S~morrli , Pengaruh Pen,vi~npanpn Trkarran Kompresi don Nozzle pada Mohil Diesel 19

Pengaruh Penyimpangan Tekanan Kompressi dan Nozlle Pada Mobil Diesel

Sunardi TeknikO?nrnotifUniversitas Negeri M s k n s s a r

Kampus UNM Parang Tnmbung JI. Dg. Tata Raya Makassar, 90224 No. Telp :0411-861935

Fax: 041 1-868794

Abstrak

Pada unzunmnya nrobil diesel dalam mendapatkan tenaga yang dibutuhkan oleh kendaraan tersebut, meng&v~nakan mesin dengan jumlah silinder lebih dari satu. Seperti telah diketahui hahwa motor dengan silinder banyak menghasilkan tenaga dari penjumlahan tenaga-tenaga yang dihasilkan oleh tiap silindernya (Daiyanto, 2001:16). Jika terjadi ganggran dapat diketahui melaltri gejala-gejala kenrsakan seperti bunyi-bunyi yang terdengar, atau wama asap yang keluar dari knalpot, adanya burr yang tidak biasa dll. Kondhi ini sebenarnya tidaklah svkar apabila Rita mau membiasakan dengan baik, cermat dan teliti, serta dopa! men7bedokan antara bunyi yang normal dun yang tidak normal dengan cara mcngandalkan poncn inrlrrrz, selanjutnya mencari sebab-sebabnya (Northop, 2003:32).

Dari kondisi demikian selanjutnya dapat ditentukan lokasi dari sumber gejala tersebut (Wiranto Arisntunandar, 1989:26). Daya (tenaga) yang dihasilkan dari motor yang baik adalrh apabila p d a tiap silindernya ierjadi pembakaran yang sempuma. Jika pada salah satu silindentya terjadi pemhakoran yang ridak sempuma, maka ha1 tersebut akan berakibat timhtrlnya getaran (soncangan} yang besar d m Iebih dikenal d e n p mesin pincmg (bergetar). Penyebab irtama dart gejala mesin pincang (bergetar) adalah rerdapatnya salah satu silinder yang tidak sempurna dalam proses pembakarannya (Toyota News,I993:76). Pembakaran yang tidak sempurna dapat terjadi antara lain karena tekanan Rompressi di salah satu silindernya rendah.

Goncangan atau getaran dun map benvama hitam dnpat dikarenukan adanya penyimpangan tekanan kompressi dan atau nozlle ini dapat disebabkan oleh beberapa komponen yang kurang sentpuma atau kurang befingsi dengan semestinya seperti pada nozlle, katup, piston ring, silinder, kepala silinder, poros bubungan dun mekanisme karup (Toyota Astra Motor).

Kata kunci: Mesin Diesel, Asap Hitam, Kampressi dun Nozzle

Sebelum suatu kendaraan mengalami suatu kemsakan maka akan terlihat adanya gejala atau tanda-tanda tertentu. Kenlsakan-kemsakan ihl pada umurnnya tidak terjadi dengan Liba-tiba (Suryanto, 1986: 16). Asap hitam pada mobil diesel adalah asap yang keluar dari knalpot dan menyebabkan polusi karena melebihi standar yang diizinkan atau smoke limit yang tcrjadi Lelah mclampaui batas standar. Pada pembakaran bahan

bakar (solar) di dalam ruang bakar mesin diesel pada umumnya akan menghasilkan asap hitam, akan tetapi bila asap hitarn yang keluar masih dalam batas yang wajar maka ha1 itu bukan mempakan masalah. Akan menjadi masalah jika asap hitam yang keluar telah melebihi smoke limif dan mengganggu pandangan pengemudi yang ada di belakang dari kendaraan yang berasap hitam ini dan dapat mengotori lingkungan.

Penyebab timbulnya asap hitam pada 0 ) ";& c$?f.:I; ks:rnn tldak

20 ,.. 1 . 0pr.- . ,GI l!OLUME I 0 NO. I OKfOBER 2009

terbakamya sebagian bahan bakar (solar) yang di injeksin ke ruang bakar. Tidak terbakamya sebagian bahan bakar (solar) di dalam ruang bakar dapat disebabkan karena perbandingan (rasio) bahan bakar yang masuk dan udara tidak sesuai dengan putaran mesin. Perbandingan (rasio) bahan bakar (solar) dan udara tidak akan baik apabila bahan bakat yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar terlalu banyak atau udara yang terlalu sedikit. Selain itu dapat juga disebabkan oleh hasil pengabutan nozlle yang tidak baik sehingga bahan bakar tidak dapat seluruhnya bersenyawa dengan udara.

11. TINJAUAN PUSTAKA

Pada gambaran (gangguan) seperti ini terdapat 2 (dua) kemungkinan sebagai akibatnya yaitu asap hitam tenaganyapun kurang, dan atau asap hitam tetapi tenaga motor tetap. Rasio bahan bakar dan udara yang tidak baik dapat juga disebabkan oleh hal-ha1 sebagai berikut:

1. Bahan Bakar Bahan bakar sangat besar

pengaruhnya terhadap hasil dari suatu pembakaran. Bahan bakar yang baik mempunyai sifat mudah terbakar dan hasil pembakarannva dapat menghasilkan tenaga yang baik serta polusi yang ditimbulkan kecil (sedikit). Sebaliknya bahan bakar yang kurang baik antara lain akan menjadikan pembakaran yang tidak sempuma serta dapat menyebabkan timbulnya knocking, tenaga mesin kecil yang disertai timbulnya asap hitam.

Yang dimaksud bahan bakar yang kurang baik (jelek) adalah bahan bakar yang tidak mudah bersenyawa dengan udara yang telah dikompressi pada saat bahan bakar diinjeksikan (dimasukkan) oleb nozlle (pengabut) yang berbentuk kabut ke dalam ruang bakar. Akibatnya masih ada bahan bakar yang tidak terbakar dengan sempuma dan ha1 ini akan menimbulkan asap benvama hitam yang keluar dari knalpot.

Struktur bahan bakar dikatakan kurang baik apabila bahan bakar itu mempunyai Cetana Number (bilangan cetana) yang rendah atau terlalu banyak mengandung unsur-unsur yang tidak diperlukan atau dengan kata lain bahan bakar bercampur deGan cairan lain atau bahan lain yang dapat merubah struktur bahan bakar aslinya sehingga bahan bakar sulit terbakar atau sulit bersenyawa (bercampur) dengan udara yang telah dikompressi.

2.Nozzle Nozzle (pengabut) berfungsi untuk

mengabutkan bahan bakar yang diinjeksikan dari pompa injeksi agar bahan bakax dapat dengan mudah bersenyawa dengan udara kompressi sehingga mudah terbakar pada saat dan waktu yang dikehendaki. Perhatian sangat diperlukan apabila terjadi kerusakan pada nozzle (pengabut) adalah kemungkinan tekanan pengabut rendah, karena pegasnya patah, atau lubangnya terbuka terus, kondisi demikian dapat mengakibatkan terjadinya pengabutan bahan bakar (solar) yang tidak baik. Penyemprotan bahan bakar (solar) yang tidak berbentuk kabut akan menyebabkan baban bakar tidak bersenyawa dengan udara secara sempuma. Dengan demikian maka saat bahan bakar terbakar masih ada sebagian yang tidak terbakar sehingga menirnbulkan adanya asap benvama hitam keluar dari knalpot. Fenomena ini biasanya juga diiringi dengan gejala knocking (goncangan) atau getaran keras pada mesin mobil.

3.Saringan udara Udara yang masuk ke dalam

silinder terlebih dahulu perlu disaring oleh sebuah saringan udara. Tujuan penyaringan ini adalah untuk mencegah agar debu clan kotoran lain yang terhisap melalui sistem manipol pada waktu langkah hisap, karena dengan ikut masuknya debu maupun kotoran lain ke dalam silinder akan mengakibatkan

kemsakan komponen mesin, terutama pada piston ring dan dinding silindernya karena gcrakan piston dan piston ring yang bekerjanya naili/hlrun debu dapat menempel di permukaan dan terbawa oleh gerakan naiWturun dapat berfungsi sebagai amplas.

Dengan berfungsinya saringan udara dengan baik akan dapat mcncegah masuknya debu dm kotoran lain masuk ke dalam silinder, oleh karena itu saringan udara ini secara berkala hams dibersihkan. Saringan udara yang tersumbat oleh kotoran akan mengakibatkan udara ynng masuk ke dalarn silinder rnenjadi berkurang (sedikit).

Berkurangnya udara yang masuk tersebut dapat mengakibatkan perbandingan (rotio) campuran udara dan bahan bakar (solar) menjadi gemuk dan akan menimbulkan kecenderungan terjadinya pembakaran yang tidak sempurna karena tidak semua bahan bakar yang disemprotkan ke dalam ruang bakar dapat terbakar habis sehingga sebagian hahan bakar (solar) yang tidak terbakar keluar melalui knalpot hanya berupa asap yang berwarna hitam.

4.Pompa Injeksi Pompa injeksi yang penyetelannya

tidak baik (pas) dapat menimDulkan asap benvarna hitam pada mesin diesel karena:

a. Penyetelan Full Load Stoper yang salah. Penyetelan full load stoper yang

terlalu keluar ljauh dari plusat) mengakibatkan gcrakan control rack menjadi lebih panjang sehingga dapat memperbesar jumlah bahan bakar (solar) yang diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Jumlah bahan bakar yang berlebihan ini sangat berpengamh tcrhadap tcnaga mesin yang bcrtambah jika keselumhannya dapat terbakar habis dengan sempurna, akan tetapi jika terdapat bahan bakar yang tidak dapat terbakar, rnaka akan menimbulkan asap benvama hitam keluar dari knalpot

terlebih lagi apabila mesin sedang diakselerasi.

b. Timing Pompa injeksi (penyemprot) yang terlalu maju

Timing PomPa injeksi (penyemprotan) bahan bakar yang terlatu maju sedang suhu dalam ruang bakar tidak dapat atau belum mencapai suhu yang tinggi guna membakar bahan bakar yang telah disemprotkan ke dalam ruang bakar, maka akan timbul penumpukan bahan bakar di dalam ruang bakar. Kondisi ini jika terbakar maka akan menimbulkan knocking (ledakan) atau goncanganlgetamn pada mesin diesel dan asap yang berwama hitam akan keluar dari knalpot. Timing yang tidak tepat ini juga akan mempengaruhi putaran idling (normal) pada mesin sehingga putaran mesin tidak lembut terdengar.

c. Penyemprotan bahan bakar (solar) yang tidak sarna jumlahnya (merata) di setiap silinder

Penyemprotan bahan bakar yang tidak sama jumlahnya (tidak merata) dari semua pengabut (nozzle) karena terjadinya kesalahan dari penyetelan (kalibrasi) pompa, maka akan menghasilkan jumlah bahan bakar yang disemprotkan oleh nozlle (pengabut) tidak sama jumlahnya atau tidak sesuai dengan yang telah ditentukan (tidak standar), sedangkan pada beberapa nozzle (pengabut) yang lain penyetelan (kalibrasi)nya baik (standar). Kelebihan penyemprotan bahan bakar (solar) ini apabila tidak terbakar habis akan keluar bersama-sarna dengan sisa-sisa hasil pembakaran lainnya yang berupa asap yang berwama hitam.

5. Selang Vakum Selang vakum yang posisinya

terletak pada bagian belakang atas pompa injeksi (governor) berfungsi manyalurkan kevakuman yang terjadi pada venturi manipol menu.ju ke governor. Selang ini

~ ~~ ~ ~ --

22 :~?;:.'.'.':::i,:>L71 VOLUWE I0 NO. 1 OKTOBER 2009

jika mengalami kebocoran maka bukan kevakuman yang terjadi didalam governor, tetapi udara luar malahan masuk ke dalam governor.

Selang vakum sangat penting karena kevakuman dapat menjadikannya mempengaruhi ke j a governor. Perlu diketahui bahwa kerja governor inilah yang berperan mengatur jumlah bahan bakar (solar) yang disalurkan masuk ke dalam silinder. Apabila selang vakum bocor maka udara atmosfir akan masuk ke dalam variabel chamber pada governor. Hal ini &pat menyebabkan diafiagma di dalam governor terdorong ke arah timer oleh adanya tekanan udara atmosfir tersebut, ditambah dengan adanya tegangan pegas yang ada di dalamnya, akibatnya kontrol rack akan terdorong ke arah terbukanya saluran baban bakar (solar) sehiigga bahan bakar (solar) yang disalurkan masuk ke dalam silinder melalui nozzle (pengabut) menjadi lebih banyak jumlahnya.

Kejadian seperti ini tidak sesuai dengan jumlah udara yang masuk. Kelebihan jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam mang bakar inilah yang dapat menimbulkan asap berwama hitam karena pembakaran yang sempurna tidak dapat te jadi sebagaimana mestinya.

6. Kompressi Mesin Tekanan d m suhu yang dihasilkan

dari kompressi pada mesin kendaraan sangat mempengamhi terhadap bahan bakar (solar) yang akan terbakar di dalam ruang bakar. Tekanan kompressi yang rendah akan dapat mengakibatkan sulitnya bahan bakar yang disemprotkan ke ruang bakar untuk dapat terbakar dengan baik, dan bahkan akan dapat sebagian bahan bakar (solar) tidak dapat terbakar.

Apabila tejadi pembakaran maka h a d pembakaran tersebut akan menghasilkan tenaga (daya) yang kecil pada mesin, yang juga dibarengi dengan keluarnya asap berwama hitam yang disebabkan oleh bahan bakar yang tidak dapat terbakar seluruhnya. Pada umurnnya

gejala yang paling dirasakan adalah tenaga mesin berkurang dan asap benvarna hitam tersebut hanya sebagai akibat sampingan dari gejala tersebut. Tekanan kompressi yang rendah ini dapat disebabkan oleh:

a. Celah ring piston terlalu besar Celah antara ring piston dengan

alur pada piston adalah ruang tempat minyak pelumas, karena itu ruang tersebut tidak boleh terlalu besar sebab peluang untuk bocornya oli ke ruang tersebut tidak boleh terlalu besar. Hal ini disebabkan bergeraknya piston naik dan tumn sehingga ring piston selalu tertinggal beberapa saat, Pada saat tertinggal ifiilah oli dapat memasuki mang bakar melahui celah yang besar tadi.

b. Ring oli terlalu lemah Untuk mengikis minyak pelumas

yang menempel pada dinding silinder maka tekanan dari piston ring oli terhadap dinding silinder haruslah besar. Jika tegangan dari piston ring oli sudah lemah, maka sudah pasti tekanannya terhadap dinding silinder juga lemah. Lemahnya tekanan tersebut dapat menumnkan kemampuan mengikis turun dari piston ring oli tersebut dan lapisan oli yang tebal akan tertinggal pada dinding silinder yang selanjutnya dapat terbakar bersama gas akibat kompressi sewaktu pembakaran berlangsung. Lemahnya tekanan piston ring terhadap dinding silinder dapat juga disebabkan karena piston ring telah aus sehingga celah antara permukaan piston ring dengan permukaan dinding silinder menjadi terlalu besar.

c. Piston Retak Piston retak akibat tekanan dan

suhu dari hasil pembakaran gas yang tinggi di dalam silinder sehingga dapat menyebabkan kebocoran oli ke ruang bakar. Retaknya piston pada bagian kepalanya (puncak piston) dapat menyebabkan kebocoran oli dari bagian sebelah bawah piston ke ruang hakar.

a. Kesimpulan

1. Seorang pengemudi perlu membiasakan dengan teliti dan membedakan bunyi mesin yang normal dan yang tidak normal sehingga dapat segera menghentikan kendaraannya guna menghindari kerusakan yang lebih berat begitu dapat menyimpulkan adanya bunyi yang tidak normal.

2. Kendaraan roda empat yang biasanya menggunakan silinder lebih dan satu, tenaga yang dihasilkan mempakan penjumlahan tenaga-tenaga yang dihasilkan oleh tiap silindemya.

3. Untuk menghasilkan tenaga dari suatu motor yang baik, pada tiap silindemya hams tejadi pembakaran yang sempuma. Jika pada salah satu silindemya te jadi pembakaran yang kurang sempuma, maka akan berakibat timbulnya getaran yang besar dan lebih dikenal dengan istilah mesin pincang.

b. Saran

1. Setiap pengemudi kiranya potensi yang ada pada panca indera dapat memperkirakan kondisi kendaraannya melalui pengamatan, pendengaran, penciurnan, perasaan, dan perabaan (wama gas buang, bentuk, bau, bunyi mesin, bau kampas atau isolator yang terbakar).

2. Sebagai calon mekanik kiranya terus belajar dan memperdalam pengalamannya dalam ha1 gejala sebelum kemsakan kendaraan lebih parah atau rusak berat.

3. Setiap pengemudi, mekanik, dan pemilik kendaraan agar memperhatikan perawatan sesuai dengan petunjuk yang ditetapkan.

Daftar Pustaka

Arismunandar, Arikunto, Motor Bakar. Bandung; ITB, 1986.

Anonim, Toyota News. Jakarta; Toyota Astra, 1993.

Anonim, Step 2, Jakarta; PT. Toyota Astra Motor.

Daryanto, Uraian Praktis Mengenal Motor Bakar, Semarang; Aneka Ilmu. 2001.

Northop, Service Auto Mobil, Jakarta;CV. Pustaka Setia. 2003.

Suryanto, Wardan, Teori Motor Bensin, Jakarta; Depdikbud, Proyek Pengembangan Lembaga Pendidikan Tenaga Kependidikan, 1989.