Mesin EFI ( Electronic Fuel Injection )

 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.

Sensor berfungsi untuk mengirimkan sinyal atau data ke ECU, ECU berfungsi untuk mengolah data yang dikirimkan oleh sensor dan mengirimkan nya kembali berupa perintah ke actuator. Aktuator berfungsi sebagai pengeksekusi suatu perintah dari ECU.

Di tulisan ini, hanya akan jelaskan macam-macam sensor beserta fungsinya.

1.  Engine Control Temperature (ECT)/Sensor Temperatur Mesin dan Intake Air Temperature
     (IAT)/Temperatur udara masuk

ECT berfungsi untuk mendeteksi suhu air pendingin pada mesin

IAT berfungsi untuk mendeteksi suhu udara yang masuk

 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

2. Throttle Position Sensor (TPS)

 

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.

3. Air Flow Meter (Sensor Udara Masuk)

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

Jenis-jenis Air Flow Meter:

a. 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.

b. Sensor Massa Udara (Kawat dan Film Panas)

 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.

c. Karman Vortex

 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.

4. 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).

5. 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.
  

6. Sensor Putaran

1. 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

2. Sensor Induktif pada poros engkol

Sensor ini terdiri dari dua, yaitu: satu sensor induktif 

dan dua sensor induktif (CKP dan CMP)

3. Sensor Hall pada distributor

 

d.  Sensor Photodioda

Berfungsi sebagai sensor putaran dan TOP

7.    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.

»» Readmore

fungsi , cara kerja , definisi dari VVT/ VVT-i , i-VTEC/VTEC , i-DSI

Pada mobil-mobil keluaran baru pada bagian samping atau belakang terdapat emblem VVT-i, VVT, i-VTEC, i-dsi sebenarnya apakah arti dari semua huruf-huruf itu? Ya, semua tulisan artinya teknologi yang dianut pada mobil tertentu. Pada pabrikan TOYOTA memiliki teknologi VVT-i (Variable Valve Timing inteligent), HONDA juga memiliki i-VTEC(inteligent Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) dan i-dsi (intelligent Dual and Sequential Ignition), seakan tidak mau kalah SUZUKI juga memiliki teknologi VVT (Variable Valve Timing).

VVT / VVT-i
Merupakan teknologi yang dikembangkan oleh Suzuki dan Toyota. Cara kerja dari kedua teknologi ini adalah dengan memanfaatkan overlap dalam pembukaan katup masuk. Pada saat putaran mesin masih rendah atau konstan maka overlap yang terjadi dalam katup masuk tidak begitu besar. Tetapi saat mesin sedang membutuhkan tenaga besar maka overlap bukaan katup akan lebih besar. Tujuan terjadinya overlap dalam katup masuk adalah bertujuan untuk mempercepat masuknya campuran BBM dan udara saat mesin sedang membutuhkan tenaga dan agar dapat terjadinya EGR (Exhaust Gas Recirculation) yang mana walaupun campuran BBM sudah terbakar tetapi ada saat dimana gas hasil pembakaran masih memiliki kadar HC (molekul Hidrokarbon). Gas hasil pembakaran yang masih memiliki HC yang tinggi, masih dapat dibakar lagi agar nantinya gas yang keluar dari knalpot dapat lebih ramah lingkungan. Cara kerja dari overlap ini adalah berdasarkan tekanan hidrolik oli dalam mesin. Pada mobil Toyota overlap terjadi saat putaran mesin sudah melewati rpm 2000.

i-Vtec/V-tec
Merupakan teknologi hasil perkembangan pabrikan Honda. Apabila VVT-i dan VVT memiliki nama teknis yaitu Cam Phassing, V-tec ini memiliki nama teknis yaitu Cam Changing. Dari nama teknisnya saja sudah berbeda, maka tidak heran jika cara kerjanya pun juga berbeda. V-tec ini juga bekerja berdasarkan putaran mesin. Tetapi pada V-tec ini saat putaran mesin sedang dalam putaran rendah, maka katup yang digunakan juga katup yang memiliki cam lobe (besar tonjolan, untuk membuka katup) yang kecil. Hingga saat putaran mesin menjadi tinggi, maka secara hidrolis katup yang memiliki cam lobe kecil akan di geser dan digantikan dengan katup yang memiliki Cam Lobe yang lebih besar. Sehingga Waktu untuk katup membuka lebih lama, alhasil udara dan BBM yang masuk ke dalam mesin juga menjadi lebih banyak. Sehingga tenaga yang dibutuhkan dapat terakomodir.

i-dsi
i-dsi juga merupakan teknologi hasil perkembangan HONDA. Berbeda dengan V-tec dan VVT-i, i-dsi ini tidak “bermain” dengan katup. Melainkan “bermain” dengan sistem pengapian. Apabila pada biasanya setiap silinder hanya dilayani dengan satu buah busi untuk membakar campuran BBM yang ada. Maka pada teknologi ini setiap silinder diakomodir dengan dua buah busi. Sehingga pada mesin 4 silinder, jumlah busi ada 8buah. Tetapi menurut dosen saya, teknologi i-dsi ini 4 busi pertama memang bekerja layaknya busi-busi pada mobil yang lain. Tetapi 4busi lainnya di letakkan pada sistem exhaust, sehingga saat piston melakukan langkah buang. 4 busi yang kedua ini akan menyala dengan tujuan agar gas buang ke knalpot dapat semakin ramah lingkungan.

»» Readmore

Perbedaan DOHC dan SOHC

DOHC adalah singkatan dari Double Overhead Camshaft (sebagai alternatif terhadap tipe mesin SOHC). Layout mesin ini menggunakan dua kem (noken as) pada blok mesin atas. Ini juga berarti bahwa pada mesin DOHC V terdapat 4 camshafts karena terdapat dua blok atas mesin yang mempermudah pabrikan menerapkan 4 klep per silinder. Kebanyakan DOHC juga mendatangkan kitiran mesin (RPM) yang lebih tinggi.

Letak klep yang lebih baik mengoptimalkan setup yang memaksimalkan pula performa mesin. Namun kekurangannya, berat akan bertambah, lebih mahal, dan lebih rumit. Pun lebih banyak parts untuk memutar dua kem.
Alasan utama menggunakan DOHC guna menambah lebih banyak klep pada setiap silinder. (Namun) jika SOHC memungkinkan penggunaan 4 valves per silinder (seperti pada MX atau Thundy 250), maka DOHC bukan lagi segalanya. Apalagi dengan bobotnya yang lebih berat.

Singkatnya, SOHC 16 valve memiliki torsi lebih baik pada putaran rendah karena lebih ringan (memutar mesin) dan sebaliknya DOHC menghasilkan torsi lebih rendah karena lebih berat. Namun pada pada kecepatan tinggi, torsi mesin DOHC 16 valve akan lebih baik. Itulah untung-ruginya. Bila jumlah klepnya sama, SOHC memiliki low-end torque lebih baik sementara DOHC memiliki top-end power lebih tinggi.
Keuntungan lain, DOHC lebih mudah menerapkan tenologi variable valve timing (VVT) dan lebih gampang ditune-up. Jika anda bermaksud menggunakan kem yang berprofil racing pada DOHC, profil lobe dapat lebih dioptimalkan karena lebih mudah mengutak-atiknya dalam keadaan terpisah.
Mengapa perlu lebih banyak klep? Mengapa anda tidak membuat masing-masing satu klep isap dan buang saja? Tentu tidak. Klep yang lebih besar akan lebih berat dan akan sangat sulit mengontrolnya pada putaran mesin yang tinggi. Per klep harus lebih kaku yang berarti pula dibutuhkan energi ekstra untuk menahan tekanan (gerak) klep. Percuma saja, bukan!
Juga pada kitiran mesin rendah, maka kecepatan isap klep besar menjadi lebih rendah. Sederhananya begini: daya tekanan pada lubang yang besar pasti lebih kecil dari pada lubang yang lebih kecil. Karena kecepatan isap menurun, torsi rendah dan gerakan mesin juga melemah.
Sekalipun dua klep yang lebih kecil akan seberat 1 klep besar, dan dengan tambahan pelatuk klep (rocker arm) dan per yang berarti sedikit lebih berat, namun semua itu tidak ada artinya dibanding menurunnya beban yang harus ditanggung pada proses buka-tutup klep. Jadi, lebih banyak klep per silinder lebih menguntungkan?
Mari bandingkan Nissan VG30E versus a VG30DE. Keduanya 3.000cc dengan electronic fuel injection, namun yang satu SOHC 2 klep dan yang terakhir DOHC 4 klep per silinder. Perhatikan diagram-diagram di bawah ini. Lihatlah RPM-nya sama saja pada putaran rendah, namun 2 klep per silinder telah mencapai puncaknya dan harus ganti gigi, sementara twincam 4 klep per silinder terus menambah tenaga pada puncak powerband-nya. Powerband (sebaran tenaga)-nya juga lebih lama. Tapi ingat, grafik ini untuk menentukan beda 2-valve dan 4-valves, bukan untuk membandingkan SOHC vs DOHC.
Kesimpulannya, SOHC memiliki torsi putaran bawah lebih baik, sementara DOHC sebaliknya (tenaga puncak dan lama waktu sebaran tenaga maksimal). 4 klep per silinder lebih baik dari 2 klep per silinder, entah 4 klep itu dipanceng pada SOHC ataukah DOHC. 

»» Readmore