Mesin Diesel Commonrail - Common rail direct fuel injection adalah varian sistim direct injection yang modern pada diesel engines. Tekanan injeksi yang dihasilkan mencapai high-pressure (1000+ bar) yang didistribusikan secara individual melalui solenoid valve, yang dikontrol oleh cams pada camshaft.
Generasi ketiga common rail saat ini menggunakan piezoelectric injectors untuk meningkatkan akurasi injeksinya, dengan tekanan bahan bakar mencapai 180 MPa/1800 bar, diesel common rail system yang dikembangkan ini telah mencapai BME Euro 6.
 |
| Kontruksi Sistem Bahan Bakar Commonrail |
Generasi ketiga Common Rail dikembangkan oleh Bosch yang menhasilkan engine lebih clean, lebih economic, lebih bertenaga dan lebih lembut. Saat ini common rail system telah menjadi sebuah revolusi teknologi pada diesel engine technology. Robert Bosch GmbH, Delphi Automotive Systems, Denso Corporation dan Siemens VDO merupakan supplier utama untuk modern common rail systems ini beberapa car makers menyebut common rail engines dengan beberapa nama.
Hampir semua European automakers telah mengaplikasikan common rail diesels ini untuk produk mereka tidak terkecuali untuk commercial vehicles. Beberapa Japanese manufacturers seperti :
Perkembangan teknologi telah dapat memperbaharui sistem konvensional dengan sistem yang elektronik yang lebih menjamin keakuratan untuk mendapatkan daya mesin yang optimum, pemakaian bahan bakar yang hemat serta tingkat emisi yang rendah.
Pengaturan penginjeksian yang sangat akaurat menjamin proses pembakaran lebih sempurna dengan tingkat emsi yang lebih rendah dibanding sistim yang konvensional.
Hampir semua European automakers telah mengaplikasikan common rail diesels ini untuk produk mereka tidak terkecuali untuk commercial vehicles. Beberapa Japanese manufacturers seperti :
- Isuzu
- Toyota
- Nissan
- Honda
Perkembangan teknologi sistim injeksi motor diesel
Pembakaran yang sempurna membutuhkan kompresi udara sebanyak-banyaknya, disisi lain membutuhkan tekanan penyemprotan bahan bakar yang tinggi dengan timing (saat membuka dan lamanya) penyemprotan yang tepat. Pada sistim konvensional hal tersebut diatas diatur secara mekanis dalam pompa injeksi dengan governornya dan injektor yang menginjeksikan bahan bakar.Perkembangan teknologi telah dapat memperbaharui sistem konvensional dengan sistem yang elektronik yang lebih menjamin keakuratan untuk mendapatkan daya mesin yang optimum, pemakaian bahan bakar yang hemat serta tingkat emisi yang rendah.
Pengaturan penginjeksian yang sangat akaurat menjamin proses pembakaran lebih sempurna dengan tingkat emsi yang lebih rendah dibanding sistim yang konvensional.
 |
| Penggunaan sistiminjeksi commonrail |
Dengan semakin tingginya tuntutan efisiensi kinerja mesin diesel sudah mulai menyamai mesin bensin. Kini mesin diesel tidak hanya memiliki torsi yang besar dan hemat bahan bakar, namun juga mempunyai akselerasi yang cukup prima. Mesin diesel pun tidak hanya dipakai oleh kendaraan truk besar, tetapi dipergunakan pula sebagai penggerak sedan kelas mewah.
 |
| Skema sistem injeksi commonrail |
Sistim injeksi elektronik
Teknologi injeksi pertama yang diadopsi mesin diesel yaitu memakai pompa bahan bakar mekanik dan sistem buka tutup katup yang digerakkan poros engkol. Pergerakannya melalui timing belt atau rantai. Mesin diesel tipe ini menggunakan injektor yang amat sederhana dengan pola penyemprotan diatur katup. Kerja katup diatur oleh tekanan bahan bakar.
Sistem yang satu langkah lebih canggih adalah indirect injection yang mensupply bahan bakar melalui satu ruangan khusus sebelum akhirnya masuk ruang bakar. Ruangan khusus ini disebut sebagai pre-chamber dengan tugas utama menghasilkan bahan bakar yang siap diledakkan. Dengan teknologi indirect injection, kinerja mesin diesel jadi lebih halus, lembut, dan efisien.
Mesin diesel modern saat ini rata-rata mengadopsi teknologi direct injection. Pada sistem ini injektor diletakkan tepat diatas ruang pembakaran. Begitu katup terbuka, injektor akan langsung menyemprotkan bahan bakar. Dengan sistem ini konsumsi bahan bakar jadi lebih hemat 15 hingga 20% dari mesin berteknologi indirect injection.
Seiring dengan perkembangan teknologi elektronik, pada tahun 1989 kerja peranti direct injection pun diatur oleh ECU (Engine Control Unit). Waktu injeksi, jumlah bahan bakar, sirkulasi gas buang dan peranti turbo diatur oleh sistem elektronik. Ini menghasilkan mesin diesel yang ramah lingkungan.
Keistimewaan Kontrol Injeksi
1. Kontrol Tekanan Injeksi
Memungkinkan injeksi tekanan tinggi pada kecepatan mesin yang rendah.
Kontrol yang optimal untuk meminimalkan emisi PM dan Nox.
2. Kontrol Timing Injeksi
Memungkinkan kontrol penyetelan yang halus dan optimal yang sesuai dengan kondisi pengendaraan.
3. Kontrol Rate Injeksi
Kontrol Injeksi Pilot menginjeksikan sejumlah kecil BBM sebelum injeksi utama dilakukan.
Karakteristik Sistem Common Rail
1. Sistem common rail menggunakan ruang penimbunan yang disebut sebagai Rail untuk menyimpan BBM yang telah ditekan sehingga bertekanan tinggi, serta injector-injector yang memiliki katup solenoid (solenoid valves) yang dikontrol secara elektronis untuk menginjeksikan BBM dan Rail ke dalam silinder-silinder mesin.
2. Karena sistem injeksi (termasuk tekanan injeksi, rate injeksi, serta timing injeksi) dikontrol oleh ECU mesin maka sistem ini bersifat independen dan tak dipengaruhi oleh kecepatan dan beban mesin.
3. ECU mesin dapat mengontrol kuantitas dan timing injeksi dengan tingkat presisi yang tinggi, bahkan multi injeksi (penginjeksian BBM beberapa kali dalam satu langkah injeksi) dimungkinkan.
4. Hal ini menjamin tekanan injeksi yang stabil setiap saat, meskipun kecepatan mesin rendah, dan secara dramatis menurunkan emisi asap hitam yang umumnya dihasilkan oleh mesin diesel saat start dan akselerasi. Sebagai hasilnya, emisi gas buang yang dihasilkan lebih bersih dan sedikit serta daya output yang lebih besar.
Kekurangan dan Kelebihan Engine Diesel Common Rail
Kelebihan Engine Common Rail :
1. Dengan pengaturan volume dan tekanan yang fleksibel membuat percampuran solar dengan udara disertai tekanan yang tepat membuat pembakaran menjadi lebih efektif sehingga sebagian besar bahan bakar terserap menjadi tenaga, hal ini menyebabkan gas buang relatif sedikit (asap berkurang) dan lebih ramah lingkungan
2. Pengaturan secara elektronik volume injeksi bahan bakar dan timing injeksi juga berdampak pada efektifitas penggunaan bahan bakar sehingga memberikan tenaga yang lebih besar dan konsumsi bahan bakar yang lebih irit. Klaim dari pabrikan otomotif yang menggunakan teknologi Commonrail adalah commonrail dapat menyemprotkan bahan bakar tiga kali lebih akurat dari diesel konvensional sehingga sangat efektif.
3. Komponen mesin commonrail sangat tahan terhadap tekanan sehingga bisa bekerja lebih keras dan lebih tahan lama.
4. Penyesuaian mesin lebih mudah, hal ini disebabkan setiap silinder dikendalikan oleh injection pump yang berbeda, "Common rail memiliki kelebihan pada konsumsi bahan bakarnya yang jauh lebih irit dibanding diesel konvensional dan pembakaran pada commonrail lebih sempurna"
Kerugian Engine Diesel Common Rail :
Sisitem injeksi rel bersama adalah tekanan kerja yang sangat tinggi menyebabkan ketegangan material yang tinggi. hal ini adalah resiko kebakaran dan ledakan yang tinggi bila terjadi kebocoran sehingga perlu penempatan yang hati-hati dari sistem injeksi.