Basic Fuel System Manual Book

Basic Fuel System

Gambar 6
Pressure Sensor
Pressure sensor berfungsi mengukur perubahan tekanan pada system dan mengirim sinyal DC
yang variable ke ECM. Pressure sensor bekerja dengan adanya tiga kabel, yaitu :
1. Tegangan suplay (supply voltage).

Kabel tegangan suplay berasal dari ECM yang menyediakan tegangan listrik supaya
sensor dapat beroperasi. Besarnya tegangan DC yang mengalir dari ECM ke sensor
dikontrol secara teliti sebesar 5 0.5 Volt.
2. Ground
Kabel ground berasal dari ECM yang menyediakan acuan (reference) 0 volt
3. Tegangan sinyal (signal voltage)
Tegangan signal merupakan kabel yang berasal dari sensor ke ECM yang mengirim
tegangan DC yang bervariasi tergantung perubahan tekanan dari system yang dimonitor,
Normalnya tegangan signal yang diberikan oleh sensor ke ECM berkisar antara 0.2 –4.8
Volt. Tegangan signal juga dipergunakan oleh ECM untuk menentukan kondisi sensor
apakah short atau open .
a. Jika tegangang signal sama dengan suplay 5 volt atau lebih maka ECM menganggap

terjadi OPEN
b. Jika tegangan signal sama dengan 0 volt maka ECM menganggap terjadi SHORT.
Jika terjadi kondisi OPEN dan SHORT maka ECM akan mengeluarkan kode kerusakan
(Fault code) untuk memudahkan pekerjaan troubleshooting.

Page 101

Basic Fuel System

GAMBAR 7

Sensor Tekanan Electronic Engine
Oil pressure dan turbocharger outlet pressure sensor mengukur absolute pressure. Oleh karena
itu, sensor-sensor ini memerlukan atmospheric sensor untuk menghitung gauge pressure.
Output dari sensor-sensor tersebut sesuai dengan output dari Atmospheric Pressure sensor
selama proses kalibrasi
Calibration dapat dilakukan dengan cara memutar key start switch on selama 5 detik tanpa
starting engine, ini akan secara otomatis meng-kalibrasi sensor. Cara yang lainnya yaitu
dengan menggunakan ET service tool untuk mengkalibrasi sensor.

Atmospheric pressure sensor
Atmospheric pressure sensor punya tiga fungsi utama, yaitu:
1. Automatic Altitude Compensation
2. Bagian dari penghitungan pressure untuk pembacaan pressure gauge.
3. Patokan sensor untuk kalibrasi pressure sensor.
Pengukuran atmospheric pressure dengan sensor ini menyediakan patokan ketinggian yang
bertujuan untuk meng-kompensasi ketinggian secara otomatis.
Keuntungan dari HEUI electronic system adalah bahwa engine akan selalu beroperasi pada
setting yang benar untuk semua ketinggian lokasi. System secara terus menerus akan
menyetel setting yang optimum dengan mempertimbangkan ketinggian, sehingga engine tidak
akan mengalami smoke problem saat mendaki atau menurun dengan ketinggian yang
berbeda-beda.

Page 102

Basic Fuel System

Turbocharger Outlet Pressure sensor ( Boost Pressure Sensor )
Turbocharger Outlet Pressure sensor mengukur absolute manifold air pressure setelah
aftercooler. “Boost” (manifold) (gauge) pressure dapat dibaca dengan menggunakan service
tool. Pengukuran ini adalah kalkulasi yang menggunakan Atmospheric Pressure dan
Turbocharger Outlet Pressure sensor.
Kerusakan yang terjadi pada sensor ini bisa mengakibatkan ECM akan menurunkan power
engine yang besarnya tergantung kepada tingkat kerusakan.
Fungsi utama dari sensor ini adalah untuk mengaktifkan Air/Fuel Ratio control yang akan me-
memperbaiki kualitas gas buang dan menjaga engine respon selama akselerasi. Sistemnya
menggunakan boost pressure, atmospheric pressure dan engine speed untuk mengontrol
air/fuel ratio. Engine fuel delivery dibatasi sesuai dengan grafik dari turbo outlet (boost)
pressure dan engine speed.
Pada C-9 machine application, Air/fuel Ratio control setting tidak bisa di-adjust.
Fungsi kedua dari sensor ini adalah sebagai diagnostic. Contoh: low power diagnostic
menggunakan pengukuran boost.

Engine Oil Pressure Sensor
Dua pressure sensor digunakan untuk pengukuran oil (gauge) pressure yang mana bisa dibaca
pada instrument panel atau Service tool:
1. Oil Pressure Sensor.
2. Atmospheric Pressure Sensor.
Perhitungan Tekanan

PENGUKURAN DIUKUR OLEH HASIL

Oil Pressure [oil press (A) – atmospheric (A)] oil pressure (GP)

Pengukuran ini digunakan untuk menentukan oil pressure utnuk ET service tool, Caterpillar

Monitoring System dan untuk mengingatkan operator bahwa terjadi kondisi yang tidak normal.

Sensor operating range-nya 0 – 690 Kpa (0 – 100 psi) (A).

NOTE: (A) = absolute pressure
(GP) = gauge pressure

Berikut adalah contoh mengenai pengukuran ini dan penghitunganya:

Page 103

Basic Fuel System

1. Standard air pressure pada sea level 0 kpa/psi (GP).
2. Standard air pressure pada sea level 100 kPa (14.7 psi) (A).

Oil pressure dapat dibaca sebagai absolute atau sebagai gauge pressure dengan
menggunakan ET. Engine oil pressure bervariasi tergantung dari engine speed. Selama oil
pressure naik melebihi garis atas setelah engine di start dan running pada low idle, ECM akan
membaca oil pressure yang cukup. Tidak ada fault yang terdisplay, dan tidak ada logged event
yang di-generated.

Jika engine oil pressure turun di bawah garis yang bawah, maka kejadian berikut ini akan
muncul:

1. Event akan di generate dan di logged di permanent ECM memory.
2. Warning category 3 (alert indicator, action lamp, dan alarm) akan muncul di Cat Monitoring

System
3. Engine akan di derate untuk memperingatkan operator.

4. Nilai oil pressure akan bisa dibaca pada Caterpillar Monitoring System dan ET

Fuel Pressure Sensor

Pressure sensor lainnya dapat juga dipasang pada Caterpillar electronic engine yaitu Fuel
Pressure Sensor, jika terpasang digunakan untuk memberikan warning kepada operator bahwa
ada problem di fuel supply system. Low pressure bisa merupakan hasil yang dikarenakan
tersumbatnya filter, kerusakkan transfer pump, kotoran atau terdapat udara di system dari
kebocoran di sisi suction pompa.
Fuel pressure yang rendah merupakan penyebab terjadinya low power, dan bisa menyebabkan
kerusakan pada injector karena erosi kavitasi.

Pembacaan di Fuel Pressure Sensor bisa digunakan untuk men-troubleshoot problem low
power.

Hydraulic Oil Pressure sensor (IAP sensor)

Hydraulic Oil Pressure sensor terletak di hydraulic supplay manifold dan diguanakan untuk
mengukur injection actuation pressure untuk ECM.

ECM menggunakan pengukuran ini untuk mengontrol hydraulic supply pump pressure (melalui
pump control valve).

ECM tidak akan mengaktifkan injector untuk men-start engine jika pressure yang terbaca
dibawah nilai minimal starting yang berbeda-beda pada setiap engine HEUI . Pressure ini
adalah minimum hydraulic pressure yang diperlukan yang mana akan men-generate fuel
pressure yang cukup melebihi nozzle valve opening pressure (VOP).

Page 104

Basic Fuel System

GAMBAR 8

Sensor Temperature
Sensor temperature berfungsi mengukur perubahan temperature pada system dan mengubah
informasi tersebut menjadi signal listrik sehingga dapat diolah oleh ECM.
Sensor temperature yang dipergunakan pada electronic engine Caterpillar terdiri dari dua tipe
yaitu :
1. Active Sensor

Active sensor terdiri dari tiga kabel yaitu, supply voltage, ground dan signal voltage. Ketiga
kabel ini memiliki karakteristik yang sama dengan pressure sensor seperti telah dijelaskan
diatas.
2. Passive Sensor
Active sensor hanya memilili dua kabel. Prinsip kerjanya adalah perubahan tahanan setiap
terjadi perubahan temperature .
ECM akan menentukan kondisi sensor OPEN atau SHORT dengan memonitor nilai
tahanan.

a. Jika SHORT maka nilai tahanan yang diukur akan mendekati nol.
b. Jika OPEN maka nilai tahanan yang diukur sangat tinggi (tidak terhingga)

Page 105

Basic Fuel System

GAMBAR 9

Coolant Temperature Sensor
Coolant Temperature Sensor menghasilkan temperature signal menuju ECM yang berguna
bagi ECM untuk mengaktifkan fungsi berikut ini:
1. Caterpillar Monitoring System coolant temperature display.
2. ET coolant temperature display.
3. High coolant temperature event logged.
4. Engine warning/derate (tergantung pemilihan parameter).
5. Demand control fan (bila ada).
6. Air intake heater dan ether aid operation.
7. Back up untuk hydraulic oil temperature sensor untuk HEUI system.
8. Engine Cold Mode.
AirIntake Temperature Sensor
AirIntake Temperature Sensor mempunyai dua fungsi yaitu :
1. Menghasilkan tanda peringatan untuk mencegah temperature intake yang berlebihan yang

akan dapat merusak engine. Temperature air intake yang tinggi akan membuat temperature
exhaust menjadi tinggi yang dapat menyebabkan kerusakkan pada component exhaust
system seperti turbocharger dan valves.
2. Sensor ini, dalam kaitanya dengan Coolant Temperature Sensor, juga digunakan untuk
menentukan kebutuhan air intake heater dan atau ether operation untuk starting engine.

Page 106

Basic Fuel System

Fitur seperti ini akan memperbaiki starting pada kondisi yang dingin dan mengurangi asap
putih setelah start-up.

Fuel Temperature Sensor
Fuel temperature sensor memonitor temperature bahan bakar, sebagai input bagi ECM untuk
melakukan :

1. Penyetelan fuel rate untuk mengkompensasi perubahan fuel temperature supaya
tenaga yang dihasilkan tetap konstan

2. Mengingatkan operator operator jika fuel temperature terlalu tinggi dengan
mengeluarkan Diagnostic Event Code. Hal ini dilakukan karena jika temperature
bahan bakar sudah sangat tinggi, maka penyetelan fuel rate tidak dapat lagi dilakukan
dan akan berpengaruh pada tenaga engine. Electronic Service Tool dapat digunakan
untuk sementara menon-aktifkan penyetelan Fuel Temperature ketika dibutuhkan pada
saat pemeriksaan engine pada dynamometer yang memiliki fuel fuel temperature
compensation.

Hydraulic (engine) Oil Temperature Sensor
Pada beberapa engine HEUI seperti C9 terdapat dua hydraulic (engine) Oil Temperature
Sensor digunakan oleh ECM untuk mengkompensasi dari pengaruh oil temperature pada fuel
injector timing dan fuel delivery. Proses kompensasi ini menghasilkan operasi engine yang
consisten dalam kondisi operasi yang berubah-ubah.
Tanpa oil temperature yang termonitor, perubahan viscositas yang dikarenakan perubahan
temperature oli akan menyebabkan bermacam performance engine yang tidak bisa diterima
(termasuk emisi gas buang).
Variable timing ini sering disebut dengan “SOLSOI”, singkatan dari Start Of Logic Start Of
Injection. SOLSOI merupakan proses mempercepat injector diaktifkan untuk mengkompensasi
gerakan yang lambat pada komponen injector akibat kondisi temperature oil yang masih dingin.
Ditambah pula, ada dua Oil Grade Plug yang terpasang di wiring harness yang digunakan
utnuk memilih oil grade yang dipakai di engine tersebut.
Viskositas oli dapat mempengaruhi injector timing dari C-9 engine. ECM perlu di program
mengenai viscisitas oli yang digunakan. Cara memprogramnya yaitu dengan menggunakan Oil
Grade Plug pad asisi belakang kiri dari engine.
Dua oil viskositas, 10W30 dan 15W40 dapat dipilih dengan menggunakan plug. Pada
kebanyakan engine hanya mempunyai dua plug, 0W20 oil grade hanya dapat dipilih dengan

Page 107

Basic Fuel System
meng-install extra plug. Plug tersebut tersedia dalam sebuah kit. 0W20 oil grade hanya akan
digunakan pad akondisi dingin yang extreme.
Pemilihan oil grade yang actual bisa dibaca dengan menggunakan ET status screen.
Exhaust Temperature Sensor
Exhaust temperature sensor dapat terpasang pada sebagian engine seperti 3500 series yang
berfungsi memonitor temperature exhaust. Exhaust temperature yang sangat tinggi akan
berdampak besar pada komponen cylinder head dan turbo, oleh karena itu pada saat
dirasakan temperature exhaust terlalu tinggi (excessive) maka ECM akan mengingatkan
operator dengan menampilkan Diagnostic Event Code.

GAMBAR 10

Position Sensor
Position sensor merupakan sensor yang mengubah posisi komponen mekanis menjadi sinyal
electric sebagai input bagi ECM.
Position sensor yang terpasang pada electronic engine berbeda-beda tergantung pada model
engine dan system penginjeksiannya. Secara umum sensor-sensor tersebut adalah :

1. Throttle Position Sensor
2. Rack Position Sensor
3. Coolant Level Sensor
4. Timing Sensor.

Page 108

Basic Fuel System

Gambar 11
Throttle Position Sensor menghasilkan engine speed control untuk operator. Sensor ini
terhubung dengan machine wiring harness yang kemudian tersambung dengan ECM melalui
connector J1/P1.
Saat start up engine, engine rpm di set pada LOW IDLE selama dua detik untuk memberikan
waktu bagi oil pressure naik sebelum engine di akselerasikan.
Throttle Position Sensor menerima 8 Volts dari digital sensor power supply pada ECM.
Untuk memeriksa throttle control system dapat dilakukan dengan meng-connect ET dan
memonitor throttle position-nya pada status screen. Pada ET status screen harus terlihat 0 –
100 % throttle position. (jangan bingung dengan pembacaan prosentasi duty cycle).
Jika terjadi kerusakkan pada circuit ini, maka engine hanya akan bisa running pada LOW IDLE.
System seperti ini menghilangkan semua mechanical linkage antara operator dengan engine
speed control dan governor (ECM).
Hydraulic Excavator, Combine Harvester dan beberapa machine yang lainnya tidak
menggunakan throttle position sensor untuk mendapatkan desired engine speed karena
machine-machine ini menggunakan speed control switch untuk memberikan desired engine
speed ke ECM.

Page 109

Basic Fuel System

GAMBAR 12

Signal Pulse Width Modulated (PWM)
Pulse Width Modulated (PWM) signal output dikirim dari Throttle Position Sensor ke ECM. Jika
terjadi problem pada signalnya, maka control akan default ke desired engine speed pada LOW
IDLE. Jika ECM men-deteksi signal yang out of normal, maka ECM akan mengabaikan Throttle
Position Sensor signal dan akan default ke LOW IDLE.
Output sensor-nya merupakan freqwensi PWM yang tetap ke ECM. Secara umum sensor akan
menghasilkan duty cycle sebesar 10% sampai 22% pada posisi low idle dan 75% sampai 90%
pada posisi high idle. Prosentasi duty cycle diterjemahkan oleh ECM menjadi throttle position
dari 0% sampai 100%, yang mana bisa dibaca pada ET status screen. Pada application yang
lain seperti Track Type Tractor (dengan Decelerator Position Sensor) berbeda di nilai PWM
untuk low idle dan high idle.
Pada Throttle Position Sensor terbaru, sensor dianggap diluar batas kerja jika (out of
calibration ) jika duty cycle dibawah 5% dan diatas 95%. Jika hal ini terjadi maka engine akan
tetap pada low idle atau kecepatannya turun ke low idle jika duty cycle mencapai 95% dan ECM
akan mengelaurkan fault code. ECM akan mengganggap sensor rusak jika frekwensi yang
dihasilkan lebih rendah dari 150 hertz dan lebih tinggi dari 1000 hertz.

Page 110

Basic Fuel System

Gambar 13

Speed timing Sensor

Speed timing sensor yang terpasang pada electronic engine terdiri dari dua jenis yaitu :

1. Active Sensor (tiga kabel, PWM signal)
 3176 & 3500 (all “fat” ECM) 12.5 V, brass
 C-10, C-12, 3406E, 3500B, 3400 HEUI 13.2 V steel alloy

2. Passive Sensor (dua kabel )
 1998 3126B HEUI
 1999 C-10, C-12, 3406E
 ADEM II 3126

 Semua ADEM III

Active Speed/Timing sensor yang terpasang pada engine dapat berjumlah satu atau dua,
sementara passive speed timing sensor selalu berjumlah dua. Untuk sensor yang berjumlah
dua biasanya salah satu sebagai secondary dan yang lainnya sebagai primary sensor dan
disamping itu primary sensor untuk pembacaan pada kondisi kecepatan tinggi dan secondary
sensor untuk pembacaan pada saat cranking atau kecepatan rendah.

Seperti namany Speed timing sensor memiliki dua fungsi yaitu :
1. Pengukuran engine speed
2. Penentuan Engine timing.

Page 111

Basic Fuel System

Type dari passive sensor ini, tidak seperti beberapa Speed/Timing sensor yang lainnya, mempunyai air
gap. Sensor ini tidak secara langsung bersentuhan dengan timing wheel dan berputar dengan clearance
yang tidak bisa setel. Juga passive sensor, maka tidak diperlukan lagi sebuah power supplay.
Jika terjadi kerusakan pada high speed sensor, maka cranking speed sensor secara otomatis akan mem-
back up terhadap kerusakkan itu. Suara engine akan berubah sekejap saat terjadi perubahan sensor
input.
Jika terjadi kedua speed sensor mengalami kerusakan, maka engine akan mati. Engine tidak akan bisa
hidup jika kedua sensor-nya mengalami kerusakkan.
Jika kerusakkan yang ada pada high speed sensor sudah terbetulkan, maka ECM akan tetap
menggunakan input dari cranking speed sensor, sampai engine dimatikan dan dihidupkan kembali
dengan menggunakan input yang dari high speed sensor.
Sensornya sendiri bisa di check dengan cara melaukukan cranking terhadap engine sambil meng-
observasi ET status screen untuk engine rpm. Kalau terjadi kerusakkan pada sensor, maka akan
ditunjukkan di layar active fault. Sementara kerusakkan yang intermittent akan ditunjukkan di logged fault
screen.

GAMBAR 14

Water in Fuel Sensor
Sensor ini adalah feature terbaru yang dipassang pada water separator,dipergunakan untuk
mendeteksi adanya air pada fuel.

Page 112

Basic Fuel System

Prinsip kerja dari sensor ini adalah memanfaatkan sifat bahan bakar yang mempunyai tahanan
lebih besar dari pada air. ECM mengirim sinyal AC ke sensor dan memonitor tegangan yang
kembali untuk menentukan apakah terdapat air pada bahan bakar. Jika terdapat air pada bahan
bakar tentunya tegangan kembali yang dirasakan ECM akan besar nilainya.
Pada beberapa engine, apabila terdeteksi air pada bahan bakar maka akan mengeluarkan
warning dan ada juga yang menyebabkan ECM memerintahkan pengurangan tenaga (derate).

Gambar 15

ELECTRONIC CONTROL MODULE

ECM diproduksi pertama kali pada electronic engine Caterpillar jenis PEEC.
Pada tahun 1987 diperkenalkan FAT ECM pada engine 3176.
Berbarengan dengan Fat ECM, Caterpillar merancang ECM jenis baru dengan nama Advance
Diesel Engine Management I (ADEM I ) dengan 70 pin connector dibuat untuk engine 3508
pada pertengahan tahun 80 untuk aplikasi machine D11 dan 777 Truck . ADEM I memiliki
saluran fuel sebagai pendingin ECM dan personality module berupa chip yang dapat diganti-
ganti dan tidak dapat di Flash menggunakan service tool. .
Semenjak tahun 1993 diperkenalkan ADEM II yang memiliki dua connector yang masing-
masing terdiri dari 40 pin. Awalnya personality module pada ADEM II dapat diganti-ganti atau
di Flash . Semenjak tahun 1993 hingga 1998 ADEM II terpasang pada engine truck C-10, C-
12, 3176B, 3406E, 3126. Pada non truck untuk engine 3406 dan 3500B dari tahun 1994
hingga 2001. Semenjak tahun 1995, Caterpillar tidak lagi memproduksi electronic engine

Page 113

Basic Fuel System

dengan personality module yang dapat diganti-ganti, tetapi hanya dapat di Flash menggunakan
service tool.
Semenjak tahun 1998 sampai sekarang diperkenalkan ADEM III atau ADEM 2000 yang hanya
dapat di flash, telah dipergunakan pada engine truck 3126B/E, C-10, C-12, C-15, C-16,3406E
dan 3606. ADEM III ada yang memiliki saluran fuel dan ada yang tidak. Biasanya untuk
aplikasi truck tidak dilengkapi tetapi dilengkapi untuk aplikasi machine, industrial, dan marine.

Gambar 16

ECM merupakan komponen yang melakukan pengontrol dan monitoring pada electronic engine
dengan mengolah data yang berasal dari komponen input melalui program yang terdapat
didalam ECM yang disebut personality module. Berdasarkan hasil pengolahan data tersebut .
ECM akan mengaktifkan komponen output sebagai fungsi pengontrolan dan monitoring.
Disamping itu ECM juga dapat berinteraksi dengan komponen pengontrolan lain dan Caterpillar
Electronic Technician untuk melakukan fungsi diagnostik dan pemrograman melalui jaringan
yang disebut Data Link. Supaya dapat bekerja ECM memerlukan :

1. Power supplay dari battery

ECM dapat beroperasi dengan power suplay antara 9-36 volt.
2. Program (software) tertentu yang disebut dengan personality module.

Personality module merupakan software yang menentukan horsepower dan torsi yang
dapat dihasilkan engine.

3. Parameter

Page 114

Basic Fuel System

Parameter merupakan setting dari personality module yang dapat mempengaruhi seluruh
kemampuan dan operasi engine. Parameter pada ECM terdiri daru dua jenis yaitu :
a. System Configuration Parameter yaitu parameter yang mempengaruhi operasi engine

yang di-set di pabrik atau dirubah menggunakan Electronic Technician service tool,
namun membutuhkan factory password.
b. Customer Specified Parameter yaitu parameter yang memungkinkan pemilik
melakukan penyetelan yang lebih teliti dengan disesuaikan dengan pengoperasian
engine. Customer Specified Parameter dapat diproteksi menggunakan customer
password.

SECARA SPESIFIK ECM melakukan fungsi-fungsi berikut :
1. Sebagai governor yang mengatur kecepatan engine dengan mengontrol jumlah bahan

bakar yang dapat diinjeksikan oleh injector. Pengaturan kecepatan ini berpatokan pada :
a. Sinyal input yang diberikan oleh throttle position sensor yang dianggap sebagai acuan

kecepatan yang diinginkan oleh operator ( desire engine speed).
b. Kecepatan actual engine yang diperoleh dari speed timing sensor.
2. Pengontrol saat bahan bakar diinjeksikan (injection timing) yang berpatokan pada posisi
top center cylinder number 1 dari signal yang diperoleh dari crankshaft position sensor.
Dari data tersebut ECM akan menentukan saat penginjeksian bahan bakar harus relative
terhadap posisi top center cylinder no. 1. Disamping itu Injection timing juga ditentukan
oleh tiga factor lainnya yaitu :
a. Engine speed (rpm)
b. Engine load
c. Data engine lainnya
3. Lamanya bahan bakar diinjeksikan (durasi)
4. Pressure penginjeksian (engine HEUI).
5. Monitoring yang meliputi engine oil pressure, coolant temperature, inlet manifold air
temperature, sementara apabila dilengkapi ECM juga dapat melakukan monitoring
terhadap fuel pressure, exhaust temperature, inlet air restriction, hydraulic oil temperature
(HEUI), kandung air didalam bahan bakar dan oil differential pressure, fuel differential
pressure dan coolant level.

ECM memiliki kemampuan untuk mendiagnosa permasalahan yang berhubungan dengan
komponen electronic dan kondisi pengoperasian yang berada diluar batas operasi normal.
Pada saat dan setelah masalah terdeteksi maka ECM akan mengeluarkan diagnostic code
yang terdiri dari :

Page 115

Basic Fuel System
a. Active diagnostic code / Active even code

Active diagnostic code merupakan permasalahan yang sedang berlangsung dan harus
diperbaiki.
b. Logged diagnostic code
Logged diagnostic code merupakan masalah yang tersimpan pada memory ECM yang
merupakan problem pernah terjadi. Data ini dibutuhkan untuk melakukan perbaikan
pada masalah yang intermitten dan menganalisa kerusakan yang pernah terjadi
sebelumnya.
c. Even code
Merupakan diagnostic code yang menjelaskan kerusakan yang terjadi pada kondisi
pengoperasian bukan permasalahan pada komponen electronic. Code ini hanya dapat
dihapus menggunakan factory password.
ECM tidak dapat secara langsung dipindahkan dari tipe engine yang berbeda seperti dari
3126B pada C-10 karena HEUI ECM memiliki part nomer dan input output (I/O) yang
berbeda dengan EUI engine. Jika menggunakan FLASH file dari engine tipe lain dapat
mengakibatkan ECM korup dan rusak selamanya. Untuk itu perlu ke hati-hatian dalam memilih
FLASH file yang akan diinstall. Pengubahan tenaga engine dapat dilakukan pada engine
dengan model dan aplikasi yang sama dengan mengubah flash file ECM, namun untuk
melakukan hal ini perlu dikakukan pemeriksaan komponen yang cocok untuk tingkat
horsepower yang baru dan terkadang memerlukan penggantian beberapa komponen seperti
turbo dan oil cooler. Disamping itu ECM memiliki code security yang disebut interlock code,
yang akan muncul jika dilakukan pengubahan tingkat horsepower engine dan memerlukan
factory password untuk mengubah nilai ini.

Page 116

Basic Fuel System

Common Rail Injection

CRI fuel system merupakan salah satu teknologi fuel system yang dipakai pada engine
Komatsu 6D125E-3 series dan engine 6D140E-3 series. Kedua type engine tersebut
(6D125E-3 series dan 6D140E-3 series) sudah memenuhi standard emisi gas buang
sehingga engine tersebut ramah lingkungan.
Dibandingkan dengan fuel system lain, CRI Fuel system mempunyai keunggulan
sebagai berikut :
a. Penggunaan atau aplikasi yang luas

CRI Fuel system dipakai pada light vehicle, alat – alat berat, lokomotiv, kapal laut
dsb.
b. Tekanan injeksi yang tinggi (High pressure injection) mencapai 1400 bar.
c. Awal injeksi yang dapat dirubah – rubah.
d. Memungkinkan injeksi bahan bakar ke ruang bakar dapat dibagi dalam
beberapa tahap yaitu : Pilot injection, Main Injection dan Post Injection.
e. Memenuhi peraturan standard emisi gas buang.
Penggunaan CRI Fuel system :
a. Engine 6D125E-3 Series :PC400,WA470,HD255 dsb.
b. Engine 6D140E-3 Series :PC600,800, WA500,GD825, PC1800,D155A,HD325
dsb.

Page 117

Basic Fuel System

Selain engine tersebut diatas, sebenarnya CRI Fuel system sudah lama digunakan pada
alat berat contohnya adalah MTU DDC 4000 Series pada Haulpak 830E dan Haulpak
930E.
Perbandingan antara engine 6D140-2 dengan 6D140E-3 adalah :
1. Electronic control high pressure fuel injection system.

Engine 6D140-2 series menggunakan mechanical governor dengan Jerk type in-line injection
pump. Sedangkan engine 6D140E-3 menggunakan Common Rail Injection Fuel system
dengan electronic control high pressure fuel injection. Dengan teknologi

Page 118

Basic Fuel System
CRI Fuel system, fuel dapat diinjeksikan dengan pressure sampai dengan 118 MPa
(1200 kg/cm2) dari low speed sampai dengan high speed.
Electronic control system pada CRI memungkinkan pengontrolan injeksi fuel yang optimal
menyesuaikan kecepatan dan beban engine, pengaturan emisi gas buang (exhaust gas),
pengaturan fuel consumption dan low noise.
Selain untuk mengontrol injeksi fuel system ke ruang bakar, electronic control system juga
berfungsi untuk melindungi engine dari kerusakan. Misalnya water temperature yang tinggi,
lubricating pressure yang rendah, fuel pressure yang rendah dsb.

CRI FUEL LINE

Fuel line atau saluran fuel pada CRI fuel system terdiri dari low fuel pressure circuit dan
high fuel pressure circuit. Aliran fuel low pressure circuit berfungsi untuk mengalirkan fuel
dari fuel tank sampai high pump. Komponen – komponen pada low fuel pressure circuit
terdiri dari feed pump dengan tipe trochoid pump, priming pump dan fuel filter. Sedangkan
aliran high fuel pressure circuit terdiri dari high pressure pump yang diatur oleh PCV
solenoid valve, common rail dan injector.

Page 119

Basic Fuel System

1. Fuel injection pipe (No. 1 cylinder)

2. Fuel injection pipe (No. 2 cylinder)
3. Fuel injection pipe (No. 3 cylinder)
4. Fuel injection pipe (No. 4 cylinder)
5. Fuel injection pipe (No. 5 cylinder)
6. Fuel injection pipe (No. 6 cylinder)
7. Common rail
8. Fuel return pipe
9. Priming pump
10. Feed pump
11. Oil inlet pipe (for pump lubrication oil)
12. High-pressure pump
13. Fuel supply pump drive gear
14. Overflow valve
15. PCV

Page 120

Basic Fuel System

FUEL FILTER

Fuel filter pada CRI Fuel system terletak antara bypass valve (dari fuel tank) dan high
pressure pump. Fuel filter berfungsi untuk menyaring kotoran atau partikel partikel fuel.
Fuel filter mempunyai filtering area sebesar 1 m2. Fuel filter juga mempunyai air bleed
plug. Plug tersebut digunakan pada saat melakukan proses bleeding udara pada fuel
system.

Page 121

Basic Fuel System

FUEL COOLER

Specifications
• Cooling method: Air cooled
• Core type: AL-CFT-
1
•3.31Hme2at dissipation surface:
1. Mount bracket
2. Core
A. From fuel tank
B. To fuel supply pump

Fuel cooler pada CRI fuel system terletak antara fuel tank dan fuel supply pump. Fuel
cooler berfungsi untuk menjaga temperature fuel yang akan diinjeksikan ke ruang bakar.
Fuel pada fuel cooler didinginkan menggunakan media udara

Page 122

Basic Fuel System

CRI FUEL SYSTEM DIAGRAM

1. Fuel tank
2. Fuel supply pump assembly
3. Fuel filter
4. Overflow valve
5. Common rail
6. Pressure limiter
7. Flow damper
8. Injector assembly
9. Fuel cooler
10. ECU (Engine Control Unit)
11. NE revolution sensor

2A. PCV
2B. High-pressure pump
2C. Priming pump
2D. Feed pump
2E. Bypass valve
2F. G revolution sensor

Page 123

Basic Fuel System

FUEL SUPPLY PUMP

Fuel supply pump terletak disisi kiri engine dan digerakan oleh timing gear dengan arah
putaran searah dengan putaran engine. Fuel supply pump terdiri dari priming pump, feed
pump dan high pressure pump. Fuel supply pump berfungsi untuk menghasilkan fuel
bertekanan ke dalam common rail dengan cara mengatur fuel disharge dari fuel pump.
Secara umum fuel supply pump terdiri dari low pressure pump dan high pressure pump.
Low pressure pump mempunyai tipe internal rotor pump atau trochoid pump yang berfungsi
sebagai feed pump. Low pressure pump berfungsi untuk mentransfer fuel dari fuel tank ke
kedua high pressure pump. Selain feed pump, fuel supply pump juga mempunyai priming
pump yang berfungsi untuk mentransfer fuel dari fuel tank ke high pump dengan cara
manual. Biasanya priming pump digunakan pada saat bleeding udara pada fuel system.
High pressure pump berfungsi untuk mentransfer fuel ke common rail. Berbeda dengan low
pressure pump, high pressure pump mampu mentransfer fuel ke common rail dengan
tekanan yang tinggi. High pressure fuel pump digerakan oleh camshaft pada fuel supply
pump.

Page 124

Basic Fuel System
STRUKTUR DAN FUNGSI FUEL SUPPLY PUMP

Pump control valve (discharge amount control valve) terpasang pada masing – masing
silinder fuel pump untuk mengatur sistem pemompaan fuel dan mengatur fuel disharge
amount (jumlah fuel outlet fuel pump).

Page 125

Basic Fuel System

Fuel supply pump mempunyai cam dengan 3 buah protusion (cam lobe) sehingga
jumlah silinder pada high pressure pump dapat dikurangi menjadi 1/3 dari jumlah
silinder engine. Lebih detailnya adalah sebagai berikut :

• 2 X putaran crankshaft = 1 X putaran fuel pump drive shaft.
• 1 high pump = 3 cam lobe.
• 2 X putaran cranksaft = 3 X proses pemompaan fuel ke

common rail

Dari pernyataan diatas dapat di ambil kesimpulan bahwa :

Dalam 2 X putaran crankshaft akan menghasilkan 6 X langkah pemompaan fuel
dari kedua high pump (no.1 dan no.2) ke common rail untuk melayani 6 injector.

Jumlah langkah pemompaan fuel ke common rail adalah sama dengan jumlah langkah
penginjeksian fuel ke ruang bakar sehingga memungkinkan tercapainya kestabilan
pressure pada common rail.

Pemompaan fuel dari high pressure fuel pump ke common rail dibagi menjadi :

a. No.1 high pressure pump berfungsi untuk mencegah terjadinya penurunan
pressure di common rail pada saat terjadi proses injeksi di silinder no. 1, no.3 dan
no.5.

b. No.2 high pressure pump berfungsi untuk mencegah terjadinya penurunan
pressure di common rail pada saat terjadi proses injeksi di silinder no. 2, no.4 dan
no.6

Page 126

Basic Fuel System

FEED PUMP (LOW PRESSURE FUEL PUMP)

Feed pump assembly terletak pada fuel supply pump assembly. Feed pump berfungsi
untuk mentransfer fuel dari fuel tank ke high pressure pump chamber. Rotor pada feed
pump digerakkan oleh camshaft. Pada saat inner rotor berputar, fuel dari fuel tank
dihisap oleh feed pump pada sisi suction dan dipompakan ke high pressure chamber
melalui sisi discharge tergantung dari perubahan ukuran atau celah antara inner dan
outer rotor.
Tipe feed pump yang terpasang pada fuel supply pump adalah internal rotor pump.
Internal rotor pump merupakan variasi dari internal gear pump dengan beberapa
perbedaan. Internal rotor pump mempunyai lobe sebagai pengganti teeth pada internal
gear pump. Pada internal rotor pump, inner rotor dan outer ring mempunyai selisih satu
lobe.

Page 127

Basic Fuel System

Outer ring mempunyai lobe yang lebih banyak dibandingkan dengan inner rotor.
Bentuk lobe dibentuk sedemikian rupa sehingga ujung dari kedua lobe akan selalu
contact dengan permukaan bagian dalam pada outer ring. Kondisi tersebut akan
menahan fuel kearah yang berlawanan pada saat inner rotor dan outer ring
bersinggungan, sehingga fuel tidak bocor atau tidak kembali lagi ke sisi inlet.
HIGH PRESSURE FUEL PUMP
Fuel supply pump terdiri dari 2 high pump yaitu NO.1 High Pressure Pump (yang paling
dekat dengan fuel supply pump drive gear) dan NO.2 High Pressure Pump. High
pressure pump adalah fuel pump dengan tipe piston pump yang berfungsi untuk
mengalirkan fuel dari low pressure circuit menuju ke common rail.

Page 128

Basic Fuel System
High pressure pump terdiri dari pump housing, plunger, plunger spring, lower spring
seat, upper spring seat, tappet dan delivery valve.
Dengan adanya cam lobe pada camshaft, gerakan berputar dari camshaft (recirculating)
akan dirubah menjadi gerakan naik turun pada plunger (reciprocating) oleh tappet.
Gerakan naik turun dari plunger tersebut akan memompakan fuel dari low pressure circuit
menuju ke common rail.
Delivery valve terletak pada sisi outlet high pressure pump. Prinsip kerja komponen
tersebut sama dengan prinsip kerja check valve. Komponen ini berfungsi untuk mencegah
aliran balik fuel dari common rail ke plunger.
PCV (Pressure Control Valve)

PCV terletak disisi atas pada fuel supply pump. PCV berfungsi untuk mengatur
besarnya tekanan fuel pada common rail dengan cara mengatur jumlah fuel dari fuel
supply pump yang akan dialirkan ke common rail.
PCV terdiri coil, valve, inti besi, dan spring. PCV valve mempunyai tipe normally open,
artinya pada saat coil Belem dialiri arus listrik (OFF) kondisi valve terbuka karena gaya
dari spring. Controller memberikan arus ON-OFF (digital) untuk mengaktifkan atau
menonaktifkan EPC solenoid. Pada saat coil pada PCV dialiri arus listrik dari
controller, inti besi akan menjadi magnet. Gaya magnet dari inti besi akan menarik
valve melawan gaya dari spring sehingga pada saat kondisi tersebut saluran
pengisian (supply) fuel yang menuju plunger menjadi tertutup oleh valve.

Page 129

Basic Fuel System
Banyaknya fuel yang dialirkan dari suplly pump ke common rail tergantung dari lamanya
arus listrik yang dialirkan ke PCV. Semakin lama PCV tersebut aktif (ON) maka semakin
banyak jumlah fuel yang dialirkan ke common rail atau sebaliknya.

A. Selama plunger bergerak turun, PCV valve terbuka, fuel bertekanan rendah
(low pressure masuk melalui PCV dan dihisap masuk ke plunger chamber

Page 130

Basic Fuel System
B. Meskipun plunger sudah memasuki langkah naik (up stroke), controller masih tetap

belum mengalirkan arus listrik ke PCV valve, akibatnya posisi PCV valve masih
dalam keadaan terbuka, pressure fuel tidak mengalami kenaikan karena fuel di
chamber kembali atau berhubungan dengan saluran supplai. Pada saat kondisi
tersebut delivery valve masih dalam kondisi menutup.

Page 131

Basic Fuel System
C. Ketika controller mengalirkan arus listrik ke PCV valve dengan (waktu) timing yang

disesuaikan dengan kebutuhan jumlah fuel yang diinginkan, saluran return (return
passage) ditutup sehingga pressure pada plunger chamber menjadi naik. Apabila
kenaikan pressure pada plunger chamber sudah sesuai dengan setting pressure
delivery valve, delivery valve akan terbuka dan fuel mengalir ke common rail.
Dengan kata lain, langkah naik dari plunger dan kapan waktu PCV valve tersebut
tertutup akan menentukan jumlah fuel yang dialirkan ke common rail. Dengan
merubah waktu (timing) tertutupnya PCV valve (plunger prestroke) oleh controller,
maka jumlah fuel yang dialirkan ke common rail juga berubah, sehingga fuel
pressure pada common rail akan selalu dapat diatur atau dicontrol.

d. Ketika camlobe telah melewati maximum lift, plunger memasuki langkah turun (down
stroke), pressure pada plunger chamber turun (drop). Pada saat kondisi tersebut
delivery valve menjadi tertutup sehingga tidak ada fuel yang dialirkan ke common
rail. Controller juga memutus arus listrik ke PCV sehingga PCV valve menjadi
terbuka dan fuel bertekanan rendah (low pressure fuel) dihisap masuk ke plunger
chamber atau dengan kata lain kembali ke kondisi yang sama dengan saat langkah
A

Page 132