Injeksi bahan bakar adalah sebuah teknologi yang
digunakan dalam mesin
pembakaran dalam
untuk mencampur bahan bakar dengan udara sebelum dibakar. Penggunaan injeksi bahan bakar akan
meningkatkan tenaga mesin bila dibandingkan dengan penggunaan karburator, karena injektor membuat bahan bakar
tercampur secara homogen. Hal ini, menjadikan injeksi bahan bakar dapat
mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih tepat, baik dalam
proporsi dan keseragaman.
Injeksi bahan bakar dapat
berupa mekanikal, elektronik atau campuran dari keduanya. Sistem awal berupa
mekanikal, namun sekitar tahun 1980-an mulai banyak menggunakan sistem
elektronik. Sistem elektronik modern menggunakan banyak sensor
untuk memonitor kondisi mesin, dan sebuah unit
kontrol elektronik
menghitung jumlah bahan bakar yang diperlukan. Oleh karena itu, injeksi bahan
bakar dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi polusi, dan juga memberikan tenaga keluaran yang
lebih
1. INJEKSI PADA MESIN BENSIN (EFI)
Istilah
sistem injeksi bahan bakar (EFI) dapat digambarkan sebagai suatu sistem yang menyalurkan bahan bakarnya
dengan menggunakan pompa pada tekanan tertentu untuk mencampurnya dengan udara
yang masuk ke ruang bakar. Pada sistem EFI dengan mesin berbahan bakar bensin,
pada umumnya proses penginjeksian bahan bakar terjadi di bagian ujung intake
manifold/manifold masuk sebelum inlet
valve (katup/klep masuk). Pada saat inlet valve terbuka, yaitu pada
langkah hisap, udara yang masuk ke ruang bakar sudah bercampur dengan bahan
bakar.
Secara
ideal, sistem EFI harus dapat mensuplai sejumlah bahan bakar yang disemprotkan agar dapat bercampur dengan
udara dalam perbandingan campuran yang tepat sesuai kondisi putaran dan beban
mesin, kondisi suhu kerja mesin dan suhu atmosfir saat itu. Sistem harus dapat
mensuplai jumlah bahan bakar yang bervariasi, agar perubahan kondisi operasi
kerja mesin tersebut dapat dicapai dengan unjuk kerja mesin yang tetap optimal.
Fungsi dan cara kerja komponen
injeksi Bahan bakar bensin elektronik. Sistem
EFI itu terdiri dari tiga system utama,yaitu system bahan bakar,system induksi
udara,dan system control elektronik.
a. Sistem Bahan bakar
Sitem Bahan Bakar berfungsi untuk menyalurkan
bahan bakar dari tangki ke ruang bakar.
b. Sistem induksi
udara berfungsi untuk menyediakan sejumlah udara yang diperlukan untuk
pembakaran
c. system Kontrol
Elektronik (ECU), Sistem Kontrol elektronik mempunyai
bermacam-macam sensor yang terdiri atas air flow meter,Sensor air
pendingin,sensor psisi katup gas,sensor udara masuk,sensor gas tekan,dan sensor
tekanan mesin.Perangkat ini akan menentukan lama kerja injector.
Prinsip
kerja EFI adalah injector mencampur bahan bakar dan udara di intake manifold
atau sebelum masuk ke ruang bakar dimana dilakukan secara konstan. ketika
piston bergerak dari TMA ke TMB terjadi langkah hisap dimana katup hisap
terbuka dan katup buang tertutup, bahan bakar dan udara tersebut kemudian
terhisap masuk keruang bakar akibat adanya kevakuman atau perbedaan tekanan
dimana tekanan di ruang selinder lebih rendah dari pada tekanan di intake
manifold. Pada langkah kompresi, piston bergerak dari TMB ke TMA dimana katup
hisap dan katup buang tertutup. Campuran bahan bakar dan udara di kompresi.
Busi kemudian memercikkan bunga api pada sebelum akhir langkah kompresi. Hal
ini menyebabkan campuran bahan bakar dan udara terbakar dan menyebabkan
timbulnya ledakan dengan tekanan yang sangat tinggi sehingga memaksa piston
mulai terdorong dari TMA ke TMB (langkah usaha) dimana gerakan turun naik
piston diubah untuk memutar poros engkol. (energy thermal diubah menjadi energy
mekanik). katup hisap dan katup buang masih tertutup. Pada sebelum mencapai
TBM, katup buang mulai terbuka dan katup hisap tertutup. Disini terjadi
pelepasan kalor. Ketika piston bergerak dari TMB ke TMA, katup hisap masih
tertutup dan katup buang terbuka sehingga piston memaksa gas sisa pembakaran
keluar ke eksausmanyfold (langkah buang.
2. INJEKSI MESIN DIESEL
Motor
diesel termasuk jenis kelompok motor pembakaran dalam (internal combustion
engines), dimana proses pembakarannya didalam silinder. Motor diesel ini
menggunakan bahan bakar cair yang dimasukkan ke dalam ruang pembakaran silinder
motor dengan diinjeksikan menggunakan pompa injeksi.
Bahan
bakar masuk ke dalam silinder atau ruang pembakaran dalam bentuk yang lebih
halus maka dipergunakan pengabut (nozzle). Masukkan kedalam silinder pada
langkah pemasukkan adalah udara murni. Pada langkah kompresi, udara murni ini
dimampatkan hingga menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan bahan bakar
yang diinjeksikan ke dalam ruang pembakaran motor. Motor diesel sering disebut
juga motor penyalan kompresi ( compression ignition engines).
a) Motor
Diesel Empat Langkah.
Pada motor diesel empat langkah
prinsip kerjanya untuk menyelesaikan satu siklus atau satu rangkaian proses
kerja hingga menghasilkan pembakaran dan satu kali langkah usaha diperlukan
empat langkah piston. Langkah
pertama adalah langkah pemasukan. Pada langkah ini yang dimasukkan kedalam
silinder adalah udara murni. Katup masuk terbuka sedangkan katup buang
tertutup. Piston bergerak dari TMA ke TMB. Langkah kedua adalah langkah
kompresi. Kedua katup yaitu katup masuk dan katup buang sama-sama tertutup.
Piston bergerak dari TMB ke TMA. Yang dikompresikan adalah udara murni.
Perbandingan kompresinya cukup besar yaitu 15-22. kompresi udara akan
menghasilkan panas yang mampu menyalakan bahan bakar yang dimasukkan kedalam
silinder pada akhir kompresi. Bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder
adalah bahan bakar cair dalam bentuk kabut menggunakan pompa injeksi dan
pengabut (nozzle). Setelah penginjeksian bahan bakar terjadilah percampuran
udara dan bahan bakar dan disusul pembakaran bahan bakar. Langkah berikutnya adalah langkah usaha. Proses
pembakaran dan ekspansi merupakan langkah yang menghasilkan tenaga motor. Kedua
katup yaitu katup masuk dan katup buang tertutup semuanya. Karena adanya proses
pembakaran didalam silinder terjadilah kenaikan tekanan dan ekspansi dari gas
(campuran udara dan bahan bakar). Piston didorong dari TMA ke TMB. Langkah
selanjutnya adalah langkah pembuangan. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Katup
buang terbuka sedangkan katup masuk tetap tertutup. Gas bekas hasil pembakaran
didorong keluar oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA. Gas bekas keluar
silinder melalui saluran buang (exhaust manifold).
b) Motor
Diesel Dua Langkah
Pada motor diesel dua langkah untuk
menyelesaikan satu siklus proses kerja diperlukan dua langkah piston. Piston
bergerak dari TMB ke TMA dan dari TMA ke TMB. Pada langkah pertama terjadi
proses pemasukkan dan kompresi. Pada langkah kedua terjadi proses usaha dan
pembuangan. Yang dimasukkan ke dalam silinder adalah udara murni. Proses kerja motor diesel dua
langkah adalah sebagai berikut. Dimulai dari piston berada di TMB. Udara murni
dimasukkan kedalam silinder motor melalui katup masuk . untuk menghindari
bentuk puncak piston pada motor dua langkah dibuat miring, hal tersebut berguna
untuk mengarahkan aliran atau gerak dari udara yang baru masuk sekaligus untuk
pembilasan ruang siinder dari gas bekas yang tadinya berada di dalam silinder.
Selanjutnya piston bergerak dari TMB ke TMA. Lubang masuk belum tertutup oleh
piston pemasukkan udara baru masih tetap berlangsung. Setelah lubang pemasukan
tertutup oleh piston kemudian disusul pula tertutup lubang buang oleh piston
yang bergerak dari TMB ke TMA lalu proses kompresi terjadi. Udara yang dimampatkan atau
dikompresikan dengan perbandingan yang cukup besar (15-22). Karena itu pada
akhir kompresi dihasilkan panas yang cukup mampu memulai pembakaran bahan
bakar. Penginjeksian ini menggunakan pompa injeksi yang dialirkan melalui
pengabut (nozzle). Percampuran bahan bakar dengan udara dan disusul terjadinya
pembakaran. Proses pembakaran dan ekspansi campuran udara dan bahan bakar
menghasilkan tenaga panas dan naiknya tekanan daam silinder motor. Selanjutnya
pada langkah kedua terjadi langkah usaha. Hasil proses pembakaran mendorong
piston bergerak dari TMA ke TMB. Gerakan piston dari TMA ke TMB akhirnya
membuka lubang buang yang berada pada dinding sisi TMB. Lubang buang terbuka
maka gas yang bertekanan itu segea keluar melalui lubang buang kesaluran buang
(exhaust manifold). Ada kemungkinan masih adanya gas yang tertinggal dalam
silinder karena adanya pojok-pojok yang tidak terjangkau oleh udara yang masuk
dan membilas ruang silinder. Ketidaksempurnaan pembilasan ini tentunya
mengurangi jumlah udara baru yang masuk kedalam silinder. Hal tersebut
mengurangi efisiensi volumetrik dari pengisian silinder dengan udara yang baru.