awanawan4th.files.wordpress.com · web viewtimer otomatis lebih umum digunakan sekarang ini,...

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

JOB TEKNOLOGI MOTOR DIESEL

Semester IVUJI PENGARUH TEKANAN INJEKSI

TERHADAP KEPEKATAN GAS BUANG MESIN DIESEL 4 SILINDER

2 x 50 menit

No. JST/OTO/OTO 419/13Revisi : 00 Tgl. :10 Mei 2013 16 Halaman

I. Kompetensi:

Setelah mengikuti mata kuliah praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat :

1. Menyetel tekanan injeksi dengan benar

2. Menganalisis pengaruh tekanan injeksi terhadap kepekatan gas buang.

II. Alat dan Bahan

1. Motor diesel 4 silinder

2. Tool box 1 set

3. Injection tester

4. Exhaust gas analyzer

5. Tachometer

6. Stop watch

7. Nampan dan solar

8. Majun

III. Keselamatan Kerja:

1. Hati-hati anda bekerja, komponen motor diesel sangat presisi.

2. Kondisi pengabut sesudah dipergunakan untuk praktikum harus dapat kembali

seperti sebelumnya.

3. Demikian juga tempat praktikum harus tetap dalam kondisi bersih.

IV. Dasar Teori

Disusun Oleh :Lundiawan

11504241029

Dilarang memperbanyak sebagian/ seluruh isi dokumen tanpa ijin tertulis dari program pasca

sarjana UNY

Diperiksa oleh :DR. Sukoco, M.Pd.

1

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


1. Pengontrolan volume bahan bahan bakar

Pada mesin diesel terdapat berbedaan yang mendasar jika dibandingkan

dengan mesin bensin, volume penyemprotan bahan bakar pada mesin diesel diatur

sedemikian rupa dan tidak tergantung dari pembukaan katup gas, hanya saja governor

akan bekerja sesuai dengan gerakan katup gas. Pada waktu pedal gas ditekan secara

konstan maka putaran mesin akan turun bila beban mesin bertambah, misalnya pada

saat tanjakan, untuk mengatasi hal ini maka governor akan menambah volume

penyemprotan bahan bakar agar mesin tidak mati dan putaran mesin dapat

dipertahankan.

Untuk mengontrol jumlah (volume) bahan bakar yang diinjeksikan pada

pompa injeksi dilengkapi dengan unit governor Governor dirancang untuk mengatur

secara otomatis putaran dan daya mesin dengan mengontrol volume penyemprotan

berdasarkan beban mesin dan penekanan pedal gas. Governor bekerja dengan

menggerakkan rak pengontrol pompa injeksi dan rak pengontrol akan mengatur

langkah efektif plunyer. Berdasarkan macam dan type jenisnya, maka governor dapat

dibagi menjadi tiga yaitu governor mekanis, governor pneumatic dan gabungan

pneumatic dan mekanis.


11504241029


sarjana UNY


2

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Source : VEDC, 1990

Gambar 21 Governor mekanik dan pneumatik


11504241029


sarjana UNY


3

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Macam dan Tipe Governor Berdasarkan Fungsinya dapat digolongkan

menjadi governor Putaran Minimum dan Maksimum. Pada governor ini dirancang

untuk mengontrol volume penyemprotan bahan bakar (daya mesin) secara

proporsional berdasarkan injakan pedal gas. Governor Segala Putaran jenis governor

ini dirancang agar dapat mengatur volume penyemprrotan bahan bakar secara lebih

luas, pengaturannya dapat dilakukan saat pertama pedal gas diinjak sampai pada

putaran maksimum, pada umumnya governor ini yang digunakan pada aplikasi mesin

diesel untuk kendaraan.

3. Pengontrolan saat injeksi bahan bakar

Pada mesin bensin saat pengapian harus dimajukan sesuai dengan putaran

mesin melaui advans sentrifugal yang ditempatkan pada unit distributor pengapian,

pada mesin diesel juga dilengkapi suatu bagian yang dapat mengajukan saat

penyemprotan sesuai dengan putaran mesin yang disebut dengan automatic timer.

Mesin-mesin diesel putaran tinggi untuk penggunaan otomotif/kendaraan, daya mesin

dapat diperbaiki/dinaikkan dengan memajukan waktu injeksi sesuai dengan kenaikan

putaran. Ini sama seperti memajukan waktu pengapian dalam mesin-mesin bensin,

untuk tujuan ini timer digunakan.

Ada dua tipe timer yang dipakai, yang pertama adalah timer tangan (hand

timer) dan timer otomatis (automatic timer). Timer otomatis lebih umum digunakan

sekarang ini, diskripsi/gambaran diberikan di bawah ini.


11504241029


sarjana UNY


4

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Source : VEDC, 1990

Gambar 22 Mekanik automatic timer

Timer otomatis menggunakan gaya sentrifugal yang secara otomatis

memajukan waktu penyemprotan sesuai dengan putaran mesin. Seperti ditunjukkan

dalam gambar, timer otomatis dibuat/disusun oleh dua buah pemberat sentrifugal

(centrifugal weight), 2 pegas (spring), pelindung (cover) dan flens penghubung

(driving flange). Flens dihubungkan ke poros penggerak pompa injeksi dengan

tonjolan keluar dari permukaannya. Hub/poros dipasang ke poros nok/camshaft

pompa injeksi.

2. Injektor (nozzle)


11504241029


sarjana UNY


5

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Pada umumnya nozel terbagi dalam tipe lubang (hole) dan pin Nozel tipe

lobang (hole) terdiri dari tipe; Lobang tunggal (single hole), Lubang banyak (multiple

hole). Nozel tipe pin terdiri dari tipe; Throttle dan Pintle Tipe nozel yang digunakan

akan menentukan proses pembakaran dan bentuk dari ruang bakar.

Secara umum nozel dengan tipe lubang banyak (multiple hole) digunanakan

untuk mesin diesel pembakaran langsung, sedangkan tipe pin dipakai untuk jenis

mesin diesel pembakaran tak langsung. Kebanyakan dari nozel tipe pin adalah tipe

throttle. Disebabkan karena bentuk khusus dari tipe pintle maka hanya sedikit bahan

bakar yang masuk kamar muka saat awal penyemprotan, akan tetapi banyaknya bahan

bakar akan meningkat pada saat akan berakhir penyemprotan. Pengabutan bahan

bakar lebih bagus pada tipe throttle ini untuk menjaga detonasi pada mesin diesel,

serta pemakaian bahan bakar juga lebih hemat.

Source : Swisscontact, 2000

Gambar 25 Beberapa jenis nozzle

Injector berfungsi untuk menghantarkan bahan bakar diesel dari injection

pump ke dalam silinder pada setiap akhir langkah kompresi dimana torak (piston)


11504241029


sarjana UNY


6

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


mendekati posisi TMA. Injector yang dirancang sedemikian rupa merubah tekanan

bahan bakar dari injection pump yang bertekanan tinggi untuk membentuk kabut yang

bertekanan antara 60 sampai 200 kg/cm², tekanan ini mengakibatkan peningkatan

suhu pembakaran didalam silinder meningkat menjadi 600°C.

Tekanan udara dalam bentuk kabut melaui Injector ini hanya berlangsung satu

kali pada setiap siklusnya yakni pada setiap akhir langkah kompresi saja sehingga

setelah sekali penyemprotan dalam kapasitas tertentu dimana kondisi pengabutan

yang sempurna maka injector yang dilengkapi dengan jarum yang berfungsi untuk

menutup atau membuka saluran injectror ini sehingga kelebihan bahan bakar yang

tidak mengabut akan dialirkan kembali kebagian lain atau ke tangki bahan bakar

sebagai kelebihan aliran (overflow). Untuk menyempurnakan fungsi injector ini

maka injektor akan kita temukan dalam beberapa jenis, tentu saja dengan karakteristik

yang berbeda antara lain terdiri atas Injector berlubang, injector ini terdapat dalam

Injektor berlubang satu (Single hole) dan injeKtor berlubang banyak (multi hole).

Injector model pin atau trotle, injeKtor ini terdapat dalam model trotle dan model

pintle.

Macam-macam injektor seperti disebutkan diatas dengan sifat pengabutan dan

karakteristik yang berbeda maka pemilihan untuk fungsi pemakaiannya juga berbeda

yang bergantung pada proses pembakarannya dan proses pembakaran ini ditentukan

oleh bentuk ruang bakarnya, untuk sifat-sifat injector ini antara lain adalah seperti

berikut;

1. Injector berlubang satu (Single hole) proses pengabutannya sangat baik akan tetapi

mememrlkukan tekanan injektion pump yang tinggi. Demikian halnya dengan


11504241029


sarjana UNY


7

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Injektor berlubang banyak (multi hole) pengabutannya sangat baik. Injector ini

sangat tepat digunakan pada direct injection (injeksi langsung).

2. Injektor dengan model pin, injektor model pin ini model trotle maupun model

pintle lebih tepat digunakan pada motor diesel dengan ruang bakar yang memiliki

combustion chamber, kamar muka maupun kamar pusar (turbulen) dan Type

Lanova.

Kontruksi dan Bagian-Bagian Utama Injektor


11504241029


sarjana UNY


8

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Komponen Injektor dan Kedudukannya


11504241029


sarjana UNY


9

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Injektor dengan Tipe Throttle, Pintle dan Hole

Komponen Injektor dan Kedudukannya

a. Proses Pengabutan Bahan Bakar pada Injector Proses pengabutan bahan bakar diesel

melalui injektor ini diperlukan agar terjadi proses pembakaran yang sempurna didalam

silinder, kendati pada motor diesel ini pembakaran diberikan melalui panas yang dihasilkan

oleh pemampatan udara luar namun nyala api tidak akan terjadi tanpa adanya penambahan

oksigen. Oleh karena itu, dalam proses pengabutan ini pada dasarnya adalah mencampur

bahan bakar dengan oksigen, untuk itu proses pengabutan untuk memperoleh gas bahan bakar

yang sempurna pada injector.


11504241029


sarjana UNY


10

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Tekanan injeksi menunjukksn besarnya jumlah yang diperlukan mengabutkan bahan

bakar. Sehingga terdapat hubungan antara besarnya tekanan pengabutan dengan kondisi

kabutan bahan bakar yang dihasilkan. Semakin tinggi tekanan pengabutan maka akan

semakin halus kondisi kabutan bahan bakar/ semakin kecil kecil butiran kabutan dan juga

semakin pendek jarak jangkauannya dari injektor.

Hal ini dikatakan bahwa semakin baik atomisasi namun semakin pendek penetrasinya.

Selanjutnya kondisi kabutan harus disesuaikan dengan besarnya tekanan kompresi mesin

diesel. Artinya setiap motor diesel memerlukan tekanan injeksi yang berbeda-beda untuk

mencapai kondisi terbaiknya yang dikenal dengan spesifikasi tekanan injeksi

Kalau tekanan injeksi dinaikkan, maka bahan bakar akan mudah untuk menguap

namun penetrasinya masih lemah, akibatnya bahan bakar akan mengumpul disekitar ujung

injektor, sehingga banyak bahan bakar yang kekurangan oksigen dan terbentuk CO yang

banyak. Sebaliknya bila tekanan diturunkan, penetrasi atau penyebarannya bahan bakar baik

namun lambat menguap. Akibatnya juga terbentuk HC yang banyak. HC dan CO merupakan

bagian bahan bakar yang tidak menghasilkan kalo, berarti mengurangi jumlah bahan bakar

yang akan menjadi kalor/ pemborosan.

Penyetalan tekanan injeksinya hanya dengan menambah/ mengurangi tebal shim

penyetel yang terdapat pada injektor.

Gas buang mesin diesel sebagian besar berupa partikulat dan berada pada dua fase

yang berbeda, namun saling menyatu, yaitu: fase padat, terdiri dari residu/kotoran, abu, bahan

aditif, bahan korosif, keausan metal; dan fase cair terdiri dari minyak pelumas tak terbakar.


11504241029


sarjana UNY


11

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Gas buang yang berbentuk cair akan meresap ke dalam fase padat, gas ini disebut partikel.

Partikel-partikel tersebut berukuran mulai dari 100 mikron hingga kurang dari 0,01 mikron.

Partikulat yang berukuran kurang dari 10 mikron memberikan dampak terhadap visibilitas

udara karena partikulat tersebut akan memudarkan cahaya.

Komposisi gas buang mesin diesel secara umum diambil rata-rata dengan kondisi

kerja mesin normal. Gas buang mesin diesel sangat banyak mengandung partikulat karena

banyak di-pengaruhi oleh faktor bahan bakar yang tidak bersih. Apabila di-kelompokkan

secara keseluruhan, gas buang mesin diesel terdiri dari partikulat yang merupakan residu

karbon, pelumas yang tidak terbakar, sulfat yang terkandung dalam bahan bakar dan lain-lain.

Faktor lain yang sangat dominan dalam memberikan sumbangan zat pencemar ke

udara adalah faktor campuran udara kompresi dengan bahan bakar yang disemprotkan.

Pencampuran yang tidak sebanding (terlalu banyak bahan bakar) menghasilkan gas buang

yang mengandung partikulat berlebihan. Pengujian gas buang mesin diesel (asap)

dimaksudkan untuk mengukur kepekatan asap yang dihasilkan oleh pembakaran dalam

mesin. Kepekatan asap adalah kemampuan asap untuk meredam cahaya, apabila cahaya tidak

bisa menembus asap maka kepekatan asap tersebut dinyatakan 100 persen (%), apabila

cahaya bisa melewati asap tanpa ada pengurangan intensitas cahaya maka kepekatan asap

tersebut dinyatakan sebagai 0% (nol persen). Kepekatan asap disebut juga opasitas, yang

dinyatakan dalam satuan berbeda-beda.


11504241029


sarjana UNY


12

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


Sumber :

Toyota, 1980, toyota diesel engine, service training information, toyota motor

sales co. ltd, japan

Daimlerchrysler, 2000, common rail diesel injection (cdi), systim injeksi bahan

Bakar diesel, edisi 1, central training departement pt. Daimlerchrysler distribution

Indonesia, jakarta indonesia

Pemeliharaan/servis sistem bahan bakar diesel, team lppm itb, direktorat pendidikan

menengah kejuruan tahun 2004

Pemanfaatan minyak jarak pagar sebagai bahan bakar alternatif mesin diesel

(Suhartanta dan Zainal arifin)

V. Langkah Kerja:

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Hidupkan mesin diesel.

3. Biarkan mesin hidup beberapa saat (10 menit)

4. Atur putaran mesin pada 1200 rpm

5. Ukur kepekatan gas buang, lakukan tiga kali hasil pengukuran

6. Matikan mesin


11504241029


sarjana UNY


13

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


7. Lepaskan injektor dari mesin diesel dan ukur tekanan injeksinya , kemudian

hasilnya masukkan dalam tabel observasi.

8. Ulangi observasi dua kali lagi dengan langkah yang sama dengan tekanan injeksi

yang berbeda (diatas dan dibawah tekanan injeksi spesifikasi)

9. Setelah selesai observasi, kembalikan tekanan injeksi pada ukuran spesifikasi dan

hidupkan untuk pengecekan

10. Bersihkan mesin diesel, peralatan-peralatan, dan tempat yang anda gunakan.

11. Tugas anda menganalisis data observasi yang anda dapatkan dan laporkan pada

buku laporan mingguan anda.

VI. Hasil Pemeriksaan

Mesin diesel 4 silinder

OBSERVASI

KE

TEKANA

N INJEKSI

(Atm)

WAKTU

(Detik)

KEPEKATAN GAS

BUANG (%)

1 150 30,5

29,2

32,9

30,5

2 160 31 14,7

11,5


11504241029


sarjana UNY


14

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


16,5

3 140 29,5

13,8

10,2

12,6

Keterangan : Spesifikasi tekanan injeksi = ( 175,64 kg/cm) = ( 170 Atm)

Putaran =1500 rpm

VII. Kesimpulan

a. Perhatikan/periksa pengabutan dari nozzle, sampai bentuk pengabutan menyebar

sempurna. Sambil melihat tekanan pengabutannya. Bila belum mengabut

sempurna kencangkan/ kendorkan mur penyetel. kencangkan mur penyetel jika

ingin menaikkan tekanan injeksi, jika ingin menurunkan tekanan injeksi lakukan

sebaliknya.

b. Pada saat tekanan injeksi mendekati standar yaitu 160 Atm, kepekatan gas buang

menurun karena bahan bakar sudah banyak yang terbakar didalam silinder, sebab

atomisasi dan penetrasi yang terjadi mendekati pada tekanan standar sehingga

terjadi pembakaran yang efisien. Tetapi ditabel kepekatan terendah pada 140 Atm.

Sedang pada tekanan injeksi 150 Atm opasitasnya tinggi hal ini karena tekanan

injeksi dibawah standar dan mengakibatkan bahan bakar tidak teratomisasi dengan

baik sehingga tidak terbakar (butiran yang terjadi tidak lembut/ besar-besar).


11504241029


sarjana UNY


15

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit


c. Ketika tekanan injeksi menurun maka atomisasi semakin buruk tetapi

penetrasinya lebih baik, sehingga pencampuran bahan bakar dengan udara tidak

efektif ( karena butiran bahan bakar yang keluar besar ). Sehingga banyak bahan

bakar yang keluar masih dalam bentuk HC. Kalau gas yang terbakar dan belum

sempurna maka akan memunculkan gas CO yaitu saat kekurangan oksigen.

d. Bisa juga pada pengujian ini terjadi kesalahan bisa akibat faktor alat, manusia, dan

dari mesinnya, sehingga menyebabkan data yang ditulis tidak valid. Kondisi

mesin bisa juga sudah tidak sesuai spesifikasi, sehingga standar tekanan injeksi

bisa meningkat. Saat pengambilan data bisa juga terjadi kesalahan pembacaan

pengukuran.

VIII. Lampiran


11504241029


sarjana UNY


16

FAKULTAS TEKNIK





2 x 50 menit



11504241029


sarjana UNY


17

awanawan4th.files.wordpress.com · web viewtimer otomatis lebih umum digunakan sekarang ini,...

Documents