Karakteristik dan Cara Kerja Pompa Injeksi In Line Pada Mesin Diesel Serta Prosedur Kalibrasi

Nama    : Dhimas Fajar Pangestu
Nim      : 213010210004

Mk       : Teknologi Motor Diesel

Pengenalan Tentang Pompa Injeksi In Line Pada Mesin Diesel

Pendahuluan

Pompa injeksi sebaris (tpe in-line) adalah suatu kelengkapan mesin Diesel yang mempunyai tugas untuk menaikan tekanan bahan bakar solar menuju ke nozzle pengabutan serta membagi bahan bakar tersebut ke setiap selinder/ruang bakar mesin sesuai dengan urutan penyemprotan (firing order) dari mesin bersangkutan. Disini saya akan menjelaskan apa itu pompa injeksi in line secara rinci, termasuk karakteristik utamanya, prinsip dasar kerjanya, komponen utamanya, pentingnya kalibrasi yang tepat, cara kerjanya, jenis-jenis pompa, dan contoh pengaplikasiannya.

Karakteristik Utama Pompa Injeksi In Line

Pompa injeksi in-line pada mesin diesel memiliki beberapa karakteristik utama, yaitu :

1. Konfigurasi In-Line: Pompa injeksi in-line memiliki sejumlah silinder piston yang disusun sejajar satu sama lain dalam satu baris (in-line), yang memberikan penampilan fisik yang panjang. Jumlah silinder ini dapat bervariasi tergantung pada desain mesin dan aplikasi.
2. Unit Injector (UI): Unit injector adalah kombinasi dari pompa injeksi dan injektor dalam satu unit. Setiap silinder mesin memiliki unit injector sendiri, yang menggabungkan pompa injeksi dan injektor menjadi satu komponen. Ini memberikan kontrol yang lebih akurat terhadap penyemprotan bahan bakar.
3. Regulasi Tekanan: Tekanan kerja pada mesin dengan sistem injeksi inline, terutama pada pompa injeksi in-line konvensional, biasanya berkisar antara 1.500 hingga 3.000 psi (pound per square inch), atau sekitar 100 hingga 207 bar. Namun, perlu dicatat bahwa tekanan kerja bisa bervariasi tergantung pada jenis mesin, aplikasi, dan desain pompa injeksinya.
4. Kapasitas aliran : Dalam injeksi inline diesel merujuk pada jumlah bahan bakar diesel yang dapat disemprotkan ke dalam ruang bakar silinder dalam satu siklus injeksi pada sistem injeksi bahan bakar inline pada mesin diesel. Kapasitas aliran ini sangat bergantung pada beberapa faktor, termasuk desain pompa injeksi, jumlah silinder, tekanan kerja, dan pengaturan mesin. Kapasitas aliran ini dapat diukur dalam berbagai satuan, seperti liter per menit (L/min) atau gram per detik (g/s), tergantung pada kebutuhan aplikasi.
5. Kekuatan dan Ketahanan: Pompa ini dirancang untuk menahan tekanan tinggi dan bekerja dalam lingkungan yang keras. Kekuatan dan ketahanan yang tinggi membuatnya cocok untuk mesin diesel yang digunakan dalam kendaraan komersial, mesin industri, dan aplikasi berat.

Prinsip Kerja Pompa Injeksi In Line

Pada umumnya mekanisme injeksi bahan bakar menyuplai mesin diesel berbahan bakar solar bertekanan ke ruangan bakar. Cara kerja pompa injeksi inline ialah Bahan bakar dipompa lewat aliran bahan bakar bertekanan tinggi ke nosel, lalu nosel menyuntikkan/mengabutkan nya ke ruangan bakar mesin.

Adapun langkah-langkah kerja pompa injeksi inline, diantaranya:

• Dimulai dari mesin di nyalakan (keadaan idle).
• Bahan bakar yang ada di tanki, dan bahan bakar yang telah berisi di fuel filter di hisap oleh feed pump melaui jalur input nya, selanjutnya lewat lajur output feed pump, bahan bakar di tujukan ke gallery bahan bakar yang ada dalam ruang pompa injeksi. Dalam kata lain, fungsi dari feed pump ialah menyuplai/mengirimi bahan bakar solar yang cukup dalam semua keadaan operasi ke pompa injeksi.
• Di dalam ruang pompa injeksi ada elemen pompa plunger, dan pompa barrel, ke-2 elemen itu bergabung jadi satu, dan diberi nama sebagai elemen pompa. 
• Saat pompa plunger ada di posisi BDC, bahan bakar solar mengalir masuk ke lubang inlet pompa barrel. Bahan bakar solar akan di tekan ke atas oleh pompa plunger saat pompa plunger mulai mengarah ke TDC, atau dalam kata lain saat langkah efisien.
• Pergerakan itu, mempertingkat penekanan bahan bakar solar, hingga mengakibatkan delivery valve terbuka.
• Setelah delivery valve terbuka, bahan bakar mengucur lewat pipa solar bertekanan tinggi ke arah nozzle,
• Dari nozzle bahan bakar di kabut kan ke ruangan bakar mesin. Ketika pompa plunger menyelesaikan proses injeksi, penekanan bahan bakar solar yang ada dalam elemen pompa akan turun, hingga valve spring akan menutup delivery valve.
• Pada saat keadaan RPM di naikkan atau throttle gas ditarik. Kontrol rak di bawah kendalian setting governor akan memutar plunger, maka dari itu jumlah volume bahan bakar solar dapat di tingkatkan.

Komponen-Komponen Utama Pada Pompa Injeksi In Line

Pompa injeksi in-line pada mesin diesel terdiri dari sejumlah komponen utama yang berperan dalam mengatur aliran dan penyemprotan bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder. 

Berikut adalah komponen-komponen utama pada pompa injeksi in-line:

• Piston dan Silinder: Pompa injeksi in-line memiliki satu atau lebih silinder piston yang bergerak ke atas dan ke bawah. Piston ini digunakan untuk menghasilkan tekanan tinggi pada bahan bakar diesel.
• Ruang Pompa (Plunger Chamber): Ini adalah bagian di mana bahan bakar terkompresi oleh piston. Ruang pompa berperan dalam menghasilkan tekanan tinggi pada bahan bakar sebelum disemprotkan ke dalam ruang bakar silinder.
• Plunger (Piston Penggerak): Plunger adalah komponen berbentuk silinder yang bergerak dalam ruang pompa. Ketika plunger bergerak naik, bahan bakar masuk ke dalam ruang pompa, dan ketika plunger bergerak turun, bahan bakar dikompresi dan disemprotkan.
• Nozzle Injeksi (Injection Nozzle): Nozzle injeksi adalah komponen yang digunakan untuk menyemprotkan bahan bakar ke dalam ruang bakar silinder. Nozzle ini memiliki lubang kecil yang disebut nozzle orifice, yang mengatur aliran bahan bakar dan membantu menciptakan penyemprotan yang tepat.
• Valve Mechanism (Mekanisme Katup): Mekanisme katup dalam pompa injeksi in-line mengatur waktu penyemprotan bahan bakar dengan tepat. Ini sering melibatkan katup pengatur waktu yang membuka dan menutup pada waktu yang sesuai.
• Drive Shaft (Poros Penggerak): Poros penggerak menghubungkan pompa injeksi in-line dengan mekanisme penggerak mesin. Ini mentransmisikan gerakan putaran dari mesin ke plunger, yang menggerakkan piston dalam ruang pompa.
• Housing (Rangkaian Pompa): Housing atau rangkaian pompa adalah bagian luar yang mengelilingi komponen internal pompa injeksi. Ini berfungsi sebagai pelindung dan tempat menahan komponen-komponen internal.
• Mekanisme Pengaturan (Governor): Pompa injeksi in-line pada mesin diesel sering dilengkapi dengan mekanisme pengaturan (governor) yang mengontrol jumlah bahan bakar yang disemprotkan sesuai dengan kebutuhan mesin. Mekanisme ini memastikan kinerja mesin yang stabil dan mengoptimalkan konsumsi bahan bakar.
• Sarana Pengaturan Tekanan dan Timing: Pompa injeksi in-line memiliki komponen pengaturan tekanan dan timing yang memungkinkan pengguna untuk mengatur tekanan bahan bakar dan waktu penyemprotan sesuai dengan persyaratan spesifik.

Prosedur Kalibrasi Pada Pompa Injeksi In Line dan Pentingnya Kalibrasi Yang Tepat

Prosedur kalibrasi pada pompa injeksi in-line pada mesin diesel adalah langkah-langkah yang perlu diikuti untuk memastikan bahwa pompa tersebut berfungsi dengan akurat, mengatur tekanan bahan bakar dan waktu penyemprotan bahan bakar sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan. 

Berikut adalah prosedur kalibrasi umum pada pompa injeksi in-line:

• Persiapan Alat dan Peralatan: Pastikan Anda memiliki peralatan kalibrasi yang sesuai, seperti alat pengukur tekanan dan peralatan pengukur waktu. Pastikan mesin dalam keadaan mati dan telah didinginkan, serta tidak ada sumber percikan api atau api terbuka di sekitarnya.
• Identifikasi Titik Kalibrasi: Identifikasi titik-titik yang akan dikalibrasi, seperti tekanan bahan bakar dan waktu injeksi. Anda mungkin perlu merujuk ke panduan atau manual spesifik pompa injeksi untuk mengetahui nilai-nilai yang sesuai.
• Pengukuran Tekanan Bahan Bakar: Hubungkan alat pengukur tekanan bahan bakar pada sistem injeksi untuk mengukur tekanan bahan bakar. Aktifkan pompa injeksi, dan atur tekanan bahan bakar sesuai dengan nilai yang ditentukan.
• Pengukuran Waktu Injeksi: Gunakan alat pengukur waktu untuk mengukur waktu injeksi bahan bakar. Sesuaikan waktu injeksi sesuai dengan nilai yang ditentukan.
• Verifikasi Tekanan dan Waktu: Ulangi pengukuran tekanan dan waktu injeksi untuk memastikan bahwa nilai-nilai tersebut tetap berada dalam rentang spesifikasi.
• Koreksi Penyetelan: Jika ada perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai yang ditentukan, Anda mungkin perlu melakukan koreksi penyetelan pada pompa injeksi. Ini dapat melibatkan pengaturan ulang komponen internal pompa injeksi atau penggantian bagian yang rusak.

Prosedur kalibrasi pompa injeksi in-line adalah langkah penting dalam menjaga kinerja mesin diesel yang optimal dan menghindari masalah yang dapat timbul akibat tekanan bahan bakar atau waktu injeksi yang tidak sesuai. Dalam banyak kasus, disarankan untuk mengandalkan teknisi yang terlatih atau fasilitas layanan profesional yang memiliki pengalaman dalam melakukan kalibrasi pada pompa injeksi in-line.

Contoh Pengaplikasiannya Dalam Dunia Otomotif

Berikut ini adalah beberapa contoh aplikasi pompa injeksi in-line dalam dunia otomotif:

1. Kendaraan Diesel: Mesin diesel pada kendaraan penumpang dan komersial sering menggunakan pompa injeksi in-line. Pompa ini mengatur penyemprotan bahan bakar dengan presisi ke dalam ruang bakar silinder, yang penting untuk mencapai efisiensi pembakaran yang tinggi dan tenaga yang kuat.
2. Truk dan Bus: Kendaraan komersial seperti truk dan bus dengan mesin diesel umumnya dilengkapi dengan pompa injeksi in-line. Pompa ini memungkinkan kontrol yang tepat terhadap tekanan bahan bakar dan waktu injeksi untuk mendukung penggunaan berat dan tugas transportasi yang berat.
3. Kendaraan Konstruksi: Mesin diesel digunakan dalam berbagai alat berat seperti excavator, bulldozer, dan alat konstruksi lainnya. Pompa injeksi in-line memastikan performa dan efisiensi kerja yang baik pada kendaraan ini.
4. Mesin Diesel Industri: Mesin diesel industri, seperti generator diesel, pompa air diesel, dan mesin diesel lainnya yang digunakan di aplikasi industri, sering menggunakan pompa injeksi in-line.
5. Kendaraan Militer: Kendaraan militer yang menggunakan mesin diesel, seperti kendaraan lapis baja dan truk tentara, juga sering menggunakan pompa injeksi in-line. Pompa ini dapat menghadapi kondisi operasional yang keras dan menjaga kinerja yang handal.
6. Marine Diesel Engines: Pompa injeksi in-line juga digunakan dalam mesin diesel untuk aplikasi perkapalan, seperti kapal-kapal laut, kapal penangkap ikan, dan kapal niaga. Pompa ini memungkinkan kendali yang tepat atas bahan bakar yang dibutuhkan oleh mesin untuk beroperasi dengan efisien di perairan.

Meskipun teknologi injeksi bahan bakar canggih seperti Common Rail Injection semakin umum di dunia otomotif, pompa injeksi in-line tetap digunakan di sejumlah aplikasi tertentu yang memerlukan kinerja khusus dan keandalan.

Sumber Penelitian

Berikut adalah beberapa sumber jurnal penelitian :

http://repository.unimar-amni.ac.id/2420/2/BAB%202.pdf

https://www.autoexpose.org/2017/08/cara-kerja-pompa-injeksi-in-line.html

https://id.linkedin.com/pulse/pompa-injeksi-tipe-inline-pada-mesin-diesel-wahyudin-wahyu#:~:text=Untuk%20lakukan%20peranan%20itu%2C%20karena,nya%20ke%20ruangan%20bakar%20mesin.

https://www.scribd.com/document/448831088/Komponen-Pompa-Injeksi-In-Line-dan-Fungsinya

https://www.researchgate.net/publication/332941362_KALIBRASI_POMPA_INJEKSI_TIPE_DISTRIBUTOR_DALAM_PERSAMAAN_ALIRAN_BAHAN_BAKAR_TERHADAP_KONSUMSI_TIAP_SILINDER_ENGINE_DIESEL

https://www.scribd.com/document/451269536/Makalah-Motor-Diesel-Pompa-Inkesi-Tipe-In-Line