Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail

Advertisement

Mesin berbahan bakar solar atau biasa dikenal dengan mesin diesel banyak digunakan pada kendaraan berbobot berat seperti truk dan bus. Tapi tidak menutup kemungkinan mesin diesel digunakan untuk dapur pacu mobil-mobil penumpang seperti SUV bahkan MPV. Hal ini ditambah pula dengan perkembangan dunia otomotif dimana sekarang sudah banyak sekali mobil bermesin diesel dengan teknologi common rail. Lalu seperti apa sebenarnya bentuk dari mesin diesel common rail dan apa kelebihan dari mesin diesel common rail ini ? mari kita bahas selengkap-lengkapnya.

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail

Sistem common rail adalah mekanisme penyaluran bahan bakar solar dari tanki ke dalam ruang bakar secara langsung, dengan bantuan perangkat elektronik sebagai pengontrol volume bahan bakar yang disuplai. Dengan kata lain, common rail itu seperti sistem EFI pada mesin diesel. Perkembangan sistem common rail sendiri sebenarnya sudah dimulai dari tahun 1960-an, saat itu prototype dari mekanisme common rail telah diciptakan oleh Robert Hubber dari Swiss. Namun penggunaannya pada kendaraan, pertama kali dimulai pada tahun 1990-an di Jepang. Saat itu skema common rail dipakai pada mesin diesel alat berat. Namun di era sekarang, mekanisme common rail sudah semakin disempurnakan oleh masing-masing insinyur developer kendaraan. Sehingga, mesin diesel common rail bisa diaplikasikan pada mobil MPV sekalipun. Contoh MPV yang menggunakan mesin diesel common rail adalah Chevrolet Spin 1.3 Diesel dan Ertiga Diesel. Apa kelebihan common rail ?
  • Suplai bahan bakar lebih ideal karena dikontrol oleh ECU
  • Tenaga mesin lebih enteng
  • Emisi lebih ramah lingkungan
  • Suara mesin juga lebih tenang
  • Konsumsi bahan bakar lebih irit
Dari penjelasan diatas, setidaknya anda sudah paham apa itu sistem common rail dan apa kelebihan sistem ini. Untuk anda yang masih penasaran tentang skema common rail, mari kita bahas lebih dalam tentang cara kerja dan konstruksi sistem common rail.

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail

img ; nwfuel.ca

Seperti yang dikatakan diawal, sistem common rail itu merupakan sistem EFInya mesin diesel. Artinya sistem ini berperan pada sektor suplai bahan bakar. Dimana pada skema konvensional, solar dari tanki akan disalurkan ke pompa tekanan tinggi. Pompa tekanan tinggi ini tidak hanya sekedar menaikan tekanan solar. Pompa ini akan menaikan tekanan solar secara spontan dan pada timming tertentu. Bisa dikatakan, untuk mesin diesel konvensional 4 silinder maka ada 4 chanel pada pompa yang masing-masing akan bekerja secara bergantian sesuai timmingnya. Sehingga kalau ada pertanyaan, bagaimana solar bisa mengabut pada injektor tipe konvensional ? Jawabannya solar dapat mengabut karena ada peningkatan tekanan solar yang signifikan secara spontan. Dimana ujung injektor (nozle) sudah dibuat dengan lubang super kecil. Sehingga saat solar bertekanan tinggi berinteraksi dengan ujung nozle tersebut, maka solar akan mengabut. Tapi pada sistem common rail sedikit berbeda. Dimana letak perbedaanya ? Sistem common rail tetap memiliki pompa tekanan tinggi, namun fungsi pompa ini disederhanakan hanya untuk menaikan solar secara konstan. Artinya tidak seperti pompa tipe konvensional yang hanya akan menaikan tekanan solar saat mencapai timming, melainkan pompa common rail ini akan terus menekan solar untuk menjaga tekanan solar tetap tinggi (stabil). Dan yang berbeda lagi, ada pada bagian injektor. Injektor pada sistem common rail dibuat normaly closem, artinya dalam kondisi off injektor akan tertutup rapat tanpa celah sedikitpun. Ketika timming pengapian tercapai, maka solenoid akan membuka nozle sehingga akan ada celah pada ujung injektor. Hasilnya, solar yang sebelumnya sudah dalam kondisi full pressure otomatis keluar dengan kondisi terkabut karena lubang pada nozle yang dibuka soleniod ini juga cukup kecil. Dan yang mengendalikan kapan solenoid terbuka, itu adalah ECU selaku otak atau processor utama dari sistem common rail.

Jadi, secara lebih sederhana



Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail

Perbedaan mekanisme diesel konvensional dan diesel common rail ada pada metode penginjeksian solar. Dimana pada tipe konvensionak, injekor dibuat agar tetap terbuka dan tekanan solar yang akan mengontrol. Sementara pada mekanisme common rail, tekanan solar dibuat tetap stabil dan injektor yang akan mengontrol.

Lebih detail tentang bagaimana common rail bekerja, bisa anda lanjutkan pada artikel berikut cara kerja sistem common rail.

Lalu bagaimana cara ECU mengontrol injektor ? Tentu ini adalah tugas dari perangkat elektronik. Perangkat ini pula yang akan mengatur RPM dari mesin dengan mengatur volume solar yang diinject didalam ruang bakar. Secara kasar ada tiga kelompok perangkat elektronik yang digunakan yakni ; Sensor ECU Aktuator

1. Sensor

Sensor adalah perangkat pendeteksi, artinya sensor akan mendeteksi semua informasi yang diperlukan untuk menghitung berapa bahan bakar yang ideal. Sensor ini tidak hanya satu, karena yang diukur itu ada lebih dari satu. Beberapa sensor yang ada pada sistem common rail antara lain ;
  • IAT (intake air temperature) untuk menghitung suhu udara intake.
  • MAF (mass air flow) untuk menghitung masa udara berdasarkan kecepatan aliran.
  • MAP (manifold air pressure) untuk menghitung tekanan didalam intake untuk menentukan beban mesin.
  • CKP (crankshaft position) untuk menghitung RPM mesin.
  • CMP (camshaft position) untuk mencari tahu timming atau posisi silinder mesin.
  • ECT (engine coolant temperature) untuk menghitung suhu mesin.
  • APP (accelerate pedal position) menghitung sudut pembukaan peda gas untuk menerjemahkan RPM mesin yang dikehendaki pengemudi.

2. ECU

ECU (electronic control unit) adalah perangkat processor yang berfungsi memproses semua informasi yang didapat dari semua sensor. ECU terbuat dari serangkaian IC dan perangkat elektronik lain seperti CPU pada komputer. Bentuk data komunikasi pada ECU umumnya menggunakan tegangan (analog), dimana nominal tegangan akan mengartikan informasi tertentu. Namun ada pula ECU yang sudah menggunakan skema digital.
Lebih lengkap, Penjelasan lengkap tentang ECU pada mobil

3. Aktuator Aktuator adalah perangkat output yang akan melaksanakan perintah dari ECU. Dalam hal ini, solenoid didalam injektor berperan sebagai aktuator. Hasil perhitungan dari ECU akan berupa tegangan dengan interval tertentu, tegangan ini akan disalurkan ke masing-masing injektor. Tugas aktuator/solenoid adalah mengkonversi tegangan dari ECU ke bentuk gerakan pembukaan nozle sehingga solar dapat mengabut.

Selengkapnya tentan komponen pada sistem common rail, bisa anda simak pada artikel berikut 8 komponen sistem common rail dan fungsinya.

Sekian artikel singkat tentan materi sistem common rail, semoga menambah wawasan kita.

Posted by Panji Al-Farouk in Dunia Otomotif.
trackback

Mesin diesel lebih besar dari mesin bensin dengan tenaga yang sama karena konstruksi berat diperlukan untuk bertahan dalam pembakaran tekanan tinggi untuk penyalaan. Dan juga dibuat dengan kualitas sama yang membuat penggemar mendapatkan peninkatan tenaga yang besar dengan menggunakan mesin turbocharger melalui modifikasi yang relatif mudah dan murah. Mesin bensin dengan ukuran sama tidak dapat mengeluarkan tenaga yang sebanding karena komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya murah.

Kekurangannya hanya terletak suara yang berisik juga pada bobot dan dimensi yang 2x lebih berat & besar dr mesin bensin, dikarenakan komponen mesin diesel yang di design kuat utk menahan kompresi tinggi, begitu juga akselerasi yang lemot namun bisa di perbaiki melalui penambahan Turbo ato Supercharger

Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin meningkatkan ekonomi bahan bakar dan tenaga. Rasio kompresi yang tinggi membuat mesin diesel lebih efisien dari mesin menggunakan bensin. Peningkatan ekonomi bahan bakar juga berarti mesin diesel memproduksi karbon dioksida yang lebih sedikit.

TEKNOLOGI DIESEL COMMONRAIL (DIESEL MODERN)

Teknologi “Common Rail” bak dewa bagi mesin diesel modern. Dengan common rail, mesin diesel masuk ke mobil-mobil kelas eksklusif atau mobil-mobil premium seperti Jaguar dan BMW Seri 7. City car juga tidak luput dari godaan mesin diesel dengan teknologi terbaru tersebut.

Sebagai contoh, Fiat sudah berhasil membuat mesin diesel 1.300 cc bertenaga 70 hp dengan konsumsi bahan bakar 3-4 liter/100 km atau rata 25 km/liter. Jadi mesin diesel bukan lagi hanya milik komunitas truk dan bus berukuran besar atau alat-alat berat dan kapal.

Di Indonesia juga sudah ada beberapa ATPM menjajakan kendaraannya dengan mesin diesel common rail. Mulai dari double cab sampai minivan menengah, seperti Kijang Innova. Sayangnya, konsumen kendaraan bermesin diesel common rail kesulitan mendapatkan bahan bakar sesuai dengan standar yang telah ditentukan produsennya.

Pasalnya, Pertadex yang saat ini cuma dipasarkan oleh Pertamina, makin sulit diperoleh. Di samping itu, harganya paling mahal dibandingkan dengan bahan bakar minyak lain. Padahal di Jerman, bahan bakar diesel moderen di bawah harga bensin terbaik.

Karena itulah, konsumen rela merogoh kocek lebih banyak untuk mendapat kendaraan bermesin diesel. Sebab, setelah dua tahun, mereka akan kembali mendapatkan nilai ekonomisnya dibandingkan mobil bermesin bensin.

DIESEL Vs BENSIN

Sebelum mendalami common rail, kita bahas dulu tentang mesin yang digunakan secara umum sekarang ini berdasarkan bahan bakar minyak. Untuk ini, hanya ada dua jenis, yaitu bensin dan diesel atau kita menyebutnya solar.

Di kalangan orang teknik, mesin diesel dikenal dengan CI (compression ignition) atau mesin dengan penyalaan kompresi. Sedangkan mesin bensin disebut SI (spark ignition), mesin dengan penyalaan bunga api (busi).

Pada mesin diesel, pembakaran dipicu oleh udara yang dimampatkan atau dikompresi di dalam silinder. Akibat pemampatan itu, tekanan udara menjadi sangat tinggi. Begitu juga suhunya, mencapai titik bakar solar. Karena itu, begitu solar disemprotkan ke udara itu, langsung terbakar. Dengan cara ini, mesin diesel tidak memerlukan sistem penyalaan atau percikan bunga api.

Untuk mendapatkan tekanan tingi itu, perbandingan kompresi harus tinggi. Untuk mesin diesel, berkisar 16 – 25: 1. Sedangkan mesin bensin 6 – 12 : 1. Perbandingan kompresi menentukan efisiensi kerja mesin. Makin tinggi perbandingan kompresi, lebih efisien sebuah mesin. Meski begitu, perbandingan kompresi tidak bisa ditentukan begitu saja. Harus juga mempertimbangkan sifat dan kualitas bahan bakar yang akan digunakan

DIESEL COMMONRAIL Vs DIESEL CONVENSIONAL

Perbedaan antara mesin diesel modern, common rail dengan konvensional adalah cara memasok bahan bakarnya. Terutama, komponen yang berada antara pompa injeksi dan injektor. Ada dua komponen utama di sini, yaitu pompa injeksi atau mekanik awam menyebutnya Bosch pump dan injektor.

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail
Diesel Konvensional

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail
Fuel System Diesel Konvensional

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail
Diesel Common-Rail (Diesel Modern)

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail
Diesel Common-Rail (Diesel Modern)

Cara kerja common rail layaknya seperti konsep hidup bersama. Dalam hal ini, semua injektor yang bertugas memasok solar langsung ke dalam mesin, menggunakan satu wadah atau rel yang sama dari Pompa Injector. Caranya sama dengan yang digunakan pada sistem injeksi bensin. Sedangkan mesin diesel konvensional, setiap injektor memiliki pasokan solar sendiri-sendiri langsung dari pompa injeksi. (perhatikan skema)

Tekanan bahan bakar dalam rel sangat tinggi. Sekarang, yaitu common rail generasi ke-3, tekananya sudah mencapai 1800 bar. Kalau dikonversi ke PSI yang masih digunakan sekarang menjadi 26.100 PSI. Bandingkan dengan tekanan ban 30 PSI. Atau tabung elpiji 25 bar dan CNG 200 bar. Dengan tekanan setinggi tersebut, pengabutan yang dihasilkan tentu saja semakin bagus. Pembakaran yang dihasil menjadi lebih dan kerja mesin makin efisien. That’s Why mesin Diesel Common Rail Direct Injection macem Ford Ranger/Nissan Navara/Chevrolet Captiva VCDI lebih terlihat minim asap hitam ketimbang mesin Diesel Jadul

Sesuai dengan perkembangan mesin Diesel, Para ahli mngembangkan sistem yang paling mutakhir pada mesin Diesel yakni yang dikenal dengan CRDI (Common Rail Direct Injection) teknologi ini telah digunakan oleh Chevrolet Captiva Diesel CRDI/VCDI dengan kapasitas mesin 2000cc 16 katup segaris memuntahkan tenaga 150 Daya Kuda pada kitiran 4000 Rpm dengan torsi max 320 Nm pada kitiran 2000 Rpm Wow! fantastis! tenaga besar namun efisien.

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail
Captiva Diesel Sport

Kelebihan dan kekurangan mesin diesel common rail
VCDI Chevrolet Captiva

Bandingkan dengan versi mesin bensinnya 2400cc segaris 16 katup yg memuntahkan tenaga 142 Daya Kuda pada kitiran 5,200rpm and a torsi maksimum 220Nm pada putaran 4,000rpm.

Ilmu bermanfaat ini dari: http://azerfrema.blogspot.com/2010/01/kelebihan-kekurangan-mesin-diesel.html