## ANALISA KERJA INJECTOR TERHADAP PERFOMANCE ENGINE
PADA MESIN ISUZU CYZ 51
Denur, Dedi Dermawan, Syafril
Program Studi Mesin Otomotif dan Program Studi Teknik Indusri Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Riau

## ABSTRAK
System bahan bakar dikelompokan menjadi dua bagian. Bahagian tekanan tinggi dan bahagian tekan rendah. Tekanan tinggi diawali dari komponen supply pump, common rail, injector. Tekanan rendah diawali dari tangki bahan bakar, supply pump dan pipa kelebihan baban bakar. Ada dua buah filter yang digunakan,yaitu filter utama, filter water separator yang difungsikan pada system bahan bakar, untuk mengatasi kebocoran bahan bakar dan berbagai permasalahan yang ada maka sebuah flow damper dan limiter valve di pasang pada bahagian common rail, juga sebuah overflow valve di pasang pada bahagian supply pump.
Common rail system yang menggunakan sebuah type accumulator chamber yang disebut common rail yang berfungsi untuk menyimpan tekanan bahan bakar yang tinggi, dan injectors yang terdapat electronically controlled solenoid valves akan menyemprotkan tekanan bahan bakar yang tinggi kedalam ruang bakar, Injection system (injection pressure, injection rate, dan injection timing) dikontrol oleh ECM, dan selanjutnya common rail system dapat mengontrol injection system secara tersendiri, bebas dari pengaruh kecepatan putaran mesin dan beban mesin.
Kata kunci : Common rail, injector common rail, injection system

## I. PENDAHULUAN
System bahan bakar secara umum berfungsi sebagai jantung dari sebuah mesin, jika  mesin tanpa bahan bakar tentunya tidak ada gunanya dan tidak akan ada manfaat dari sebuah mesin. Zaman sekarang mesin diesel dengan perkembangan teknologi common rail menjawab semua keperluan untuk aktifitas. Secara umum teknologi common rail pada berbagai merek mobil prinsip kerja hampir sama hanya ada perbedaan nama dari komponen.
Kerja injector akan dipengaruhi oleh kondisi kerja dari kondisi berbagai sensor yang dikontrol dan dikalkulasi data oleh sebuah engine control modul. Baik dan tepat injeksi dari injector juga akan dipengaruhi oleh kualitas bahan bakar, karena dengan
bahan bakar yang terlalu banyak karbon atau kadar terkontaminasi oleh air akan mempengaruhi kerja injector.
Kendaraan dengan system common rail seperti merek isuzu sekarang ini sudah menggunakan system common rail seperti pada mobil isuzu seri CYZ 51 Heavy duty yang banyak digunakan diperusahaan tambang, karena mobil ini menghasilkan tenaga yang besar dengan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Kegagalan kerja mesin seperti kurang tenaga, noise pada putaran idle, rough pada putaran idle, rpm mesin turun naik dan terkontaminasinya solar dengan air terjadi pada sirkulasi bahan bakar. Pada permasalahan yang terjadi pada mobil isuzu seri CYZ51 di perusahaan tambang minyak PT.Chevron keluhan yang terjadi
32
kehilangan tenaga mesin pada suhu kerja 84 derjat celsius.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1   Mesin Common Rail
Mesin common rail adalah mesin yang bekerja dikontrol secara elektronik dengan tekanan bahan bakar sekitar 30 Mpa sampai 180 Mpa pada supply pump , kemudian tekanan bahan bakar akan dinjeksikan oleh injector yang dikontrol sebuah engine control modul dengan memperhatikan nilai kalkulasi dari berbagai sensor yang ada pada mesin. Manfaat yang besar dengan mesin common rail adalah komsumsi bahan bakar yang irit dan menghasilkan sisa gas buang yang ramah lingkungan.

## Gambar 1 Common rail system
Keterangan gambar 8. FRV Sensor 1. Tangki bahan bakar 2. Water separator 9. Injector 3. Supply pump 10. Engine Control Module 4. One way valve 11. CMP 5. Common rail tube 12.  CKP 6. Limiter valve 13.  Sensor 7. Dumper valve
Cara kerja system common rail adalah bahan bakar dalam tangki dihisap oleh feed pump yang ada di supply pump, melewati water separator untuk memisah kadar air yang ada di kandungan solar. Bahan bakar dinaikan tekananya oleh plunger supply pump terus dikirim ke common rail tube, pipa tekanan tinggi dan injector mengabutkan bahan bakar di dalam silinder mesin. Volume bahan bakar yang dikirim ke common rail tube akan di
control oleh kerja dari SCV, FRP sensor dan momen limiter.

## 2.2  Prinsip Kerja Common Rail
Bahan bakar yang sudah dihisap oleh pompa minyak dari tangki solar dan melalui saringan akan diteruskan atau dihisap oleh supply pump dan dinaikan tekanan hingga 30 Mpa sampai 180 Mpa, bahan bakar akan ditekan ke common rail tube melelui pipa tekanan tinggi, di rail tube bahan bakar akan tertahan atau di simpan hingga tekanan 220 Mpa, bahan bakar yang sudah bertekanan tinggi juga disalurkan ke injector dari rail tube melalui pipa tekan tinggi.
Bahan bakar akan diinjeksikan ke ruang bakar cylinder tergantung lamanya selenoid injector mendapat  perintah bekerja dari ECM.
Gambar 2 Prinsip kerja common rail Tabel 1 Perbedaan injection pump
conventional dan common rail
Pengaturan kuantitas injeksi Governor type ECM Pengaturan timing injeksi Automatic timer ECM Peningkatan tekanan Injection pump Supply pump Distribusi Injection pump Common rail Pengaturan tekanan injeksi Sesuai putaran mesin Supply pump SYSTEM INLINE COMMON RAIL
2.3. PCV ( Pump Control Valve )
PCV dipasang pada bagian supply pump, dan mengontrol penekanan bahan bakar yang dikirim ( kwantitas pengeluaran bahan bakar ) ke commom rail. Engine control  module ( ECM ) mengotrol waktu pengiriman listrik ke PCV, sehingga mengontrol jumlah bahan bakar dikeluarkan.
Gambar 3. PCV

## 3. METODE PENELITIAN
Gambar 4 Diagram Alir Penelitian
4. PEMBAHASAN
4.1 Spesifikasi CYZ 51
Data data tentang kendaraan yang
mengalami kegagalan kerja perlu diketahui dan adalah sebagai referensi untuk melakukan analisa pada
permasalahan yang terjadi seperti kehilangan daya mesin secara drastis, noise atau suara  kasar yang berlebihan pada putarn idle, mesin bergetar atau rough pada rpm rendah, putaran mesin yang tidak stabil dan terkontaminasinya solar dengan air pada system bahan bakar.
Permasalahan yang terjadi pada mesin akan menurunkan performance mesin dan ini diperlukan perawatan yang baik dan terarah dan sesuai dengan nilai yang ada pada spesifikasi kendaraan.
Gambar 5 Isuzu CYZ 51
Rumus performance mesin :
[1]
[2]

## Tabel 2 Data kendaraan
Sumber manual book engine 6WF1TC
Dari data speksifikasi bahwa mesin akan bekerja secara electronic dan mengasilkan daya dan torsi yang besar karena kapasitas angkut dari kendaraan adalah sangat besar sekitar 26 ton sampai 32 ton.
4.2 Data Teknik Mesin
Dengan terjadinya kehilangan daya dan torsi mesin dari nilai ukur yang sandart dan akan mempengaruhi performance mesin, berikut ini data tentang mesin yang mengalami kegagalan kerja sebagai berikut :

## Sumber Manual Book Isuzu 6WF1
1. Daya maximum mesin  265/1800 kw / rpm atau 360 / 1800 ps / rpm
2. Tourque maximum 1442 / 1100 Nm / rpm atau 145 / 1100 Kgf.m / rpm
3. Fuel injection timing 0º CA atau TDC
4. Fuel system common rail electronic

## 4.3 Hasil Data pada Tech2
Parameter  aktual kerja mesin dapat dibaca oleh alat dan merupakan referensi analisa hilangnya perfompance mesin. Berikut ini hasil yang dibaca oleh alat tech2 sebagai berikut:
Tabel 4 Hasil data pada tech2
Sumber manual book, data tech
Hasil data pada tech2:
1. Tekanan bahan bakar dalam batas nilai, 30 Mpa sampai 180 Mpa dengan nilai actual pada data disply tech2 minus 0,6 Mpa
2. Volume injeksi berfariasi pada batas nilai kelebihan injeksi 5 mm³/stroke dan kekurangan injeksi 5,0 mm³/stroke
3. RPM mesin saat dilakukan test balancing actuator test , suara dan rpm mesin tidak turun secara drastis.

## Gambar 6 Pressure fuel rail

## 4.5 Pengujian yang dilakukan
Pada pengujian yang dilakukan adalah dengan cara merendam komponen injector dengan solar yang bercampur dengan air selama satu minggu untuk mendapatkan data perubahan material pada komponen injector. Percobaan kedua, komponen injector direndam dengan solar bersih dari SPBU selama satu minggu.
ITEM Unit Specification Engne model 6WF1TC Applicable exause emition EURO 2 Regulation Engine type Four circle,over head cam shaft, water cooled Combustion Chamber System Direct injection No of cylinder – bore x stroke M 6- Ø 0.147 x 0.140 Lanjutan Total piston displacement Cm ³ 14.256 Compresstion 17.00 Maximum output KW/rpm 265/1800 Ps/rpm 360 / 1800 Maximum torgue N.m/rpm 1442 / 1100 Kgf.m/rpm 145 / 1100 Fuel injection system Common rail electronic Oil capacity : Total with oil filter L 22-28.5 Oil pan L 17-23.5 Specified engine oil ( API Grade ) CD CE Valve clearence : Intake mm 00.40 Exause mm 00.40 Idling speed RPM 500 ± 25 Fuel injection timing ° CA 0 Supply pump SP160 - 6HD Pump maximum discharge amount 490 mm3 / stroke Injector  model DLL - P Injection nozzle number mm(in) 0.19 (0.0075) - 8 Thermostat open valve temperature ºC/°F 82 (180)
Thermostat totally open temperatuºC/°F,mm/in95 (203) / 11 (0.433)
35
Gambar 7 Hasil uji solar dan Uji rendam komponen injector
4.5.  Hasil pengujian komponen injector
Gambar 8 Pin injector pada solar dan Jarum nozzle pada solar bersih
Tabel 5 Hasil pengujian injector
Sumber aktual uji solar

## 4.6. Hasil Analisa
Setelah melakukan tahapan pengamatan dilapangan dengan mengambil data yang menggunakan peralatan tech2 dan juga melakukan pengujian komponen injector yang direndam dengan solar yang bersih dan solar yang terkontaminasi air selama enam hari, maka didapat hasil analisa dari kegagalan performance mesin sebagai berkut
Tabel 6. Hasil analisa
Sumber manual book, data actual tech2
1. Sebelum perbaikan penurunan daya mesin lebih kurang 50 persen 2. Sesudah perbaikan peningkatan daya mesin lebih kurang 95 persen

## 5. KESIMPULAN
Dari hasil data pada alat tech2 dan dari hasil pengujian komponen injector yang direndam dengan solar yang terkontaminasi air selama enam hari dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Terkontaminasinya solar dan air mengakibatkan kerusakan fatal pada injector 2. Volume injeksi injector kurang banyak pada saat tempratur kerja mesin 3. Karat yang terjadi pada jarum nozzle akan menghilangkan diamond ligh carbon
4. Proses pemuain jarum injector tidak baik dan gerakan jarum tesendat sendat pada holdernya, akibatnya fuel rate low consunsumtion.
5. Pada test balancing injector atau uji kerja injector, rpm mesin tidak berubah saat common on dan common off
Arismunandar, Wiranto, Motor Bakar Torak , ITB, 1980
IAMI, Training manual advance Engine 4jj1, Engine Mechanical feature, Engine Control System dan diagnose, Toyota 1992
Ir.Patar TP. Hutauruk, Gunawan, Dasar Dasar Kendaraan Isusu, Service Isuzu Training Center, Edisi ke- 1, 2004
LC Lichty, Internal Combustion Engines , McGraw Hill, 1981 Rabiman, Zainal Arifin, Sistem Bahan Bakar Motor Diesel, 2010
SP. Sen, Khana, Internal Combustion Engine Theory and Practice , Publishers, 1980.
Training Manual Step 2 , Toyota Service Training, 1994.
Wiranto Arismunandar, Koichi Tsuda, Motor Die
37