kelistrikan dan elektronika

Sistem Pengap ian Konvensional dan EFI

1.      Sistem Pengapian Konvensional

1.1  Pengertian dan Fungsi Sistem Pengapian Konvensional

Sistem pengapian adalah salah satu sistem yang ada di dalam     motor bensin yang menjamin agar motor dapat bekerja. Sistem pengapian ini berfungsi untuk menimbulkan bunga api dengan menggunakan koil pengapian (ignition coil) yang kemudian        didistribusikan ke masing-masing busi melalui kabel             tegangan tinggi untuk membakar campuran bahan bakar yang sudah  dikompresikan di dalam silinder.             Sistem pengapian harus dapat menghasilkan loncatan bunga api, saat menghasilkannya pun harus tepat, dan        saat motor mengalami perubahan beban atau             kecepatan,sistem pengapian harus bisa menyesuaikan sehingga motor dapat bekerja dengan sempurna .

1.2  Komponen – Komponen dan Prinsip Kerja

Komponen pada sistem pengapian konvensional, yaitu :

a.       Baterai   

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Fungsi baterai adalah sebagai penyedia listrik pada sistem kelistrikan pada kendaraan.

Ada 2 macam tipe baterai yaitu :

1. Baterai Tipe Basah (Wet Type)

Baterai tipe basah (wet type) terdiri dari elemen-elemen yang telah diisi penuh dengan muatan listrik (full charged) dan dalam penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit. Baterai ini tidak bisa dipertahankan tetap dalam kondisi full charge. Sehingga harus diisi (charge) secara periodik.

Selama baterai tidak digunakan dalam penyimpanan, akan terjadi reaksi kimia secara lambat yang menyebabkan berkurangnya kapasitas baterai. Reaksi ini disebut “self Discharge”.

2. Baterai Tipe kering (Dry Type)

Baterai tipe kering (Dry Type) terdiri dari plat-plat (positip & negatip) yang telah diisi penuh dengan muatan listrik, tetapi dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Jadi keluar pabrik dalam kondisi kering. Pada dasarnya baterai ini sama seperti dengan baterai tipe basah. Elemen-elemen bateraij ini diisi secara khusus dengan cara memberikan arus DC pada plat yang direndamkan ke dalam larutan elektrolit lemah. Setelah plat-plat itu terisi penuh dengan muatan listrik, kemudian diangkat dari larutan elektrolit lalu dicuci dengan air dan dikeringkan. Kemudian plat-plat tersebut dirangkai dalam case baterai. Sehingga biala baterai tersebut akan dipakai, cukup diisi elektrolit dan langsung bisa digunakan tanpa discharge kembali.

b.      Kunci Kontak

Kunci kontak berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan listrik pada rangkaian atau mematikan dan menghidupkan sistem. Kunci kontak pada kendaraan memiliki 3 atau lebih terminal. Terminal utama pada kontak adalah terminal B atau AM dihubungkan ke baterai, Terminal IG dihubungkan ke (+) koil pengapian dan beban lain yang membutuhkan, terminal ST dihubungkan ke selenoid starter. Jika kunci kontak tersebut memiliki 4 terminal maka terminal yang ke 4 yaitu terminal ACC yang dihubungkan ke accesoris kendaraan, seperti: radio, tape dan lain-lainnya.

Kunci kontak memiliki 4 posisi yaitu: OFF, ACC, ON dan START. Hubungan kontak untuk masing-masing posisi adalah sebagai berikut:

Hubungan terminal Pada Kunci Kontak

c.       Coil

Fungsi koil pada sistem pengapian kendaraan sangat sederhana, yaitu menaikkan tegangan listrik dari aki yang cuma 12 volt, menjadi ribuan volt. Arus listrik yang besar ini disalurkan ke busi, sehingga busi mampu meletikkan pijaran bunga api.

Fungsi koil

Fungsi koil pada sistem pengapian kendaraan sangat sederhana, yaitu menaikkan tegangan listrik dari aki yang cuma 12 volt, menjadi ribuan volt. Arus listrik yang besar ini disalurkan ke busi, sehingga busi mampu meletikkan pijaran bunga api.

Yang biasa disebut sebagai "koil racing", adalah koil yang mampu menghasilkan tegangan listrik jauh lebih besar ketimbang koil standar. Apabila koil standar rata-rata menghasilkan tegangan antara 12 ribu hingga 15 ribu volt, maka koil racing bisa menghasilkan tegangan antara 60 ribu hingga 90 ribu volt

Tentu saja, dengan tegangan listrik yang lebih besar itu, maka busi dapat menghasilkan pijaran api yang juga lebih besar. Hasilnya adalah pembakaran yang lebih sempurna.Namun yang harus diingat adalah, tegangan besar bukan satu- satunya faktor penentu kualitas koil.  Koil yang baik adalah koil yang mampu menghasilkan tegangan listrik relatif besar dan stabil pada hampir seluruh putaran mesin. Karena itu setelah menghasilkan tegangan maksimal pada putaran mesin tertentu, kurva tidak boleh menukik terlalu tajam. Kurva yang menukik terlalu banyak, menunjukkan kinerja yang buruk pada putaran (RPM) tinggi. Padahal pada RPM tinggi justru dibutuhkan pembakaran yang baik. 

d.      Distributor

Fungsi distributor dapat di bagi dalam 4 bagian ;
a. Bagian pemutus / arus . Pada bagian ini terdiri daria. breaker point (contact point / point ) Fungsinya adalah untuk memutuskan arus listrik dan menghubungkannya dari kumparan primer coil ke massa agar terjadi induksi pada kumparan sekunder coil .induksiterjadi pada saat breaker point I putus atau terbuka
Lihat gambar :

b. camlobe ( nok )

Fungsinya adalah untuk mengungkit breaker point agar dapat memutus dan menghubungkan arus listrik pada kumparan primer coil
Lihat gambar ;

C kondensor

 Fungsinya adalah untuk menghilangkan /mencegah terjadinya loncatan api atau bunga api listrik pada breaker point. Kemampuan dari suatu kondensor dapat di tunjukkan dengan berapa besar kapasitasnya.kapasitas kondenser di ukur dalam (uf ) mikro farad.pada kendaraan Toyota ,condenser yang di pergunakan ada 3 macam ;

 Condenser kabel warna hijau kapasitasnya 0,15 uf

 Condenser kabel warna kuning kapasitasnya 0,22 uf

 Condenser kabel warna biru kapasitasnya 0,25 uf

 
Terbakarnya breaker point sering juga di akibatkan oleh condenser yang tidak sesuai dengan kapasitasnya atau kapasitasnya tidak normal.

d.      Bagian Governor Advancer

Bagian ini berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan mesin .bagian ini terdiri dari Governor weight dan governor spring ( pegas governor )
Gambar di bawah ini menunjukkan kontruksi dari Governor Advancer

e.       Bagian Vacum Advancer

Bagian ini berfungsi untuk memundurkan atau memajukan saat pengapian pada saat beban mesin bertanmbah atau berkurang. Bagian ini terdiri dari breaker plate vakum advancer ,yang akan bekerja atas dasar kevakuman yang terjadi di dalam intake manifold.

f.       Busi

Busi (dari bahasa Belanda bougie) adalah suatu suku cadang yang dipasang pada mesin pembakaran dalam dengan ujung elektroda pada ruang bakar. Busi dipasang untuk membakar bensin yang telah dikompres oleh piston. Percikan busi berupa percikan elektrik. Pada bagian tengah busi terdapat elektroda yang dihubungkan dengan kabel ke koil pengapian (ignition coil) di luar busi, dan dengan ground pada bagian bawah busi, membentuk suatu celah percikan di dalam silinder. Hak paten untuk busi diberikan secara terpisah kepada Nikola Tesla, Richard Simms, dan Robert Bosch. Karl Benz juga merupakan salah satu yang dianggap sebagai perancang busi.

Cara Kerja Busi:

Mesin pembakaran internal dapat dibagi menjadi mesin dengan percikan, yang memerlukan busi untuk memercikkan campuran antara bensin dan udara, dan mesin kompresi (mesin Diesel), yang tanpa percikan, mengkompresi campuran bensin dan udara sampai terjadi percikan dengan sendirinya (jadi tidak memerlukan busi). Busi tersambung ke tegangan yang besarnya ribuan Volt yang dihasilkan oleh koil pengapian (ignition coil). Tegangan listrik dari koil pengapian menghasilkan beda tegangan antara elektroda di bagian tengah busi dengan yang di bagian samping. Arus tidak dapat mengalir karena bensin dan udara yang ada di celah merupakan isolator, namun semakin besar beda tegangan, struktur gas di antara kedua elektroda tersebut berubah. Pada saat tegangan melebihi kekuatan dielektrik daripada gas yang ada, gas-gas tersebut mengalami proses ionisasi dan yang tadinya bersifat insulator, berubah menjadi konduktor.Setelah ini terjadi, arus elektron dapat mengalir, dan dengan mengalirnya elektron, suhu di celah percikan busi naik drastis, sampai 60.000 K. Suhu yang sangat tinggi ini membuat gas yang terionisasi untuk memuai dengan cepat, seperti ledakan kecil. Inilah percikan busi, yang pada prinsipnya mirip dengan halilintar atau petir.

g.      Kabal Tegangan Tinggi

Kabel tegangan tinggi berfungsi untuk menyalurkan arus listrik tegangan tinggi hasil induksi sekunder koil ke busi. Tegangan yang dialirkan sebesar 15.000 volt sampai 30.000 volt. Kabel tegangan tinggi terdiri dari tembaga yang diisolasi dengan karet silikon, karena arus yang mengalir tegangannya sangat tinggi maka isolatornya sangat tebal.

1.3  Sistem Kerja Pengapian Konvensional

Saat kunci kontak on, kontak pemutus tertutup, arus dari terminal positif baterai mengalir ke kunci kontak (lihat gambar (a) di atas), ke terminal positif (+) koil, ke terminal negatif (-) koil, ke kontak pemutus, kemudian ke massa. Aliran arus ke kumparan primer koil menyebabkan terjadinya kemagnetan pada coil (gambar (b).

Jika kontak pemutus terbuka, arus yang mengalir ke kumparan primer terputus dengan tiba-tiba maka kemagnetan disekitar koil hilang / drop dengan cepat. Kemudian kumparan terjadi tegangan induksi. Karena saat kontak pemutus terbuka arus listrik terputus, maka medan magnet pada koil hilang dengan cepat pada kumparan sekunder terjadi induksi tegangan. Pada kumparan primer juga terjadi tegangan induksi. Tegangan induksi pada kumparan sekunder disebut dengan tegangan induksi mutual sedangkan pada kumparan primer disebut tegangan induksi diri.

Tegangan tinggi pada kumparan sekunder (10000 V atau lebih) disalurkan ke distributor melalui kabel tegangan tinggi dan dari distributor diteruskan ke tiap-tiap busi sesuai dengan urutan penyalaannya sehingga pada busi terjadi loncatan api pada busi. Tegangan pada kumparan primer sekitar 300 sampai 500 V disalurkan ke kondensor. Penyerapan tegangan induksi diri oleh kondensor ini akan mengurangi loncatan bunga api pada kontak pemutus. Efek tidak terjadinya loncatan pada kontak pemutus adalah pemutusan arus primer yang cepat sehingga menghasilkan perubahan garis-garis gaya magnat pada koil dengan cepat pula.

Aliran Arus Listrik Saat Konci Kontak ON, Platina Menutup

Aliran arusnya adalah sebagai berikut:

Baterai —-> Kunci kontak —-> Primer koil —-> Platina —-> Massa.

Saat platina membuka, arus listrik melalui primer koil terputus, terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, sehingga arus akan mengalir seperti dibawah ini:

Sekunder koil —-> Kabel tegangan tinggi —-> Tutup distributor —-> Rotor —-> Kabel tegangan tinggi (kabel busi) —-> Busi —-> Massa.

Akibat aliran listrik tegangan tinggi dari sekunder koil, mampu meloncati tahanan udara antara elektroda tengah dengan elektroda massa pada busi dan menimbulkan percikan bunga api.

Aliran Arus Saat Platina terbuka

1.4   Kerusakan dan Perbaikan Sistem Pengapian Konvensional

Kinerja sistem pengapian sangat besar pengaruhnya terhadap kesempurnaan proses pembakaran di dalam silinder, dengan sistem pengapian yang baik akan diperoleh performa mesin optimal dan pemakaian bahan bakar yang hemat.Gangguan sistem pengapian konvensional pada motor bensin paling sering terjadi dibandingkan sistem lain.

Berikut akan diuraikan mengenai gejala dari gangguan pada sistem pengapian konvensional beserta dengan kemungkinan penyebab dan cara mengatasi gangguan yang terjadi pada sistem pengapian konvensional.

KEADAAN	KEMUNGKINAN PENYEBAB	PEMERIKSAAN ATAU PERBAIKAN
1. Enjin berputar normal tetapi gagal untuk start	Tidak ada tegangan pada sistem pengapian Sambungan modul pengapian terpu-tus, ter-masa-kan, longgar atau korosi Sambungan primer tidak kuat Koil pengapian terputus atau korslet Reluktor atau koil pikap rusak Modul pengapian rusak Tutup atau rotor rusak Sistem bahan bakar macet Kerusakan enjin	Periksa baterai, saklar pengapian, kabel-kabel. Perbaiki jika perlu Bersihkan, ketatkan konektor Periksa koil, ganti jika rusak Ganti Ganti Ganti Rujuk pada servis sistem bahan bakar Rujuk pada servis enjin
2. Enjin mengeluar-kan api balik (back fire) dan gagal untuk start	Pengaturan waktu tidak tepat Pengembunan pada tutup distributor Tegangn bocor pada tutup distributor Kabel sekunder tidak terhubung sesu-ai urutan pengapian Korslet antar kabel sekunder	Setel pengaturan waktu Keringkan tutup distributor Ganti tutup distributor Sambungkan dengan benar Ganti kabel yang rusak
3. Enjin hidup tetapi tersendat-sendat	Busi salah atau cacat Tutup distributor  atau rotor cacat Kabel sekunder rusak Koil rusak Konektor jelek Kebocoran pada tegangan tinggi Mekanisme dini rusak Sistem bahan bakar rusak	Bersihkan, setel celah atau ganti Ganti Ganti Ganti Bersihkan, ketatkan Periksa tutup, rotor, kabel sekunder Periksa, perbaiki atau ganti Rujuk pada servis sistem bahan bakar
4. Enjin hidup tetapi ada api balik	Pengaturan waktu tidak tepat Pengapian tertukar Kegagalan pada katup anti api balik Nilai panas busi salah Sistem injeksi udara tidak berfungsi Enjin panas berlebihan Sistem bahan bakar tidak memasok perbandingan udara-bahan bakar dengan tepat Enjin tidak dapat difungsikan akibat menumpuknya karbon pada katup	Setel pengaturan waktu Periksa kabel, tutup distributor dan rotor terhadap kebocoran jalur Ganti Pasang busi yan nilai panasnya sesuai Periksa sistem injeksi udara Lihat item 5 Rujuk pada servis sistem bahan bakar  Rujuk pada servis enjin
5. Enjin panas berle-bihan	Pengaturan waktu terlambat Cairan pendingin macet atau ganggu-an pada sistem pendinginan Pengaturan waktu katup terlambat atau kondisi enjin yang lainnya	Setel pengaturan waktu Rujuk pada servis sistem pendinginan Rujuk pada servis enjin
6. Enjin kehilangan daya	Pengaturan waktu tidak tepat Gangguan seperti yang dijelaskan pada item 3 Sistem pembuangan tersumbat Oli enjin terlalu kental Bahan bakar yang salah Tahanan guling berlebihan	Setel pengaturan waktu Bersihkan Ganti, gunakan oli yang kekentalannya sesuai Gunakan bahan bakar yang benar Periksa ban, rem, penjajaran Lihat item 5
7. Terjadi ketukan (knocking) lemah pada enjin (ketukan bunga api)	Pengaturan waktu tidak tepat Bahan bakar salah Nilai panas busi salah Mekanisme dini tidak berfungsi Karbon  (arang) didalam silinder me-numpuk	Setel pengaturan waktu Gunakan bahan bakar yang tepat Pasang busi yang tepat Perbaiki atau ganti   Servis enjin
8. Busi rusak	Isolator pecah/retak Busi penuh jelaga Busi putih atau abu-abu, dengan isolator melepuh Kondisi-kondisi yang lain	Pemasangan yang tidak hati-hati, pasang busi yang baru Pasang busi panas, perbaiki kondisi enjin Pasang busi yang lebih dingin Lihat bagian B.6
9. Enjin tiba-tiba hidup atau mati suri	Solenoid idel diluar batas penyetelan atau bahan bakar terhenti Terdapat titik panas pada ruang pembakaran Enjin terlalu panas Pengaturan waktu dini	Setel atau ganti Servis enjin Lihat item 5 Setel pengaturan wakt

1.5 MERAWAT SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

Kinerja sistem pengapian sangat besar pengaruhnya terhadap kesempurnaan proses pembakaran di dalam silinder, dengan sistem pengapian yang baik akan diperoleh performa mesin optimal dan pemakaian bahan bakar yang hemat. Agar kinerja sistem pengapian selalu dalam kondisi baik maka sistem ini perlu dirawat dengan baik. Perawatan sistem pengapian dengan cara membersihkan, melumasi dan menyetel komponen atau mesin.

Komponen sistem pengapian yang cepat kotor adalah busi, platina, ujung rotor dan terminal pada tutup distributor. Bagian tersebut diatas perlu diperiksa dan dibersihkan kotorannya menggunakan amplas.Bagian sistem pengapian yang perlu diberi pelumas adalah Nok dan Rubbing block, Poros Nok dan Centrifugal Advancer.Penyetelan sistem pengapian meliputi penyetelan celah busi, celah platina atau besar sudut dwell, dan penyetelan saat pengapian.

Bagi pemilik kendaraan perawatan dapat dilakukan sendiri dengan alat yang terdapat pada kelengkapan kendaraan, alat dan bahan yang diperlukan, yaitu:

Bahan : Grease (pelumas); amplas.

Alat : Kunci busi; kunci ring nomor 10, 12, 19; obeng (+); obeng (-); feeler gauge; lampu 12 volt dengan dua kabel; multimeter.

Selain alat diatas pada bengkel yang baik menggunakan beberapa alat, diantaranya:

a.       Spark plug cleaner and tester, merupakan alat untuk membersihkan dan memeriksa busi.

b.      Spark plug gauge, untuk mengukur dan menyetel celah busi.

c.       Tune up tester, untuk mengukur putaran dan sudut dweel.

d.      Timing tester, untuk mengetahui saat pengapian.

e.       Condensor tester, berfungsi untuk memeriksa kapasitas kondensor.

Langkah kerja dalam merawat sistem pengapian adalah sebagai berikut:

a.       Memeriksa secara visual kelainan pada komponen dan rangkaian sistem pengapian.

b.      Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah busi.

c.       Memeriksa dan membersihkan kabel tegangan tinggi.

d.      Memeriksa, membersihkan rotor dan tutup distributor.

e.       Memeriksa nok, centrifugal advancer dan vacum advancer.

f.       Memeriksa koil pengapian.

g.      Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah platina atau menyetel sudut dwell.

2.      Sistem Pengapian EFI

2.1  Pengertian dan Fungsi Sistem Pengapian EFI

Pengapian elektronik dirancang untuk mengatasi kekurangan - kekurangan dari sistem pengapian konvensional. Kekurangan waktu pengaliran arus primer pada pengapian diperbaiki dengan cara memberi waktu pengaliran arus kumparan primer lebih lama (sudut dwell diperbesar) pada saat putaran semakin tinggi. Pengajuan saat pengapian diatur secara elektronik dengan membaca putaran mesin dan beban yang terjadi. Keausan mekanis dapat dikurangi dengan tidak adanya tekanan pegas pada distributor

Sistem pengapian ini memanfaatkan transistor untuk memutus dan mengalirkan arus primer koil. Jika pada sistem pengapian konvensional pemutusan arus primer koil dilakukan secara mekanis dengan membuka dan menutup kontak pemutus, maka pada sistem pengapian elektronik pemutusan arus primer koil dilakukan secara elektronis melalui suatu power transistor yang difungsikan sebagai saklar (switching transistor).

2.2  Komponen – Komponen dan Prinsip Kerja

2.2.1 ECU

ECU adalah sebuah singkatan untuk Electronic Control Unit atau Unit kontrol elektronikyang berfungsi untuk melakukan optimasi kerjanya mesin kenaraan, kadang-kadang disebut juga sebagai Unit kontrol mesin.

Sebuah mesin pengapian membutuhkan percikan api untuk memulai pembakaran di ruang bakar. ECU mengatur waktu yang terjadinya percikan (disebut waktu pengapian) untuk menyediakan daya yang lebih baik dan ekonomis. Jika ECU mendeteksi ketukan, suatu kondisi yang berpotensi merusak mesin, maka ECU akan menilai masih terlalu cepat memberikan percikan api dan ECU akan menunda (memperlambat) waktu percikan untuk mencegah hal ini . Karena ketukan cenderung terjadi lebih pada putaran mesin yang lebih lebih rendah, ECU akan otomatis mengontrol transmisi penurunan ke gigi yang lebih rendah sebagai upaya pertama untuk mengurangi ketukan.

2.2.2 Sensor-Sensor

a. Sensor Induktif pada Distibutor

Sensor CKP dan CMP pada distributor

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

b. Sensor Induktif pada poros engkol Sensor ini terbagi 4 yaitu : 

1. Sensor Induktif

2. Sensor Induktif (CKP dan CMP)

3. Sensor Hall pada distributor

4.  Sensor Photodioda

Sensor Photodioda berfungsi sebagai sensor putaran dan TOP.

c. Sensor Knoking

Sensor ini berfungsi untuk mengetahui knoking, system closed loop pengapian dan mendeteksi octane bahan bakar.

Prinsip kerja: Bila terjadi knoking (pinking) akan terjadi getaran pada sensor knoking berupa nois. ECU akan memundurkan saat pengapian 2 kali sampai tidak terjadi detonasi lagi. Untuk 4 silinder perlu 1 sensor, 5 atau 6 silinder perlu 2 sensor, 8 lebih bisa 2 atau lebih sensor.

2.3  Sistem Kerja Pengapian EFI

Sistem Pengapian Transistor dengan kontak pemutus / Transistorized Control Ignition – Contact (TCI-C)

Pada pengapian elektronik fungsi kontak pemutus diganti dengan transistor atau dimodifikasi denganditambahkan transistor. Pada modifikasi ini kontak pemutus hanya

mentriger/memicu kerjanya transistor. Sistem modifikasi ini dikenal dengan Transistorized Control Ignition– Contact (TCI-C). Arus yang bekerja pada kumparan primer koil dilewatkan

transistor, kontak pemutus hanya dilewati arus yang kecil untuk memicu transistor sehingga kontak pemutus akan lebih awet dari kemungkinan terbakar dan pemutusan arus primer dapat bekerja lebih cepat akibatnya induksi pada kumparan sekunder lebih besar.

Namun demikian keausan pada bagian kontak pemutus dengan cam distributor dan keausan poros distributor tetap terjadi sehingga masih harus sering menyetel celah kontak pemutus

Gambar  Sistem pengapian TCI-C

    

Gambar  TCI-C saat kunci kontak ON dan kontak pemutus menutup

Ketika kunci kontak ON dan kontak pemutus menutup (gambar

10.12) maka basis Tr1 berhubungan dengan ground melalui R4 sehingga:

-mengalir arus dari + baterai > R1 > terminal 15 ECU  > Colektor Tr1  > Basis Tr1  > R4 > Kontak pemutus  > ground, > akibatnya Tr1 ON

-karena TR1 ON maka mengalir arus dari Colektor Tr1  > Emitor Tr1  > Basis Tr2  > Emitor Tr2  >  Ground, sehingga Tr2 juga ON

karena TR2 ON maka mengalir tegangan dari + baterai> R1>R2 > terminal 15 kumparan > primer koil > terminal 1 > Colektor Tr2 > Emitor Tr2 > Ground, sehingga timbul medanmagnet pada koil pengapian

Selanjutnya jika mesin berputar maka tonjolan cam akan menekan kontak pemutus mulai membuka seperti pada gambar dibawah . Karena seketika kontak pemutus membuka maka :

 -basis Tr1 kehilangan ground akibatnya Tr1 OFF

- arus menuju basis Tr2 hilang dan Tr2 juga OFF

- arus pada kumparan primer koil terputus seketika dan kemagnetannya hilang seketika akibatnya timbul induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder koil yang dialirkan menuju busi melalui rotor dan kabel tegangan tinggi.

Gambar  TI-C saat kunci kontak ON dan kontak pemutus membuka

Sistem Pengapian Transistor dengan sinyal Induktif / Transistorized Control Ignition – Inductive (TCI-I)

Pada sistem ini tidak menggunakan kontak pemutus, fungsi pemutusan digantikan dengan sebuah pembangkit sinyal / pulse generator yang menghasilkan pulsa tegangan secara magnetic. Tegangan ini akan mengontrol ON dan OFF dari transistor yang mengendalikan Koil pengapian. Selanjutnya pembagian tegangan tinggi menuju busi-busi diatur oleh distributor yaitu pada bagian rotor dan kabel-kabel tegangan tinggi busi. Induksi yang dihasilkan oleh pembangkit sinyal ini berupa tegangan bolak balik / AC (Alternating Current). Jumlah gigi dengan jumlah silinder mesin.Pada system ini pemajuan saat pengapian masih dengan cara mekanis, dengan bobot sentrifugal dan vakuum advancer

Gambar  Distributor dengan pembangkit sinyal induktif

Keterangan:

1. bobot sentrifugal

2. rumah vakum

3. poros distributor

4. poros dudukan

5. stator

6. sinyal rotor

7. rotor pembagi arus

Frekwensi dan amplitudo dari sinyal AC ini dipengaruhi oleh putaran mesin. ECU pada sistem memproses tegangan AC untuk mengatur pengapian Ketika poros distributor berputar rotor sinyal ikut berputar, saat rotor sinyal mendekati stator kutup terjadilah perubahan kekuatan medan magnet pada inti kumparan akibatnya timbul induksi pada

kumparan. Jika dilihat dengan osciloscope bentuk sinyal induksinya sebagai berikut:

Gambar  Bentuk sinyal induktif

Keuntungan dari sistem TCI-I adalah:

- tidak menggunakan kontak pemutus

- penyetelan saat pengapian saat pertama memasang dan dikontrol waktu servis-tidak ada gangguan pentalan pegas

- mudah dalam pemeriksaan

- bantalan pada poros distributor tidak terbebani tekanan sehingga keausan terjadi pada waktu yang lama.

Kerugian dari sistem TCI-I adalah:

- sinyal yang dikirim masih dalam bentuk arus bolak-balik, maka  pada kontrol unit elektronik masih harus dilengkapi dengan pembentuk sinyal segi empat /kotak

- memberi informasi hanya pada saat pengapian saja

- pemajuan saat pengapian masih mekanis.

Gambar  Bagian-bagian pembangkit sinyal induktif

Gambar  Rangkaian sistem pengapian TCI-I

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:

a.       Perubah sinyal

Merubah bentuk sinyal dari arus bolak-balik menjadi sinyal berbentuk segi empat

b.      Pengatur dwell

Mengatur lamanya arus primermengalir sesuai dengan jumlah putaran

c.       Penguat (Amplifier)

Memperkuat sinyal pengendali sesuai dengan kebutuhan dari rangkaian darlington

d.      Rangkaian Darlington

Menghubung dan memutuskan arus primer

e.        Stabilisator tegangan

Menstabilkan tegangan agar kerja dari komponen elektronik tidak terpengaruh oleh kenaikan/penurunan tegangan

Sistem Pengapian Transistor dengan sinyal Hall / Transistorized Ignition Control – Hall (TCI-H)

Pada sistem fungsi pemutusan digantikan dengan sebuah pembangkit sinyal / hall generator untuk memicu tegangan tinggi pada sistem pengapian

Prinsip dari IC Hall adalah sbb:

Pada IC hall terdapat empat buah terminal. Antara terminal 2 dan 1 dihubungkan dengan sumber tegangan, antara terminal 3 dan 4 merupakan terminal tegangan hall

yang akan dibangkitkan.

Apabila permukaan IC Hall tidak ditembus medan magnet, maka pada penampang IC akan terdistribusi elektron dengan merata yang mengalir dari terminal 2 menuju terminal 1, pada saat ini antara terminal 3 dan 4 tidak terdapat beda potensial (tidak timbul tegangan hall).

Namun jika permukaan IC Hall ditembus medan magnet, maka elektron yang mengalir dari terminal 2 menuju terminal 1 pada penampang IC akan terdistribusi tidak merata,

elektron akan terdesak mendekati terminal 3, karena terjadi perbedaan jumlah elektron antara terminal 3 dan 4 maka terdapat beda potensial (timbul tegangan hall). Ketika sudu sedang berada didalam celah maka medan magnet akan dialirkan keatas dan tidak menembus IC Hall kemagnetan tidak ada, akibatnya tidak timbul tegangan hall.

                                      Gambar  IC Hall ketika menghasilkan sinyal

Gambar  Distributor dengan hall generator

Keterangan :

1. sudu

2. plat penghantar magnet

3. IC hall

4. celah udara

Bila rotor sinyal berputar, sudu akan meninggalkan celah, medan magnet menembus IC hall, sehingga timbul tegangan hall. Dengan berputarnya rotor terus menurus tegangan hall timbul dan hilang silih berganti. Dengan sebuah pengolah sinyal (inverter/pembalik) maka saat ada tegangan hall tegangan sinyal tidak timbul, sebaliknya saat tidak ada tegangan hall timbullah tegangan sinyal yang masuk ke ECU untuk memutus atau menghubung arus

primer pada koil.

                                            

   Gambar  Hubungan kemagnetan dalam sudu dengan tegangan hall dan tegangan sinyal

Rangkaian lengkap TCI-H seperti terlihat pada gambar 6.19 berikut :

Gambar  Bagian sistem pengapian TCI-H

Pada sistem pengapian TCI-H ECU memiliki bagian-bagian berikut:

Gambar  Bagian ECU sistem pengapian TCI-H

Stabilisator A:

Berfungsi untuk menstabilkan tegangan yang masuk ke ECU dan

tegangan yang masuk ke Pick uptetap stabil. Secara prinsip kontrol unit hall sama dengan kontrol unit induktif, tetapi pada kontrol unit hall lebih sederhana sehingga ada bagian lain

yang tidak diperlukan seperti pembentuk sinyal dan pengatur dwell, sedang bagian utama masih tetap seperti penguat dan darlington.

Pada pengapian elektronik TCI-I dan TCI-H, ECU memiliki fungsi - fungsi tambahan :

-          egulasi sudut dwel minimum dan maksimum, pada putaran rendah agar koil tidak panas (arus primer diregulasi mengalir tidak terlalu lama), sebaliknya pada putaran mesin tinggi agar daya percikan besi tetap tinggisehingga pembakaran sempurna (18% s/d 80%).

-          pembatas arus primer, sehingga arus primer maksimal selalu tetap (8A).

-          pemutus arus, atas dasar jumlah pulsa yang dikirim pengirim sinyal, apabila kurang dari 10 pulsa/menit maka pemutus arus akan memberi informasi kepada penguat sehingga darlington akan memutus arus primer.

-          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.

Sistem Pengapian Komputer

Ada dua macam sistem pengapian komputer, yaitu:

-          Sistem pengapian komputer dengan distributor

-          sistem pengapian komputer tanpa distributor / DLI (Distributorless Ignition System).

Pada pengapian komputer, pemajuan saat pengapian dengan sensor rpm untuk penyesuaian terharap putaran mesin dan dengan MAP sensor untuk menyesuaikan terhadap beban kendaraan.

Pengoptimalan derajat pengapian sudah dilakukan secara presisi dengan elektronis/pemrograman sehingga lebih optimal dan memperoleh banyak keuntungan. Secara prinsip kedua sistem sama, distributor hanya berfungsi sebagai pembagi tegangan tinggi saja.

Putaran mesin dan posisi poros engkol dimonitor secara langsung dengan roda gigi, menggunakan dua sensor yang terpisah atau dengan satu buah sensor pada roda gigi yang salah satu giginya dibuang sebagai referensi untuk membedakan dengan posisi gigi-gigi lainnya.

Ketika kedua sinyal muncul bersamaan digunakan untuk menentukan top silinder. Selanjutnya sinyal gigi-gigi yang banyak juga digunakan sebagai sensor putaran mesin

                           Gambar  Sistem pengapian komputer dengan distributor

Keterangan :

1. koil dengan igniter

2. distributor tegangan tinggi

3. busi

4. ECU

5. sensor temperatur

.

           

                       Gambar  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

Gambar  Dua buah sensor induktif

Keterangan :

1. Sensor CKP

2. Sensor CMP

3. Magnet Permanen

4. Inti Besi Lunak

5. Kumparan

6. Rumah Poros Engkol

7. Tonjolan segmen

8. Roda gigi

Sistem yang menggunakan dua buah sensor induktif bentuk sinyalnya sebagai berikut:

                                          

Gambar Sinyal dua buah sensor induktif

Adapun sistem yang menggunakan satu buah sensor sebagai berikut:

                                 

Gambar  Sensor induktif dengan gigi referensi

Keterangan :

1. magnet permanen

2. bodi sensor

3. inti besi sensor

4. kumparan

5. roda gigi dengan dibuang satu gigi sebagai referensi

Bentuk sinyal dari sistem yang menggunakan satu buah sensor induktif bentuknya sebagai berikut:

                                     

Gambar  Sinyal induktis dengan satu sensor

Penentuan top silindernya dengan referensi setelah sinyal yang panjang adalah posisi top silinder 1. Setelah diketahui top silinder 1 selanjutnya dengan menghitung jumlah gigi akan dapat digunakan untuk menentukan pengapian silinder lainnya sesuai urutan pengapian / firing order (FO).

Ada pula pengirim sinyal induktif yang dipasangkan pada roda gaya / fly-wheel.

                                       

                            

                                Gambar  Pembangkit sinyal induktif pada roda gaya

Keterangan :

A = segmen

1 = rumah sinyal

2 = magnet

3 = kumparan

Bentuk sinyal dari pembangkit sinyal pada roda gaya sebagai berikut:

                                                     

Gambar  Bentuk sinyal induktif pada roda gaya

Keterangan :

t1 = sinyal segment 1

t2 = sinyal segment 2

d = satu putaran poros engkol

Sinyal induktif dari roda gigi diatas biasanya juga digunakan sebagai sinyal putaran mesin. Apabila putaran mesin meningkat maka frekwensi dari sinyal ini akan dibaca oleh ECU dan dengan logika yang diprogramkan pengapian akan dimajukan. Beban mesin dibaca dari sensor MAP juga diperhitungkan untuk menentukan saat pengapian yang tepat.

MAP sensor terbuat dari Piezo Resistive, berfungsi untuk mengetahui tekanan udara masuk yang akan menerjemahkan beban kendaraan.

Gambar  Lokasi MAP sensor

Gambar  Bagian-bagian MAP sensor

Keterangan:

1,3 = Konektor 5 = Gelas Isolator

2 = Vacum referensi 6 = Rumah Vacum

4 = Silicon Chip Ukur 7 = Input Vacum

Letak pada kendaraan di saluran udara masuk, salurannya setelah katup gas. Piezo Resistive adalah bahan yang nilai tahanannya tergantung dari perubahan bentuknya. Piezo resistive dibuat berbentuk diafragma/membran silicon chip antara ruangan referensi (kevakuman = 0,2 bar) dan ruangan yang berhubung dengan intake manifold.

Perbedaan tekanan antara ruang referensi dengan intake manifold 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  Kerja MAP sensor

MAP sensor memiliki 3 buah konektor. Sumber tegangan 5 volt memerlukan dua konektor dan satu terminal sebagai tegangan sinyal menuju inputan ECU. Data tegangan kerja MAP sensor berkisar antara 0,2 volt sampai dengan 4,5 volt.

Gambar hubungan MAP sensor dengan ECU

Metode kontrol yang dapat digunakan untuk membuat hubungan antara sensor Rpm dan sensor MAP (Manifold Absolute Pressure) kaitannya dengan penentuan saat pengapian yang tepat salah satunya dengan menggunakan metode look up table.

Gambar  Look up table hubungan putaran, beban mesin dan saat pengapian

Gambar Pemetaan sudut pengapian ditentukan dengan sensor putaran, beban mesin

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 saat pengapian yang akan terjadi secara tiga dimensi.

Data yang berada ditabel digunakan untuk kondisi kerja normal, untuk kondisi-kondisi kerja tertentu akan digunakan aturan tambahan guna mengoreksi saat pengapian yang tepat selama mesin beroperasi, diantaranya : Kondisi start, kondisi temperatur engine dingin, kondisi temperatur engine panas dan ketika ada detonasi. Aturan-aturan tambahan tersebut

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 tersebut maka saat pengapian dibuat pada Titik Mati Atas (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 30⁰C) :

Pada kondisi temperatur mesin yang masih dingin pembakaran campuran bahan bakar dan udara memerlukan waktu lebih lama. Pada kondisi ini bahan bakar dikondisikan lebih banyak karena untuk mengimbangi terjadinya pengembunan kembali 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^oC)

Pada kondisi ini waktu pemkaran relatif lebih pendek dari kondisi normal, karena temperatur sudah panas, maka pengapian dimundurkan ±5PE sebelum TMA dari kondisi normal (tabel dasar).

4. Kondisi saat terjadi knocking/ detonasi

            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 bahwa pada sistem pengapian komputer telah dilengkapi dengan beberapa sensor lain (sensor start dan sensor temperatur dan sensor knocking/ detonasi).

Sensor start memanfaatkan sinyal dari kunci kontak yang dimasukkan kedalam ECU. Besar tegangan yang dimasukkan ke ECU dirubah menjadi 5 volt oleh sebuahrangkaian optokopler

Sensor temperature mengunakan bahan thermistor, merupakan bahan solid-state variable resistor terbuat dari semiconductor. NTC (Negative Temperature Coefficient). Sensor ini nilai tahanannya akan berkurang bila temperatur naik (nilai tahanan berbanding terbalik terhadap temperatur).

Pada temperatur 0ºC NTC mempunyai tahanan 5 KΩ, dan pada temperatur 80ºC tahanan 250 Ω. Bila dilihat dari grafik spesifikasi NTC akan terlihat seperti gambar dibawah ini :

Gambar  Hubungan temperatur dengan tahanan pada NTC

ECT terletak pada blok engine dekat dengan selang menuju radiator, sensor ini membaca temperatur air pendingin pada engine.

Gambar  Letak ECT pada engine

Gambar  Engine Coolant Temperature

Gambar hubungan ECT dengan ECU

Sensor knocking terbuat dari bahan Piezoceramic, terletak sensor knocking pada blok engine. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi terjadinya detonasi pada engine dan informasi ini dimanfaatkan untuk merubah saat pengapian.

Gambar  Sensor knocking

Keterangan

1 = Piezoceramic element

2 = Seismic mass

3 = Rumah sensor

4 = Baut pengencang

5 = Permukaan kontak

6 = Konektor

7 = Blok Silinder

V = Getaran

Gambar  Sinyal knocking

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  Sistem pengapian individual

Gambar  Sistem pengapian group

Pada pengapian komputer tanpa distributor terdapat berbagai macam model pengapian. Pengapian individual dilengkapi dengan satu buah koil untuk masingmasing silinder, urutan penyalaannya sesuai urutan pengapian / firing order (FO) 1-5-3-6-2-4. Pengapian group dilengkapi dengan satu buah koil untuk dua buah silinder, urutan penyalaannya tidak sesuai urutan pengapian / firing order (FO) 1-5-3-6-2-4, tetapi setiap piston TMA selalu dilakukan pengapian baik akhir langkah kompresi maupun langkah buang.

2.4  Kerusakan dan Perbaikan Sistem Pengapian EFI

Berbagai permasalahan dapat ditemukan dalam sistem pengapian, oleh karena itu penyelesaian  masalah perlu dilakukan dengan prosedur dan keselamatan kerja yang memadai.

Pemeriksaan dapat dilakukan mulai dari pemeriksaan sumber tegangan pada sistem apakah sudah memenuhi sarat untuk bekerjanya sistem. Sumber tegangan yang terlalu redah pada sistem menyebabkan induksi tegangan tinggi pada koil tidak mampu memercikkan api pada busi.

Apabila sumber tegangan telah memenuhi sarat untuk bekerjanya sistem (11 sampai 13 Volt), maka pemeriksaan pada sensor perlu dilakukukan terlebih dahulu, mengingat dari sensorlah informasi yang akan diolah oleh ECU.

1.      Pemeriksaan secara visual

Gambar  Pemeriksaan celah udara

Periksa jarak celah udara antara rotor sinyal dan stator secara visual atau dengan fuler (lihat spesifikasi). Celah udara harus merata pada setiap putaran.

-          Periksa jarak celah udara antara rotor sinyal dan stator secara visual atau dengan fuler (lihat spesifikasi). Celah udara harus merata pada setiap putaran.

-          Periksa kekuatan magnit dengan cara memutar poros distributor dengan tangan, ketika rotor mendekati dan menjauhi stator terasa ada tahanan magnet.

2.      Pemeriksaan dengan Ohm-meter

Sensor induktif dapat diperiksa dengan cara melakukan pengukuran tahanan antara kedua terminal kumparannya menggunakan Ohm meter, tahanan sekitar 500 1200 (lihat spesifikasi).

Gambar Pemeriksaan dengan ohm meter

Dapat juga dengan mengukur tegangan induksi antara kedua terminal kumparannya menggunakan Volt meter pada skala ukur terendah, kemudian putarkan poros sehingga rotor mendekati dan menjauhi stator, pada saat itu jarum avo meter bergoyang apabila kumparan baik.

3.Memeriksa pengirim sinyal hall

Pemeriksaan sensor hall dengan memberi tegangan pada kabel merah +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.

kabel merah = 8h = +

kabel hijau = 7 = 0

Kabel hitam = 31d = -

Gambar  Pemeriksaan sensor hall

4.Menguji/ memeriksa Koil

Koil sistem pengapian pada dasarnya dapat dibedakan dalam 2 kelompok:

-          Koil terpisah dengan igniter

-          Koil dan igniter terangkai jadi satu

Untuk koil terpisah dengan igniter kebanyakan buku manual menunjukkan cara pengukuran tahanan kumparan primer dan sekundernya dengan ohm meter. Namun pengukuran tahanan tidak menjamin koil dapat bekerja memercikkan bunga api dengan kuat. Sering terjadi kerusakan koil terjadi karena kebocoran loncatan induksi di dalam bodi koil itu sendiri.

Gambar  Pemeriksaan koil ganda tanpa igniter

Pada koil tanpa igniter pengetesan dengan merangkaikan sebuah igniter seperti pada gambar diatas, kemudian pada basis igniter diberikan sinyal pemicu dengan frekwensi 10 Hz sampai 100 Hz agar igniter menghubung dan memutuskan terminal 1 koil ke ground.

Koil yang baik akan menghasilkan induksi pada kabel yang dipasang pada terminal tegangan tinggi dengan celah lebih besar dari 1 cm.

Gambar Pemeriksaan koil dengan igniter

Pada koil dengan igniter pengetesan dengan sinyal pemicu berfrekwensi 10 Hz sampai 100 Hz pada basis igniter sehingga igniter menghubung dan memutuskan terminal koil ke ground.

Koil yang baik akan menghasilkan induksi pada kabel yang dipasang pada terminal tegangan tinggi dengan celah lebih besar dari 1 cm.

5.Memeriksa ECU system TCI-I dan TCI-H

Sebelum melakukan pengujian pada ECU perhatikan keselamatan kerja, jauhkan dari bahan yang mudah terbakar dan hati-hati dengan induksi tegangan tinggi. Pengujian ECU dapat dilakukan dengan dirangkai pada sistem lengkap kecuali konektor sensor yang dilepas.

Tegangan baterai harus cukup (11 volt sampai 13 volt), tegangan ini harus ada pada ECU dan sebelumnya koil harus dalam keadaan baik. Pengujian ECU dengan cara

memberikan simulasi sinyal yang sesuai pada terminal sinyal menuju ECU tersebut. 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, apabila tidak berarti ECU rusak.

Gambar Pemeriksaan ECU TCI-I

Pada ECU pengapian TCI-H, ECU semestinya mengeluarkan tegangan menuju sensor (IC hall) melalui terminal 6 sebagai terminal + sensor dan terminal 3 sebagai terminal – sensor, sehingga pemeriksaan tegangan keluaran dari ECU dapat dilakukan dengan Volt meter digital (Gambar 10.42). Besar tegangan terukur sekitar 8 volt sampai 10 volt, cocokkanlah dengan spesifikasi buku manual. Apabila tegangan keluar ada harus dilakukan pengetesan lanjut.

ECU pengapian TCI-H akan bekerja menghubung dan memutus arus primer koil jika kaki 5 sebagai terminal masukan sinyal dari sensor saat mendapat tegangan dari sinyal dan hilang. Pengujian dengan memasangkan kabel pada terminal 5 ECU dan dihubung putuskan terhadap ground (Gambar 10.43). ECU yang bagus akan memicu koil meloncatkan bunga api.

Gambar  Pengukuran tegangan sumber sensor hall

Gambar  Pengetesan fungsi ECU TCI-H

6.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

tegangan 5 volt telah tersedia menuju sensor MAP pada kabel dari ECU saat kunci kontak “ON”, selanjutnya ground juga harus tersedia dari kabel yang lain.

Gambar Pengetesan tegangan dari ECU

Hasil pengukuran akan yang normal akan ditemukan dua kabel bertegangan 5 volt dan satu kabel ground. Dua kabel bertegangan 5 volt tersebut salah satunya sebagai sumber 5 volt dan yang satu kabel sinyal menuju ECU. Untuk membedakan kabel sumber dan kabel sinyal dapat dengan menambahkan resistor 1 kilo Ohm pada kabel tester dan kembali mengukur tegangan kedua kabel tersebut. Kabel yang tetap bertegangan 5 volt adalah kabel sumber tegangan dan kabel yang nilai terukurnya berkurang adalah kabel sinyal.

Untuk memeriksa sensor MAP secara terpisah dapat dengan memberikan sumber tegangan ± 5 volt antara terminal yang sesuai pada sensor MAP. Kesalahan memberi sumber tegangan dapat merusakkan sensor MAP.

Pada terminal sinyal diukur tegangannya menggunakan volt meter dan pada saluran vakum dipasangkan pompa vakum untuk mensimulasikan kevakuman intake manifold.

Gambar  Pengetesan sensor MAP

Keterangan:

1. sensor MAP

2. sumber 4,5 Volt

3. Pompa vacuum

4. volt meter

Tabel   Spesifikasi data sensor MAP

KETINGGIAN ( REFERENSI)		BAROMETRIC PRESSURE		OUTPUT
(ft)	(m)	(mHg)	(kPa)	volt
0 - 2000	0 - 610	760 - 707	100 - 94	3,3 - 4,3
2001 - 5000	611 - 1524	<707 - >634	94 - 85	3,0 - 4,1
5001 - 8000	1525 - 2438	<643 - >567	85 - 76	2,7 - 3,7
8001 - 10000	2439 - 3048	<567 - >526	76 - 70	2,5 - 3,3

Tekanan disimulatorkan dengan tekanan yang sesuai dengan tabel spesifikasi kemudian tegangan ukur dibandingkan dengan spek yang ada pada tabel. Apabila tegangan pengukuran tidak sesuai dengan tabel, sensor MAP harus diganti.

Pemeriksaan sensor temperatur NTC terlebih dahulu dengan memeriksa apakah pada kabel dari ECU terdapat sumber tegangan 5 volt saat kunci kontak “ON” dan salah satu kabelnya adalah ground

.

Gambar Pengetesan kabel ECT

Pada sensor, lakukan pengukuran nilai tahanan dari kedua terminalnya dan bandingkan dengan spesifikasi atau grafik hubungan temperatur dengan tahanan pada NTC yang telah diberikan seblumnya. Jika perlu rebuh sensor dan ukur temperatur air dan nilai tahanan sensor.

Gambar  Pengetesan ECT

Pemeriksaan sensor knock dengan mengukur tegangan antara terminal sensor dengan ground/bodi sensor dan memberi pukulan padanya. Apabila terukur ada pulsa/muncul tegagan berarti knock sensor bekerja.

Pemeriksaan pada ECU pertama-tama dengan meyakinkan adanya sumber tegangan dengan (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 menggunakan lampu test LED. Jika sinyal menuju koil tidak ada sementara sinyal-sinyal sensor ada dan sesuai spesifikasi berarti ECUrusak. 

Adapun gangguan lain yang ditemukan adalah

A.       Spark Plug atau Busi

Kerusakan Pada Busi

Gejala kerusakan pada Kabel Busi

- Mesin pincang/bergetar waktu idle, misfire.

- Egine tersendat waktu accelerasi..

- Engine Loss Power ( Kehilangan tenaga ) 

Tanda-tanda kerusakan :

1. Isolator berwarna kuning sampai coklat muda, dan puncak isolator bersih.

Permukaan rumah isolator kotor berwarna coklat muda sampai keabu-abuan.  Ini menandakan pemilihan busi telah tepat dan campuran udara bahan bakar juga telah tepat. Dan komponen mesin tidak terjadi masalah.

2. Elektroda seperti terbakar.

pada permukaan isolator menempel partikel – partikel yang mengkilat. Isolator berwarna putih dan kuning, ini menandakan busi terlalu panas yang di akibatkan karena :

• Campuran bahan bakar dan udara (AFR) terlalu kurus/miskin

• Kwalitas bahan bakar rendah

• Saat pengapian terlalu awal

• Jenis Busi terlalu panas

3.    Isolator berjelaga dan berwarna hitam.

Ini di akibatkan karena Campuran bahan bakar dan udara (AFR) terlalu boros/kaya dan jenis Busi terlalu dingin.

4. Isolator dan elektroda sangat kotor.

terlihat basah dan berwarna coklat muda. Kotoran ini berasal dari oli mesin yang masuk ke ruang bakar karena sil klep aus atau ring piston aus.

5. Isolator retak dapat mengakibatkan meloncatnya api busi dari isolator yang retak, sehingga bunga api busi tidak fokus. Segera ganti dengan busi baru.

6. Warna isolator sama dengan kejadian busi no.1 tetapi keausan elektroda sudah mulai terlihat seperti mengecilnya ujung elektroda. Ini merupakan keausan biasa pada busi yang terlalu lama tidak di ganti.

3.      Penyebab kerusakan pada Busi

Penyebab Kerusakan

1. Celah elektroda busi terlalu jauh/besar berakibat:

- Kebutuhan tegangan untuk meloncatkan bunga api lebih tinggi. Jika sistem pengapian tidak dapat memenuhi kebutuhan tersebut, motor mulai tersendat – sendat pada beban penuh.

- Bagian isolator akan cepat rusak, karena terbebani tegangan pengapian yang sangat tinggi.

- Motor sulit untuk di hidupkan

2. Celah elektroda busi terlalu dekat/kecil berakibat:

* Bunga api lemah

* Elektroda Busi cepat kotor (khusus motor 2 tak)

Cara mengatasistelUjung elektroda terbuat dari nikel dan center electrode dari platinum, jadi pengaruh panas ke metal platinum lebih kecil. Diameter center electrode 0,6 mm – 0,8 mm.

B. COIL

kerusakan pada koil antara lain adalah : 

• mesin mati dan susah atau tidak bisa dihidupkan lagi

• pada rpm tinggi, mesin sedikit tersendat

• tenaga yang dihasilkan mesin menurun

• kerja mesin yang berubah kasar

• koil terasa panas

Penyebab kerusakan pada Pick-Up Coil

- Penyalaan pada busi tidak sempurna, karena perintah pembakaran error.

- Fuel Injector gagal operasi (perintah dari ECU error)

- Mesin kasar/bergetar pada waktu idle.

- Mesin tersendat pada waktu accellerasi.

Cara sederhana untuk mengatasinya adalah : 

•  pertama, cobalah periksa koil, jika panas koil terasa berlebihan, ambil kompres dan\gunakan untuk mendinginkan koil

•  bila mesin masih belum bisa dihidupkan, cobalah periksa kabel busi yang berada di distributor, dekatkan dengan body (jauhkan dari kabel bahan bakar), dan starter mobil, jika tidak terjadi loncatan listrik, maka bisa dipastikan koil sudah rusak/mati dan harus diganti dengan koil yang baru

•   Koil yang mengalami panas berlebihan adalah utama rusaknya koil pada mobil.

C. ECM Electronic Control Modul

Kerusakan Pada ECM Electronic Control Modul

Pada waktu mesin hidup atau saat kunci kontak pada posisi On saja, maka ECU akan mengontrol setiap sensor dan aktuatornya dengan cara membandingkan kedaan tegangan sensor-sensor dengan data software yang sudah ”ditanamkan” dalam ECU. Jika terdapat kesalahan pada input maupun outputnya, maka ECU akan memberitahukan pada pengemudi dengan cara menyalakan lampu kontrol ”check engine” atau MIL (Malfunction Indicator Lamp),  lalu pengemudi segera paham bahwa telah terjadi sesuatu yang tidak beres pada sistem manajemen mesin dan seharusnya segera dilakukan perbaikan pada kendaraan.

Teknisi segera mendiagnosa kerusakan apakah yang sedang terjadi pada mesin itu dengan cara memasangkan sebuah scanner melalui konetor khusus hubungan scanner (scan tool) dengan ECU Melalui komunikasi scan tool dan ECU, teknisi tahu kode kesalahan ECU apa yang telah terbaca oleh scan tool dan teknisi terlatih segara melakukan perbaikan kesalahan yang terjadi pada mesin itu.

ECU tidak dapat mendiagnosa sendiri kesalahan yang terjadi, ECU tidak akan memberikan informasi pada teknisi melalui scan tool; Apakah kesalahan itu akibat kerusakan komponen/spare part sensor atau aktuatornya, ECU juga tidak tahu apakah kerusakan itu akibat dari rangkaian kabel antara ECU dan sensor/aktuatornya, ECU juga tidak bisa mendiagnosa apakah kerusakan terjadi di dalam ECU itu sendiri.

Yang hanya dapat diinformasikan oleh ECU melalu scantool adalah; TELAH TERJADI KERUSAKAN PADA SISTEM MANAJEMEN MESIN melalui DTC (kode kesalahan yang dikeluarkan ECU melalui scantool). Jadi jelaslah bahwa jika terdapat kode kesalahan (DTC) maka tugas teknisi selanjutnya adalah mendiagnosa hal-hal sebagai berikut:

1. Apakah kerusakan akibat dari kesalahan komponen sensor atau aktuarornya
2. Apakah kerusakan terjadi karena rangkain kabel sensor atau aktuator.
3. Atau kerusakan karena ECU itu sendiri.

Oleh karena itu teknisi yang terlatih akan faham bahwa untuk melakukan perbaikan kerusakan sistem manajemen mesin mereka harus memiliki beberapa keahlian sebagai berikut:

1.      Memahami fungsi dan cara kerja sensor dan aktuator

2.      Mengerti Live Data atau Freeze Frame Data yang dikeluarkan ECU melalui scantool

3.      Memahami rangkaian kabel dari sensor dan aktuator

4.       Dapat membaca dan memahami berbagai kombinasi cirkuit diagram manajemen mesin.

5.      Bisa menggunakan Automotive Digital Multimeter untuk memeriksa kerja sensor dan aktuator

6.      Sangat membantu jika teknisi dapat membaca menginterpretasikan osiloskop dari sensor dan aktuator.

7.      Kadang-kadang pada tipe kendaraan tertentu diperlukan Flash Programming/singkronisasi jika terjadi penggantian komponen atau sensor

8.       Memahami aturan keselamatan kerja, jika bekerja pada sistem manajemen mesin.

gejala kerusakan pada Ignition Control Modul
- Rpm tinggi misfire
- Engine start normal,kemudian dimatikan,susah hidup waktu distar kembali..kemudian setelah dingin baru bisa start normal..
- Engine ga bisa start (hidup) sama sekali..

D. Kerusakan Knock Sensor atau sensor knocking

Disamping itu, mesin dengan sistem injeksi sudah dilengkapi dengan “knock sensor” atau sensor gejala menembak. Bila terjadi gejala menembak, komputer akan mengatur waktu pengapian secara otomatis. Komputer mengubah jadwal busi memicu api lebih cepat atau memajukannya. Kalau tidak ada gejala menembak, komputer akan mengembalikannnya ke kondisi semula. Merusak Mesin -Gejala menembak atau auto-igniton sangat berbahaya bagi kesehatan mesin. Selain kemampuannya menghasilkan tenaga tidak maksimal, kemungkinan organ utama mesin mengalami kerusakan dini lebih besar. Kalau sudah begini, tentu saja daya tahan atau umur pakainya jadi pendek. Bahkan, kalau pun harus harus diperbaiki dan beberapa komponen ditransplantasi, biaya perawatannya justru membengkak. Kemungkinan lain mogok.

Organ utama mesin yang sering kena sasaran tembak “auto ignition” adalah piston (puncaknya berlubang) atau setangnya (bengkok). Karena getaran yang ditimbulkan besar, kerusakan lain yang bisa terjadi adalah keausan pada dinding piston dan silinder. 
Bensin di dalam mesin mengalami “auto ignition” karena terbakar pada suhu lebih rendah. Saat piston memampatkan udara dan bahan bakar (bergerak menuju titik mati atas atau TMA) di dalam mesin, mengakibatkan suhu udara naik dan tinggi. Suhu tinggi itulah yang menyebabkan bensin terbakar. Kalau bahan bakar mudah terbakar pada suhu lebih rendah, dengan sendiri akan terbakar tanpa harus disulut oleh busi. Pembakaran seperti itu menimbulkan ledakan kuat dan tidak bisa dikontrol. Kondisi itulah yang merusak piston. 
Di samping itu, karena ledakan terjadi sangat kuat, sebelum piston mencapai TMA sudah harus dipaksa kembali ke bawah atau titik mati bawah (TMA). Akibatnya, kerja mesin jadi tidak mulus atau “mbrebet”. Lebih parah lagi, setelah bensin terbakar dengan sendirinya, busi juga membakar bahan bakar di sekitarnya. Timbul lagi ledakan! Keduanya saling bertabrakan. Daya rusaknya pun makin besar.

Mesin Lama - Peluang terjadinya gejala menembak juga sangat besar pada mesin lama. Terutama bila ruang bakar sudah dipenuhi kerak atau arang. Kerak yang menumpuk di puncak piston dan kepala silinder, menyebabkan kompresi menjadi tinggi. Di samping itu, saat suhu tinggi, arang tersebut juga akan membara dan merupaka pemicu tambahan terjadi gejala menembak atau detonasi.  Kerak menumpuk di ruang bakar karena proses pembakaran berlangsung tidak sempurna. Di samping itu, bisa pula karena komponen mesin, seperti ring piston atau piston, sil katup aus. Akibatnya, oli masuk ke mesin dan lama-lama membentuk kerak. Kemungkinan lain, campuran terlalu kaya, busi kotor dan tidak memercikan api dengan optimal. 

Penyebab kerusakan pada Knock sensor- Lampu cek engine nyala
- Jika Knock Sensor tidak bekerja dengan sempurna,terdengar bunyi ketukan halus pada engine.

- Mesin sering kali goyang atau bergetar pada waktu start.

-  Gas buang di ujung knalpot bau menyengat akibat detonasi pada ruang bakar ( tidak seperti normalnya)

- Pemakaian bbm jadi lebih boros karena terlalu banyak fuel yg dibakar.
- Problem pada waktu accelerasi pada waktu penembahan kecepatan.

Cara mengatsinya Sebagai informasi, semakin tinggi suatu tempat, kebutuhan terhadap oktan justru turun. Setiap perubahan ketinggian 300 meter, kebutuhan nilai oktan turun satu poin. 
Bensin berkualitas di Amerika Serikat sekarang ini tidak hanya ditentukan berdasarkan pada nilai oktan. Unsur lainnya adalah kandungan deterjen. Bila kandungan deterjen melebihi takaran minimal yang telah ditentukan EPA (Environmental Protection Agency), bensin itu disebut Top Tier. (Kompas) 

E. Kerusakan CKP Crankshaft Position Sensor

1. Gejala kerusakan sensor CKP

Bila sensor CKP rusak, maka gejala yang paling jelas adalah mobil tidak dapat dicrank/distart.Mobil dapat di crank tapi tidak bisa hidup.
Berikut gejala yang lebih spesifik, jika kondisi sensor CKP buruk atau rusak :

- Relay Auto Shutdown tidak aktif dengan demikian tidak dapat memberikan daya untuk mengaktifkan:

a) Injector bahan bakar

b) Coil pengapian

c)Relay pompa bahan bakar demikian dengan pompa bahan bakar

-Tidak ada percikan bunga api dari semua busi

-Pompa bahan bakar tidak aktif selama cranking

-PCM/ECU tidak dapat mengaktifkan injector 

Dua gejala penting yang harus dicari ketika busi tidak memercikkan bunga api dan tidak ada sinyal dikonektor injector (ditest dengan menggunakan lampu LED). Jika satu busi memercikkan bunga api, atau salah satu injector mengeluarkan sinyal, itu berarti sensor CKP tidak rusak.

2. Alat yang digunakan untuk mengetes sensor CKP

• Multimeter digital atau analog

• Dongkrak

• Jack stand

• Rachet 1/2 dan kunci sock yang sesuai kepala baut pulley crankshaft, guna untuk memutar pulley

3. Cara kerja sensor CKP

Sensor CKP pada mobil anda terdapat 3 kabel hall-effect. Karena sensor crankshaft adalah sensor jenis  hall- effect, menghasilkan sinyal tegangan on/off, dan dapat diukur dengan menggunakan :

• Multimeter
• Osiloscop
• Lampu LED
Ketika anda memutar kunci kontak ke posisi "start", masing-masing dari 3 kabel yang terhubung ke sensor CKP memiliki peran kerja spesifik, yaitu :

sensor CKP
a) Pin konektor nomor 1 bertugas menerima supply tegangan sebesar 5 - 8 Volt dari PCM/ ECU

b) Pin konektor nomor 2 bertugas menerima ground (arus listrik negatif), ground juga dikirim
ke PCM/ECU

c) Pin konektor nomor 3 bertugas memberikan sinyal posisi crankshaft kemudian dikirim ke PCM/ECU untuk dikalkulasi

d) PCM/ECU menggunakan sensor CKP untuk mengaktifkan rellay Auto Shut Down (ASD) atau sering disebut dengan rellay EFI e) Rellay EFI akan mengaktifkan : rellay pompa bahan bakar demikianm dengan fuel pump, injector, coil pengapian demikian pengapian untuk setiap silinder mesin

f) Oleh karena itu, sensor CKP (sinyal) sangat  penting untuk menghidupkan mesin

Harus diketahui, jika sensor CKP rusak, maka mobil anda hanya dapat dicrank, tetapi mesin mobil anda tidak dapat berputar (hidup) karena kurangnya pengapian dan suplai bahan bakar.

4.        Test CKP 1 (Memeriksa sinyal)

Sensor CKP tertelak dibagian belakang mesin (disamping menghadap ke depan). Sensor CKP terpasang aman diblok mesin .

Jika anda ingin melihat letak posisi sensor CKP sebaiknya anda mendongkrak mobil untuk lebih nyaman melepas atau mengetes sensor CKP, dan hati-hati, utamakan keselamatan anda dalam melakukan setiap hal dalam pengetesan. Gunakan jack stand untuk menahan mobil, gunakan kaca mata keselamatan untuk melindungi mata anda dari puing-puing atau kotoran yang jatuh.

Hal pertama yang anda lakukan dalam pengetesan sensor CKP adalah menverifikasi sinyal sensor CKP baik atau tidak, dengan menggunakan multimeter.

Langkah-langkah pengetesan sensor CKP 1 sebagai berikut :

1.      Pastikan roda direm parkir dan ganjal roda belakang dengan balok, dongkrak mobil dan posisikan jack stand pada titik tumpuan jack stand

2.       Lepaskan konektor pada coil pengapian. Hal ini penting! Jangan melanjutakan pengetesan jika belum melepas konektor pada coil pengapian

3.      Cari letak sensor CKP pada mesin, keluarkan kabel yang ditutupi dengan plastik selongsong warna hitam atau solasi kabel hitam

4.      Jika kesulitan mengeluarkan kabel dari selongsong, saya sarankan melepas konektor sensor CKP terlebih dahulu. Apabila sudah kabel sudah terlepas dari plastik pelindung, pasang kembali konektor ke posisi semula. Sensor CKP harus terhubung dengan arus listrik untuk mengetes sensor bekerja atau tidak

5.      Posisikan multimeter ke mode tegangan DC, sobek atau tusuk kabel no 1 dengan peniti, dan tempelkan Lead multimeter yang berwarna merah ke kabel no 1 (yang mengirim sinyal ke CKP ke PCM)

6.       Pasangkan LEAD meltimeter hitam ke body mesin (Ground)

7.       Setelah itu putar pulley crankshaft searah jarum jam, amati layar multimeter. jangan sekali-kali mengenkol mesin dengan motor starter atau memutar kunci kontak ke posisi "START", karena hal ini meyebabkan hasil pengetesan tidak akurat

8.      Jika sensor CKP bekerja dengan benar, multimeter akan menunjukkan tegangan On sebesar 5 Volt, dan saat posisi off akan menghasilkan tegangan sebesar 0.5 Volt. Kunci utama untuk melihat perubahan tegangan adalah memutar pulley crankshaft secara perlahan dan stabil

5.      Test CKP 2 (Mememriksa tegangan)

Dalam langkah ini, anda akan memverivikasi tegangan pada sensor CKP.Dalam Hal ini Anda harus sangat hati-hati dengan kabel ini, jangan sampai konslet atau menempel dengan ground. Karena jika terjadi konslet beresiko akan merusak PCM/ECU, dan jangan menggunakan test lampu, gunakanlah multimeter yang baik

Langkah-langkah pengetesan sensor CKP 2 sebagai berikut :

1.      Posisikan multimeter pada mode DC, hubungkan kabel no 3 dengan LEAD berwarna merah pada multimeter. Jangan memeriksa tegangan kabel pada konektor sensor, tusuk kabel dengan alat yang tepat

2.      Tempelkan LEAD hitam pada multimeter ke body mesin (ground)

3.      Putar kunci kontak ke posisi ON

4.      Jika semua rangkaian bagus, multimeter akan menunjukkan 5 - 8 Volt

6.      Test CKP 3

Langkah-langkah pengetesan sensor CKP 3 sebagai berikut :

1.    Multimeter dalam posisi DC, hubungkan LEAD hitam pada multimeter ke kabel no 2

2.    Tempelkan LEAD merah pada multimeter ke terminal baterai positif

3.     Putar kunci kontak ke posisi ON

4.    .Jika sirkuit (rangkaian) bagus, maka multimeter akan menunjukkan tegangan baterai sebasar 12 volt ke atas.

DAFTAR PUSTAKA

1.  http://seringcopas.blogspot.com/2012/05/cara.html

2.  http://accblogku.blogspot.com/2012/11/cara-kerja-sistem-efi.html

3. http://sii-tole.blogspot.com/2011/10/sistem-efi-elektrik-fuel-injector.html

4. http://fariekmoker.blogspot.com/2012/12/sensor-sensor-pada-mesin- efi.html