SISTEM KARBURASI / KARBURATOR ( CARBURATION SYSTEM )

CARBURATION

1)       Sistem Bahan Bakar Mekanik

                Sistem bahan bakar berfungsi untuk mencampur udara dan bahan bakar dan mengirim campuran tersebut  dalam bentuk kabut ke ruang bakar. Dilihat dari cara  pemasukan campuran udara dan bahan bakar tersebut ada dua macam.

                Cara pertama, masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara dihisap, sedang cara kedua masuknya campuran udara dan bahan bakar dengan cara diinjeksikan.  Cara pertama biasa disebut sistem bahan bakar konvensional, sedang cara kedua disebut sistem injeksi bahan bakar. Sistem injeksi bahan bakar dapat dibagi menjadi sistem bahan bakar mekanik dan sistem injeksi bahan bakar secara elektronik dan biasa disebut EFI (Electronic Fuel Injection).

2)      Komponen Sistem Bahan Bakar Mekanik

                Komponen sistem bahan bakar konvensional terdiri atas : tanki bahan bakar, saluran bahan bakar, chacoal canister (hanya beberapa model saja), saringan bahan bakar, pompa bahan bakar, dan karburator.

a)      Tangki bahan bakar.

                Pada umumnya tangki bahan bakar terbuat dari lembaran baja yang tipis. Penempatan tangki bahan bakar biasanya diletakkan di bagian belakang kendaraan untuk mencegah bocoran apabila terjadi benturan. Namun ada beberapa kendaraan yang letak tangki bahan bakarnya di tengah. Bagian dalam tangki dilapisi bahan pencegah karat.

                Disamping itu tangki juga dilengkapi dengan penyekat (separator) untuk mencegah perubahan permukaan bahan bakar pada saat kendaraan melaju di jalan yang tidak rata.

                Lubang saluran masuk bahan bakar ke saluran utama terletak 2-3 cm dari dasar tangki untuk mencegah endapan dan air dalam bensin ikut terhisap ke dalam saluran.

b)     Saluran bahan bakar

                Pada sistem bahan bakar terdapat tiga saluran bahan bakar yaitu :

1.       saluran utama yang menyalurkan bahan bakar dari tangki ke pompa bahan bakar

2.       saluran pengembali yang menyalurkan bahan bakar kembali dari karburator ke tangki,

3.       dan saluran uap bahan bakar yang menyalurkan gas HC (uap bensin) dari dalam tangki bahan bakar ke charcoal canister.

                Untuk mencegah kerusakan saluran bahan bakar yang disebabkan oleh benturan, biasanya saluran bahan bakar dilengkapi dengan pelindung. Saluran bahan bakar yang menghubungkan karburator dengan pompa bahan bakar menggunakan selang karet karena adanya getaran mesin.

c)       Saringan bahan bakar

               

                Saringan bahan bakar ditempatkan antara tangki dengan pompa bahan bakar  yang berfungsi untuk menyaring kotoran atau air yang mungkin terdapat di dalam  bensin. Dalam saringan terdapat elemen yang berfungsi untuk :

1.       menghambat kecepatan aliran bahan bakar,

2.       mencegah masuknya air dan kotoran masuk ke karburator.

                Partikel kotoran yang  besar mengendap di dasar saringan, sedang partikel yang kecil disaring oleh elemen.

d)     Pompa bahan bakar

Pompa bahan bakar yang biasa digunakan pada motor bensin adalah pompa bahan bakar mekanik dan pompa bahan bakar listrik.

1)      Pompa bahan bakar mekanik

                Pompa bahan bakar mekanik digerakkan oleh mesin itu sendiri, sedang pompa bahan bakar listrik digerakkan dengan arus listrik. Ada dua jenis pompa bahan bakar  mekanik  yaitu pompa

bahan bakar yang dilengkapi dengan saluran pengembali dan pompa bahan bakar tanpa saluran pengembali. Namun demikian konstruksi dan cara kerjanya sama. Pada mesin-mesin terdahulu umumnya saluran pengembali ada di karburator, sedang mesin-mesin sekarang saluran pengembalinya ada di pompa bahan bakar.

Adapun cara kerja pompa bahan bakar mekanik dapat dijelaskan sebagai berikut :

a)       Pada saat penghisapan bahan bakar

                Apabila rocker arm ditekan oleh nok, diafragma tertarik ke bawah sehingga ruang di atas difragma menjadi hampa. Katup masuk terbuka dan bahan bakar akan mengalir ke ruang diafragma. Pada saat ini katup keluar tertutup.

b)      Pada saat penyaluran bahan bakar

                Pada saat nok tidak menyentuh rocker arm, diafragma bergerak ke atas sehingga bahan bakar  yang ada di ruang diafragma terdorong ke luar melalui katup keluar dan terus ke karburator.

Tekanan penyaluran sekitar 0,2 s.d. 0,3 kg/cm2.

c)        Pada saat karburator sudah cukup suplai bahan bakar

                Apabila bahan bakar pada karburator sudah cukup maka diafragma tidak terdorong ke atas oleh pegas dan pull rod pada posisi paling bawah, karena tekanan pegas sama dengan tekanan bahan bakar. Pada saat ini rocker arm tidak bekerja meskipun poros nok berputar sehingga diafragma diam dan pompa tidak bekerja.

2)       Pompa bahan bakar listrik

                Berbeda dengan pompa bahan bakar mekanik, pompa bahan bakar listrik dapat ditempatkan di mana saja dengan tujuan untuk menghindari panas dari mesin. Pompa bahan listrik langsung bekerja setelah kunci kontak di ON-kan. Jenis pompa bahan bakar listrik bermacam-macam antara lain :

i.                     model diafragma,

ii.                   model plunger,

iii.                  model sentrifugal dan sebagainya.

                Pada modul ini akan dibahas pompa bahan bakar model diafragma. Apabila kunci kontak diputar pada posisi ON, akan terjadi kemagnetan pada solenoid yang menyebabkan diafragma tertarik ke atas sehingga bahan bakar masuk melalui katup masuk.

                Pada saat yang sama platina membuka karena tuas platina dihubungkan dengan rod sehingga kemagnetan pada solenoid hilang. Akibatnya diafragma bergerak ke bawah mendorong bahan bakar keluar melalui katup buang.

d)      Charcoal canister

                Charcoal canister berfungsi untuk menampung sementara uap bensin yang berasal dari ruang pelampung pada karburator dan uap bensin yang dikeluarkan dari saluran emission pada saat tekanan di dalam tangki naik karena bertambahnya temperatur di dalam internal canister agar tidak terbuang keluar. Uap bensin yang ditampung oleh charcoal canister dikirim langsung ke intake manifold, kemudian ke ruang bakar untuk dibakar pada saat mesin hidup.

                Turunnya temperatur sekeliling juga menghasilkan rendahnya tekanan di dalam tangki bensin, menyebabkan uap bensin di dalam canister terhisap kembali ke dalam tangki untuk mencegah uap bensin terbuang keluar. Untuk menjamin agar kapasitas canister dapat bekerja dengan sempurna, beberapa model dilengkapi dengan dua charcoal canister.

e)       Karburator

                Karburator berfungsi untuk merubah bahan bakar dalam bentuk cair menjadi kabut bahan bakar dan mengalirkan ke dalam silinder sesuai dengan kebutuhan mesin. Karburator mengirim sejumlah campuran udara dan bahan bakar melalui intake manifold menuju ruang bakar sesuai dengan beban dan putaran mesin.

  

1.     Kontruksi karburator

2.     Venturi

                Karburator dengan venturi tetap (fixed venturi) dewasa ini masih banyak digunakan karena konstruksinya sederhana. Sifat utama karburator tersebut menggunakan sebuah venturi tetap dengan diameter tertentu. Besarnya vakum yang dihasilkan oleh udara yang mengalir melalui venturi tersebut sesuai dengan kecepatan aliran.

                Kecepatan aliran dipengaruhi oleh beban mesin dan pembukaan katup gas. Keadaan tersebut akan mempengaruhi banyak sedikitnya bahan bakar yang keluar dari venturi.

3.     Karburator arus turun

                Pada karburator arus turun, arah masuknya campuran udara dan bahan bakar adalah ke bawah (down draft). Karburator jenis ini banyak digunakan karena tidak ada kerugian gravitasi.

4.     Karburator double barel

                Pada putaran rendah, karburator double barel cepat menghasilkan tenaga (output) karena yang bekerja hanya primary venturi yang mempunyai diameter venturi kecil. Pada putaran tinggi,

baik primary maupun secondary venturi bekerja  bersama-sama sehingga output yang dicapai akan tinggi karena total diameter venturinya besar. Disamping itu kecepatan aliran maksimal pada venturi karburator double barel dibanding karburator single barel lebih kecil sehingga kerugian gesekannya  pun lebih kecil.

5.     Cara Kerja Karburator

                Untuk memenuhi kebutuhan kerjanya, pada karburator terdapat beberapa sistem yaitu :

1.      Sistem pelampung

2.      Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat

3.      Sistem Kecepatan Tinggi Primer

4.      Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder

5.      Sistem Tenaga (Power System)

6.      Sistem Percepatan

7.      Sistem Cuk

8.      Mekanisme idel cepat

9.      Hot Idle Compensator

10.  Anti Dieseling

11.  Daspot

12.  Deceleration Fuel Cut Off System

1.    Sistem pelampung

            Sistem  pelampung diperlukan untuk menjaga agar permukaan bahan bakar pada ruang pelampung selalu konstan. Pada ruang pelampung terdapat pelampung (float) dan jarum pelampung (needle valve).

            Pelampung dapat bergerak naik turun sesuai dengan tinggi permukaan bahan bakar, sedang jarum pelampung berfungsi untuk membuka dan menutup saluran bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar. Apabila permukaan bahan  bakar di dalam ruang pelampung

turun, maka pelampung akan turun sehingga jarum pelampung membuka saluran masuk. Akibatnya bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar mengalir masuk ke ruang pelampung.

            Selanjutnya apabila permukaan bahan bakar dalam ruang pelampung naik, maka pelampung ikut naik sehingga jarum pelampung menutup saluran bahan bakar. Akibatnya aliran bahan bakar terhenti. Demikian seterusnya sehingga permukaan bahan bakar iharapkan selalu konstan walaupun putaran mesin berubah-ubah.

            Dalam kenyataannya jarum pelampung terdiri atas katup jarum, pegas dan pin. Pada katup jarum terdapat pegas yang berfungsi untuk mencegah pembukaan katup jarum pada saat kendaraan terguncang.

Adapun bagian komponen dari sistem pelampung meliputi :

a.      Float Control Level ( pelampung )

      Pelampung dapat bergerak naik turun sesuai dengan tinggi permukaan bahan bakar  yang  berfungsi untuk mengontrol permukaan bahan bakar ( Float control level ).

b.      Needle Valve ( jarum pelampung )

      Jarum pelampung berfungsi untuk membuka dan menutup saluran bahan bakar yang berasal dari pompa bahan bakar. Pegas mencegah needle valve  terbuka atau tertutup oleh gerakan naik atau turun pelampung yang disebabkan gerakan dari kendaraan, sekaligus menjaga permukaan bahan bakar tetap.

2.    Sistem stasioner dalam kecepatan lambat

a.     Sistem stasioner ( mesin berputar idling )

      Pada saat mesin berputar stasioner  ( primary throtle valve masih tertutup ), bahan bakar mengalir dari ruang pelampung melalui primary main jet à kemudian ke slow jet

à economizer jet  à dan akhirnya ke ruang bakar melalui idle port.

b.     Kecepatan Lambat ( Bila throtle valve dibuka sedikit )

      Pada saat pedal gas ditekan sedikit, maka katup gas  ( throtle valve )  akan membuka lebih lebar sehingga aliran bahan bakar dari ruang pelampung tersebut masuk ke ruang bakar selain melalui idle port juga melalui slow port.

      Adapun bagian komponen  yang bekerja  dari sistem kecepatan stasioner dan lambat meliputi :

1.      Idle mixture adjusting screw ( sekrup penyetel campuran idle )

            IMAS ( idle mixture adjusting screw ) berfungsi untuk menyetel campuran bahan bakar agar mesin berputar idle ( stasioner ).

            Agar mesin berputar idle (stasioner) dengan bagus, campuran udara bahan bakar yang disuplay harus 11:1. Perbandingan udara bahan bakar ditentukan oleh diameter dalam slow jet. Penyetelan perbandingan ini diatur oleh sekrup penyetel campuran idle dengan jalan memutar sekrup penyetel tersebut.

2.      Slow jet

            Slow jet berfungsi untuk mengatur volume aliran bahan bakaryang menuju idel port dan slow port.

3.      Economizer jet

            Economizer jet berfungsi untuk menambah kecepatan aliran bensin.

4.      Katub solenoid

            Katup selenoid berungsi untuk menghentikan suplai bahan bakar ke karburator pada saat mesin dimatikan. Katup selenoid untuk mencegah dieseling.

            Dieseling adalah berputarnya mesin  setelah kunci kontak dimatikan. Meskipun kunci kontak telah dimatikan, mesin masih bisa hidup karena pada ruang bakar ada panas (bara api).

            Terjadinya proses pembakaran bukan karena nyala api dari busi, tetapi dari tumpukan karbon (deposit) yang membara. Adapun cara kerja anti dieseling adalah sebagai berikut :

Ø  Apabila kunci kontak di ON kan, maka arus akan mengalir dari baterai ke solenoid sehingga selonoid akan menjadi magnit.

Ø  Akibatnya katup tertarik sehingga saluran pada economiser jet terbuka dan bahan  bakar dapat mengalir ke idle port.

Ø  Setelah kunci kontak dimatikan, arus yang ke solenoid tidak ada sehingga kemagnitannya hilang.

Ø  Akibatnya katup solenoid turun ke bawah karena adanya pegas sehingga saluran pada economiser jet tertutup.

Ø  Dengan demikian tidak akan terjadi dieseling karena bahan bakar tidak dapat mengalir ke idle port.

c.     Primary High Speed System dan Secondary High Speed System

1.      Primary High Speed System

            Primary  high speed system berfungsi untuk men supply bahan bakar pada saat  kendaraan berjalan pada kecepatan sedang dan tinggi. Sistem ini disebut juga “ main system” ( sistem utama ).High speed circuit direncanakan untuk menyediakan campuran udara bahan bakar yang ekonomis ( 16  –  18 : 1 ) ke mesin selama kondisi normal.

Cara kerja sistem kecepatan tinggi primer sebagai berikut :

            Pada saat pedal gas dibuka lebih lebar, aliran bahan bakar dari ruang  pelampung  langsung menuju  primary main nozle (nosel utama primer).

            Sementara dari  idel port  dan  slow port  tidak lagi mengeluarkan bahan bakar karena kevakuman pada idel port dan slow port lebih rendah dari pada di daerah primary main nozle.

            Bila jumlah bensin yang disalurkan oleh nosel utama pada high speed system bertambah, jumlah bensin yang disupplay oleh low speed system berkurang.

            

Adapun bagian yang bekerja pada primary high speed meliputi :

a.      Main jet

      Main Jet berfungsi Untuk mengatur volume aliran bahan bakar dari ruang pelampung ke nosel utama.

b.      Air bleeder

      Air bleeder berfungsi untuk mengatomisasikan bahan bakar agar mudah bercampur sempurna dengan udara, sebelum dikeluarkan melaui nosel.

      Bila tekanan udara pada bagian ujung nosel turun, maka udara dari dari air bleeder akan masuk dan akan mencampur bahan bakar, sehingga bahan bakar tersebut menjadi gelembung-gelembung.

      Campuran tersebut kemudian disemprotkan dari nosel utama dan selanjutnya dicampur lagi dengan udara yang masuk dari air horn.

2.      Secondary  High Speed System

            Mekanisme dari sistem secondary high speed bekerja bila mesin berputar pada kecepatan tinggi pada beban berat.

            Ada dua tipe mekanisme secondary high speed yaitu :

a.      Tipe bobot

b.      Tipe vacum diafragma

            Pada saat pedal gas dibuka penuh, maka katup gas sekunder (secondary throttle valve) terbuka sehingga bahan bakar keluar selain dari nosel utama primer juga melalui nosel utama sekunder. Dengan demikian jumlah bahan bakar yang masuk lebih banyak lagi, karena dari kedua nosel mengeluarkan bahan bakar.

            Cara kerja vacum diafragma adalah sebagai berikut : Bila mesin berputar pada putaran rendah, vakum yamg dihasilkan oleh vacum bleeder pada primary masih lemah, sehingga vakum didalam rumah diafragma juga masih lemah, dan secondary throtle valve belum bisa membuka. Bila

secondary throtle valve terbuka, vakum yang timbul pada rumah diafragma menjadi kuat dan secondary throtle valve membuka semakin besar.  Hal ini menyebabkan udara mengalir ke secondary ventury dan bahan bakar keluar dari secondary nozzle.

D.  Sistem Tenaga ( Power Sistem )

            Prymary high system mempunyai perencanaan untuk pemakaian bahan bakar yang  ekonomis. Apabila mesin harus mengeluarkan tenaga yang besar, maka harus ada tambahan bahan bakar ke prymary high speed system. Tambahan bahan bakar disuplai oleh power sistem (sistem tenaga) sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi kaya (12-13 : 1).

            Apabila katup gas hanya terbuka sedikit, kevakuman pada intake manifold besar, sehingga power piston akan terhisap pada posisi atas. Hal tersebut akan menyebabkan power spring (B) menekan power valve sehingga power valve tertutup.

            Apabila katup gas dibuka lebih lebar, maka kevakuman pada intake manifold akan berkurang sehingga kevakuman tersebut tidak mampu melawan tegangan pegas power valve (spring A).    Akibatnya power piston akan menekan power valve sehingga saluran power jet terbuka. Pada

keadaan seperti ini bahan bakar disuplai dari prymary main jet dan power jet.

E.   Sistem Percepatan

           

            Pada saat pedal gas diinjak secara tiba-tiba, katup gas akan membuka secara tiba-tipa pula, sehingga aliran udara ak an menjadi lebih cepat. Sementara bahan bakar mengalir lebih lambat karena berat jenis bahan bakar lebih rendah dari pada udara sehingga campuran menjadi kurus. Padahal pada keadaan tersebut dibutuhkan campuran yang kaya. Untuk itu pada karburator dilengkapi dengan sistem percepatan.

            Pada saat pedal gas diinjak secara tiba-tiba, plunger pompa akan bergerak turun menekan bahan bakar yang ada di ruangan di bawah plunger pompa. Akibatnya bahan bakar akan mendorong outlet steel ball dan discharge weight, sehingga bahan bakar keluar melalui pump jet menuju ruang bakar.

            Setelah melakukan penekanan, plunger pump kembali ke posisi semula karena adanya pegas yang ada di bawah plunger pompa. Akibatnya bahan bakar yang ada di ruang pelampung terhisap melalui inlet steel ball.