MAKALAH
SISTEM ELEKTRONIK DUEL INJEKSI
(EFI)
Penyusun : Rino Dwi Andika
ATA PENGANTAR
SISTEM ELEKTRONIK DUEL INJEKSI
(EFI)
Penyusun : Rino Dwi Andika
ATA PENGANTAR
Alhamdulillahirobbilalamin,
segala puji bagi Allah SWT Tuhan semesta alam atas segala berkat, rahmat,
taufik, serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Makalah
tentang System Electronic Fuel Injection (Efi) dan Enggine management System .
Dalam penyusunan
Makalah ini, penyusun memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak, dan
setelah saya menyelesaikan tugas. Penyusun mengucapkan terima kasih kepada Bapak/Ibu Guru yang telah memberikan
bimbingan dan arahan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Makalah ini, dan
teman-teman SMK ........................................ yang selalu berdoa dan memberikan motivasi
kepada penyusun.
Penyusun
menyadari bahwa Makalah ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu,
penyusun mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar Makalah ini dapat
lebih baik lagi. Akhir kata penyusun berharap Makalah ini dapat memberikan
wawasan dan pengetahuan kepada para pembaca pada umumnya dan pada penyusun pada
khusunya.
.................., Maret 2019
Penuyusun,
Rino Dwi Andika
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar
Belakang
Sistem bahan bakar tipe injeksi merupakan
langkah inovasi yang dikembangkan untuk diterapkan pada mesin motor. Tipe injeksi
sebenarnya sudah mulai diterapkan pada mesin motor dalam jumlah terbatas pada
tahun 1980-an, dimulai dari sistem injeksi mekanis kemudian berkembang menjadi
sistem injeksi elektronis. Efi adalah sisitem injeksi yang menggunakan
elektronis atau sisitem injeksi elektronis. Sistem ini langkah maju dari sistem
karburator yang menggunakan sistem injeksi mekanis. Feletronic Fuel Injection
(EFI) adalah teknologi pengontrolan penginjeksian bahan bakar yang berkembang
saat ini pada mesin bensin menggantikan karburator”.
Yang dimaksud dengan engine management
system adalah system injeksi bahan bakar electronic seperti halnya pada system
injeksi bahan bakar electronic yang lain akan tetapi system pengapian diatur
dalam 1 unit dengan engine ECU atau dengan kata lain system pengapian tidak
terpisah dengan engine ECU.
B.
Rumusan
Masalah
1.
Pengertian
Electronic Fuel Injection
2.
Sistem
Induksi Udara (Sistem Air Induction)
3.
Sistem
Bahan Bakar (Fuel System)
4.
Sistem
Pengontrol Elektronik (Electronic Control System)
5.
Engine Manajemn
Sistem
6.
Cara Kerja
Sistem EFI
7.
Keuntungan
dan Kekurangan EFI
C.
Tujuan
Tujuan dibentuknya makalah ini agar pembaca dan kususnya penulis bisa
mengetahui dan menambah pengetahuan tentang Electronic.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Electronic Fuel Injection
EFI adalah sebuah kata singkatan dari
Electronic Fuel Injection. Adapun pengertian dari EFI adalah sebuah sistem
penyemprotan bahan bakar yang dalam kerjanya dikontrol secara elektronik agar
didapatkan nilai campuran udara dan bahan bakar selalu sesuai dengan kebutuhan
motor bakar, sehingga didapatkan daya motor yang optimal dengan pemakaian bahan
bakar yang minimal serta mempunyai gas buang yang ramah lingkungan. Dalam
kehidupan sehari hari nama EFI telah dipakai oleh merk Toyota, akan tetapi
prinsip dari semua sistem tersebut adalah sama.
Kelebihan dari sistem EFI dibandingkan
dengan sistem konvensional degan memakai karburator antara lain :
.
Nilai
campuran bahan bakar dan udara sesuai dengan kebutuhan mesin.
.
Campuran antara
bahan bakar dan udara akan lebih homogen.
.
Pembakaran
yang dihasilkan lebih baik.
.
Tenaga
yang dihasilkan oleh mesin lebih optimal.
.
Emisi gas
buang yang dihasilkan lebih rendah.
Pada sistem EFI terdapat 3 sistem utama
yaitu sistem bahan bakar (fuel system), sistem induksi udara (air induction
system) dan sistem kontrol elektronik (electronic control system). Ecu pada sistem EFI berfungsi sebagai otak
atau pengontrol dari aktuator-aktuator. ECU akan mengontrol kinerja dari
aktuator-aktuator berdasarkan data yang masuk dari sensor-sensor. Sedangkan
aktuator sendiri adalah sebagai pelaksana atau komponen yang bekerja dan
dikontrol oleh ECU. Contoh aktuator pada mesin EFI adalah injektor, ISC, ESA
dan lain-lain.
B. Sistem
Induksi Udara (Sistem Air Induction)
1 1. Fungsi
Sistem Induksi
Sistem induksi berfungsi untuk menyalurkan
udara segar dari luar untuk proses pembakaran dalam silinder. Mengukur jumlah
(L-EFI) atau tekanan (D-EFI) udara yang
masuk, dan diubah oleh sensor pada sistem induksi menjadi sinyal yang dikirim
ke ECU untuk menambah atau mengurangi jumlah penginjeksian bahan bakar sesuai
dengan kondisi beban. Disisi lain sistem induksi bekerja untuk mengatur posis
idle dan putaran tinggi untuk
meningkatkan efisiensi volumetrik engine.
2 2. Skema
Aliran Sistem Induksi
Perbedaan engine tipe L-EFI dan D-EFI hanya
terdapat pada sensor pengukuran udara yang masuk, pada komponen sensor maupun
aktuator lain kedua tipe mesin EFI tetap sama. Sistem aliran udara dimulai dari
aliran udara masuk dari filter udara dengan menyaring kotoran dan debu, air
metering (Air Temperatur Sensor dan Air
flow sensor pada L-EFI), menuju trottle
body, intake manifold berupa sensor (Manifold Air Pressure pada D-EFI), dan ke
ruang bakar. Skema aliran udara terlihat pada gambar dibawah ini.
a.
Skema
aliran sistem induksi tipe L-EFI
b.
Skema
aliran sistem induksi tipe D-EFI
3 3. Komponen Sistem
Induksi Udara
Berikut ini adalah komponen-komponen sistem
induksi kedua tipe EFI :
a.
Filter
Udara (Air Filter)
Filter
udara merupakan permulaan dimana udara luar masuk ke dalam sistem induksi.
Filter udara berfungsi menyaring udara luar yang masuk ke dalam sistem induksi,
adanya filter udara diharapkan udara yang masuk ke ruang bakar adalah udara
yang bersih. Kotoran yang masuk dalam silinder tidak hanya mengotori ruang
bakar tapi dapat membuat dinding silinder dan piston aus tergores debu yang
masuk, jika dinding silinder sudah aus kotoran yang masuk dalam silinder akan
menyebabkan oli kotor.
b. Sensor Temperatur Udara (Intake Air Temperature Sensor)
Intake
air temperatur sensor (IAT sensor) berfungsi untuk mengukur temperatur udara yang
masuk ke intake manifold, sinyal dari temperatur digunakan ECU salah satunya
untuk mengatur jumlah penyemprotan bahan bakar di injektor. IAT Sensor pada
mesin L-EFI menyatu dengan Air flow sensor Sensor dan berada disaluran antara
filter udara dan throttle body, sedangkan pada mesin D-EFI sensor ini berada di
belakang air filter.
c.
Sensor
Aliran Udara L-EFI (Air Flow Sensor)
Sensor
ini berada di antara filter udara dan throttle body, Air flow sensor berfungsi untuk mengukur jumlah udara yang masuk ke dalam ruang silinder.
Perubahan jumlah udara ini seiring dengan perubahan pembukaan throttle valve,
perubahan jumlah aliran udara yang masuk juga merubah besarnya sinyal output
air flow sensor ke ECU. Sensor air flow sensor memanfaatkan tahanan yang
berubah-ubah untuk merubah tegangan output sesuai banyaknya aliran udara yang
masuk. Air flow sensor sensor merupakan komponen vital untuk mesin L-EFI
sehingga harus memiliki kriteria sebagai berikut :
1)
Respon
akurat terhadap berbagai aliran udara yagn masuk.
2)
Respon
cepat dan langsung terhadap berbagai perubahan yang capat pada aliran udara.
3)
Proses
sinyal mudah.
Karakter tersebut
digunakan sebagai syarat mutlak Air flow sensor untuk memaksimalkan sinyal
input ke ECU.
d. Sensor
Kevakuman D-EFI (Manifold Absolute Pressure Sensor)
Tekanan
hisap (vakum) udara didalam intake manifold berbeda-beda sesuai dengan
pembebanan pada mesin. Ketika mesin mati tekanan didalam intake manifold sama
dengan tekanan diluar (tekanan atmosfir). Kevakuman besar terjadi ketika mesin
hidup dan posisi throttle tertutup, sebagai contoh saat mesin deselerasi atau
ketika terjadi pengereman. Kevakuman pada intake manifold akan menurun seiring
katup throttle membuka semakin besar.
Kevakuman
pada intake manifold tidak bisa menjadi vakum sempurna karena udara tetap ada
yang masuk kedalam intake manifold, sebab saat mesin hidup jika saluran intake
ditutup rapat maka mesin akan mati. Kevakuman dalam intake manifold ini diukur
dengan menggunakan manifold absolute pressure sensor atau sering disebut MAP
sensor. Sinyal output MAP sensor digunakan ECM untuk menentukan jumlah injeksi
dan saat pengapian. MAP sensor dalam pengukuran jumlah udara yang masuk tidak
terpengaruh terhadap kebocoran pada manifold dan perubahan tekanan udara luar
dan komponen mekanis untuk mengukur jumlah udara lebih sedikit, sehingga lebih
baik bila dibandingakan dengan air flow sensor.
e. Throttle
Body
1) Throttle
valve dan idle speed adjusting screw
Throttle valve berfungsi
mengatur besarnya udara yang masuk kedalam intake manifold berdasarkan besarnya
penekanan pada pedal gas yang dikendalikan oleh pengemudi. Saluran udara
throttle merupakan saluran utama untuk
menyuplai udara ke dalam silinder. Ketika throttle valve menutup dan mesin
menyala udara tidak dapat melewati saluran utama, sehingga mesin dipastikan
mesin akan mati. Untuk mencegah terjadinya mesin mati maka diperlukan saluran
udara langsung ke dalam intake manifold tanpa melewati throttle valve ketika
menutup, atau dengan nama lain idle air by-pass.
Idle air by-pass
berfungsi untuk menjaga putaran mesin ketika kondisi idle atau saat throttle
valve menutup. Saluran udara by-pass ini juga terdapat idle speed adjusting
screw (skrup penyetel putaran idle). Idle speed adjusting screw difungsikan
sebagai pengatur besanya jumlah udara yang masuk ke dalam intake manifold
melalui saluran by-pass. Saluran by-pass hanya berfungsi ketika throttle valve
menutup penuh.
2) Throttle Position Sensor
Throttle Position Sensor
(TPS) terpasang pada throttle body dan selalu berhubungan dengan throttle
valve. TPS berfungsi untuk mendeteksi perubahan posisi throttle dan merubahnya
menjadi sinyal elektrik. Selain fungsi utama tersebut, ECM memfungsikan TPS
untuk memberikan informasi tentang :
a) Engine
mode ketika posisi throttle menutup (idle), setengah membuka, dan membuka penuh.
b)
Kontrol
emisi saat posisi throttle terbuka penuh dan saat switch AC mati.
c)
Koreksi
perbandingan campuran udara dan bahan bakar.
d)
Koreksi
peningkatan power pada mesin.
e)
Mengontrol
penghentian bahan bakar ketika deselerasi.
3) Air Valve
Air valve berfungsi
sebagai choke elektrik pada mesin EFI, yaitu dengan memberikan tambahan udara
yang masuk ke dalam intake manifold ketika mesin dingin atau baru saja
dihidupkan melalui saluran udara tersendiri tanpa melewati throttle. Dengan
bertambahnya udara yang masuk maka ECM akan mendeteksi tambahan suplai udara
dan RPM mesin akan meningkat. Jika mesin
sudah mencapai temperatur kerja air valve akan menutup
Air valve tidak dikontrol
oleh ECM melainkan dari kondisi panas mesin. Air valve memiliki dua tipe yaitu
tipe bi-metal dan tipe coolant heated wax.
4) Idle Speed Control
Idle Speed Control (ISC)
berfungsi untuk mengatur volume udara yang masuk ke dalam intake manifold
melalui saluran by-pass yang dikontrol oleh ECM. Sekilas sama dengan air valve
dan menggunakan saluran air valve tetapi yang membedakan antara ISC valve dan
air valve adalah mekanisme pengontrolan, air valve tidak dikontrol oleh ECM dan
hanya memanfaatkan beberapa komponen dalam sistem dimesin sedangkan kerja ISC valve sepenuhnya diatur oleh ECM.
Air valve hanya berfungsi sebagai choke elektrik dan ISC valve untuk
meningkatkan dan menurunkan putaran idle ketika
mesin mendapat beban seperti beban dari sistem AC, beban dari transmisi
otomatis, ataupun beban kelistrikan yang lain dan juga ada yang dapat berfungsi
sebagai choke elektrik. Tanpa adanya ISC valve mesin yang mendapat beban saat
putaran idle akan mati
f.
Intake
Manifold
C.
Sistem
Bahan Bakar (Fuel System)
Perbedaan
paling mendasar antara sistem karburator dengan sistem injeksi pada suplai
system bahan bakar adalah pada sistem
injeksi, suplai bahan bakar dari tangki bensin ke ruang bakar dikontrol secara
elektronik oleh ECM, sedangkan pada sistem carburator, suplai bensin dari
tangki ke ruang bakar masih dikontrol oleh kunci kontak. Fungsi sistem bahan
bakar pada sistem EFI adalah untuk menyalurkan bahan bakar dari tangki menuju
ke injector.
1. Diagram
system bahan bakar EFI
2. Komponen
Sistem Bahan Bakar
a. Fuel Pump
Terdapat dua tipe pompa bahan bakar, yaitu pompa
bahan bakar yang dipasang di dalam tangki dan pompa yang terpasang di luar
tangki (in ine type). Kedua pompa tersebut sering disebut wet type karena motor
bersatu dengan pompa dan bagian dalam pompa terisi dengan bahan bakar.
1)
In tank
type
Pompa diletakkan atau dipasang di dalam tangki bahan bakar,
menggunakan turbine pump yang mempunyai keistimewaan getaran yang terjadi di
dalam pompa kecil. Pompa ini terdiri atas : motor, check valve, relief valve
dan filter.
2)
In line
type
Pompa bahan bakar tipe segaris dipasang di bagian luar tangki bahan
bakar. Pompa ini terdiri atas motor dan unit pompa, check valve, relief valve,
filter, dan silencer. Pompa terdiri atas : rotor yang diputar oleh motor, pump
spacer yang berfungsi sebagai flange luar dan roller-roller sebagai seal antara
rotor dan pump spacer.
b.
Fuel
Filter
c.
Fuel
Pressure Regulator
Karena adanya perubahan tekanan pada dan variasi perubahan vacuum
intake manifold, jumlah bensin yang diinjeksikan sedkit berubah sekalipun
signal injeksi dan tekanan bensin tetap. Agar jumlah injeksinya tepat, tekanan
bensin harus dipertahankan pada 2,1 ~ 2,6 kg/cm2
d.
Selang/
pipa bahan bakar (Fuel line)
Selang atau pipa bahan bakar berfungsi
sebagai tempat untuk menyalurkan bahan bakar dari komponen sistem bahan bakar.
e.
Pipa
pembagi/ penyalur (Fuel delivery pipe)
Pipa pembagi atau fuel delivery pipe
merupakan komponen pada sistem bahan bakar yang berhubungan dengan injektor.
Pipa pembagi bahan bakar berfungsi untuk menyalurkan bahan bakar ke injektor.
f.
Pulsation
Damper
Pulsation
damper terpasang pada delivery pipe berfungsi menyerap variasi tekanan bensin
yang diakibatkan perubahan kevakuman intake manifold dan penginjeksian bensin
oleh injector untuk membantu mempertahankan tekanan bensin pada 2,1–2,6 kg/cm2
di dalam pipa pembagi (delivery pipe)
g.
Injector
Injektor adalah nosel electromagnet yang bekerjanya
dikontrol oleh ECU untuk menginjeksikan bensin ke intake manifold. Injektor
dipasangkan di ujung intake manifold dekat intake port(lubang pemasukan) dan
dijamin oleh delivery pipe.
h.
Cold start
injektor
Cold start
injector dipasang di bagian tengah air intake chamber, berfungsi untuk
memperbaiki kemampuan mesin pada waktu masih dingin. Cold start injector
bekerja selama mesin distart dan temperatur air pendingin masih rendah. Lamanya
injeksi maksimum dibatasi oleh start injection time switch untuk mencegah
penggenangan bahan bakar. Apabila kunci kontak diputar ke posisi ST, arus
mengalir ke solenoid coil dan plunger akan tertarik melawan tekanan pegas,
sehingga katup akan terbuka dan bahan bakar mengalir melalui ujung injector.
i.
Pipa
pengembali bahan bakar (Return pipe)
Pipa
pengembali bahan bakar berfungsi sebagai tempat menyalurkan kelebihan tekanan
bakan bakar pada pipa pembagi untuk kembali ke dalam tangki bahan bakar
D.
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.
Selain
ECU yang berfungsi untuk mengontrol besar penginjeksian bensin dan seluruh
aktivitas elektronik, pada mesin terdapat pula sensor – sensor selain yang
sudah dijelaskan di atas yang berfungsi sebagai sistem koreksi air fuel ratio
dan juga sebagai ignition control system. Sensor – sensor yang dimaksud akan
dijelaskan bersama dengan electronic control system yang juga akan membahas
lebih detail kerja daripada ECU.
Komponen Electronic Control System
1.
ECT
(Electronic Control Temperature)
2.
TPS (Throttle Position Sensor)
3.
VSS
(Vehicle Speed Sensor)
4.
CMP
(Camshaft Position Sensor)
CMP
sensor terdiri atas komponen elektronik yang terdapat di dalam sensor case dan tidak dapat distel
maupun diperbaiki. Sensor ini mendeteksi posisi piston pada langkah kompresi
melalui putaran signal rotor yang diputar langsung oleh camshaft untuk mengetahui posisi pembukaan dan
penutupan intake dan exhaust valve. Signal digital dari CMP ini, oleh ECU
digunakan untuk memproses kerja dari sistem EFI bersama-sama dengan signal dari
sensor CKP.
5.
CKP (
Crankshaft Position Sensor )
CKP terdiri dari magnit dan coil yang
ditempatkan di bagian bawah timing belt pulley atau dibelakang V-belt pulley.
Saat mesin berputar CKP menghasilkan pulsa tegangan listrik. Sensor CKP
digunakan sebagai sensor utama untuk mendeteksi putaran mesin, output signal
dari CKP sensor dikirim ke ECU untuk menentukan besar basic injection volume. Selain
digunakan untuk mendeteksi putaran mesin, sensor CKP juga digunakan sebagai
sensor utama sistem pengapian. Output signal dari sensor CKP digunakan ECU
untuk menentukan ignition timing.
6.
Oxygen
Sensor
7.
Ignition
Coil
8.
Signal
starter
Signal
starter digunakan apabila poros engkol
mesin diputar oleh motor starter. Selama poros engkol berputar, aliran udara
lambat dan suhu udara rendah sehingga penguapan bahan bakar tidak baik
(campuran kurus). Untuk meningkatkan kemampuan start mesin diperlukan campuran
yang kaya. Signal starter berfungsi untuk menambah volume injeksi selama mesin
distarter. Tegangan signal starter sama dengan tegangan yang digunakan pada
motor starter.
9.
Relay
utama EFI
E.
Engine
Manajemn Sistem
1.
Pengertian
Engine Manajemn Sistem
EMS system (engine management system)
mengatur secara luas agar operasional mesin bisa tetap bekerja secara optimal
setiap saat melalui pengaturan elemen mesin seperti sensor,actuator dan
controller. Sistem pengaturan mesin melibatkan pengaturan bahan bakar, air
intake dan juga waktu pengapian, agar diperoleh momen dan tenaga sesuai
spesifikasi. Pengemudi dapat mengatur bukaan throttle valve secara manual
dengan sistem koneksi mekanis, yang kemudian mengatur rasio udara/bahan bakar
ke dalam mesin, selanjutnya campuran udara/bahan bakar yang masuk itu akan
menentukan tenaga dan momen yang dihasilkah oleh mesin.
Pengaturan momen mesin biasanya menggunakan
sistem kontrol secara mekanis dan tekanan hampa, misalnya evaporator yang
menghasilkan campuran bahan bakar/udara untuk pembakaran, pemakaian peralatan
yang sudah sesuai dengan aturan international untuk memperoleh energi pengapian
yang tepat, distributor, centrifugal dan sistem oscilation vacuum. Sistem
konfigurasi kontrol secara mekanis dapat dikatakan sangat rumit, susah dalam
pembuatan, dan sulit untuk mendapatkan hasil yang optimal dan efisiens,
sehingga mengakibatkan emisi buangnya tidak bisa mengikuti aturan yang telah
ditetapkan.
Sistem pengontrolan secara elektroni untuk
sistem injeksi bahan bakar (Bosch’s DJetronic danL-Jetronic) sudah
diperkenalkan untuk menggantikan sistem konvesional karburator atau injeksi
mekanis, dan selanjutnya teknologi pengaturan secara elektronic untuk aplikasi
mesin dan keseluruhan sistem pada kendaraan berkembang dengan pesat.
Penggunaan teknologi pengaturan secara
elektronik akan memungkinkan sistem pengontrolan berjalan secara akurat dan
tahan lama, serta dapat mengurangi polusi lingkungan karena emisinya lebih
baik, hemat bahan bakar, stabilitas dan kontrol sistem juga lebih baik.
Perkembangan teknologi elektronika yang sangat pesat, termasuk di dalamnya semi
conductor dan komputer sejak tahun 1970 juga berperan dalam meningkatkan
tingkat kestabilan kendaraan dan harganya juga sudah semakin terjangkau.
2.
Penggunaan
Engine Manajemn Sistem
Ada tiga alasan
dasar penggunaan kontrol mesin secara elektrik yaitu :
1.
Kontrol
emisi yang ramah lingkungan sesuai dengan peraturan pemerintahan. Emisi buang
adalah hasil dari proses pembakaran antara campuran bahan bakar dan udara.
Bensin mengandung HC yang bisa mengeluarkan carbon dan hydrogen. Pembakaran di
dalam mesin merupakan reaksi oksidasi antara oksigen dan bensin yang
membangkitkan energy panas dalam bentuk majemuk. Emisi C02 merupakan hal pokok
yang harus dikurangi pengeluarannya untuk mencegah terjadinya reaksi pemanasan
global.
2.
Hemat
bahan bakar
Kilometer per liter digunakan untuk
menentukan jarak tempuh kendaraan per liter bahan bakar,dan biasanya dihitung
dalam km/jam. Jarak tempuh per liternya akan beragam tergantung dariukuran
kendaraan, bentuk, berat dan pola orang yang membawa kendaraan. Jarak termpuh
per liter sudah menjadi isu sejak awal tahun 1970an dikarenakan adanya krisis
minyak, yang memerlukan pengurangan konsumsi bahan bakar pada kendaraan. Meskipun
pembakarannya sempurna, namun tidak bisa mencegah pembentukan C02. oleh karena
itulah untuk mengurangi peredaran C02, maka mobil mobil mutlak harus yang hemat
bahan bakar. Salah satu lembaga yang mengatur pemakaian bahan bakar adalah CAFE
(Corporate Average Fuel Economy) yang mengatur rata-rata pemakaian bahan bakar
pada kendaraan per tahun yang diproduksi oleh para pembuat kendaraan, kemudian
membuat tipe mobil yang hemat bahan bakar.
3.
Performa
mesin yang lebih baik
Kecepatan mesinnya meningkat dibanding
sebelumnya, karena setiap automaker tetap berusaha, melakukan pengembangan
untuk meningkatkan performa kendaraannya. Agar tujuan diatas dapat terkaksana,
maka dibutuhkan performa mesin yang maksimal dengan kapasitas CC yang tepat,
dan pengaturan kontrol untuk campuran udara/bahan bakar dan waktu pengapian
secara tepat untuk segala kondisi kerja. Sistem suplai bahan bakar dan sistem
kontrol pengapian secara konvensional dengan mekanis tidak bisa akurat, karena
itulah penggunaan sistem kontrol secara elektronik tidak dapat dihindari lagi.
B.
Cara
Kerja Sistem EFI
Sistem
EFI dirancang agar bisa melakukan penyemprotan bahan bakar yang jumlah dan
waktunya ditentukan berdasarkan informasi dari sensor-sensor. Pengaturan
koreksi perbandingan bahan bakar dan udara sangat penting dilakukan agar mesin
bisa tetap beroperasi/bekerja dengan sempurna pada berbagai kondisi kerjanya.
Oleh karena itu, keberadaan sensor-sensor yang memberikan informasi akurat
tentang kondisi mesin saat itu sangat menentukan unjuk kerja (performance)
suatu mesin.
Semakin
lengkap sensor, maka pendeteksian kondisi mesin dari berbagai karakter (suhu,
tekanan, putaran, kandungan gas, getaran mesin dan sebagainya) menjadi lebih
baik. Informasi-informasi tersebut sangat bermanfaat bagi ECU untuk diolah guna
memberikan perintah yang tepat kepada injektor, sistem pengapian, pompa bahan
bakar dan sebagainya.
1 1. Saat
Penginjeksian (Injection Timing) dan Lamanya Penginjeksian
Terdapat
beberapa tipe penginjeksian (penyemprotan)
dalam sistem EFI motor bensin (khususnya yang mempunyai jumlah silinder
dua atau lebih), diantaranya tipe injeksi serentak (simoultaneous injection)
dan tipe injeksi terpisah (independent injection). Tipe injeksi serentak yaitu
saat penginjeksian terjadi secara bersamaan, sedangkan tipe injeksi terpisah
yaitu saat penginjeksian setiap injektor berbeda antara satu dengan yang
lainnya, biasanya sesuai dengan urutan pengapian atau firing order (FO).
Seperti
telah disebutkan sebelumnya bahwa penginjeksian pada motor bensin pada umumnya
dilakukan di ujung intake manifod sebelum inlet valve (katup masuk). Oleh
karena itu, saat penginjeksian (injection timing) tidak mesti sama persis
dengan percikan bunga api busi, yaitu beberapa derajat sebelum TMA di akhir
langkah kompresi. Saat penginjeksian tidak menjadi masalah walau terjadi pada
langkah hisap, kompresi, usaha maupun buang karena penginjeksian terjadi
sebelum katup masuk. Artinya saat terjadinya penginjeksian tidak langsung masuk
ke ruang bakar selama posisi katup masuk masih dalam keadaan menutup. Misalnya
untuk mesin 4 silinder dengan tipe injeksi serentak, tentunya saat
penginjeksian injektor satu dengan yang lainnya terjadi secara bersamaan.
2 2. Cara Kerja
Saat Kondisi Mesin Dingin
Pada saat
kondisi mesin masih dingin (misalnya saat menghidupkan di pagi hari), maka
diperlukan campuran bahan bakar dan udara yang lebih banyak (campuran kaya).
Hal ini disebabkan penguapan bahan bakar rendah pada saat kondisi
temperatur/suhu masih rendah. Dengan demikian akan terdapat sebagian kecil bahan
bakar yang menempel di dinding intake manifold sehingga tidak masuk dan ikut
terbakar dalam ruang bakar.
Untuk
memperkaya campuran bahan bakar udara tersebut, pada sistem EFI yang dilengkapi
dengan sistem pendinginan air terdapat sensor temperatur air pendingin
(engine/coolant temperature sensor). Sensor ini akan mendeteksi kondisi air
pendingin mesin yang masih dingin tersebut. Temperatur air pendingin yang
dideteksi dirubah menjadi signal listrik dan dikirim ke ECU/ECM. Selanjutnya
ECU/ECM akan mengolahnya kemudian memberikan perintah pada injektor dengan
memberikan tegangan yang lebih lama pada solenoid injektor agar bahan bakar
yang disemprotkan menjadi lebih banyak
(kaya).
3 3. Cara Kerja
Saat Putaran Rendah
Pada saat
putaran mesin masih rendah dan suhu mesin sudah mencapai suhu kerjanya, ECU/ECM
akan mengontrol dan memberikan tegangan listrik ke injektor hanya sebentar saja
(beberapa derajat engkol) karena jumlah udara yang dideteksi oleh MAP sensor
dan sensor posisi katup gas (TP sensor ) masih sedikit. Hal ini supaya
dimungkinkan tetap terjadinya perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang tepat (mendekati perbandingan
campuran teoritis atau ideal). Posisi katup gas (katup trotel) pada throttle
body masih menutup pada saat putaran stasioner/langsam (putaran stasioner pada
sepeda motor pada umumnya sekitar 1400 rpm). Oleh karena itu, aliran udara
dideteksi dari saluran khusus untuk saluran stasioner. Sebagian besar sistem
EFI pada sepeda motor masih menggunakan skrup penyetel (air idle adjusting screw)
untuk putaran stasioner.
4 4. Cara Kerja
Saat Putaran Menengah dan Tinggi
Pada saat
putaran mesin dinaikkan
dan kondisi mesin
dalam keadaan normal, ECU/ECM menerima informasi dari sensor posisi
katup gas (TP sensor) dan MAP sensor. TP sensor mendeteksi pembukaan katup trotel
sedangkan MAP sensor mendeteksi jumlah/tekanan udara yang semakin
naik. Saat ini deteksi yang diperoleh oleh sensor tersebut menunjukkan jumlah
udara yang masuk semakin banyak Disamping itu saat pengapiannya juga otomatis
dimajukan agar tetap tercapai pembakaran yang optimum berdasarkan infromasi
yang diperoleh dari sensor putaran rpm. Gambar bawah ini adalah ilustrasi saat
mesin berputar pada putaran menengah, yaitu 4000 rpm
Saat penyemprotan/penginjeksian (fuel injection) mulai
terjadi dari pertengahan
langkah usaha sampai pertengahan langkah buang dan lamanya penyemprotan/penginjeksian
sudah hampir mencapai setengah putaran derajat engkol karena bahan bakar yang
dibutuhkan semakin banyak. ECU/ECM memerima informasi perubahan katup trotel
tersebut dalam bentuk signal listrik dan akan memberikan tegangan pada solenoid
injektor lebih lama dibanding putaran menengah karena bahan bakar yang
dibutuhkan lebih banyak lagi.
5 5. Cara Kerja
Saat Akselerasi (Percepatan)
Bila mesin
diakselerasi (digas) dengan serentak dari kecepatan rendah, maka volume udara
juga akan bertambah dengan cepat. Dalam hal ini, karena bahan bakar lebih berat
dibanding udara, maka untuk sementara akan terjadi keterlambatan bahan bakar
sehingga terjadi campuran kurus/miskin. Untuk mengatasi hal tersebut, dalam
sistem bahan bakar konvensional (menggunakan karburator) dilengkapi sistem
akselerasi (percepatan) yang akan menyemprotkan sejumlah bahan bakar tambahan
melalui saluran khusus. Sedangkan pada sistem injeksi (EFI) tidak membuat suatu
koreksi khusus selama akselerasi. Hal ini disebabkan dalam sistem EFI bahan
bakar yang ada dalam saluran sudah bertekanan tinggi. Perubahan jumlah udara
saat katup gas dibuka dengan tiba-tiba akan dideteksi oleh MAP sensor.
Semakin
tinggi tekanan udara yang dideteksi, maka semakin banyak jumlah udara yang
masuk ke intake manifold. Dengan demikian, selama akselerasi pada sistem EFI
tidak terjadi keterlambatan pengiriman bahan bakar karena bahan bakar yang
telah bertekanan tinggi tersebut dengan serentak diinjeksikan sesuai dengan
perubahan volume udara yang masuk. Demikian tadi cara kerja sistem EFI pada
beberapa kondisi kerja mesin.
C.
Keuntungan
dan Kekurangan EFI
1 1. Keuntungan
Sistem EFI
a. Mesin
lebih halus, karena campuran bahan-bakar diatur secara logic oleh ECM sehingga
mencapai campuran ideal di tiap RPM.
b. Lebih
irit, ECM akan mencegah pemakaian bahan bakar yang berlebih selain itu, sistem
EFI lebih tertutup sehingga kerugian bahan bakar akan ditekan.
c. Lebih
ramah lingkungan, sistem EFI menyebabkan pembakaran pada mesin menjadi lebih
sempurna. Sehingga gas buang yang dihasilkan juga lebih ramah linkungan.
d. Tenaga
lebih terasa, sistem EFI memiliki berbagai macam sensor yang akan mendeteksi
kondisi mesin di berbagai RPM, sehingga perhitungan ECM akurat yang menyebabkan
tenaga mesin maksimal.
2 2. Kekurangan
Sistem EFI
a. Lebih
sensitif, komponen EFI menggunakan rangkaian elektronika. Komponen seperti
sensor lebih sensitif terhadap kondisi tertentu. Sehingga bisa berpengaruh pada
sistem EFI.
b.
Bisa masuk
angin, masuk angin terjadi saat terdapat gelembung udara didalam sistem EFI.
Gelembung ini bisa masuk saat bahan bakar kosong atau penggantian filter.
Sehingga mesin akan susah start.
c. Perawatan
Ekstra, berbeda dengan karburator yang memiliki komponen yang mudah dipahami.
Sistem EFI lebih rumit sehingga perlu perawatan dari teknisi ahli yang
menguasai sistem EFI.
BAB IV
PENUTUP
A.
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 dikendalikan 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.
B.
Saran
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan
makalah ini masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangan. Maka dari itu
penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya, kiranya kritik dan saran yang
membangun sangat penulis butuhkan untuk kesempurnaan makalah ini ke depannya.
Semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaca sekalian, khususnya bagi penulis.
DAFTAR PUSTAKA
TAM Toyota Astra Motor Manual
Training Center PT. Astra Daihatsu
Motor
Modul DIKLAT System Bahan Bakar
Injeksi VEDC Malang
http://m-edukasi.net/online/2008/efi/sistempengontrol.html
Cheap Offers:
http://bit.ly/gadgets_cheap
