SISTEM BAHAN BAKAR EFI (ELECTRONIC FUEL INJECTION)

SISTEM BAHAN BAKAR EFI (ELECTRONIC FUEL INJECTION)

URAIAN

Mesin dengan karburator konvensional, jumlah bahan bakar yang diperlukan oleh mesin diatur oleh karbuarator. Pada mesin yang menggunakan sistem EFI, jumlah bahan bakar diatur oleh komputer / ECU dengan mengirimkan bahan bakar ke silinder melalui injektor.

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.

Penamaan istilah teknologi sistem EFI pada setiap pabrikan otomotif adalah berbeda-beda, tergantung selera masing-masing pabrikan dalam memberi brand market terhadap hasil ciptaannya yang diantaranya adalah:

TOYOTA → EFI (Electronic Fuel Injection)

DAIHATSHU → EFI (Electronic Fuel Injection)

HONDA → PGM-FI (Programmed Fuel Injection)

SUZUKI → EPI (Electronic Petrol Injection)

YAMAHA → YMJET-FI (Yamaha Mixture Jet Fuel Injection)

MITSUBISHI → ECI (Electronic Controlled Fuel Injection)

Keistimewaan EFI dibandingkan Karburator

1. Emisi gas buang rendah karena ketepatan takaran campuran udara dan bahan bakar menjadikan sempurnanya pembakaran sehingga sehingga dapat mengurangi emisi gas buang.

2. Meningkatkan tenaga mesin. Ketepatan takaran campuran pada masing-masing silinder dan aliran udara yang ditingkatkan dapat menghasilkan tenanga yang lebih besar.

3. Irit. Efisiensi tinggi karena takaran campuran udara dan bahan bakar yang lebih tepat, otomisasi dan distribusi bahan bakar lebih baik serta karena adanya sistem pemutus bahan bakar.

4. Lebih baik dibandingkan karburator saat dioperasikan pada semua kondisi temperatur karena adanya sensor yang mendeteksi temperatur sehingga menjadikan pengontrolan penginjeksian lebih baik.

5. Penyempurnakan atomisasi: pencampuran bahan bakar dan udara lebih homogen.

MACAM-MACAM EFI

1. D-EFI (Manifold Pressure Control Type/Tipe kontrol tekanan manifold)

Gambar 1. Sistem EFI Tipe D

Tipe ini mengukur tekanan di dalam manifold intake (intake manifold) dan kemudian melakukan perhitungan jumlah udara yang masuk. D-EFI disebut juga “D-Jetronic”, yaiut ‘D’ yang berarti Druck (tekanan) dan ‘Jetronic’ yang berarti penginjeksian (injection). Pada sistem D EFI, dalam mendeteksi tekanan udara dan jumlah udara dalam intake manifold kurang akurat apabila dibanding sistem L EFI.

Gambar 2. Skema Sistem EFI Tipe D

2. L-EFI (Air flow Control Type/Tipe Kontrol Aliran Udara)

Gambar 3. Sistem EFI Tipe L

Pada sistem L EFI, air flow meter langsung mengukur jumlah udara yang mengalir melalui intake manifold. Air flow meter mengukur jumlah udara dengan sangat akurat, sehingga  sistem ini dapat mengontrol penginjeksian bahan bakar lebih tepat dibanding sistem D EFI. Istilah L diambil dari bahasa Jerman yaitu “Luft” yang berarti udara. 

Gambar 4. Skema Sistem EFI Tipe L

SISTEM-SISTEM YANG ADA PADA EFI

Secara garis besar terdapat tiga sistem yang ada pada EFI yaitu: sistem bahan bakar (fuel system), sistem induksi udara (air induction system), dan sistem pengontrol elektronik (electronic control system).

Gambar 5. Sistem-Sistem Yang Ada pada EFI

1. Sistem Bahan Bakar (Fuel System)

Bahan bakar dihisap dari tangki oleh fuel pump yang dikirim dengan tekanan ke saringan bahan bakar, kemudian dikirim ke injector dan cold start injector.

Tekanan dalam saluran bahan bakar (fuel line) dikontrol oleh pressure regulator. Kelebihan bahan bakar dialirkan kembali ke tangki malalui return line. Getaran pada bahan bakar yang disebabkan oleh adanya panginjeksian diredam oleh pulsation damper. Bahan bakar diinjeksikan oleh injector ke dalam intake manifold sesuai dengan injection signal dari EFI computer. Cold start injector menginjeksikan bahan bakar langsung ke air intake chamber saat cuaca dingin sehingga mesin dapat dihidupkan dengan mudah.

Gambar 6. Sistem Bahan Bakar EFI

Gambar 7. Aliran Sistem Bahan Bakar EFI

2. Sistem Induksi Udara (Air Induction System)

Udara bersih dari saringan udara (air cleaner) masuk ke air flow meter dangan membuka measuring plate, besarnya pembukaan ini tergantung pada kecepatan aliran udara yang masuk ke intake chamber. Besarnya udara yang masuk ke intake chamber ditentukan oleh lebarnya katup throttle terbuka. Aliran udara masuk ke intake manifold kemudian ke ruang bakar (combustion chamber).

Bila mesin dalam keadaan dingin, air valve mengalirkan udara langsung ke intake chamber dengan mem-bypass throttle. Air valve (katup udara) mengirimkan udara secukupnya ke intake chamber untuk menambah putaran sampai fast Idle, tanpa memperhatikan apakah throttle dalam kaadaan membuka atau tertutup. Jumlah udara yang masuk dideteksi oleh airflow meter (L-EFI) atau dengan menifold pressure sensor (D-EFI).

Gambar 8. Sistem Induksi Udara D-EFI

Gambar 9. Aliran Sistem Induksi Udara D-EFI

Gambar 10. Sistem Induksi Udara L-EFI

Gambar 11. Aliran Sistem Induksi Udara L-EFI

3. Sistem Pengontrol Elektronik (Electronic Control System)

Pada dasarnya sistem pengntrol elektronik terdiri dari tiga bagian utama, yaitu:

Sensor berfungsi untuk mendeteksi keadaan mesin dan selanjutnya memberikan masukan ke ECU.

ECU/ECM (Electronic Control Unit/Electronic Control Modul) berfungsi sebagai processor/pengolah data dari semua masukan sensor, yang selanjutnya dikeluarkan dalam bentuk kesimpulan/perintah yang akan dilaksanakan oleh actuator.

Actuator berfungsi melaksanakan/meng-aktualisasikan semua kesimpulan/perintah dari ECU dalam bentuk kerja.

Gambar 12. Skema Sistem Pengontrol Elektronik

Sistem pengontrol elektronik termasuk sensor-sensor untuk mendeteksi kondisi kerja mesin dan ECU yang menentukan ketepatan jumlah penginjeksian bahan bakar sesuai dengan sinyal yang diterima dari sensor-sensor.

Sensor-sensor ini mengukur jumlah udara yang terhisap, beban mesin, temperatur air pendingin, temperatur udara, saat akselerasi atau deselerasi kemudian mengirim sinyal ke ECU. ECU menghitung dengan tepat jumlah penginjeksian bahan bakar atas dasar sinyal tadi, dan mengirimkan sinyal penginjeksian yang diperlukan ke injektor-injektor(Actuator).

Electronic Injection System pada beberapa mesin dilengkapi dengan sebuah tahanan (resistor) dalam sirkuit injeksinya untuk mencegah terjadinya panas dan menstabilkan kerja injector. Cold start injector bekerja ketika mesin dihidupkan pada saat dingin dan lamanya dikontrol oleh timer switch. Pada sirkuit komputer pada sistem EFI dilengkapi dengan main relay untuk mencegah turunnya tegangan. Sirkuit fuel pump pada sistem EFI juga dilengkapi dengan relay. Relay ini akan bekerja ketika mesin berputar dan mematikan pompa pada saat mesin mati.

Gambar 13. Sistem Pengontrol Elektronik L-EFI

Sensor dan Fungsinya

Air Flow Meter adalah salah satu dari sensor yang digunakan pada L-EFI yaitu untuk mendeteksi massa atau volume udara yang masuk di intake manifold. Sinyal dari massa atau volume udara intake digunakan sebagai dasar perhitungan dalam menentukan durasi injeksi dan sudut pengajuan pengapian.

Manifold Pressure Sensor / Manifold Absolute Pressure (MAP) / Vacuum Sensor digunakan pada D-EFI yaitu untuk mendeteksi tekanan udara yang masuk ke intake manifold. Sinyal dari tekanan udara intake digunakan sebagai dasar perhitungan dalam menentukan durasi injeksi dan sudut pengajuan pengapian.

Ignition Signal (IG) mendeteksi perubahan tegangan primary pada ignition coil kemudian mengirimkan signal ke ECU untuk menentukan saat penginjeksian sesuai dengan kecepatan mesin.

Water Temperature Sensor (WTS) / Engine Coolant Temperature (ECT) mendeteksi suhu air pendingin pada engine dan dirubah ke dalam signal tegangan dan mengirim signal ke ECU.

Air Temperature Sensor (ATS) / Intake Air Temperature (IAT) mendeteksi suhu udara yang masuk dan dirubah ke dalam signal tegangan selanjutnya dikirim ke ECU.

Starter Signal (STA) digunakan untuk mendeteksi apakah mesin distarter atau tidak atau fungsi utamanya adalah mendapatkan persetujuan dari ECU mesin untuk menambah volume injeksi bahan bakar selama distarter.

Throttle Position Sensor (TPS) berfungsi mengontrol jumlah udara yang masuk dan mendeteksi pembukaan katup gas / throttle valve dan dirubah menjadi signal tegangan ke ECU, untuk menentukan posisi mesin pada putaran idling, bekerja dengan beban berat atau beban ringan.

Knock Sensor untuk mendeteksi terjadinya knocking dikarenakan terlalu maju pengapian pada engine dan informasi ini dimanfaatkan untuk merubah saat pengapian.

Oxygen Sensor (O₂ Sensor) untuk membaca kandungan oksigen pada gas buang apakah campuran udara dan bahan bakar gemuk atau kurus terhadap campuran udara dan bahan bakar teoritis yang selanjutnya digunakan untuk mengkoreksi Air Fuel Ratio (AFR) penginjeksian bahan bakar

Actuator dan Fungsinya

Injector berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar ke dalam intake manifold atau ruang bakar.

Fuel Pump (Pompa Bahan Bakar) berfungsi untuk mengirimkan bahan bakar dengan tekanan tertentu ke delivery pipe.

Idle Speed Control (ISC) berfungsi untuk mengatur kecepatan idle dengan mengatur banyaknya udara yang masuk ke ruang bakar saat throtel tidak terbuka atau dalam kondidi tertutup.

Malfunction Indicator Lamp (MIL) / Check Engine berfungsi untuk memberitahukan pada pengemudi bahwa ada masalah atau trouble pada sistem EFI.

Data Link Connector (DLC) / Check Connector berfungsi sebagai socket untuk mendeteksi kerusakan atau kondisi pada sistem EFI. Socket biasanya dihubungkan pada scanner.