In-Line Type Injection Pump [PDF]

Citation preview

IN-LINE TYPE INJECTION PUMP SISTEM BAHAN BAKAR



Gambar di atas memperlihatkan sistem pompa injeksi bahan bakar. Putaran motor dipindahkan ke poros bubungan pompa injeksi dengan kopling atau roda gigi penggerak. Pompa supply, diputar oleh poros bubungan, mengisap bahan bakar dari tangki bahan bakar dan menekan bahan bakar ke saringan dengan tekanan kira-kira 1,8 - 2,5 kg/cm 2 . Bahan bakar yang telah disaring kemudian diteruskan ke ruang bahan bakar dalam rumah pompa injeksi. Plunger diangkat oleh putaran poros bubungan, menambah lebih besar tekanan bahan bakar. Bahan bakar ini ditekankan oleh pompa injeksi. Karena jumlah bahan bakar yang diberikan oleh pompa supply dua kali jumlah maksimum yang diinjeksikan pompa, katup pengembali dipasang untuk mengembalikan kelebihan bahan bakar ke tangki bila tekanan bahan bakar melebihi harga yang telah ditentukan. Kelebihan bahan bakar dari nosel (yang juga melumasi bagian dalam pemegang nosel) mengalir melalui katup pengembali pemegang nosel dan dikembalikan ke tangki bahan bakar.



1



KONSTRUKSI DAN CARA KERJA



Gerakkan plunger adalah tetap, di angkat oleh tappet dan kembali turun oleh pegas. plunger, melalui putaran motor. Ruang bahan bakar pada rumah pompa selalu terisi dengan bahan bakar. Lubang masuk dan keluar barrel berhubungan dengan ruang bahan bakar ini. Bila plunger turun, bahan bakar diberikan ke barrel. Bila plunger sampai titik bawah, isapan bahan bakar berakhir. Waktu plunger naik, lubang masuk dan lubang keluar pada barrel tertutup oleh plunger, tekanan bahan bakar naik. Bahan bakar ditekan kedalam katup delivery, dan diteruskan ke nosel melalui pipa injeksi.



2



Bila tekanan bahan bakar melebihi tegangan pegas nose[, bahan bakar disemprotkan kedalam ruang bakar motor oleh nosel. Lebih jauh plunger turun, dan pada posisi helix plunger bertemu dengan lubang masuk dan keluar barrel, pemberian bahan bakar berakhir. Katup pemberi tertutup oleh tekanan pegas katup pemberi, sehingga bahan bakar tidak lagi diberikan, walaupun plunger masih turun. Bila plunger diputar, langkah efektif (effective stroke) berubah dan akibatnya banyaknya bahan bakar juga berubah.



3



HELIK PLUNGER Plunger mempunyai tipe helix bawah atau vertikal Was clan bawah), tergantung pada posisi helix, dan dibagi lagi menjadi tipe helix kiri dan kanan What. gb. 5). Plunger helix kanan, langkah efektip bertambah bila plunger diputar arah jarum jam (dilihat dari bawah plunger). Langkah efektip pada plunger helix kiri berkurang bila plunger diputar arah jarum jam (dilihat dari bawah plunger). Spesifikasi plunger tipe PE(S)-A terlihat pada tabel di bawah. Tipe plunger Plunger helix bawah Plunger helix vertikal



Mulai injeksi



Akhir injeksi



Tetap



Berubah



Berubah



Berubah



CIRI-CIRI JUMLAH INJEKSI Ciri-ciri jumlah injeksi untuk diameter plunger yang berbeda terlihat dalam gambar.



4



MEKANISASI PERPUTARAN PLUNGER



Dengan pompa PE(S)-A, plen bagian bawah pompa disisipkan kedalam alur control sleeve, dan gigi pada bagian atas control sleeve berhubungan dengan gigi control rack. Dengan demikian , plunger akan berputar bila control rack digerakkan dan banyaknya injeksian berubah.



PLUNGER DENGAN HELIK DUA TAHAP Dibandingkan dengan helik standar (helix no. 2) bila memakai plunger dengan sudut helix lebih besar (helix no. 1) waktu bekerja kecepatan rendah/beban ringan, nilai perubahan banyaknya injeksian dapat diperoleh hanya dengan gerakan kecil control rack. Maksud ini adalah untuk memperbaiki banyaknya penginjeksian pada kecepatan rendah.



5



KATUP DELIVERY Katup delivery memberikan bahan bakar tekanan tinggi kepada nosel melalui pipa injeksi. Setelah plunger selesai memberikan bahan bakar, katup delivery mencegah aliran batik bahan bakar dari pipa injeksi kepada barrel. Bila katup delivery turun, tekanan bahan bakar didalam pipa injeksi berkurang karenagerakan isap torak, hingga dapat mencegah kebocoran bahan bakar setelah nosel menutup.



KATUP DELIVERY (untuk torak dengan penarikan kembali yang berubah-ubah) Karena modifikasi torak katup delivery, efek tarikan kembali bahan bakar telah dikurangi (jumlah tarikan kembali telah berkurang) pada tingkat kecepatan rendah, clan saat tekanan bahan bakar sisa dalam pipa injeksi bertambah, kestabilan injeksian bahan bakar dapat diperoleh. Akan tetapi pada tingkat kecepatan tinggi torak dengan penarikan kembali yang berubah-ubah tidak mempunyai pengaruh apa-apa.



6



PEMEGANG KATUP DELIVERY MEMAKAI KATUP DAMPING Fungsi. Bila terjadi penurunan tekanan bahan bakar secara tiba-tiba dikarenakan penarikan katup delivery waktu bekerja pada kecepatan tinggi/ beban penuh, tekanan negatip dan gelembung udara (kekosongan) dapat terjadi dalam pipa injeksi. Dalam hal yang luar biasa, pipa injeksi dapat pecah. Katup damping dapat mencegah terjadinya tekanan negatip dan gelembung udara. Konstruksi. Katup damping (katup bola) dipasang didalam pemegang katup delivery. Dudukan katup dan pegas dipasang dibagian atas pemegang katup delivery. Dibagian bawah dipasang pembatas katup delivery dengan sebuah lubang. Dibawah pembatas ini dipasang pegas katup delivery dan katup delivery. Cara kerja. Pada waktu ada injeksi bahan bakar dari plunger, katup damping (katup bola) terbuka, dan bahan bakar ditekan melalui bagian tengah pembatas katup delivery ke nosel. Akan tetapi setelah injeksi bahan bakar, katup damping (katup bola) menutup lebih cepat dari pada katup delivery, oleh karena itu bahan bakar mengalir melalui bagian atas lubang pembatas katup delivery. Tekanan dalam pipa injeksi kemudian turun hanya sebanyak isi penarikan kembali. Oleh karena itu, tekanan bahan bakar turun tiba-tiba dan kekosongan dapat dicegah.



7



POROS BUBUNGAN Poros bubungan digerakkan oleh motor melalui kopling atau alat timing. Tergantung pada spesifikasi kam tangensial atau cembung atau tangensial/kombinasi eksentrik dipakai untuk menggerakkan plunger. Selain dari itu terdapat kam eksentrik pada poros bubungan untuk menggerakkan pompa supply.



TAPPET Unit tappet dibuat untuk merubah gerakan putar poros bubungan kepada gerakan turun naik, hingga menaikkan clan menurunkan plunger, demikian pula pengaturan timing pompa injeksi. Ada dua bentuk tappet yang dipakai, dengan perbedaan konstruksi bagian atasnya. Untuk pompa injeksi yang biasa, dipakai tappet yang dapat disetel, sedangkan untuk pompa injeksi kecepatan tinggi biasanya memakai shim.



SUPPLY PUMP (IN-LINE TYPE INJECTION PUMP) Pompa supply A KS atau KE dipakai pada pompa injeksi tipe A. Karena konstruksi dan fungsi dasar adalah sama, dibawah ini dijelaskan konstruksi dan fungsi hanya tipe KE. Konstruksi. Gambar di samping terlihat konstruksi pompa supply tipe KE. Gerakan poros bubungan dipindahkan melalui tappet dan batang penumbuk ke torak pompa supply. Pegas bekerja mengembalikan torak. Gerakan turun naik torak menjadi isapan dan tekanan bahan bakar.



8



Cara kerja supply pump Seperti terrihat pada gambar (A), waktu poros berputar seperti posisi A, bahan bakar diisap melalui lubang isap check valve. Ketika kam berputar dari posisi A keposisi B, bahan bakar ditekan, lubang isap check valve tertutup, dan bahan bakar ditekan melalui lubang buang chek valve, seperti terlihat pada gambar (B). Bila pertambahan tekanan bahan bakar besar sekali, pegas torak menekan bahan bakar kedalam ruang pompa, sehingga menutup lubang isap check valve dan isapan bahan bakar berhenti, seperti terlihat pada gambar (C). Pompa Priming. Pompa priming dapat dipasang pada pompa supply dan digerakkan dengan tangan untuk memberikan bahan bakar ke sistem injeksi dari tangki waktu pekerjaan priming atau mengeluarkan udara. Catatan : Setelah memakai pompa priming, pompa ini harus disekrupkan kuat-kuat agar air dan kotoran tidak masuk. Saringan dipasang pada lubang isap untuk menahan kotoran masuk ke dalam pompa supply.



9



GOVERNOR MODEL RLD CIRI KHAS Governor mekanik RLD dibuat oleh Diesel kiki untuk perlengkapan kendaraan bermesin disel, adapun ciri khasnya adalah sebagai berikut : 1. Governornya adalah variable speed dengan ciri khas memperingan tenaga untuk menggerakan control lever. Pada linkage sistim yang baru, control levernya bebas dari pengaruh adanya tenaga pada governor spring. Jadi dengan kata lain untuk menggerakan control lever pada posisi maksimem adalah sama dengan pada governor jenis minimum dan maksimum speed governor. 2. Tidak hanya mengontrol jumlah bahan bakar saja, juga dapat mengontrol kerjanya mesin pada waktu posisi full load, tetapi dalam kelebihan jumlah pengiriman bahan bakar pada waktu start diset dengan mudah, menggantikan torque cam dengan yang lebih pantas. Gambar 1 dan 2 sebagai contoh, diperlihatkan bagaimana pengaruhnya terhadap putaran mesin pada waktu mengganti torque cam dan governor.



10



KONSTRUKSI



Tiap-tiap flyweight dipegang pada tempatnya dengan pin press-fitted kedalam flyweight holder, yang kemudian dipasangkan pada camshaft pompa injeksi. Flyweight terbuka keluar, terpusat pada pin. Terbukanya flyweight mengakibatkan sleeve bergerak dalam porosnya sepanjang slider yang terletak pada belakang flyweight arm. Sleeve digabungkan dengan shifter lewat sebuah bearing. Shifter dihubungkan dengan bagian bawah pada tension lever oleh sebuah pin clan bergerak hanya dalam sebuah poros.



11



Tension lever didukung oleh shaft tension lever yang dipasangkan separuh bagiannya berada pada governor cover. Spring seat dihubungkan pada bagian atas pada tension lever oleh pin, dengan shaft governor dimasukan dibagian tengah dari spring seat. Shaft governor dipegang oleh guide screw (dikencangkan kedalam governor cover) dan governor housing; shaft governor hanya bergerak pada porosnya.



Spring seat diletakan pada bagian depan pada shaft governor. Spring governor ditekan antara dua spring seats.



Pada permukaan governor cover diulirkan sebuah shaft governor dan terdapat mur untuk set posisi dari pada spring seat bagian depan. Pada bagian bawah dari governor cover dipasangkan idling spring capsule ; idling spring menempel pada governor.cover dibagian ujung dari shifter. Governor spring dan idling spring melawan gaya centrifugal pada flyweight selama mesin berputar, tension lever diset dalam posisi berhadapan ke flyweight lift. (Gb. 7)



12



Guide lever dan tension lever kedua-duanya dipasangkan sepusat pada shaft tension lever dan ditahan bersama-sama oleh tenaga dari cancel spring (1). Ball joint dilas pada bagian atas dari guide lever.



Bagian tengah dari floating lever dipegang oleh supporting lever. Pada ujung floating lever yang satu mengggerakan ball joint pada guide lever dan ujung yang lainnya menggerakan ball joint pada rack conneting link dimana disambungkan ke control rack.



Salah satu dari ujung start spring dikaitkan kedalam governor housing, dan ujung yang lainnya dikaitkan ke control rack conecting linknya. Start spring selalu menarik control rack kearah penambahan pengiriman bahan bakar.



13



Shaft control lever ditunjang oleh supporting lever dan dipegang oleh cancel spring (2). Control lever, supporting lever dan shaft control lever merupakan satu unit. Gerakan dari control lever akan menyebabkan supporting lever bergeser pada fulcrum selanjutnya pada floating lever.



Torque cam dipasangkan seperti terlihat pada gambar, pin dipres kedalam governor cover (bagian control rack). Torque cam dihubungkan dengan rod dan adjusting nut pada bagian atas di tension lever. Jarak antara torque cam dan tension leverpin distel dengan menggunakan adjusting nut pada rod dan lock screw. Gaya pada 2 spring pada rod dapat distel dengan adjusting nut. Torque cam berporos pada dudukan dimana penyetelannya pada rod, atau gerakan dari tension lever adalah sama seperti perubahan pada flyweight lift. Mur dan shaft diset kedalam governor housing pada bagian yang berlawanan dengan control rack. Pada shaft dipasangkan sebuah bush. Ushaped lever dihubungkan ke sensor lever pin dipasang antara shaft yang dimasukan dalam bushing dan guide screw, seperti dalam gambar. U-shaped lever, shaft dalam bushing dan cansel spring (3) bergerak dalam satu unit.



14



Sensor lever dimasukan pada U-shaped lever. Bagian ujung atas dari sensor lever berbentuk garpu dan baut dimana mengikat baik control rack dan rack connecting link. Bagian ujung bawah dari sensor lever berhubungan dengan torque cam. Full-load setting lever dan return spring dipasang pada shaft seperti dalam gambar 14. Full-load setting lever selalu menekan full load setting bolt. Gerakan dari full-load setting lever adalah sehubungan dengan gerakan dari sensor lever. Ada dua adjusting bolt; satu untuk kecepatan mesin maksimum dan satu lagi untuk kecepatan minimum, yang terletak pada bagian atas dari governor cover.



PRINSIP KERJA VARIASI KONTROL KECEPATAN Tidak sama seperti conventional variable speed governor yang mana kontrol kecepatannya mesin sehubungan dengan governor spring force seperti yang diset oleh control lever governor mekanik RLD pengaruh kontrol kecepatannya diset oleh floating lever fulcrum dengan control lever. Dengan governor RLD hanya diperlukan sedikit kekuatan/tenaga untuk menggerakan control lever. Gambar 15 menunjukkan hubungan antara kecepatan pompa injeksi bahan bakar, flyweight lift dan posisi control rack. Gambar 16 menunjukkan bagaimana kerja dari governor mekanik RLD. Idling spring dan governor spring pada governor RLD tidak dilengkapi dengan initial setting force; Ketika flyweight adalah 0 seperti terlihat pada gambar, hanya start spring yang dilengkapi dengan initial force setting. Karena itu flyweight lift mulai pada kecepatan yang lebih besar dari pada putaran pompa (B), yang menghasilkan gaya centrifugal untuk melawan initial setting force dari start spring. Karena kecepatan mesin bertambah, flyweight mempunyai gaya centrifugal yang melampaui setting force pada idling dan governor spring (gambar 15 B sampai F). Maksimum lift pada flyweight adalah 13 mm. Flyweight lift mengakibatkan gerakan pada tension lever dengan cara shifter dengan diikuti oleh gerakan dari guide lever. Gerakan dari guide lever mengakibatkan gerakan pada floating lever, yang kemudian menggerakan control rack pada posisi yang berlawanan. 15



Bergeraknya control lever sedikit dari posisi idling kearah full-speed setting bolt dengan guide lever bagian ball joint yang berada pada Po pada waktu pompa injeksi tidak jalan (ditunjukan oleh garis yang tebal pada gambar di atas), akan mengakibatkan supporting lever berputar pada poros floating lever ke titik Po. Karena berputarnya floating lever, control rack bergerak dari Ro untuk menambah jumlah pengiriman bahan bakar. Sesudah control rack mencapai Ra, 2 fulcrums (Po dan Ra) yang terpasang. Floating lever fulcrum dipasang pada titik Qb bagian atas dan ditengah antara floating lever fulcrums Po dan Ra.



16



Bergerak control lever selanjutnya kearah fullspeed setting bolt akan memindahkan L-shaped lever dari supporting lever. Apabila mesin dijalankan pads kondisi seperti ini, kecepatan pompa injeksi bahan bakar bertambah, bertambah pula gaya centrifugalnya dari pada idling spring dan governor spring forces. Flyweight memindahkan guide lever lewat tension lever.



Flyweight lift menyebabkan tension lever dan guide lever bergerak, memajukan ball joint dari Po ke Pa karena kecepatan mesin bertambah. Perpindahan floating lever bersamaan dengan berputarnya supporting lever sekeliling Ra pada control rack bagian ball joint, dengan kekuatan cansel spring (2) yang dipasang pada supporting lever. Fulcrum floating lever kemudian berpindah ke Qb. Kecepatan pompa mencapai Na ketika guide lever ball joint mencapai Pa. Dengan serentak, fulcrum floating lever berpindah ke Qa dimana L-shaped lever dan supporting lever terhubung. Ketika kecepatan mesin melampaui Na, flyweight lift mencapai La dan Pa (Guide-lever ball joint) berpindah ke Pa. Pada waktu ini, floting lever berputar pada Qa ketika control rack bergerak dari Ra kearah Ra' untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar. Governor mengontrol putaran mesin oleh gerakan control rack untuk menambah jumlah pengiriman bahan bakar (sambil menjaga floating-lever titiktitik variasinya) karena kecepatan mesin bertambah dari semula dimana putaran pompa Na dalam keseimbangannya dengan Ra (posisi control rack).



17



FULL-LOAD CONTROL RACK POSITION:TORQUE CAM REGULATION



Torque cam memungkinkan posisi full-load control rack untuk dirubah menambah atau mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar sesuai dengan putaran pompa, dimana perubahan dengan putaran pompa. Torque cam yang telah dikembangkan untuk mengurangi asap buang dan menambah pengaruh moment maksimum dan pengaruh tenaga maksimum dari mesin pada beban penuh. Berpindahnya control lever seperti itu menghubungkan full-speed setting bolt ketika mesin melampaui putaran minimum akan merubah jumlah pengiriman bahan bakar. Dengan serentak, sensor lever berputar sekeliling S, fulcrum pada U-shaped lever dengan bagian bawah dari sensor lever dalam hubungan dengan torque cam. Akibatnya perpindahan control rack diatur seperti dalam gambar oleh garis yang tebal pada gambar. Pada kondisi tersebut diatas, cancel spring (2) menyebabkan control rack bagian ball joint memutar floating lever dengan guide lever ball joint bersama pada sebuah fulcrum.



18



Akibatnya, sensor lever menyentuh torque cam. Kemudian karena kecepatan pompa bertambah seketika, tension lever memutar torque cam kekiri (Gb. 22) melalui rod pada bagian atas dari tension lever. Posisi torque cam tergantung pada kecepatan mesin. Sensor lever dalam hubungan dengan torque cam, mengatur posisi full-load mengontrol rack. Mekanismenya torque cam dapat dipergunakan dalam segala jenis variasi pada mesin, sejak bentuk dari torque cam dibuat secara khusus untuk memenuhi kebutuhan dalam jumlah pengiriman bahan bakar pada mesin.



19



STARTING FUEL INJECTION QUANTITY: INCREASE MECHANISM



Pada waktu mesin tidak berputar, start spring melalui floating lever dan guide lever, kerja dari tension level adalah untuk mengurangi sesedikit mungkin flyweight lift dan memutar torque cam kekanan. Pemindahan gerakbn control lever pada kedua-duanya tension lever maupun torque cam seperti digambarkan diatas, dari posisi idling ( bergaris tebal ) ke posisi kecepatan penuh ( bergaris strip-strip ), lewat supporting lever menggerakan control rack untuk menambah jumlah pengiriman bahan bakar. Pada waktu ini ujung bagian bawah dari sensor lever menghubungkan notch dalam torque cam celah kecil diperlihatkan dengan garis tebal dalam gambar. Sebagai akibat, posisi fullload control rack bergerak keposisi pengurangan bahan bakar. Gerakan control lever kembali ke posisi idling, sesudah mesin dihidupkan akan mengakibatkan floating lever menarik control rack kebelakang melepaskan sensor lever dari notch dalam torque cam. Perhatian : Jangan menaikan putaran mesin apabila baru dihidupkan. Hal tersebut untuk mencegah sensor lever terlepas dari notch pada torque cam dan akan membahayakan bagi governor



20



CARA KERJA MESIN START



Flyweight dalam keadaan menutup tidak berkembang pada waktu mesin tidak dihidupkan. Seperti dijelaskan sebelumnya, baik idling spring dan governor spring biasanya tidak ditekan, tanpa initial force. Pada waktu menjalankan menekan penuh accelerator, control lever tersambung dengan accelerator-rod yang menghubungkan pada maksimum speed setting bolt. Dengan serentak, floating lever juga bergerak, mendorong control rack menambah jumlah pengiriman bahan bakar pada waktu mesin start. Sensor lever menempel notch pada torque cam, yang mengontrol jumlah pengiriman bahan bakar pada waktu mesin start. Control rack kemudian bergerak kearah posisi fullload rack dan akhirnya mencapai posisi penambahan bahan bakar untuk start, yang dibatasi oleh rack limiter.



21



Pada waktu accelerator terlepas setelah mesin hidup, control lever kembali terhubung dengan idling speed setting bolt. Selanjutnya, control rack bergerak untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar dan ujung sensor lever lepas dari notch torque cam. Kerjanya control lever setelah itu tidak lagi menambah bahan bakar pada mesin.



22



PENGONTROLAN PUTARAN IDLING



Ketika control lever kembali pada posisi idling sesudah mesin hidup, floating lever fulcrum kembali pada posisi idling Qo, governor siap untuk memulai mengontrol kecepatan idling. Pada waktu kecepatan mesin berkurang, gaya centrifugal pada flyweight juga berkurang, tenaga idling spring lebih kuat dan flyweight menutup. Control rack kemudian bergerak sekitar floating lever fulcrum Qo dalam perjalanan penambahan jumlah bahan bakar untuk menghindari mesin berhenti putarannya. Apabila putaran mesin bertambah, tenaga idling spring lebih kecil dari pada gaya centrifugal pada flywieght, sehingga terjadi tarikan kembali pada control rack untuk mengurangi jumlah bahan bakar (seperti diperlihatkan oleh garis strip strip pada gambar 27) dengan demikian mengurangi putaran mesin. Dengan cara ini governor mengimbangi putaran mesin waktu idling, mempergunakan keseimbangan antara besar gaya centrifugal dengan jumlah tenaga start spring dan idling spring untuk mencegah terjadinya fluktuasi pada putaran mesin. Ketika mesin pada putaran idling, sensor lever tidak berhubungan dengan torque cam.



23



TORQUE CAM MENGONTROL PENGIRIMAN JUMLAH BAHAN BAKAR SELAMA FULL LOAD



Penekanan accelerator pada waktu mesin berputar tanpa muatan, sampai control lever menempel pada baut setting maksimum putaran, akan menggerakan floating lever sekeliling ball joint pada guide lever, dan menggerakan control rack kearah posisi full-load (Ra) akan menggerakan ujung sensor lever untuk menempel pd torque cam. Fluktuasi putaran mesin setelah itu akan memutar tension lever shaft. Persisnya, torque cam ber gerak sekeliling shaft tersebut. Karena torque cam bergerak, ujung sensor lever mengikuti pada permukaan torque cam, merubah posisi control rack untuk mengontrol jumlah pengiriman bahan bakar. Pada waktu putaran mesin berubah tension lever memutar, merubah ball joint pada Pa di guide lever dan menggerakan foating lever fulcrum 0. Torque cam merubah control rack oleh sensor lever.



24



MENGONTROL KECEPATAN MAKSIMUM



Dengan control lever menempel pada maksimum speed setting bolt, putaran mesin dapat bertambah ketika jumlah pengiriman bahan bakar dikontrol oleh mekanisme torque camsensor lever. Pada waktu putaran mesin bertambah, kemudian dengan supporting lever berhubungan dengan L-shaped lever pada control lever-shaft, guilde lever ball joint bergerak dari Pa menuju Pa' berporos pada floating lever fulcrum Qa. Control rack kemudian ditarik kebelakang untuk mengurangi jumlah pengiriman bahan bakar untuk mengatur kecepatan maksimum. Sementara itu ujung sensor lever terlepas dari torque cam untuk mengontrol kecepatan maksimum.



25