Apa Yang Dimaksud Open Loop Dan Close Loop Di Sistem EFI ?

Apa Yang Dimaksud Open Loop Dan Close Loop Di Sistem EFI ? - Pada mesin injeksi, seluruh sistem kelistrikan dan pengapian dikendalikan oleh ECU (Electronic Control Unit) atau ECM (Engine Control Module). Berdasarkan kategorinya, sistem di mesin injeksi terbagi menjadi dua macam, yaitu "Open Loop" dan "Close Loop".

Open Loop Dan Close Loop Pada Sistem EFI

Open loop dan close loop merupakan sebuah program atau mode yang terdapat pada sistem EFI (Electronic Fuel Injection)

1. Open Loop atau Close Loop adalah program yang dijalankan oleh ECU berdasarkan kondisi mesin dingin (saat start) atau mesin panas (saat mencapai temperatur kerja). 

Jadi Open Loop atau Close Loop merupakan kerja ECU, bukan kerja Sensor atau Actuator. Dengan kata lain, untuk menterjemahkan Open Loop dan Close Loop harus dilihat dari sudut pandang ECU, bukan dari sudut pandang Sensor/Actuator.

2. Pada saat start / mesin dingin diperlukan campuran udara - bahan bakar (AFR) kaya, dan tuntutan campuran kaya ini dipenuhi oleh ECU dengan menambah lebar pulsa/durasi injeksi, sehingga bahan bakar yang masuk ke ruang bakar menjadi lebih banyak (kaya).

3. Tuntutan campuran kaya ini bisa dipenuhi oleh ECU karena ECU membuka diri (open) terhadap input - input yang diberikan oleh banyak sensor kecuali Sensor Oksigen, seperti diantaranya input dari Sensor IAT, ECT, MAF/MAP, TP, dan CKP. Dengan kata lain, saat start/mesin dingin ECU menutup diri (close) terhadap input Oksigen Sensor.

4. Mode Open Loop ini akan berlangsung selama mesin belum mencapai temperatur kerja (� 86�C), baru setelah mesin mencapai temperatur kerja program/mode berpindah dari Open Loop menjadi Close Loop.

Artinya ECU mulai membuka diri (open) terhadap input Sensor Oksigen. Dengan kata lain, pada mode Close Loop ECU menutup diri (close) terhadap input - input sensor lain, selain Sensor Oksigen.

5. Dalam kenyataannya, sesuai keperluan atau kondisi mesin, walaupun mode Close Loop telah berjalan, ECU tidak benar-benar menutup diri (close) terhadap input-input sensor lain, dia akan tetap memperhatikan dan menerima input-input sensor lain.

Tetapi memang yang paling dominan diterima / diperhatikan adalah input dari Sensor Oksigen. Oleh karena itu, pada kondisi mesin telah mencapai temperatur kerja, ECU akan tetap melakukan koreksi AFR berdasarkan input Sensor Oksigen, yang dikalkulasikan juga dengan input-input sensor lainnya.

Kesimpulannya Adalah

1. Mode Open Loop terjadi/berlangsung pada saat start/mesin dingin, dan mode Close Loop terjadi/berlangsung pada saat mesin sudah mencapai temperatur kerja (Kalau dibuat rumus asal bisa ditulis begini : OL = EC (Engine Cool) dan CL = EH (Engine Hot).

2. Pada mode Open Loop ECU hanya memperhatikan input-input dari Sensor IAT, ECT, MAF/MAP, TP dan CKP, dan benar - benar mengesampingkan (tidak memperhitungkan) input Sensor Oksigen.

3. Pada mode Close Loop ECU memperhatikan input Sensor Oksigen disertai dengan memperhatikan input-input dari Sensor IAT, ECT, MAF/MAP, TP, dan CKP.

Sensor Oksigen : Fungsi, Prinsip Kerja Dan Penyebab Kerusakannya

Sensor Oksigen : Fungsi, Prinsip Kerja Dan Penyebab Kerusakannya - Sensor oksigen atau O� sensor berfungsi untuk mendeteksi jumlah oksigen yang terdapat pada gas buang mobil injeksi atau EFI (Electronic Fuel Injection), sensor ini akan mengirim sinyal ke ECU (Engine Control Unit) guna mengatur campuran bahan bakar dan udara ke tingkat optimal.

Umumnya penerapan sensor oksigen untuk mengukur konsentrasi gas buang oksigen pada mobil dengan mesin pembakaran dalam (internal combution engine). Oksigen sensor tertanam di bagian knalpot mobil.

Fungsi oksigen sensor (O� sensor)

• 1. Untuk memeriksa atau mendeteksi emisi gas buang kendaraan dengan cara mengukur kandungan oksigen di dalam gas buang. 

• 2. Untuk menentukan apakah mobil bekerja dengan campuran bahan bakar terlalu kurus atau terlalu gemuk.

• 3. Dengan adanya O2 sensor maka konsumsi bahan bakar bisa jadi lebih irit serta ramah lingkungan. 

Pada kendaraan dengan sistem injeksi elektronik atau EFI, sensor oksigen ini terdapat dua buah yang terpasang di knalpot, tetapi ada juga mobil yang hanya terdapat satu buah sensor oksigen, misalnya pada Toyota Avanza, Daihatsu Xenia atau Daihatsu Terios.

Letak Sensor Oksigen

Letak oksigen sensor yang terpasang sebelum catalytic converter disebut oksigen sensor No.1. Sedangkan oksigen sensor yang terpasang setelah TWC (Three-Way Catalytic Converter) disebut oksigen sensor No.2.

Three-Way Catalytic Converter berfungsi untuk mendapatkan kecepatan pemurnian yang tinggi dari komponen carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC) dan nitrogen oxide (NOx) dari gas buang hasil pembakaran mesin.

Agar penggunaan three-way catalytic converter lebih efisien, rasio udara dan bahan bakar (air fuel ratio) harus dikontrol secara presisi sehingga rasionya mendekati rasio udara dan bahan bakar stoichiometric.

Sensor oksigen pada mobil terdiri dari dua bagian penting yaitu bagian heater (pemanas) dan bagian sensor itu sendiri. Pada oksigen sensor terdapat empat kabel yaitu, dua kabel digunakan untuk heater dan dua kabel lainnya digunakan untuk sensor.

Kontruksi Sensor Oksigen

Heater (pemanas) pada oksigen sensor berfungsi sebagai pemanas pada oksigen sensor. Saat panas yang diberikan heater mengenai secara langsung pada alumina dan zirconia (pada bagian sensor), hal ini akan mempercepat aktivasi sensor.

Heater atau bagian pemanas pada oksigen sensor dikontrol oleh ECU. Pada saat volume udara intake rendah (temperatur gas buang rendah), arus listrik mengalir ke heater untuk memanaskan sensor untuk memfasilitasi akurasi deteksi konsentrasi oksigen.

Prinsip Kerja Sensor Oksigen (O� Sensor)

Sensor oksigen memiliki karakteristik voltase keluarannya dapat berubah secara tiba - tiba di sekitar stoichiometric (rasio udara dan bahan bakar). Hal ini digunakan untuk mendeteksi konsentrasi oksigen dalam gas buang dan memberikan umpan balik ke ECU untuk mengontrol rasio udara & bahan bakar.

Skema Sensor Oksigen

Oksigen sensor membandingkan jumlah kandungan O� dari sisa pembakaran dengan O� dari luar, artinya kandungan oksigen pada gas buang (0,3 � 3 %) dibandingkan dengan kandungan oksigen pada udara atmosfir (20,8 %).

Kemudian hasil perbandingan O� ini di konversikan oleh ZrO� (Zirconia electrolyte) komponen pada O� Sensor menjadi arus listrik. Jika kandungan oksigen dalam gas buang sekitar 3 % (campuran kurus), O� sensor menghasilkan tegangan 0,1 volt.

Jika kandungan oksigen dalam gas buang sekitar 0,3 % (campuran kaya), O� sensor menghasilkan tegangan 0,9 volt. Tegangan listrik inilah yang nantinya disebut sinyal output yang akan di kirimkan ke ECU sebagai informasi hasil pembakaran yang terjadi pada ruang bakar yang dideteksi melalui gas buang.

Oksigen sensor seperti switch (penghubung) yang bekerja secara konstan akan memberikan sinyal setiap ada perubahan campuran bahan bakar. ECU akan menjaga campuran bahan bakar mendekati campuran ideal dengan melakukan kebalikan dari apa yang dilaporkan oleh oksigen sensor.

Jika oksigen sensor memberikan sinyal bahwa campuran bahan bakar terlalu gemuk, maka ECU akan memperpendek waktu kerja injektor untuk mengurangi jumlah bahan bakar yang disemprotkan, agar campuran menjadi lebih kurus.

Saat oksigen sensor mendeteksi bahwa campuran bahan bakar terlalu kurus ECU akan memperpanjang waktu kerja injektor untuk menambah jumlah bahan bakar yang disemprotkan, pengaturan terus menerus seperti ini akan menjaga mesin bekerja dengan campuran bahan bakar mendekati campuran ideal.

Penyebab Sensor Oksigen Rusak

Jika usia pemakain sensor oksigen sudah terlalu lama, maka respon pada sensor ini dapat berkurang atau sensor dapat berhenti bekerja sama sekali.

Kerusakan yang terjadi pada sensor oksigen biasanya disebabkan oleh kotoran yang mengendap di bagian elektroda inti sensor oksigen. Kotoran atau sisa gas bakar yang terus menempel di sensor kelamaan dapat membuat bacaan sensor oksigen menjadi kacau. Ini bisa diakibatkan oleh sisa pembakaran yang tidak sempurna atau bahkan kualitas bahan bakar yang kurang bagus.

Jika pembacaan tegangan yang dikirimkan ke ECU tidak sesuai, ECU akan mendeteksi telah terjadi kerusakan, dan Check Engine pada dashboard mobil akan menyala.

Beberapa akibat yang tibul jika sensor oksigen rusak

• 1. Efesiensi bahan bakar menurun

• 2. Mesin kurang bertenaga

• 3. Asap hitam keluar dari knalpot

• 4. Tes emisi gagal

• 5. Idle mesin kasar

• 6. Ragu atau stalling

Fungsi Throttle Body Di Mesin EFI Dan Komponen Pentingya

Fungsi Throttle Body Di Mesin EFI Dan Komponen Pentingya - Throttle body merupakan bagian dari sistem induksi udara pada kendaraan yang sudah menggunakan sistem EFI (Electronic Fuel Injection) atau injeksi elektronik.

Fungsi Throttle Body

Throttle body terletak diantara saringan udara (air filter) dan air chamber. Throttle body berfungsi sebagai saluran utama yang dilewati setelah udara tersaring oleh filter, sebelum akhirnya masuk ke air chamber dan intake manifold.

Komponen Penting Di Throttle Body

Pada throttle body terdapat beberapa komponen / bagian penting, yaitu :

Komponen Throttle Body

1. Throttle Valve
Throttle valve atau katup gas yang terdapat pada throttle body berfungsi untuk mengontrol jumlah udara yang masuk ke intake manifold dengan cara membuka dan menutup saluran utama yang dilalui udara saat pedal gas diinjak. Gerakan dari throttle valve ini disesuaikan dengan gerakan dari pedal gas.

Terdapat dua cara yang digunakan untuk menghubungkan pedal gas dengan throttle valve, yaitu :

• Menggunakan kabel gas (manual)

• Menggunakan motor listrik atau lebih dikenal dengan istilah throttle by wire (elektrik). 

Pada mobil modern sering menggunakan sistem throttle by wire untuk menggerakkan throttle valve.

2. TPS (Throttle Position Sensor)
Throttle Position Sensor (TPS) adalah salah satu sensor yang terdapat pada sistem EFI yang berfungsi untuk mendeteksi posisi bukaan dari katup throttle, Throttle Position Sensor (TPS) ini terletak di throttle body dan terhubung dengan throttle valve.

Data pembacaan besarnya bukaan katup oleh TPS ini nantinya akan dikirimkan ke ECU (Electronic Control Unit) sebagai data inputan ECU untuk mengontrol kerja mesin.

3. ISC  (Idle Speed Control)
Idle Speed Control (ISC) berfungsi untuk mengalirkan udara melalui saluran by pass ketika mesin dalam keadaan idle atau stasioner karena pada keadaan ini udara tidak dapat melewati saluran utama pada throttle body dikarenakan throttle valve dalam keadaan menutup rapat.

ISC valve dikontrol oleh ECU, selain sebagai saluran masuknya udara ketika mesin idle, ISC juga berfungsi untuk mengontrol banyaknya udara yang masuk ketika mesin idle untuk mengatur perbandingan campuran udara dan bahan bakar (air fuel ratio) serta untuk menaikkan dan menurunkan putaran mesin ketika mesin dalam keadaan idle.

Ketika mesin mendapatkan beban tambahan misalnya sistem AC (Air Conditioner) dihidupkan maka sistem idle up akan bekerja untuk menaikkan putaran mesin. Selain itu, ISC juga dapat berfungsi sebagai sistem cuk elektrik.

4. Air Flow Meter
Air flow meter hanya terdapat pada kendaraan EFI tipe  L - Jetronik. Air flow meter berfungsi untuk mengukur berapa banyak jumlah udara yang masuk kedalam intake manifold. Banyaknya udara yang masuk ke dalam intake manifold tergantung dari bukaan katup gas (throttle valve).

Hasil pembacaan jumlah udara yang masuk oleh air flow meter ini selanjutnya akan dikirimkan ke dalam ECU sebagai data inputan untuk ECU mengontrol kerja mesin.

Akibat Throttle Body Rusak

Jika terdapat kerusakan pada komponen throttle body maka dapat mepengaruhi kinerja mesin karena pasokan udara ke dalam ruang bakar menjadi tidak tepat, pasokan udara ke dalam ruang bakar bisa menjadi kurang atau terlalu banyak. 

Jika jumlah udara kurang maka akan menyebabkan campuran gemuk (terlalu banyak bensin campuran udara kurang), sedangkan jika udara terlalu banyak akan menyebabkan campuran terlalu kurus (terlau banyak udara campuran bensin kurang).

Terlalu sedikit udara yang masuk ke dalam intake manifold dapat disebabkan karena pada komponen throttle body kotor sehingga dapat menyumbat aliran udara yang masuk.

Dan jika udara yang masuk terlalu banyak dapat disebabkan terjadinya kebocoran karena pemasangan throttle body yang kurang tepat sehingga terjadi kebocoran udara atau pada bagian throttle valve terdapat kotoran sehingga throttle body tidak dapat menutup rapat ketika posisi idle.

Karena itu, throttle body memerlukan perawatan secara berkala dengan cara membersihkan bagian - bagian dalam throttle body dari kemungkinan adanya kotoran sehingga dengan melakukan perawatan berkala ini dapat membuat kinerja mesin tetap optimal.

Jenis - Jenis ISC (Idle Speed Control)

Jenis - Jenis ISC (Idle Speed Control) - Katup ISC atau ISC Valve dipakai pada setiap mobil dengan sistem EFI (injeksi elektronik). Fungsi dari ISC (Idle Speed Control) & Cara Kerjanya sudah dijelaskan disini.

Berikut 4 Jenis ISC (Idle Speed Control) Pada Sistem EFI (Electronic Fuel Injection)

1. Tipe VSV Control

Tipe VSV Control

Katup ISC jenis ini merupakan ISC tipe vacum switching valve (VSV) dengan pengontrolan saluran by pass memiliki sinyal tegangan input dari ECU yang digunakan untuk mendeteksi pembukaan katup ISC.

Sinyal tegangan yang diberikan ECU berdasarkan dari nilai kevakuman intake manifold. Penting untuk diketahui bahwa katup ISC tipe VSV ini tidak dapat difungsikan sebagai chooke elektrik.

2. Tipe Duty Cycle

Duty Cycle

ISC tipe duty cycle menggunakan solenoid untuk mengubah tegangan listrik dari ECU ke arah gerakan maju mundur. Solenoid ini terletak pada sebuah poros yang terhubung dengan valve, valve ini bekerja layaknya sekrup saluran idle pada karburator. Dimana gerakan kebelakang akan memperbesar saluran idle sehingga jumlah udara yang masuk ke intake menjadi semakin besar. Pada posisi normal, katup ini akan menutup saluran idle.

Ketika mesin hidup pada posisi idle, tegangan dari ECU akan membuat kemagnetan pada solenoid yang akan menarik poros dan membuka saluran idle. Besarnya pembukaan katup, dipengaruhi kekuatan solenoid yang melawan pegas. Sementara besarnya kekuatan solenoid dipengaruhi tegangan yang masuk ke solenoid.

3. Tipe Stepper Motor

Stepper Motor

ISC jenis ini tidak memakai gerakan maju mundur secara langsung, pada prinsipnya sama yaitu dengan pergerakan kebelakang untuk membuka saluran idle. Tetapi, pembukaan katup dilakukan oleh putaran motor. Sebuah motor diletakan pada poros katup. Poros ini memiliki ulir sehingga ketika motor berputar, katup akan bergerak membuka saluran idle.

Sinyal ECU pada jenis ini berbeda dengan jenis sebelumnya, dalam hal ini ada empat buah kabel yang dipakai untuk kontrol close dan open. Untuk nilai teganganya juga tetap, tidak seperti tipe duty cycle yang bervariasi.

Untuk mengatur besar kecilnya saluran idle dipakai timer voltage, dengan mengatur berapa lama motor stepper berputar. Jika putaran motor berlangsung lama maka saluran idle akan terbuka lebar, begitu pula sebaliknya.

4. Tipe Rotary Selenoid Control

Tipe Rotary Selenoid Control

ISC jenis ini cukup sederhana, Katup ISC tipe rotary selenoid control memiliki prinsip kerjanya hampir sama dengan ISC valve tipe stepper motor. Perbedaannya hanya pada komponen yang digunakan untuk mengatur besar kecilnya saluran by-pass saja. Pada ISC valve tipe rotary selenoid control komponen penggeraknya menggunakan rotary dan selenoid.

Selenoid berfungsi untuk membangkitkan kemagnetan sehingga rotary dapat bergerak atau berputar. Pada saat rotary bergerak akan terjadi fungsi kerja untuk mengatur pembukaan saluran by-pass. Dalam prosesnya, pembukaan saluran ini dibantu oleh plat bimetal yang difungsikan untuk penyeimbang dan sebagai pegas pengembali.

ISC tipe rotary selenoid control bentuknya lebih sederhana. Tetapi demikian, kinerjanya lebih baik dalam pengontrolan udara yang masuk melewati saluran by-pass ketika throttle body dalam keadaan tertutup.

Mode Operasi Pada ECU (Electronic Control Unit)

Mode Operasi Pada ECU (Elektronic Control Unit) - Ecu merupaka sistem pengontrol yang terdapat pada mobil EFI berisi rangkaian elektronika dan software.

Berikut Mode - Mode Operasi Pada ECU (Elektronic Control Unit) :

1. Mode Start

a. Ketika kunci kontak pertama kali ke posisi ON :

ECU mensuplai tegangan 12 volt ke relai pompa bensin selama 2 detik dengan cara memassakan arus pengendali relay. Akibatnya pompa bensin dapat membangun tekanan dalam sistem bahan bakar.

Jika mesin tidak perputar, tidak akan ada pembangkitan tegangan referensi oleh ECU. Rangkaian pengendali relai pompa bensin tidak dimassakan untuk mematikan / off- kan pompa.

b. Sebelum mesin berputar saat kunci kontak ON, ECU menerima sinyal untuk pembacaan-pembacaan data seperti :

• Temperatur air pendingin

• Temperatur udara masuk

• Tekanan atmosfer (MAP/BARO) atau massa udara dari MAF Sensor dan posisi katup gas untuk menentukan perbandingan campuran udara bensin yang pertama.  

c. Selama mesin berputar waktu start :

ECU mengirim pulsa ke injektor berdasarkan pulsa referensi rpm. Jika temperatur air pendingin rendah, lebar pulsa injektor diperpanjang dan terjadilah pengayaan perbandingan campuran udara-bensin.

Jika temparatur air pendingin naik, lebar pulsa menjadi lebih pendek dan perbandingan campuran udara-bensin menjadi lebih kurus. Pada waktu start perbandingan udara-bensin ditentukan oleh ECU berkisar dari 1.5:1 pada 36 derajat C (-38F) sampai 14.7:1 pada 94 derajat C (202F)

Catatan :

• Mode start normal injektor menyemprotkan bensin mengikuti prosedur di atas selama katup gas menutup penuh.

• Jika trotel dibuka, biarpun kecil, perbandingan campuran udara-bensin akan berubah.

2. Mode Pembersih Saat Banjir Bensin 

Jika mesin banjir bensin, pengemudi dapat menekan pedal gas sebesar 80% atau lebih besar untuk mengaktifkan Mode Pembersih Saat Banjir, agar lebih mudah meyakinkan bahwa katup gas telah dibuka 80% untuk mengaktifkan mode ini maka dapat dilakukan dengan menekan pedal gas secara penuh ke lantai (katup gas akan terbuka penuh).

Pada waktu katup gas terbuka penuh dan putaran mesin dibawah 600 rpm (saat start) maka ECU memberikan pulsa injektor dengan perbandingan campuran udara-bensin 20:1. Bahkan memungkinkan pula beberapa saat injektor akan menghentikan penyemprotan secara total/ECU mematikan pulsa-pulsa injektor.   

3. Run Mode (Mode Jalan) 

Mode Jalan mempunyai 2 kondisi : Loop Terbuka (open loop) dan Loop Tertutup (closed loop). 

4. Open Loop (Loop Terbuka) 

Ketika mesin dihidupkan/distart pertama kali, sistem adalah dalam loop terbuka, ECU tidak menggunakan sinyal oksigen sensor, sebagai pengganti ECU menghitung rasio campuran udara- bensin dari sensor-sensor TP, ECT, MAP/MAF, IAT dan CKP. 

Sistem akan berjalan dalam loop terbuka sampai kondisi-kondisi berikut ditemui :

Tegangan keluar oksigen sensor bervariasi, suhu mesin sudah mencapai temperatur kerja dan oksigen sensor telah mengirimkan sinyal secara akurat ke ECU. Sensor air pendingin mesin telah mengirimkan sinyalnya ke ECU dan suhu kerja mesin telah tercapai.

Lamanya waktu setelah start sudah tercapai, besaran waktu ini telah disimpan dalam data software memeori ECU sedemikian rupa dan disesuaikan dengan keadaan operasional mesin saat itu.

5. Closed Loop (Loop Tertutup) 

Ketika sinyal O2 Sensor, sensor temperatur air pendingin (ECT) dan kondisi-kondisi operasional mesin sudah bekerja sesuai dengan data pada software closed loop, maka ECU berubah ke loop tertutup. Loop tertutup berarti ECU memeriksa dan memperbaiki rasio campuran udara-bensin berdasarkan perubahan sinyal tegangan dari O2 Sensor (Oksigen sensor). 

Bila sinyal O2 Sensor di bawah 450 mV, ECU akan menaikkan lebar pulsa injektor untuk memperkaya pernadingan campuran udara-bensin, ketika tegangan sinyal O2 Sensor naik di atas 450 mV, ECU mengurangi lebar pulsa injektor membuat perbandingan campuran lebih kurus. 

Pada loop tertutup sensor yang lain tetap bekerja sebagaimana mestinya untuk memberikan input pada ECU.   Dengan kekonstanan pengindraan oksigen yang terkandung dalam gas buang, ECU dapat mempertahankan perbandingan campuran udara-bensin mendekati rasio ideal 14.7:1 (stokiometrik), agar katalitik konverter dapat bekerja secara effisien.   

6. Semi-Loop Tertutup 

Guna meningkatkan penghematan bensin, dalam beberapa tipe ECU, sub-mode loop tertutup diprogramkan. Sub-mode ini disebut semi-loop tertutup, terjadi selama pengendaraan di jalan raya kecepatan tinggi dan beban mesin ringan. ECU mengatur bensin lebih kurus dari 14.7:1.

Converter Protection Mode (Mode Perlindungan Katalitik Konverter) ECU memonitor secara konstan operasional mesin melalui input-input seperti oksigen sensor, dan kondisi-kondisi perkiraaan yang dapat menyebabkan katalitik konverter mencapai temperatur yang berkelebihan. Jika ECU menemukan bahwa kondisi panas lanjut konverter terjadi, sistem kembali ke loop terbuka, dan memperkaya campuran bensin yang dapat mendinginkan konverter.  

7. Acceleration Enrichment Mode (Mode Akselerasi Percepatan) 

Ketika katup gas dibuka dengan cepat atau akselerasi, pembukaan katup gas ini akan menyebabkan penambahan secara simultan tekanan dalam manifold absolute pressure (MAP) atau massa udara (MAF) dan juga terjadi perubahan yang cepat pada sudut katup gas. 

Penyemprotan bensin harus ditingkatkan untuk mengimbangi udara yang berlebih juga untuk respon perubahan tiba-tiba sinyal TP dan MAP/MAF, lalu ECU mengatur pulsa injektor yang lebih panjang agar campuran tidak menjadi kurus.   

8. Decceleration Enleanment Mode (Mode Pengurangan Kecepatan) 

Ketika mesin menurunkan kecepatan, campuran udara-bensin yang lebih kurus dibutuhkan guna mengurangi emisi hidrokarbon (HC) dan karbon monoksida (CO). ECU menerika data pengurangan tekanan atau massa udara dari MAP/MAF Sensor dan pengurangan posisi sudut katup gas (TP sensor) untuk menghitung dan pengurangan /penurunan dalam lebar pulsa injektor. 

Pengurangan kecepatan mungkin sebagian atau secara penuh atau pengemudi mungkin tiba-tiba mengembalikan katup gas pada posisi akselerasi atau posisi idel ECU akan dapat menyesuaikan dengan tepat waktu dari segala operasional tersebut. 

Apabila pengurangan kecepatan sampai katup gas pada posisi tertutup, ECU menyensor/mengindera bahwa pengemudi bermaksud ke mesin kembali ke putaran idel, penyemprotan bensin mungkin diputus sama sekali (pengurangan kecepatan dengan pemutusan injeksi) jika mendekati putaran idel kembali penyemprotan bensin dilakukan lagi agar putaran idel dapat dipertahankan   

9. Fuel Cut-Off Mode (Mode Pemutusan Bensin) 

Salah satu tujuan pemutusan bensin adalah untuk menghentikan penyemprotan bensin dari mesin selama kondisi-kondisi pengurangan kecepatan, misalnya ketika pengemudi melepas pedal gas dan kecepatan kendaraan masih relatif tinggi, maka ECU akan memutuskan penyemprotan bensin, misalnya saat menutun, atau jalan datar tapi pengemudi tiba-tiba tidak menekan pedal gas.

ECU mungkin juga diprogram untuk memutuskan aliran bensin untuk alasan keamanan ketika mesin belum mencapai putaran maksimum (speed limiter), nilai putaran maksimum ini berbeda pada setiap mesin kendaraan. 

Pemutusan bensin juga terjadi ketika pengapian dimatikan �OFF�, tanpa pulsa-pulsa referensi pengapian dari CKP Sensor, ECU tidak mengaktifkan injektor dan tidak ada bensin yang disemprotkan untuk mencegah dieseling atau run-on.   

10. Selective Fuel Cut-Off (Pemutusan Bensin Selektif) 

Adakalanya pemutusan bensin selektif digunakan dalam beberapa penerapan untuk pengaturan torsi mesin dan perlindungan mesin dari kerusakan. Dalam penerapan ini ECU dapat mematikan injektor apabila terjadi kondisi-kondisi seperti di bawah ini; Torque management enabled (pengaturan torsi); digunakan untuk mengurangi torsi selama transmisi berganti kecepatan. 

Traction Control Enabled (kontrol traksi) : terjadi untuk mengurangi torsi saat pengereman. High Coolant Condition (kondisi sistem pendingin kurang sempurna) - melindungi mesin over heating, jika tidak ada bensin diinjeksikan ke silinder-silinder tertentu, sedikit panas dibangkitkan akan dapat mengurangi temperatur air pendingin. 

11. Backup Mode 

Dalam mode ini ECU bekerja melalui kalibrasi data internal yang memungkinkan ECU untuk menjalankan mesin dengan hanya melalui input-input rpm, posisi katup gas dan temperatur air pendingin untuk merubah penghitungan penyemprotan bensin. Peristiwa ini hanya terjadi saat ECU tidak dapat menerima secara normal masukan data dari sensor yang lain, meskipun demikian mesin masih dapat hidup meskipun engine check lamp ( MIL) menyala.   

12. Mode Koreksi Tegangan Baterai 

ECU yang cerdas juga dapat bekerja dan menyesuaikan diri dengan tegangan baterai hal ini diesebut dengan Mode Koreksi Tegangan Baterai, ECU akan mengoreksi kerja untuk mengimbangi variasi-variasi tegangan baterai ke pompa bensin dan injektor, ECU mengubah lebar pulsa pembukaan injektor guna mengkoreksi tegangan yang bervariasi pada baterai. 

Ketika tegangan baterai turun, pompa bensin melambat dan volume bensin turun. untuk mengimbanginya, ECU menambah lebar pulsa injektor. Mode koreksi tegangan baterai ini selalu bekerja dengan akurat pada setiap kondisi operasional mesin. ECU juga melakukan mode ini saat tegangan baterai rendah waktu putaran idel atau mesin distart, ECU juga mengatur arus primer dengan penambahan waktu sudut dwell, agar kemampuan percikan bunga api pada busi tetap stabil meskipun tegangan baterai berubah.

Pemeriksaan Injektor EFI Menggunakan Test Lamp

Pemeriksaan Injektor EFI Menggunakan Test Lamp - Injektor merupakan komponen mesin yang berfungsi untuk mengabutkan bahan bakar langsung ke ruang bakar. Ketika injektor tidak berfungsi, maka mesin mobil atau motor brebet atau pincang.

Test lamp atau test pen DC merupakan alat yang dapat digunakan untuk pemeriksaan kelistrikan mobil, test lamp (test pen DC) ini berbeda dengan test pen AC seperti yang biasa digunakan untuk pemeriksaan listrik PLN. Test lamp ini bisa dibuat sendiri atau tinggal beli,harga cukup murah antara 10 ribu hingga 15 ribu rupiah.

Pemilihan Test Lamp (Test Pen DC) Yang Tepat Untuk Mesin Injeksi :

Untuk kendaraan yang jenis Injection, menggunakan komputer mesin (ECU) untuk mengatur seluruh sistem kerja mesin. Banyak jalur-jalur kelistrikan yang berhubungan antara sensor-sensor dan aktuator di mesin dengan ECU.

Arus yang terdapat pada jalur pelistrikan itu belum tentu bertegangan 12 volt, bisa saja berupa suatu nilai besaran resistansi, besaran voltase yang sangat rendah dalam satuan mV dan sebagainya.

Kelistrikan mobil bermesin injeksi (injection) bisa dikatakan sensitif. Maksimum beban arus yang cukup aman untuk pengetesan dengan test pen adalah sebesar 20 mA saja.

Maka dalam hal ini test pen otomotif yang dikatakan aman untuk utak-atik mesin Injeksi adalah test pen LED, karena hanya membebani arus sebesar kurang dari 15mA.

Akibat dari menggunakan test pen bohlam ke suatu jalur pelistrikan yang sensitif adalah terbakarnya komponen elektronik baik itu berupa sensor atau komponen yang ada di dalam ECU, yang menyebabkan ECU rusak/terbakar.

Tidak hanya ECU, tetapi untuk kendaraan yang dilengkapi dengan modul-modul seperti Module ABS, Body Computer, Light Module, Transmission Module (matic), dsb. Juga sensitif terhadap test pen bohlam.

Memasang Test Lamp (Test Pen DC) Untuk Mengetahui Kerja Injektor :

• 1. Hubungkan ujung test lamp ke terminal positif (+) battery.

• 2. Hubungkan ujung lainnya ke terminal injektor yang langsung ke ecu atau ecm. ECM yang ada pada injector. Perhatikan gambar dibawah :

Menghubukan Test Lamp Ke Terminal Injektor

• 3. Starter mesin sambil perhatikan apakah lampu test lamp dapat berkedip atau tidak.

Perhatikan Nyala Lampu Test Lamp

• 4. Tes ini untuk pemeriksaan apakah ECM dapat mengontrol injector atau ada masalah pada wiring.

• 6. Jika lampu test lamp menyala ketika di starter, artinya tidak ada masalah dengan kerja kelistrikan injektor.

• 7. Tetapi jika lampu test lamp mati ketika mesin di starter, artinya terdapat problem (masalah) dengan kerja kelistrikan injektor.

Catatan : Pemeriksaan ini hanya untuk mengetahui kerja injektor, bukan mengetahui kondisi injektor.

Fungsi Injektor EFI & Cara Kerjanya

Fungsi Injektor EFI & Cara Kerjanya - Injektor merupakan salah satu komponen penting pada sistem bahan bakar EFI (Electronic Fuel Injection).

Fungsi Injektor Pada Sistem EFI

Injektor pada mesin injeksi berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar (bensin) ke dalam ruang bakar dengan cara merubah partikel bensin menjadi kabut.

Lubang kecil yang terdapat pada injektorlah yang mengubah bahan bakar menjadi bentuk kabut, dengan proses pengkabutan bensin tersebut maka menyebabkan bahan bakar menjadi mudah terbakar di dalam ruang bakar.

Bensin yang mengalir ke injektor akibat adanya tekanan dari pompa bensin (fuel pump). Jadi tanpa adanya fuel pump injektor tidak dapat berfungsi dengan normal.

Yang perlu diketahui, masing - masing injektor mempunyai kapasitas penyemprotan dalam satu menit. Spek injektor pada setiap mesin berbeda - beda.

Bagian - Bagian Injektor Dapat Dilihat Pada Gambar Dibawah Ini

Komponen Injektor

Macam sistem injeksi ditinjau dari letak injektornya :

• TBI (Throttle Body Injection)

• MPI (Multi Point Injection)

• GDI (Gasoline Direct Injection)

• SPI (Single Point Injector)

Cara Kerja Injektor Pada Sistem EFI

Injektor mulai bekerja ketika kunci kontak  ON mesin mati, dimana fuel pump mulai mengalirkan bahan bakar bertekanan tinggi menuju injektor. Ketika mesin mulai dinyalakan ada aliran listrik dari ECU menuju injektor.

Aliran listrik ini akan mengaktifkan medan magnet pada gulungan selenoid lalu menyebabkan pluger yang terbuat dari besi menuju medan magnet.

Medan Magnet

Plunger ini terhubung langsung dengan katup pada ujung injektor, sehingga ketika plunger bergerak, katup akan terbuka dan bahan bakar bertekanan tinggi akan keluar. Tekanan bahan bakar yang tinggi ini menyebabkan bahan bakar keluar dengan bentuk kabut.

Banyak sedikitnya bahan yang keluar melalui injektor dikontrol oleh ECU (Electronic Control Unit). ECU menghitung dasar waktu injeksi bahan bakar, dan menghitung secara tepat lamanya waktu injeksi bahan bakar berdasarkan :

• 1. Jumlah udara yang masuk dan putaran mesin 

• 2. Temperatur pendingin mesin sinyal umpan balik dari oxygen sensor selama close-loop-control

• 3. Kondisi laju kendaraan termasuk akselerasi dan deselerasi

• 4. Status pengisian battery, dengan tujuan mengontrol injector melalui sinyal pulsa yang konstan. Tekanan injeksi dikontrol agar tetap konstan.

Kemudian jumlah bahan bakar yang dinjeksikan akan ditentukan berdasarkan lamanya waktu penginjeksian bahan bakar melalui kerja solenoid yang menahan needle valve agar terbuka, menggunakan Pulse Width Modulation (PWM) yang dikirim dari ECU.

Semakin lama waktu injeksi bahan bakar (pulse width semakin lama) maka bahan bakar yang disemprotkan oleh injector juga akan semakin banyak. Berdasarkan keterangan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa kerja sistem injeksi bahan bakar elektronik adalah injeksi dipengaruhi oleh injector.

Banyaknya bahan bakar yang disemprotkan ditentukan oleh lamanya waktu injeksi oleh injector yang dihitung oleh ECU berdasarkan kwantitas udara yang masuk, dan kondisi laju kendaraan. Injektor akan menyemprotkan bahan bakar ketika mesin berputar sebanyak 2x (2 putaran : 1 injeksi).

Misalkan ketika mesin berputar pada 5000 RPM maka bahan bakar akan disemprotkan sebanyak 2500x dalam 1 menit (5000 RPM : 2500 CPM). Injektor akan terbuka & tertutup pada 1 siklus 4 tak. Jadi dalam siklus injektor terdapat 2 proses yaitu buka & tutup.

Fungsi ECU (Electronic Control Unit) & Prinsip Kerjanya

Fungsi ECU (Electronic Control Unit) & Prinsip Kerjanya - Electronic Control Unit (ECU) adalah sebuah perangkat elektronik yang berfungsi untuk mengatur operasi dari internal combustion engine (mesin pembakaran dalam). Kelebihan menggunakan ECU ini adalah agar waktu pengapian dan penyemprotan bahan bakar lebih presisi.

Ada beberapa cara untuk memperoleh pembakaran yang sempurna diantaranya adalah mengontrol jumlah bahan bakar ke dalam mesin dan waktu penginjeksian. Sehingga jumlah bahan bakar dapat diatur sesuai dengan kebutuhan mesin serta mongontrol proses pembakaran dengan timing advance pengapian yang tepat sehingga seluruh campuran bahan bakar dengan udara terbakar sempurna.

ECU (Electronic Control Unit)

Beberapa ECU yang biasa digunakan diantaranya adalah ECM (Engine Control Module), PCM (Powertrain Control Module), BCM (Brake Control Module), & GEM (General Electric Module) dll.

Fungsi ECU (Engine Control Unit) / ECM (Engine Control Module) Pada Mesin

ECU pada mesin atau disebut juga dengan nama ECM (Engine Control Module) memiliki fugsi, sebagai berikut :

• 1. Menentukan waktu penyemprotkan (penginjeksian) bahan bakar, dengan durasi waktu yang cepat atau lama.

• 2. Mengontrol waktu pengapian agar waktu pengapian dapat terjadi tepat waktu.

• 3. Menjaga mesin agar tidak terjadi detonasi dengan cara memajukan / memundurkan saat pengapian jika sensor knocking mendeteksi adanya gejala detonasi.

• 4. Mengontrol cold start injector untuk beroperasi pada beberapa tipe kendaraan ketika kondisi mesin dingin, sehingga campuran udara dan bahan bakar menjadi gemuk dan mesin akan lebih mudah untuk menyala pada kondisi dingin.

• 5. Mengontrol aliran udara selama mesin pada putaran idle (stasioner), yaitu melewati katup ISC (Idle Speed Control).

• 6. Mengatur kerja kipas pendinginan. Pada saat mesin sudah mencapai temperatur sekitar 80^o C, kipas pendingin akan bekerja sehingga tidak akan terjadi overheating.

Komputer Pengontrolan ECU Dibagi Menjadi 2 Jenis

1. Jenis rangkaian analog (analog circuit type)

Pengontrolan waktu injeksi berdasarkan waktu yang diperlukan kapasitor untuk pengisian (charge) dan pengeluaran (discharge).

2. Jenis pengontrolan microcomputer (microcomputer controlled type)

Komputer ini digunakan untuk menyimpan data base mapping dalam memori untuk menentukan waktu penginjeksian (injection timing) dan durasi bahan bakar yang diinjeksikan serta mongontrol proses pembakaran dengan timing advance.

ECU bekerja secara digital logic dengan sebuah mikrokontroller yang berfungsi mengolah data dengan proses membandingkan dan mengkalkulasi data untuk disesuaikan oleh kebutuhan mesin. Pengolahan data dari bebagai sensor -sensor diantaranya :

• Throttle Position Sensor (TPS)

• Intake Air Temperature sensor (IATS)

• Manifold Air Pressure (MAP)

• Crank Position Sensor

• Oxygen Sensor 

• KnockSensor

• Coolant Temperatur Sensor.

Informasi dari sensor-sensor tersebut akan diproses oleh mikrokontroller untuk memerintah actuator yaitu injector, coil, fuel pump, dan fan. Akan tetapi muncul masalah baru, dimana ECU asli kendaraan pada umumnya tidak dapat dirubah base mapping yang tersimpan pada memori ECU tersebut atau biasa disebut Fix Mapping.

Prinsip Kerja ECU (Electronic Control Unit)

Skema Prinsip Kerja ECU

1. Sensor
Sensor merupakan input atau masukan untuk ECU (Electronic Control Unit) pada sistem EFI, sensor berfungsi sebagai pemberi sinyal. Sinyal sensor terdapat dua jenis, yaitu : sinyal discrete dan  sinyal analog. Discrete signal berupa skala biner dimana hanya ada ON atau OFF (1 atau 0, benar atau salah), contoh nya pada push button. Sedangkan sinyal analog menggunakan prinsip rentang suatu nilai antara nol hingga skala penuh.

Misalnya pada sensor MAP (Manifold Air Pressure) dan TPS (Throttle Position sensor).  Signal analog bisa berupa tegangan atau arus listrik yang akan diproporsionalkan oleh nilai integer  mikrokontroler  ECU, contohnya : pembacaan pada Throttle 0 % - 100 % akan dikeluarkan sensor TPS dengan nilai tegangan 0 V � 5 V dimana nilai ini akan dikonversikan menjadi nilai integer 0 � 32767.

2. ECU (Engine Control Unit)
ECU memiliki tiga bagian utama, yaitu: mikrokontroler, sistem memori dan sistem power supply. Semua aktivitas memproses data yang diambil dari sensor akan terjadi pada mikrokontroler ECU secara aritmatik dan logic, yaitu: operasi logika, sequential, timer, counter dan ADC serta mengendalikan kerja sistem secara keseluruhan.

Mikrokontroler ECU akan menghitung sinyal yang masuk dari pulser atau CKP (Crankshaft Position Sensor) secara  timer dan counter  sehingga dapat menentukan kapan waktu pengapian yang tepat dan jumlah bahan bakar yang  harus diinjeksi kan ke dalam mesin sesuai dengan RPM mesin.

4. Aktuator
Hasil data yang diproses oleh ECU akan dikeluarkan berupa sinyal digital untuk menjalankan aktuator. Lamanya waktu Injektor untuk menginjeksikan bahan bakar akan sesuai dengan perhitungan di dalam mikrokontroler ECU. Begitu juga dengan waktu pengapian.

5. COM
COM berfungsi sebagai media  komunikasi ECU dengan alat interface lain, misalnya : laptop, komputer atau handphone. Dari media COM inilah kita bisa melakukan perubahan nilai dari parameter-parameter waktu pengapian dan injeksi.

Fungsi MAF Sensor (Mass Air Flow) & Cara Kerjanya

Fungsi MAF Sensor (Mass Air Flow) & Cara Kerjanya - Salah satu sensor penting mesin injeksi adalah sensor pasokan udara. Sensor udara ini memiliki berbagai tipe, ada MAF (Mass Air Flow) sensor, Air Flow Meter, dan Hot Wire. Umumnya sensor ini berada di ruang mesin, sebelum throttle body.

Fungsi MAF Sensor (Mass Air Flow)  

Sensor Mass Air Flow ini digunakan pada sistem injeksi elektronik untuk mendeteksi atau mengukur jumlah udara yang mengalir melalui  katup gas (throttle valve) pada throttle body berdasarkan kevakuman yang terjadi di dalam intake manifold.

Sensor MAF (Mass Air Flow)

Di dalam MAF sensor biasanya juga terdapat IAT (Intake Air Temperature) sensor yang berfungsi untuk mendeteksi suhu udara yang masuk ke saluran intake manifold. Jumlah aliran udara yang masuk diubah menjadi output signal dari sensor menuju ECU. 

Selanjutnya informasi yang diterima  ECU diolah, lalu ECU akan memberi perintah ke injektor untuk menginjeksikan jumlah rasio bahan bakar dan udara yang optimal sesuai dengan kebutuhan mesin berdasarkan RPM dan beban mesin.

MAF sensor dapat ditemukan pada mesin bensin maupun mesin diesel. Pada mesin bensin sensor MAF (Mass Air Flow) ini dapat ditemukan pada  mesin yang mengggunakan sistem injeksi tipe L-EFI.  

Sementara pada mesin diesel bisa ditemukan pada mesin diesel yang telah menggunakan sistem Common Rail seperti pada mobil Toyota Fortuner, Ford Ranger dan lain-lain. Fungsi sensor Mass Air Flow (MAF) ini adalah untuk mengukur volume udara dan menyalurkan  udara  ke mesin mobil.

Seperti contoh, pada putaran mesin sekitar 1673 rpm banyaknya udara yang masuk ke mesin sekitar 23,88 galon/detik. ECU atau Electronic Control Unit menggunakan informasi banyaknya udara yang melewati MAF sensor untuk menentukan waktu injeksi bahan bakar dan untuk menyediakan perbandingan udara-bahan bakar yang tepat.

Pada mobil yang menggunakan sistem bahan bakar injeksi umumnya MAF sensor terletak dirumah filter udara atau setelah filter udara.

Posisi Letak Sensor MAF (Mass Air Flow)

Cara Kerja Sensor MAF (Mass Air Flow)

Pada bagian dalam Sensor MAF (Mass Air Flow) terdapat kabel pemanas platinum yang terkena aliran udara pada intake setelah filter udara. Dengan memberikan arus listrik dalam jumlah tertentu ke kabel elemen, ECU memanaskan elemen itu hingga pada temperatur tertentu. 

Aliran udara yang masuk melewati element dan mendinginkan elemen dan internal thermistor untuk mempengaruhi nilai tahanan keduanya. Untuk menjaga nilai arus yang konstan, ECU mengubah voltase yang dipakai komponen ini dalam Mass Air Flow meter. 

Ukuran tegangannya sama dengan volume aliran udara yang melewati sensor, dan ECU menggunakan informasi tersebut untuk menghitung volume udara yang masuk melewati intake.