penjelasan cara kerja efi diesel

TUGAS MOTOR PENGGERAK

EFI DIESEL

PENDAHULUAN

Sistem Diesel Efi merupakan teknologi mesin diesel yang saat ini menjadi

pesaing baru dalam dunia bisnis otomotif. Alternatif pilihan kendaraan yang

memberikan kenyamanan yang tidak kalah dengan mesin bensin. Dengan

teknologi diesel elektronik ini memiliki keandalan dan keuntungan antara

lain :

Standard emisi semakin baik

Performa mesin lebik baik

Konsumsi bahan bakar lebih irit,

Keandalan mekanis atau suara mesin lebih halus

Sistem Diesel EFI

Seperti yang terlihat pada gambar, Injection pump tipe distributor dengan radial plunger, menggunakan sebuah cam ring yang memungkinkan penginjeksian bahan bakar pada tekanan tinggi. Pompa ini telah

dikembangkan pada kuantitas injeksi bahan bakar dan timing injection yang lebih baik untuk mengurangi memperbaiki kerugian kendalan mesin, kepekatan asap yang rendah, suara halus, output mesin tinggi dan emisi gas buang yang bersih.

Sistem Aliran Bahan Bakar

Keterangan :1. Fuel injection pump2. Injection pump control unit (PSG) 3. Engine Control Unit4. Nozzle5. Water separator

1. Fuel Piping System

Sistem aliran bahan bakar terdiri atas : Pompa injeksi bahan bakar tipe distributor radial plunger, Feed pump, nozzle holder, dan pipa-pipa penghubung.

2. Fuel intake

Bahan bakar pada fuel tank di suplai ke intake port di tekan oleh feed pump di dalam injection pump, bahan bakar sebelunya di saring oleh fuel filter dan water separator.

3. Regulating Fuel Feed Pressure dan delivery Pressure.

Bahan bakar masuk ke intake port di tekan oleh feed pump dan kemudian dialirkan ke ruang plunger melalui needle valve pada katup selenoid bertekanan tinggi, yang mengotrol secara langsung aliran bahan bakar.Pada saat tersebut tekanan bahan bakar sagat tinggi sesuai kecepatan putaran pompa.

4. Fuel Pressurization

Bahan bakar di salurkan ke ruang plunger di tekan oleh radial plunger.

5. Menentukan Jumlah injection bahan bakar maksimum dan waktu injeksi bahan bakar

Jumlah maksimum tekanan bahan bakar adalah besarnya tekanan nozzle saat timing yang tepat dengan oleh katup selenoid dan control katup kontrol timing (TCV) oleh Pump Control Unit (PSG).

Kontruksi Fuel Pump

Keterangan :pump

1. Drive shaft2. Feed pump3. Speed sensor4. Control unit5. Distributor head6. Contant pressure Valve (CPV) holder7. High pressure solenoid valve8. Constant pressure Valve (CPV)9. Timing control valve (TCV)10. Timer11. Radial plunger high pressure

Komponen dan Cara Kerja Injection Pump :

1. Feed Pump

Feed pump terdiri atas sebuah rotor, vane dan casing ring. Rotor diputar oleh drive shaft, pada rotor terdpat empat buah vane. Sebuah spring di tempatkan antara alur rotor dengan vane, dan masing-masing vane selalu ditekan dan bersentuhan dengan casing oleh gaya spring dan gaya sentrifugal.

2. Regulating Valve

Regulating valve terdiri atas valve holder, spring dan sebuah katup piston. Port pada holder katup diatur oleh radial manner. Katup piston ditekan ke blok port dengan gaya pegas.

3. Radial Plunger High Pressure Pump (High Pressure Section)

High pressure pump terdiri atas cam ring, rotor shaft, roller support, roller dan plunger. Pada cam ring terdapat cam pada inner race (4 silinder 4 cam) dan cam ring dihubungkan ke timing device dengan ball pin.Rotor diputar oleh sebuah fuse flate yang dihubungkan ke rotor shaft. Radial plunger di tekan ke cam ring oleh tekanan bahan bakar disalurkan oleh fuel feed pump. Dengan putaran drive shaft, radial plunger di tekan ke tengah rotor shaft oleh cam pada cam ring untuk menekan bahan bakar.Supplai pompa tekanan tinggi, dan kompressi bahan bakar di dalam pompa tekanan tinggi, di kontrol oleh katup solenoid tekanan tinggi

3. Constant Pressure Valve (CPV)

Constant pressure valve dilengkapi dengan orifice untuk mengurangi perubahan fluktuasi tekanan bahan bakar saat injeksi dan akhir injeksi nozzle. Katup terbuka oleh tekanan bahan bakar dan tekanan tinggi bahan bakar di salurkan ke nozzle.

4. Distributor HeadSelama proses pengisapan bahan bakar needle seat pada katup solenoid tekanan tekanan tinggi terbuka (Arus OFF) dan pipa tekanan tinggi terisi bahan bakar.Tekanan rendah bahan bakar menekan plunger radial ke cam ring, dan kelebihan bahan bakar di kembalikan ke fuel tank melalui over flow pipa.

Selama proses penyaluran bahan bakar, katup solenoid tekanan tinggi tertutup (arus ON). Sebagai hasil dari putaran rotor bahan bakar di kompresi oleh radial plunger dan mengalir melalui distributor slits dihubungkan ke pipa keluaran tekanan tinggi kemudian ke nozzle melalui constant pressure valve. Saat akhir injeksi, katup solenoid tekanan tinggi tertutup.setelah penyaluran tekanan ke masing-masing nozzle.

5.

High Pressure Solenoid ValveValve needle berputar bersama dengan rotor shaft. Ketika arus dikontrol oleh pump control unit mengalir ke coil, maka needle valve ditekan ke valve seat. Valve seat menutup, sehingga bahan bakar pada pipa tekanan tinggi terpisah dengan tekanan rendah. Bahan bakar dikompressi oleh radial plunger pompa tekanan tinggi, dan diinjeksikan ke ruang bakar. Ketika injeksi selesai sesuai yang diinginkan, maka pump control unit menghentikan arus ke coil untuk menghentikan injeksi. Katup solenoid tekanan tinggi menentukan jumlah supplai bahan bakar yang diijeksikan ke masing-masing silinder.

6. Timing Device.Alat ini dipasang pada bagian bawah pompa injeksi dan dihubungkan ke ball dan cam ring yang menggerak timing plunger secara aksial yang disatukan dengan putaran cam ring.Timing plunger terdiri atas servo valve yang membuka dan menutup control saluran, sebuah stopper hidrolik yang bekerja pada arah yang sama, menentukan posisi servo valve dan return spring. Sebelah kiri timer piston waktu adalah ruang tekanan penggerak piston timer ( ruang tekanan tinggi ) dan disebuah kanan ruang tekanan rendah dari timer. Tekanan penghantar dari bahan bakar di hantarkan dari pompa

penghantar yang bekerja pada ruang annular, yang tersambung pada value control timing ( TCV )

7. Timing Control Valve. Katup kontrol timing ( TCV ) terdiri dari bodi katup, jarum katup, rumah

katup, inti magnet ( inti besi yang dapat berpindah – pindah ) koil ( kumparan ) Plat dan penghubung .Bodi katup diperlengkapi dengan orifice port.Katup kontrol timing ( TCV ) dipasang pada rumah pompa dan mengkontrol tekanan dari ruang annular dari penghenti timer’s hidraulic.

8. Pump Camshaft Speed SensorSensor kecepatan dari camshaft pompa di pasang di ring penahan yang mana dapat diputar dan tersambung dengan ring cam. Sensor ring berputar dengan cam ring dalam respond pada pergerakan timer

Signal angular dari ring cam dan kecepatan pompa sebenarnya dikirim ke unit kontrol pompa ( PSG )

9. Pump Unit ControlUnit kontrol pompa dipasang langsung diatas pompa injeksi dan dilengkapi dengan sensor temperator.

Unit kontrol pompa menentukan kontrol sinyal untuk katup kontrol timing (TCV ) dan katup solenoid tekanan tinggi tergantung dari informasi yang diberi modul kontrol mesin ( ECM ).

Unit kontrol pompa menerima signal dari sensor kecepatan camshaft pompa untuk kecepatan pompa injeksi dan perputaran ring cam mengirimkan sinyal ke katup kontrol timing ( TCV ) Kuantitas injeksi bahan bakar sebelumnya ditentukan oleh modul kontrol mesin ( ECM ) dan dirubah ke dalam sinyal penggerak untuk katup solenoid tekanan tinggi.

Ini memungkinkan unit kontrol pompa untuk mengontrol durasi waktu injeksi. Saat ini temperatur bahan bakar diambil untuk pertimbangan.

Bahan bakar di pompa injeksi mendinginkan bagian bawah dari unit kontrol pompa ( PSG )

CARA KERJA TIMING CONTROL

Alat timing menentukan timing injeksi optimal terhadap variasi kecepatan mesin, tekanan bahan bakar dari feed pump diatur sesuai dengan kecepatan oleh katup pengatur tekanan penghantaran terjadi pada stopper’s hidrolic ruang annular sebagai control tekanan.

Tekanan ruangan dari ruang annular dikontrol oleh katup kontrol timing ( TCV ) plunger timing terhubung ke cam ring oleh pin bola. Gerakan axial dari timing plunger di transfer ke cam ring pada katup gerakan rotasi, gerakan kekanan dari timing plunger ( ke samping pegas ) memajukan timing injeksi.Komponen utamanya adalah plunger timing, valve kontrol timing ( TCV ) dan sensor posisi camshaft pompa.

1. Setting Awal Injeksi

Modul kontrol mesin ( ECM ) terdapat modul awal injeksi, yang dikondisikan dengan kondisi operasi mesin ( beban mesin, kecepatan mesin, tempat pendingin mesin ).Unit control pompa ( PSG ) membandingkan terus menerus antara setelan awal timing injeksi dan setting sebenarnya dari timing injeksi.Bila ada perbedaan, control katup timing ( TCV ) mengontrol kontrol duty rasio permulaan sebenarnya dari timing injeksi di tentukan dari sensor kecepatan camshaft pompa.

2. Ketika Tekanan Annular Chamber Berkurang

Saat tekanan dari ruang annular kurang dari tenaga yang diset dari pegas pembalik penghenti hidrolic, penghenti hidrolic ditekan ke kiri (kearah belakang).katup servo juga di tekan ke kiri dan berhenti pada posisi dimana katup servo menyeimbangkan tenaga dari pegas set katup servo.Karena ini, jalur ke ruang timer’s tekanan tinggi ( jalur masuk ) di potong atau tutup piston timer dipegang pada sisi kiri ( sisi belakang ) oleh pegas pembalik piston timer. 3. Ketika Tekanan Annular Chamber Bertambah (Advance)

Saat tekanan meningkat di ruang annular dan menyisakan tenaga dari pegas pembalik penghenti hidrolic, penghenti hidrolic berpindah ke kanan ( posisi lebih maju ).

Konsekuensinya, katup servo juga berpindah ke kanan oleh pegas set katup servo dan canel inlet ke ruang timer tekanan tinggi terbuka.

Bahan bakar dari feed pump mengalir melalui canel inlet kepada ruang timer tekanan tinggi. Saat tekanan feed bahan bakar mengurangi tenaga set dari pegas pembalik timer piston, timer piston tertekan kekanan ( posisi lebih maju ) dan ring cam berputar kearah maju.Sehingga, cam ring cam memasukan permukaan plunger radial dari internal kompresi untuk membawa kemajuan dalam permukaan injeksi dari injeksi.Memajukan timer maximum posisi sudut 15 derajat sudut cam ( sama dengan 30 derajat crankshaft ) bila mungkin.

4. Kodisi StabilHydrolic stopper bergerak ke kanan, tekanan ruang annular dan gaya pegas pembalik stopper hidrolik seimbang, dan penghenti hidrolik seimbang tak bergerak .Piston timer, mengikuti pergerakan katup servo, bergerak pada arah untuk memutus canel inlet. Sehingga, aliran dari bahan bakar ke ruang timer tekanan tinggi terhenti, dan piston timer berhenti pada posisi dimana ruang tekanan tinggi timer tertekan dan gaya dari pegas pembalik piston timer seimbang.

5.Pengurangan Tekanan Ruang Annular (Retard)

Valve kontrol timing ( TCV ) merespond sinyal kontrol dari unit kontrol pompa (PSG ), menambah waktu kembali ( antara ruang annular dan masukan feed pump ) terbuka untuk mengurangi tekanan ruang annular.

Bahan bakar di ruang pengatur tekanan tinggi mengalir melalui jalur kembali untuk kembali ke ruang tekanan rendah. Karena ada penurunan dalam tekanan ruang tekanan tinggi, timer piston bergerak ke kiri ( arah kembali ) oleh pegas pembalik timer piston dan cam ring berputar ke arah balik.Sehingga, cam dari cam ring membalik plunger radial awal interval kompresi untuk kembali ke awal injeksi.Timer piston, meniru gerakan katup servo, bergerak searah untuk memutus jalur kembali. Konsekuensinya , aliran bahan bakar dari ruang timer tekanan tinggi ke ruang tekanan rendah terhenti, dan timer piston berhenti pada

posisi dimana tekanan ruang tekanan tinggi timer dan kekuatan set dari pegas pembalik timer piston seimbang ( kondisi Stabil )

Timing Control Valve (TCV) Operation

Valve kontrol timing ( TCV ) berfungsi sebagai variable throttle, memakai pembukaan dan penutupan jarum katup secara cepat di valve kontrol timing ( TCV ).Saat operasi normal, TCV mengontrol tekanan pada ruang annular jadi penghenti cam hidrolik. Bergerak ke posisi mana saja, dari posisi

kembali ke posisi maju. Saat ini rasio kerja diset oleh unit kontrol pompa ( PSG ).

Rasio kerja adalah rasio dari waktu TCV terbuka untuk satu siklus timing operasi TCV yang komplitrasio kerjaberubah dari 100 % ke 0% adalah memajukan timing injeksi.

Pada saat aliran arus control ke katup kontrol timing ( TVC ) koil , jarum katup terbuka dan bahan bakar ruang annular mengalir melalui orifice ke inlet feed pump.Konsekuensinya, tekanan ruang annular berkurang, penghenti hidrolik bergerak ke posisi balik .

Saat arus kontrol ke TCV koil terputus, jatum katup menutup dan jalur kembali tertutup. Konsekuensinya, tekanan dari anular meningkat dan penghenti hidrolik bergerak ke posisi maju .

Pump Cam Shaft Speed Sensor

Saat drive shaft berputar, sensor kecepatan camshaft pompa menerima sinyal dari sensor roda dan pulsa elektrik terkirim melalui harness pnghubung fleksibel ke unit kontrol pompa ( PSG ) dari sinyal ini ( PSG ) dapat menemukan kecepatan pompa rata – rata di kecepatan pompa momentarysensor kecepatan camshaft pompa di pasang di cam ring dengan demikian hubungan antara cam ring dan sinyal sensor kecepatan dari camshaft pompa adalah konstan .Sinyal sensor kecepatan camshaft pompa di perlukan untuk :

1. menentukan posisi annular sementara dari cam ring 2. menghitung kecepatan sebenarnya dari cam ring 3. menentukan posisi timing plunger sebenarnya .

1. Posisi Annular Sementara dari Cam Ring :Adalah input ke PSG sebagai sinyal kontrol katup solenoid tekanan tinggi di input sementara dari posisi angular untuk fluktuasi dalam kondisi bergerak, katup solenoid tekanan tinggi terbuka dan inserval tertutup berhubungan dengan cam ring, cam lift dapat ditentukan secara akurat

2. Kecepatan Injeksi Pompa Sebenarnya Saat sensor kecepatan crankshaft salah, ECM sinyal kecepatan pompa sebagai sinyal pengganti

3. Posisi Plunger Timing Sebenarnya Dapat ditentukan dengan membandingkan sinyal sensor kecepatan crankshaft dengan sudut sensor posisi camshaft pompa ppososo ini dipakai untuk kontrol timer.

Pump Control Unit (PSG)PSG memrima sinyal dari sensor di dalam pompa untuk menentukan sudut rotasi cam ring kecepatan pompa dan tempat bahan bakar.

Harga – harga ini lalu dibandingkan dengan harga yang diinginkan yang dikirim oleh ECM seperti timing injeksi yang diinginkan dan banyaknya injeksi bahan bakar yang diinginkan ECM memproses semua data mesin dan data mengenai lingkungan sekitar yang diterima dari sensor luar untuk perform penyetelan mesin. Kedua modul tersebut dikodekan dalam unit kontrol. Unit kontrol memasukkan data sensor dari proses sirkuit. Mikroposesor lalu menentukan kondisi operasi dan menghitung harga set untuk kerja maksimal . Penukaran data antara ECM dan PSG dilakukan lewat system CAN – bus (Control Area Network). Dengan punya 2 kontrol module terpisah, katup solenid tekanan tinggii ini mencengah keluarnya sinyal pengganggu lain.