Pengertian Sistem Injeksi Udara

Injeksi udara adalah teknik untuk menurunkan emisi gas buang yang melibatkan penyuntikan udara ke masing-masing port knalpot mesin, di mana ia bercampur dengan knalpot panas dan mengoksidasi HC dan CO. H2O dan CO2 terbentuk. Itu sederhana untuk mencapai persyaratan emisi yang diperlukan dengan injeksi udara di hari-hari awal pengendalian emisi. Salah satu perangkat tambahan pertama yang mengoksidasi HC dan CO di knalpot adalah injeksi udara, juga dikenal sebagai sistem pompa udara.

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari definisi, komponen, diagram, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan sistem injeksi udara.

Apa itu sistem injeksi udara?

Untuk menurunkan emisi HC dan CO, sistem injeksi udara memompa udara segar ke lubang pembuangan mesin. Bahan bakar yang tidak terbakar dan terbakar sebagian dapat ditemukan dalam asap knalpot mesin. Bahan bakar ini terus terbakar karena oksigen dari sistem injeksi udara. Pompa udara, katup pengalih, manifold distribusi udara, dan katup periksa udara adalah komponen utama sistem.

Rudolf Diesel adalah orang yang mencetuskan ide tersebut. Gambar 1 menggambarkan konfigurasi sistem. Selama pasokan bensin, baik udara dan bahan bakar disuntikkan ke dalam silinder dalam pengaturan ini. Tekanan udara yang dibutuhkan untuk injeksi bahan bakar adalah sekitar 70 bar atau lebih.

Dalam mesin pembakaran internal, injeksi bahan bakar adalah mekanisme untuk menggabungkan bahan bakar dengan udara. Sistem injeksi bahan bakar memiliki berbagai tujuan fungsional, tetapi semuanya memiliki satu kesamaan:mereka memberi bahan bakar ke proses pembakaran. Ada berbagai tujuan yang saling bersaing, termasuk produksi daya, konsumsi bahan bakar, kinerja emisi, keandalan, pengoperasian yang lancar, startup, biaya berkelanjutan, dan biaya pemeliharaan, semuanya merupakan faktor yang perlu dipertimbangkan.

Komponen sistem injeksi udara

Berikut ini adalah komponen utama dari sistem injeksi udara:

• Pompa suplai udara dengan filter.
• Manifold dan nozel udara.
• Katup anti serangan balik.
• Periksa katup.
• Menghubungkan selang.

Pompa suplai udara:

Pompa udara digerakkan oleh sabuk dari poros engkol dan terletak di bagian depan mesin. Pompa menarik udara segar melalui filter eksternal dan mengirimkannya melalui selang penghubung ke setiap lubang pembuangan pada tekanan rendah. Ketika udara ekstra ini ditambahkan ke emisi HC dan CO yang dipanaskan di manifold buang, mereka teroksidasi, mengubah elemen-elemen ini menjadi H2O dan CO2.

Manifold udara dan nozel:

Untuk mengalirkan udara ke sistem pembuangan engine, sistem injeksi udara awal menggunakan salah satu dari dua metode:

• Pada mesin yang lebih kecil, manifold udara eksternal memasok udara ke lubang pembuangan di dekat setiap katup buang melalui tabung injeksi.
• Melalui terowongan di kepala silinder atau manifold buang, manifold udara internal mengangkut udara ke lubang pembuangan di dekat setiap katup buang pada mesin yang lebih besar.

Katup anti serangan balik:

Kevakuman intake manifold yang tinggi memungkinkan campuran udara-bahan bakar menjadi kaya bahan bakar selama deselerasi mesin. Udara segar yang disuntikkan ke manifold buang selama deselerasi bercampur dengan bensin yang tidak terbakar di knalpot, menghasilkan bumerang mesin. Bumerang ini disebabkan oleh pembakaran cepat gas yang tidak terbakar, yang dapat merusak knalpot. Katup anti-backfire, atau penekan serangan balik, digunakan untuk mencegah hal ini dengan mematikan aliran udara selama deselerasi. Untuk menghentikan aliran udara, baik gulp valve maupun diverter valve digunakan.

Periksa katup:

Katup satu arah mencegah aliran balik gas buang dari mesin melalui pompa udara. Antara air manifold dan diverter valve atau gulp valve adalah check valve. Pegas katup periksa menutup katup untuk memblokir aliran balik knalpot ketika tekanan buang melebihi tekanan injeksi udara atau jika pompa udara gagal. Pada mesin in-line, katup periksa tunggal sering ditempatkan, tetapi pada mesin tipe V, biasanya dipasang dua katup (satu per bank silinder). Beberapa mesin tipe V, di sisi lain, hanya memiliki satu katup periksa.

Sistem injeksi udara sekunder memiliki beberapa bagian tambahan:

• Filter udara
• Pompa udara sekunder
• Unit kontrol mesin
• Relai kontrol
• Katup ganti
• Katup kombinasi.

Diagram sistem injeksi udara sekunder:

Prinsip Kerja

Cara kerja sistem injeksi udara tidak terlalu rumit dan dapat dengan mudah dipahami. dalam kerjanya, baling-baling pompa udara yang berputar mendorong udara ke dalam katup pengalir saat mesin sedang berjalan. Udara didorong melalui katup pengalir, katup periksa, manifold injeksi udara, dan masuk ke mesin jika kendaraan tidak melambat. Katup buang dihembuskan oleh udara segar. Katup pengalir mencegah udara masuk ke manifold buang mesin selama deselerasi. Ini menghindari potensi serangan balik, yang dapat membahayakan sistem pembuangan kendaraan. Katup pengalih akan melepaskan tekanan berlebih dalam sistem saat dibutuhkan.

Sistem injeksi udara sekunder:

Selama fase cold start, ketika catalytic converter belum berfungsi, sistem ini semakin menurunkan kadar HC dan CO. Dalam mesin bensin yang digerakkan secara stoikiometri, catalytic converter 3 arah mencapai tingkat konversi lebih dari 90%. Selama start dingin, hingga 80% emisi kendaraan dilepaskan. Namun, karena catalytic converter hanya efektif antara 300 °C dan 350 °C, emisi harus dikurangi selama fase cold start dengan menggunakan berbagai metode. Tugas sistem udara sekunder adalah melakukan hal itu.

Ketika ada oksigen sisa yang cukup dalam sistem pembuangan dan suhu cukup tinggi, HC dan CO bereaksi menghasilkan CO2 dan H2O dalam reaksi sekunder.

Ketika campuran sangat kaya selama fase awal dingin, udara disuntikkan ke aliran buang untuk memastikan ada cukup oksigen untuk reaksi. Sistem udara sekunder dimatikan setelah kira-kira 100 detik di kendaraan dengan catalytic converter tiga arah dan kontrol lambda. Panas yang dihasilkan dalam reaksi sekunder segera menaikkan suhu kerja catalytic converter.

Pasokan udara tambahan aktif atau pasif dimungkinkan. Sistem pasif memanfaatkan osilasi tekanan dalam sistem pembuangan. Karena vakum yang disebabkan oleh laju aliran pipa knalpot, udara tambahan dibawa masuk melalui katup waktunya. Udara sekunder diledakkan oleh pompa dalam sistem aktif. Sistem ini memberi Anda kontrol lebih.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang sistem injeksi udara:

Keuntungan dan kerugian dari sistem injeksi udara

Keuntungan:

Di bawah ini adalah manfaat sistem injeksi udara dalam berbagai aplikasinya:

• Ini memungkinkan atomisasi dan distribusi bahan bakar yang lebih baik.
• BMEP lebih tinggi dibandingkan dengan sistem injeksi jenis lain karena pembakarannya lebih sempurna.
• Ini memungkinkan penggunaan bahan bakar yang lebih murah.

Kekurangan:

Meskipun keuntungan yang baik dari sistem injeksi udara, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kelemahan sistem injeksi udara dalam berbagai aplikasinya:

• Pengoperasian kompresor memerlukan mekanisme yang rumit.
• Berat mesin bertambah.
• Karena sebagian tenaga mesin diperlukan untuk mengoperasikan kompresor, B.H.P. berkurang.

Itu saja untuk artikel ini, di mana akan dibahas definisi, komponen, diagram, prinsip kerja, kelebihan, dan kekurangan sistem injeksi udara sekunder. Saya harap Anda belajar banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!