ini menggunakan bahan bakar cair yang dimasukkan ke dalam ruang pembakaran silinder dengan diinjeksikan menggunakan pompa injeksi.

Bahan bakar masuk ke dalam silinder atau ruang pembakaran dalam bentuk yang lebih halus maka dipergunakan pengabut (nozzle). Masukkan kedalam silinder pada langkah pemasukkan adalah udara murni. Pada langkah kompresi, udara murni ini dimampatkan hingga menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran mesin. Mesin diesel sering disebut juga motor penyalan kompresi (compression ignition engines).

Prinsip Kerja Mesin Diesel

Cara pembakaran dan pengatomisasian (atomizing) bahan bakar pada mesin diesel tidak sama dengan mesin bensin. Pada mesin bensin campuran bahan bakar dan udara melalui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada mesin diesel yang dihisap oleh piston dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai 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 terjadi proses pembakaran.

Mesikipun mesin diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada mesin bensin, namun mesin diesel memerlukan sistem penginjeksian bahan bakar yang berupa pompa injeksi (injection pump) pengabut (injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri (self ignition)

Langkah Kerja Mesin Diesel

- Langkah 1 (langkah hisap)Pada langkah ini katup hisap terbuka, katup buang tertutup, udara terhisap kedalam silinder

- Langkah 2 (langkah kompresi)Pada langkah ini katup hisap dan katup buang tertutup. Naiknya piston mengkompresi udara yang dihisap pada langkah hisap tadi. Penyemprotan bahan bakar dimulai pada saat langkah kompresi mendekati berakhir, bahan bakar langsung terbakar.

- Langkah 3 (langkah kerja)Katup buang dan hisap tertutup. Langkah kerja terjadi karena proses pembakaran menyebabkan temperature dan tekanan naik sehingga mampu mendorong piston turun.

- Langkah 4 (langkah buang)Pada langkah ini katup buang saja yang terbuka, katup hisal tertutup. Naiknya piston mendorong gas buang keluar dari silinder melalui saluran pembungan.

Setelah langkah buang, maka siklus dimulai lagi dari langkah hisap. Siklus dikatakan lengkap apabila langkah hisap, kompresi, kerja, dan buang telah terlaksana.

Sistem Bahan Bakar Mesin Diesel

Pada sistem bahan bakar mesin diesel, feed pump menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar. Bahan bakar disaring oleh fuel filter dan kandungan air yang terdapat pada bahan bakar dipisahkan oleh fuel sedimenter sebelum dialirkan ke pompa injeksi bahan bakar.

Rakitan pompa injeksi terdiri dari pompa injeksi, governor, timer dan feed pump. Ada dua tipe pompa injeksi : tipe distributor dan tipa in-line. Dengan digerakan oleh mesin, pompa injeksi menekan bahan bakar dan mengalirkannya melalui delivery line ke injection nozzle, dan selanjutya diinjeksian ke dalam silinder menurut urutan pengapian.

Saringan Bahan Bakar Dan Water Sedimenter

Pompa injeksi dan nozzle dibuat dengan presisi pada ketelitian 1/1000 mm (1/40 in). kemampuan mesin akan sangat terpengaruh bila bahan bakar tercampur debu atau air. Saringan bahan bakar dan fuel sedimenter digunakan untuk menyaring debu dan air semacam itu.

Saringan Bahan Bakar Pompa Injeksi Tipe Distributor

Saringan bahan bakar untuk pompa injeksi tipe distributor kebanyakan digabung dengan priming pump dan water sedimenter. Priming pump adalah bagian manual yang berisi piston gerak lurus untuk menghisap bahan bakar dari tangki pada saat mengeluarkan udara palsu dari sistem bahan bakar dan biasanya dilengkapi dengan pengunci agar tidak bekerja selama motor hidup. Dimana udara palsu akan masuk ke dalam sistem bahan bakar bila tangki pada saat motor hidup atau pada saat saluran bahan bakar di bongkar untu perbaikan. Bila udara masuk ke dalam sistem bahan bakar, maka pompa injeksi akan menekan udara dan tidak membangkitkan tekanan bahan bakar. Hal ini akan sangat mengganggu motor untuk hidup.

Water sedimenter memsisahkan air dari bahan bakar dengan memanfaatkan perbedaan berat jenis. Bila tinggi air dan pelampung naik melebihi batas tertentu, magnet yang ada di dalam pelampung akan menutup reed switch, dan menyalakan lampu indikator pada meter kombinasi untuk memperingatkan pengemudi bahwa air telah terkumpul pada water sedimenter. Sedimenter mempunyai kran di bawahnya, air dapat dikeluarkan dengan membuka kran dan menggerakan priming pump.

Saringan Bahan Bakar Untuk Pompa Injeksi Tipe In-line

Pompa injeksi tipe In-line menggunakan filter dengan elemen kertas. Pada bagian atas filter bodi terdapat sumbat ventilasi udara yang dipergunakan untuk mengeluarkan udara yang mungkin dapat tercampur dengan bahan bakar. Pada saat sumbat ventilasi udara di longgarkan, gerakan priming pump akan mengeluarkan udara dari sistem bahan bakar. Priming pump pada pompa injeksi tipe in-line merupakan satu unit barsama feed pump yang akan dipasangkan pada bodi pompa injeksi.

Water sedimenter yang digunakan tipenya sama dengan pada tipe distributor. Biasanya dipasangkan terpisah dari saringan bahan bakar.

Pemanas Bahan Bakar

Lilin yang tidak larut yang terdapat pada bahan bakar diesel akan membeku sebagian pada temperatur udara yang mendekati nol drajat (celcius) dan akan menyumbat filter bahan bakar. Untuk mangatasi hal seperti ini maka ditambahkan pemanas bahan bakar

sebagai option pada sistem bahan bakar. Bagian utama pemanasa bahan bakar terdiri dari elemen pemanas dan vacuum switch.

1. Vacuum Switch

Vacuum switch dipasangkan pada bagian atas fuel filter. Bial perbedaan tekanan bagian inlet dan outlet pada fuel filter. Bila perbedaan tekanan lebih besar dari ketentuan, magnet akan bergerak ke arah bagian outlet dan menghubungkan reed switch. Ini akan mengakibatkan arus listrik mengalir melalui elemen pemanas bahan bakar.

2. Elemen Pemanas Bahan Bakar

Elemen pemanas bahan bakar dipasangkan di dalam fuel filter housing, memanaskan housing dan selanjutnya bahan bakar mengalir melalui housing. Elemen ini dibuat dari bahan keramik yang tahanannya dapat naik tajam bila temperaturnya naik. Oleh karena itu, elemen itu sendiri dapat digunakan sebagai alat kontrol temperatur yang dapat menghentikan arus listrik bila temperaturnya telah mencapai batas tertentu. Cara ini kerjanya lebih aman dari pada dengan pemanas konvensional.

Feed Pump (Untuk Pompa Injeksi Tipe In-Line)

Feed Pump berfungsi untuk menghisap gahan bakar dari tangki dan menekannya ke pompa melalui filter. Feed pump adalah single-acting pump yang dipasang pada bagian sisi pompa injeksi dan digerakan oleh camshaft pompa injeksi. Manual pump juga dipasang di sini untuk mengeluarkan udara dari saluran bahan bakar bila diperlukan sebelum mesin dihidupkan.

Ruang bahan bakar pada pompa injeksi harus terus-menerus terisi bahan bakar dalam jumlah yang cukup, tetapi fuel pump sendiri tidak dapat memberikan bahan bakar yang cukup pada saat mesin kecepatan tinggi. Oleh karena itu, bahan bakar diesel harus dialirkan ke pompa injeksi pada tekanan tertentu dan untuk tujuan itu tekanan pengaliran dipertahankan pada 1,8 – 2,2 kg/cm² (25-31 psi, 177-216 kpa).

Pompa Injeksi

Pompa injeksi biasanya dipasang dibagian sisi mesin dan digerakan oleh crankshaft melalui timing gear atau sebuah timing belt.

Ada dua tipe pompa injeksi : tipe distributor dan tipe in-line.

1. Pompa Injeksi Tipe Distributor

Bahan bakar diesel dibersihkan oleh water sedimenter dan fuel filter dan ditekan ke rumah pompa injeksi oleh vane type feed pump yang mempunyai empat buah vane. Bahan bakar melumasi komponen pompa pada saat mengalir ke pump plunger. Sebagian bahan bakar kembali ke tangki melalui overflow screw sambil mendinginkan bagian-bagian pompa yang dilewatinya.

Pump plunger bergerak lurus bolak-balik sambil berputar karena bergeraknya drive shaft, camplate, appet rollers, plunger spring dan bagian-bagian lain. Gerakan bolak-balik plunger menaikan tekanan bhan bakar dan menekan bahan bakar melalui delivery valve ke injection nozzle. Mechanical governor mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan dari nozzle dengan menggerakan spill ring sehingga mengubah saat akhir langkah efektif plunger.

Fuel injection timing diatur oleh pressure timer. Timer itu sendiri diatur oleh tekanan pengiriman dari feed pump. Posisi tapped roller diubah-ubah oleh timer untuk mengatur injection timing.

Mesin mati bila bahan bakar berakhir : pada saat starter switch OFF, arus yang mengalir ke fuel cut-off solenoid terputus dan saluran bahan bakar tertutup oleh solenoid plunger, akibatnya penginjeksian bahan bakar akan berhenti dan mesin kan mati.

2. Pompa Injeksi Tipe In-Line

Feed Pump menghisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar yang telah disaring oleh filter ke pompa injeksi. Pompa injeksi tipe in-line mempunyai cam dan plunger yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder pada mesin. Cam menggerakan plunger sesuai dengan firing order mesin. Gerak lurus bolak-balik dari pkunger ini menekan bahan bakar dan mengalirkannya ke injection nozzle melalui delivery valve.

Delivery valve memegang dua peranan penting mencegah aliran bahan bakar dari saluran bahan bakar ke daerah plunger dan menghisap bahan bakar dari Injection nozzle untuk menghentikan injeksi dengan cepat.

Plunger dilumasi oleh bahan bakar diesel dan cam shaft oleh minyak pelumas mesin. Governor mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan oleh injection nozzle dengan menggeser control rack. Governor dibedakan dalam dua tipe yaitu : Simple mechanical centrifugal governor dan combined governor yang merupakan kombinasi antara pneumatic governor dan mechanical centrifugal governor. Timing injeksi bahan bakar diatur oleh automatic centrifugal timer. Timer mangatur putaran camshaft, mesin mati jika control rack digerakan ke arah akhir bahan bakar.

Injection Nozzle Dan Nozzle Holder

Injection Nozzle terdiri dari body dan needle. Nozzle menyemprotkan bahan bakar dari pompa injeksi ke dalam silinder dengan tekanan tertentu untuk mengatomisasi bahan bakar secara merata. Pompa injeksi adalah sejenis katup yang dikerjakan dengan sangat presisi dengan toleransi 1/1000 mm (1/40 in). Oleh karena itu, bila nozzle perlu diganti maka nozzle body dan needle harus diganti secara bersama sama.

Injection nozzle harus dilumasi dengan bahan bakar diesel. Nozzle holder memegang nozzle dengan retaining nut dan distance piece. Nozzle holder terdiri dari adjusting washer yang mengatur kekuatan tekanan pegas untuk menentukan tekanan membukanya katup nozzle.

Cara Kerja

a. Sebelum penginjeksian

Bahan bakar yang bertekanan tinggi mengalir dari pompa injeksi melalui saluran minyak pada nozzle holder menuju ke oil pool pada bagian bawah nozzle body.

b. Penginjeksian bahan bakar

Bila tekanan bahan bakar pada oil pool naik, ini akan menekan permukaan ujung needle. Bila tekanan ini melebihi kekuatan pegas, maka nozzle needle akan terdorong ke atas oleh tekanan bahan bakar dan nozzle needle terlepas dari nozzle body seat. Kejadian ini menyebabkan nozzle menyemprotkan bahan bakar.

c. Akhir Pengijeksian

Bila pompa injeksi berhenti mengalirkan bahan bakar, tekanan bahan bakar turun, dan tekanan pegas (pressure spring) mengembalikan nozzle needle ke posisi semula. Pada saat ini needle tertekan kuat pada nozzle body seat dan menutup saluran bahan bakar.

Sebagian bahan bakar tersisa di antara nozzle needle dan nozzle body, antara pressure pin dan nozzle holder dan lain-lain, melumasi semua komponen dan kembali ke over flow pipe.

Seperti terlihat di atas, nozzle needle dan nozzle body membentuk sejenis katup untuk mengatur awal dan akhir injeksi bahan bakar dengan tekanan bahan bakar.

III. ALAT DAN BAHAN1. Motor diesel multi silinder2. Alat dan perlengkapan yang diperlukan

IV. KESELAMATAN KERJA1. Hati-hati saat bekerja pada komponen diesel yang sangat presisi.2. Jangan sampai bagian tangan anda didepan pengabut yang sedang dites tekanannya.3. Masukkan komponen pengabut dalam solar saat dibongkar.4. Kondisi pengabut yang telah digunakan praktikum harus dapat kembali seperti

sebelumnya.5. Demikian juga tempat praktikum harus selalu bersih.

V. LANGKAH KERJA1. Menyediakan alat dan bahan2. Hidupkan mesin diesel. Catatan : bila tidak hidup ikuti langkah 53. Biarkan mesin hidup beberapa saat (10 menit)4. Matikan mesin.5. Periksa seluruh kondisi motor diesel, dan catat kekurangannya, konsultasi dengan

instruktur untuk prosedur melengkapinya.6. Lepaskan injektor dari mesin diesel.

7. Bongkar injektor dan masukkan ke setiap komponennya pada tempat yang diisi dengan solar.Komponen injektor terdiri dari :a. Nozzle body (rumah nozzle)b. Nozzle needle (jarum nozzle)c. Retaining nut (mur pengikat nozzle)d. Pressure spindle (penghubung tekanan pegas dengan jarum nozzle)e. Pressure spring (pegas injektor)f. Adjusting pressure (pengatur tekanan injeksi, ada yang menggunakan model baut

dan shim).g. Closing plug (mur penutup dan saluran leak-off)

8. Pasang kembali komponen injektor.9. Tes tekanan injeksi sesuai spesifikasi. Perhatian : saat melakukan tes injeksi jangan

sampai mengenai bagian tubuh anda, sangat berbahaya karena solar bertekanan tinggi.a. Pasang injektor pada pipa injection tester.b. Arahkan injektor ketempat kipas injection tester.c. Gerakkan handle injection tester perlahan, perhatikan apakah ada kebocoran pada

pemasangan sambungan pipa injection tester. Bila ada betulkanlah terlebih dahulu.d. Bila sudah, lakukan uji tekanan injeksi dengan menggerakkan handle injection tester

secepat mungkin.e. Perhatikan penunjukkan jarum tekanan maksimumnya.f. Bila tidak cocok dengan spesifikasinya, lakukan penyetelan dengan mengatur baut

atau mengatur tebal shim. Bila sudah lakukan kembali langkah a – e , sampai diperoleh tekanan injeksi sesuai dengan spesifikasinya.

10. Pasang injektor ke dalam mesin diesel.11. Pasang kembali pipa tekanan tinggi dari pompa injeksi.12. Periksa minyak pelumas, bila kondisinya sudah tidak layak, ganti.13. Periksa kebocoran oli dan bahan bakar, bila terdapat kebocoran lakukan perbaikan.14. Periksa mekanisme handel gas, bila rusak perbaiki, sampai dapat dioperasikan dengan

baik.15. Periksa sistem kelistrikan, bila rusak perbaiki.16. Pindahkan handle gas pada posisi full load.17. Hidupkan kembali mesin diesel.18. Bila sudah hidup biarkan selama 5 menit.19. Bersihkan mesin diesel; alat dan perlengkapan; dan tempat yang digunakan.

VI. DATA PRAKTIKUM

Pemeriksaan awal

- Mesin diesel multi silinder yang digunakan adalah type mesin DL41, mesin ini digunakan pada kendaraan merk DAIHATSU TAFT GT ’86 – ’95.

- Pada awal praktikum pengecekan celah katup dilakukan serta penyetelan ulang dilakukan sesuai spesifikasi saat kondisi mesin dingin (belum dihidupkan).

KATUP

MASUKPANAS 0,25 mmDINGIN 0,30 mm

BUANG PANAS 0,25 mmDINGIN 0,30 mm

- Setelah melakukan penyetelan celah katup, injektor kami lepas untuk di tes tekanan injeksinya.Prosedur melepas injektor :

1. Lepaskan dahulu pipa bahan bakar tekanan tinggi, dengan mengendorkan mur pengikatnya

2. Setelah pipa bahan bakar tekanan tinggi terlepas dari rumah injektor, lepas injektor dari mesin diesel.

3. Bongkar injektorKomponen – komponen injektor :

4. Lakukan tes tekanan injeksi

1. Retaining nut2. Washer (adjusting)3. Pressure spring4. Pressure spin5. Distance piece6. Nozzle needle7. Nozzle body8. Nozzle holder

Pemeriksaan Tekanan

Dari hasil uji tekanan injeksi keempat injektor, didapat hasil sebagai berikut :

INJEKTOR 1 113,63 kg/cm2

INJEKTOR 2 144,62 kg/cm2

INJEKTOR 3 123 kg/cm2

INJEKTOR 4 113,63 kg/cm2

Spesifikasi tekanan injeksi : 105 – 115 kg/cm2

Pmbuangan Angin Palsu (Bleeding)

- Setelah melakukan tes uji tekanan injeksi, injektor kembali dipasang pada mesin diesel- Karena injektor dan pipa tekanan tinggi tadi dibongkar sehingga didalam injektor dan

pipa tekanan tinggi terisi oleh udara, sehingga diperlukannya proses bleeding.Prosedur pembuangan angin palsu (bleeding)1. Longgkarkan baut pembuang angin palsu diatas saringan bahan bakar2. Gerakkan pompa priming ke atas dan ke bawah. Pastikan bahan bakar mengalir dari

saluran pembuangan angin palsu.3. Keraskan baut pembuang angin palsu.4. Gerakkan pompa priming ke atas dan ke bawah sampai terasa berat

menggerakkannya.5. Hidupkan mesin, pastikan tidak ada kebocoran bahan bakar pada saluran

pembuangan angin palsu.

VII. KESIMPULAN

Dari praktikum yang kami lakukan terdapat beberapa kesimpulan yang didapat.

- Prinsip kerja mesin diesel sama dengan mesin bensin, hanya bedanya mesin bensin mengkompresikan udara dan membakar campuran udara dan bensin menggunakan percikan api busi sesaat sebelum piston mencapai TMA, sedangkan pada mesin diesel hanya udara yang dikompresikan, dan tekanan kompresi yang begitu tinggi menyebabkan panas yang dapat membakar solar yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar sesaat sebelum piston berada pada posisi TMA.

- Hal penting yang perlu diperhatikan dalam perawatan mesin diesel adalah kondisi komponen dalam injektor yang mempengaruhi bentuk pengabutan bahan bakar. Apabila pengabutan bahan bakar tidak sempurna otomatis pembakaran akan tidak sempurna. Oleh karena itu komponen injektor harus selalu dalam kondisi baik

- Pompa injeksi bertugas mendistribusikan bahan bakar ke setiap injektor, sehingga pompa injeksi merupakan alat vital bagi mesin diesel. Apabila pompa injeksi tidak dapat memompakan bahan bakar sesuai standar tekanan yang diperlukan, akan berpengaruh pada proses pembakaran yang tidak sempurna.

- Saringan bahan bakar juga merupakan alat vital bagi mesin diesel, karena bertugas menyaring kotoran-kotoran dari bahan bakar yang akan di injeksikan ke dalam ruang bakar. Apabila saringan bahan bakar tidak berfungsi maksimal, otomatis bahan bakar akan tercampur dengan kotoran, sehingga sangat berbahaya apabila kotoran tersembut menyumbat saluran atau bahkan masuk ke dalam ruang bakar, karena dapat memperpendek umur komponen mesin diesel.

- Setiap saluran bahan bakar pada sistem bahan bakar mesin diesel merupakan saluran bertekanan tinggi, sehingga apabila saluran tersebut bermasalah, akan mempengaruhi tekanan yang diperlukan untuk menginjeksikan bahan bakar.

VIII. SARAN

Dalam melakukan pengukuran tekanan injeksi, pipa tekanan tinggi pada alat ukur telah rusak, sehingga pengukuran menjadi tidak akurat. Untuk memperoleh data pengukuran yang akurat diharapkan alat ukur berada dalam kondisi baik.