1. Jabarkan tipe-tipe pompa injeksi tipe in-line beserta
aplikasinya?Jenis Pompa In-Line Berdasarkan Ukujrannyaa. Jenis
pompa in-line ukuran M, memiliki kapasitas yang paling kecil yaitu
mampu menghasilkan tekanan hingga 400 bar
Gambar 1. Pompa in-line ukuran M
b. Jenis pompa in-line ukuran A, kapasitas penyaluran bahan
bakar lebih besar dari jenis pompa injeksi in-line ukuran M.
Tekanan injeksi jenis pompa ukuran A ini mencapai 600 bar
Gambar 2. Pompa in-line ukuran A
c. Jenis pompa in-line ukuran MW, Jenis pompa injeksi in-line
ukuran MW dirancang untuk mampu memberi tekanan sampai 900 bar.
Berlainan dengan jenis pompa injeksi in-line ukuran A atau M, maka
pompa injeksi ukuran MW ini disebut dengan tipe tertutup karena
pada jenis pompa injeksi ini unit plunyer dan barel serta unit
katup deliverinya dipresskan melalui bagian atas rumah pompa dan
diikatkan dengan dua buah baut dan flens. Pompa injkesi tipe ini
dibuat dengan kapasitas sampai 8 barel/untuk mesin 8 silinder
Gambar 3. Pompa in-line ukuran MW
d. Jenis pompa in-line ukuran P, seperti pada jenis pompa
injeksi in-line lainnya, pada pompa jenis ini memiliki kapasitas
yang lebih besar, sehingga biasanya banyak digunakan untuk
kendaraan dengan kapasitas engine lebih besar.
Gambar 3. Pompa in-line ukuran P
Penggunaan pompa injeksi in-line digunakan pada kendaraan
komersial (bus dan truk) yang memiliki kapasitas silinder lebih
besar, sementara pompa injeksi distributor digunakan pada kendaraan
penumpang yang memiliki kapasitas kecil dan membutuhkan kenyamanan
lebih tinggi.
2. Jelaskan langkah-langkah pembongkaran dan pemasangan
(overhoul) pompa in-line ?Langkah-langkah pembongkaran pompa
injeksi tipe inline.a. Dengan automatic timer telah dilepaskan,
pasang injection pump pada mounting base dan pump setting angle.b.
Gunakan box wrench untuk melepas feed pump.c. Lepaskan governor.d.
Ukur control rack sliding resistance.Putar camshaft untuk
meyakinkan bahwa resistensi mencapai nilai yang telah di tetapkan
di segala posisi. Apabila melebihi nilai yang telah ditetapkan
mugkin penyebabnya adalah:1) Control rack atau giginya rusak.2)
Gigi pinion rusak atau pinion yang berhubungan dengan housing
rusak.3) Momen pengencangan pada delivery valve holder
berlebihan.e. Lepaskan cover plate dan gunakan coupling dengan
round nut serta holding wrench. Putar camshat dengan plunger pada
tiap-tiap silinder berada pada TDC, pasang tappet insert pada
lubang tappet satu persatu.f. Pasang camshaft clereance gauge pada
camshaft untuk mengatur end play.g. Lepaskan camshaft, pukul
perlahan dengan palu plastic dari sisi governor. Catatan: pastikan
bahwa cam pada camshaft tidak menyentuh dengan tapet. Dan pasang
flyweight round nut pada ujung camshaft guna melindungi ulir dari
kerusakan.h. Melepas tapetMasukkan roller clamp untuk mendorong
tapet ke atas, dengan tapet dalam keadaan terdorong lepaskan tapet
insert dan masukkan tapet clamp melalui camshafthole, lalu jepit
tapet dan tarik keluar.i. Masukkan plunger clamp dari bagian bawah
pompa dan cocokan ujung pluger clamp ke lower spring seat. Kemudian
tarik plunger clam ke luar maka plunger akan terlepas.Catatan:
ketika melepas plunger, pastikan bahwa lower spring menghadap ke
atas guna mencegah terjatuhnya plunger.j. Lepaskan look plate dan
lepaskan delivery valve holder dengan box wrench kemudian lepaskan
stopper delivery valve dan spring.k. Dengan meggunakan delivery
extractor lepaskan delivery valve.l. Lepaskan plunger
barel.Catatan: tempatkan plunger pada plunger barel.Pemeriksaan
terhadap komponen pompa injeksi tipe inlinea. Plunger dan
barelSetelah membersihkan dengan solar periksa apakah plunger bisa
trurun dengan lembut pada barel dengan sendirinya. Dengan cara:1)
Miringkan barel 600.2) Tarik plunger sekitar 10-15 mm dan
lepaskan.3) Putar plunger pada barel apakah tidak mengalami sendat
atau macet.4) Ganti plunger bila tidak bisa turun dengan
sendirinya.b. Delivery valveBersihkan delivery valve dan bersihkan
dengan solar kemudian periksa dari kerusakan. Tutup bagian bawah
valve seat dengan jari dan tekan piston dengan jari lain. Bila
piston melambung kembali ketika jari-jari dilepaskan maka valve
dalam kondisi baik jika tidak kembalai maka ganti valve.c. Tappet
Pasang dial gauge pada tappet roller dan periksa clereance dengan
mengeraakan roller ke atas dan kebawah rod. Bila clerence melebihi
limit ganti tappet dengan yang baru.d. Lower spring seatPeriksa
permukaan lower spring seat yang berhubungan dengan plunger dari
kerusakan telah melebihi limit ganti lower spring seat.e. Plunger
spring dan plunger spring seatPerhatikan spring dan spring delivery
valve bila tidak bagus ganti dengan yang baru.f. Mengganti tappet
roller bearingUntuk melepas inner race dari camshaft gunakan gear
puller, dan untuk memasang gunakan pipa atau metal block kemudian
tekan dengan press.
Memasang pompa injeksi tipe inlinea. Pasang control rack dan
kencangkan rack guide screw.Catatan: pastikan bahwa rack dapat
bergerak dan lancer dan periksa juga untuk memastikan rack tidak
berputar.b. Pada saat memasang plunger barel yakinkan bahwa knock
pin yang terpasang pada housing dalam keadaan lurus dengan lokasi
notch pada plunger barel. Pastikan bahwa tonjolan knock pin
projection sekitar 0,7 mm dari housing. Apabila tonjolan lebih
kecil dari 0,7 mm keluaran sedikit dari housing.c. Dengan gasket
baru terpasang pada delivery valve masukkan valve pada tempatnya
hingga kuat dan bertemu dengan permukaan plunger barel. Gunakan
delivery valve gasket installer (special tool).d. Pasang delivery
valve spring dan stopper pada tempatnya, kencangkan sementara
delivery valve holder.e. Dengan control rack tepat di tengah-tengah
pasang control pinion dan control sleeve.f. Memasang plungerPasang
plunger clam kedalam lowewr spring seat dan pasangkan plunger ke
dalam lower spring seat. Masukkan plunger ke dalam punger barel dan
hati-hati jangan sampai ujung plunger membentur dengan pump housing
dan plunger spring.g. Jepit tappet dengan tappet clamp dengan
memakai tappet gauge luruskan housing groove dan masukkan tappet ke
dalam housing.h. Gunakan roller clapm dorong tappet pada TDC.
Kemudian masukkan tapet insert dan lepaskan roller clamp. Pastikan
bahwa tanda dengan port number pada plunger flenge adalah terletak
pada sisi cover plate. Untuk tiap-tiap silinder. Periksa gerakan
control rack setiap kali tapet insert(special tool) dimasukkan.i.
Kencangkan delivery valve holder sesuai dengan ketentuan. Periksa
juga gerakkan control rack setiap kali valve holder dikencangkan.j.
Pasang camshaft dengan tanda garis pada ujung pitch (ulir) mengarah
drive end (camshaft gear).k. Dengan bearing cover terpasang
sementara ukur end play pada camshaft dengan camshaft clerence
gauge. Bila end play melabihi limit stel dengan shim atau ganti
bearing.Catatan: gunakan ketebalan shim yang mendekati sama pada
sisi timer dan governor.Ketebalan shim pada sisi
timer0,10;0,15;0,30;0,50
Ketebalan shim pada sisi
governor0,1;0,12;0,14;0,16;0,18;0,50
l. Pasang governorm. Pasang part berikut setela penyetelan
pump.1) Control rack cover.2) Feed pump.3) Cover plate.4) Automatic
timer.
3. Jabarkan komponen-komponen pompa in-line beserta
fungsinya?Komponen Pompa Injeksi In-line
Gambar 4. Komponen pompa injeksi in-lineKeterangan:a. Fuel tank
(tangki bahan bakar)
Gambar 5. Tangki bahan bakar
Tangki bahan bakar (fuel tank) berfungsi untuk menyimpan bahan
bakar, terbuat dari plat baja tipis yang bagian dalamnya dilapisi
anti karat. Dalam tangki bahan bakar terdapat fuel sender gauge
yang berfungsi untuk menunjukkan jumlah bahan bakar yang ada dalam
tangki dan juga separator yang berfungsi sebagai damper bila
kendaraan berjalan atau berhenti secara tiba-tiba atau bila
berjalan di jalan yang tidak rata. Fuel inlet ditempatkan 2 3 mm
dari bagian dasar tangki, ini dimaksudkan untuk mencegah ikut
terhisapnya kotoran dan air.b. Fuel line (pipa bahan bakar)Bensin
dialirkan dari tangki ke karburator melalui saluran bahan bakar
(pipa dan selang). Pipa bahan bakar dibuat dari pelat seng
(zinc-plated) dan tembaga (copper lined steel).Untuk bagian
tertentu ada juga pipa bahan bakar yang terbuat dari selang
karet.c. Priming pump (pompa priming)Pompa priming berfungsi untuk
menghisap bahan bakar dari tangki pada saat mengeluarkan udara
palsu dari sistem bahan bakar (bleeding).Cara kerjanya sebagai
berikut:- Saat pump handle diteken
Gambar 6. Pump handle ditekan
Diafragma bergerak ke bawah menyebabkan outlet check valve
terbuka dan bahan bakar mengalir ke fuel filter. Pada saat yang
sama inlet check valve tertutupmencegah bahan bakar mengalir
kembali.- Saat pump handle dilepas
Gambar 7. Pump handle dilepas
Tegangan pegas mengembalikan diafragma ke posisi semula dan
menimbulkan kevakuman, inlet valve terbuka dan bahan bakar masuk ke
ruang pompa. Pada saat ini outlet valve tertutup.
d. Feed pump.
Gambar 8. Feed pump pompa in-line
Feed pump berfungi untuk menghisap bahan bakar dari tangki dan
menekannya ke pompa injeksi. Feed pump adalah single acting pump
yang dipasangkan pada sisi pompa injeksi dan digerakkan oleh
camshaft pompa injeksi.Cara kerjanya sebagai berikut:- Saat
Penghisapan
Gambar 9. Feed pump saat penghisapan
Saat camshaft (1) tidak mendorong tapet roller (2), piston (4)
mendorong pushrod (3) kebawah karena adanya tegangan piston spring
(6). Pada saat itu volume pressure chamber (7) membesar dan membuka
inlet valve (5) untuk menghisap bahan bakar.- Saat Pengeluaran
Gambar 10. Feed pump saat pengeluaran
Camshaft terus berputar dan mendorong piston melalui tappet
roller dan push rod. Piston menekan bahan bakar di dalam pressure
chamber, membuka outlet valve dan bahan bakar dikeluarkan dengan
tekanan.- Saat Tekanan Tertinggi
Gambar 11. Feed pump saat tekanan tertinggi
Sebagian bahan bakar yang dikeluarkan memasuki pressure chamber
(9) yang terletak di bawah piston. Bila tekanan bahan bakar di
bawah piston naik mencapai 1,8 2,2 kg/cm2 maka tegangan piston
spring tidak cukup kuat untuk menurunkan piston. Akibatnya, piston
tidak dapat lagi bergerak bolak-balik dan pompa berhenti
bekerja.
e. Water Sedimenter dan Fuel filter
Gambar 12. Pompa injeksi tipe in-line
Pompa injeksi tipe in-line menggunakan filter dengan elemen
terbuat dari kertas. Pada bagian atas filter bodi terdapat sumbat
ventilasi udara yang digunakan untuk mengeluarkan udara (bleeding).
Priming pump pada pompa injeksi tipe in-line merupakan satu unit
bersama feed pump dan dipasangkan pada bodi pompa injeksi.f.
Injection pump (pompa injeksi)
Gambar 13. Pompa injeksi in-line
Feed pump menghisap bahan bakar dari tangki 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 menggerakkan plunger sesuai
dengan firing order mesin. Gerak lurus bolak-balik dari plunger ini
menekan bahan bakar dan mengalirkannya ke injection nozzle melalui
delivery valve. Delivery valve berfungsi untuk menjaga tekanan pada
pipa injeksi dan menghentikan injeksi dengan cepat. Plunger
dilumasi oleh bahan bakar dan camshaft oleh oli mesin. Gavernor
mengatur banyaknya bahan bakar yang disemprotkan oleh injection
nozzle dengan menggeser control rack. Gavernor terdiri atas dua
tipe yaitu: mechanical gavernor dan combined gavernor (mechanical
and pneumatic gavernor). Timing injeksi bahan bakar diatur oleh
Automatic centrifugal timer. Timer mengatur putaran camshaftg.
Injection pipe (pipa injeksi)Terbuat dari bahan baja yang berfungsi
untuk mengalirkan bahan bakar bertekanan tinggi dari pompa injeksi
ke masing-masing pengabuth. .Injection nozzle (injektor)Injection
nozzle terdiri atas nozzle body dan needle. Injection nozzle
berfungsi untuk menyemprotkan dan mengabutkan bahan bakar. Antara
nozzle body dan needle dikerjakan dengan presisi dengan toleransi
1/1000 mm (1/40 in). Karena itu, kedua komponen itu dalam proses
penggantiannya harus secara bersama-sama.Cara kerjanya sebagai
berikut.- Sebelum Penginjeksian
Gambar 14. Injection nozzle sebelum penginjeksian
Bahan bakar yang bertekanan tinggi mengalir dari pompa injeksi
melalui saluran minyak (oil passage) pada nozzle holder menuju ke
oil pool pada bagian bawah nozzle body.- Penginjeksian Bahan
Bakar
Gambar 15. Penginjeksian bahan bakar injection nozzle
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 dan menyebabkan nozzle
menyemprotkan bahan bakar- Akhir Penginjeksian
Gambar 16. Akhir penginjeksian injection nozzle
Bila pompa injeksi berhenti mengalirkan bahan bakar, tekanan
bahan bakar turun, dan pressure spring mengembalikan nozzle needle
ke posisi semula (menutup saluran bahan bakar). Sebagian bahan
bakar yang tersisa antara nozzle needle dan nozzle body, melumasi
semua komponen dan kembali ke over flow pipe.i. delivery
valveFungsi utama dari delivery valve adalah untuk mencegah aliran
balik dan mengatur tekanan sisa bahan bakar. Ketika plunger pada
pompa injeksi telah mencapai posisi titik mati atas, maka proses
penginjeksian bahan bakar telah berakhir. Jika plunger dan pipa
nozzle (pipa dengan tekanan tinggi) dihubungkan secara langsung,
maka bahan bakar yang terdapat di dalam pipa nozzle akan terhisap
ke arah pompa injeksi pada saat plunger bergerak turun. Jika hal
ini terjadi maka akan berakibat terjadinya keterlambatan
penginjeksian bahan bakar (akan terdapat jeda waktu yang cukup lama
antara saat dimulainya pengiriman bahan bakar oleh plunger dengan
saat dimulainya penginjeksian bahan bakar oleh nozzle) pada saat
siklus berikutnya. Untuk mencegah hal ini, maka dipasanglang
delivary valve diantara plunger dengan pipa nozzle. Delivery valve
akan memutuskan hubungan antara plunger dengan pipa nozzle pada
saat proses penginjeksian bahan bakar berakhir, untuk menghentikan
seluruhnya aliran balik dari pipa. Delivery valve juga berfungsi
untuk mencegah adanya tekanan sisa pada pipa saat penginjeksian
berakhir. Tekanan sisa yang terdapat pada pipa nozzle jika
dibiarkan akan berakibat bahan bakar yang diijeksikan oleh nozzle
tidak akan berhenti dalam waktu yang tepat (terjadi keterlambatan
waktu berakhirnya penginjeksian oleh nozzle). Kejadian ini akan
menimbulkan tetesan (dribbling) bahan bakar dan terjadinya
penginjeksian kedua (secodary injection). Untuk mencegah hal ini,
delivery valve akan mengatur tekanan sisa pada pipa nozzle pada
level yang tepat dengan cara menarik/menghisap bahan bakar
tersebut. Proses penginjeksian bahan bakar akan berakhir pada saat
retraction piston menutup lubang pada valve seat. Berakhirnya
penginjeksian bahan bakar merupakan awal dari proses penarikan
bahan bakar (retraction). Pada proses retraction inilah terjadinya
penurunan tekanan pada pipa nozzle, sehingga proses penetesan bahan
bakar (dribling) dan penginjeksian kedua (secondary injection)
dapat dicegah. Proses bekerjanya delivery valve dapat dilihat pada
gambar berikut ini.
Gambar 17. Delivery Valve
j. Busi pijar atau busi pemanas (glow plug) Berfungsi untuk
memanaskan ruangan pre chamber pada saat mulai start. Dengan
merubah energi listrik dari battery menjadi energi panas.k.
Governor terpasang pada bagian belakang pompa injeksi yang
berfungsi sebagai pengatur jumlahinjeksi bahan bakar sesuai dengan
pembebanan motor.l. Battery (aki) berfungsi sebagai sumber energi
listrik yang mensupply energi yang dibutuhkan oleh busipijar untuk
memanaskan ruangan pre chamberm. Kunci kontak (ignition switch)
berfungsi sebagai saklar utama pada ssistim kelistrikan kendaraann.
Relay yang berfungsi sebagai pengaman dan pengatur saat pemanasan
ruang pre chamber4. Bagaimana cara kerja pompa in-line?Cara Kerja
Pompa Injeksi in-line
Gambar 18. Cara kerja pompa in-line
a. Pada saat plunyer berada pada titik terbawah, bahan bakar
mengalir melalui lubang masuk (feed hole) pada silinder ke ruang
penyalur (delivery chamber) di atas plunyer.b. Pada saat poros nok
pada pompa injeksi berputar dan menyentuh tappet roller maka
plunyer bergerak ke atas. Apabila permukaan atas plunyer bertemu
dengan bibir atas lubang masuk maka bahan bakar mulai tertekan dan
mengalir keluar pompa melalui pipa tekanan tinggi ke injectorc.
Plunyer tetap bergerak ke atas, tetapi pada saat bibir atas control
groove bertemu dengan bibir bawah lubang masuk, maka penyaluran
bahan bakar terhenti. d. Gerakan pluyer ke atas selanjutnya
menyebabkan bahan bakar yang tertinggal dalam ruang penyaluran
masuk melalui lubang pada permukaan atas plunyer dan mengalir ke
lubang masuk menuju ruang isap, sehingga tidak ada lagi bahan bakar
yang disalurkan.
Gambar 19. Ukuran elemen pompa
Tinggi pengangkatan nok adalah 8 mm, sehingga gerakan plunyer
naik turun juga sebesar 8 mm. Pada saat plunyer pada posisi
terbawah, plunyer menutup lubang masuk kirakira 1,1 mm dari besar
diameter lubang masuk sebesar 3 mm. Dengan demikian plunyer baru
akan menekan setelah bergerak ke atas kira-kira 1,9 mm. Langkah ini
disebut prestroke dan pengaturannya dapat dilakukan dengan menyetel
baut pada tappet roller. Prestroke ini berkaitan dengan saat
injeksi (injection timing) bahan bakar keluar pompa.
Pengontrolan Jumlah Bahan Bakar yang DiinjeksikanGambar 20.
Injeksi bahan bakar
Jumlah pengiriman bahan bakar dari pompa diatur oleh governor
sesuai dengan kebutuhan mesin. Governor mengatur gerakan control
rack yang berkaitan dengan control pinion yang diikatkan pada
control sleeve. Control sleeve ini berputar bebas terhadap
silinder. Bagian bawah plunyer (flens) berkaitan dengan bagian
bawah control sleeve. Jumlah bahan bakar yang dikirim tergantung
pada posisi plunyer dan perubahan besarnya langkah efektif
(Gambar). Langkah efektif adalah langkah plunyer dimulai dari
tertutupnya lubang masuk oleh plunyer sampai control groove bertemu
dengan lubang masuk. Langkah efektif akan berubah sesuai dengan
posisi plunyer dan jumlah bahan bakar yang diinjeksikan sesuai
dengan besarnya langkah efektif.
Gambar 21. Katup PenyalurPenekanan bahan bakar dari elemen pompa
ke injector diatur oleh katup penyalur (delivery valve). Katup
penyalur ini berfungsi ganda, yaitu selain mencegah bahan bakar
dalam pipa tekanan tinggi mengalir kembali ke plunyer juga
berfungsi mengisap bahan bakar dari ruang injector setelah
penyemprotan (Gambar ).Demikian katup penyalur pada pompa injeksi
ini menjamin injektor akan menutup dengan cepat pada saat akhir
injeksi, karena untuk mencegah bahan bakar menetes yang dapat
menyebabkan pembakaran awal (pre-ignition) selama siklus pembakaran
berikutnya.