sistem karburator

A.    DASAR TEORI SISTEM KARBURATOR

1.      Prinsip Kerja Karburator

Pembakaran akan jauh lebih mudah dilakukan apabila bahan bakar dalam bentuk kabut atau butiran kecil dengan komposisi campuran udara dan bahan bakar yang tepat. Proses pengabutan bahan bakar dan bercampurnya antara udara dengan bahan bakar disebut dengan proses karburasi, alat atau komponen yang digunakan untuk proses karburasi disebut karburator. Saat langkah hisap, torak bergerak dari TMA menuju TMB, ruang di dalam silinder membesar, tekanan turun sehingga udara mengalir ke dalam silinder.

Gambar 1 Prinsip kerja karburator

Aliran udara melewati venturi sehingga kecepatan naik dan tekanan turun. Turunnya tekanan di venturi menyebabkan bensin diruang pelampung terhisap keluar bertemu dengan udara dan terurai atau pecah menjadi butiran-butiran kecil.

 

Gambar 2 Prinsip kerja karburator

Prinsip kerja karburator sama halnya dengan prinsip kerja spray gun pengecatan dan penyemprot cairan obat anti nyamuk. Bila udara ditiupkan dengan kecepatan tinggi pada pipa datar, maka tekanan pada pipa yang tegak lurus akan turun sehingga cairan akan terisap ke atas bahkan bisa bercampur dengan udara (cairan akan terkabutkan). Makin besar kecepatan udara yang mengalir maka tekanan pada pipa yang tegak lurus akan semakin turun dan cairan yang dikabutkan juga akan semakin banyak.

2. Macam – macam Karburator

a.       Menurut tipe venturi karburator dibedakan menjadi:

Ø  Karburator venturi tetap (fixed venturi)

Karburator ini menggunakan venturi tetap, besarnya vakum mengalir melalui venturi tersebut sesuai dengan kecepatan aliran udara yaang melewati venturi itu yang dipengaruhi oleh beban mesin dan pembukaan katup gas. Keadaan tersebut mempengaruhi banyak sedikitnya bahan bakar yang keluar dari nosel.

Gbr. Karburator venturi tetap

Ø  Karburator Variable Venturi

Karburator ini permukaan venturinya dikontrol sesuai dengan banyaknya udara yang dihisap. Keistimewaannya adalah perubahan membuka venturi sama saat kecepatan rendah dan sedang, serta pada beban ringan dan sedang. Sehingga volume bahan bakar berubah sesuai dengan volume udara yang masuk dan hambatan udara yang masuk menjadi kecil, maka karburator jenis ini dapat mencapai output yang tinggi.

Karburator variable venturi mempunyai tingkat aliran udara yang tetap, sehingga diperoleh campuran yang baik antara udara dan bahan bakar.

Ø  Karburator Air Valve Venturi

Pada karburator air valve venturi membukanya dikontrol dengan besarnya udara yang dihisap. Konstruksinya berbeda dengan karburator variable venturi, tapi cara kerjanya sama.

Karburator jenis air valve mempunyai dasar karburator arus turun dua barrel (down draft double barrel), tetapi konstruksinya sama dengan secondary yang domodifikasi. Katup udara terpasang di dalam silinder secondary dan membukanya air valve bervariasi sesuai dengan dengan jumlah udara yang dihisap.

Kevakuman pada nosel utama dikontrol agar bekerja konstan. Karburator jenis ini mempunya tahanan aliran udara pada venturi sehingga mampu menghasilkan output yang besar. Disamping itu membuka dan menutupnya katup throttle secara mekanik, sehingga tidak diperlukan diafragma lagi.

Karburator Air Valve Venturi

b.      Menurut arah masuk campuran udara dan bahan bakar, kaburator dibedakan:

Ø  Karburator arus turun

Gbr. 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.

Ø  Karburator arus datar

Gbr. Karburator arus datar

Karburator arus datar, arah masuknya campuran bahan bakar adalah ke samping (side draft). Umumnya digunakan pada mesin yang memiliki output yang tinggi.

c.       Menurut jumlah barel, karburator dapat dibedakan menjadi:

Ø  Karburator single barrel

Gbr. Karburator single barrel

Pada karburator single barrel, semua kebutuhan bahan bakar pada berbagai putaran mesin dilayani oleh satu barrel. Padahal pada putaran mesin rendah, diameter venturi yang besar akan lebih lambat menghasilkan tenaga dibandingkan dengan diameter venturi yang kecil.

Sebaliknya diameter venturi yang kecil hanya mampu memenuhi kebutuhan bahan bakar pada putaran mesin tertentu, tetapi pada putaran rendah lebih cepat mengahsilkan tenaga.

Untuk mengatasi hal tersebut maka diciptakan karburator doble barrel.

Ø  Karburator double barrel

Gbr. Karburator double barrel

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

Putaran tinggi, baik primary maupun secondary venturi bekerja bersama sehingga output yang dicapai akan tinggi karena total diameter venturinya. Disamping itu kecepatan aliran maksimal pada venturi karburator double barrel dibanding karburator single barrel lebih kecil sehingga kerugian gesekan juga kecil.

3. Sistem – sistem pada Karburator

Ø  Sistem Pelampung

Gbr. Sistem pelampung

Sistem pelampung diperlukan untuk menjaga agar permukaan bahan bakar pada ruang pelampung selalu konstan. Di dalam ruang pelampung terdapat pelampung (float) dan jarum pelampung (needle valve). Pada pelampung terdiri dari dari jarum, pegas dan pin. Pada katup jarum terdapat pegas yang berfungsi untuk mencegah pembukaan katup jarum pada saat kendaraan terguncang.

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

Cara kerja:

Bila 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 ke ruang pelampung.

Selanjutnya apabila permukaan bahan bakar dalam ruang pelampung naik, maka pelampung juga ikut naik sehingga jarum pelampung menutup saluran bahan bakar. Akibatnya aliran bahan bakar terhenti. Sehingga permukaan bahan bakar selalu konstan meskipun putaran mesin berubah-ubah.

Ø  Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat

Gbr. Sistem Stasioner dan Kecepatan Lambat

Cara kerja:

Pada saat mesin berputar satsioner, bahan bakar mengalir dari ruang pelampung melalui primary main jet, kemudian ke slow jet, economizer jet, katup solenoid dan akhirnya ke ruang bakar melalui idle port. Atau Primary main jet→slow jet→economizer jet→solenoid valve→idle port→ruang bakar.

Ø  Sistem Kecepatan Tinggi Primer

Gbr. Sistem Kecepatan Tinggi Primer

Cara kerja:

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

Sementara dari idle port dan slow port tidak lagi mengeluarkan bahan bakar karena kevakuman pada idle port dan slow port lebih rendah daripada di daerah primary main nozle. Atau alirannya: Primary main jet→primary main nozle→ruang bakar.

Ø  Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder (Secondary High Speed System)

Gbr. Sistem Kecepatan Tinggi Sekunder

Cara kerja:

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

Ø  Sistem Tenaga (Power System)

Gbr. Sistem Tenaga

Primary High Speed System mempunyai perencanaan untuk pemakaianbahan bakar yang ekonomis. Apabila mesin harus mengeluarkan tenaga yang besar, maka harus ada tambahan bahan bakar ke primary high speed system.

Tambahan bahan bakar disuplai oleh power system sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi (12 – 13 : 1).

Cara kerja:

Apabila katup gas hanya terbuka sedikit, kevakuman pada intake manofold besar sehingga power piston akan terhisap pada posisi atas. Hal ini akan menyebabkan power spring (B) menahahan power valve sehingga power vallve 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 dan akhirnya bahan bakar keluar dari primary main jet dan power jet.

Gbr. Power valve pada sistem tenaga

Ø  Sistem Percepatan (Acceleration System)

Pada saat pedal gas diinjak dengan tiba-tiba, katup gas akan membuka secara tiba-tiba pula sehingga aliran udara akan mengalir lebih cepat. Sementara bahan bakar mengalir lebih lambat karena berat jenisnya lebih besar daripada berat jenis udara sehingga campuran bahan bakar dan udara lebih krus, padahal pada sistem ini dibutuhkan campuran yang kaya maka karburator dilengkapi sistem percepatan.

Gbr. Sistem percepatan

Cara kerja:

Pada saat pedal gas diinjak 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 mengalir melalui pump jet menuju ke ruang bakar.

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

Ø  Sistem Cuk

Pada saat mesin dingin, bahan bakar tidak akan menguap dengan baik dan sebagian campuran udara dan bahan bakar yang mengalir akan mengembun pada dinding intake manifold karena intake manifold dalam keadaan dingin. Keadaan tersebut akan mengakibatkan campuaran udara dan bahan bakar menjadi kurus sehingga mesin sukar hidup.

Sistem cuk membuat campuran udara dan bahan bakar menjadi kaya (1 : 1) yang disalurkan ke dalam silinder apabila mesin masih dingin.

Ada 2 jenis sistem cuk yang digunakan pada karburator yaitu sistem cuk manual dan sistem cuk otomatis.

a.      Sistem Cuk Manual

Pada sistem cuk manual untuk membuka dan menutup katup cuk digunakan  linkage yang dihubungkan ke ruang kemudi.

Apabila pengemudi akan membuka atau menutup katup cuk cukup menarik atau menekan tombol cuk yang ada pada instrumen panel (dashboard).

Gbr. Cuk Manual

Gbr. Cuk manual

b.      Sistem Cuk Otomatis

Pada sistem cuk otomatis, katup cuk membuka dan menutup secara otomatis tergantung dari temperatur mesin. Pada umumnya sistem cuk otomatis yang digunakan pada karburator ada 2 macam sistem yaitu; sistem pemanas dari exhaust dan sistem elektrik.

Cara Kerja :

Pada saat mesin distart katup cuk tertutup rapat hingga temperatur di ruangan mesin mencapai 25º C. Apabila mesin dihidupkan dalam keadaan katup cuk menutup maka akan terjadi kefakuman di bawah katup cuk. Hal tersebut akan menyebabkan bahan bakar keluar melalui primary low dan high speed system dan campuran menjadi kaya. Setelah mesin hidup, pada terminal L timbul arus dari voltage regulator, arus tersebut akan mengalir ke choke relay sehingga menjadi ON. Akibatnya arus dari ignition switch mengalir melalui choke relay menuju ke massa electric heat coil. Apabila electric heat membara/panas maka bimetal element akan mengembang dan akan membuka choke valve.

PTC (Positive Temperature Coeficient) berfungsi untuk mencegah arus yang berlebihan yang mengalir dari electric heat coil, apabila katup cuk telah terbuka (temperatur di dalam rumah pegas telah mencapai 100º C).

Catatan:

1.      PTC thermistor = Positive Temperature Coefficient thermistor, bersifat bila temperatur naik maka harga hambatan listriknya naik.

2.      Jika katup cuk tetap tertutup setelah mesin dipanaskan campuran akan kaya, hal ini akan menyebabkan putaran mesin kasar dan pemakaian bahan bakar boros.

Ø  Mekanisme Idel Cepat

Mekanisme idel cepat diperlukan untuk menaikkan putaran idel pada saat mesin masih dingin dan katup cuk dalam keadaan menutup.

Gambar 29. Mekanisme idel cepat

Apabila katup cuk menutup penuh dan katup throttle ditekan sekali, kemudian dibebaskan, maka pada saat yang sama, fast idle cam yang dihubungkan dengan cuk melalui rod berputar berlawanan arah jarum jam. Kedmudian fast idel cam menyentuh cam follower yang dihubungkan dengan katup throttle sehingga katup throttle akan membuka sedikit.s

Ø  Hot Idel Compensator (HIC)

Apabila kendaraan berjalan lambat dan temperatur di sekelilingnya tinggi, maka temperatur di dalam komponen mesin akan naik. Hal tersebut akan menyebabkan bahan bakar dalam ruang pelampung banyak  yang menguap dan masuk ke intake manifold. Akibatnya campuran udara dan bahan bakar menjadi gemuk sehingga memungkiankan putaran idel kasar. Oleh karena itu pada karburator perlu dilengkapi dengan HIC untuk mengatasi maslh tersebut.

Gbr. HIC (Hot Idle Compensator)

Cara kerja :

Pada saat temperatur masin naik, maka bimetal membuka thermostatic valve, sehingga udara dari air horn mengalir ke dalam intake manifold melalui saluran udara dalam flange sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi normal kembali. Katup thermostatic mulai membuka apabila tempertur di sekeliling elemen bimetal telah mencapai 55º C dan akan membuka penuh  pada temperatur 75º C.

Ø  Anti Dieseling

Dieseling adalah berputarnya mesin setelah kunci kontak dimatikan (off), karena ruang bakar masih panas yang diakibatkan oleh tertumpuknya karbon (deposit) yang membara.

Gbr. Anti Dieseling

Cara kerja:

Apabila kunci kontak di-On-kan, maka arus akan mengalir dari baterai ke solenoid sehingga solenoid akan menjadi magnet. Akibatnya katup tertarik sehingga saluran pada economizer jet terbuka dan bahanbakar dapat mengalir ke idle port.

Setelah kunci kontak dimatikan, arus listrik yang menuju solenoid tidak mengalir sehingga tidak timbul kemagnetan pada solenoid. Akibatnya katup solenoid turun dan menutup saluran pada economizer jet sehingga bahan bakar tidak dapat mengalir menuju ke idle port.

Gbr. Katup solenoid pada anti dieseling

Ø  Dashpot

Bila mesin sedang berputar pada putaran tinggi, kemudian kunci kontak dimatikan maka pada ruang bakar akan terjadi kelebihan bahan bakar karena kevakuman yang terjadi di bawah katup throttle cukup tinggi.

Hal ini terjadi karena katup throttle pada posisi menutup, sementara putaran mesin masih tinggi.

Fungsi dashpot adalah untuk memperlambat penutupan katup throttle dari putaran tinggi sehingga tidak akan menambah emisi gas buang.

Gbr. Dashpot

Gbr. Dashpot pada karburator

Cara kerja:

1. Selama pengendaraan berjalan normal, tidak ada vakum pada TP port sehingga pegas dalam TP port menekan diafragma ke kiri menggerakkan TP adjusting screw ke kiri.
2. Selama perlambatan, tuas pengait pada katup throttle menyentuh adjusting screw untuk mencegah katup throttle menutup penuh. Kemudian vakum dari TP port bekerja pada pada diafragma melalui jet untuk memungkinkan katup throttle berangsur-angsur menutup.

Ø  Deceleration Fuel Cut Off System

Pada saat deselerasi, throttle valve akan menutup rapat sementara putaran mesin masih tinggi sehingga mengakibatkan bahan bakar yang masuk ke ruang bakar yang masuk ke ruang bakar lebih banyak dan campurannya menjadi kaya.

Untuk itu pada karburator dilengkapi dengan “Deceleration Fuel Cut Off System” yang berfungsi menutup aliran bahan bakar dari slow port sehingga konsentrasi CO dan HC dapat diturunkan.

Gbr. Deceleration Cut Off System

Cara kerja:

1. Bila pada putaran mesin di atas 2000 rpm, kemudian pedal gas dilepas (deselerasi) maka vakum pada TP port akan lebih besar dari 400 mmHg vakum switch akan Off dan solenoid valve tidak mendapat masa sehingga solenoid valve menutup saluran bahan bakar yang menuju ke slow port dan idle pot.
2. Bila putaran mesin mencapai 2000 rpm, maka solenoid valve akan mendapat masa dari emission control computer kembali sehingga saluran bahan bakar ke slow port dan idle port terbuka dan bahan bakar akan mengalir kembali. Hal ini untuk mencegah mesin mati dan mempertahankan agar mesin dapat hidup pada putaran idle.

B.     PELAKSANAAN SERVIS SISTEM KARBURATOR

Cara melakukan Service Karbulator Sendiri :

1.      Lepaskan terlebih dahulu tutup dan rumah saringan udara yang menutupi karbulator. Biasanya cukup dengan menggunakan kunci 10 dan 12 mm.

Baut pengatur angin

2.      Setelah rumah saringan udara terbuka semua, bersihkan bensin yang ada di ruang pelampung karbulator dengan cara membuka baut setelan angin yang ada di bawah karbulator sebelah kanan dengan menggunakan obeng minus sehingga bensin mengalir keluar. Baut tersebut dapat dibuka hingga copot tetapi harap diperhatikan keberadaan baut tersebut agar tidak hilang.

Baut drain untuk menyemprot spuyer

3.      Setelah itu kita dapat melanjutkan membuka baut drain 14 mm ( berfungsi sebagai penutup spuyer ) yang berada di bagian depan bodi karbulator. Bensin endapan dalam karbulator akan mengalir keluar dari bodi karbulator. Dari lubang drain ini, akan terlihat spuyer-spuyer karbulator mobil kita, semprotkan carbulator cleaner ke dalam spuyer tersebut dan kepada baut drain ini.

Tutup karbulator dengan  tangan sambil menarik gas mobil

4.      Selesai menyemprot carbulator cleaner, pasang kembali baut yang telah kita buka tadi dan segera nyalakan mesin mobil kita. Setel putaran angin mobil pada baut penyetel angin karbulator agar mesin langsam / stabil. Pada umumnya setelan akan langsam ketika disetel 1,5 putaran. Tutup bagian atas karbulator menggunakan tangan sambil menarik gas mobil, tujuannya adalah agar sisa bensin kotor yang masih terdapat pada karbulator dapat keluar.

Semprotkan carbulator cleaner ke dalam karbulator

5.      Semprotkan kembali carbulator cleaner ke dalam karbulator, seketika itu pula mobil akan terasa seperti mau mati akibat RPM mobil yang drop. Jaga agar RPM mobil tetap stabil atau di kisaran 2500 RPM dengan cara membuka skep gas / menarik tali gas sehingga kotoran akan terbuang dari bagian knalpot mobil.

6.      Selesai menyemprotkan carbulator cleaner, kita dapat menyetel kembali angin, kita dapat menutup baut setelah angin terlebih dahulu hingga mesin hendak mati, lalu putar untuk membuka angin kira-kira sampai  1,5 putaran. Atur putaran mesin sesuai dengan kondisi yang kita inginkan ( tentunya bukan ketika kondisi gas drop ), gunakan feeling dan perasaan untuk memutar baut. Hentikan putaran baut saat putaran mesin stabil, dan biasanya dari putaran tersebut ditambahkan sekitar seperempat putaran agar mobil mudah hidup saat kondisi dingin. Biasanya proses stel angin ini akan menjadi mudah setelah kita berulang kali mencoba mencari setelan angin yang pas.