Electronic Fuel Injection (EFI)


Sistem EFI adalah sistem pelayanan bahan bakar  pada mesin bensin yang menentukan bahan bakar yang optimal (tepat) disesuaikan dengan jumlah dan temperatur udara yang masuk, kecepatan mesin, temperatur air pendingin, posisi throttle valve dan udara bekas yang dihasilkan di dalam exhaust manipold. Komputer EFI akan mengatur jumlah bahan bakar untuk dikirim ke mesin pada saat penginjeksian dengan perbandingan udara dan bahan bakar berdasarkan karakteristik dan kondisi mesin pada setiap saat.


Gambar skema mesin EFI

Sistem pengontrolan penginjeksian bahan bakar dewasa ini berkembang dengan pesat , terutama pada mesin bensin. Namun harus kita ingat bahwa tidak hanya kendaraan dengan bahan bakar bensin yang menggunakan sistem control injeksi. Sistem EFI dirancang untuk mengukur jumlah udara yang diisap dan untuk mengontrol penginjeksian bahan bakar yang sesuai.



Sistem EFI dirancang untuk mengukur jumlah udara yang diisap dan mengontrol penginjeksian bahan bakar yang sesuai. Besar udara yang diisap diukur langsung berdasarkan tekanan di intake manipold atau jumlah udara di airflow meter.

Tipe D-EFI
Mengukur udara yang masuk berdasarkan tekanan dalam intake manipold.



Tipe L-EFI
Dalam sistem L-EFI, airflow meter langsung mengukur jumlah udara yang mengalir melalui intake manipold sehingga data yang dihasilkan lebih akurat. Dewasa ini, pada kendaraan EFI tipe L-EFI lebih banyak digunakan.


Sistem EFI secara umum dapat dibagi menjadi tiga sistem fungsi, yaitu :
  1. sistem control udara masuk ( Air Induction System )
  2. sistem distribusi bensin ( Fuel Delivery System )
  3. sistem control elektronik ( Electronic Control System )

Skema gambar susunan dasar EFI adalah :

Udara bersih dari saringan udara masuk ke airflow meter dengan membuka measuring plate, besar pembukaan ini bergantung pada kecepatan aliran udara yang masuk ke intake chamber yang dipengaruhi oleh lebar  throttle terbuka. 

Skema gambar diagram udara  masuk tipe D-EFI.

Skema gambar diagram  udara masuk tipe L-EFI.

Throttle body
Merupakan komponen sistem kontrol udara sebagai saluran utama yang dilalui oleh udara, sebelum masuk ke intake manipold. Di dalam throttle body ini terdapat

  • Throttle valve
  • TPS (Throttle Position Sensor)
  • IAC ( Idle Air Control )
  • FIAC ( Fast Idle Air Control )
  • ISAS ( Idle Speed Adjusting Screw )

 Gambar skema Throttle Body:




Intake Air Temperatur
Sensor temperatur udara masuk ini biasa terpasang pada air cleaner atau hose antara air cleaner dengan throttle body. Sensor temperatur udara masuk ini berupa thermistor dengan bahan semikonduktor yang mempunyai sifat semakin panas temperatur maka nilai tahanannya semakin kecil.



Throttle Position Sensor
Throttle Position Sensor berfungsi mendeteksi sudut pembukaan throttle valve. TPS dihubungkan langsung dengan sumbu throttle valve, jika throttle valve bergerak, TPS akan mendeteksi perubahan pembukaan throttle valve. Selanjutnya dengan menggunakan tahanan geser, perubahan tahanan ini dikirim ke ECU sebagai input untuk koreksi rasio udara dan bensin.


Air Flow Meter
MAF (Massa Air Flow Meter) salah satu jenis sensor dengan tipe measuring plate, yang terdiri atas plat pengukur, pegas pengembali, dan potensiometer. Udara yang masuk ke intake air chamber akan dideteksi dengan gerakan membuka dan menutup plat pengukur. Plat pengukur ini ditahan oleh sebuah pegas pengembali. Plat pengukur dan potensiometer  bergerak pada poros yang sama  sehingga sudut membuka plat pengukur ini akan diubah nilai tahanan potensiometer. Variasi nilai tahanan ini akan dirbah menjadi output voltage sensor ke ECM sebagai dasar untuk menentukan jumlah udara yang masuk ke intake air chamber.


Fast Idle Air Control
Fast idle air control terbuat dari thermo wax yang bekerjanya sesuai dengan temperatur mesin. Bila temperatur masih dingin, thermo wax belum mengembang sehingga jumlah udara yang masuk melalui saluran bypass menjadi lebih banyak. Saat temperatur mesin panas, thermo wax akan mengembang sehingga saluran bypass akan menyempit. Jumlah udara yang masuk menjadi berkurang, putaran mesin ke putaran idle


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.

Komponen utama dari fuel delivery system adalah :
  1. Fuel pump
  2. Fuel filter
  3. Fuel pressure regulator
  4. Pulsation dumper
  5. Injector

Diagram system bahan bakar EFI
Fuel Pump
Pada semua tipe mesin dengan injeksi, penempatan pompa bensin selalu ada di dalam tangki bensin. Tipe yang digunakan adalah elektrik dengan motor listrik. Pompa terdiri atas motor, pompa itu sendiri, check valve, relief valve dan filter yang diletakkan di saluran masuk pompa.


Fuel Filter
Fuel Filter berfungsi menyaring kotoran–kotoran dan partikel asing lainnya dari bensin supaya tidak masuk ke injektor. Fuel filter dipasangkan pada saluran tekanan tinggi dari fuel pump. Fuel filter ada yang diletakkan di luar tangki bensin, ada juga yang diletakkan di dalam tangki bensin.


Fuel Pressure Regulator
Fuel Pressure Regulator berfungsi mengatur tekanan bensin yang ke injector – injector. Jumlah injeksi bensin dikontrol sesuai lama signal yang diberikan ECU ke injector. Oleh karena itu tekanan tetap pada injektor harus dipertahankan.
Karena adanya perubahan tekanan pada bensin (injeksi bensin oleh injector) dan variasi perubahan vacuum intake manifold, jumlah bensin yang diinjeksikan sedkit berubah sekalipun signal injeksi dan tekanan bensin tetap. Oleh karena itu, agar jumlah injeksinya tepat, tekanan bensin harus dipertahankan pada 2,1 ~ 2,6 kg/cm2.

Gambar Fuel Pressure Regulator

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)

Gambar pulsation damper sistem EFI

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.


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.
Sensor-sensor itu adalah :
  1. ECT ( Electronic Control Temperature )
  2. TPS  ( Throttle Position Sensor )
  3. VSS ( Vehicle Speed Sensor )
  4. CMP (Camshaft Position Sensor )
  5. CKP ( Crankshaft Position Sensor )
  6. Oxygen Sensor
ECT (Electronic Control Temperature)
ECT terbuat dari thermistor, yaitu sebuah variable resistor yang dipengaruhi oleh temperatur. Kerja ECT sama dengan IAT, hanya fungsi pendeteksiannya yang berbeda. ECT berfungsi mendeteksi temperatur air pendingin mesin sebagai input ECM untuk mengoreksi besar penginjeksian bensin pada injector. ECT juga berfungsi sebagai kontrol temperatur air pendingin mesin kepada pengemudi melalui temperature gauge pada instrument panel.

TPS  (Throttle Position Sensor)
Throttle Position Sensor (TPS) dihubungkan dengan throttle valve shaft pada throttle body untuk mendeteksi pembukaan throttle valve.
VSS (Vehicle Speed Sensor)
Sensor ini dipasangkan pada transmisi dan digerakkan oleh driver gear poros output. Jenis VSS yang digunakan adalah tipe MRE ( Magnetic Resistance Element ). Signal yang dihasilkan oleh VSS berupa gelombang bolak – balik, oleh komparator (yang terdapat di speed sensor pada panel instrument) gelombang bolak – balik tersebut dirubah menjadi sinyal digital yang kemudian dikirim ke ECU.

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.

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.


Oxygen Sensor
  • Sensor O2 dipasangkan di exhaust manifold yang berfungsi untuk mendeteksi konsentrasi oksigen pada gas buang kendaraan, menghitung perbandingan udara dan bensin, dan menginformasikan hasilnya pada ECU.
  • Bila kadar oksigen pada gas buang tinggi, ECU akan menyimpulkan bahwa campuran terlalu kurus (lebih banyak udaranya)
  • Bila kadar oksigen pada gas buang rendah, ECU akan menyimpulkan bahwa campuran terlalu gemuk (lebih banyak bensinnya ).

Sumber:
 - http://m-edukasi.net/online/2008/efi/pengantar.html
 - Copy Right: BPM Semarang Pustekkom © 2008





Comments