Memahami sistem injeksi bahan bakar pada mesin mobil

Tahukah Anda bagaimana bahan bakar dipasok ke ruang bakar pada mesin mobil? Yakin Anda tidak memikirkan karburator tetapi injektor bahan bakar . Mereka sekarang sudah lewat terutama untuk mesin pembakaran internal. Proses efektif yang digunakan dikenal sebagai sistem injeksi bahan bakar .

Injeksi bahan bakar adalah pengenalan bahan bakar di mesin pembakaran internal, sebagian besar mesin otomotif, menggunakan injektor. Proses ini diperkenalkan untuk mengikuti undang-undang emisi dan efisiensi bahan bakar. Sepanjang tahun, produsen mobil melihat keuntungan besar dari injektor bahan bakar yang mana kejatuhan karburator dimulai.

Sejak tahun 1980 injeksi bahan bakar menjadi alternatif karburator pada mesin bensin. Nah, perbedaan antara injeksi bahan bakar dan karburasi adalah bahwa injeksi bahan bakar menyemprotkan bahan bakar melalui nosel kecil di bawah tekanan tinggi. Sedangkan, karburator mengandalkan penarikan bahan bakar ke aliran udara melalui tabung venturi.

Penelitian telah menunjukkan semua mesin diesel menggunakan injeksi bahan bakar dengan desain. Mesin gas dapat menggunakan bensin injeksi langsung, di mana bahan bakar langsung dikirim ke ruang bakar internal. Injeksi tidak langsung juga dapat digunakan, di mana bahan bakar dicampur dengan udara sebelum langkah hisap.

Hari ini kita akan melihat secara mendalam pengertian, fungsi, suku cadang, jenis, prinsip kerja, permasalahan, serta kelebihan dan kekurangan sistem fuel injector pada mesin otomotif.

Baca: Semua yang perlu Anda ketahui tentang piston mobil

Apa itu Injektor Bahan Bakar?

Injektor bahan bakar adalah nosel kecil yang dikendalikan secara elektronik untuk menyemprotkan bahan bakar di bawah tekanan tinggi ke dalam ruang bakar mesin. Ini berisi katup yang mampu membuka dan menutup berkali-kali per detik.

Sebelum adanya injektor bahan bakar, karburator telah banyak digunakan pada mesin, dan sampai saat ini mesin ini masih ada. Faktanya, banyak mesin lain seperti mesin pemotong rumput dan gergaji mesin masih menggunakan karburator. Tetapi karena komponen tersebut menjadi rumit mencoba untuk mengontrol semua kebutuhan pada mobil, alternatif yang lebih baik dirilis.

Karburator di mana pertama kali diganti dengan sistem injeksi bahan bakar throttle body. Sistem ini juga dikenal sebagai sistem injeksi bahan bakar titik tunggal atau sentral. Ini adalah katup injektor bahan bakar yang dikontrol secara elektrik ke dalam throttle body.

Ini hampir merupakan alternatif terbaik, yang memungkinkan produsen mobil tidak perlu membuat perubahan drastis pada desain mesin.

Secara bertahap, karena mesin baru dirancang injeksi bahan bakar multi-port menggantikan injeksi bahan bakar throttle body. Injeksi bahan bakar multi-port ini juga dikenal sebagai injeksi bahan bakar port, multi-titik, atau sekuensial.

Sistem ini berisi injektor bahan bakar untuk setiap silinder yang menyemprot langsung ke katup intake. Ini memberikan pengukuran bahan bakar yang lebih akurat dan respons yang lebih cepat.

Fungsi Fuel Injector 

Di bawah ini adalah fungsi injektor bahan bakar pada mesin pembakaran internal:

• Tujuan utama sistem injeksi bahan bakar pada mesin diesel adalah desainnya sangat dipengaruhi oleh komponennya,
• Injektor bahan bakar membantu menyalurkan bahan bakar ke silinder.
• Ini meningkatkan performa mesin, emisi, dan karakter kebisingan.
• Bahan bakar disalurkan di bawah tekanan injeksi yang sangat tinggi.
• Bahannya dirancang untuk menahan tekanan yang lebih tinggi demi ketahanan yang sesuai dengan cara kerja mesin.
• Tujuan lain dari sistem injeksi adalah agar bahan bakar disuntikkan pada waktu yang tepat. Artinya, waktu injeksi dikontrol.
• Jumlah bahan bakar yang tepat harus dikirimkan untuk memenuhi kebutuhan daya mesin. Inilah sebabnya mengapa pengukuran injeksi dikontrol.
• Injector dibuat dengan presisi dan toleransi manufaktur yang lebih baik untuk memastikan efisiensi kerjanya. Ini juga menghindari kebocoran.
• Injektor bahan bakar menyemprotkan bahan bakar menjadi partikel bahan bakar yang sangat kecil memastikan setiap tetesan kecil bahan bakar menguap dan menjalani proses pembakaran.
• Ada cukup oksigen untuk bercampur dengan bahan bakar atomisasi dan memastikan pembakaran sempurna.

Baca: Memahami Sistem Pelumasan Engine

Bagian Utama Sistem Injeksi Bahan Bakar

Di bawah ini adalah bagian fungsional utama yang memungkinkan kerja injeksi bahan bakar di mesin mobil dan nama komponen dalam injektor bahan bakar:

Bagian utama dari sistem injeksi bahan bakar dibagi menjadi dua yang meliputi sisi tekanan rendah dan tekanan tinggi, bagian tekanan rendah adalah tangki bahan bakar, filter bahan bakar dan pompa pasokan bahan bakar. Sedangkan sisi bertekanan tinggi meliputi pompa bertekanan tinggi, fuel injector, accumulator, fuel injector nozzle. Nosel injeksi memiliki desain aktuasi yang berbeda untuk berbagai jenis sistem injeksi bahan bakar.

Karena bahan bakar perlu ditransfer dari tangki bahan bakar ke sistem injektor, perannya adalah sistem bahan bakar bertekanan rendah. Padahal, dari injektor bahan bakar ke ruang bakar adalah sistem bertekanan tinggi. Di bawah ini adalah peran dari bagian-bagian berikut yang disebutkan di atas:

• Tangki bahan bakar – bagian tersebut adalah tempat penyimpanan bahan bakar.
• Pompa bahan bakar – itu memompa bahan bakar dari tangki bahan bakar ke sistem injeksi bahan bakar.
• Pompa injeksi – bagian ini adalah pengukur dan tekanan bahan bakar untuk injeksi.
• Gubernur – suplai bahan bakar sesuai dengan bebannya.
• Injektor bahan bakar – memasok bahan bakar dari pompa injeksi ke silinder.
• Filter bahan bakar – untuk menyaring kotoran, saluran, dan partikel abrasif agar tidak menghalangi sistem injeksi.

Gambar di bawah menunjukkan bagian utama dari injektor bahan bakar:

Sistem injeksi bahan bakar bekerja sepenuhnya secara presisi untuk menyediakan jumlah bahan bakar yang tepat untuk setiap kondisi pengoperasian. Unit kontrol mesin (ECU) digunakan untuk memantau sebagian besar sensor input. Di bawah ini adalah beberapa bagian yang menggunakan sensor untuk kerja yang presisi:

• Sensor oksigen – perhatikan jumlah oksigen di knalpot, yang memungkinkan ECU untuk menentukan apakah campuran bahan bakar kaya atau kurus. Itu membuat penyesuaian yang sesuai.
• Sensor posisi throttle – Sensor ini memonitor posisi throttle valve untuk mengetahui berapa banyak udara yang masuk ke mesin. ECU merespon dengan cepat terhadap perubahan, menambah atau mengurangi tingkat bahan bakar sesuai kebutuhan.
• Sensor aliran udara massal – biarkan ECU mengetahui jumlah bahan bakar yang masuk ke mesin.
• Sensor suhu cairan pendingin – menentukan kapan mesin mencapai suhu operasi yang tepat ke ECU.
• Sensor tekanan absolut manifold – menentukan tekanan udara di intake manifold.
• Sensor kecepatan mesin – memonitor kecepatan mesin, oleh karena itu digunakan untuk menghitung lebar pulsa.
• Sensor tegangan – menentukan tegangan sistem di mobil untuk mengetahui kapan ECU menaikkan kecepatan idle. ini mungkin saat tegangan turun yang akan menunjukkan beban listrik yang tinggi.

Baca: Jenis sasis mobil konvensional dan non-konvensional

Jenis Sistem Injeksi Bahan Bakar

Di bawah ini adalah jenis umum sistem injeksi bahan bakar yang terlihat pada kendaraan tua dan modern:

Injeksi Single-Point atau Throttle Body:

Jenis sistem injeksi titik tunggal adalah injeksi bahan bakar paling awal dan paling sederhana yang menggantikan karburator. Ini berisi satu atau dua nozel injektor di throttle body, yang merupakan tenggorokan dari intake manifold engine.

Sistem injektor ini tidak setepat sistem yang mengikutinya, tetapi jika dibandingkan dengan karburator, sistem ini memiliki kontrol yang lebih baik, lebih murah, dan lebih mudah diservis.

Injeksi Bahan Bakar Port atau Multiport:

Pada multiport fuel injectors separator nozel injector terdapat di setiap silinder, pada intake port-nya. Inilah sebabnya mengapa sistem ini kadang-kadang disebut port injector, menembakkan uap bahan bakar di dekat tempat pemasukan, memastikannya benar-benar ditarik ke dalam silinder.

Salah satu keunggulan injector ini adalah meteran bahan bakar lebih presisi jika dibandingkan dengan single point. Ini juga sempurna untuk mencapai rasio udara bahan bakar yang diperlukan dan hampir menghilangkan kemungkinan bahan bakar akan mengembun atau terkumpul di intake manifold.

Injeksi Bahan Bakar Berurutan:

Jenis injektor bahan bakar ini juga dikenal sebagai injeksi bahan bakar port sekuensial atau injeksi waktu. Ini adalah jenis injeksi multiport bahkan sebagai multiport dasar menggunakan banyak injektor. Mereka semua menyemprotkan bahan bakar secara bersamaan atau berurutan, membuat bahan bakar bertahan selama 150 milidetik saat mesin dalam keadaan idle.

Manfaat injeksi bahan bakar sekuensial adalah sistem merespon lebih cepat jika pengemudi melakukan perubahan mendadak. Ini karena katup hanya harus menunggu katup masuk berikutnya terbuka, bukan putaran mesin sepenuhnya.

Injeksi Langsung:

Injeksi langsung umum terjadi pada mesin diesel, meskipun mulai umum pada desain mesin bensin. Kadang-kadang disebut DIG untuk bensin injeksi langsung. Dalam prosesnya, bahan bakar disuntikkan langsung ke ruang bakar, melewati katup.

Pengukuran bahan bakar lebih presisi dibandingkan jenis injeksi bahan bakar lainnya. Injeksi bahan bakar langsung memberi insinyur variabel lain untuk memengaruhi secara tepat bagaimana pembakaran terjadi di dalam silinder. Ilmu desain mesin meneliti bagaimana campuran udara-bahan bakar berputar di dalam silinder. Dan juga cangkul ledakan itu bergerak dari titik pengapian.

Injeksi langsung dalam mesin bensin dapat menangani hal-hal seperti bentuk silinder dan piston. Juga, lokasi port dan busi, waktu, durasi, dan intensitas percikan. Jumlah busi per silinder. Semua ini memengaruhi seberapa sempurna dan meratanya pembakaran bahan bakar di mesin bensin.

Prinsip kerja

Cara kerja sistem fuel injector cukup menarik dan mudah dipahami. Cara kerja utamanya adalah dari injektor bahan bakar ke ruang bakar setelah bahan bakar dipompa ke sana dari tangki bahan bakar.

Seperti yang dikatakan sebelumnya, injektor bahan bakar adalah perangkat mekanis yang dikontrol secara elektronik yang bertanggung jawab untuk penyemprotan bahan bakar. Injektor mendapat energi dan elektromagnet menggerakkan pendorong yang membuka katup. Katup ini memungkinkan bahan bakar bertekanan untuk menyembur keluar melalui nosel kecil. Nosel dirancang untuk menyemprotkan bahan bakar, yang bertanggung jawab untuk membuat bahan bakar mudah terbakar,

Jumlah waktu injektor bahan bakar tetap terbuka akan menentukan bahan bakar yang dipasok ke mesin. Ini dikenal sebagai "lebar pulsa" dan dikendalikan oleh perangkat ECU. Sistem injektor bahan bakar dipasang langsung ke intake manifold sehingga bahan bakar dapat disemprotkan langsung ke katup intake.

Ada pegas di dalam injektor konvensional yang menahan katup jarum dalam posisi tertutup. Ini memegang katup jarum ini sampai garis tekanan tinggi memenuhi nilai tertentu. Ada pipa yang disebut "rel bahan bakar" yang memasok bahan bakar bertekanan ke injektor.

Jumlah bahan bakar yang tepat dipasok ke bagian yang diperlukan. Bagian mesin yang berbeda dilengkapi dengan sensor yang memberikan informasi ke ECU tentang jumlah bahan bakar dan melakukan penyesuaian jika diperlukan. Berbagai sensor telah terdaftar dan dijelaskan di bagian atas artikel ini.

Tonton video di bawah ini untuk lebih memahami cara kerja sistem injeksi bahan bakar:

Baca: Hal-hal yang perlu Anda ketahui tentang Engine Turbocharged

Gejala Fuel Injector Rusak dan Cara Mencegahnya

Kegagalan terjadi pada injektor bahan bakar setelah bekerja berlebihan, dan jika tidak dirawat secara teratur, dapat menyebabkan kesalahan serius atau tersumbat. Di bawah ini adalah gejala injektor bahan bakar yang buruk dan cara mencegahnya:

• Performa mesin yang kasar
• Komplikasi saat menghidupkan kendaraan
• Bau bahan bakar
• Pengencer minyak
• Emisi gagal
• Mesin gagal mencapai RPM penuh
• Kinerja kendaraan yang buruk
• Kegagalan mesin yang fatal
• Emisi asap
• Peningkatan konsumsi bahan bakar
• Polusi

Masalah sering terjadi pada injektor bahan bakar ketika ada kotoran, partikel karbon, bahan bakar minyak atau akumulasi residu yang menyebabkan injektor bahan bakar tersumbat. Masalah terjadi setelah keranjang filter mengumpulkan kotoran yang mencegah bahan bakar mengalir melaluinya.

Cara yang tepat untuk mencegah injektor bahan bakar dari kegagalan adalah perawatan rutin. Bagian kendaraan harus diperiksa secara berkala. Meskipun injektor bahan bakar memiliki toleransi yang tinggi, komponen tetap harus diperiksa.

Untuk hasil yang lebih andal, menambahkan etanol atau aditif penggambar kelembaban, pengawasan visual, melakukan pembersihan ultrasonik. Dan juga, pola aliran aktual untuk pengujian volume dan semprotan akan membantu.

Kelebihan dan Kekurangan Sistem Injeksi Bahan Bakar

Keuntungan:

Berikut adalah manfaat dari sistem injeksi bahan bakar:

• Campuran bahan bakar yang tepat antara bahan bakar dan udara memastikan efisiensi bahan bakar dan produksi tenaga semaksimal mungkin.
• Proses pembakaran jauh lebih efisien secara signifikan di mesin injeksi bahan bakar.
• Mesin injeksi bahan bakar lebih irit dan memaksimalkan serta meminimalkan tingkat emisi.
• Start dingin dihilangkan di mesin injeksi bahan bakar, sehingga tidak perlu penyegelan manual.
• Ini juga digunakan pada sepeda motor performa modern.
• Sistem injeksi bahan bakar secara otomatis menyeimbangkan campuran udara-bahan bakar dengan mempertimbangkan situasi lingkungan.
• Getaran mesin berkurang dan masalah pengotoran busi diminimalkan.

Baca: Mesin dua langkah:semua yang perlu Anda ketahui

Kekurangan

Terlepas dari semua manfaat sistem injeksi, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kelemahan dari sistem:

• Ini adalah perangkat terkontrol elektronik kompleks yang bekerja dengan sedikit sensor elektronik.
• Pemeliharaan dan perbaikan sistem sangat terbatas. Artinya, tidak semua bengkel dapat bekerja.
• Sistem injeksi bahan bakar cukup mahal.
• Bahan dan bahan bakar berkualitas baik sangat direkomendasikan.
• Tidak ada solusi untuk biaya rendah dan kapasitas rendah.

Kesimpulannya, sistem injeksi bahan bakar telah sepenuhnya menggantikan karburator pada mesin mobil. kita sudah membahas tentang fungsinya yang salah satunya adalah untuk menyalurkan bahan bakar dengan tekanan tinggi ke dalam silinder. Sistem injeksi bahan bakar dari berbagai jenis yang meliputi throttle body dan multi-port, kami juga mengungkapkan komponennya pada sisi tekanan rendah dan tekanan tinggi. itu bekerja, gejala dan keuntungan dan kerugian dari sistem injeksi bahan bakar.

Itu saja untuk artikel ini. Saya harap Anda menikmati bacaannya, jika demikian, beri komentar, bagikan, dan rekomendasikan situs ini kepada mahasiswa teknik lainnya. Terima kasih!