Your Adsense Link 728 X 15

adfly

SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK

Posted by zansen adi Thursday, February 7, 2013 0 comments
  • 1. Teknik Ototronik BAB 10 sebanding dengan tegangan yang dihasilkan sejitar 25...30 kV. SISTEM PENGAPIAN Daya bakar selain tergantung ELEKTRONIK pada kualitas campuran (atomisasi bahan bakar dan perbandingan yang sesuai) juga dipengaruhi oleh Sistem pengapian digunakan besarnya celah busi.untuk membakar campuran bahanbakar dan udara dengan meletikkanbunga api pada waktu yang tertentu.Pada motor bakar bensinmenggunakan busi yang meletikkanapi pada kedu elektrodanya. Pengapian yang tepat waktudiperlukan untuk mencegahkerusakan komponen kendaraan. Komposisi campuran bahanbakar yang sesuai dengan Gambar 10.1 Karakteristik teganganperbandingan stoichiometric pengapianmemerlukan energi untukpembekaran sebesar 0,2 mJ melalui Keterangan:letikan api pembakaran. Untuk 1. Tegangan mulai percikancampuran yang kaya atau miskin 2. Tegangan pengapianmemerlukan energi 0,3 mJ. t. Lamanya percikan Energi ini merupakan bagian darikeseluruhan energi letikan api Gambar diatas menunjukkankeyataannya. karakteristik tegangan pengapian Jika energi pembakaran tidak pada putaran stasioner.mencukupi pembakaran tidak terjadi. Ketika diantara elektroda busi Sistem pengapian harus tegangannya naik dari 0 sampaimenyediakan energi yang cukup tegangan mulai percikan api makauntuk meyakinkan terjadinya busi mulai memercikkan api,pengapian, walaupun kondisi tegangan selanjutnya turun sampaicampuran tidak sesuai perbandingan pada tegangan pengapian.stoichiometric sehingga proses Campuran bahan bakar dan udarapembakaran tetap terjadi. dapat terbakar selama periode Pengapian baterai secara umum pembakaran. Setelah itu teganganmenggunakan koil pengapian untuk turun sampai ke 0 volt.menghasilkan tegangan tinggi yangdiperlukan untuk meloncatkan api. Koil pengapian merupakan 10.1 Saat pengapian dantransformator yang juga dapat pengaturannyamenimbulkan gangguanstoring/interferensi. Kurang lebih diperlukan waktu 2 Energi yang dapat dihasilkan ms dari mulai dipercikkan api sampaioleh koil pengapian berkisar pada 60 dengan pembakaran selengkapnya.sampai dengan 120 mJ yang Pembakaran harus cukup tepat284 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 2. Teknik Ototronikwaktu untuk meyakinkan pebakaran Tetapi apabila saat pengapianutama dan kenaikan puncak tekanan terlalu awal tekanan pembakarandidalam silinder terjadi dekat setelah maksimal yang timbul terjadi padapiston melewati TMA (Titik Mati saat TMA atau bahkan sebelumAtas). Saat pengapian harus TMA, hal ini berpotensi merusakkandisesuaikan sedemikian rupa sesuai mekanisme mesin (pada kurva 2).dengan putaran mesin. Hal-hal yang Sabaliknya apabila saatperlu dipertimbangkan pada pengapian terlalu lambat tekananpenyesuaian bahan bakar adalah: maksimal hasil pembakaran lemah - Tenaga maksimum mesin dan daya mesin rendah. - Konsumsi bahan bakar Saat pengapian yang optimal terendah didefinisaikan dengan berbagai - Tidak terjadi parameter. Parameter terpenting detonasi/knocking adalah putaran mesin, rancangan - Gas buang yang bersih/ramah mesin, kualitas bahan bakar, dan lingkungan. kondisi-kondisi kerja mesin (start awal, idle/stasioner, posisi pembukaan katup, dll). Kesimpulannya pemajuan saat pengapian sangat dipengaruhi oleh putaran mesin dan kevakuman intake manifold sebagai penafsir kondisi kerja mesin. Gambar 10.2 Kurva tekanan hasil pembakaran Keterangan : 1. Saat pengapian tepat 2. Saat pengapian terlalu maju 3. Saat pengapian terlambat Z = saat pengapian Gambar 10.3 Hubungan kevakuman Apabila saat pengapian sesuai dengan pemajuan saat pengapianmaka kurva tekanan pengapian yangdihasilkan sesuai kurva 1, dimana Keterangan:tekanan maksimum hasil 1. Beban sebagian 2. Beban penuhpembakaran terjadi setelah TMA.Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 285
  • 3. Teknik Ototronik Pada engine-manajemen sistem lain juga berpotensi sebagai kriteriamodern dengan fungsi tambahan, pengoptimalan, hal ini tidak selalupenyetelan tambahan dapat memungkinkan menspesifikasi saatdigunakan untuk adaptasi dengan pengapian ideal untuk emisi gasperubahan momen putar atau buang minimal.perubahan panas pada catalyticconverter. Semua strategi penyesuaiandapat dioperasikan secara individualatau bersama-sama. Derajat saatpengapian dimajukan ataudimundurkan di tunjukkan oleh kurvapemajuan pengapian yang disesuaikan secara khusus untukmasing-masing konfigurasi mesin. Pada beban penuh, pedal gasdiinjak penuh dan katup gasmembuka penuh. Sejalan dengannaiknya putaran, pengapiandimajukan agar menjaga tekananpembakaran pada tingkat yangdiperlukan untuk tenaga mesinoptimal. Campuran bahan bakar yangkurus dihasilkan pada bukaan katupsebagian yang mana lebih sulitterbakar. Karena keadaan inidiperlukan waktu lebih untukmembakar sehingga perlu di piculebih awal dengan waktu yangdigeser lebih maju. Kevakumanintake manifold berkurang sesuaidengan pembukaan katup gas.10.2 Pengapian dan emisi gas buang Berhubungan dengan kenyataanbahwa efek langsung dari bermacamkomponen gas buang, pengapian Gambar 10.4 Hubungan saatmemiliki efek signifikan dengan emisi pengapian dan emisi gas buanggas buang. Kenyataannya terkadang Penggeseran saat pengapianberkebalikan dengan pemakaian berpengaruh terbalik dengan responbahan bakar yang ekonomis. konsumsi bahan bakar dan emisi gasKebiasaan pengemudian dan hal-hal buang. Ketika pemajuan saat pengapian meningkatkan daya mesin286 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 4. Teknik Ototronikdan akan menurunkan konsumsi busi untuk memulai pembakaran.bahan bakar, ini juga menaikkan HC Energi sistem pengapian kurang lebihdan terkadang emisi NO. Pemajuan 0,2 mJ dibutuhkan untuk membakaryang berlebihan dapat menyebabkan campuran sesuai perbandinganmesin knocking dan akan stoichiometric udara dan bahanmerusakkan mesin. Pengapian yang bakar. Ketika campuran lebih kayaterlambat menghasilkan temperatur atau miskin diperlukan daya lebihemisi gas buang yang tinggi yang besar lagi.juga terlarang untuk mesin. Energi yang diperlukan dari Sistem managemen mesin sistem pengapian dirancangelektronik dirancang secara menghasilkan percikan energi yangterprogram, bentuk kurva besar dalam waktu yang cukuppengapiannya untuk menyesuaikan panjang dengan nyala yang stabilsaat pengapian dengan bermacam- dan tahan terhadap perubahanmacam faktor seperti beban keadaan dari putaran demi putaranminimum, temperatur, dan (sistem pengapian transistor). Dayasebagainya. Hal ini memungkinkan tahan ini menghasilkan kerja mesindiperolehnya kompromis optimal yang halus dan emisi HC yangantara berbagai macam kebutuhan. rendah. Penyetelan celah busi mempengaruhi kehalusan suara mesin dan emisi HC, celah busi yang sesuai selalu di kontrol setiap servis. Gambar 10.5 Hubungan saat pengapian dengan konsumsi bahan bakar10.3 Energi Pembakaran Gambar 10.6 Hubungan saat pengapian dengan momen Sistem pengapian menimbulkanloncatan api tegangan tinggi padaDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 287
  • 5. Teknik Ototronik10.4 Macam-macam Sistem Pada pengapian konvensional Pengapian pemajuan pengapiannya secara mekanik dengan menggunakan bobot Banyak kendaraan masih pemaju dan membran/diafragma,menggunakan pengapian dimana semakin tinggi putaran mesinkonvensional. Ketika kontak bobot sentrifugal memajukan saatpemutus menutup dan kunci pengapian semakin maju, dan ketikakontak ON, arus primer dari intake manifold berkurangbaterai atau alternator mengalir kevakumannya semakin mundur saatmelalui kumparan primer pengapiannya.menghasilkan medan magnetsebagai energi yang tersimpan.Ketika suatu saat kontak pemutusmembuka maka kemagnetanhilang seketika dan tegangantinggi terinduksi pada kumparansekunder. Tegangan ini dialirkanmelalui kabel tegangan tinggi dansebuah distributor menuju salahsatu busi. Dibawah ini gambaran dasarhubungan kecepatan putar mesin4 tak dengan jumlah pembakarandalam setiap menitnya. Gambar 10.7 Rangkaian sistem pengapian konvensional f = z⋅n/2dimana: f = rata-rata timbulnya bunga api z = Jumlah silinder n = putaran mesin Pada putaran rendah, kontakpemutus menutup dengan waktuyang cukup untuk menyimpan energipotensial yang penuh, tetapi padaputaran tinggi lamanya kontakmenutup (sudut dwell) semakinpendek waktunya sehinggapemutusan arus primer terjadi Gambar 10.8 Bobot sentrifugalsebelum energi potensial maksimumtersimpan pada kumparan, hal ini Saat putaran tinggi bobotmenyebabkan berkurangnya energi sentrifugal mengembang dantegangan tinggi dari sekunder koil. mendorong cam berputar sedikit lebih288 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 6. Teknik Ototronikcepat membuka kontak pemutus. kontak tidak dapat membukaSemakin cepatnya kontak pemutus lagi.membuka berarti semakin maju saat • Keausan pada kontak pemutuspengapian. terjadi menyebabkan daya pengapian berkurang. Akibat rugi tegangan pada kontak pemutus daya juga berkurang, rugi tegangan maksimal yang diijinkan adalah 0,5 volt. • Kekuatan pegas kontak pemutus menyebabkan tumit ebonit cepat aus dan bantalan poros distribusi aus. Pegas juga memiliki daya pantul pada kontak pemutus sehingga pada putaran tinggi kontak pemutus melayang, tidak bisa menutup/melekat dengan Gambar 10.9 Vakum advancer baik sesuai bentuk nok, sehingga kontak pemutus akan selalu Ketika hisapan saluran vakum membuka.semakin kuat dudukan kontakpemutus digeser melawan putarancam sehingga pengapian dimajukan. Karena kerjanya secara mekanismaka sering terjadi kerusakan-kerusakan mekanis dan merubahsaat pengapian yang semestinya. Kerugian-kerugian sistempengapian konvensional adalah : • Frekuensi pemutusan kontak pemutus tinggi sehingga waktu penutupan pendek, arus primer tidak mencapai maksimal, akibatnya kemampuan pengapian kurang, masalah ini terjadi khususnya pada motor bersilinder banyak. Pada jumlah pengapian 12000/menit merupakan batas peralihan kemampuan dari pengapian konvensional. • Keausan pada tumit ebonit menyebabkan perubahan sudut Gambar 10.10 Perbandingan dwell dan perubahan setelan pemajuan derajat pengapian sistem saat pengapian, lama-lama konvensional dan elektronikDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 289
  • 7. Teknik Ototronik Pengapian elektronik dirancang Pada pengapian elektronik fungsiuntuk mengatasi kekurangan- kontak pemutus diganti dengankekurangan dari sistem pengapian transistor atau dimodifikasi dengankonvensional. ditambahkan transistor. Pada Kekurangan waktu pengaliran modifikasi ini kontak pemutus hanyaarus primer pada pengapian mentriger/memicu kerjanya transistor.diperbaiki dengan cara memberi Sistem modifikasi ini dikenal denganwaktu pengaliran arus kumparan Transistorized Control Ignition–primer lebih lama (sudut dwell Contact (TCI-C).diperbesar) pada saat putaran Arus yang bekerja padasemakin tinggi. kumparan primer koil dilewatkan Pengajuan saat pengapian diatur transistor, kontak pemutus hanyasecara elektronik dengan membaca dilewati arus yang kecil untukputaran mesin dan beban yang memicu transistor sehingga kontakterjadi. pemutus akan lebih awet dari Keausan mekanis dapat kemungkinan terbakar dandikurangi dengan tidak adanya pemutusan arus primer dapat bekerjatekanan pegas pada distributor. lebih cepat akibatnya induksi pada kumparan sekunder lebih besar. Namun demikian keausan pada10.4.1 Sistem Pengapian bagian kontak pemutus dengan cam Transistor dengan kontak distributor dan keausan poros pemutus / Transistorized distributor tetap terjadi sehingga Control Ignition - Contact masih harus sering menyetel celah (TCI-C) kontak pemutus. Gambar 10.11 Sistem pengapian TCI-C290 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 8. Teknik Ototronik kemagnetannya hilang seketika akibatnya timbul induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder koil yang dialirkan menuju busi melalui rotor dan kabel tegangan tinggi. Gambar 10.12 TCI-C saat kunci kontak ON dan kontak pemutus menutup Ketika kunci kontak ON dankontak pemutus menutup (gambar10.12) maka basis Tr1 berhubungandengan ground melalui R4 sehingga: Ø mengalir arus dari + baterai → Gambar 10.13 TI-C saat kunci kontak R1 → terminal 15 ECU → ON dan kontak pemutus membuka Colektor Tr1 → Basis Tr1 → R4 → Kontak pemutus → ground, akibatnya Tr1 ON 10.4.2 Sistem Pengapian Ø karena TR1 ON maka mengalir Transistor dengan sinyal arus dari Colektor Tr1 → Emitor Induktif / Transistorized Tr1 → Basis Tr2 → Emitor Tr2 → Control Ignition - Inductive Ground, sehingga Tr2 juga ON Ø karena TR2 ON maka mengalir (TCI-I) tegangan dari + baterai → R1 → Pada sistem ini tidak R2 → terminal 15 kumparan menggunakan kontak pemutus, primer koil → terminal 1 → fungsi pemutusan digantikan dengan Colektor Tr2 → Emitor Tr2 → sebuah pembangkit sinyal / pulse Ground, sehingga timbul medan generator yang menghasilkan pulsa magnet pada koil pengapian. tegangan secara magnetic. Tegangan ini akan mengontrol ON selanjutnya jika mesin berputar dan OFF dari transistor yangmaka tonjolan cam akan menekan mengendalikan Koil pengapian.kontak pemutus mulai membuka Selanjutnya pembagian teganganseperti pada gambar 6.13: tinggi menuju busi-busi diatur oleh Karena seketika kontak pemutus distributor yaitu pada bagian rotormembuka maka : dan kabel-kabel tegangan tinggi busi. Ø basis Tr1 kehilangan ground Induksi yang dihasilkan oleh akibatnya Tr1 OFF pembangkit sinyal ini berupa Ø arus menuju basis Tr2 hilang dan tegangan bolak balik / AC Tr2 juga OFF (Alternating Current). Jumlah gigi Ø arus pada kumparan primer koil terputus seketika danDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 291
  • 9. Teknik Ototronik/sinyal rotor pada distributor sesuai Ketika poros distributor berputardengan jumlah silinder mesin. rotor sinyal ikut berputar, saat rotor Pada system ini pemajuan saat sinyal mendekati stator kutuppengapian masih dengan cara terjadilah perubahan kekuatanmekanis, dengan bobot sentrifugal medan magnet pada inti kumparandan vakuum advancer. akibatnya timbul induksi pada kumparan. Jika dilihat dengan osciloscope bentuk sinyal induksinya sebagai berikut: Gambar 10.15 Bentuk sinyal induktif Keuntungan dari sistem TCI-I adalah: Ø tidak menggunakan kontak pemutus Ø penyetelan saat pengapian saat pertama memasang dan dikontrol waktu servis Ø tidak ada gangguan pentalan pegas Ø mudah dalam pemeriksaan Ø bantalan pada poros distributor tidak terbebani tekanan Gambar 10.14 Distributor dengan sehingga keausan terjadi pada pembangkit sinyal induktif waktu yang lama. Keterangan: 1. bobot sentrifugal 2. rumah vakum Kerugian dari sistem TCI-I adalah: 3. poros distributor Ø sinyal yang dikirim masih dalam 4. poros dudukan bentuk arus bolak-balik, maka 5. stator pada kontrol unit elektronik 6. sinyal rotor masih harus dilengkapi dengan 7. rotor pembagi arus pembentuk sinyal segi empat /kotak Frekwensi dan amplitudo dari Ø memberi informasi hanya padasinyal AC ini dipengaruhi oleh saat pengapian sajaputaran mesin. ECU pada sistem Ø pemajuan saat pengapianmemproses tegangan AC untuk masih mekanis.mengatur pengapian.292 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 10. Teknik Ototronik Gambar 10.16 Bagian-bagian pembangkit sinyal induktif Bila rotor sinyal berputar maka terjadi sinyal induktif yang masuk ke ECU. Sinyal tersebut memberikan informasi agar ECU, mulai memutus atau menghubung arus primer. Akibatnya akan terjadi tegangan induksi Pada sistem pengapian elektronik TCI-I ECU memiliki bagian-bagian berikut: 2a. Perubah sinyal Merubah bentuk sinyal dari arus bolak-balik menjadi sinyal berbentuk segi empat 2b. Pengatur dwell Mengatur lamanya arus primer mengalir sesuai dengan jumlah putaran Gambar 10.17 Rangkaian sistem pengapian TCI-IDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 293
  • 11. Teknik Ototronik Prinsip dari IC Hall adalah sbb: Gambar 10.18 Bagian-bagian ECU Gambar 10.19 IC Hall ketika sistem TCI-I menghasilkan sinyal2c. Penguat (Amplifier) Pada IC hall terdapat empat Memperkuat sinyal pengendali buah terminal. Antara terminal 2 dan sesuai dengan kebutuhan dari 1 dihubungkan dengan sumber rangkaian darlington tegangan, antara terminal 3 dan 42d. Rangkaian Darlington merupakan terminal tegangan hall Menghubung dan memutuskan yang akan dibangkitkan. arus primer3. Stabilisator tegangan Apabila permukaan IC Hall tidak Menstabilkan tegangan agar ditembus medan magnet, maka pada kerja dari komponen elektronik penampang IC akan terdistribusi tidak terpengaruh oleh kenaikan/ elektron dengan merata yang penu-runan tegangan. mengalir dari terminal 2 menuju terminal 1, pada saat ini antara terminal 3 dan 4 tidak terdapat beda10.4.3 Sistem Pengapian potensial (tidak timbul tegangan hall). Transistor dengan sinyal Namun jika permukaan IC Hall Hall / Transistorized ditembus medan magnet, maka Ignition Control - Hall elektron yang mengalir dari terminal 2 (TCI-H) menuju terminal 1 pada penampang IC akan terdistribusi tidak merata, Pada sistem fungsi pemutusan elektron akan terdesak mendekatidigantikan dengan sebuah terminal 3, karena terjadi perbedaanpembangkit sinyal / hall generator jumlah elektron antara terminal 3 danuntuk memicu tegangan tinggi pada 4 maka terdapat beda potensialsistem pengapian. (timbul tegangan hall).294 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 12. Teknik Ototronik Ketika sudu sedang beradadidalam celah maka medan magnetakan dialirkan keatas dan tidakmenembus IC Hall kemagnetan tidakada, akibatnya tidak timbul teganganhall. Gambar 10.21 Hubungan kemagnetan dalam sudu dengan tegangan hall dan tegangan sinyal Rangkaian lengkap TCI-H seperti Gambar 10.20 Distributor dengan hall terlihat pada gambar 6.19 berikut. generator Keterangan : 1. sudu 2. plat penghantar magnet 3. IC hall 4. celah udara Bila rotor sinyal berputar, suduakan meninggalkan celah, medanmagnet menembus IC hall, sehinggatimbul tegangan hall. Denganberputarnya rotor terus menurustegangan hall timbul dan hilang silihberganti. Dengan sebuah pengolah sinyal(inverter/pembalik) maka saat adategangan hall tegangan sinyal tidaktimbul, sebaliknya saat tidak adategangan hall timbullah tegangansinyal yang masuk ke ECU untukmemutus atau menghubung arusprimer pada koil. Gambar 10.22 Bagian sistem pengapian TCI-HDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 295
  • 13. Teknik Ototronik Pada sistem pengapian TCI-H apabila kurang dari 10 pulsa/menitECU memiliki bagian-bagian berikut: maka pemutus arus akan memberi informasi kepada penguat sehingga darlington akan memutus arus primer. Ø Pembatas putaran maksimal, pada saat motor berputar sudah mencapai maksimum (6200 rpm) maka pembatas putaran memberitahu kepada penguat supaya darlington tidak memutus arus primer lagi sehingga tidak terjadi induksi tegangan tinggi pada koil. Gambar 10.23 Bagian ECU sistem pengapian TCI-H 10.4.4 Sistem PengapianStabilisator A: komputer Berfungsi untuk menstabilkantegangan yang masuk ke ECU dan Ada dua macam sistemtegangan yang masuk ke Pick up pengapian komputer, yaitu:tetap stabil. Ø Sistem pengapian komputer Secara prinsip kontrol unit hall dengan distributorsama dengan kontrol unit induktif, Ø sistem pengapian komputer tanpatetapi pada kontrol unit hall lebih distributor / DLI (Distributorlesssederhana sehingga ada bagian lain Ignition System).yang tidak diperlukan sepertipembentuk sinyal dan pengatur Pada pengapian komputer,dwell, sedang bagian utama masih pemajuan saat pengapian dengantetap seperti penguat dan darlington. sensor rpm untuk penyesuaian Pada pengapian elektronik TCI-I terharap putaran mesin dan dengandan TCI-H, ECU memiliki fungsi- MAP sensor untuk menyesuaikanfungsi tambahan : terhadap beban kendaraan.Ø regulasi sudut dwell minimum dan Pengoptimalan derajat maksimum, pada putaran rendah pengapian sudah dilakukan secara agar koil tidak panas (arus primer presisi dengan diregulasi mengalir tidak terlalu elektronis/pemrograman sehingga lama), sebaliknya pada putaran lebih optimal dan memperoleh mesin tinggi agar daya percikan banyak keuntungan. besi tetap tinggi→sehingga Secara prinsip kedua sistem pembakaran sempurna (± 18% s/d sama, distributor hanya berfungsi 80%). sebagai pembagi tegangan tinggiØ pembatas arus primer, sehingga saja. arus primer maksimal selalu tetap Putaran mesin dan posisi poros (± 8A). engkol dimonitor secara langsungØ pemutus arus, atas dasar jumlah dengan roda gigi, menggunakan dua pulsa yang dikirim pengirim sinyal, sensor yang terpisah atau dengan296 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 14. Teknik Ototroniksatu buah sensor pada roda gigi yang menentukan top silinder. Selanjutnyasalah satu giginya dibuang sebagai sinyal gigi-gigi yang banyak jugareferensi untuk membedakan dengan digunakan sebagai sensor putaranposisi gigi-gigi lainnya. mesin. Ketika kedua sinyal munculbersamaan digunakan untuk Gambar 10.24 Sistem pengapian komputer dengan distributor Keterangan : 1. koil dengan igniter 2. distributor tegangan tinggi 3. busi 4. ECU 5. sensor temperatur 6. knok sensor 7. sensor rpm dan sensor top silinder 1 8. gigi-gigi untuk sensor 9. throtle position sensor (TPS) 10. Baterai 11. kunci kontakDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 297
  • 15. Teknik Ototronik Gambar 10.25 Sistem pengapian komputer tanpa distributor (DLI) Keterangan : 1. busi 2. koil individual 3. throtle position sensor (TPS) 4. ECU 5. sensor temperatur 6. knok sensor 7. sensor rpm dan sensor top silinder 1 8. gigi-gigi untuk sensor 9. baterai 10. kunci kontak Sistem yang menggunakan dua buah sensor induktif bentuk sinyalnya sebagai berikut: Gambar 10.26 Dua buah sensor induktif Keterangan : 1. Sensor CKP 2. Sensor CMP 3. Magnet Permanen 4. Inti Besi Lunak Gambar 10.27 Sinyal dua buah 5. Kumparan sensor induktif 6. Rumah Poros Engkol 7. Tonjolan segmen 8. Roda gigi298 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 16. Teknik Ototronik Adapun sistem yang Ada pula pengirim sinyal induktifmenggunakan satu buah sensor yang dipasangkan pada roda gaya /sebagai berikut: fly-wheel. Gambar 10.30 Pembangkit sinyal induktif Gambar 10.28 Sensor induktif dengan pada roda gaya gigi referensi Keterangan : Keterangan : A = segmen 1. magnet permanen 1 = rumah sinyal 2. bodi sensor 2 = magnet 3. inti besi sensor 3 = kumparan 4. kumparan 5. roda gigi dengan dibuang Bentuk sinyal dari pembangkit satu gigi sebagai referensi sinyal pada roda gaya sebagai berikut: Bentuk sinyal dari sistem yangmenggunakan satu buah sensorinduktif bentuknya sebagai berikut: Gambar 10.29 Sinyal induktis dengan satu sensor Gambar 10.31 Bentuk sinyal induktif Penentuan top silindernya pada roda gayadengan referensi setelah sinyal yangpanjang adalah posisi top silinder 1. Keterangan : Setelah diketahui top silinder 1 t1 = sinyal segment 1selanjutnya dengan menghitung t2 = sinyal segment 2jumlah gigi akan dapat digunakan d = satu putaran poros engkoluntuk menentukan pengapian silinderlainnya sesuai urutan pengapian /firing order (FO).Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 299
  • 17. Teknik Ototronik Sinyal induktif dari roda gigidiatas biasanya juga digunakansebagai sinyal putaran mesin. Letak pada kendaraan di saluran Apabila putaran mesin udara masuk, salurannya setelahmeningkat maka frekwensi dari sinyal katup gas.ini akan dibaca oleh ECU dan Piezo Resistive adalah bahandengan logika yang diprogramkan yang nilai tahanannya tergantungpengapian akan dimajukan. dari perubahan bentuknya. Piezo Beban mesin dibaca dari sensor resistive dibuat berbentukMAP juga diperhitungkan untuk diafragma/membran silicon chipmenentukan saat pengapian yang antara ruangan referensitepat. (kevakuman = 0,2 bar) dan ruangan MAP sensor terbuat dari Piezo yang berhubung dengan intakeResistive, berfungsi untuk manifold.mengetahui tekanan udara masuk Perbedaan tekanan antara ruangyang akan menerjemahkan beban referensi dengan intake manifoldkendaraan. berakibat perubahan lengkungan pada membran silicon chip. Pengolah sinyal merubah menjadi tegangan sinyal. Tegangan paling tinggi MAP sensor terjadi ketika tekanan intake manifold paling tinggi yaitu saat kunci kontak ”ON” mesin ”MATI”, atau saat katup gas diinjak tiba-tiba/akselerasi. Sebaliknya tegangan paling rendah terjadi saat deselerasi/perlambatan yaitu ketika katup gas menutup tetapi putaran engine tinggi. Gambar 10.32 Lokasi MAP sensor Gambar 10.34 Kerja MAP sensor Gambar 10.33 Bagian-bagian MAP MAP sensor memiliki 3 buah sensor konektor. Sumber tegangan 5 volt memerlukan dua konektor dan satuKeterangan: terminal sebagai tegangan sinyal1,3 = Konektor 5 = Gelas Isolator menuju inputan ECU. Data tegangan2 = Vacum referensi 6 = Rumah Vacum4 = Silicon Chip Ukur 7 = Input Vacum kerja MAP sensor berkisar antara 0,2 volt sampai dengan 4,5 volt.300 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 18. Teknik Ototronik Dengan sebuah perangkat lunak dapat digunakan untuk membentuk tabel ini. Tabel yang dibentuk dengan aturan sesuai logika pemrogram, dengan perangkat itu pula dapat ditunjukkan pemetakan hubungan dari sensor Rpm, sensor MAP dan Gambar 10.35 hubungan MAP sensor saat pengapian yang akan terjadi dengan ECU secara tiga dimensi. Data yang berada ditabel Metode kontrol yang dapat digunakan untuk kondisi kerjadigunakan untuk membuat hubungan normal, untuk kondisi-kondisi kerjaantara sensor Rpm dan sensor MAP tertentu akan digunakan aturan(Manifold Absolute Pressure) tambahan guna mengoreksi saatkaitannya dengan penentuan saat pengapian yang tepat selama mesinpengapian yang tepat salah satunya beroperasi, diantaranya : Kondisidengan menggunakan metode look start, kondisi temperatur engineup table. dingin, kondisi temperatur engine panas dan ketika ada detonasi. Aturan-aturan tambahan tersebut misalnya: 1. Kondisi start Pada kondisi ini putaran engine rendah ±300 rpm, maka temperatur hasil kompresi masih rendah. Untuk mengatasi hal Gambar 10.36 Look up table hubungan tersebut maka saat pengapian putaran, beban mesin dan saat dibuat pada Titik Mati Atas pengapian (0°PE), Tujuan dari penentuan saat pengapian tersebut adalah supaya temperatur akhir kompresi tinggi, putaran lebih ringan dan tidak timbul detonasi. 2. Kondisi temperatur mesin dingin (t < 30 °C) : Pada kondisi temperatur mesin yang masih dingin pembakaran campuran bahan bakar dan udara memerlukan waktu lebih Gambar 10.37 Pemetaan sudut lama. Pada kondisi ini bahan pengapian ditentukan dengan sensor bakar dikondisikan lebih banyak putaran, beban mesin karena untuk mengimbangi terjadinya pengembunan kembaliDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 301
  • 19. Teknik Ototronik bahan bakar yang sudah dikabutkan dan agar campuran yang terbentuk dalam keadaan mudah terbakar. Saat ini pengapian dimajukan ±5°PE sebelum TMA dari kondisi normal (tabel dasar).3. Kondisi temperatur engine panas (t > 90 °C) Gambar 10.38 Pengolah sinyal start Pada kondisi ini waktu pemkaran Sensor temperature relatif lebih pendek dari kondisi mengunakan bahan thermistor, normal, karena temperatur sudah merupakan bahan solid-state variable panas, maka pengapian resistor terbuat dari semiconductor. dimundurkan ±5°PE sebelum NTC (Negative Temperature TMA dari kondisi normal (tabel Coefficient). Sensor ini nilai dasar). tahanannya akan berkurang bila temperatur naik (nilai tahanan4. Kondisi saat terjadi knocking/ berbanding terbalik terhadap detonasi temperatur). Ketika terjadi detonasi saat sensor kockingakan memberi informasi menuju ECU dan saat pengapian akan dimundurkan beberapa derajat sampai tidak terdapat detonasi lagi dan dijeda sebelum kembali ke saat pengapian yang semestinya. Penjelasan diatas menunjukkan Gambar 10.39 Macam-macam NTCbahwa pada sistem pengapian resistorkomputer telah dilengkapi denganbeberapa sensor lain (sensor start Pada temperatur 0ºC NTCdan sensor temperatur dan sensor mempunyai tahanan ± 5 KΩ, danknocking/ detonasi). Sensor start memanfaatkan pada temperatur 80ºC tahanan ± 250sinyal dari kunci kontak yang Ω. Bila dilihat dari grafik spesifikasidimasukkan kedalam ECU. Besar NTC akan terlihat seperti gambartegangan yang dimasukkan ke ECU dibawah ini.dirubah menjadi 5 volt oleh sebuahrangkaian optokopler.302 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 20. Teknik Ototronik Gambar 10.43 hubungan ECT dengan ECU Gambar 10.40 Hubungan temperatur Sensor knocking terbuat dari dengan tahanan pada NTC bahan Piezoceramic, terletak sensor knocking pada blok engine. Sensor ECT terletak pada blok engine ini berfungsi untuk mendeteksidekat dengan selang menuju terjadinya detonasi pada engine danradiator, sensor ini membaca informasi ini dimanfaatkan untuktemperatur air pendingin pada merubah saat pengapian.engine. Gambar 10.44 Sensor knocking Gambar 10.41 Letak ECT pada engine Keterangan 1 = Piezoceramic element 2 = Seismic mass 3 = Rumah sensor 4 = Baut pengencang 5 = Permukaan kontak 6 = Konektor 7 = Blok Silinder V = Getaran Gambar 10.42 Engine Coolant TemperatureDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 303
  • 21. Teknik Ototronik Ditinjau dari penyalaan busi oleh ignition coil pada silinder sistem pengapian komputer DLI (Distributorless Ignition system) dapat dibedakan menjadi sistem pengapian dengan koil individual dan sistem pengapian dengan koil group. Gambar 10.45 Sinyal knocking Gambar 10.46 Sistem pengapian individual Gambar 10.47 Sistem pengapian group304 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 22. Teknik Ototronik Pada pengapian komputer tanpadistributor terdapat berbagai macam 1. Pemeriksaan secara visualmodel pengapian. Pengapian individual dilengkapidengan satu buah koil untuk masing-masing silinder, urutan penyalaannyasesuai urutan pengapian / firing order(FO) 1-5-3-6-2-4. Pengapian group dilengkapidengan satu buah koil untuk duabuah silinder, urutan penyalaannyatidak sesuai urutan pengapian / firingorder (FO) 1-5-3-6-2-4, tetapi setiappiston TMA selalu dilakukanpengapian baik akhir langkah Gambar 10.48 Pemeriksaan celah udarakompresi maupun langkah buang. • Periksa jarak celah udara antara rotor sinyal dan stator10.4.5 Perbaikan Sistem secara visual atau dengan Pengapian fuler (lihat spesifikasi). Celah udara harus merata pada Berbagai permasalahan dapat setiap putaran.ditemukan dalam sistem pengapian, • Periksa kekuatan magnitoleh karena itu penyelesaian dengan cara memutar porosmasalah perlu dilakukan dengan distributor dengan tangan,prosedur dan keselamatan kerja yang ketika rotor mendekati danmemadai. menjauhi stator terasa ada Pemeriksaan dapat dilakukan tahanan magnet.mulai dari pemeriksaan sumbertegangan pada sistem apakah sudah 2. Pemeriksaan dengan Ohm-metermemenuhi sarat untuk bekerjanyasistem. Sumber tegangan yangterlalu redah pada sistem Sensor induktif dapat diperiksamenyebabkan induksi tegangan dengan cara melakukan pengukurantinggi pada koil tidak mampu tahanan antara kedua terminalmemercikkan api pada busi. kumparannya menggunakan Ohm Apabila sumber tegangan telah meter, tahanan sekitar 500-1200 Ωmemenuhi sarat untuk bekerjanya (lihat spesifikasi).sistem (11 sampai 13 Volt), makapemeriksaan pada sensor perludilakukukan terlebih dahulu,mengingat dari sensorlah informasiyang akan diolah oleh ECU.10.4.5.1 Memeriksa pengirim sinyal induktifDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 305
  • 23. Teknik Ototronik kabel merah = 8h = + kabel hijau = 7 = 0 Kabel hitam = 31d = - Gambar 10.50 Pemeriksaan sensor hall Gambar 10.49 Pemeriksaan dengan ohm 10.4.5.3 Menguji/ memeriksa Koil meter Koil sistem pengapian pada Dapat juga dengan mengukur dasarnya dapat dibedakan dalam 2 tegangan induksi antara kedua kelompok: terminal kumparannya menggunakan Ø Koil terpisah dengan igniter Volt meter pada skala ukur terendah, Ø Koil dan igniter terangkai jadi satu kemudian putarkan poros sehingga Untuk koil terpisah dengan igniter rotor mendekati dan menjauhi stator, kebanyakan buku manual pada saat itu jarum avo meter menunjukkan cara pengukuran bergoyang apabila kumparan baik. tahanan kumparan primer dan sekundernya dengan ohm meter. Namun pengukuran tahanan tidak10.4.5.2 Memeriksa pengirim menjamin koil dapat bekerja sinyal hall memercikkan bunga api dengan kuat. Sering terjadi kerusakan koil terjadi Pemeriksaan sensor hall dengan karena kebocoran loncatan induksi di memberi tegangan pada kabel merah dalam bodi koil itu sendiri. +12 volt dan kabel hitam ground, sementara pada kabel hijau diukur dengan volt meter, pada saat sudu didalam celah udara maka semestinya terukur tegangan sinyal, sebaliknya saat sudu tidak berada dalam celah udara tegangan hilang. Gambar 10.51 Pemeriksaan koil ganda tanpa igniter 306 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 24. Teknik Ototronik induksi tegangan tinggi. Pengujian Pada koil tanpa igniter ECU dapat dilakukan denganpengetesan dengan merangkaikan dirangkai pada sistem lengkapsebuah igniter seperti pada gambar kecuali konektor sensor yang dilepas.diatas, kemudian pada basis igniter Tegangan baterai harus cukupdiberikan sinyal pemicu dengan (11 volt sampai 13 volt), tegangan inifrekwensi 10 Hz sampai 100 Hz agar harus ada pada ECU danigniter menghubung dan sebelumnya koil harus dalammemutuskan terminal 1 koil ke keadaan baik.ground. Pengujian ECU dengan caraKoil yang baik akan menghasilkan memberikan simulasi sinyal yanginduksi pada kabel yang dipasang sesuai pada terminal sinyal menujupada terminal tegangan tinggi ECU tersebut.dengan celah lebih besar dari 1 cm. Pada ECU pengapian TCI-I terminal sinyal berada antara terminal 3 dan 7, terminal ini yang berhubungan dengan sensor induktif. Antara terminal 3 dan 7 menuju ECU dipasang baterai 1,5 volt dan dilengkapi dengan sebuah saklar sesuai gambar 10.41 Pada saat saklar di ON dan OFF kan berulang, semestinya pada koil timbul induksi tegangan tinggi,Gambar 10.52 Pemeriksaan koil dengan apabila tidak berarti ECU rusak. igniter Pada koil dengan igniterpengetesan dengan sinyal pemicuberfrekwensi 10 Hz sampai 100 Hzpada basis igniter sehingga ignitermenghubung dan memutuskanterminal koil ke ground. Koil yang baik akanmenghasilkan induksi pada kabelyang dipasang pada terminaltegangan tinggi dengan celah lebihbesar dari 1 cm.10.4.5.4 Memeriksa ECU system Gambar 10.53 Pemeriksaan ECU TCI-I TCI-I dan TCI-H Pada ECU pengapian TCI-H, Sebelum melakukan pengujian ECU semestinya mengeluarkanpada ECU perhatikan keselamatan tegangan menuju sensor (IC hall)kerja, jauhkan dari bahan yang melalui terminal 6 sebagai terminal +mudah terbakar dan hati-hati denganDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 307
  • 25. Teknik Ototroniksensor dan terminal 3 sebagaiterminal – sensor, sehinggapemeriksaan tegangan keluaran dariECU dapat dilakukan dengan Voltmeter digital (Gambar 10.42). Besartegangan terukur sekitar 8 voltsampai 10 volt, cocokkanlah denganspesifikasi buku manual. Apabilategangan keluar ada harus dilakukanpengetesan lanjut. ECU pengapian TCI-H akanbekerja menghubung dan memutusarus primer koil jika kaki 5 sebagaiterminal masukan sinyal dari sensorsaat mendapat tegangan dari sinyaldan hilang. Pengujian denganmemasangkan kabel pada terminal 5ECU dan dihubung putuskanterhadap ground (Gambar 10.43). Gambar 10.55 Pengetesan fungsi ECUECU yang bagus akan memicu koil TCI-Hmeloncatkan bunga api. 10.4.5.5 Memeriksa sistem pengapian komputer Permasalahan pada sistem pengapian komputer dapat diperiksa dengan pertama-tama memeriksa fungsi dari sensor-sensor. Sensor untuk menentukan saat pengapian dan sensor putaran umumnya sama dengan sistem pengapian elektronik, dengan sensor induktif ataupun sensor dengn IC hall, pemeriksaannya sensor induktif ataupun sensor dengan IC hall sama dengan pengirim sinyal induktif dan hall yang telah dijelaskan sebelumnya. Sensor beban kendaraan dengan sensor MAP harus diyakinkan dulu bahwa sumber Gambar 10.54 Pengukuran tegangan tegangan 5 volt telah tersedia menuju sumber sensor hall sensor MAP pada kabel dari ECU saat kunci kontak “ON”, selanjutnya ground juga harus tersedia dari kabel yang lain.308 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)
  • 26. Teknik OtotronikGambar 10.56 Pengetesan tegangan dari ECU Gambar 10.57 Pengetesan sensor MAP Hasil pengukuran akan yangnormal akan ditemukan dua kabel Keterangan:bertegangan 5 volt dan satu kabel 1. sensor MAPground. Dua kabel bertegangan 5 volt 2. sumber 4,5 Volttersebut salah satunya sebagai 3. Pompa vacuumsumber 5 volt dan yang satu kabel 4. volt metersinyal menuju ECU. Untukmembedakan kabel sumber dankabel sinyal dapat dengan Tabel 10.1 Spesifikasi data sensor MAPmenambahkan resistor 1 kilo Ohmpada kabel tester dan kembali KETINGGIAN BAROMETRIC OUTPUmengukur tegangan kedua kabel (Referensi) PRESSURE Ttersebut. Kabel yang tetapbertegangan 5 volt adalah kabel (ft) (m) (mmH (kPa) Volt g)sumber tegangan dan kabel yangnilai terukurnya berkurang adalah 0 0 760 100kabel sinyal. - - - - 3,3-43 Untuk memeriksa sensor MAP 2000 610 707 94secara terpisah dapat denganmemberikan sumber tegangan ± 5 2001 611 <707 94volt antara terminal yang sesuai pada - - - - 3,0-4,1 5000 1524 >634 85sensor MAP. Kesalahan memberisumber tegangan dapat merusakkan 5001 1525 <634 85sensor MAP. - - - - 2,7-3,7 Pada terminal sinyal diukur 8000 2438 >567 76tegangannya menggunakan voltmeter dan pada saluran vakum 8001 2439 <567 76 - - - -dipasangkan pompa vakum untuk 10000 3048 >526 70 2,5-3,3mensimulasikan kevakuman intakemanifold. Tekanan disimulatorkan dengan tekanan yang sesuai dengan tabel spesifikasi kemudian teganganDirektorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 309
  • 27. Teknik Ototronikterukur dibandingkan dengan spek Pemeriksaan sensor knockyang ada pada tabel. dengan mengukur tegangan antara Apabila tegangan pengukuran terminal sensor dengan ground/boditidak sesuai dengan tabel, sensor sensor dan memberi pukulanMAP harus diganti. padanya. Apabila terukur ada Pemeriksaan sensor temperatur pulsa/muncul tegagan berarti knockNTC terlebih dahulu dengan sensor bekerja.memeriksa apakah pada kabel dari Pemeriksaan pada ECUECU terdapat sumber tegangan 5 pertama-tama dengan meyakinkanvolt saat kunci kontak “ON” dan salah adanya sumber tegangan dengansatu kabelnya adalah ground. (AVO digital dan hindari penggunaan AVO analog) yang masuk pada terminal yang sesuai, selanjutnya diperiksa apakah terdapat tegangan keluar dari salah satu pin ECU sebesar 5 volt untuk sumber tegangan sensor-sensor. Apabila keduanya ada periksa pin-pin data dari sensor setelah dirangkai apakah terbaca data-data sesuai yang ada di sensor. Apabila semua ada starter kendaraan dan periksa apakah sinyal menuju koil keluar dari pin ECU Gambar 10.58 Pengetesan kabel menggunakan lampu test LED. ECT Jika sinyal menuju koil tidak ada sementara sinyal-sinyal sensor ada dan sesuai spesifikasi berarti ECU Pada sensor, lakukan rusak.pengukuran nilai tahanan dari keduaterminalnya dan bandingkan denganspesifikasi atau grafik hubungantemperatur dengan tahanan padaNTC yang telah diberikan seblumnya.Jika perlu rebuh sensor dan ukurtemperatur air dan nilai tahanansensor. Gambar 10.59 Pengetesan ECT310 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)

0 comments:

Post a Comment

Popular Posts