Bab 11-sistem-injeksi

23,174 views
22,908 views

Published on

Published in: Automotive
0 Comments
8 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
23,174
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
707
Comments
0
Likes
8
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bab 11-sistem-injeksi

  1. 1. Teknik Ototronik BAB 11 11.1. Penggolongan Sistem SISTEM INJEKSI Injeksi ELEKTRONIK Penggolongan sistem injeksi dapat ditinjau dari berbagai hal : Sistem injeksi mulai ditemukanpada tahun 1922–1927 ketika Robert 11.1.1. Ditinjau dari tempatbosch menemukan Pompa InjeksiDiesel. Sejak tahun 1960 Prinsip penyemprotan bahanInjeksi Bensin mulai diterapkan pada bakarkendaraan bermotor, pada tahun Ditinjau dari tempat1967 pabrik mobil VW sudah penyemprotan bahan bakar sistemmenerapkan sistem D-Jetronik, baru injeksi dapat dibedakan menjadi 2,tahun 1973 Sistem Injeksi Bensin yaitu sistem injeksi langsung danmulai dipakai secara meluas pada sistem injeksi tidak langsung.kendaraan bermotor. Sistem injeksi digunakan untukmenyemprotkan bahan bakar 11.1.1.1. injeksi langsung/Directkedalam engine yang akan dicampur Gasoline Injection (GDI)dengan udara untuk keperluan Pada sistem GDI penginjeksianpembakaran. bahan bakar dilakukan langsung pada ruang bakar. Gambar 11.1 Direct Gasoline Injection Keterangan : 1. bahan bakar bertekanan tinggi 7. knock sensor 2. saluran bensin bersam 8. sensor putaran dan CKP 3. injektor 9. sensor temperatur mesin 4. koil pengapian 10 sensor putaran dan CKP 5. sensor CMP 11. sensor Oksigen 6. intake manifoldDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 311
  2. 2. Teknik Ototronik Gambar 11.2 Injeksi tidak langsung Keterangan : 1. Sensor Udara masuk 4. Katup Gas 2. ECU (kontrol unit) 5. Busi 3. Injektor menjadi 3, yaitu sistem injeksi simultan (penyemprotan bersama- sama), sistem injeksi grup dan sistem injeksi squential. 11.1.2.1 Sistem Injeksi Simultan Penyemprotan secara simultan adalah model ritme penyemprotan secara serentak pada semua silinder, penyemprotan terjadi serentak diGambar 11.3 Proses pembakaran GDI semua silinder setiap 1 putaran poros engkol ( 360o poros engkol ).11.1.1.2. injeksi tidak langsung Pada sistem injeksi tidaklangsung penginjeksian dilakukansebelum ruang bakar, tepatnya padaintake manifold.11.1.2. Ditinjau dari ritme pemyemprotan Gambar 11.4 Grafik Sistem Injeksi Simultan Ditinjau dari ritme penyemprotansistem injeksi dapat dibedakan312 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  3. 3. Teknik Ototronik11.1.2.2 Sistem Injeksi Grup 11.1.3. Ditinjau dari Jumlah Penyemprot Penyemprotan secara grupadalah model ritme penyemprotan Ditinjau dari jumlah penyemprotsecara serentak pada group silinder, sistem injeksi debedakan menjadi 2,penyemprotan terjadi serentak di grup yaitu Single Point Injection (SPI) dansilinder setiap 2 putaran poros engkol Multi Point Injection (MPI).(720o poros engkol). Sistem injeksi ini masih menyerupai sistem karburator tetapi telah dilengkapi dengan bahan bakar bertekanan dan pengaturan jumlah penyemprotannya sudah dikontrol secara elektronik. Gambar 11.5 Grafik Sistem Injeksi Grup11.1.2.3 Sistem Injeksi Squential Gambar 11.7 Single Point Injection Penyemprotan secara Squential Keterangan :adalah model ritme penyemprotan 1. bensinsecara individu pada setiap silinder 2. udara 3. katup gasdengan jarak penyemprotan 180o 4. intake manifoldantar silinder satu dengan silinder 5. injektorurutan berikutnya. Sehingga dalam 6. engine720o derajat poros engkol terjadi 4penyemprotan pada silinder yangberbeda. Gambar 11.8 Multy Point Injection Keterangan : Gambar 11.6 Grafik Sistem Injeksi 1. bensin Squential 2. udara 3. katup gas 4. intake manifold 5. injektor 6. engineDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 313
  4. 4. Teknik Ototronik Pada sistem SPI injektor penampangnya luas pada bagianterpasang satu buah untuk kebutuhan sebelum dudukan injektor.keseluruhan silinder, sehingga padasistem ini perbedaan panjang intakemanifold masih mempengaruhi 11.1.4. Ditinjau dari Sistemperbedaan pemasukan bensin Pengontrol Penyemprotankedalam engine. Pada sistem MPI, injektor Ditinjau dari sistem pengontrolterpasang satu buah pada masing- penyemprotan sistem injeksi dapatmasing silinder sehingga pada sistem dibedakan menjadi 3, yaitu Sistemini panjang intake manifold tidak Injeksi Mekanis, Sistem Injeksimempengaruhi perbedaan Mekanis Elektronik, Sistem Injeksipemasukan bensin kedalam engine. Elektronik.Ketersediaan udara dijamin denganbentuk intake manifold yang Injeksi Bensin Mekanis Mekanis Elektris Elektris ( K- Jetronik ) ( KE - Jetronik ) ( EFI ) Injektor menyemprot Injeksi K yang Injektor dibuka secara terus menerus pada dikontrol dengan elektromagnetik dengan tekanan tertentu ECU Kontrol Unit (ECU) ( L – Jetronik ) ( D – Jetronik ) ( Motronik ) Engine Management System Penginjeksian Penginjeksian berdasarkan aliran berdasarkan tekanan Penggabungan udara pada intake pada intake manifold beberapa control engine manifold (injeksi, pengapian, isc, egr. dll) Gambar 11.9 Penggolongan pengontrol penyemprotan314 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  5. 5. Teknik Ototronik11.1.4.1 Sistem Injeksi Mekanis Pada sistem K Jetronik, (K-Jetronik) kelistrikan hanya pada bagian pengaliran bahan bakar dan pada Sistem injeksi mekanis (K- bagian penambah bahan bakar saatJetronik) pengendaliannya mutlak start dingin dan penambahan udarasecara mekanik. Pengukuran jumlah saat dingin (Gambar 11.10).udara yang masuk denganpenimbang udara mekanis. Gambar 11.10 Kelistrikan K-Jetronik Keterangan: 1. Kunci kontak 5. Pompa bensin lstrik 2. Injektor start dingin 6. Regulator panas mesin 3. Sakelar waktu start dingin 7. Katup pengatur udara tambahan 4. Relai pompa bensin (Thermo time switch)Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 315
  6. 6. Teknik Ototronik Gambar 11.11 Sistem K-JetronikKeterangan :1. pompa bensin 5. penimbang udara 9. Thermo time switch2. penyimpan tekanan 6. regulator tekanan bensin 10. pengatur udara tambahan3. saringan bensin 7. injektor 11. regulator panas mesin4. regulator tekanan bensin 8. injektor star dingin Pada sistem injeksi mekanis thermo time switch, akibatnya injektorkerja sistem dapat dibedakan dalam star dingin menyemprot bensin.mondisi-kondisi sebagai berikut: Gambar 11.12.Ø Saat temperatur engine dingin Ketika temperatur engine dinginperlu tambahan bahan bakar danudara. Pada K-Jetronik dilengkapidengan injektor star dingin yang akanmenambah bensin selama engine distar dalam keadaan dingin danpenambahan udara oleh pengaturudara.tambahan. Saat engine dingin (kurang dari70o C) kontak pada thermo timeswitch keadaan menghubung. Saatmesin di star akan mengalir listrik dariterminal 50 kunci kontak menuju Gambar 11.12 Sistem injeksi star dingininjektor dan selanjutnya ke ground menyemprotmelalui bimetal dan kontak pada316 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  7. 7. Teknik Ototronik Selain itu juga mengalir listrikdari terminal 50 kunci kontak menujukumparan pemanas pada thermotime switch lalu ke ground, sehinggaselang beberapa waktu (2-6 detik)pemanas akan memanaskan bimetaldan bimetal melengkung membukakontaknya. Akibatnya injektorkehilangan ground dan tidak Gambar 11.14 Pengatur udara tambahanmenyemprot lagi. Keterangan 1. Terminal 2. Elemen pemanas 3. Bimetal 4. Katup penutup saluran 5. Saluran udara tambahan 6. Pegas penarikGambar 11.13 Sistem injeksi star dingin tidak menyemprot Setelah engine panas (lebih dari70o Celcius) bimetal pada thermotime switch dalam keadaan membukakontaknya, sehingga saat star enginepanas tidak ada penambahan bensinmelalui injektor star dingin. Penambahan udara saat dingin Gambar 11.15 Regulator panas engineterjadi apabila saluran bypass padapengatur udara tambahan membuka Keterangan Saluran udara tambahan akan 1. Terminalmembuka waktu motor dingin, dan 2. Elemen pemanaselemen pemanas akan menutup 3. Bimentalsaluran kembali bila motor sudah 4. Katup membran 5. Saluran pengontrol tekananpanas bahan bakar Bersamaan dengan katup 6. Saluran ke pluyer pengontrolpengatur udara tambahan, regulator 7. Pegaspanas engine akan mengatur 8. Ventilasiperbandingan campuran waktu motorbelum panasDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 317
  8. 8. Teknik Ototronik Pada waktu dingin, membran 11.1.4.2 Sistem Injeksi Mekanismelengkung ke bawah tekanan Elektronik (KE Jetronik)diatas plunyer turun (Gambar 11.15),piring plat sensor lebih mudahterangkat bensin akan bertambah Sistem injeksi mekanis elektrisbanyak pada aliran udara sama.. (KE-Jetronik) pengendalian jumlah Bila motor sudah panas, pegas penyemprotan bensin sudahakan menekan membran pada posisi menerapkan aktuator elektriklurus tekanan diatas plunyer jadi lebih (Electro Hydroulic pressure actuator).besar, sehingga piring plat sensor Pengukuran jumlah udara yanglebih sulit terangkat sehingga bensin masuk juga sudah dengan sistemberkurang pada aliran udara sama.. elektrik (airflow sensor) yang digeserkan oleh penimbang udaraØ Saat Kunci Kontak ON tapi tidak mekanis. Sensor-sensor lain juga ada putaran sudah dipasangkan TPS (Throtle Apabila mesin tidak berputar Position Sensor).maka pada terminal minus/1 koil tidak Pengaturan elektris yang adamenibulkan sinyal walaupun kunci untuk mengatur tekanan bahan bakarkontak ON. pada membran distributor bensin. Karena tidak ada sinyal yang Saat temperatur engine dingin,memicu transistor pada relay pompa sensor temperatur bertahanan besarbensin maka kumparan relay pompa dan memberi informasi ke ECU,tidak dialiri arus sehingga kontak sehingga ECU akan mengalirkanrelay pompa bensin keadaan arus yang besar menuju Electromembuka/OFF dan pompa bensin Hydroulic pressure actuator. Aktuatortidak mendapat suplai tegangan, akan menutup saluran lebih rapatpompa bensin tidak bekarja, tidak sehingga tekanan dibagian bawahada bensin tersemprot dan engine membran distributor tekanan bahantidak hidup. bakar lebih rendah dan membran lebih mudah melengkung kebawahØ Saat KK ON dan ada putaran sehingga bahan bakar yang mengalir Apabila mesin berputar saat menuju injektor lebih banyak.kunci kontak ON maka pada terminal Sebaliknya setelah temperatur1 koil timbul sinyal. Karena ada sinyal engine panas.yang memicu transistor pada relay Ketika engine berputar, pistonpompa bensin maka kumparan relay menghisap udara melalui penimbangpompa bensin ada arus yang udara yang akan terangkat keatas,mengalir dan menarik kontak relay semakin tinggi plunyer regulatorpompa menutup/ON. Saat itu akan tekanan bahan bakar terangkatmengalir arus listrik dari bateray semakin banyak bensin menujumenuju kontak relay pompa dan injektor. Airflow sensor efektif bekerjamenuju pompa bensin terus ke pada saat akselerasi dan engineground dan pompa bensin bekarja, dingin.ada bensin tersemprot pada injektor-injektor dan mesin dapat hidup.318 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  9. 9. Teknik Ototronik Gambar 11.16 Sistem KE-Jetronik Keterangan : 1. regulator tekanan bensin 4. sensor katup gas /Throtle Position Sensor 2. sensor temperatur engine 5. Electro Hydroulic pressure actuator 3. airflow sensor 6. ECU Sensor katup gas (TPS) Istilah-istilah yang digunakandilengkapi dengan saklar idle yang untuk memberi nama sistem injeksimenutup saat katup gas tidak dibuka, pada kendaraan bermacam-macamdan akan membuka saat katup gas dari berbagai merekdiinjak. Sensor ini hanyaberpengaruh setelah engine panas. - TOYOTA - EFI (Electronic FuelSensor TPS juga bersama-sama Injection)dengan sensor rpm engine - HONDA - PGMFImendeteksi terjadinya decelerasi/ (Programmed Fuelperlambatan yang akan memberi Injection)sinyal ke ECU dan ECU - MAZDA - EGI (Electronicmenghentikan penginjeksian. Gasoline Injection) - BOSCH - JETRONIK - GM - MULTEC11.1.4.3 Sistem Injeksi ElektronikDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 319
  10. 10. Teknik Ototronik Prinsip dari semua sistem diatas Sensor utama untuk mengetahuisama, ada yang sistem injeksi dan jumlah udara yang masuk ke enginesistem pengapian dibuat dengan merupakan kombinasi dari sensorECU terpisah dan ada juga yang satu massa udara dan sensor putaranECU untuk sistem injeksi dan sistem engine. Kedua sensor tersebutpengapian. menginformasikan kepada ECU BOSCH memberi nama spesifik berapa jumlah udara yang masuk keuntuk ECU yang melayani sistem engine pada setiap putaran, lalu ECUinjeksi elektronik dan sistem memberi sinyal kepada injektorpengapian elektronik dengan nama dengan durasi penyemprotanMOTRONIK. tertentu. Harapan dari pengaturan Sistem injeksi elektronik menginginkan bahan bakardilengkapi dengan sensor-sensor diinjeksikan dengan jumlah yangyang dapat dibedakan menjadi perbandingannya sesuai dengansensor utama dan sensor-sensor hukum stoichiometric , 14,7 Kg masapengoreksi. Sensor utama digunakan udara untuk setiap 1 Kg bensin.untuk menentukan jumlah Karena keadaan kerja enginepenyemprotan injeksi dasar dan sangat beragam dan kebutuhansensor-sensor pengoreksi untuk perbandingan campuran jugamerubah jumlah penyemprotan beragam maka dipasangkan sensor-berdasarkan keadaan-keadaan kerja sensor lain.engine. Gambar 11.17 Sensor utama dan pengaturanInjeksi dasar320 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  11. 11. Teknik Ototronik Gambar 11.18 Hubungan sensor dengan Injeksi bahan bakar Gambar 11.19 Sistem injeksi L-Jetronik Keterangan: 1. Tanki bensin 8. injektor star dingin 15. sensor temperatur 2. Pompa 9. penyetel Rpm 16. thermo time switch 3. saringan 10. sensor TPS 17. sensor RPM 4. common rail 11. TPS 16. 18. Idle Speed Control 5. regulator tekanan 12. airflow meter 19. penyetel CO 6. ECU 13. relay EFI 20. baterai 7. injektor 14. lambda sensor 21. kunci kontakDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 321
  12. 12. Teknik Ototronik11.2. Sistem Aliran Bensin Sementara pada sistem tanpa saluran pengembali regulator Sistem aliran bahan bakar pada tekanan sistem terdapat pada tankisistem injeksi dapat dibedakan sehingga bahan bakar yang kembalimenjadi sistem aliran dengan saluran ke tanki langsung berada didalampengembali dan sistem aliran tanpa tanki, bahan bakar ini tidakpengembali. membawa radiasi panas engine sehingga temperatur didalam tanki tidak terpengaruh temperatur engine. Gambar 11.20 Sistem aliran dengan saluran pengembali Gambar 11.21 Sistem aliran tanpa Keterangan: saluran pengembali 1. Tanki 2. pompa Keterangan: 3. saringan 1. Tanki 4. saluran tekanan tinggi 2. pompa 5. regulator tekanan 3. saringan 6. injektor 4. saluran tekanan tinggi 7. pipa penyalur 5. regulator tekanan 8. saluran pengembali. 6. injektor 7. pipa penyalur 8. saluran pengembali. Pada sistem dengan aliranpengembali regulator tekanan bahanbakar terdapat diluar tanki dekat 11.2.1. Pompa bensindengan common rail, sehingga bahanbakar yang tidak terinjeksi akan Pompa bensin pada sistemkembali menuju tanki melalui saluran injeksi elektronik berfungsi untukpengembali. menghasilkan tekanan dan aliran Pada sistem ini bahan bakar bahan bakar menuju injektor melaluiyang kembali menuju tanki telah saluran tekanan tinggi danmembawa radiasi panas engine commonrail dengan tekanan dansehingga pada tanki ada kenaikan aliran rata-rata yang harus memenuhitemperatur dan penguapan yang untuk kebutuhan kerja engine.terjadi lebih banyak.322 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  13. 13. Teknik Ototronik Kemampuan yang harus dimiliki Katup pengembali berfungsipompa : mengontrol bensin agar tetap penuh Ø Mampu mengalirkan bahan pada ruang pompa, karena bensin bakar 60 sampai 200 berfungsi sebagai pelumas dan liter/jam. pendingin pompa oleh sebab itu Ø Mampu memberi tekanan bensin dengan sistem injeksi tidak bahan bakar 3 sampai 4,5 baik kalau tangki kosong. Bar. Ada pula pompa bensin yang Ø Mampu memberi tekanan 50 dipasangkan didalam tanki bahan sampai 60% saat start dingin. bakar langsung (intank unit). Pada waktu kunci kontak “ON”pompa bekerja beberapa detik,selama start dan mesin hidup pompabekerja terus sesuai dengan aturan:bila mobil terjadi kecelakaan, bensintidak boleh tertumpah, makameskipun kunci kontak “ON” pompaharus tidak bekerja bila mesin mati. Gambar 11.23 Pompa intank Keterangan: 1. saringan 2. pompa 3. jet pump 4. regulator tekanan 5. sensor pengukur bensin 6. strainer Gambar 11.22 Pompa bensin Keterangan: 1. impeller 2. hisapan pompa 3. motor listrik 4. tutup sambungan 5. katup anti balik Roller-cell pump Internal-gear pump 6. katup pembatas 7. kenektor Besar arus listrik yang mengalirpada pompa saat beban penuh 8-10A tegangan 12 Volt oleh karena itupada mesin-mesin injeksi bensin Peripheral pump Side-channel pumpalternator harus berdaya lebih besar Katup pembatas akan terbukabila tekanan bahan bakar pada Gambar 11.24 Macam-macamsistem sudah melebihi 8 bar impeller pompaDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 323
  14. 14. Teknik Ototronik11.2.2. Saringan bensin pada sistem aliran bensin agar tetap, berkisar 3 – 4,5 bar. Saringan bensin berfungsi Tekanan bahan bakar dari pipamenyaring kotoran yang terbawa oleh penyalur ditentukan oleh regulatoraliran bahan bakar dari tanki, bahan bakar. Dengan tekanan yangsehingga bensin yang menuju dijaga tetap maka pengaturan jumlahinjektor diharapkan benar-benar injeksi bensin semata-mata dapatbersih. dengan mengatur lamanya sinyal Ada bermacam-macam bentuk mengaktifkan injektor.saringan bensin. Gambar 11.26 Regulator tekanan bensin Gambar 11.25 Macam-macam saringan Keterangan: 1. dari pipa bertekanan Bahan saringan bensin adalah 2. saluran pengembalicampuran antara kertas superhalus 3. katup membrandan polyester fiber dengan pori-pori 4. membran/diafragmayang sangat halus sehingga dapat 5. pegasmenyaring partikel sampai 3 µm 6. intake manifold Aliran bensin dirancang daribagian luar saringan menuju bagian Pada system dengan salurandalam saringan sehingga kotoran pengembali tekanan bahan bakaryang dapt tersaring lebih banyak dan dipengaruhi oleh kevakuman padaumur saringan lebih panjang. Oleh intake manifold. Vakum intakekarena itu pemasangan saringan manifold yang dihubungkan padabensin perlu memperhatikan arah bagian sisi diafragma pada regulatoraliran bensin. melemahkan tegangan pegas diafragma, sehingga menambah volume kembalinya bahan bakar dan11.2.3. Regulator tekanan menurunkan tekanan bahan bakar. Dengan demikian apabila vakum Regulator tekanan bensin intake manifold naik (tekananberfungsi mengatur tekanan kerja mengecil), tekanan bahan bakar juga324 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  15. 15. Teknik Ototroniksehingga perbedaan tekanan intake (pulsation damper) untuk meredammanifold dengan tekanan kerja bahan getaran tekanan tersebut agarbakar dipertahankan tetap pada terhindar dari timbulnya gelembungsemua keadaan kerja, yaitu berkisar udara yang dapat mengganggu kerja2,55 atau 2,9 kg/cm2. sistem. Gambar 11.29 Peredam getaran bensin Keterangan: 1. pipa pembagi bensinGambar 11.27 Grafik perbedaan tekanan 2. dari pompa bensin bensin dan kevakuman intakemanifold 3. membran 4. peredam Pada sistem aliran bensin tanpasaluran pengembali (Returnless Fuelsystem) tekanan bahan bakar dibuat 11.2.5. Injektortetap (tidak terpengaruh olehkevakuman intake manifold). Injektor berfungsiKompensasi dari variasi tekanan menyemprotkan bensin menuju enginpada intake dilakukan oleh ECU untuk dicampur dengan udara. Agardengan menambah atau mengurangi bensin mudah bercampur dengandurasi injeksinya. udara maka bensin dikabutkan dengan halus sehingga mudah berubah menjadi uap. Gambar 11.28 Regulator sistem aliran bensin tanpa saluran pengembali11.2.4. Peredam getaran Gambar 11.30 Konstruksi injektor Keterangan: Kerja injektor adalah membuka 1. pintledan menutup untuk menyemprotkan 2. katup jarumbensin dengan melepas tekanan 3. jangkarsistem, sehingga terjadi getaran pada 4. pegaspipa pembagi (tekanan berfluktuasi). 5. kumparan selenoidTerkadang pada pipa pembagi bahan 6. terminal/konektorbakar dipasangkan peredam getaran 7. strainer/saringanDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 325
  16. 16. Teknik Ototronik Injektor pada sistem injeksi jumlah penyemprotan dasar,bekerja secara elektromagnetik. selanjutnya sensor-sensor lain untukKerja injektor dikontrol oleh ECU mengoreksi sesuai kondisi kerja yangdengan sinyal negatif. Lebar pulsa sedang terjadisinyal dari ECU akan menentukan Secara garis besar kondisi kerjajumlah bahan bakar yang penginjeksian dapat digolongkanterkabutkan, semakin panjang pulsa sebagai berikut:semakin banyak bensin terkabutkan. 1. Keadaaan start dingin 2. Keadaan pemanasan 3. Keadaan idle11.3. Pengaturan Injeksi 4. keadaan beban rendah 5. keadaan beban tinggi (power) Durasi injeksi pada sistem injeksi 6. keadaan percepatan (akselerasi)elektronik dipengaruhi oleh kondisi- 7. keadaan perlambatankondisi kerja engine yang dapat (decelerasi)diketahui dengan memasangkan 8. penyesuaian dengan ketinggiansensor-sensor. Koreksi Temperatur Engine Pada temperatur rendah bahan bakar akan sulit menjadi uap dan cenderung mengalami kondensasi. Maka bahan bakar yang tercampur dengan udara akan cenderung kurus serta kurang homogen. Dalam sistem injeksi sensor ECT (Engine Coolant Temperature) akan Gambar 11.31 Durasi injeksi saat idle mengirim informasi temperatur mesin ke ECU guna koreksi durasi injeksi, semakin rendah temperatur penambahan bahan bakar semakin tinggi, penambahan berangsur- angsur turun dan berhenti pada temperatur kerja (60 – 80 °C). Gambar 11.32 Durasi injeksi saat berbeban Pada bagian terdahulu telahdisebutkan bahwa terdapat sensor-sensor utama yang akan menentukan Gambar 11.33 Koefisien koreksi ECT326 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  17. 17. Teknik Ototronik Dari grafik Koefisien koreksi ECT MAP, Katup Gas (TPS), dan putarandapat dillihat bahwa penambahan (RPM).bahan bakar berbanding terbalik Bila beban naik (Udara masukdengan temperatur mesin. Dan banyak) durasi injeksi naik, bilaberhenti (tidak ada penambahan putaran (RPM) naik frekuensi injeksipada 60°C) naik dengan durasi sama.Koreksi Temperatur Udara Masuk Koreksi Percepatan(Intake) Pada awal percepatan, ECU Kepadatan udara dipengaruhi membuat durasi injeksi besaroleh temperatur udara, kepadatan (campuran kaya) untuk menjagaakan berkurang bila temperatur supaya mesin tidak tersendat.bertambah. Sensor IAT (Intake Air Besar kecilnya durasi injeksiTemperatur) menginformasikan tergantung pada seberapa cepattemperatur udara masuk dan ECU katup gas membuka dan bebanakan mengatur durasi injeksi sesuai mesin. Semakin cepat bukaan katupdengan perubahan kepadatan udara gas dan beban mesin, semakin besaryang ada. ECU diprogram pada durasi injeksi.20°C, menambah bahan bakar bilatemperatur kurang dari 20°C dan Koreksi Perlambatan (Fuel Cut Off)mengurangi bila lebih. Sensor pendukung : - Sensor Putaran (RPM) - Sensor Katup Gas (TPS) - Sensor MAP Reaksi ECU = Mematikan Injektor sesaat (Fuel Cut Off). Selama katup gas menutup dan putaran mesin tinggi, kendaraan tidak memerlukan bahan bakar. Fuel Cut Off terhadap putaran engine adalah variable, tergantung dari temperature mesin. Bila terjadi Gambar 11.34 Koefisien koreksi IAT extra beban, ECU membuka injeksi lebih awal (fuel cut off putaran tinggi). Model ini tidak berlaku untukkendaraan yang memakai sensorMassa Udara /MAF (Mass Air Flow)Koreksi Beban Bila kendaraan bekerja padabeban tinggi, ECU akan menambahdurasi injeksi. Sensor pendukung Gambar 11.35 Variasi fuel cut Off padauntuk koreksi beban : Sensor MAF, variasi putaranDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 327
  18. 18. Teknik Ototronik Dari grafik dapat disimpulkanbahwa fuel cut off tertinggi padaputaran 2000 bila temperaturerendah dan berangsur mengecilseiring kenaikan temperature,putaran terendah pada temperaturekerja. Hal diatas untuk menjaga darikerusakan mesin, ECU akanmematikan injector (fuel cut off) padaputaran tinggi, missal 6200 RPM. Gambar 11.37 Koreksi durasi injeksi pada beda teganganKoreksi Tegangan Baterai Koreksi Ketinggian Besar kecilnya tegangan bateraiakan mempengaruhi kecepatanpembukaan katup injector. Bilategangan baterai rendah waktupembukaan injector lebih lambat dariwaktu yang diberikan ECU. Denganbegitu ECU akan mengoreksi durasiinjeksi seiring perubahan tegangan. Gambar 11.38 Koreksi durasi injeksi pada perbedaan ketinggian Kepadatan udara akan berkurang seiring dengan tingginya suatu daerah (tekanan turun). ECU mengoreksi durasi sesuai dengan daerah (tekanan udara). Gambar 11.36 Contoh koreksi durasi injeksi 11.4. Sensor pada beda tegangan Sensor merupakan bagian penting pada sistem kontrol engine. Pada saat tegangan baterai Sensor-sensor menginformasikanrendah, maka ECU membuat durasi kondisi-kondisi yang sedang terjadilebih lama supaya durasi aktualnya pada saat itu (realtime) dan ECUsesuai dengan keinginan. akan merespon seketika juga dari informasi-informasi tersebut.328 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  19. 19. Teknik Ototronik Gambar 11.39 Tingkatan sensor Keterangan : SE : Sensor SA : Sinyal conditioning (analog) A/D : Analog to Digital Converter SG : ECU MC : Microcomputer11.4.1. Tingkatan sensor 4. Mengurangi eror pengiriman sinyal. Sensor ditinjau daripengolahannya dapat kita bedakanmenjadi 4 tingkat : 11.4.2. Macam–Macam Sensor• Conventional : tingkat paling rendah, dia hanya berupa Pada sistem injeksi elektronik sensor. sensor-sensor memberikan informasi• 1st Integration level : level berbagai hal ke ECU untuk pertama sudah dilengkapi menentukan jumlah penyemprotan pengolah sinyal (sinyal analog). bensin.• 2nd Integration level : level kedua sinyal yang keluar sudah bentuk 11.4.2.1. Sensor Temperatur digital.• 3rd Integration level : level paling Sensor temperature menguna- tinggi tergolong „ Intelegent kan bahan thermistor, merupakan Sensor“. bahan solid-state variable resistor terbuat dari semiconductor. NTC (Negative Temperature Coefficient).Keuntungan „Intelegent Sensor“ : Sensor ini nilai tahanannya akan1. Mengurangi beban pada ECU berkurang bila temperatur naik (nilai2. Flexsibel, memungkinkan tahanan berbanding terbalik terhadap komunikasi jaringan BUS temperatur). (komunikasi serial).3. Dapat digunakan banyak ECU (pengiritan sensor)Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 329
  20. 20. Teknik Ototronik Gambar 11.40 Macam-macam NTC resistor Pada temperatur 0ºC NTC Gambar 11.42 Letak ECT pada enginemempunyai tahanan ± 5 KΩ, danpada temperatur 80ºC tahanan ± 250Ω. Bila dilihat dari grafik spesifikasiNTC akan terlihat seperti gambardibawah ini. Gambar 11.43 Engine Coolant Temperature Gambar 11.44 Hubungan ECT dengan Gambar 11.41 Hubungan temperatur ECU dengan tahanan pada NTC 2. Intake Air Temperature (IAT)1. Engine Coolant Temperature Sensor (ECT) IAT terletak pada saluran udara ECT terletak pada blok engine masuk (intake manifold) berfungsidekat dengan selang menuju untuk mendeteksi suhu udara masuk.radiator, sensor ini membaca Kisar temperatur yang dapattemperatur air pendingin pada terdeteksi – 40°C s/d +120°C.engine.330 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  21. 21. Teknik Ototronik (derajat) pembukaan katup gas guna mengkoreksi AFR (Air Fuel Ratio), pendeteksi perlambatan bersama sama dengan sensor RPM untuk fuel cut-Off dan untuk mendeteksi beban maksimum. Gambar 11.45 Letak IAT pada engine Gambar 11.48 Letak TPS Gambar 11.46 Pengukuran IAT Posisi pada kendaraan pada ujung lain dari penggerak Katup Gas. Rentang kerja dalam 0 % - 100 % pembukaan katup gas, setara dengan 0,5 Volt - 4,7 Volt. Gambar 11.47 Hubungan IAT dengan ECU IAT dihubungkan seri dengantahanan dan diberi tegangan 5 V. Bila Gambar 11.49 Penyetelan TPStahanan pada IAT berubah (karenatemperatur), tegangan sinyal akanmengalami perubahan. Perubahantegangan identik dengan perubahantemperatur.11.4.2.2. Throttle Position Sensor (TPS) TPS merupakan sebuah tahanangeser dengan bahan karbon arang,berfungsi untuk mengetahui posisi Gambar 11.50 Bagian TPSDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 331
  22. 22. Teknik Ototronik udara masuk (setelah filter udara), dengan demikian semua udara yang masuk akan terukur. Oleh karena itu saluran dari filter udara sampai ke engine tidak boleh terdapat kebocoran. 1. Sensor Flap (impact pressure) Air Flow Sensor Sensor air flow meter terbuat dariGambar 11.51 TPS model 4 pin potensio karbon arang. Ketika pedal gas ditekan untuk membuka katup gas. Udara diisapCara Kerja : oleh motor jumlah udara yang Tegangan 5 volt dari ECU mengalir diukur oleh pengukur jumlahsebagai sumber, bila katup gas udara.dibuka akan membuat perbandingantegangan yang berasal dariperbandingan tahanan, sehinggamengeluarkan sinyal tegangan 0,5s/d 4,7 Volt.11.4.2.3. Air Flow Sensor (Sensor Udara Masuk) Gambar 11.52 Lokasi air flow meter pada Air flow sensor merupakan kendaraansensor utama pada sistem injeksiyang digunakan untuk mengukur Pengukur aliran udarajumlah udara yang masuk ke engine memberikan informasi utama secaradan dari informasi jumlah udara yang elektris ke unit pengontrolmasuk ke engine oleh sensor ini ECU elektronika, selnjutnya volume bensinakan menentukan seberapa jumlah yang diinjeksikan diatur oleh unitbahan bakar yang yang sesuai untuk pengontrol elektronikadisemprotkan pada perbandingandasar sesuai perbandinganstoichiometrik. Ada bermacam-macam sensorudara masuk, namun fungsinyasama, selain mempengaruhi jumlahsemprotan bensin juga digunakanuntuk mempengaruhi saatpengapian. Posisi air flow meter padakendaraan terletak pada saluran Gambar 11.53 Air flow meter332 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  23. 23. Teknik Ototronik Gambar 11.54 Cara kerja air flow meter Gambar 11.55 Sirkuit Air Flow Meter Gambar 11.57 Tegangan air flow meter baru Gambar 11.56 Tegangan air flow meter lamaDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 333
  24. 24. Teknik Ototronik Air flow meter model lama hasilukur tegangan akan naik bila platsensor terangkat (Udara masuk),sementara air flow meter model baruhasil pengukuran tegangan akanturun bila plat sensor terangkat(Udara masuk)2. Sensor Massa Udara (Kawat dan Film Panas) Sensor masa udara model kawatpanas terbuat dari platinum,thermister, metallic film. Ada dua macam kawat panas,yang selanjutnya disebut dengan tipeA dan tipe B. Gambar 11.59 Rangkaian Pengolah Sinyal Keterangan : QM = Mass Flow UM = Tegangan Sinyal RH = Tahanan Kawat Panas (Platinum) RK = Resistor Kompensasi (IAT) RM = Tahanan Ukur R1,R2 = Tahanan Pelengkap Gambar 11.58 Sensor Massa Udara Gambar 11.60 Sensor Massa Udara kawat panas tipe A kawat panas tipe B334 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  25. 25. Teknik Ototronik tegangan dapat dilihat pada gambar diatas. Gambar 11.61 Bagian-bagian Sensor Massa Udara kawat panas tipe B Gambar 11.63 Sinyal Sensor MassaKeterangan : Udara kawat panas tipe B 1. Bypass Udara masuk 2. IAT Sensor (Thermister) Untuk menjaga performa dan 3. Massa Udara kesetabilan sensor, maka sensor 4. Kawat panas (Platinum) akan melakukan pembersihan diri dari deposit akibat pembakaran dengan cara memanaskan sensor (temperatur ± 1000 °C) beberapa saat setiap posisi ”OFF”. Sensor Massa Udara (Film Panas) Gambar 11.62 Pengolah sinyal Kawat panas dijaga padatemperatur tetap dirangkai dengantermistor seperti gambar. Suatu aliranudara akan menyebabkan kawatpanas menjadi dingin, rangakianelektronik akan mempertahankantemperatur pada kawat panas tetap.Pada waktu yang bersamaanrangkaian elektronik mengukur arusyang mengalir ke kawat panas danmengeluarkan sinyal tegangan Gambar 11.64 Sensor massa udara filmsebanding dengan aliran arus. Grafik panasDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 335
  26. 26. Teknik Ototronik 3. Karman Vortex Ada bermacam-macam karman vortex. Ada yang terbuat dari opto coupler (pasangan LED dan Photo Transistor), dan ada pula yang menggunakan pasangan pengirim gelombang radio dan penerimanya. Gambar 11.65 Sensor Film Panas Keterangan : 1. Pendingin 2. Pengatur Jarak Gambar 11.67 Rangkaian Karman Vortex 3. Driver stage 4. Rangkaian Pengolah sinyal 5. Elemen Sensor (Metallic Film Gambar 11.66 Rangkaian Sensor Film Panas Gambar 11.68 Bagian Karman VortexKeterangan :QM = Mass Flow Keterangan:UM = Tegangan Sinyal 1. Pembentuk pusaran udaraIH = Arus Pemanasan 2. Plat penstabil pusaran udaraRH = Tahanan Kawat Panas (Platinum) 3. Bagian pemancar gelombangRK = Resistor Kompensasi (IAT) 4. Penerima gelombangRS = Sensor Resistor 5. Pengolah SinyalR1,R2,R3 = Tahanan pemhubung 6. Saluran By Pass336 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  27. 27. Teknik Ototronik Bagian 1 & 2 berfungsi untukmembuat pusaran udara yang akandiukur melalui pemancar & penerimagelombang frekuensi tinggi. Dengansebuah pengolah sinyal , gelombangfrekuensi tinggi pada bagianpenerima diubah bentuknya menjadiimpuls tegangan yang diterima olehkomputer. Gambar 11.71 Bagian-bagian MAP sensor Keterangan: 1,3 = Konektor 2 = Vacum referensi 4 = Silicon Chip Ukur 5 = Gelas Isolator Gambar 11.69 Sinyal Karman Vortex 6 = Rumah Vacum 7 = Input Vacum11.4.2.4. Manifold Absolute Letak pada kendaraan di saluran Pressure (MAP) udara masuk, salurannya setelah katup gas. Beban engine dibaca dari sensor Piezo Resistive adalah bahanMAP juga diperhitungkan untuk yang nilai tahanannya tergantungmenentukan durasi injeksi dan saat dari perubahan bentuknya. Piezopengapian yang tepat. resistive dibuat berbentuk MAP sensor terbuat dari Piezo diafragma/membran silicon chipResistive, berfungsi untuk antara ruangan referensimengetahui tekanan udara masuk (kevakuman = 0,2 bar) dan ruanganyang akan menerjemahkan beban yang berhubung dengan intakekendaraan. manifold. Perbedaan tekanan antara ruang referensi dengan intake manifold berakibat perubahan lengkungan pada membran silicon chip. Pengolah sinyal merubah menjadi tegangan sinyal. Tegangan paling tinggi MAP sensor terjadi ketika tekanan intake manifold paling tinggi yaitu saat kunci kontak ”ON” mesin ”MATI”, atau saat katup gas diinjak tiba-tiba/akselerasi. Sebaliknya tegangan paling rendah terjadi saat deselerasi/perlambatan yaitu ketika katup gas menutup tetapi Gambar 11.70 Lokasi MAP sensor putaran engine tinggi.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 337
  28. 28. Teknik Ototronik 11.4.2.5. Sensor Putaran Ada berbagai macam sensor putaran yang dapat ditemui di berbagai kendaraan, fungsi dari semuanya sama yaitu untuk menentukan posisi TOP silinder, menentukan saat injeksi bensin dan Gambar 11.72 Kerja MAP sensor saat pengapian, juga untuk mengetahui kecepatan putar engine MAP sensor memiliki 3 buah yang selanjutnya data putaran akankonektor. Sumber tegangan 5 volt digunakan untuk menentukan jumlahmemerlukan dua konektor dan satu injeksi bensi.terminal sebagai tegangan sinyalmenuju inputan ECU. Data tegangan 1. Sensor Induktif pada Distributorkerja MAP sensor berkisar antara 0,2volt sampai dengan 4,5 volt. Sensor putaran induktif terdiri dari kumparan dan magnet. Frekwensi dan amplitudo dari sinyal AC ini dipengaruhi oleh putaran mesin. Ketika poros distributor berputar rotor sinyal ikut berputar, saat rotor sinyal mendekati stator kutup terjadilah perubahan kekuatan medan Gambar 11.73 Hubungan MAP sensor magnet pada inti kumparan akibatnya dengan ECU timbul induksi pada kumparan, begitu pula saat rotor sinyal menjauhi kutup stator akan terjadi induksi dengan arah kebalikan. Jika dilihat dengan osciloscope bentuk osilasi sinyal induksinya sebagai berikut: Gambar 11.74 Rangkaian Pengolah SinyalKeterangan : A = Unit MAP Sensor B = Op-Amp C = Rangkaian Kompensasi Temperatur Uo = Tegangan sumber Gambar 11.75 Bentuk sinyal induktif UM = Tegangan sensor UA = Tegangan sinyal338 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  29. 29. Teknik Ototronik Sensor CKP dan CMP pada distributor Untuk system injeksi skuensial dan maka sinyal putaran (CKP) dilengkapi dengan sensor posisi silinder (CMP). Hal ini juga untuk mengatur pemajuan saat pengapian. Gambar 11.76 Sensor putaran pada distributor Keterangan : 1 = Rotor 2 = Stator 3 = Kumparan Induktif 4 = Plat Dudukan 5 = Busing Rotor 6 = Badan Stator 7 = Celah Udara Gambar 11.77 Sensor CKP dan CMP 8 = Magnet Permanan pada distributor 9 = Celah Dalam 10 = Plat Dudukan TetapDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 339
  30. 30. Teknik Ototronik Gambar 11.79 Satu sensor induktif pada poros engkol Keterangan : 1. magnet permanen 2. bodi sensor 3. inti besi sensor 4. kumparan 5. roda gigi dengan dibuang satu gigi sebagai referensi Gambar 11.78 Pengaturan pemajuan pengapian Gambar 11.80 Bentuk sinyal sensor induktif dengan satu buah sensor2. Sensor Induktif pada Poros Engkol Keuntungan satu sensor induktif Sensor induktif yang diperoleh dua data,yaitu data RPMdipasangkan pada poros engkol ada dan posisi TOP. Namun pengolahanyang dengan satu sensor dan ada sinyal lebih rumit.yang dua sensor.340 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  31. 31. Teknik Ototronik 3. Sensor Hall pada distributor Gambar 11.83 IC Hall ketika Gambar 11.81 Dua sensor induktif pada menghasilkan sinyal poros engkol Keterangan : Pada IC hall terdapat empat 1. Sensor CKP buah terminal. Antara terminal 2 dan 2. Sensor CMP 1 dihubungkan dengan sumber 3. Magnet Permanen tegangan, antara terminal 3 dan 4 4. Inti Besi Lunak merupakan terminal tegangan hall 5. Kumparan yang akan dibangkitkan. 6. Rumah Poros Engkol Apabila permukaan IC Hall tidak 7. Tonjolan segmen ditembus medan magnet, maka pada 8. Roda Gaya penampang IC akan terdistribusi elektron dengan merata yang mengalir dari terminal 2 menuju terminal 1, pada saat ini antara terminal 3 dan 4 tidak terdapat beda potensial (tidak timbul tegangan hall). Namun jika permukaan IC Hall ditembus medan magnet, maka elektron yang mengalir dari terminal 2 menuju terminal 1 pada penampang IC akan terdistribusi tidak merata, elektron akan terdesak mendekati terminal 3, karena terjadi perbedaan jumlah elektron antara terminal 3 dan 4 maka terdapat beda potensial (timbul tegangan hall). Ketika sudu sedang berada didalam celah maka medan magnet akan dialirkan keatas dan tidak menembus IC Hall kemagnetan tidak Gambar 11.82 Bentuk Sinyal CKP dan ada, akibatnya tidak timbul tegangan CMP hall.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 341
  32. 32. Teknik Ototronik Bila rotor sinyal berputar maka 4. Sensor Photodiodasudu akan meninggalkan celah,medan magnet menembus IC hall, Sensor photodioda sebenarnyasehingga timbul tegangan hall. sebuah optokopler yang terdiri dariDengan berputarnya rotor terus sebuah LED dan Photodiode. Sensormenurus timbul dan hilang tegangan ini terpasang pada distributor yanghall silih berganti. dihubungkan poros cam. Dengan dilewatkan sebuahpengolah sinyal (inverter/pembalik)maka saat ada tegangan halltegangan sinyal tidak timbul,sebaliknya saat tidak ada teganganhall timbullah tegangan sinyal yangmasuk ke ECU. Gambar 11.84 Distributor dengan hall generator Gambar 11.86 Dioda dengan sensor photodioda LED yang terpasang pada distributor selalu menyala ketika kunci kontak ON sebagai pemancar cahaya dan photodioda basisnya sebagi penerima, diantara LED dan photodioda terdapat disc/lempengan yang dirancang untuk membuka dan menutup cahaya menuju photodioda. Celah pada lempengan akan berputar sehingga cahaya LED mengenai photodioda atau tidak. Sinyal dari photodioda sebagai Gambar 11.85 Hubungan kemagnetan sensor CKP, dan CMP. dalam sudu dengan tegangan hall dan tegangan sinyal342 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  33. 33. Teknik Ototronik Gambar 11.87 Sinyal dari sensor photodioda Gambar 11.89 Sinyal knocking Ada bermacam-macamrancangan lempengan pada berbagaidistributor, salah satunya sebagai Bila terjadi knoking (pinking),berikut: akan terjadi getaran pada sensor knoking berupa nois seperti terlihat pada gambar. ECU akan memundurkan saat pengapian 2 kali sampai tidak terjadi detonasi lagi. Gambar 11.88 Lempengan dengan360 lubang dan 4 lubang Lubang sejumlah 360 digunakansebagai sensor CKP dan 4 lubanguntuk CMP, salah satu dari 4 lubangdengan lebar berbeda sebagai tandaTOP silinder 1.11.4.2.6. Sensor Knoking. Gambar 11.90 Sensor knocking Sensor knocking terbuat dari Keterangan 1 = Piezoceramic elementbahan Piezoceramic, letak sensor 2 = Seismic massknocking pada blok engine. Sensor ini 3 = Rumah sensorberfungsi untuk mendeteksi terjadinya 4 = Baut pengencangdetonasi pada engine dan informasi 5 = Permukaan kontakini dimanfaatkan untuk merubah saat 6 = Konektorpengapian. 7 = Blok Silinder V = GetaranDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 343
  34. 34. Teknik Ototronik Jumlah sensor knocking yang kualitas gas buang dengan caradipasangkan pada blok engine menambah kadar oksigen bila gastergantung dari jumlah silinder. buang kekurangan oksigen.Engine dengan jumlah silinder 4 Bila ada perbedaan jumlah O2dipasangkan 1 buah sensor, untuk gas buang dengan O2 udara luar,engine dengan 5 atau 6 silinder akan terjadi beda potensial antaradipasangkan 2 sensor, untuk engine kedua elektroda sensor oksigen.bersilinder 8 atau lebih bisa Tegangan yang dibangkitkan max 1terpasang 2 sensor atau lebih. volt. Temperatur kerja min 400 °C.11.4.2.7. Sensor Gas Buang. Sensor gas buang sering jugadisebul Lambda sensor atau O2sensor. Lambda sensor terbuat dariZirconium Dioxide (ZrO2) dan Platina(sebagai elektroda) Tidak semua sistem injeksi Gambar 11.91 Letak sensor gas buangelektronik dilengkapi dengan sensoroksigen ini. Dengan semakin ketatnya Keterangan :aturan emisi gas buang maka 1. Lambda Sensorsebagian besar kendaraan baru 2. Ceramic monolicsekarang dilengkapi dengan sensor 3. Wire screenini. 4. Heat resistant double shell Fungsi sensor gas buang untukmembaca kualitas gas buang yangselanjutnya digunakan untukmengkoreksi penginjeksian bensin.Sistem yang menggunakan logika inidisebut dengan Sistem Closed-loopA/F Rasio. Sensor oksigen terletak padasaluran gas buang (exhousmanifold) Pada kendaraan ada pula yangdilengkapi dengan dua buah sensoroksigen ini. Sistem dengan duasensor oksigen satu terpasangsebelum katalitik konverter dansatunya setelah katalitik konverter. Gambar 11.92 Bagian sensor oksigenTujuan pemasangan dua sensoradalah selain untuk mengkoreksi A/F Keterangan :ratio juga untuk mengontrol 1. Lapisan proteksi keramickerusakan katalitik konverter. 2. ZrO2 (Zirconium Dioxide) Katalitik konverter merupakan 3. Electrodakomponen untuk memperbaiki 4. Saluran Buang344 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  35. 35. Teknik Ototronik Gambar 11.95 Karakteristik Sensor λ Keterangan : a. Campuran kaya b. Campuran kurus λ = 1 Berbandingan bahan bakar dan udara 14,7 : 1 (Tegangang sinyal = ± 0,45 V) λ < 1 Campuran kaya Gambar 11.93 Model Closed-Loop (Tegangang sinyal = 0,6 – 1,0 V) Control λ > 1 Campuran miskin dan sinyal yang dihasilkan (Tegangang sinyal = 0,4 – 0,1 V) Kendaraan yang dipasangkan sensor ini harus menggunakan bahan bakar bebas timah, karena timah sangat potensial menempel pada permukaan sensor dan akan mengganggu kerja sensor. 11.5. Aktuator Ada berbagai macam aktuator yang mempengaruhi kerja sistem pembentuk perbandingan campuran udara dan bensin pada sistem injeksi elektronik, yaitu: Gambar 11.94 Rangkaian pengolah 1. Relay Pompa Bensin sinyal sensor O2 2. Injektor 3. ISC (Idle Speed Control) 4. Lampu Kontrol (Engine Check) 5. Lain-lainDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 345
  36. 36. Teknik Ototronik11.5.1. Relay Pompa Bensin mengenal tipe L-jetronik, D-Jetronik dan masih ada tipe lain lagi. Sistem injeksi elektronik sangat Pebedaan tipe tersebut juga diikutiberagam ditinjau dari penggunaan/ dengan perbedaan skema kelistrikanpemanfaatan sensornya. pada relai pompa bensin.Penggolongan oleh BOSCH Gambar 11.96 Kelistrikan pompa bensin sistem L-Jetronik Gambar 11.97 Kelistrikan pompa bensin sistem D-Jetronik Pada tipe L-Jetronik pompa posisi starter dan sinyal putaran daribensin akan bekerja pada saat ada distributor.sinyal start dan apabila saklar air flow Sehingga ketika mesin distartermeter menutup, yaitu apabila ada pompa bensin bekerja dan setelahaliran udara melewati flap pada air ada putaran pompa dipertahankanflow meter. tetap bekerja, ketika mesin dimatikan Pada sistem D-Jetronik pompa pompa akan berhenti bekerja karenabensin bekerjanya dipengaruhi oleh sinyal putaran tidak ada.346 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  37. 37. Teknik Ototronik11.5.2. Injektor Injektor yang terpasang di engine Injektor merupakan aktuator yang memiliki dua terminal, salah satuberfungsi menyemprotkan bahan terminal terhubung ke relaybakar kedalam mesin. kombinasi, dimana setiap kunci kontak pada posisi ON sudah terdapat tegangan bateray (stanby), terminal satunya dihubungkan ke ECU sebagai pengatur kerja injektor, dengan sinyal aktif LOW. Ditinjau dari urutan penyemprotan pada EFI dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu : Ø Penyemprotan Group (Group 1,3 dan Group 2,4) Ø Penyemprotan Skwensial (sesuai Gambar 11.98 Letak injektor IO) Hal-hal yang perlu diperhatikan Injektor bekerja berdasarkan terhadap pemeriksaan injektor:elektro-magnetis yang diatur oleh a. Jika injektor memiliki tahanananECU. Bahan bakar disemprotkan 1,0-3,0 ohm harus dirangkaikandengan sangat halus. Terkadang tiap resistor 5,0-8,0 ohm secara seriinjektor dirangkai dengan tahanan sebelum dihubungkan denganluar sumber tegangan 12 volt, tetapi jika injektor memiliki tahanan 15-17 ohm dapat langsung di sambungkan dengan tegangan 12 volt. b. Bentuk penyemprotan yang baik adalah berbentuk tirus dan sama pada setiap injektor. Gambar 11.99 Bagian-bagian injektorKonstruksi1 = Lubang penyemprot2 = Batang katup jarum3 = Kumparan magnet listrik4 = Pegas5 = Terminal6 = Saringan Gambar 11.100 Bentuk penyemprotan7 = Saluran masuk bensin injektorX = Celah pengangkatan katup jarumDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 347
  38. 38. Teknik Ototronikc. Pemeriksaan kebocoran dilakukan Durasi penyemprotan injektor dengan memberi tekanan sesuai berkisar 1 sampai 14 mili detik. tekanan yang dipertahankan oleh Bentuk osilasi kerja injektor dapat regulator tekanan, selama 60 detik dilihat dengan osiloskop atau engine semestinya tidak terdapat tetesan. tester, durasi penyemprotan dapat terukur. Gambar 11.101 Injektor yang menetesd. Dengan tekanan kerja normal, rata-rata penyaluran sekitar 0,2- 0,25 liter selama 160 detik, tetapi dapat juga sampai 0,45 liter tergantung petunjuk buku manual. Gambar 11.103 Durasi injeksi terukur 11.5.3. ISC (Idle Speed Control)/ IAC (Idle Air Control) Idle speed control dipasangkan pada saluran by-pass pada intake manifold, ISC digunakan untuk Gambar 11.102 Pengetesan jumlah kebutuhan penambahan udara masuk injeksi ke engine. Perubahan jumlah udara yang masuk ke engine menyebabkane. Perawatan yang lebih baik perubahan campuran bahan bakar dilakukan dengan pembersihan dan udara. Hal ini terjadi saat start menggunakan Pembersih dingin dan selama pemanasan awal, Ultrasonik. Hal tersebut serta saat diperlukan kenaikan memungkinkan pembersihan putaran saat ada pembebanan ketika bagian dalam injektor selama engine kerja idle. beberapa menit, ikuti petunjuk Ada juga yang mengatur putaran penggunaan dari pembuat alat. idel dengan membuka katup gasf. Terkadang saringan dan tutup sedikit yang diterapkan pada single ujung jarum harus diganti. point injector.348 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  39. 39. Teknik Ototronik Gambar 11.104 Letak ISC pada engineMacam-macam ISC/IACa. Model Katup Bimetal Katup dipasangkan dimesin danbersinggungan langsung dengantemperatur mesin. Pada katupterdapat pegas bimetal yangdilengkapi dengan pemanas. Ketika temperatur mesin dinginkatup terbuka sehingga adatambahan udara masuk dan putaranmesin idel tinggi. Setelah temperatur Gambar 11.105 ISC dengan katupberangsur naik bimetal akan bimetalmelengkung menekan katup menutup Keterangansaluran by pass secara bertahap dan 1. bimetal stripputaran idel akan turun. 2. elemen pemanas Sistem diatas tidak dikontrol oleh 3. katup platECU, bukan termasuk bagian Sistem 4. udara by-passInjeksi Elektronik.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 349
  40. 40. Teknik Ototronikb. Model Katup Selenoid ISC ini bekerjanya diatur oleh Ketika temperatur mesin masihECU yang disesuaikan dengan dingin dan putaran mesin idel, ECUbermacam masukan sensor, selain itu akan mengeluarkan sinyal untukjuga beban-beban kendaraan. mengoperasikan selenoid menarik katupnya melawan pegas yang ada dibelakangnya, sehingga saluran by pass terbuka dan udara yang masuk kemesin bertambah, akibatnya putaran idel jadi tinggi. Setelah temperatur mesin panas ECU akan menghentikan sinyal yang menuju selenoid sehingga pegas yang ada dibelakang katup selenoid akan mendorong katup selenoid menutup saluran dan putaran idel jadi turun karena tambahan udara dihentikan. Gambar 11.106 ISC dengan katup selenoid Gambar 11.107 Skema sistem ISC dengan katup selenoid350 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  41. 41. Teknik Ototronikc. Model Katup Rotari d. Model Katup dengan Motor Step Pada IAC ini didalam saluran by Motor step memiliki empat buahpass dipasangkan katup rotary yang kumparan dan memungkinkangerakannya dibatasi 90°. Penggerak digunakan sebagai penentu posisidari katup rotari berupa motor DC. yang presisi dengan derajat tertentu. Ketika temperatur mesin masih ISC yang menggunakan motor stepdingin ECU mengeluarkan sinyal dikontrol oleh ECU dengan sinyalberupa duty cycle yang besarnya yang urutannya tertentu.tergantung dari sensor temperaturdan RPM mesin. Gambar 11.110 ISC dengan penggerak Gambar 11.108 ISC dengan katup rotari motor step Semakin dingin temperatursemakin besar duty cycle yangdikelurakan ECU sehingga semakinlebar pembukaan saluran by pass dansemakin tinggi putaran idel. Gambar 11.111 Contoh ISC berbentuk motor step Gambar 11.109 Skema sistem ISC dengan katup rotariDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 351
  42. 42. Teknik Ototronik Gambar 11.112 Skema ISC dengan penggerak motor stepUrutan untuk mengurangi udara: Urutan untuk menambah udara: Tr1 à Tr2 à Tr3 à Tr4Urutan untuk menambah udara Tr4 à Tr3 à Tr2 à Tr1e. Model Katup Selenoid Pembuka Katup Gas ISC jenis ini biasanya berupamotor DC bergigi reduksi dandilengkapi dengan saklar. Jenis inibanyak dipasang pada MonoJetronics. Gambar 11.113 ISC pembuka katup gas Ketika kondisi mesin idle dandingin ECU mengeluarkan tegangan Keterangan:dan menggerakkan motor maju 1. Katup Gas 2. Motor DCkedepan, posisi motor akan tertahan 3. Terminal / konektordisana oleh gigi reduksi. Motor ini 4. Saklar Idelbaru akan mundur jika ECUmemberikan tegangan dengan arahkebalikan.352 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  43. 43. Teknik Ototronik Lampu control/MIL umumnya terpasang di papan instrument (dashboard) ruang kemudi. Fungsi dari MIL adalah untuk memberi informasi kepada pengemudi keadaan sistem, apakah sistem OK atau terdapat masalah. Apabila sistem pada kendaraan tidak terdapat masalah, maka saat mesin hidup MIL akan mati,Gambar 11.114 Konstruksi ISC pembuka katup gas sebaliknya bila ada masalah MIL akan menyala.Keterangan: Tidak semua masalah akan 1. ISC position sensor menyalakan MIL. Umumnya terdapat 2. Pegas pengembali ketentuan kapan MIL akan menyala 3. ISC aktuator kaitannya dengan permasalahan yang 4. Throtle Position Sensor terjadi. Apabila data yang terkirim 5. Saklar CTP (Closed throttle oleh sensor masih berada pada Position) rentang kerja sensor tersebut, walaupun data semestinya jauh11.5.4. Lampu Indikator Kerusakan berbeda, maka MIL tetap tidak (Engine Check) / MIL menyala. (Malfunction Indicator Lamp) Gambar 11.115 Skema MIL (Check Engine) pada ECUDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 353
  44. 44. Teknik Ototronik Kemungkinan adanya menunjukkan rambu-rambu untukpermasalahan sensor yang tidak Trouble shooting.menyalakan MIL menunjukkan tetap Trouble shooting dimulai dariperlunya diagnosa untuk gejala/kondisi yang dialamimembandingkan data terbaca kendaraan, selanjutnya dianalisadengan data semestinya pada kemungkinan-kemungkinankondisi pengukuran. penyebabnya, dan dilanjutkan Sekarang telah banyak Scantool dengan memeriksa kemungkinandipasaran yang dapat membantu kita penyebab kondisi diatas. Catatanuntuk lebih cepat menentukan letak diperlukan untuk semua langkahpermasalahan serta membantu yang telah dilakukan.kebutuhan diagnosa. Hal-hal yang harus diperhatikan Pada buku manual beberapa ketika bekerja dengan sistem yangkendaraan ada yang menjelaskan elektronis adalah:cara mengakses kode permasalahan • Penggunaan multimeter analogjika tidak memiliki Scantool. dapat menimbulkan induksi diri dari kumparan dan dapat merusakkan bagian ECU/ECM.Aktuator-aktuator lain • Jangan menggunakan lampu tes yang bukan LED, karena tahanan Pada kebanyakan kendaraan terlalu rendah, jika teledor dapatsekarang masih dilengkapi dengan merusakkan ECU.beberapa aktuator lain, misalnya • Pemahaman tentang logika kerjauntuk kebutuhan perbaikan emisi gas dan data teknis diperlukan,buang dilengkapi dengan: pemanas sehingga dengan diketahui datasensor lambda, solenoid EGR, yang terukur dapat menentukanSelenoid/motor Pengatur Katup apa sesuai dengan data kerjaElektronik, Katup Pernafasan Tanki, yang semestinya. Oleh karena itudan juga untuk efisiensi pendinginan perlu dicari/diketahui data-datamesin dilengkapi dengan relay teknis yang semestinya.pengendali motor pendingin mesin. Bila terjadi gangguan (masalah) Semua aktuator tersebut prinsip pada sistem elektronik sepertikerjanya sama dengan aktuator- kerusakan sensor dan aktuator (kabelaktuator utama yang telah dijelaskan, putus atau hubung singkat).hanya kondisi apa dan kapan Kendaraan akan tetap berfungsisemuanya diatur dalam dengan menggunakan programpemrograman yang ada di ECU. darurat. Dengan program darurat kendaraan dapat berjalan dengan kondisi bahan-bakar cenderung11.6. Diagnosa Gangguan boros, karena kondisi sensor sesungguhnya tidak diketahui. Trouble shooting merupakan Lampu indikator kerusakan akanupaya penyelesaian permasalahan nyala jika kerusakan terjadi padapada kendaraan. sensor dengan sinyal yang masuk Banyak langkah dapat dilakukan, menuju ECU/ECM diluar data kerjabiasanya buku manual telah354 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  45. 45. Teknik Ototronikatau sinyalnya putus atau short (0 menghubungkan terminal soket DLCatau 5 volt). (Data Link Conector). Kerusakan yang menyebabkan Toyota dengan DLC berbentukMIL nyala dapat diperiksa dengan rectanguler 17 pin dapat diaksesmemanggil kode kerusakan. kode kerusakannya dengan menghubungkan terminal TE1 dan E1 seperti pada gambar. Gambar 11.116. MIL (Malfunction Indicator Lamp) Kerusakan pada bagian sistemtidak selalu terekam dan munculpada lampu indikator kerusakan Gambar 11.117. DLC Toyota 17 pin(engine check)/MIL (MalfunctionIndicator Lamp). Ketika terminal TE1 dan E1 Secara umum pemanggilan kode dihubungkan dengan kabel makakerusakan dapat dilakukan dengan MIL akan berkedip. Kedipan yangScanner tool. Biasanya setiap merek ada memiliki arti khusus.terdapat Scanner tool khusus untuk Jika lampu berkedip denganmerk bersangkutan, tetapi dipasaran irama tetap seperti gambarjuga terdapat berbagai produk yang 11.178, menunjukkan tidak adadapat digunakan untuk berbagai kerusakan pada sensor sistem.merk kendaraan. Adapula sistem yang dilengkapidengan pemanggilan kode kerusakandengan On Board Diagnosis (OBD),tanpa dengan scanner tool tetapidengan langkah-langkah tertentuyang ditunjukkan oleh buku manual.11.6.1. Diagnosa Gangguan Tanpa Scanner Tool Ada beberapa kendaraan yangsecara spesifik menunjukkan caramengakses kode kerusakan dengan Gambar 11.118 Kedipan pada MILDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 355
  46. 46. Teknik OtotronikTabel 11.1 Kode-kode kerusakan ToyotaData Code Kerusakan pada Toyota (dengan MAP sensor): Code Kerusakan Kemungkinan gangguan 1111 Tidak ada kerusakan 12 CKP, CMP Sinyal Kabel, CKP/CMP sensor, ECU 13 CKP Sinyal Kabel, CKP/CMP sensor, ECU 14 Ignition Sinyal Kabel, Ignition Amplifier, ECU 16 Tranmission Control Sinyal Kabel, ECU 21 Oksigen sensor (O2) Kabel, O2 sensor, ECU 22 ECT (sensor temp. Mesin) Kabel, ECT sensor, ECU 24 IAT (sensor temp. Udara Kabel, IAT sensor, ECU masuk) 25 Campuran kurus Kabel, udara palsu, pengapian, tekanan bensin, Injektor, MAP, ECT, IAT, O2, ECU 26 Campuran Gemuk Kabel, udara palsu, pengapian, tekanan bensin, Injektor, MAP, ECT, IAT, O2, ECU 31 MAP (Manifold Absolute Kabel, MAP sensor, ECU Pessure) 33 (IAC) Idel Air Control Kabel, IAC valve, ECU 41 TPS (Throttle Position Sensor) Kabel, TP sensor, ECU 42 VSS (Veheicle Speed Sensor) Kabel, VS sensor, ECU 43 Start Signal Kabel, kunci kontak, ECU 51 Saklar idel Kabel, TP sensor, ECU 52 Knock sensor Kabel, Knock sensor, ECU 53 Knock control malfunktion ECUCatatan : Reset code kerusakan dengan melepas sikring/ fuse EFI selama 15detik. Diagnosa Kendaraan Honda Lokasi DLC Honda beradapada dasarnya sama dengan Toyota, dibawah dasboard pada sisiyaitu dengan menghubungkan penumpang.terminal tertentu dari DLC.356 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  47. 47. Teknik Ototronik Ada beberapa bentuk DLC padaHonda: DLC 3 pin, DLC 16 pin atauDLC 5 pin. Dari masing-masing DLCtersebut didampingi dengan 2 pinuntuk On Board Diagnosis dengandihubungkan menggunakan kabel. Kode gangguan akan munculdengan nyala panjang dan pendek.Jika nyalanya terus berarti tidak adakode kerusakan yang terdeteksi atautersimpan pada ECU. Gambar 11.121 DLC Honda 16 pin Tabel 11.2 Kode-kode kerusakan Honda Code Kerusakan 1 Oksigen sensor/heater oksigen sensor 2 Vehicle speed sensor (VSS) 3 Manifold Absolute Pessure (MAP) 4 Engine Speed Sensor/CKP sensor 5 Manifold Absolute Pessure (MAP) Gambar 11.119 DLC Honda 5 pin 6 Engine coolant temperature(ECT) sensor 7 TPS (Sensor Katup Gas) 8 CKP Sensor 9 CMP (Sensor Top/Cam shaft) 10 IAT (Intake Air Temperature) 11 Penyetel CO 12 EGR sistem 13 Baromatric pressure 14 IAC (idle Air Control) 15 Pompa bensin/ relai pompa bensin 16 Ignition coil 17 Vehicle speed sensor (VSS) 19 Transmission lock-up selonoid Gambar 11.120 DLC Honda 3 pin 20 Electronik Load sensor 21 VTEC Sistem 22 VTEC Sistem 23 Knock Sensor Catatan : Reset code kerusakan cabut fuse radio back up 7,5 A selama 20 detikDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 357

×