ECS (Engine Control System) TROOT024 B4

(1)

Tanggal : Program Diklat : Level :

ECS (Engine Control System)

TROOT024

B4

Komponen dan Fungsi Sistem EFI

Tujuan Umum :

• Peserta dapat mengidentifikasi fungsi , konstruksi , cara kerja sistem control engine

• Peserta dapat mendiagnosa dan memperbaiki kerusakan elektris pada sistem kontrol engine

Tujuan Khusus : Peserta dapat ;

• Mengenal komponen-komponen Ignition Control System

• Memahami fungsi komponen-komponen Ignition Control System

Waktu : 11 Jam Deskripsi (an)

(2)

Komponen-komponen Sistem Injeksi Bensin Elektronik

Komponen sistem injeksi elektronik dapat digolongkan sebagai berikut I. Sistem aliran bahan bakar

II. Sistem kontrol injeksi bensin elektronis I. Sistem aliran bahan bakar

Sistem pengaliran bahan bakar berfungsi:

Mengalirkan bahan bakar dengan halus/lembut pada volume yang sesuai dengan tekanan tepat.

Disamping itu pengaliran bahan bakar juga harus memperhatikan faktor keselamatan dan emisi (pencemaran lingkungan)

Sistem dengan saluran pengembali

Keterangan :

1. Tangki Bahan Bakar 2. Pompa Bahan Bakar 3. Filter

4. Pipa tekanan

5. Regulator tekanan bahan bakar

6. Injektor

7. Rel Bahan bakar (beraliran) 8. Saluran pengembali

Aliran bahan bakar mengalir dari :

Tangki bensin → Pompa → Filter → Pipa tekanan tinggi → Rel bahan bakar → Regulator → Kembali ke tangki.

Regulator tekanan bensin diletakkan pada rel bahan bakar, akibatnya bahan bakar yang kembali menjadi panas, terjadi kenaikan temperatur pada tangki.

(3)

Sistem tanpa saluran pengembali (Returnless Sytem)

Tipe Returnless sistem adalah tipe dengan semua komponen dari pompa sampai regulator berada di dalam tangki, bahan bakar yang ke rel injektor tidak kembali ke tangki (tidak ada aliran kembali).

Keterangan :

1. Tangki Bahan Bakar

2. Pompa Bahan Bakar

3. Filter

4. Pipa tekanan

5. Regulator tekanan bahan bakar

6. Injektor

7. Rel bahan bakar (tidak beraliran)

Aliran bahan bakar mengalir dari :

Tangki bensin → Pompa → Filter a) → Pipa tekanan tinggi.

b) → Regulator → Kembali ke tangki In-tank unit : Type Returnless Fuel system

Keterangan : 1. Filter Bahan Bakar 2. Pompa bahan Bakar 3. Peredam Getaran 4. Regulator bahan

bakar

5. Sensor level bahan bakar

6. Penyearah aliran bahan bakar

Aliran bahan bakar terjadi hanya di dalam tangki (regulator didalam tangki). Temperatur bahan bakar pada tangki tidak ikut panas.

(4)

1. Tangki Bensin :

Konstruksi tangki sedikit agak berbeda dengan mesin karburator, karena pompa bensin listrik sintem injeksi tidak mempunyai daya isap, maka kontruksi tangki harus sesuai.

Model tangki dengan pompa bensin diluar ( posisi pompa bensin harus lebih rendah dari pada tinggi permukaan bensin), supaya bensin mudah mengalir ke pompa.

Model tangki dengan pompa bensin berada dalam tangki. Apa fungsi tangki kecil ? Tangki kecil berfungsi

menghindari terjadinya kehilangan bahan bakar saat belok (bahan bakar mengalami gaya kesamping).

Model tangki dengan 2 ruangan. Memerlukan pompa tambahan untuk menyalurkan dari tangki B ke tangki A. Keuntungan:

- Posisi tangki menyesuaikan kondisi kendaraan

(5)

Prinsip kerja Jet Pump :

Bila terjadi aliran kembali dari pompa, dalam saluran akan terjadi penurunan tekanan dan membuat aliran bahan bakar dari tangki B ke tangki A.

2. Pompa Bahan Bakar (Pompa bensin listrik):

Mengalirkan bahan bakar dengan tekanan tinggi sehingga bisa diinjeksikan ke saluran masuk

Model-model Pompa :

Roller-cell pump Internal-gear pump

Peripheral pump Side-channel pump

(6)

Kemampuan yang harus dimiliki pompa :

¾ Mampu mengalirkan bahan bakar 60 sampai 200 liter/jam. ¾ Mampu memberi tekanan bahan bakar 3 sampai 4,5 Bar. ¾ Mampu memberi tekanan 50 sampai 60% saat start dingin.

Pada waktu kunci kontak “ON” pompa bekerja beberapa detik, selama start dan mesin hidup pompa bekerja terus sesuai dengan aturan: bila mobil terjadi kecelakaan, bensin tidak boleh tertumpah, maka meskipun kunci kontak “ON” pompa harus tidak bekerja bila mesin mati.

Besar arus listrik yang mengalir pada pompa saat beban penuh 8-10 A tegangan 12 Volt oleh karena itu pada mesin-mesin injeksi bensin alternator harus lebih besar Katup pembatas akan terbuka bila tekanan bahan bakar pada sistem sudah melebihi 8 bar

Katup pengembali berfungsi mengontrol bensin agar tetap penuh pada ruang pompa.

Apa sebabnya bensin harus tetap penuh pada ruang pompa?

Karena bensin berfungsi sebagai pelumas dan pendingin pompa oleh sebab itu bensin dengan sistem injeksi tidak baik kalau tangki kosong.

3. Saringan/ Filter

Untuk menyaring kotoran yang terbawa bahan bakar ke sistem.

Campuran antara Kertas superhalus dan polyester fiber.

Dapat menyaring partikel sampai 3 µm

Perhatikan tanda jangan sampai terbalik arahnya, bila arah pemasangan saringan terbalik, secara fungsi pengaliran bahan bakar tidaklah mengganggu tapi fungsi saringan menjadi salah, karena kotoran-kotoran yang disebabkan elemen saringan akan ikut ke dalam aliran sistem bahan bakar.

(7)

4. Regulasi Tekanan Bahan bakar

Jumlah injeksi bahan bakar dikontrol sesuai lamanya signal yang diberikan ke injector Ti (Timing Injektion), sehingga tekanan konstan pada injector harus dipertahankan. Tekanan bahan bakar dari delivery pipe ditentukan oleh regulator bahan bakar.

Pada system dengan saluran pengembali tekanan bahan bakar dipengaruhi oleh kevakuman pada intake manifold. Vakum intake manifold yang dihubungkan pada bagian sisi diafragma pada regulator melemahkan tegangan pegas diafragma, sehingga menambah volume kembalinya bahan bakar dan menurunkan tekanan bahan bakar. Dengan demikian apabila vakum intake manifold naik (tekanan mengecil), tekanan bahan bakar turun hanya pada tingkat bahan bakar A dan vakum intake manifold B dipertahankan tetap.

Tekanan Intake Manifold Rendah Tinggi

Tekanan Pegas Regulator Kecil Besar

Tekanan Bahan bakar Rendah Tinggi

(8)

Regulator tekanan bensin model tanpa saluran pengembali. Tekanan bahan bakar konstan.

Pada Returnless Fuel system tekanan bahan bakar dibuat tetap (tidak terpengaruh oleh kevakuman intake manifold). Kompensasi dari variasi tekanan pada intake dilakukan oleh ECU dengan menambah atau mengurangi durasi injeksinya (Ti).

Peredam Getaran

Bekerjanya injector membuka dan menutup, hal ini mempengaruhi tekanan dalam pipa pembagi. Untuk meredam hal tersebut pada beberapa kendaran dipasang Pulsation Damper pada pipa pembagi.

Menghindari tibulnya gelembung udara.

Pengukuran Tekanan Bahan Bakar :

Pengukuran tekanan bahan bakar dapat dilakukan dengan

memasang manometer pada rel injector atau pipa tekanan, terlihat seperti .

(9)

II. Sistem kontrol injeksi bensin elektronik

Secara umum pengatur elektronik terdiri dari Sensor, ECU/ECM dan Aktuator. prinsip kontrol elektronik dapat dikan sebagai berikut:

1. Sensor pada EFI

Dalam system control otomotif “Sensor” memegang peranan yang penting, yang mana tugasnya memberikan informasi ke Kontrol Unit sebagai masukan yang selanjutnya diproses menjadi suatu kondisi yang harus dilakukan oleh Aktor (Aktuator). Apapun yang diinformasikan oleh sensor sangat menentukan bagi proses control baik secara open loop maupun closed loop.

Sensor mengkonversikan suatu kwantitas masukan berupa phisik atau bahan kimia (pada umumnya non-elektrik) ke dalam suatu kwantitas keluaran elektrik.

AKTOR ( Unit Aktuator )

Sensor

Keluaran Sinyal Elektrik Fisik/ Kimia Kwantitas Φ (non electric) Gangguan-gangguan (temperature, tegangan tidak setabil,……)

(10)

Gangguan-gangguan yang dialami oleh sensor perlu diperhitungkan supaya tidak mempengaruhi sinyal keluaran dari sensor. Oleh sebab itu perlu adanya pengolahan sinyal (pengkondisian sinyal) sebelum sinyal tersebut digunakan oleh kontrol unit.

(11)

Jenis dan Karakteristik Kurva Sensor

¾ Continuous linear: Aplikasi control dengan cakupan yang luas, pengolahan sinyalnya tidak rumit.

¾ Continuous non-linear : Dalam closed-loop control untuk variable yang diukur di dalam batas ukur yang sempit.

¾ Discontinuous multi-stage : monitoring suatu aplikasi di mana suatu isyarat tepat pada waktunya diperlukan ketika suatu batas nilai dicapai.

¾ Discontinuous Dual-stage : Monitoring koreksi ambang untuk penyesuaian berikutnya atau sesegera mungkin.

(12)

Type Output Sinyal

Output sinyal analog : ¾ Arus/ tegangan, amplitudo ¾ Frekuensi/ periode

¾ Durasi pulsa/ pulsa duty factor

Discrete output signal : ¾ Dual step (binary coded) ¾ Multi step (analog kode) ¾ Multi step (digital kode)

Contoh Keluaran sinyal :

Keterangan : a. U = Sinyal output f = Frekuensi t = waktu b. U = Sinyal output TP = Pulsa duration t = waktu

(13)

Tingkatan sensor :

Keterangan :

SE : Sensor

SA : Sinyal conditioning (analog) A/D : Analog to Digital Converter SG : ECU

MC : Microcomputer

Sensor dari pengolahannya dapat kita bedakan jadi 4 tingkat : 1. Conventional : tingkat paling rendah, dia hanya berupa sensor.

2. first Integration level : level pertama sudah dilengkapi pengolah sinyal (sinyal analog).

3. Second Integration level : level kedua sinyal yang keluar sudah bentuk digital. 4. Third Integration level : level paling tinggi tergolong „ Intelegent Sensor“.

Keuntungan „Intelegent Sensor“ : 1. Mengurangi beban pada ECU

2. Flexsibel, memungkinkan komunikasi jaringan BUS (komunikasi serial). 3. Dapat digunakan banyak ECU (pengiritan sensor)

(14)

Macam – Macam Sensor pada EFI a. Sensor Temperatur

Sensor temperature mengunakan bahan Thermistor, merupakan bahan Solid-state variable resistor terbuat dari semiconductor. NTC (Negative Temperature Coefficient) adalah Thermistor yang nilai tahananya berkurang bila temperatur naik (Nilai tahanan berbanding terbalik terhadap Temperatur).

NTC Resistor (Thermistor)

Pada 0ºC mempunyai tahanan ± 5 KΩ, dan pada temperatur 80ºC tahanan ± 250 Ω. Bila kita grafikkan akan terlihat seperti grafik dibawah.

Grafik hubungan temperatur dengan tahanan 1) Engine Coolant Temperature (ECT)

- Bahan : Thermistor NTC.

- Fungsi : Mendeteksi suhu air pendingin (engine) untuk : 1. Mengatur campuran bahan bakar

2. System start dingin

3. Mengatur saat (derajat) pengapian 4. Mengatur putaran idel dingin

(15)

- Posisi pada kendaraan : Pada mesin (air pendingin), setiap kendaraan beda. - Temperatur kerja : – 40°C s/d +130°C

Sensor Temperatur engine

Circuit ECT

Cara kerja :

ECT dihubungkan seri dengan tahanan dan diberi tegangan 5 V. Bila tahanan pada ECT berubah (karena temperatur) maka tegangan yang ke ECU juga berubah. Tegangan kerja 4,5 s/d 0,2

Volt. Dari dingin ke panas. Kesimpulan :

- Temperatur dingin = tahanan besar = tegangan besar - Klasifikasi sensor = Sensor Conventional

2) Intake Air Temperature (IAT) Sensor

- Bahan : Thermistor NTC.

- Fungsi : Mendeteksi suhu udara masuk (intake).

- Posisi pada kendaraan : - Pada saluran udara masuk (intake manifolt). - Pada Sensor Udara Masuk (Air Flow Sensor) - Temperatur kerja : – 40°C s/d +120°C

(16)

Intake Air Temperature (IAT) Sensor Circuit IAT

Cara kerja :

IAT dihubungkan seri dengan tahanan dan diberi tegangan 5 V. Bila tahanan pada IAT berubah (karena temperatur), tegangan sinyal akan mengalami perubahan. Perubahan tegangan identik dengan perubahan temperatur.

b. Throttle Position Sensor (TPS)

- Bahan : Tahanan Geser (Karbon Arang).

- Fungsi : Mengetahui posisi (derajat) pembukaan katup gas guna:

1. Air Fuel Ratio Corection 2. Decelerasi (Fuel cut off) 3. Beban maksimum (Full load)

(17)

- Posisi pada kendaraan : Pada ujung lain dari Katup Gas.

- Range kerja : Dalam % pembukaan katup gas dan tegangan. (0 % = 0,5 Volt sampai 100 % = 4,7 Volt)

Lokasi sensor TPS Circuit TPS

Cara Kerja :

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.

Kesimpulan :

- Sinyal berupa tegangan.

- Tegangan sinyal berbanding lurus dengan bukaan katup gas - Klasifikasi sensor = conventional

(18)

c. Air Flow Sensor (Sensor Udara Masuk)

1) Sensor Flap (impact pressure) Air Flow Sensor LMM. - Bahan : Tahanan Geser (Karbon Arang).

- Fungsi : Mengetahui Banyaknya (flow) udara masuk. - Posisi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (setelah filter udara).

Lokasi AFM pada kendaraan

pengukuran Air Flow Sensor

Keterangan : 1. Penyetel CO 2. Plat Sensor 3. Stoper 4. Plat Kompensasi 5. Ruang Kompensasi 6. IAT Sensor Bagian-bagian sensor

(19)

Sirkuit Air Flow Meter

Cara Kerja :

Pedal ditekan untuk membuka katup gas. Udara diisap oleh motor jumlah udara yang mengalir diukur oleh pengukur jumlah udara

Pengukur aliran udara memberikan informasi utama secara elektris ke unit pengontrol elektronika.

Volume bensin yang diinjeksikan diatur oleh unit pengontrol elektronika.

(20)

2) Sensor Massa Udara (Kawat dan Film Panas).

- Bahan : Kawat Panas (Platinum), Thermister, Metallic Film. - Fungsi : Mengetahui Massa Udara yang masuk Untuk :

1. Campuran bahan bakar 2. Saat pengapian

- Lokasi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (antara katup gas dan filter udara).

a) Sensor Massa Udara (Kawat Panas) Tipe A

Rangkaian Pengolah Sinyal

Keterangan : QM = Mass Flow UM = Tegangan Sinyal

RH = Tahanan Kawat Panas (Platinum) RK = Resistor Kompensasi (IAT)

RM = Tahanan Ukur

(21)

b) Sensor Massa Udara (Kawat Panas) Tipe B

Keterangan :

1. Bypass Udara masuk 2. IAT Sensor (Thermister) 3. Massa Udara

4. Kawat panas (Platinum) 5. Pengolah sinyal

Prinsip Kerja :

Kawat panas dijaga pada temperatur tetap dirangkai dengan termistor. Aliran udara akan mendinginkan, rangakian elektronik akan mempertahankan temperatur pada kawat panas tetap. Pada waktu yang bersaman rangkaian elektronik mengukur arus yang mengalir ke kawat panas dan mengeluarkan sinyal tegangan sebanding dengan aliran arus. Grafik tegangan dapat dilihat pada gambar diatas.

(22)

Untuk menjaga performa dan kesetabilan sensor, maka sensor akan melakukan pembersihan diri dari deposit akibat pembakaran dengan cara memanaskan sensor (temperatur ± 1000 °C) beberapa saat setiap posisi ”OFF”.

c) Sensor Massa Udara (Film Panas)

Keterangan : 1. Pendingin 2. Pengatur Jarak 3. Driver stage

4. Rangkaian Pengolah sinyal 5. Elemen Sensor (Metallic Film)

(23)

Rangkaian Sensor Film Panas

Keterangan : QM = Mass Flow UM = Tegangan Sinyal IH = Arus Pemanasan

RS = Sensor Resistor R1,R2,R3 = Tahanan pemhubung Keterangan : A = Tampak Depan B = Tampak Belakang 1 = Keramik 2 = Potongan keramik

RS = Sensor Resistor R1 = Tahanan penghubung

3) Karman Vortex.

- Bahan : Photo Coupler (LED dan Photo Transistor). - Fungsi : Mengetahui Volume Udara masuk:

1. Campuran bahan bakar 2. Saat pengapian

- Lokasi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (antara katup gas dan filter udara).

(24)

Konstruksi dan nama bagian

1. Pembentuk pusaran udara 4. Penerima gelombang 2. Plat penstabil pusaran udara 5. Pengolah Sinyal

3. Bagian pemancar gelombang 6. Saluran By Pass

Bagian 1 & 2 berfungsi untuk membuat pusaran udara yang akan diukur melalui pemancar & penerima gelombang frekuensi tinggi. Dengan sebuah pengolah sinyal , gelombang frekuensi tinggi pada bagian penerima diubah bentuknya menjadi impul tegangan yang diterima oleh komputer.

Rangkaian Karman Vortex Kisi-kisi

Udara masuk

Udara yang sudah diukur

Udara masuk By Pass

Pusaran

(25)

Sinyal Karman Vortex

4) Manifold Absolute Pressure (MAP) - Bahan : Piezo Resistive.

- Fungsi : Mengetahui Tekanan Udara masuk Untuk : 1. Campuran bahan bakar

2. Saat pengapian

- Lokasi pada kendaraan : Pada saluran udara masuk (setelah katup gas).

(26)

Keterangan : 1,3 = Konektor 2 = Vacum referensi 4 = Silicon Chip Ukur 5 = Gelas Isolator

6 = Rumah Vacum

7 = Input Vacum (Intake Manifold) 8 = Silicon Chip

9 = Sirkuit rangkaian

Keterangan :

A = Unit MAP Sensor B = Op-Amp C = Rangkaian Kompensasi Temperatur Uo = Tegangan sumber UM = Tegangan sensor UA = Tegangan sinyal

(27)

Cara Kerja MAP

Piezo Resistive adalah bahan yang nilai tahanannya tergantung dari perubahan bentuk. Piezo resistive dibuat diafragma (Silicon chip) berfungsi sebagai membran antara ruangan vacuum (0,2 bar) sebagai referensi dan ruangan yang berhubung dengan intake manifold.

Perbedaan tekanan antara ruang vacum dengan intake manifold berakibat perubahan lengkungan pada membran silicon chip. Pengolah sinyal merubah menjadi tegangan sinyal.

MAP sensor mengeluarkan tegangan paling tinggi ketika tekanan intake manipold paling tinggi ini terjadi saat kunci kontak ON dan engine belum hidup, atau saat akselerasi, sebaliknya mengeluarkan tegangan paling rendah jika terjadi decelerasi (perlambatan).

(28)

d. Sensor Putaran.

1) Sensor Induktif pada Distributor

Keterangan : 1 = Rotor 2 = Stator 3 = Kumparan Induktif 4 = Plat Dudukan 5 = Busing Rotor 6 = Badan Stator 7 = Celah Udara 8 = Magnet Permanan 9 = Celah Dalam

10 = Plat Dudukan Tetap

- Bahan : Kumparan dan Magnet. - Fungsi : 1. Sensor Putaran mesin

2. Sebagai tanda silinder 1 Posisi TOP. 3. Sebagai tanda saat pengapian 4. Sebagai tanda saat injeksi - Posisi pada kendaraan : Pada Distributor pengapian. Induksi terjadi karena :

y Perubahan medan magnet yang terjadi pada inti y Perubahan medan karena berputarnya rotor

1

2

(29)

Bentuk osilogram sinyal induktif dari sensor

Sensor CKP dan CMP pada distributor

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

(30)

2) Sensor Induktif pada Poros Engkol Satu Sensor Induktif

Keterangan :

1. Magnet Permanen 2. Rumah sensor 3. Inti Besi lunak 4. Kumparan

5. Roda gigi dengan refesensi

: Bentuk Sinyal Sensor Induktif

Keuntungan :

o Cukup satu sensor induktif

o Satu sensor keluar 2 sinyal (Data RPM dan Posisi TOP)

Kerugian :

(31)

Dua Sensor Induktif (CKP dan CMP).

Keterangan :

1. Sensor CKP 2. Sensor CMP 3. Magnet Permanen 4. Inti Besi Lunak 5. Kumparan

6. Rumah Poros Engkol 7. Tonjolan segmen 8. Roda Gaya

Bentuk Sinyal CKP dan CMP 3) Sensor Hall pada distributor

Effek Hall

Efek Hall :

Bila lempeng hall (5) dialiri elektron (terminal 1,2), dan dijatuhkan medan magnet (tanda panah), maka pada sisi (3) dan (4) akan ada beda potensial disebut dengan effek Hall (Sinyal hall).

(32)

Sensor Hall pada distributor

Prinsip Kerja Sensor IC-Hall

Grafik tegangan sinyal

Keterangan :

1. = Sudu logam

2. = Soft magnetik konduktor 3. = IC-hall 4 = Celah sensor b = lebar sudu US = Tegangan sumber UO = Tagangan Sinyal 4) Sensor Photodioda

- Bahan : Photo Coupler (LED dan Photodiode) - Fungsi : 1. Sensor Putaran mesin

2. Sebagai tanda silinder 1 Posisi TOP. 3. Sebagai tanda saat pengapian 4. Sebagai tanda saat injeksi

(33)

Prinsip Kerja :

Terdapat LED sebagai pemancar dan Photodiode sebagi penerima, diantara sensor tersebut terdapat disc yang didesain sedemikian rupa. 4 celah sebagai sensor CKP, dan 1 celah sebagai sensor CMP.

Tegangan Sinyal Photodiode

Jenis ini mempunyai 360 lubang sebagai sensor CKP dan 4 lubang untuk CMP, ada satu lubang khusus tanda silinder 1. Dalam 1 putaran sensor :

- CKP mengirimkan = 360 X sinyal 1 dan 0

- CMP mengirim = 4 X sinyal 1 dan 0 Dalam 1 Putaran poros engkol :

- CKP mengirim = 180 X sinyal - CMP mengirim = 2 X sinyal e. Sensor Knoking.

- Bahan : Piezoceramic.

- Fungsi : 1. Mengetahui terjadi knoking. 2. Sistem closed-loop pengapian. 3. Mendetaksi Octane bahan-bakar. - Posisi pada kendaraan : Pada Blok silinder.

(34)

Keterangan : 1 = Piezoceramic element 2 = Seismic mass 3 = Rumah sensor 4 = Baut pengencang 5 = Permukaan kontak 6 = Konektor 7 = Blok Silinder V = Getaran Prinsip Kerja :

Bila terjadi knoking (pinking), akan terjadi getaran pada sensor knoking berupa nois seperti terlihat pada . ECU akan

memundur-kan saat pengapian 2 kali sampai tidak terjadi detonasi lagi.

Untuk 4 silinder perlu 1 sensor, 5 atau 6 perlu 2 sensor, 8 lebih bisa 2 atau lebih sensor.

f. Sensor Gas Buang.

- Bahan : Zirconium Dioxide (ZrO2), Platina (elektroda) - Fungsi : 1. Sistem Closed-loop A/F Rasio.

2. Mengetahui kerusakan Katalitik konverter. - Posisi pada kendaraan : Pada Saluran Gas buang.

(35)

Keterangan : 1. Lambda Sensor 2. Ceramic monolic 3. Wire screen 4. Heat resistant double shell Keterangan :

1. Lapisan proteksi keramic 2. ZrO2 (Zirconium Dioxide) 3. Electroda

4. Saluran Buang

Prinsip kerja :

Bila ada perbedaan jumlah O2 gas buang dengan O2 udara luar, akan terjadi beda potensial antara kedua elektroda. Tegangan max 1 volt. Temperatur kerja min 400 °C.

(36)

Karakteristik Sensor λ _{Keterangan :} a. Campuran kaya b. Campuran kurus λ = 1 Berbandingan 14,7 : 1 ( Tegangang sinyal = 0,45 V) λ < 1 Campuran kaya ( Tegangang sinyal = 0,6 – 1,0 V) λ > 1 Campuran miskin ( Tegangang sinyal = 0,4 – 0,1 V)

Model Closed-Loop Control dan sinyal yang dihasilkan

(37)

2. Aktuator pada EFI

Ada berbagai macam aktuator pada EFI, yaitu: a. Relay Pompa Bensin

b. Injektor

c. ISC (Idle Speed Control) d. Lampu Kontrol (Engine Check)

Fungsi dan Cara Kerja Aktuator

a. Relay Pompa Bensin (Relay Kombinasi)

EFI tipe L konstruksi relai pompa bensin sebagai berikut:

Pada tipe ini pompa bensin akan bekerja pada saat ada sinyal start dan apabila saklar Air Flow Meter menutup, yaitu apabila ada aliran udara melewati flap pada Air Flow Meter.

(38)

EFI tipe D konstruksi relai pompa bensin sebagai berikut:

Pada sistem ini pompa bensin bekerjanya dipengaruhi oleh dua hal: posisi starter dan sinyal putaran dari distributor.

Sehingga ketika mesin distarter pompa bensin bekerja dan setelah ada putaran pompa dipertahankan tetap bekerja, ketika mesin dimatikan pompa akan berhenti bekerja.

b. Injektor Injektor merupakan aktuator yang berfungsi menyemprotkan bahan bakar

kedalam mesin.

Injektor yang terpasang di engine memiliki dua terminal, salah satu terminal terhubung ke relay kombinasi, dimana setiap kunci kontak pada posisi ON sudah terdapat tegangan bateray (stanby), terminal satunya dihubungkan ke ECU sebagai pengatur kerja injektor, dengan sinyal aktif LOW.

(39)

Injektor bekerja ber-dasarkan

elektromag-netis yang diatur oleh

ECU.

Bahan bakar disemprot-kan dengan sangat halus. Terkadang tiap injektor dirangkai dengan tahanan luar

Konstruksi

1 = Lubang penyemprot 2 = Batang katup jarum 3 = Kumparan magnet listrik 4 = Pegas 5 = Terminal 6 = Saringan 7 = Saluran masuk bensin X = Celah pengangkatan katup jarum

Hal-hal yang perlu diperhatikan terhadap pemeriksaan injektor:

1) Jika injektor memiliki tahananan 1,0-3,0 ohm harus dirangkaikan resistor 5,0-8,0 ohm secara seri sebelum dihubungkan dengan sumber tegangan 12 volt, tetapi jika injektor memiliki tahanan 15-17 ohm dapat langsung di sambungkan dengan tegangan 12 volt.

2) Bentuk penyemprotan yang baik adalah berbentuk tirus dan sama pada setiap injektor.

(40)

3) Pemeriksaan kebocoran dilakukan dengan memberi tekanan sesuai tekanan yang dipertahankan oleh regulator tekanan, selama 60 detik semestinya tidak terdapat tetesan.

4) Dengan tekanan kerja normal, rata-rata penyaluran sekitar 0,2-0,25 liter selama 160 detik, tetapi dapat juga sampai 0,45 liter tergantung petunjuk buku manual.

5) Perawatan yang lebih baik dilakukan dengan pembersihan menggunakan Pembersih Ultrasonik. Hal tersebut memungkinkan pembersihan bagian dalam injektor selama beberapa menit, ikuti petunjuk penggunaan dari pembuat alat.

(41)

Durasi penyemprotan injektor berkisar 1 sampai 14 mili detik. Bentuk osilasi kerja injektor dapat dilihat dengan osiloskop atau engine tester, durasi penyemprotan dapat terukur.

c. ISC (Idle Speed Control) / IAC (Idle Air Control)

Idle speed control biasanya dipasangkan pada saluran by-pass pada intake manifold, memungkinkan penambahan udara masuk kemesin. Perubahan jumlah udara memungkinkan perubahan campuran bahan bakar dan udara selama start dingin dan selama pemanasan awal.

Ada juga yang mengatur putaran idel dengan membuka katup gas sedikit yang diterapkan pada single point injector.

(42)

Macam-macam ISC/IAC 1) Model Katup Bimetal

Katup dipasangkan dimesin dan bersinggungan langsung dengan temperatur mesin. Pada katup terdapat pegas bimetal yang dilengkapi dengan pemanas.

Ketika temperatur mesin dingin katup terbuka sehingga ada tambahan udara masuk dan putaran mesin idel tinggi. Setelah temperatur berangsur naik bimetal akan melengkung menekan katup menutup saluran by pass secara bertahap dan putaran idel akan turun.

Sistem diatas tidak dikontrol oleh ECU, termasuk sistem mekanis. Keterangan: 1. Bimetal 2. Pemanas 3. Katup 4. Saluran b y-pass

(43)

2) Model Katup Selenoid

ISC ini bekerjanya diatur oleh ECU yang disesuaikan dengan bermacam masukan sensor, selain itu juga beban-beban kendaraan.

Ketika temperatur mesin masih dingin dan putaran mesin idel, ECU akan mengeluarkan sinyal untuk mengoperasikan selenoid menarik katupnya melawan pegas yang ada dibelakangnya, sehingga saluran by pass terbuka dan udara yang masuk kemesin bertambah, akibatnya putaran idel jadi tinggi.

(44)

Setelah temperatur mesin panas ECU akan menghentikan sinyal yang menuju selenoid sehingga pegas yang ada dibelakang katup selenoid akan mendorong katup selenoid menutup saluran dan putaran idel jadi turun karena tambahan udara dihentikan.

3) Model Katup Rotari

Pada IAC ini didalam saluran by pass dipasangkan katup rotary yang gerakannya dibatasi 90°. Penggerak dari katup rotari berupa motor DC.

Ketika temperatur mesin masih dingin ECU mengeluarkan sinyal berupa duty cycle yang besarnya tergantung dari sensor temperatur dan RPM mesin. Semakin dingin temperatur semakin besar duty cycle yang dikelurakan ECU sehingga semakin lebar pembukaan saluran by pass dan semakin tinggi putaran idel.

(45)

4) Model Katup dengan Motor Step

Motor step memiliki empat buah kumparan dan memungkinkan digunakan sebagai penentu posisi yang presisi dengan derajat tertentu. ISC yang menggunakan motor step dikontrol oleh ECU dengan sinyal yang urutannya tertentu.

Urutan untuk mengurangi udara: Urutan untuk menambah udara: Tr1 Æ Tr2 Æ Tr3 Æ Tr4 Tr4 Æ Tr3 Æ Tr2 Æ Tr1 Contoh sebuah motor step:

(46)

5) Model Katup Selenoid Pembuka Katup Gas

ISC jenis ini biasanya berupa motor DC bergigi reduksi dan dilengkapi dengan saklar. Jenis ini banyak dipasang pada Mono Jetronics.

Keterangan: 1. Katup Gas 2. Motor DC

3. Terminal / konektor 4. Saklar Idel

Ketika kondisi mesin idle dan dingin ECU mengeluarkan tegangan dan menggerakkan motor maju kedepan, posisi motor akan tertahan disana oleh gigi reduksi. Motor ini baru akan mundur jika ECU memberikan tegangan dengan arah kebalikan.

Ada juga yang konstruksinya sebagai berikut:

Keterangan:

1. ISC position sensor 2. Pegas pengembali 3. ISC aktuator

4. Throtle Position Sensor 5. Saklar CTP (Closed throttle

Position)

(47)

d. Lampu Kontrol (Engine Check) / MIL (Malfunction Indicator Lamp)

Lampu control/MIL umumnya terpasang di papan instrument (dashboard) ruang kemudi.

Fungsi dari MIL adalah untuk memberi informasi kepada pengemudi keadaan sistem, apakah sistem OK atau terdapat masalah.

Pada diagram diatas ditunjukkan sebuah posisi MIL hubungannya dengan ECU.

Apabila sistem pada kendaraan tidak terdapat masalah, maka saat mesin hidup MIL akan mati, sebaliknya bila ada masalah MIL akan menyala. Tidak semua masalah akan menyalakan MIL. Umumnya terdapat ketentuan kapan MIL akan menyala kaitannya dengan permasalahan yang terjadi. Apabila data yang terkirim oleh sensor masih berada pada rentang kerja sensor tersebut, walaupun data semestinya jauh berbeda, maka MIL tetap tidak menyala.

(48)

Referensi :

1. Modul diklat mesin mobil PPPPTK BOE – VEDC Malang 2. Toyota Material Training