Cara Kerja Mesin Diesel Comman Rail Dan Fungsi Komponennya
Mesin diesel diciptakan oleh Rudolf Diesel ( kebangsaan Jerman ) pada tahun 1892. Pada mula penciptaannya, cara kerja mesin diesel mengandalkan serbuk kerikil bara yang ditiupkan kedalam udara yang berkompresi tinggi. Namun seiring perkembangan waktu, mesin diesel dikala ini memakai materi bakar solar.
Sebelum maraknya elektrofikasi pada mobil, mesin masih mengandalkan cara kerja secara konvensional yang mana mengandalkan tekanan dari pumpa injeksi untuk selanjutnya disemprotkan ke dalam ruang silinder. Mekanisme kerja ini seluruhnya diatur dengan sistem mekanis ( tanpa kontrol elektronic).
Setelah itu mesin diesel terus mengalami penemuan pada cara kerjanya yaitu mesin diesel yang memakai teknologi Common Rail. Apakah kalian pernah mendengarnya ?
Pada artikel ini kita akan membahas mengenai apa itu mesin diesel Common Rail. Berikut ulasannya..
Mesin Diesel Common Rail adalah mesin diesel yang sistem materi bakarnya dikontrol secara elektronik.Pada dikala mesin bekerja selalu terdapat tekanan materi bakar yang cukup tinggi. Kontrol tekanan tinggi tersebut pada setiap injector diatur secara independen ( sendiri-sendiri). Sistem tekanan dan waktu penginjeksian dirangcang untuk mesin high speed direct injection. Parameter injeksi menyerupai waktu penginjeksian, jumlah injeksi dan tekanan dikontrol oleh Electronic Control Module (ECM).
Lantas apa perbedaannya dengan mesin diesel konvesinonal ? secara garis besar perbedaannya yakni menyerupai pada gambar dibawah ini.
Pada mesin diesel biasa, pompa injeksi digerakkan oleh mesin dan fungsinya yakni untuk memastikan jumlah materi bakar yang sesuai dan materi bakar akan disalurkan ke setiap injector dengan mengatur bukaannya.
Pada sistem Common Rail, pompa injeksi hanya bertugas untuk memumpa materi bakar pada tekanan yang sangat tinggi kedalam jalur pipa penyaluran biasa (common feeding line) yang nantinya akan disalurkan ke setiap injektor.
Pembukaan injectors dikontrol oleh Electronic Control Module(ECM) dan sensor-sensor.
Disamping meningkatkan performa dan mengurangi noise serta menurunkan tingkat emisi gas
buang.
Kontrol pengiriman materi bakar secara elektronik dan injeksi yang dilakukan terlebih dahulu memungkinkan materi bakar sanggup dipompa secara optimal dan tidak terpengaruh oleh kecepatan putaran mesin. Oleh alasannya yakni itulah tekanan tinggi sanggup dipertahankan secara konstan meskipun mesin berputar dengan kecepatan rendah. Masalah utama yang harus dihadapi untuk meningkatkan performa dan konsumsi materi bakar adalah tingkat keakuratan jumlah materi bakar yang disemprotkan ke ruang materi bakar.
Bahan bakar yang lewat melalui saringan materi bakar ke pompa tekanan tinggi yang
mendesaknya masuk ke high-pressure accumulator (rail) dan menghasilkan tekanan tinggi
maksimal sebesar 1.350 bar.
Untuk setiap proses injeksi, materi bakar ditarik dari high-prssure accumulator. Tekanan di dalam
rail tetap konstan, di dalamnya ada satu pressure limiter yang berkhasiat untuk memastikan
bahwa tekanan di dalam rail tidak melebihi angka yang diperbolehkan atau turun dibawah standar.
Hight Pressure Pump ( Pumpa Injeksi )
Kerusakan utama pada pumpa injeksi mesin diesel konvensional yakni tekanan maksimal yang sanggup dicapai. Angkanya sempurna antara 200 s/d 400 bar, tekanan tinggi ini menjamin transfer lebih cepat, namun sayangnya kurang cukup untuk penginjeksian secara cepat terhadap sejumlah materi bakar yang akan dibakar.
Dengan Common Rail, tekanan materi bakar sanggup dinaikkan hingga dengan 1350 bar, sehingga
meskipun kecepatannya dinaikkan, tekanan tetap sanggup disalurkan. Tekanan tinggi ini tidak hanya
untuk mempercepat injeksi namun juga sanggup memungkinkan untuk melaksanakan injeksi awal untuk
menyempurnakan proses pembakaran.
Semakin tinggi tekanan injeksi, semakin besar efisiensi thermodynamic. Dengan cara ini maka mesin diesel direct injection sanggup dikatakan memiliki efisiensi thermodynamic yang paling besar dibandingkan dengan jenis pembakaran internal lainnya.
High Pressure Accumulator ( Common Rail )
Fungsi pressure accumulator (Common rail) yakni sebagai berikut :
- Menyimpan materi bakar
- Mencegah semoga tekanan tidak turun-naik (melalui volume yang tepat)
High-pressure accumulator yakni forged-steel tube. Tergantung dari jenis mesinnya, diamater
tabungnya yakni sekitar 10 mm dengan panjang antara 280 dan 600mm. Untuk menghindari
adanya fluktuasi ( naik turun pada tekanan), maka yang dipilih yakni yang memiliki volume sebesar mungkin. Dengan kata lain diameter dan dan panjangnya harus maksimal. Sedangkan untuk yang volume kecil lebih ditekankan penggunaanya untuk mencapai starting yang cepat.
Injector ( Injektor )
Tugas injector jadalah untuk menginjeksikan sejumlah materi bakar ke dalam ruang bakar dengan
jumlah yang pas dan sempurna waktunya. Untuk melaksanakan hal tersebut, injector dipicu oleh sinyal dari
ECM. Injector di dalamnya memiliki electromagnetic servo-valve. Komponen ini mempunyai
tingkat presisi yang tinggi. Valve, nozzle, dan the electromagnet ditempatkan di dalam injector
body.
Bahan bakar mengalir dari high-pressure berdasarkan input throttle valve ke dalam valve control
chamber. Di dalam injector terdapat tekanan yang sama menyerupai yang ada di dalam rail, dan bahan
bakar diinjeksikan melalui nozzle ke dalam ruang bakar. Bahan bakar yang tidak terpakai dialirkan
kembali ke tangki melalui return line. Maksimal RPM & fuel cut off pada over run didapat dari
pengaturan Injecto melalui ECM.
Tujuan dari pre-injection:
Pengurangan :
- Noise pembakaran
- Emsi HC
- Konsumsi materi bakar (awal injeksi lambat)
Efek sistem pre-injection
Pengkondisian awal pada ruang pembakaran untuk proses injeksi yaitu tekanan dan temperatur.
- Pelambatan pengapian untuk main injection dipersingkat
- Noise berkurang (tekanan pembakaran puncak berkurang)
- Pembakaran maksimal
Proses pengaktifan :
Pre-injection : dari 90° sebelum TDC ke 10° sesudah TDC
Main-injection : dari 20° sebelum TDC ke 10° sesudah TDC
Electronic Control Module
ECM memberikan perintah untuk:
- Menjaga tekanan di dalam high-pressure accumulator (rail) semoga tetap konstan
- Menjalankan dan mematikan proses penginjeksian.
ECM memakai hitungan dari sensors (seperti kecepatan mesin, posisi pedal gas, temperatur
udara) untuk menghitung jumlah materi bakar dan kapan proses injeksi dilakukan secara tepat.
Makara didalam ECM tersimpam banyak sekali data akurat sebagai pola penginjeksian. Artinya bisa
dimungkinkan untuk menjalankan sekaligus pilot dan post injection.
Common Rail ECM mengevaluasi sinyal dari sensor-sensor dibawah ini:
- Crankshaft position sensor
- Air-temperature sensor
- Camshaft position sensor
- Coolant-temperature sensor
- Accelerator pedal sensor
- Air flow sensor(MAF)
- Rail pressure sensor
- Atmosheric pressure sensor(in ECM)
- Brake switch
- Clutch pedal switch
- Fuel temperature sensor
- Boost pressure sensor (VGT)
Demikianlah klarifikasi mengenai cara kerja mesin diesel comman rail dan fungsi komponennya.
Sumber http://lksotomotif.blogspot.com/
