Timer Dan Coupling Otomatis Pompa Injeksi IN LINE

a. Garis besar timer 

Dibutuhkan waktu untuk melakukan jeda pengapian sejak injeksi bahan bakar hingga pengapian yang sesungguhnya (sejak bahan bakar disemprotkan kedalam silinder hingga bahan bakar dinyalakan dan terbakar). Karena jeda pengapian konstan (antara 1/1000 sampai 4/1000 detik) terlepas dari kecepatan mesin, sudut crank untuk rotasi selama jeda pengapian meningkat sesuai dengan kecepatan mesin. 

Di lain sisi, titik tekanan maksimum menjadi ideal saat sudut crank mencapai sekitar 10 derajat setelah titik mati atas untuk mendapatkan output mesin yang paling efektif. Terkait dengan hal tersebut, ketika kecepatan mesin meningkat, titik tekanan maksimum akan tertunda seperti gbr. Untuk menghindari jeda yang panjang, jika timing injeksi bahan bakar advance (sudut advance) sesuai dengan peningkatan kecepatan mesin, titik tekanan maksimum mencapai posisi yang paling baik (sekitar 10º setelah TDC). Oleh karena itu, timer otomatis digunakan untuk merubah sudut fase antara camshaft pompa dan drive shaft pada mesin secara otomatis, sesuai dengan kecepatan mesin.

b. Tipe - Tipe Timer 

Timer terbagi menjadi dua tipe, perbedaannya adalah: tipe eksternal dan tipe internal. Tipe eksternal digerakkan oleh coupling yang terpasang pada ujung drive shaft mesin. Tipe internal mempunyai mekanisme gir timer, yang digerakkan oleh mesin dengan terkait lansung pada gir di mesin.

Timer tipe eksternal, yang mempunyai konstruksi tertutup, tersedia dalam dua tipe, SA dan SP. Tipe internal, yang juga disebut tipe SCZ, mempunyai konstruksi yang terbuka karena menggunakan oli mesin sebagai pelumasan

1) TIMER TIPE SA

a) Konstruksi

Timer tipe SA, terdiri dari penghubung, beban sentrifugal (dari sekarang disebut "beban"), dirving flange, dan spring. Setiap beban mempunyai lubang di ujungnya, yang digunakan untuk memasukkan baut penghubung. Penghubung dipasang pada camshaft pompa injeksi menggunakan kunci dan baut bulat. 

Journal driving flange bersentuhan dengan profil (permukaan lengkung) beban, dan spring diletakkan diantara tiap journal dan baut pada penghubung. Sehingga beban diatur agar dapat membuka ke luar saat menerima beban sentrifugal. Memanfaatkan keseimbangan antara gaya ini dan tekanan spring, posisi penghubung terkait dengan driving flange bervariasi sesuai dengan kecepatan pompa. 

Terkait dengan ruang dan konstruksi, beberapa timer memiliki konstruksi yang berbeda bergantung pada konfigurasi spring, seperti timer dengan 4-spring yang menggunakan 2 spring paralel di setiap sisinya. Karena driving flange terhubung dengan drive shaft di mesin menggunakan coupling, gerak putar dari mesin akan diteruskan sebagai berikut: couplin, driving flange, journal, beban, baut, penghubung, dan ke camshaft pompa injeksi. 

Timer dilumasi secara internal oleh gemuk atau oli gir, berikut dengan sil oli, O-ring, dan timer cover, yang akan menjaga pelumas tetap di dalam.

b) Cara Kerja Timer tipe SA

Gambar diatas menunjukkan kondisi timer sebelum bekerja. Pada kondisi ini ketika mesin berhenti atau ketika kecepatan mesin lebih rendah dibanding saat timer mulai memajukan timingnya, gaya sentrifugalnya kecil, dan beban tetap berada di dalam oleh tekanan springnya. Seiring meningkatnya kecepatan mesin, karena mendapat gaya sentrifugal yang lebih besar beban akan bergerak ke luar dengan baut sebagai titik tumpunya. 

Saat beban berhadapan dengan journalnya, beban akan terus melebar sambil terus menekan spring hingga gaya sentrifugal dan tekanan spring seimbang. Hasilnya, dan ditunjukkan oleh gbr. (2) baut penghubung pompa injeksi bergeser hanya sebesar terhadap drive journal dari posisi di gbr. (1). Karena itu, camshaft pompa injeksi bergerak (sesuai arah putaran) dari drive shaft pompa di mesin, hanya sebesar itu, hingga memajukan timing injeksi terkait dengan kondisi sebelum advance timer dimulai. 

Sehubungan dengan itu, seiring bertambahnya kecepatan mesin, majunya timing injeksi sesuai dengan besarnya tekanan spring. Seperti diilustrasikan pada contoh karakteristik advance timing di gbr. (3), advance timing dari timer sesuai dengan kecepatan mesin. 

Walaupun beberapa karakteristik yang menyimpang dari garis lurus dapat dilihat melalui karakteristik spring dan profil beban, karakteristik yang kompleks tidak dapat ditangkap. Lebih jauh karakteristik advance timer sedemikian rupa dipengaruhi oleh volume injeksi, semakin kecil volume injeksi timer akan semakin advance.

2) TIMER TIPE SP

a) Konstruksi Timer tipe SP

Timer tipe SP menggunakan sistem 4-spring. Di setiap ujung dari kedua bebannya terdapat lubang, yang digunakan untuk memasukkan baut pada driving flange. Penahan spring dimasukkan di sisi beban, dan dua spring dimasukkan diantara penahan spring (profil) dan penghubung. Bushing roller dan roller bergerak pada pin beban. Lingkaran luar roller bersentuhan dengan profil yang terdapat di penghubung. Menggunakan dua baut, cover dipasang pada baut driving flange. Penghubung dipasang pada camshaft pompa injeksi melalui kunci dan baut bulat.

b) Cara kerja timer tipe SP

Saat kecepatan mesin lebih rendah dari kecepatannya saat memajukan timer dimulai, gaya sentrifugal yang diterima oleh beban kecil. Pada kondisi ini, panjang spring adalah yang terpanjang. Saat kecepatan mesin bertambah, gaya sentrifugal akan menekan beban ke luar dengan baut mereka di driving flange sebagai titik tumpu. Beban membuka sambil mendorong dan menekan spring. Pada ahkirnya, roler yang terpasang pada pin di tiap beban akan bergerak sepanjang profil penghubung. Terkait dengan gerakan ini, camshaft pompa injeksi berputar sesuai dengan drive shaft mesin, yang kemudian akan mengadvence timing. Timer dapat memperoleh timing advance yang halus dikarenakan profil penghubung bersentuhan dengan roller, sebagaimana dijelaskan sebelumnya.

3) TIMER TIPE SCZ

Timer jenis ini mempunyai gir pada driving flange, yang digerakkan oleh gir idle mesin. Ia mempunyai konstruksi yang terbuka, di mana komponen-komponen yang bergerak dilumasi oleh oli mesin.

4) TIMER TIPE SA0, SA1 DAN SA2 

a) Konstruksi timer tipe SA1

Contoh di diatas adalah struktur timer tipe SA1, pada dasarnya SA0, SA1 dan SA2 mempunyai struktur yang serupa

b) Cara Kerja Fungsi Dasar

Pergerakkan timer yang dijelaskan di bawah ini mengambil contoh timing advance pada fase injeksi.

1) Titik - titik pada gbr.  adalah sebagai berikut: W= titik tengah pin beban (dipasang ditengah beban) B= Bagian tengah accentric cam besar. C= Bagian tengah accentric cam kecil. D= Bagian tengah driving pin (dipasang pada driving flange) O= Bagian tengah hub timer.

2) Aspek-aspek yang harus dipertimbangkan untuk memahami pergerakkan tiap titik 

• Titik O tetap 
• Driving pin dianggap tetap 
• Titik D dianggap tetap sesuai 2 
• Posisi hubungan antara titik W, B dan C pada cam accentric besar tidak berubah. Artinya tidak hanya sudut WBC yang konstan tetapi jarak antara WB dan BC juga konstan. 
• Posisi hubungan antara titik C dan D pada cam accentric kecil tidak berubah. Ini berarti jarak CD konstan. 
• Titik B bergerak sesuai titik O 
• Pergerakkan titik B sesuai dengan pergerakkan hub. 
• Titik C bergerak disekitar titik D 
• Pada cam accentric besar, titik W melalui titik B. Memperhatikan aspek-aspek di atas bayangan pergerakan tiap titik

3) Pergerakkan tiap titik 

• Rpm pompa meningkat 
• Beban terlempar 
• Titik W bergerak disekitar titik B pada cam accentric besar 
• Titik B bergerak disekitar titik O 
• Titik C bergerak disekitar titik D

c. Timing Injeksi Bahan Bakar Dan Pengaruhnya

Bisa tidaknya pompa injeksi bahan bakar memasok bahan bakar pada timing yang tepat, sangat mempengaruhi performance mesin. Sehingga, timing injeksi yang tidak benar akan menyebabkan berkurangnya tenaga mesin. 

1) Timing injeksi terlalu awal Jika bahan bakar diinjeksikan terlalu awal, ketika ruang bakar belum mencapai suhu optimalnya - artinya bahwa kondisi yang diperlukan untuk pembakaran belum tercapai jeda pengapian akan semakin panjang. Bahan bakar dalam jumlah besar yang diinjeksikan selama jeda ini meledak secara bersamaan dan menimbulkan gejala sebagai berikut:

• Ketukan diesel yang keras
• Asap hitam 
• Berkurangnya tenaga mesin Lebih jauh, jika timing terlalu advance, mesin akan sulit untuk dihidupkan 

2) Timing injeksi terlalu lambat Jika bahanbakar telambat, mesin akan menimbulkan gejala sebagai berikut:

• Mengeluarkan asap hitam saat mesin dihidupkan
• Mengeluarkan asap biru dan bau yang menggangu selama pengoperasian. Dan mesin menimbulkan ketukanketukan kecil
• Tenaga mesin berkurang
• Mesin akan sulit dihidupkan 

d. Coupling

Coupling adalah alat perantara yang meneruskan gaya gerak mesin ke camshaft pompa injeksi. Terdapat dua tipe coupling, Laminate dan Oldham's Coupling. Perbedaanya terletak pada cara digerakkannya. Pompa injeksi yang menggunakan tipe SCZ berpenggerak gir, tidak membutuhkan coupling.

1) Klasifikasi berdasarkan metode drive

a) Laminate coupling Seperti pada gbr. (1), laminate coupling terdiri dari dua set 4 atau 5 lapis lembaran tipis piringan baja yang didesign untuk menyerap hentakan melalui sifat mereka yang elastis. Coupling tipe ini digunakan oleh pompa dengan beban tinggi yang menerima gaya gerak yang besar. Dikarenakan keausan dan bising yang minim, tipe inilah yang banyak digunakan saat ini.b) Oldham’s coupling Seperti pada gbr. (2), digunakan piringan coupling dengan 4 luang kotak, membentuk badan penghubung antara keduanya, sehingga ketika coupling block (atau timer) digerakkan oleh coupling flange (driveshaft) yang bergerak sejauh 90º. Karena keausan yang ditimbulkan oleh gesekan antara tab dan piringan, sistem ini hanya digunakan oleh pompa berbeban rendah

2) Karakteristik dan tipe coupling

Tipe	Model	1	2	3
Laminate coupling	SP	Menurunkan tenaga dengan halus. tidak bising	Terdiri dari banyak komponen	Penggunaan berbeban besar
	SD
Oldham’s coupling	SP	Mudah dirakit. Konstruksinya sederhana	Berisik saat digunakan berbeban besar	Penggunaan berbeban rendah