DASAR-DASAR OTOMOTIF

Makalah Kelistrikan OTOMOTIF

14.38 |

BAB I

Pendahuluan

Latar belakang

Bidang otomotif dewasa ini sudah banyak sekali yang tergantung dengan teknologi kelistrikan dan elektronika untuk menangani sistem pengontrol tenaga penggerak, ruang penumpang, dan peralatan keselamatannya. Karena itulah penting sekali bagi para Teknisi kita untuk mengetahui cara kerja listrik, baik dalam teori maupun praktek. Kita juga menyadari bahwa diperlukan pengetahuan khusus dalam melakukan troubleshooting dan memperbaiki masalah kelistrikan yang kemungkinan dapat muncul pada kendaraan. Khususnya pada sebuah generator, banyak orang-orang yang belum begitu tau “apa itu generator?” padahal generator sangat penting pada sebuah kendaraan.

Permasalahan

Ada beberapa pertanyaan yang menjadi permasalahan, yaitu:

1) apa itu generator?

2) Apa itu induksi magnet dan hubungannya dengan generator?

3) Bagaimana konstruksi sebuah generator?

4) Ada berapa, jenis generator?

5) Bagaimana cara mengatur sebuah tegangan dan arus listrik?

6) Apa itu arus bolak-balik/alternatif?

7) Apa itu alternator dan fungsinya?

8) Ada berapa macam komponen pada sebuah alternator?

Untuk menjawab semua pertanyan di atas mari kita kaji pembahasan dari makalah ini.

GENERATOR

BAB II

1. Induksi Magnet

Bila sebuah conductor digerakkan melintasi bidang magnet, maka di dalam conductor tersebut terdapat electromotive force (emf) atau gaya motor listrik. Bila conductor membentuk bagian sirkuit yang sangat dekat maka gaya motor listrik yang dihasilkan akan mengalirkan arus mengelilingi sirkuit. Disini gaya motor listrik (dan arusnya) di biaskan ‘induced’ ke dalam conductor sebagai hasil dari gerakan melintasi bidang magnet. Efek dari reaksi tersebut dikenal sebagai induksi elektromagnet. Cara lain untuk mengetahui arah arus listrik adalah melalui aturan tangan-kanan yang ditemukan oleh Fleming (sering disebut dengan aturan generator), dengan pernyataanya sebagai berikut: Bentangkan ibu jari, telunjuk dan jari tengah tangan kanan sedemikian rupa sehingga tegak lurus satu sama lain seperti tampak pada. Jika jari telunjuk mengarah ke medan magnet, ibu jari menunjukkan arah gerak pengantar (conductor), dan jari tengah menunjuk ke arah induksi electromagnetic.

Tiga hal yang diperlukan untuk induksi tegangan. Yaitu harus ada :

• A magnetic field.

• A conductor.

• Gerakan relatif antara medan

magnet dan conductor.

Gambar 10-2. Induksi magnet yang memotong conductor melalu

Medan magnet menggerakan electron electro pada conducctor.

Pada Gambar 10-3 terlihat reaksi

perputaran coil di dalam medan magnet. Di posisi A, coil atas bergerak parallel ke medan magnet. Tidak ada tegangan yang dihasilkan. Pada posisi B, kedua sisi coil memotong medan magnet dari sudut kanan. Tegangan tertinggi dihasilkan dari sudut kanan ini. Posisi C sama dengan posisi A, tegangan turun menjadi nol. Pada posisi D, coil memotong medan magnet dari sudut kanan, dimana tegangan tertinggi dihasilkan. Namun demikian, arah tegangan D berlawanan dengan posisi B. kurva pada Gambar 10-3 menunjukkan bahwa tegangan yang dihasilkan melalui satu putaran coil. Pada gambar 10-4 terlihat bahwa conductor2 tunggal lewat melalui medan magnet. Pada saat diatas, conductor terdorong kebawah melalui medan magnet. Dibawahnya, conductor membentuk medan magnet disekirar conductor. Magnet2 yang mengelilingi conductor saling tolak satu sama lain dengan medan magnet aslinya. Penomena kejadian tersebut disebutkan dalam hukum Lenz. Polaritas gaya motor listrik yang diinduksi adalah sama seperti menghasilkan arus. Medan magnet dari arus ini sifatnya adalah selalu menolak perubahan yang terjadi pada medan magnet. Untuk lebih sederhananya, hukum Lenz berkata bahwa : Magnet yang ada menolak induksi magnet disekitar conductor. Karena itulah, untuk menghasilkan listrik, diperlukan sejumlah gaya mekanikal untuk mengatasi gaya tolak menolak ini dan memutar coil2.

Gambar 10-4. Arah arus yg melewati conductor ditentukan oleh arah

conductor memotong medan magnet.

Kekuatan induksi tegangan di dalam putaran coil tergantung dari:

1.Jumlah garis magnet yang memotong coil.

2.Kecepatan conductor bergerak melalui medan magnet.

Saat conductor tunggal memotong 100,000,000 (108) garis magnet dalam satu detik, maka dihasilkan satu volt tegangan listrik. Tegangan ini dapat dinaikkan oleh lilitan kawat pada armature, dengan mempercepat putarannya atau keduanya. hubungan ini dapat diuraikan dalam bentuk rumus matermatika sebagai berikut:

E = (• × N) / 108

Tegangan induksi = garis magnetic flux × revolusti per detik / jumlah baris flux per volt Dimana E adalah tegangan induksi, • adalah garis magnetic flux, dan N adalah revolusi per detik. Contoh, jika magnet tetap terdiri dari 106 garis magnetic flux dan satu conductor memotong magnet sebanyak 50 kali per detik, tegangan induksinya adalah :

E = 106 × 50/108 = 50 × 10-2 = 0.5V

Maka generator tersebut menghasilkan 0.5 volt.

2. Konstruksi Generator

Generator adalah suatu alat yang berfungsi untuk merubah energi mekanis menjadi energi listrik. Perubahannya dapat anda lihat pada Gambar 10-3. Revolusi coil (energi mekanis) dirubah ke arus induksi (energi listrik). Reaksi tersebut merupakan satu contoh sederhana dari generator. Untuk meningkatkan daya generator, bisa dibuat medan magnet yang lebih kuat, yaitu dengan cara mengganti magnet tetap dengan electromagnet. Coil2 dapat ditempatkan berlawanan dari kutub2 atau yang lebih dipercepat ke steel frame atau generator case. Revolving coil, atau armature, digantungkan di dalam case resting pada bearing2 yang sesuai. Single coil diganti dengan lilitan kawat coil ke armature. Putaran armature dihubungkan ke bagian luar sirkuit. Kontruksi generator brushes sangat sederhana dan terbuat dari karbon lunak. Perbedaan utama antara Generator AC dan DC adalah pada pemakaian slip ring di dalam generator AC dan pemakaian commutator (split ring) di dalam generator DC. Kedua slip ring dan slit ring gunanya adalah memberikan koneksi arus listrik dari armature ke sirkuit beban generator. Two slip ring digunakan pada generator AC. Slip ring tersebut berfungsi menyediakan suatu alat mekanis untuk tetap menjaga koneksi antara sirkuit armature dan sirkuit bagian luar. Pada Gambar 10-5. Dalam generator AC, slip rings secara tetap melakukan kontak dengan brushes. Saat arus AC dihasilkan dari sirkuit armaturer, sirkuit bagian luar juga merupakan arus AC. Kedua generator baik itu AC maupun DC menghasilkan arus di dalam gulungan armature.

Gambar 10-5. generator AC sederhana dimana kabel dililitkan dikawat penghantar

Elektron mengalir keluar melalui satu brush, dan kembali melalui brush satunya lagi.

Jika arus sirkuit luar yang dikehendaki adalah arus langsung (DC), maka perlu memakai commutator dan satu set brushes. Commutator atau slit ring adalah suatu alat koneksi listrik cadangan dan digunakan pada generator DC. Paga Gambar 10-6. Koneksi secara mekanis antara sirkuit luar dan armature berubah secara tetap dikarenakan adanya hubungan brush dan

commutator. Reaksi dari commutator dan brushes adalah untuk tetap menjaga arus satu arah ke sisi sirkuit luar. PadaGambar 10-7 terlihat lebih jelas bagaimana arah arus tetap dijaga dibagian luar atau sirkuit beban. Dari gambar terlihat jelas reaksi dari commutator dan brushes. Polaritas dari brushes adalah konstan. Polaritas slip ring di dalam generator AC (Gambar 10-5) dirubah sebagaimana berubahnya arus setiap setengah putaran (revolusi) . pada generator AC, arus bolak-balik di dalam armature dirubah menjadi arus langsung.

Gambar 10-6. Generator DC sederhana

Gambar 10-7. Commutor merubah arus bolak-balik di

dalam armature menjadi arus lansung di sirkuit luar.

Perlu diIngat bahwa arus di sirkuit bagian luar generator DC selalu mengalir dalam satu arah.

output pada generator terlihat pada Gambar 10-8. Tegangan naik dan turun dari nol ke maksimal ke nol dalam satu arah.

Gambar 10-8. Output Generator dalam volts.

Berdasarkan Gambar 10-7. Brush A kontak dengan commutator di seksi A, dan brush B kontak dengan commutator di seksi B. gelombang arus induksi pertama mengalir melalui armature di luar dari brush B, sekitar sirkuit bagian luar dan di dalam brush A, sampai satu proses di dalam sirkuit itu selesai. Saat armature berputar setengah putaran, arus yang diinduksikan akan membalik arah tersebut. Namun demikian, bagian dari commutator juga berputar dengan armature. Arus ikduksi yang mengalir melalui bagian commutator sekarang kontak dengan brush B. arus ini mengalir melalui bagian luar sirkuit brush A ke dalam commutator seksi B, dalam satu siklus. Arus mengalir melalui sirkuit bagian luar dengan arah dan waktu yang sama. Commutator bertindak sebagai switch yang membalik hubungan ke putaran coil ketika arah arus induksi dibalik.

Gambar 10-9. Generaror sederhana dengan dua coil

yang berputar di sudut kanan medan magnet ke lainnya.

Arus di dalam sirkuit luar adalah arus langsung (DC). output dari generator ini bukan merupakan arus DC yang merata. Kelemahan dari arus DC dapat perbaiki melalui dua cara. Jumlah coil yang berputar pada armature dapat dinaikkan dan commutator dapat disuplai ke masing-masing coil. Untuk jelasnya lihat Gambar 10-9. Masing2 coil mempunyai arus induksi sendiri. Ketika arus mulai turun ke satu coil, maka akan segera diganti dengan arus induksi dari coil lainnya.

Gambar 10-10. Output generator dari gambar 7-8

Arus dihasilkan saat coil memotong medan magnet. Grafik output dari generator pada Gambar 10- 9 ditampilkan diGambar 10-10. Grafik tersebut masih dalam bentuk getaran arus. Namun getaran tersebut sering datang dalam dua kali dan tidak begitu besar, output dari generator dua coil lebih halus atau merata. Dengan menambah jumlah coil, output akan mendekati arus DC aslinya hanya dengan sedikit perubahan.

3. Jenis-jenis Generator

Sekarang ini banyak sekali jenis2 generator yang beredar dipasaran, beberapa jenis generator

akan dijelaskan secara singkat. Generator dapat dibedakan berdasarkan metode pembangkitannya. Generator self-excited selanjutnya dapat digolongkan dalam shunt, series, dan compound. Satu ciri yang membedakan generator adalah cara pembangkitannya yaitu cara yang dipakai untuk memulai generator bekerja. Beberapa dari generator memerlukan daya sumber dari sumber lainnya saat generator di-start. Cara tersebut disebut dengan separately excited field generator. Generator lainnya mempunyai daya sumber sendiri, jenis generator ini disebut denganselfexcited generator.

3.1. Separately Excited Field Generator

Output dari generator ini ditentukan oleh kekuatan medan magnet dan kecepatan putaran. Kekuatan magnet diukur dalam putaran-amper. Jadi penambahan arus dalam lilitan magnet akan menambah kecepatan putaran. Karena itulah, alat pengukur output tergantung dari ragam arus magnetnya.

Gulungan magnet dan sumber tegangan arus DC dapat dihubungkan secara terpisah atau tersendiri, Gambar 10-11. Merupakan generator jenis separately excited field generator. Dengan kecepatan tetap, outputnya dapat bermacam2 tergantung dari pengaturan pembangkitan tegangan pada arus sumber DC. Reaksi ini dilakukan dengan cara menyisipkan tehanan secara serie dengan tegangan sumber dan gulungan magnet.

Gambar 10-11. Jenis generator separately Excited field

3.2. Self Excited Generator

Generator jenis self-exited untuk menyalakannya tidak memerlukan sumber tegangan dari luar. Generator self-excited menghasilkan tegangan kecil saat gulungan armature memotong medan magnet yang lemah. Bidang magnet lemah ini terjadi karena disebabkan oleh gaya magnet yang tertinggal di dalam kutubnya atau di dalam inti coil setelah arus dan tegangan berhenti mengalir. Gaya magnet yang tertinggal setelah daya magnetnya dilepas disebut dengan residual magnetism (sisa gaya magnet) Lihat diagram shunt generator pada Gambar 10-12 di bawah ini, residual magnetic akan menghasilkan tegangan kecil ke armature conductor sehingga dapat berputar. Tegangan kecil tersebut selanjutnya akan menyebabkan arus yang lewat melalui kutub magnet akan bertambah. Bertambahnya kekuatan pada kutub magnet akan menyebabkan bertambahnya tegangan output. Hubungan antara arus yang dihasilkan oleh secara langsung menambah kekuatan magnet pada kutub magnet adalah generator dapat bekerja menghidupkan dirinya sendiri. Daya magnet yang dihasilkan oleh tegangan armature akan meningkat sampai kutup magnet mencapai titik jenuh, titik dimana kutub tidak bisa berisi garis magnet lagi.

Gambar 10-12. shunt generator

3.3. Shunt generator

Shunt generator adalah nama generator dimana kutub magnet coil dihubungkan secara parallel ke armature,Gambar 10-12. Cara lain untuk mengatakan parallel adalah istilah shunt. Gulungan magnet terdiri dari banyak lilitan kawat kecil. Mereka hanya menggunakan sedikit arus yang dihasilkan dari gulungan medan magnet, total arus yang dihasilkan harus sesuai dengan jumlah arus untuk menghidupkan dan untuk dikirim ke beban. Jadi, arus outputnya dapat beragam sesuai dengan kebutuhan. Banyaknya ragam pada field flux tidak begitu besar. Karena itulah, tegangan terminal tetap konstan meskipun bebannya beragam. Jenis generator ini disebut dengan mesin tegangan konstan. Semua mesin sebenarnya dirancang untuk bermacam macam, jika tejadi over loading umurnya tidak akan lama. Seperti pada mesin2 lainnya, umur generator tidak akan tahan lama bila terjadi over loading. Ketika terjadi overloading, terminal generator shunt akan turun dengan cepat. Arus yang berlebihan dapat menyebabkan gulungan armature menjadi cepat panas. Panas tersebut akan menyebabkan generator rusak, yaitu pada lapisan tipis yang menutup kawat2 armature.

3.4. Generator Serie

Jenis generator serie adalah seduai dengan namanya yaitu magnet digulung dengan kawat secara serie dengan armature dan beban. Seperti tampak pada Gambar 10-13. Gulungan secara serie akan memberikan fluktuasi tegangan ke beban generator. Saat arus naik atau turun karena beban, tegangan dari terminal ouput generator akan ikut naik atau turun. Karena besarnya perbedaan pada tegangan output, jenis generator ini tidak praktis digunakan jika bebannya beragam.

Gambar 10-13. A series wound generator

3.5. Generator compound

Generator compound menggunakan dua gulungan pada magnetnya yaitu secara serie dan shunt. Gulungan secara serie lebih sering menggunakan kawat yang besar dengan sedikit lilitan. Ukuran kawat serie biasanya sama seperti pada armature conductor. Gulungan secara serie ini harus bisa membawa arus dengan jumlah yang sama seperti pada armature. Gulungan serie ini dipasangkan pada kutub yang sama dengan kutup pada gulungan shunt. Kedua gulungan tersebut ditambahkan ke medan magnet dari kutub2 generator. Jika keduanya bereaksi dengan arah atau polaritas yang sama, maka naiknya beban akan menyebabkan menaiknya pula arus di dalam coil serie. Naiknya arus ini akan menaikkan medan magnet dan output tegangan di terminalnya. Medan tersebut disebut dengan additive (tambahan). Hasil dari medan tersebut adalah merupakan jumlah dari gabungan kedua coil. Namun demikian, arus yang melewati gulungan serie dapat menghasilkan titik jenuh inti magnet. Titik jenuh ini mengakibatkan penurunan tegangan saat beban naik. Kerja tegangan terminal tergantung dari kadar kemajemukannya. Generator compound yang menjaga agar tegangan tetap sama, baik tanpa beban maupun dengan beban penuh, disebut dengan generator flat-compounded. Generator over compounded, dapat menaikkan tegangan output saat beban penuh, dan generator under compounded dapat menurunkan tegangan saat arus beban penuh.

4. Pengaturan Tegangan dan Arus

Pengaturan sumber tegangan dan suplai tegangan, dapat di definisikan dalam persentasi penurunan tegangan antara beban penuh dan kosong. Secara matematika dapat dihitung sebagai berikut:

E(no-load) – E(full-load) / E(full-load) × 100 = % regulation

Untuk menjelaskan rumus ini, asumsikan bahwa tegangan pada generator tampa beban adalah

100 volts. Dengan beban penuh tegangannya turun menjadi 97 volts. Maka hasil perhitungannya adalah :

100V – 97V/97V = 3V/97V × 100 = 3.1 % (mendekati)

Untuk kebanyakan pemakaian, output pada generator harus dijaga tegangannya agar tetap sama menghadapi naik-turunnya kondisi beban. Tegangan output generator tergantung dari kekuatan medan magnetnya. Kekuatan medan magnet tergantung dari medan arusnya. Arus, menurut hukum Ohm, bervariasi mengikuti tahanannya. Jadi, suatu alat yang tahanannya beragam maka output tegangannya pada generator juga akan beragam. Regulator ini tampak pada Gambar 10-14. Sering dipakai pada otomotif.

Gambar 10-14. Circuit untuk regulator tegangan generator

Output generator pada terminal G digabungkan ke battery dan gulungan magnetic relay. Tegangan yang dihasilkan oleh generator mengakibatkan arus mengalir di dalam relay coil. Jika tegangannya melebihi batas angkanya, maka arus yang dinaikkan tersebut akan memberikan kekuatan yang cukup pada magnet untuk membuka kontak relay. Perlu diingat bahwa medan generator di-ground melalui kontak tersebut, jadi saat relay terbuka, arus dapat lewat melalui tahanan R ke ground. Tahanan ini kemudian menurunkan arus, dan kekuatan magnet dan mengurangi tegangan diterminalnya. Saat tegangan di terminal berkurang, kontak relay akan menutup sehingga tegangan di terminal naik. Saat bekerja, titik kontak ini bergetar, dan secara bergantian memotong tahanan masuk dan keluar di dalam sirkuit dan menjaga agar output tegangan di generator tetap. Relay jenis mechanicalmagnetic ini dapat tetap bekerja untuk waktu yang cukup lama, namun sekarang ini sudah banyak kendaraan yang memakain alat kelistrikan dibandingkan dengan relay.

5. Arus Bolak-Balik / Alternatif

Arus searah atau arus langsung mengalir hanya dalam satu arah. Arus alternatif dapat mengalir secara bolak balik di dalam sirkuit. Pada arus DC, tegangan sumber tidak merubah polaritasnya. Pada arus AC, tegangan sumbernya merubah polaritasnya antara negatif dan positif. Starting at zero, the voltage rises to maximum in the positive direction. Jika kemudian kembali ke nol. Dia akan naik ke angka maksimal dengan polaritas berlawanan dan kembali ke nol. Gelombang arus juga alur terlihat pada grafik diatas, dimana sisitu tampak aliran arus dan arah alirannya. Diatas garis nol, arus mengalir dalam satu arah. Perlahan dari garis nol, arus mengalir pada arah berlawanan. Siklus adalah suatu urutan atau mata rantai kejadian yang terjadi dalam suatu periode waktu. Suatu siklus dapat digambarkan sebagai satu kesatuan nilai positif dan negatif untuk AC. Arus bolak-balik yang digunakan dirumah kita arahnya berubah 120 kali dalam satu detik, frekwensinya adalah 60 siklus per detik(60 cps). Frekwensi dalam suatu siklus di ukur dalam siklus per detik atau hertz (Hz), yaitu jumlah siklus yang terjadi dalam satu detik. Jika terjadi 60 siklus dalam satu detik, periode waktu yang deperlukan dalam satu siklus adalah 1/60 detik, atau 0.0166 detik, dan dalam detik ini adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan siklusnya. Kenaikan maksimal gelombang pada grafik tersebut menunjukkan luas gelombang , termasuk puncak (titik tertinggi) tegangan dan arus. Telah kita pelajari induksi arus yang berputar di dalam kawat dalam medan magnet pertama dari yang lebih rendah kemudian ke arah lainnya, yang disebut dengan arus bolak-balik. Hal yang perlu diingat adalah :

• Frekwensi siklus suatu kejadian akan naik mengikuti naiknya kecepatan putaran.

• Luas induksi tegangan tegantung dari kekuatan medan magnet.

Vector digunakan untuk menyelesaikan masalah yang terjadi pada arus bolak-balik, yaitu dengan cara menggambarkan besaran dan arah suatu gaya. vector adalah suatu skala gambar garis lurus yang dipakai untuk mewakili satuan gaya. Anak panah pada garis pada gambar dibawah menggambarkan arah suatu gaya. Panjang vector menunjukkan besaran. Gambar 10-15 adalah pengembangan gelombang AC, gelombang in berasal dari coil armature tinggal, diwakili oleh putaran vector yang membuat putaran melalui medan magnet. Misalkan tegangan induksi puncaknya adalah 10 volt. Dengan menggunakan skala dimana 1 inci adalah sama dengan 5 volt, panjang vectornya adalah 2 inchi, atau 10 volt. Vector2 ini arah berputarnya sama seperti pada putaran jam.

Gambar 10-15. On the left is the rotating phase. On the right is one cycle of the sine wave.

Time base (dasar waktu) pada Gambar 10-15 adalah garis yang dipakai sebagai skala. Pada gambar ditunjukkan periode waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu siklus atau satu putaran pada vector. Dasar waktu dikelompokkan menjadi bagian2 yang mewakili taraf putaran dalam satu siklus. Misalkan, pada putaran 90 derajat, waktu yang diperlukan adalah ¼ dari periode waktunya. Pada putaran 270 derajat, waktu yang diperlukan adalah ¾ dari periode waktunya. Gelombang tersebut melintang dalam suatu putaran melintasi segmen waktu. Gelombang tersebut disebut dengan sine wave atau gelombang sine. Induksi tegangan seketika adalah sebanding dengan sine dengan sudut ϴ dimana vector membuat dengan garis horizontal. Tegangan seketika bisa ditemukan pada titik siklus dengan rumus sebagai berikut: e = Emax × sin ϴ

Untuk menerapkan persamaan diatas, kita ambil contoh suatu generator AC menghasilkan tegangan puncak sebesar 100 volt. Berapakah tegangan seketikanya saat putaran berada di posisi 45 derajat ?

e = 100 V × sin 45° e = 100 V × 0.707 = 70.7V

6. Alternator

Alternator dipakai untuk sistim pengisian pada semua kendaraan. Gambar 10-16 adalah bagian dalam dari alternator, termasuk di dalamnya voltage regulator untuk mengatur output. Output di terima dari arus bolak-balik ke arus searah untuk pengisian battery dan alat kelistrikan lainnya. alternator mempunyai beberapa keuntungan dibanding generator DC. Keuntungan ini termasuk di dalamnya adalah output yang lebih besar pada kecepatan rendah.

Gambar 10-16. Jenis generator AC (alternator).

6.1. Komponen

Alternator merupakan generator jenis brush diamana arus mengalir dari brush melalui slip ring ke medan coil di dalam rotor.

Rotor (field coil):

menghasilkan medan magnet Saat rotor digerakkan oleh putaran pulley, arus mengalir dari bushes, melalui slip ring, ke field coil. rotor mendapat aliran kemudian menjadi kutub magnet.

Stator:

menghasilkan gaya motor listrik (electromotive force) bersama dengan rotor core, stator core membentuk jalur magnetic flux. Garis magnetic flux di dalam stator core di pengaruhi oleh medan rotor core yang lewat dan oleh pembangkitan listrik.

Rectifier:

menerima gaya motor listrik untuk dibangkitkan rectifier umumnya terdiri dari 3 diode trios, 6 diode dan 2 kipas pendingin(heat sink). Rectifier menerima output stator AC ke power DC. Masing2 heat sink mempunyai lead plus (+) atau minus (-) dari 3 diode yang dipasang, menerima gelombang penuh untuk 3-tahap AC.

BAB III

Kesimpulan

1. Untuk menghasilkan induksi arus dengan magnet, maka tiga faktor dibawah ini harus dipenuhi terlebih dahulu:

a. Harus ada medan magnet.

b. Harus ada conductor (atau coil) dapa sirkuit tertutup.

c. Harus ada pergerakan antara medan magnet dan conductor.

2. Generator adalah suatu alat yang dipakai untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.

3. Hukum Lenz menyatakan bahwa polaritas suatu induksi gaya motor listrik adalah membentuk arus, medan magnet selalu menahan perubahan di dalam medan yang sudah ada.

4. Arus searah (DC) mengalir dalam satu arah melalui suatu conductor. Arus bolak-balik (DC) mengalir melalui suatu conductor lebih dari satu arah.

5. Generator arus langsung mempunyai commutators, dan ac alternators mempunyai slip rings.

6. Jenis2 generator adalah shunt, serie, dan compound. Bisa menghidupkan dirinya sendiri atau dari luar.

7. Pengaturan sumber tegangan, baik sebagai generator atau power supply, dapat dihitung dalam persentase penurunan tegangan antara beban penuh dan tanpa beban.

8. Satu siklus adalah suatu penyelesaikan nilai positif dan negatif untuk arus bolak-balik.

9. Frekwensi adalah jumlah siklus yang terjadi dalam setiap detiknya, dan diukur dalam hertz.

10. Tiga tahap generator terdiri dari putaran medan magnet di dalam tiga set gulungan kabel.

11. Kerusakan generator biasanya karena keausan pada brush, bearing, atau kelebihan beban listrik.

Daftar pustaka

Electricity and Electronics

Richard M. Roberts, Howard H. Gerrish, Willian E. Dugger, Jr.

Publisher: The Goodheart-Willcox Company,Inc.

Tinley Park, Illinois.

Comments(0)

Makalah Sistem Injection

14.24 |

MAKALAH SISTEM EFI (ELECTRIC FULL INJECTION)

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr.wb.

Puji syukur saya panjatkan atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan karunia dan ilmu-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini.

Selanjutnya dengan segala kerendahan hati, saya juga menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang setulus-tulusnya diberikan kepada yang terhormat:

Bapak Yulianto M.Pd, selaku Pengampu atau Guru Otomotif SMK Negeri 2 Sragen, yang telah memberikan bimbingan dan motivasi dengan segala kesabaran dan dorongannya, sehingga makalah ini dapat selesai,

Seluruh pihak yang telah membantu kami dalam menyelesaikan laporan ini.

Seperti pepatah, “Tiada Gading yang Tak Retak”, Penulisan makalah ini tentu jauh dari kata sempurna, sehingga saya senantiasa mengharap segala saran maupun kritikan yang membangun dari segala pihak.

Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan memberikan referensi pemikiran atau memperluas cakrawala dunia ilmu pengetahuan.

Wa’alaikumsalam wr.wb.

Penyusun

Husni Rofiudin Arzad

DAFTAR ISI

Cover i

Halaman persetujuan ii

Kata pengantar iii

Daftar isi iv

BAB 1.

Pendahuluan 1

Latar belakang masalah 2

Pembatasan masalah 4

Manfaat 15

BAB 2

Kajian teori 16

BAB 3

Kesimpulan 42

Daftar pustaka 43

BAB 1

A. PENDAHULAUAN

Makalah ini disusun dari sumber yang dapat dipertanggung jawabkan dan akurat. Makalah ini mengulas tentang sensor system efi. Sesuai dengan perkembangan dunia Otomotif saat ini bahwa kendaraan dirancang selain untuk transportasi juga dirancang untuk kenyamanan pengendaranya.Didalam system efi jauh lebih menguntungkan daripada system konvosional, semua pergerakan mesin dan mekanisnya diatur secara cermat dan akurat.

Sesuai dengan isi makalah ini saya harap dapat menyajikan contoh-contoh maupun uraian materi tentang sensor kendaraan efi. Makalah ini saya susun sesuai perkembangan dunia pendidikan khususnya mata diklat otomotif. Semoga makalah yang saya susun ini dapat memberi pengetahuan pada pihak-pihak yang membaca khususnya pada dunia pendidikan kejuruan otomoif.

Makalah ini disusun dengan berbagai sumber dan data yang dapat dipertanggungjawabkan.Yang berisikan pengulasan tentang sensor system efi.Sejalan dengan perkembangan dunia otomotif saat ini, kendaraan dirancang

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Karburator adalah sebuah alat yang mencampur udara dan bahan bakar untuk sebuah mesin pembakaran dalam. Karburator pertama kali ditemukan oleh Karl Benz pada tahun 1885 dan dipatenkan pada tahun 1886. Pada tahun 1893 insinyur kebangsaan Hungaria bernama János Csonka dan Donát Bánki juga mendesain alat yang serupa. Adalah Frederick William Lanchester dariBirmingham, Inggris yang pertama kali bereksperimen menggunakan karburator pada mobil. Pada tahun 1896 Frederick dan saudaranya membangun mobil pertama yang menggunakan bahan bakar bensin di Inggris, bersilinder tunggal bertenaga 5 hp (4 kW), dan merupakan mesin pembakaran dalam (internal combution). Tidak puas dengan hasil akhir yang didapat, terutama karena kecilnya tenaga yang dihasilkan, mereka membangun ulang mesin tersebut, kali ini mereka menggunakan dua silinder horisontal dan juga mendisain ulang karburator mereka. Kali ini mobil mereka mampu menyelesaikan tur sepanjang 1.000 mil (1600 km) pada tahun 1900. Hal ini merupakan langkah maju penggunaan karburator dalam bidang otomotif.Karburator umum digunakan untuk mobil berbahan bakar bensin sampai akhir 1980-an. Setelah banyak kontrol elektronik digunakan pada mobil, penggunaan karburator mulai digantikan oleh sistem injeksi bahan bakar karena lebih mudah terintegrasi dengan sistem yang lain untuk mencapai efisiensi bahan bakar.Injeksi bahan bakar atau EFI (Electronic Fuel Injection )adalah sistem injeksi bahan bakar yang dikontrol secara elektronik. Sistem ini merupakan salah satu jenis sistem bahan bakar pada motor bensin.Penggunaan injeksi bahan bakar akan meningkatkan tenaga mesin bila dibandingkan dengan penggunaan karburator. Dan injeksi bahan bakar juga dapat mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih tepat, baik dalam proporsi dan keseragaman. Injeksi bahan bakar dapat berupa mekanikal, elektronik atau campuran dari keduanya. Sistem awal berupa mekanikal namun sekitar 1980 mulai banyak menggunakan sistem elektronik.Sistem elektronik modern menggunakan banyak sensor untuk memonitor kondisi mesin, dan sebuah unit kontrol elektronik (electronic control unit, ECU) untuk menghitung jumlah bahan bakar yang diperlukan. Oleh karena itu injeksi bahan bakar dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi polusi, dan juga memberikan tenaga keluaran yang lebih.

Dizaman sekarang banyak orang yang kurang mengerti tentang perbedaan sistem karburator dan sistem EFI (Electronic Fuel Injection) dan kebanyakan orang mengabaikan perbedaan itu mereka tidak tahu bahwa sisitem EFI lebih irit bahan bakar dari pada sistem karburator.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang

semakin pesat dewasa ini menimbulkan dampak pada dunia pendidikan

dengan makin besarnya tantangan yang harus dihadapi oleh dunia pendidikan.

Dunia pendidikan sekarang ini makin dituntut untuk dapat menghasilkan

sumber daya manusia yang handal, yang mampu menjawab dan

mengantisipasi perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dunia

pendidikan harus dapat mewujudkan hal itu, maka perlu adanya peningkatan

dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan pendidikan.

Salah satu upaya peningakatan dan penyempurnaan dalam penyelenggaraan pendidikan khususnya dibidang teknik mesin khususnya

otomotif Aplikasi Sistem Pengaturan Elektronik pada kendaraan telah demikian pesatnya, seiring dengan kemajuan teknologi dan tuntutan global yang mensyaratkan baik aspek pemenuhan pengguna teknologi maupun aspek dampak lingkungannya, sehingga rancang bangun kendaraan modern dengan Advance Technology memiliki kelebihan/keunggulan yang mampu meningkatkan antara lain:

Unjuk kerja

Efisiensi penggunaan bahan bakar

Penanggulangan dampak lingkungan

Kenyamanan dan keamanan

Kendaraan dengan fasilitas control elektronik dibandingkan dengan kendaraan konvensional memiliki perbedaan pada piranti elektroniknya yang pada dasarnya terdiri dari beberapa komponen, yaitu Sensor, Electronik Control Unit (ECU), dan Unit Actuator.

C. PEMBATASAN MASALAH

Pembatasan masalah dilakukan agar pembicaraan masalah tentang sensor efi, lebih terfokus, terarah, dan tidak menyimpang dari pokok masalah. Pada masalah ini saya membatasi masalah yang akan kita bahas antara lain :

Mesin dengan karburator konvensional,jumlah bahan bakar yang diperlukan oleh mesin diatur oleh karburator.Pada mesin modern dengan menggunakan sistem EFI maka jumlah bahan bakar di atur (dikontrol)lebih akurat oleh komputer dengan mengirimkan bahan bakarnya kesilinder melalui injktor.

Sistem EFI menentukan jumlah bahan bakar yang optimal(tepat)disesuaikan dengan jumlah dan temperatur udara yang masuk,kecepatan mesin,temperatur air pendingin,posisi katup throttle pengembunan oxygen di dalam exhaust pipe,dan kondisi penting lainnya.Komputer EFI mengatur jumlah bahan bakar untuk dikirim ke mesin pada saat penginjeksian dengan perbandingan udara dan bahan bakar yang optimal berdasarkan kepada karakteristik kerja mesin.Sistem EFI menjamin perbandingan udara dan bahan bakar yang ideal dan efisiensi bahan bakar yang tinggi pada setiap saat.

MACAM MACAM SISTEM EFI

Sistem EFI dirancang untuk mengukur jumlah udara yang dihisap dan untuk megontrol penginjeksian baan bakar yang sesuai. Besarnya udara yang dihisap siukur langsung dengan tekanan udara dalam intake manifold (D-EFI sistem) atau dengan airflow meter pada sistem L-EFI

1) Sistem D-EFI (Manifold Pressure Control Type)

Sistem D-EFI Mengukur Tekanan udara dalam intake manifold dan kemudian melakukan perhitungan umlah udara yang masuk.Tetapi karena tekanan udara dan jumlah dalam intake manifold tidak dalam konvensi yang tepat,sistem D-EFI tidak begitu akurat dibandingkan dengan sistem L-EFI

2) Sistem L-EFIDalam Sistem L-EFI, airflow meter langsung mengukur jumlah udara yang mengalir melalui intake manifold. Airflow meter mengukur jumlah udara dengan sangat akurat, aiatem L-EFI dapat mengontrol penginjeksian bahan bakar lebih tepat dibandingkan sistem D-EFI.

3) SUSUSNAN DASAR SISTEM EFI

Sistem EFI dapat dibagi menjadi 3 sistem fungsional yaitu: sistem bahan bakar(fuel system), sistem induksi udara( air induction system), dan sistem pengontrol elektronik (electronic control system). Sistem EFI terdiri dari sistem injeksi bahan bakar(fuel injection system) dan sistem koreksi injekdi ( injection corrective system).

SISTEM BAHAN BAKAR

Bahan bakar dihisap dari tangki oleh pompa bahan bakar yang dikirim dengan tekanan ke saringan bahan bakar yang tela disaring dikirim ke injektor dan cold starter injetor.

Tekanan dalam saluran bahan bakar(fuel line)dikontrol oleh preassure regulator.kelebihan bahan bakar dialirkan kembali ketangki melalui return line.getaran pada baan bakar yang disebabkan oleh adanya penginjeksian diredam oleh pulsation damper.

Bahan bakar diinjeksikan oleh injektor kedalam intake manifold sesuai dengan injection signal dari EFI komputer.Cold star injector menginjeksikan bahan bakar langsung ke air intake chamber saat cuaca dingin sehingga mesin dapat dihidupkan dengan mudah.

ALIRAN BAHAN BAKAR

SISTEM INDUKSI UDARA(AIR INDUCTION SISTEM)

Udara bersih dari saringan udara (air cleaner)masuk ke airflow meter dengan membuka measuring plate,besarnya pembukaan ini tergantung pada kecepatan aliran udara yang masuk ke intake chamber.besarnya udara yang masuk kintake chamber ditentukan oleh lebarnya katup throttle terbuka.Aliran udara masuk ke intake manifold kemudian keruang bakar(combustion chamber)bila mesin dalam keadaan dingin,air valve megalirkan udara langsung keintake camber dengan membypass throttle.Air valve mengirimkan udara secukupnya keintake chamber untuk menambah putaran sampai fast idle,tanpa memperhatikan apakah throttle dalam keadaan membuka atau tertutup.Jumlah udara yang masuk dideteksi oleh airflow meter (L-EFI) atau dengan manifold preassure sensor(D-EFI)

ALIRAN UDARA

SISTEM PENGONTROL ELEKTRONIK (ELECTRONIC CONTROL SYSTEM)

Sistem Pengontrol Elektronik ( Electronic Control System) termask sensor- sensor ( untuk mendeteksi kondisi kerja mesin) dan komputr yang menentukan ketetapan jumlah penginjeksian bahan bakar sesuai dengan signal yang diterima dari sensor-sensor.

Sensor-sensor ini mengukur jumlah udara yang dihisap, beban mesin, temperatur air pendingin, tempertaur udara, saat akselerasi atau deselerasi kemudain mengirim signal ke komputer. Komputer menghitung dengan tepat jumla penginjeksian bahan bakar atas dasar signal tadi, dan mengirimkan signal penginjeksian yang diperlukan ke injektor-injektor..

Electronikc injektion System pada beberapa mesin dilengkapi dengan tahanan (resistor) dalam injektion sircuitnya untuk mencegah terjadinyapanas dan menstabilkan kerjanya injektor.

Colt star injektor bekerja ketika mesin di star pada saat dingin dan lamanya dikontrol oleh timer switch.Pada sircuit komputer pada system EFI dilengkapi dengan maen relay untuk mencegah turunnya tegangan.Sistem pompa bahan bakar pada sistem EFI juga dilengkapi dengan relay. Relay ini ahkan bekerja ketika mesin berputer dan mematikan pompa pada saat mesin mati.

Komponen-komponen dasar EFI

Setiap jenis atau model sepedamotor mempunyai desain masing-masing namun secara garis besar terdapat komponen-komponen berikut.

1. ECU – Electrical Control Unit

Pusat pengolah data kondisi penggunaan mesin, mendapat masukkan/input dari sensor-sensor mengolahnya kemudian memberi keluaran/output untuk saat dan jumlah injeksi, saat pengapian

2. Fuel Pump

Menghasilkan tekanan BBM yang siap diinjeksikan.

3. Pressure Regulator

Mengatur kondisi tekanan BBM selalu tetap (55~60psi).

4. Temperature Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi suhu mesin, kondisi mesin dingin membutuhkan BBM lebih banyak.

5. Inlet Air Pressure Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi tekanan udara yang akan masuk ke mesin, udara bertekanan (pada tipe sepedamotor ini hulu saluran masuk ada diantara dua lampu depan) O2 lebih padat, membutuhkan BBM lebih banyak.

Atmospheric Pressure Sensor memberi masukan ke ECU kondisi tekanan udara lingkungan sekitar sepedamotor, pada dataran rendah (pantai) O2 lebih padat, membutuhkan BBM lebih banyak.

6. Intlet Air Temperature Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi suhu udara yang akan masuk ke mesin, udara dingin O2 lebih padat, membutuhkan BBM lebih banyak

7. Crankshaft Sensor

Memberi masukan ke ECU posisi dan kecepatan putaran mesin, putaran tinggi membutuhkan buka INJECTOR yang lebih cepat.

8. Camshaft Sensor

Memberi masukan ke ECU posisi langkah mesin, hanya langkah hisap yang membutuhkan buka INJECTOR.

9. Throttle Sensor

Memberi masukan ke ECU posisi dan besarnya bukaan aliran udara, bukaan besar membutuhkan buka INJECTOR yang lebih lama.

10. Fuel Injector / Injector

Gerbang akhir dari BBM yang bertekanan, fungsi utama menyemprotkan BBM ke dalam mesin, membuka dan menutup berdasarkan perintah dari ECU.

11. Speed Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi kecepatan sepedamotor, memainkan gas di lampu merah dibanding kecepatan 90km/jam, buka INJECTOR berbeda.

12. Vehicle-down Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi sepedamotor, jika motor terjatuh dengan kondisi mesin hidup maka ECU akan menghentikan kerja FUEL PUMP, IGNITION, INJECTOR, untuk keamanan dan keselamatan.

1.Sensor Engine Control Temperature (ECT)

2. Sensor Throttle Position Sensor (TPS)

3. Sensor Air Flow Meter (Sensor Udara Masuk)

4. Sensor Manifold Absolute Pressure (MAP)

5. Sensor Sensor Gas Buang

6. Sensor Putaran

7. Sensor Knoking

MANFAAT

Manfaat pembahasan masalah ini adalah untuk, meningkatkan pengetahuan tentang sistem sensor efi bagi saya khususnya dan bagi para pembaca umumnya. Dan makalah ini saya buat agar dapat menyelesaikan tugas yang diberikan kepada saya. Dengan pembahasan yang akan kita bahas bisa kita jadikan wawasan bahwa dunia otomotif itu sangatlah luas.Semoga dengan adanya pembahasan tentang system sensor efi, ini semua yang membaca bisa faham dan mengerti cara kerjanya dan mampu mengaplikasiaknnya.

BAB 2

KAJIAN TEORI

2.1 Definisi Sistem Karburator

Karburator adalah tempat mencampur bensin dan udara.Karburator salah satu bagian terpenting dari sebuah kendaraan.

Elxotru (2010) menyatakan bahwa “karburator merupakan salah satu bagian penting dari sistem pembakaran internal alami mesin (normally aspirated engines) berbahan bakar bensin dan sejenisnya yang pertama kali dirancang oleh Karl Friedrich Benz, seorang insinyur berkebangsaan Jerman pada tahun 1885”.

Arifianto (2010) menarik kesimpulan tentang pengertian karburator pada kutipan berikut ini,

Karburator merupakan bagian yang penting pada sepeda motor. Hampir semua sepeda motor menggunakan karburator karena umumnya sepeda motor menggunakan bensin sebagai bahan bakarnya. Karena itu karburator yang baik harus mampu membuat gas yang sempurna dan sesuai dengan kebutuhan mesin pada setiap tingkat penggunaan dan kecepatan putaran mesin. Untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna dibutuhkan perbanbingan bensin dan udara dalam percampuran gas, menurut teoritis adalah 1:15. Artinya 1 gram bensin harus dicampur dengan 15 gram udara.Apabila perbandingan campurannya lebih dari 1:15 maka biasanya dikatakan campuran miskin contoh 1:18. Apabila perbandingan campuran kurang dari 1:15 maka dikatakan campuran kaya contoh 1:12. Didalam praktek pada umumnya digunakan campuran kaya, ini untuk mendapatkan daya mesin yang lebih besar (boros mesin). Dan dengan sebaliknya apabila menghendaki bahan bakar yang ekonomis maka bisa digunakan campuran miskin. Untuk campuran miskin ini biasa digunakan pada mesin 4 tak karena gerakan motor ini tak secepat kerja motor 2 tak.

Fungsi Karburator

Elxotru (2010) menyatakan bahwa “fungsi utama karburator ialah mencampur bahan bakar dengan udara/oksigen agar supaya bisa terbakar dengan baik dalam ruang pembakaran. ... sebagai alat pengontrol jumlah bahan bakar dan udara yang akan masuk ke dalam ruang pembakaran ...”.

Mbobs (2011) menerangkan bahwa “karburator sendiri berfungsi sebagai tempat bercampurnya udara dan bahan bakar,yang nantinya hasil pencampuran udara dan bahan bakar akan di kabutkan/di semprotkan ke ruang bakar. ...”.

Yans (2010) berpendapat bahwa “fungsi karburator ialah mengatur perbandingan campuran udara dan bahan bakar,menjadikan campuran tersebut menjadi kabut,dan menambah atau mengurangi jumlah campuran sesuai dengan kecepatan dan beban motor yang berubah-ubah”.

Arifianto (2010) menerangkan bahwa “karburator berfungsi untuk mencampur bahan bakar dan udara dalam perbandingan yang tertentu sehingga menjadi gas pembakar yang dibutuhkan oleh mesin motor”.

Komponen – Komponen Karburator dan fungsinya

Arifianto (2010) menjelaskan komponen-komponen karburator dan fungsinya pada kutipan berikut,

Mangkok karburator ( float chamber )berfungsi untuk menyimpan bensin pada waktu belum digunakan.

Klep / Jarum Pelampung berfungsi untuk mengatur masuknya bensin kedalam mangkok karburator.

Pelampung ( float ) berfungsi untuk mengatur agar tetapnya bahan bakar didalam mangkok karburator.

Skep / Katup Gas berfungsi untuk mengatur banyaknya gas yang masuk kedalam silinder.

Pemancar Jarum ( main jet / needle jet ) berfungsi untuk memancarkan bensin waktu motor di gas besarnya diatur oleh terangkatnya jarum skep.

Jarum Skep / Jarum Gas ( jet needle ) berfungsi untuk mengatur besarnya semprotan bensin dari main nozzle pada waktu motor di gas.

Pemancar besar / induk ( main jet ) berfungsi untuk memancarkan bensin waktu motor di gas full ( tinggi ).

Pemancar kecil / stasioner ( slow jet ) berfungsi untuk memancarkan bensin waktu langsam / stationer.

Sekrup Gas / Baut Gas ( throttle screw ) berfungsi untuk setelan posisi skep sebelum di gas.

Skrup udara / baut udara ( air Screw ) berfungsi untuk mengatur banyaknya udara yang akan dicampur dengan bahan bakar.

Katup Cuk ( choke valve ) berfungsi untuk menutup udara luar yang masuk ke karburator sehingga gas menjadi kaya digunakan pada waktu start.

Cara Kerja Karburator

Pendidikan (2011) menyatakan prinsip atau cara kerja karburator pada kutipan berikut,

Pada waktu sepeda motor dihidupkan piston dalam silinder melakukan langkah hisap, hisapan ini membuat udara dari luar masuk ke dalam karburator. Kecepatan udara mengalir melewati spuyer kecil, sehingga mengakibatkan tekanan udara mejadi rendah, akibatnya bensin dalam ruang pelampung ikut terhisap naik keluar melalui spuyer kecil.Bensin yang naik keluar bercampur dengan udara menjadi kabut/gas yang merupakan campuran udara dengan bensin. Gas ini akan masuk ke dalam ruang bakar di mesin untuk kemudian dibakar. Prinsip kerja karburator sebenarnya hampir mirip dengan semprotan obat nyamuk.

Arifianto (2010) menerangkan cara kerja karburator pada kutipan berikut,

Pada waktu mesin di hidupkan silinder mengadakan gerak isap maka isapan tersebut mengisap udara luar masuk ke dalam motor melalui spoeyer/jet, maka tekanan udara di permukaan jet rendah dan dari dalam spoeyer tadi memancarkan bensin. Sedangkan pancaran tersebut berupa kabut bensin/atomisasi yang disebabkan oleh adanya udara yang mengalir melalui saluran udara ke masing-masing spoeyer. Baik itu merupakan slow jet atau main jet. Sehingga dengan mudah bercampur udara menjadi gas yang diperlukan oleh motor dan pencampuran ini disebut venture. Dan inilah cara kerja karburator pada umumnya baik pada putaran mesin rendah maupun tinggi.

Definisi EFI (Electronic Fuel Injection)

Efi adalah sisitem injeksi yang menggunakan elektronis atau sisitem injeksi elektronis. Sistem ini langkah maju dari sistem karburator yang menggunakan sistem injeksi mekanis.

Firstiawan (2010) menyimpulkan bahwa “eletronic Fuel Injection (EFI) adalah teknologi pengontrolan penginjeksian bahan bakar yang berkembang saat ini pada mesin bensin menggantikan karburator”.

Ifan (2011) menarik kesimpulan tentang definisi EFI pada kutipan berikut,

Sistem bahan bakar tipe injeksi merupakan langkah inovasi yang sedang dikembangkan untuk diterapkan pada sepeda motor. Tipe injeksi sebenarnya sudah mulai diterapkan pada sepeda motor dalam jumlah terbatas pada tahun 1980-an, dimulai dari sistem injeksi mekanis kemudian berkembang menjadi sistem injeksi elektronis. Sistem injeksi mekanis disebut juga sistem injeksi kontinyu (K-Jetronic) karena injektor menyemprotkan secara terus menerus ke setiap saluran masuk (intake manifold). Sedangkan sistem injeksi elektronis atau yang lebih dikenal dengan Electronic Fuel Injection (EFI), volume dan waktu penyemprotannya dilakukan secara elektronik. Sistem EFI kadang disebut juga dengan EGI (Electronic Gasoline Injection), EPI (Electronic Petrol Injection), PGM-FI (Programmed Fuel Injenction) dan Engine Management. Penggunaan sistem bahan bakar injeksi pada sepeda motor komersil di Indonesia sudah mulai dikembangkan. Salah satu contohnya adalah pada salah satu tipe yang di produksi Astra Honda Mesin, yaitu pada Supra X 125. Istilah sistem EFI pada Honda adalah PGM-FI (Programmed Fuel Injection) atau sistem bahan bakar yang telah terprogram. Secara umum, penggantian sistem bahan bakar konvensional ke sistem EFI dimaksudkan agar dapat meningkatkan unjuk kerja dan tenaga mesin (power) yang lebih baik, akselarasi yang lebih stabil pada setiap putaran mesin, pemakaian bahan bakar yang ekonomis (iriit), dan menghasilkan kandungan racun (emisi) gas buang yang lebih sedikit sehingga bisa lebih ramah terhadap lingkungan. Selain itu, kelebihan dari mesin dengan bahan bakar tipe injeksi ini adalah lebih mudah dihidupkan pada saat lama tidak digunakan, serta tidak terpengaruh pada temperatur di lingkungannya.

Edie (2011) menarik kesimpulan tentang definisi EFI pada kutipan berikut,

Sistem Electronic Fuel Injection ( EFI) mulai dikembangkan oleh Toyota sejak tahun 1971, tahap-tahap itu masih bertaraf percobaan. Baru pada tahun 1981 pertama kali diterapkan pada mesin Toyota Crown. Sebelum itu beberapa mobil Eropa memang sudah menggunakan cara injeksi bahan bakar. Namun cara yang digunakan berbeda dengan yang sekarang sangat populer dengan istilah EFI. EFI yang dikendalikan oleh ECU (Electronic Control Unit) - sangat membutuhkan campur tangan sistem elektronik. Secara singkat dapat dijelaskan bahwa, di saat kaki pengemudi menekan pedal gas maka sensor air flow meter, akan mengirimkan sinyal ke EFI-ECU. Setelah data tersebut diolah, ECU memerintahkan agar injektor mengirimkan sejumlah bahan bakar sesuai banyaknya udara yang dikirim lewat air flow meter. Air flow meter adalah sebuah peralatan yang terletak pada tempat dimana dipasangkan "karburator" pada mobil yang menggunakan karburator.

EFI multiport

Edie (2011) menarik kesimpulan tentang definisi EFI multiport pada kutipan berikut,

Saat ini yang banyak digunakan adalah cara kerja multi port, karena penyemprotan yang langsung ke intake port. Untuk mendapatkan pembakaran yang paling ideal maka dibutuhkan pertama campuran bahan bakar dan udara yang homogen dan kedua saat pengapian yang tepat. Pada mesin mobil yang dilengkapi dengan EFI, bahan bakar dan udara diatur sebaik-baiknya oleh perangkat elektronik yang dinamakan Electronic Control Unit. Begitu kaki Anda menekan pedal gas, air flow meter akan mengirimkan sinyal ke ECU. ECU akan mengelolah data kemudian memerintahkan/mengatur berapa banyak bahan bakar yang perlu disemprotkan ke depan intake port setiap silinder, dan sudah dalam bentuk kabut serta di langkah isapnya mesin. Letak injektor yang tepat di depan saluran masuk ke ruang bakar mesin, membuat bahan bakar dan udara yang sudah bercampur menjadi homogen langsung terisap kedalam ruang bakar.

Prinsip Kerja Sistem EFI

Ifan (2011) menyimpulkan tentang prinsip kerja sistem EFI pada kutipan berikut ini,

Istilah sistem injeksi bahan bakar (EFI) dapat digambarkan sebagai suatu sistem yang menyalurkan bahan bakarnya dengan menggunakan pompa pada tekanan tertentu untuk mencampurnya dengan udara yang masuk ke ruang bakar. Pada sistem EFI dengan mesin berbahan bakar bensin, pada umumnya proses penginjeksian bahan bakar terjadi di bagian ujung intake manifold/manifold masuk sebelum inlet valve (katup/klep masuk). Pada saat inlet valve terbuka, yaitu pada langkah hisap, udara yang masuk ke ruang bakar sudah bercampur dengan bahan bakar. Secara ideal, sistem EFI harus dapat mensuplai sejumlah bahan bakar yang disemprotkan agar dapat bercampur dengan udara dalam perbandingan campuran yang tepat sesuai kondisi putaran dan beban mesin, kondisi suhu kerja mesin dan suhu atmosfir saat itu. Sistem harus dapat mensuplai jumlah bahan bakar yang bervariasi, agar perubahan kondisi operasi kerja mesin tersebut dapat dicapai dengan unjuk kerja mesin yang tetap optimal.

Konstruksi Dasar Sistem EFI

Secara umum, konstruksi sistem EFI dapat dibagi menjadi tiga bagian/sistem utama, yaitu;

a) sistem bahan bakar (fuel system)

Sistem bahan bakar digunakan untuk menyalurkan bahan bakar dari tangki bahan bakar sampai ke ruang bakar. Sistem ini terdiri dari tangki bahan bakar (fuel pump), pompa bahan bakar (fuel pump), saringan bahan bakar (fuel filter), pipa/slang penyalur (pembagi), pengatur tekanan bahan bakar (fuel pressure regulator), dan injektor/penyemprot bahan bakar. Sistem bahan bakar ini berfungsi untuk menyimpan, membersihkan, menyalurkan dan menyemprotkan /menginjeksikan bahan bakar.

Adapun fungsi masing-masing komponen pada sistem bahan bakar tersebut adalah sebagai berikut:

Fuel suction filter berfungsi untuk menyaring kotoran agar tidak terisap pompa bahan bakar.

Fuel pump moduleberfungsi untuk memompa dan mengalirkan bahan bakar dari tangki bahan bakar ke injektor. Penyaluran bahan bakarnya harus lebih banyak dibandingkan dengan kebutuhan mesin supaya tekanan dalam sistem bahan bakar bisa dipertahankan setiap waktu walaupun kondisi mesin berubah¬ubah.

Fuel pressure regulator berfungsi untuk mengatur tekanan bahan bakar di dalam sistem aliran bahan bakar agar tetap/konstan.

Fuel feed hose berfungsi untuk slang untuk mengalirkan bahan bakar dari tangki menuju injektor. Slang dirancang harus tahan tekanan bahan bakar akibat dipompa dengan tekanan minimal sebesar tekanan yang dihasilkan oleh pompa.

Fuel Injector berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar ke saluran masuk (intake manifold) sebelum, biasanya sebelum katup masuk, namun ada juga yang ke throttle body. Volume penyemprotan disesuaikan oleh waktu pembukaan nozel/injektor. Lama dan banyaknya penyemprotan diatur oleh ECM (Electronic/Engine Control Module) atau ECU (Electronic Control Unit).

Terjadinya penyemprotan pada injektor adalah pada saat ECU memberikan tegangan listrik ke solenoid coil injektor. Dengan pemberian tegangan listrik tersebut solenoid coil akan menjadi magnet sehingga mampu menarik plunger dan mengangkat needle valve (katup jarum) dari dudukannya, sehingga saluran bahan bakar yang sudah bertekanan akan memancar keluar dari injektor.

b) sistem kontrol elektronik (electronic control system)

Komponen sistem kontrol elektronik terdiri dari beberapa sensor (pengindera), seperti MAP (Manifold Absolute Pressure) sensor, TP (Throttle Position) sensor, IAT (Intake Air Temperature) sensor, bank angle sensor, EOT (Engine Oil Temperature) sensor, dan sensor-sensor lainnya. Pada sistem ini juga terdapat ECU (Electronic Control Unit) atau ECM dan komponen¬komponen tambahan seperti alternator (magnet) dan regulator/rectifier yang mensuplai dan mengatur tegangan listrik ke ECU, baterai dan komponen lain. Pada sistem ini juga terdapat DLC (Data Link Connector) yaitu semacam soket dihubungkan dengan engine analyzer untuk mecari sumber kerusakan komponen

Secara garis besar fungsi dari masing-masing komponen sistem kontrol elektronik antara lain sebagai berikut;

ECU/ECM; menerima dan menghitung seluruh informasi/data yang diterima dari masing-masing sinyal sensor yang ada dalam mesin. Informasi yang diperoleh dari sensor antara lain berupa informasi tentang suhu udara, suhu oli mesin, suhu air pendingin, tekanan atau jumlah udara masuk, posisi katup throttle/katup gas, putaran mesin, posisi poros engkol, dan informasi yang lainnya. Pada umumnya sensor bekerja pada tegangan antara 0 volt sampai 5 volt. Selanjutnya ECU/ECM menggunakan informasi-informasi yang telah diolah tadi untuk menghitung dan menentukan saat (timing) dan lamanya injektor bekerja/menyemprotkan bahan bakar dengan mengirimkan tegangan listrik ke solenoid injektor. Pada beberapa mesin yang sudah lebih sempurna, disamping mengontrol injektor, ECU/ECM juga bisa mengontrol sistem pengapian.

MAP (Manifold absolute pressure) sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tekanan udara yang masuk ke intake manifold. Selain tipe MAP sensor, pendeteksian udara yang masuk ke intake manifold bisa dalam bentuk jumlah maupun berat udara. Jika jumlah udara yang dideteksi, sensornya dinamakan air flow meter, sedangkan jika berat udara yang dideteksi, sensornya dinamakan air mass sensor.

IAT (Engine air temperature) sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tentang suhu udara yang masuk ke intake manifold. Tegangan referensi/suplai 5 Volt dari ECU selanjutnya akan berubah menjadi tegangan sinyal yang nilainya dipengaruhi oleh suhu udara masuk.

TP (Throttle Position) sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tentang posisi katup throttle/katup gas. Generasi yang lebih baru dari sensor ini tidak hanya terdiri dari kontak-kontak yang mendeteksi posisi idel/langsam dan posisi beban penuh, akan tetapi sudah merupakan potensiometer (variable resistor) dan dapat memberikan sinyal ke ECU pada setiap keadaan beban mesin. Konstruksi generasi terakhir dari sensor posisi katup gas sudah full elektronis, karena yang menggerakkan katup gas adalah elektromesin yang dikendalikan oleh ECU tanpa kabel gas yang terhubung dengan pedal gas. Generasi terbaru ini memungkinkan pengontrolan emisi/gas buang lebih bersih karena pedal gas yang digerakkan hanyalah memberikan sinyal tegangan ke ECU dan pembukaan serta penutupan katup gas juga dilakukan oleh ECU secara elektronis.

Engine oil temperature sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tentang suhu oli mesin.

Bank angle sensor; merupakan sensor sudut kemiringan. Pada sepeda motor yang menggunakan sistem EFI biasanya dilengkapi dengan bank angle sensor yang bertujuan untuk pengaman saat kendaraan terjatuh dengan sudut kemiringan 550

Sinyal atau informasi yang dikirim bank angle sensor ke ECU saat sepeda motor terjatuh dengan sudut kemiringan yang telah ditentukan akan membuat ECU memberikan perintah untuk mematikan (meng-OFF-kan) injektor, koil pengapian, dan pompa bahan bakar. Dengan demikian peluang terbakarnya sepeda motor jika ada bahan bakar yang tercecer atau tumpah akan kecil karena sistem pengapian dan sistem bahan bakar langsung dihentikan walaupun kunci kontak masih dalam posisi ON.

Bank angle sensor akan mendeteksi setiap sudut kemiringan sepeda motor. Jika sudut kemiringan masih di bawah limit yang ditentukan, maka informasi yang dikirim ke ECU tidak sampai membuat ECU meng-OFF-kan ketiga komponen di atas. Bagaimana dengan sudut kemiringan sepeda motor yang sedang menikung/berbelok? Jika sepeda motor sedang dijalankan pada posisi menikung (walau kemiringannya melebihi 550), ECU tidak meng-OFF¬kan ketiga komponen tersebut. Pada saat menikung terdapat gaya centripugal yang membuat sudut kemiringan pendulum dalam bank angle sensor tidak sama dengan kemiringan sepeda motor.

Dengan demikian, walaupun sudut kemiringan sepeda motor sudah mencapai 550, tapi dalam kenyataannya sinyal yang dikirim ke ECU masih mengindikasikan bahwa sudut kemiringannya masih di bawah 550 sehingga ECU tidak meng-OFF-kan ketiga komponen tersebut. Selain sensor-sensor di atas masih terdapat sensor lainnya digunakan pada sistem EFI, seperti sensor posisi camshaft/poros nok, (camshaft position sensor) untuk mendeteksi posisi poros nok agar saat pengapiannya bisa diketahui, sensor posisi poros engkol (crankshaft position sensor) untuk mendeteksi putaran poros engkol, sensor air pendingin (water temperature sensor) untuk mendeteksi air pendingin di mesin dan sensor lainnya. Namun demikian, pada sistem EFI sepeda motor yang masih sederhana, tidak semua sensor dipasang.

c) sistem induksi/pemasukan udara (air induction system)

Sistem induksi udara menyalurkan sejumlah udara yang diperlukan untuk pembakaran. Sistem ini terdiri atas: air cleaner, air flow meter, throttle body, dan air valve. Udara bersih dari saringan udara (air cleaner)masuk ke airflow meter dengan membuka measuring plate,besarnya pembukaan ini tergantung pada kecepatan aliran udara yang masuk ke intake chamber.besarnya udara yang masuk kintake chamber ditentukan oleh lebarnya katup throttle terbuka.Aliran udara masuk ke intake manifold kemudian keruang bakar(combustion chamber)bila mesin dalam keadaan dingin,air valve megalirkan udara langsung keintake camber dengan membypass throttle.Air valve mengirimkan udara secukupnya keintake chamber untuk menambah putaran sampai fast idle,tanpa memperhatikan apakah throttle dalam keadaan membuka atau tertutup.Jumlah udara yang masuk dideteksi oleh airflow meter (L-EFI) atau dengan manifold preassure sensor(D-EFI)

Jumlah komponen-komponen yang terdapat pada sistem EFI bisa berbeda pada setiap jenis sepeda mesin. Semakin lengkap komponen sistem EFI yang digunakan, tentu kerja sistem EFI akan lebih baik sehingga bisa menghasilkan unjuk kerja mesin yang lebih optimal pula. Dengan semakin lengkapnya komponen-komponen sistem EFI (misalnya sensor-sensor), maka pengaturan koreksi yang diperlukan untuk mengatur perbandingan bahan bakar dan udara yang sesuai dengan kondisi kerja mesin akan semakin sempurna.

Macam Macam Sistem Efi

Sistem EFI dirancang untuk mengukur jumlah udara yang dihisap dan untuk megontrol penginjeksian bahan bakar yang sesuai. Besarnya udara yang dihisap diukur langsung dengan tekanan udara dalam intake manifold (D-EFI sistem) atau dengan airflow meter pada sistem L-EFI

1) Sistem D-EFI (Manifold Pressure Control Type)

Sistem D-EFI Mengukur Tekanan udara dalam intake manifold dan kemudian melakukan perhitungan umlah udara yang masuk.Tetapi karena tekanan udara dan jumlah dalam intake manifold tidak dalam konvensi yang tepat,sistem D-EFI tidak begitu akurat dibandingkan dengan sistem L-EFI. Sistem ini sering pula disebut “D Jetronic” yaitu merk dagang dari Bosch. Huruf D singkatan dari Druck (bahasa Jerman) yang berarti tekanan, sedang Jetronic

berarti penginjeksian (injection).

2) Sistem L-EFI

Dalam Sistem L-EFI, airflow meter langsung mengukur jumlah udara yang mengalir melalui intake manifold. Airflow meter mengukur jumlah udara dengan sangat akurat, aiatem L-EFI dapat mengontrol penginjeksian bahan bakar lebih tepat dibandingkan sistem D-EFI. Istilah L diambil dari bahasa Jerman yaitu “Luft” yang berarti udara.

2.2.5 Perawatan Mesin Sistem Efi

Pada dasarnya, sistem EFI dibuat tangguh untuk segala kondisi jalan, suhu dan cara mengemudi. Kerusakan atau masalah pada sistem EFI terutama disebabkan oleh:

Kualitas BBM yang buruk (nilai oktan yang rendah, bensin oplosan, kandungan sulfur yang amat tinggi pada semua jenis BBM di Indonesia dan ketiadaan aditif pada BBM Pertamina)

Kelembapan udara tropis yang sangat tinggi sehingga kandungan sulfur pada BBM bereaksi dengan uap air menjadi asam sulfat di sistem bahan bakar kendaraan dan menimbulkan sumbatan-sumbatan pada injektor dan saluran bahan bakar

Modifikasi sistem kelistrikan kendaraan yang tidak benar, termasuk penggantian kabel busi non-OEM (Original Equipment Manufacturer) maupun pemasangan alarm

Upaya membersihkan injector dengan sistem Ultrasound

ECU (electronic Control Unit) yang kemasukan air

Melepas aki dengan cara yang tidak benar

melakukan jump start dengan cara yang tidak benar serta melepas ECU dengan sembarangan

sopyanansori (2010) menyimpulkan cara perawatan mesin sistem efi pada kutipan berikut,

Ketika menghidupkan mesin perhatikan bilamana indikator tulisan/gambar “Check Engine” pada panel instrumen (tergantung merek mobil) tetap menyala setelah mesin hidup selama beberapa detik, segeralah hubungi mekanik anda;

Ketika sedang berkendara dan bilamana indikator Check Engine menyala, segeralah hubungi mekanik anda;

Bersihkan dan gantilah saringan udara secara berkala atau tepat pada waktunya;

Gantilah saringan bensin (fuel filter) secara berkala, sebaiknya setiap 15.000km atau lebih sering mengingat kondisi BBM di Indonesia yang memiliki kandungan sulfur teramat tinggi;

Bersihkanlah throttle body dan idle regulator/ stepper motor secara berkala;

Bersihkanlah connector sensor-sensor, connector pengapian dan connector ECU secara berkala;

Ganti busi secara berkala dan periksa keregangan celah busi ` setiap 5.000km atau lebih sering. Gunakan busi tipe R,yaitu yang menggunakan resistor;

Hindari ECU (Electronic Control Unit) dari air;

Usahakan aki dan sistem pengisian kelistrikan (altenator dan voltage regulatornya) selalu dalam kondisi prima

Jangan sekalipun berpikir untuk memodifikasi voltage regulator dengan sistem cut-out, Anda akan merusak ECU maupun modul pengapian (igniter/ CDI);

Jangan berusaha menghidupkan mesin ketika soket injektor dalam posisi terlepas;

Jangan sekalipun berusaha menghubungkan injektor dengan arus aki langsung (12 volts) karena injektor beroperasi dengan tegangan 9 volts;

Bersihkanlah injektor dan sistem bahan bakar secara berkala dengan sistem pembersih yang aman, misalnya Interject Service;

Jangan sekalipun menggunakan sistem pembersih injektor Ultrasound;

Jika handak memasang alarm, yakinkan alarm itu dibuat oleh pabrikan besar dan memiliki reputasi internasional, misalkan merek Clifford, Alpine, Kenwood, Avital, dll. Lakukan pemasangan alarm hanya di authorized dealer. Alarm buatan pabrikan yang tidak memiliki reputasi internasional dapat menimbulkan RFI/ MRI yang akan mengganggu fungsi ECU;

Jika hendak mengganti kabel busi dgn tipe high performance/ racing, yakinkan bahwa kabel terbuat dari bahan yang tidak menimbulkan RFI/MRI yang dapat mengganggu fungsi ECU.

Kelebihan Sistem EFI

Beberapa tahun terakhir ini, telah banyak pabrikan kendaraan mengaplikasikan teknologi injeksi bahan bakar di setiap produknya. Beberapa produsen otomotif memberi namanya macam-macam dan memberi kesan canggih, namun tetap bersistem kerja injection. Lantas, apa kelebihan sistem ini jika dibandingkan dengan karburator ?.Teknologi EFI (Electronic Fuel Injection) sebenarnya tidak dapat dikatakan sebagai teknologi yang terbaru, karena teknologi ini sudah diterapkan beberapa tahun lalu. Dan EFI sebenarnya baru diterapkan pada kendaraan keluaran dasawarsa 1990-an.Sebagaimana dijelaskan Achmad Rizal R, seorang yang mengerti tentang product planning, penggunaan EFI saat itu masih terbatas pada jenis sedan (passenger car). Baru di akhir 1990-an dan awal 2000, kendaraan tipe minivan seperti Kijang atau SUV ikut mengadopsi. Pada era sekarang istilah EFI mulai memperoleh saingan: PGM-FI, EPFI, ECFI, T-DIS, VVT-i, i-VTEC, MIVEC, VANOS, Valvetronic, dan sebagainya.Istilah-istilah itu kemudian diangkat oleh para pabrikan mobil sebagai salah satu nilai jual produk mereka.

Teknologi EFI sebetulnya erat kaitannya dengan sistem manajemen engine (SME). Engine di sini bukan dalam arti mesin, terjemahan dari kata machinery, melainkan motor bakar. Di sinilah bahan bakar minyak (BBM) dicampur dengan udara untuk menghasilkan gaya gerak yang membuat mobil bisa melaju.SME muncul seiring dengan menipisnya persediaan bahan bakar minyak sehingga menuntut engine yang semakin efisien tanpa kehilangan kinerja yang dihasilkannya.Selain itu juga adanya tuntutan untuk memperbaiki kualitas lingkungan hidup, terutama akibat polusi udara.Oleh karena tuntutan itu, para ahli engine di setiap perusahaan otomotif dan perusahaan konsultan rekayasa setiap hari berusaha menemukan cara meningkatkan efisiensi engine yang ada.Untuk mencapai tujuan itu, para pabrikan berlomba-lomba mencari dan menerapkan banyak teknologi baru. Mulai dari peralatan dan perlengkapan yang digunakan untuk mendesain engine, pencarian dan penggunaan material baru, terobosan dalam proses produksi, dan yang terpenting, campur tangan kontrol elektronik dan komputer untuk mengatur kinerja engine dan peralatan pendukungnya.Engine yang ideal membakar jumlah bahan bakar sesuai dengan kebutuhan serta menyalakan busi pada saat yang tepat sesuai dengan kondisi operasi. Dari sini didapatkan efisiensi pemakaian bahan bakar yang optimal pada setiap kondisi operasi dari engine. Kondisi ini akan menghasilkan emisi gas buang lebih baik.Sebelum muncul sistem EFI, untuk mencampur bahan bakar dengan udara digunakan karburator. Dalam karburator ini bahan bakar dikabutkan sebagai akibat dari isapan vakum dari venturi. Proses ini mirip semprotan obat nyamuk bertipe pompa. Namun, sebagai alat yang murni mekanikal, karburator punya keterbatasan sehingga hanya efektif pada daerah operasi tertentu. Sehingga karburator dirancang efektif untuk engine putaran tinggi alias mobil sport. Jadi, tidak cocok untuk dipasang pada mobil minivan yang lebih mementingkan torsi dan tenaga di putaran bawah dan menengah.Begitupun dengan sistem pengapian, arus listrik dari ignition coildisalurkan ke masing-masing busi melalui distributor. Di sini terdapat mekanisme untuk memajukan atau memundurkan waktu pengapian agar sesuai dengan kondisi engine, yang merupakan gabungan dari vacuum advancer dan centrifugal advancer. Namun, sebagaimana karburator, sistem distributor konvensional ini juga punya keterbatasan, karena hanya optimum pada daerah operasi yang terbatas sesuai dengan karakteristik engine. Mengingat keterbatasan sistem mekanis itu, para perekayasa berusaha menggabungkan sistem mekanis dengan kontrol elektronik. Gunanya agar diperoleh fleksibilitas yang lebih dalam daerah operasinya sehingga menghasilkan engine dengan kinerja optimum dalam daerah operasi yang lebih luas. Lahirlah apa yang disebut SME tadi.SME kemudian menjadi perlengkapan wajib bagi mobil-mobil modern. Karena merupakan komponen penting, para pabrikan membungkusnya dalam nama yang berbeda dari pabrikan lain. Toyota dan Daihatsu memberi nama Electronic Fuel Injection alias EFI, sedangkan nama Bosch Motro-nic dipakai oleh BMW dan Peugeot.

Engine Control Temperature (ECT)/Sensor Temperatur Mesin dan Intake Air Temperature

(IAT)/Temperatur udara masuk

ECT berfungsi untuk mendeteksi suhu air pendingin pada mesin

Gambar1.1

Gambar 1.2

IAT berfungsi untuk mendeteksi suhu udara yang masuk

Gambar 1.3

Cara Kerjanya:

Sensor yang dihubungkan seri dengan tahanan dan diberi tegangan 5 V. Bila tegangan pada sensor berubah (karena temperature), maka tegangan yang ke ECU juga berubah. Tegangan kerja adalah 4,5 s/d 0,2 Volt, dari dingin ke panas

Throttle Position Sensor (TPS)

Gambar 2.1

TPS berfungsi untuk mengetahui derajat pembukaan katup gas dan mengontrol jumlah udara yang masuk. Sensor ini terbuat dari bahan Karbon arang. Range kerjanya adalah dalam % pembukaan katup gas (0 % = 0,5 Volt ----- 100 % = 4,7 Volt). Cara kerjanya: Tegangan 5 Volt dari ECU sebagai sumber, bila katup gas dibuka akan membuat perbandingan tegangan yang berasal dari perbandingan tahanan, sehingga mengeluarkan sinyal tegangan 0,5 s/d 4,7 Volt.

Air Flow Meter (Sensor Udara Masuk)

Gambar 3.1

Air flow meter berfungsi untuk mendeteksi jumlah udara yang masuk, dan ini dipakai pada system injeksi jenis L-EFI.

Jenis-jenis Air Flow Meter

Sensor Flap (impact pressure) Air Flow Sensor LMM

Jenis ini terbuat dari tahanan geser (karbon arang). Cara kerjanya: pedal ditekan untuk membuka katup gas. Udara diisap oleh pengukur jumlah udara. Pengukur aliran udara memberikan informasi utama secara elektris ke unit pengontrol elektronika.

Sensor Massa Udara (Kawat dan Film Panas)

Gambar 3.2

Jenis ini terbuat dari bahan kawat panas (platinum), Thermister, Metallic Film. Prinsip kerjanya: kawat panas dijaga pada temperature tetap dirangkai dengan termistor . Suatu aliran udara akan menyebabkan kawat panas menjadi dingin, rangkaian elektronik akan mempertahankan temperature pada kawat panas tetap. Pada waktu yang bersamaan, rangkaian elektronik mengukur arus yang mengalir ke kawat panas dan mengeluarkan sinyal tegangan sebanding dengan aliran arus.

Karman Vortex

Gambar 3.3

Jenis Karman Vortex terbuat dari bahan Photo Coupler (LED dan Photo Transistor). Cara kerjanya: Udara yang masuk dibuat pusaran oleh pembentuk pusaran udara dan distabilkan oleh plat penstabil pusaran udara, kemudian diukur melalui pemancar dan penerima gelombang frekuensi tinggi. Dengan sebuah pengolah sinyal, gelombang frekuensi tinggi pada bagian penerima diubah bentuknya menjadi impul tegangnan yang diterima oleh computer.

Manifold Absolute Pressure (MAP)

Fungsi MAP sensor adalah untuk mengetahui tekanan udara yang masuk. Sensor ini terletak pada saluran udara masuk setelah katup gas dan digunakan pada mesin injeksi jenis D-EFI. Cara kerja MAP: Piezo Resistive adalah bahan yang nilai tahanannya tergantung dari perubahan bentuk. Piezo resistive dibuat diafragma (Silicon chip) berfungsi sebagai membrane antara ruangan vacuum (0,2 bar) sebagai referensi dan ruangan yang berhubungan dengan intake manifold.

Perbedaan tekanan antara ruang vacuum dengan intake manifold berakibat perubahan lengkungan pada membrane silicon chip. Pengolah sinyal merubah menjadi tegangan sinyal. MAP sensor mengeluarkan tegangan paling tinggi ketika tekanan intake manipold adalah paling tinggi (kunci kontak “ON” mesin “MATI”, atau katup gas diinjak tiba-tiba/Accelerasi). Begitu pula sebaliknya mengeluarkan tegangan paling rendah jika terjadi decelerasi (perlambatan).

Sensor Gas Buang

Sensor ini berfungsi untuk mengetahui kerusakan pada Katalik konventer dan sebagai system closed loop A/F Rasio. Prinsip Kerjanya: Bila ada perbedaan jumlah O2 udara luar, akan terjadi beda potensial antara kedua elektroda. Tegangan maksimal 1 volt. Temperatur kerja min. 400C.

Sensor Putaran

Sensor Induktif pada Distibutor

Sensor CKP dan CMP pada distributor

Untuk system yang pengajuannya dengan mikrokontrol, maka sinyal putaran (CKP) harus dilengkapi dengan sensor posisi pada silinder (CMP). Sinyal ada yang di distributor dan di poros engkol

B. Sensor Induktif pada poros engkol

Sensor ini terdiri dari dua, yaitu:

satu sensor induktif dan dua sensor induktif (CKP dan CMP)

Sensor Hall pada distributor

Sensor Photodioda

Berfungsi sebagai sensor putaran dan TOP

Gambar 6.5

Sensor Knoking

Sensor ini berfungsi untuk mengetahui knoking, system closed loop pengapian dan mendeteksi octane bahan bakar. Prinsip kerja: Bila terjadi knoking (pinking) akan terjadi getaran pada sensor knoking berupa nois. ECU akan memundurkan saat pengapian 2 kali sampai tidak terjadi detonasi lagi. Untuk 4 silinder perlu 1 sensor, 5 atau 6 silinder perlu 2 sensor, 8 lebih bisa 2 atau lebih sensor.

Crankshaft Sensor

Memberi masukan ke ECU posisi dan kecepatan putaran mesin, putaran tinggi membutuhkan buka INJECTOR yang lebih cepat.

Speed Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi kecepatan sepedamotor, memainkan gas di lampu merah dibanding kecepatan 90km/jam, buka INJECTOR berbeda.

Vehicle-down Sensor

Memberi masukan ke ECU kondisi sepedamotor, jika motor terjatuh dengan kondisi mesin hidup maka ECU akan menghentikan kerja FUEL PUMP, IGNITION, INJECTOR, untuk keamanan dan keselamatan. Electronic Fuel Injection memang lebih unggul dibanding karburator, karena dapat menyesuaikan takaran BBM sesuai kebutuhan mesin standar. ECU diprogram untuk kondisi mesin standar sesuai model sepedamotor, di dalam ECU terdapat tabel BBM yang akan dikirim melalui Injector sesuai kondisi mesin standar. Jika ada perubahan dari kondisi standar misalnya filter udara diganti atau dilepas, walaupun ada pengukur tekanan udara (inlet air pressure sensor) pasokkan BBM hanya berubah sedikit, akhirnya sepedamotor akan berjalan tidak normal karena O2 terlalu banyak (lean mixture). Tabel ECU standar biasanya tidak dapat dirubah, karena tujuan utama EFI adalah pengurangan kadar emisi gas buang beracun. Untuk mesin modifikasi memerlukan modifikasi tabel dalam ECU, hal ini dapat dilakukan dengan:

Software yang dapat masuk ke dalam memory ECU – hanya dimiliki oleh ATPM atau dealer.

Piggyback alat tambahan diluar ECU – bekerja dengan cara memanipulasi sinyal yang dikirim ke Injector untuk membuka lebih lama.

Tukar ECU aftermarket yang dapat diprogram tabel memory-nya, sesuai modifikasi, sesuai kondisi sirkuit.

Camshaft Sensor

Gambar 11.1

Memberi masukan ke ECU posisi langkah mesin, hanya langkah hisap yang membutuhkan buka INJECTOR.

ECU – Electrical Control Unit

Pusat pengolah data kondisi penggunaan mesin, mendapat masukkan/input dari sensor-sensor mengolahnya kemudian memberi keluaran/output untuk saat dan jumlah injeksi, saat pengapian.

BAB 3

KESIMPULAN

Dari pembahasan diatas kita dapat mengambil kesimpulan bahwa pada dasarnya masing-masing sensor efi mempunyai kegunaan yang berbeda, yang diatur oleh satu otak yaitu ECU. Semua sensor dkendalikan oleh ECU sehingga mesin dapat bekerja sempurna. Di jaman sekarang ini teknologi sangatlah berkembang pesat dimana semua nya sudah dirancang dengan teliti, sangat bagus, dan dapat memudahkan pekerjaan manusia. Pada dasarnya suatu penemuan itu akan terus dikembangkan agar dapat menjadi penemuan-penemuan yang baru, tentunya penemuan yang baru itu akan menghasilkan sesuatu kenyamanan yang berbeda atau lebih. Pembahasan kali ini adalah menjadi sebuah bukti bahwa kemajuan teknologi sangatlah pesat, khususnya dunia tomotif ( transportasi ). Jadi kita harus dapat mengingikuti perkembangan teknologi yang sangat pesat ini agar bangsa kita tidak semakin terpuruk. Bangsa yang lain sudah bisa membuar kendaraan berat seperti yang kita bahas. Semoga makalah yang saya buat ini bermanfaat bagi diri saya sendiri khususnya dan pembaca pada umumnya.

DAFTAR PUSTAKA

http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=download%20makalah%20sistem%20efi&source=web&cd=6&ved=0CD4QFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.scribd.com%2Fdoc%2F71396731%2FMakalah&ei=0QZKT5rHOoiGrAfEj6HKDw&usg=AFQjCNGdyQeKTW39xw_XbWJFjM6my_CW2A&cad=rja

Kamis 23 Februari 2012

*otosantoso.blogspot.com/.../nama-sensor-sensor-pada-mesin-efi.html

Kamis23 januari 2012

*m-edukasi.net/online/2008/efi/macamsistem.html

Rabu 22Februari 2012

*www.hendrygeorge.com/.../electronic-fuel-injection-efi-system.html

Kamis23 januari 2012

*www.cdxetextbook.com/.../efiFuelComp/efico

Kamis23 januari 2012

*www.cdxetextbook.com/.../efi/sensors/title.ht...

Kamis23 januari 2012

*otorhiez.blogspot.com/2010/05/efi-electronic-fuel-injection.html

Kamis23 januari 2012

http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=electronic%20fuel%20injection%20(efi)&source=web&cd=2&ved=0CD4QFjAB&url=http%3A%2F%2Fotorhiez.blogspot.com%2F2010%2F05%2Fefi-electronic-fuel-injection.html&ei=UARKT9jsC8WqrAfrnaiaDw&usg=AFQjCNGddd-CXD7bVsHzM9hp6mCR_nq6Bg&cad=rja

Comments(0)

DASAR-DASAR OTOMOTIF

Blognya anak TSM SMK NEGERI 1 NGLEGOK

.

.

.

.

Facebook

Pengikut

Translate

SMKN 1 NGLEGOK

Archives

Blogger news

Popular Posts

Makalah Kelistrikan OTOMOTIF

Makalah Sistem Injection

Entri Populer