Menguasai Common Rail Direct Injection: Efisiensi Bahan Bakar, Kontrol Emisi, dan Performa

Mesin diesel modern menggunakan sistem injeksi bahan bakar common rail. Sistem common rail menawarkan tingkat fleksibilitas yang dapat digunakan untuk mencapai kontrol emisi terbaik, daya, dan efisiensi bahan bakar kelas dunia. Produsen Peralatan Asli (OEM) kini dapat merancang untuk performa maksimum dan nilai pengguna akhir di berbagai macam mesin dan aplikasi.

Untuk fleksibilitas yang dimungkinkannya sambil memenuhi standar kontrol polusi yang paling ketat, semakin banyak mesin diesel modern menggunakan sistem bahan bakar common rail direct injection (CRDi). Bahan bakar dipompa ke dalam mesin dengan tekanan dan presisi terkontrol secara elektronik pada sistem common rail. Ini memberikan tingkat fleksibilitas yang dapat digunakan untuk mencapai kontrol emisi, daya, dan konsumsi bahan bakar terbaik kelas dunia.

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari definisi, fungsi, komponen, diagram, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan sistem common rail direct injection.

Apa itu common rail direct injection?

Mesin diesel, secara umum, menawarkan keuntungan berbeda berupa efisiensi bahan bakar yang tinggi dan emisi CO2 yang rendah. Akibatnya, sejumlah teknologi baru telah dicipta untuk membatasi emisi berbahaya. Sistem injeksi bahan bakar langsung Common Rail Direct Injection (CRDI) adalah salah satu teknologi ini. Dalam desain ini, pembakaran dimulai di ruang pembakaran utama, yang terletak pada rongga di atas mahkota piston.
Sistem ini menggunakan injektor respons tinggi dengan kontrol elektronik untuk menyuntikkan diesel dengan presisi lima kali lebih baik dari sistem injeksi standar. Akibatnya, terjadi penurunan yang lebih besar dalam partikel partikulat dan NOx, yang meningkatkan efisiensi bahan bakar dan torsi. Akibatnya, kebisingan dan getaran mesin dikurangi.

Pada tahun 1997, Bosch memperkenalkan sistem common rail pertama. Sistem ini mendapatkan namanya dari resesimen tekanan umum (common rail) yang menyuplai bahan bakar ke semua silinder. Tekanan bahan bakar harus dihasilkan secara terpisah untuk setiap injeksi pada sistem injeksi diesel tradisional. Di sisi lain, sistem common rail memisahkan pembangkitan tekanan dan injeksi, memastikan bahwa bahanakar selalu tersedia pada tekanan yang tepat untuk injeksi.

Aplikasi

Sistem common rail cocok untuk semua jenis kendaraan bermotor diesel, dari mobil kota (seperti Fiat Panda) hingga kendaraan eksekutif (seperti Audi A8). BOSCH, Delphi, Denso, dan Siemens VDO adalah produsen terkemuka sistem common rail saat ini ( kini dimiliki oleh Continental AG).

Fungsi

Berikut adalah fungsi utama sistem common rail direct injection dalam aplikasi yang berbeda:

Pemberian Bahan Bakar:

Badam pompa injeksi berisi bagian pompa seperti silinder dan plunger. Khi cam mengangkat plunger, bahan bakar ditekan ke tekanan tinggi dan dipindahkan ke injektor.

Penyesuaian Jumlah Bahan Bakar:

Terlepas dari kecepatan putaran atau beban, intake udara pada mesin diesel hampir konstan. Output dan konsumsi bahan bakar fluktuasi ketika jumlah injeksi berubah dengan kecepatan mesin sementara waktu injeksi tetap konstan. Pedal gas digunakan untuk memodifikasi output mesin, yang hampir proporsional dengan jumlah injeksi.

Penyesuaian Waktu Injeksi:

Interval antara saat bahan bakar disuntikkan, menyalah, dan terbakar hingga tekanan pembakaran maksimum tercapai dikenal sebagai penundaan penyalahan. Karena periode waktu ini hampir konstan terlepas dari kecepatan mesin, timer digunakan untuk menyesuaikan dan memodifikasi waktu injeksi, memungkinkan pembakaran optimal.

Atomisasi Bahan Bakar:

Bahan bakar dicampur secara menyeluruh dengan udara ketika ditekan oleh pompa injeksi dan kemudian diatomkan dari nozel injeksi, yang meningkatkan penyalahan. Akhirnya adalah hasil pembakaran total.

Komponen sistem common rail direct injection

Komponen utama sistem common rail direct injection meliputi:

• Pompa injeksi bahan bakar – menekan bahan bakar ke tekanan tinggi
• Pipa tekanan tinggi – mengirim bahan bakar ke nozel injeksi
• Nozel injeksi – menyuntikkan bahan bakar ke dalam silinder
• Pompa pengisap – menyedot bahan bakar dari tangki bahan bakar
• Filter bahan bakar – menyaring bahan bakar
• Unit kontrol mesin

Diagram CRDi

Prinsip Kerja

Kerja sistem common rail direct injection CRDi kurang kompleks dan dapat dengan mudah dipahami. Sistem common rail terdiri dari akumulator tekanan (atau, untuk mengatakan dengan cara lain, pipa distribusi bahan bakar) yang ditempatkan sepanjang blok mesin. Pompa bahan bakar multi-silinder tekanan tinggi menyuplai rail. Klep solenoid digunakan untuk menghidupkan injektor. Baik klep solenoid maupun pompa bahan bakar dikontrol secara elektronik.

Tekanan injeksi dalam sistem injeksi common rail independen dari kecepatan dan beban mesin. Akibatnya, mengontrol parameter injeksi sederhana. Untuk mengurangi kebisingan dan emisi NOx mesin, injeksi pilot biasanya digunakan. Aliran bahan bakar dikontrol oleh klep tipe jarum dan kursi dalam injektor. Baik atas maupun bawah klep jarum diberikan tekanan bahan bakar. Dengan mengurangi beberapa tekanan di atas, tekanan di bawah akan mendorong jarum keluar dari kursinya. Bahan bakar kemudian akan mengalir melalui pembukaan nozel.

Tonton video di bawah untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja sistem common rail direct injection:

Kelebihan dan kekurangan sistem common rail direct injection

Kelebihan:

Berikut adalah manfaat CRDi dalam aplikasi yang berbeda:

• Mengasilkan daya dan torsi 25% lebih banyak dibanding mesin injeksi langsung konvensional.
• Investasi awal minimal.
• Mungkin untuk mendapatkan pick up yang lebih baik.
• Menjaga kebisingan dan getaran pada minimum.
• Mungkin untuk mendapatkan jarak tempuh lebih banyak.
• Emisi minimal.
• Jumlah bahan bakar yang dikonsumsi dikurangi.
• Mungkin untuk mencapai hasil yang lebih baik.

Kekurangan:

Meski memiliki kelebihan yang baik dari sistem CRDi, beberapa keterbatasan masih terjadi. Berikut adalah kekurangan sistem common rail direct injection dalam aplikasi yang berbeda:

• Kendaraan mahal
• Bagian mahal
• Biaya pemeliharaan tinggi
• Desain yang rumit karena banyak bagian

Kesimpulan

Sistem common rail menawarkan tingkat fleksibilitas yang dapat digunakan untuk mencapai kontrol emisi, daya, dan efisiensi bahan bakar terbaik kelas dunia. Produsen Peralatan Asli (OEM) kini dapat merancang untuk performa maksimum dan nilai pengguna akhir di berbagai macam mesin dan aplikasi. Itu saja untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, fungsi, komponen, diagram, kerja, kelebihan, dan kekurangan common rail direct injection telah dijelaskan.

Saya harap Anda banyak belajar dari pembacaan, jika iya, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!