Injeksi Langsung
Sekarang ini adalah masa peralihan teknologi dari sistem injeksi tidak langsung atau port injection (PI) ke sistem injeksi langsung (DI). Ford juga menyebut injeksi langsung ini dengan Spark Ignition Direct Injection (SIDI). Sementara merek lain menyebutnya Gasoline Direct Injection (GDI).

 

Pada PI, injektor dipasang dekat lubang isap atau katup isap. Jadi, bensin tidak langsung disemprotkan ke ruang bakar atau silinder. Akibatnya, kemungkinan bensin menguap atau tidak 100 persen sampai ke ruang bakar, sangat besar. Sedangkan pada DI, injektor berada di ruang bakar.

Bensin langsung disemprotkan ke ruang bakar, seperti mesin diesel (kepala piston dibuat cengkung sebagai ruang bakar). Untuk ini, injektor harus bertekanan sangat tinggi (lantaran tekanan di dalam mesin juga tinggi). Injektornyan juga sangat canggih (kini menggunakan piezoelekttrik) yang bekerja sangat presisi. Sedangkan tekanan yang dihasilkan pompa bahan bakar bisa mencapai 200 bar atau 2.900 psi. Nah, sebagai pembanding, injeksi tidak langsung atau PI, tekanan pompa bahan bakar paling tinggi 85 psi.

 

Dengan tekanan tinggi itu, pengabutan yang dihasilkan lebih baik! Pembukan juga lebih mudah terjadi. Jumlah bensin yang disemprotkan bisa dikurangi (kurus) tetap terbakar dengan optimal. Juga bahan bakar yang disemprotkan bisa bisa ditentukan jumlah berdasarkan kebutuhan mesin. Misalnya, untuk menghasilkan torsi pada rentang putaran 1.400 – 4.500 rpm.

Dengan DI dan turbo, kinerja mesin bensin dapat menyamai diesel pada putaran rendah (menghasilkan torsi lebih besar) dan mempertahankannya sampai putaran sedang. Dengan ini pula, turbo bisa lebih cepat diaktifkan. Pada PI, turbo mulai bekerja pada 2.500 rpm sehingga sering terjadi “turbo lag” (sama dengan karburator).

 

Bahkan kini, dengan sistem injeksi langsung,  para insinyur sudah berhasil membuat mesin bensin tanpa harus menggunakan busi untuk menghasilkan pembakaran. Kini, udara yang dimampatkan sampai tekanan sangat ditambah dengan gas buang panas, lantas bensin disemprotkan, langsung terjadi pembakaran. Sama dengan cara kerja mesin diesel yang menghasilkan kerja lebih efisien.

 


Turbo

Turbo adalah alat untuk menyedot udara luar sekaligus memaksanya masuk ke dalam mesin.Untuk mengoperasikan turbo, dimanfaatkan gas buang yang dihasilkan oleh mesin. Jadi turbo baru bekerja setelah mesin gas buang dengan tekanan cukup tinggi.

 

Kalaumesin  hanya memanfaatkan daya isap piston saat bergerak ke titik mati bawah (TMB), jumlah udara yang sampai ke ruang bakar terbatas karena menghadapi banyak rintangan. Nah, bila udara disedot dari luar, kemudian dipaksa masuk ke dalam bensin, jumlahnya atau densitasnya akan lebih banyak (padat).

Dengan densitas lebih banyak (padat), bahan bakar bisa pula disemprotkan lebih banyak. Pembakaran akan mengahsilkan  energi panas yang lebih besar. Kalau sudah begini, agar mobil berakselerasi lebih cepat, tidak perlu menekan pedal gas lebih dalam. Sedikit saja sudah diperoleh tenaga lebih besar alias lebih efisien.

Sebenarnya masih ada faktor lain yang menentukan hasil pembakaran yang lebih baik atau optimal, yaitu bunga api yang dihasilkan busi (termasuk kondisi dan kualitas busi) dan kualitas bahan bakar (nilai oktan).

Oktan 

Kualitas bahan bakar sering diasosiasikan dengan nilai oktan atau Reswearch Octan Number (RON. Sebenarnya, oktan (dulu menggunakan timbal atgau timah hitam), tugasnya untuk mencegah bensin terbakar lebih cepat. Makin tinggi nilai RON, makin susah bensin terbakar. Lho?

Bila bensin mudah terbakar akan sangat merugikan. Contohnya, saat piston belum mencapai titik mati atas (TMA pada langkah kompresi), bensin terbakar sendiri karena suhu di sekitarnya sudah mencapai titik bakar. Kondisi ini ada yang menyebut seb agai pre-ignition atau pengapian dini . Ada pula yang bila autoignition (pengapian terjadi sendiri). Tepatnya, pengapian atau pembakaran terjadi sebelum busi memercikan bunga apinya!

 

Akibatnya, seharus piston menuju TMA, bisa terdorong kembali ke TMB akibat pengapian atau pembakaran dini. Karena tekanan atau ledakan yang dihasilkan sangat besar, besar (berlangsung spontan dan tidak terkontrol), bisa merusakan piston dan katup (bagian paling dekat).

Waktu pengapian terbaik, terjadi beberapa derajat sebelum piston mencapai TMA (tergantung perbandingan kompresi).  Semakin dekat ke TMA tentu saja lebih baik karena pembakaran akan terjadi lebih efisien. Namun untuk ini diperlukan oktan makin tinggi.

Mesin bensin dengan injeksi langsung kini bisa bekerja dengan perbandingan kompresi 14,7:1 (Skyactiv bensin Mazda). Tetapi kualitas bahan bakar di setiap negara tidak sama, biasanya disesuaikan lagi, umumnya lebih rendah.

Bahkan, untuk mesin yang dilengkapi dengan turbocharger, harus diturunkan lagi (karena tekanan udara dalam mesin semakin tinggi). Untuk mesin EcoBoost 1,0 liter, menurut Robert  Sharpless, Manager Poweretrain Control, Calibration dan NVH untuk Ford Asia Pacific, karena dilengkapi turbo, perbandingan kompresi 10 : 1.

Advertisements