Perkembangan Teknologi Common-Rail

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI COMMON RAIL

Common Rail merupakan salah satu sistem bahan bakar pada kendaraan dengan bahan bakar solar. Teknologi ini ’mirip’ dengan sistem injeksi pada kendaraan bensin yang lebih dikenal dengan istilah EFI (Electronic Fuel Injection).
Common Rail diambil nama dari penggunaan pipa kecil sebagai penampung bahan bakar yang disebut dengan Rail. Pipa ini disebut juga dengan pipa pembagi bahan bakar. Bahan bakar pada rail/pipa pembagi bahan bakar ini, disediakan oleh pompa bahan bakar tekanan tinggi. Pada pipa ini tekanan bahan bakar yang ada dijaga hampir selalu tetap. Bahan bakar ini disediakan untuk disemprotkan oleh injektor elektronik pada masing-masing ruang bakar silinder. Dengan demikian diharapkan jumlah penginjeksian bahan bakar akan menjadi optimal baik jumlah maupun ketepatan waktunya.
Mesin yang menggunakan system yang mirip Common Rail telah digunakan pada aplikasi industri laut dan lokomotif sudah lama. Sekitar tahun 1942 Cooper Bessemer-GN-8 adalah contoh dari mesin diesel hidrolik yang beroperasi dengan Common Rail, dan dikenal juga sebagai Common Rail modifikasi.

 
sumber: http://www.powerzoneequipment.com
Gambar  1.   Cooper Bessemer JS-8-GDT

Doxford Engine Ltd. menggunakan sistem Common Rail (1921-1980) dengan sebuah pompa bahan bakar multi-silinder reciprocating yang menghasilkan tekanan sekitar 600 bar, dengan bahan bakar yang disimpan dalam botol akumulator.



Gambar  2.  Pompa Multi Silinder Reciprocating

 
sumber: http://www.broedrene-gram.dk
Gambar  3.  Pompa Multi Silinder Reciprocating

Kontrol tekanan dicapai dengan pompa. Pada camshaft dioperasikan katup waktu mekanis untuk menggerakkan pegas. Pada awalnya mesin memiliki sepasang nok waktu, satu untuk depan dan satu untuk bagian belakang. Kemudian mesin memiliki dua injektor per silinder. Pada mesin seri terakhir dari tekanan konstan turbocharger dilengkapi dengan empat injektor per silinder. Sistem ini digunakan untuk injeksi dari kedua minyak diesel dan minyak bakar berat yang dipanaskan sampai suhu sekitar 130 °C.
Common Rail system yang digunakan saat ini dimulai dengan pembuatan prototype pada akhir tahun 60-an oleh Mr. Hiber di Switzerland. Kemudian Mr. Ganser dari Swiss Federal Institute of Technology (Eidgenössische Technische Hochschuele – ETH) Zürich memfokuskan diri dalam masalah Common Rail ini.
Secara intensif prototype Common Rail dibuat pada 1990-an dengan kolaborasi antara Magneti Marelli dari Italia, Centro Ricerche Fiat (Fiat Group) dan Elasis (Fiat Group). Setelah penelitian dan pengembangan oleh Fiat Group, desain diakuisisi oleh perusahaan Jerman Robert Bosch GmbH untuk penyelesaian pembangunan dan perbaikan untuk produksi massal.
 
sumber: http://www.goo-net-exchange.com
Gambar  4. Hino Rising Ranger

Penggunaan pertama yang berhasil di dalam kendaraan produksi dimulai di Jepang pada pertengahan 1990-an. Dr Shohei Itoh dan Masahiko Miyaki dari Perusahaan Denso, sebuah produsen otomotif Jepang bagian, mengembangkan sistem kereta api bahan bakar umum untuk kendaraan berat dan mengubahnya menjadi penggunaan praktis. sistem common-rail ECD-U2 mereka pasang padatruk Hino Raising Ranger dan dijual untuk penggunaan umum pada tahun 1995.Denso mengklaim sebagai sistem komersial pertama yang menggunakan rail tekanan tinggi. Common Rail engines dipakai juga pada kapal laut dan lokomotive.


 
sumber: http://www.jsae.or.jp/
Gambar 5.  Sistem Common Rail pada ECD – U2

Pada sistem ini sistem penginjeksian bahan bakarnya sudah menggunakan injeksi awal dan injeksi utama. Pembukaan katub injektor pada saat injeksi awal volumenya sangat sedikit, sehingga bahan bakar yang diinjeksikan juga sangat sedikit. Kenaikan tekanan pada awal pembakaran ini diklaim akan mereduksi produksi NOx, kebisingan proses pembakaran dan getaran mesin. Juga akan mempermudah starter dan menaikkaan efisiensi bahan bakar.
Selanjutnya mulai tahun 1997 Robert Bosch GmbH mulai memproduksi untuk dipakai pada kendaraan penumpang. Mobil penumpang pertama yang menggunakan sistem Common Rail adalah tahun 1997 Model Alfa Romeo 1562.4JTD, dan kemudian pada tahun yang sama Mercedes-Benz C 220 CDI.

 
sumber: http://en.wikipedia.org
Gambar  6.  Fiat Alfa Romeo 156 2.4 JTD


 
sumber: www.parkers.co.uk
Gambar  7.  Mercedes Benz C220 CDI

Dengan adanya krisis minyak bumi dan emisi, maka sejak tahun 1990 an, mulai banyak yang mengadopsi Common Rail system, misalnya Fiat (dikenal sebagai JTD, dipakai pada Fiat Panda), Alfa Romeo dan Volvo.