LISTRIK OTOMOTIF & AC SISTEM BAHAN BAKAR

1. LISTRIK OTOMOTIF & ACSISTEM BAHAN BAKAR STEP 3 INJEKSI IR.RINSON SITANGGANG,MT WIDYAISWARA OTOMOTIF PPPGT/VEDC MALANG HP.08123306589 E-Mail:rinsonsitanggang@vedcmlg.itgo.com rinson_sitanggang@yahoo.co.id

2. Pengantar • Sejarah singkat percobaan sistem injeksi pada motor bensin • Sejak Robert Bosch berhasil membuat pompa injeksi Diesel putaran tinggi (1922-1927), maka dimulailah percobaan-percobaan untuk memakai pompa injeksi tersebut pada motor bensin. Pada mulanya pompa injeksi motor bensin dicoba, bensin langsung disemprotkan ke ruang bakar (seperti motor Diesel). Kesulitan akan terjadi waktu motor masih dingin, karena bensin akan sukar menguap karena temperatur rendah, akibatnya bensin akan mengalir ke ruang poros engkol dan bercampur dengan oli , bila motor sudah panas masalah ini tidak ada lagi.

3. Untukmengatasikesulitanini, makapenyemprotanlangsungpadaruangbakar, digantidenganpenyemprotanpadasaluranmasuk. Elemenpompajugaharusdiberipelumasansendiri, karenabensintidakdapatmelumasielemenpompaseperti solar, ituberartipembuatankonstruksielemenlebihsulitdanmahal. • Para ahlikonstruksiterusberusahamerancangsuatusisteminjeksibensin yang berbedadarisistem – sistemterdahulu ( tanpamemakaipompainjeksiseperti motor Diesel ), terutamauntukpesawatterbangkecilcukuptertarikmemakaisisteminjeksibensin, karenapesawatterbang yang memakaikarburatorakanmengalamikesulitanantara lain : Saluranmasuktertutupes Posisidangerakanpesawatmempengaruhikerjakarburator

4. Untukefisiensipemakaianbahanbakar, motor 2 tak & motor rotari (Wankel) jugasukamemakaisisteminjeksi. Prinsipdasarsisteminjeksi yang dipakaipadamobil-mobilsaatinimulaiselesaisekitartahun 1960, dantahun 1967 industri Mobil VW mulaimemakaisisteminjeksi D (D-Jetronik), sisteminipertama kali memakai Unit PengontrolElektronika .Dari tahun 1973 sampaisaatinisisteminjeksi K (K-Jetronik) & L-Jetronikserta Mono-Jetroniksudahdipakaipadamobil. Sistem-sisteminjeksiinimerupakanpilihan lain darisistemkarburator, terutamapadanegara-negara yang mempunyaiaturan yang ketatterhadapkondisi gas buang.

5. Mercedes – Benz C 111 (tipe motor wankel) memakai pompa injeksi bensin , penyemprotan langsung pada ruang bakar. Mercedes – Benz 230 SL, memakai sistem pompa injeksi bensin penyemprotan pada saluran masuk.

6. Macam – macam Sistem Injeksi Bensin

7. Materi inilah yang akan dibahas pada LP selanjutnya Keterangan K = Berasal dari kata “Kontinuierlich” artinya Continyu / terus menerus L/EFI = L, berasal dari kata “Luft” artinya “Udara”. Volume udara yang dihisap motor diukur dan diinformasikan ke unit. pengontrol elektronika. EFI = Electronic Fuel Injection

8. Perbandingan Sistem Injeksi Bensin dengan Karburator Efisiensi isi silinder • Motor dengan sistem injeksi memakai banyak injektor akan memungkinkan pembuatan saluran masuk dengan diameter lebih besar dan panjang serta sama setiap silindernya. • Hal ini menguntungkan, karena udara yang dihisap untuk semua silinder lebih baik dan merata.

9. Gambar A memperlihatkan motor 4 silinder 1 karburator, panjang saluran masuk tidak sama, akibatnya pengisian tiap silinder agak kurang merata. • Perbaikan dapat dilakukan seperti gambar B. Motor, 6 silinder model V dengan 3 karburator Ganda (Dobel), menghasilkan diameter dan panjang saluran masuk menjadi sama. Tapi penyetelan putaran idel pada masing – masing karburator, dan mekanisme pengerak katub gas lebih rumit.

10. Daya Maksimum & Momen Putar

11. Daya maksimum sistem injeksi bensin sedikit lebih besar, ini disebabkan karena konstruksi saluran masuk, saluran gas buang, tekanan kompresi dan lain – lain, dibuat berbeda dengan motor karburator. • Itu juga berarti pada sistem injeksi bensin momen putar dapat sedikit diperbesar. Karena campuran bensin / udara lebih baik pada putaran rendah bahan bakar lebih hemat. • Bila konstruksi – konstruksi di atas pada motor karburator juga diperbaiki maka daya maksimum dan momen putar yang dihasilkan sama dengan motor injeksi bensin. • Pertanyaan : apa kelemahan utama sistem injeksi ? • Harga lebih mahal. • Perbaikan lebih sulit • Sistem injeksi yang memakai unit kontrol elektronika, kerusakan kecil pada kelistrikan dapat mengakibatkan motor mati. • Alternator lebih besar (  20 A ). • Sensitif terhadap kotoran dan air dalam sistem.

12. Sistem Pengaliran Bahan Bakar • Secaraprinsippengaliranbahanbakarpadasemuasisteminjeksibensinadalahsama, danbagiandarikomponentertentudapatdipakaipadasisteminjeksi yang berbeda.

13. Sistem pengaliran bahan bakar injeksi EFI • Keterangan: • Tangki bensin • Pompa bensin listrik • Filter • Pipa pembagi • Pengatur tekanan • Injektor • Injektor start dingin • Berilah nomor bagian-bagian sistem pengaliran bahan bakar injeksi EFI, sesuai dengan nomor urut seperti gambar pertama! • Arah aliran bahan bakar lihat tanda panah

14. Sistem pengaliran bahan bakar injeksi K • Keterangan: • Tangki bensin • Pompa bensin listrik • Penyimpanan tekanan • Saringan / Filter • Pembagian bahan bakar • Injektor • Injektor start dingin • Regulator panas mesin • Pengontrol tekanan bahan bakar

15. Berilah nomor bagian-bagian sistem pengaliran bahan bakar injeksi K, sesuai dengan nomor urut pada gambar diatas!

16. 1. Tangki bensin Konstruksi tangki sedikit agak berbeda dengan mesin karburator, tapi tangki mesin karburator masih dapat dipakai untuk sistem injeksi. • Pompa pengalir dipasang tangki bersama sender pengukur bahan bakar. • Pompa pengalir berfungsi untuk menekan bensin ke pompa bensin listrik, karena pompa bensin listrik tidak mempunyai daya hisap.

17. Macam-macam bentuk tangki khusus untuk mesin sistem injeksi • Penempatan tangki pada posisi berdiri, pompa bensin listrik pada posisi berdiri dengan demikian tinggi permukaan bensin akan cukup mengisi penuh ruang pompa. • Pompa bensin listrik ditempatkan dalam tangki-tangki supaya dalam tangki ada tekanan maka dipasang sebuah katup ventilasi yang membuka kalau bensin pada tangki sudah mencapai tekanan tertentu. • Katup ventilasi dan pompa bensin listrik diluar tangki.

18. 2. Pompa tekanan listrik. Mengalirkan bahan bakar dengan tekanan tinggi sehingga bisa diinjeksikan ke saluran masuk

19. Rangkaian listrik pompa harus direncanakan agar pada waktu kunci kontak “ON” pompa bekerja beberapa detik, selama start dan mesin hidup pompa bekerja terus sesuai dengan aturan: bila mobil terjadi kecelakaan, bensin tidak boleh tertumpah, maka meskipun kunci kontak “ON” pompa harus tidak bekerja bila mesin mati.

20. Besararuslistrik yang mengalirpadapompasaatbebanpenuh 8-10 A tegangan 12 Volt olehkarenaitupadamesin-mesininjeksibensin alternator haruslebihbesar • Katuppembatasakanterbukabilatekananbahanbakarpadasistemsudahmelebihi 8 bar • Katuppengembaliberfungsimengontrolbensin agar tetappenuhpadaruangpompa. • Apasebabnyabensinharustetappenuhpadaruangpompa? • Karenabensinberfungsisebagaipelumasdanpendinginpompaolehsebabitubensindengansisteminjeksitidakbaikkalautangkikosong.

21. 3. Penyimpanan tekanan (injeksi K) Berfungsi untuk menyimpan / mempertahankan tekanan bahan bakar yang dipompakan oleh pompa bensin listrik pada waktu motor mati • Plat dan saluran peredam getaran • Saluran pengatur • Ruang pegas • Ruang penyimpan • Membran • Pegas • Ventilasi • Tekanan bahan bakar perlu disimpan pada penyimpan tekanan supaya: bahan bakar masih tetap berbentuk cair pada waktu motor panas(lihat grafik!) Contoh: • Bensin dengan tekanan 3 bar, masih berbentuk cair pada suhu  160oC

22. 4. Saringan/ Filter Untuk menyaring kotoran yang ada pada bensin • 1. Kertas elemen saringan • 2,3. Penyaring kasar Bila arah pemasangan saringan terbalik, secara fungsi pengaliran bahan bakar tidaklah mengganggu tapi fungsi saringan menjadi salah, karena: kotoran-kotoran yang disebabkan elemen saringan akan ikut ke dalam aliran sistem bahan bakar.

23. 5. Pipa pembagi (Injeksi EFI) Fungsi: Menyalurkan tekanan bahan bakar agar sama pada setiap injektor.

24. 6. Pengatur / Regulator tekanan (Injeksi EFI) • Fungsi: • Menentukan tekanan dalam sistem aliran • Menyesuaikan tekanan injeksi dengan tekanan saluran masuk. Konstruksi: • Saluran masuk bahan bakar dari pipa pembagi • Saluran pengembali ke tangki • Plat katup • Membran • Hubungan vakum dari saluran masuk

25. Cara kerja: • Fungsi pertama: Bila tekanan bahan bakar dari pompa bensin listrik > dari tekanan pegas membran tertekan, saluran pengembali terbuka dengan demikian tekanan bahan bakar pada pipa pembagi jadi konstan. • Fungsi kedua: Pada waktu katup gas tertutup kevakuman saluran masuk menjadi besar, membran tertarik ke bawah saluran pengembali terbuka, tekanan bahan bakar pada pipa pembagi turun, bahan bakar yang diinjeksikan lebih sedikit.

26. 7. Pembagi bahan bakar (Injeksi K) • Fungsi: Mendistribusikan bahan bakar pada setiap silinder motor dengan tekanan yang sama pada setiap injektor

27. 8. Pengontrol tekanan bahan bakar (Injeksi K) • Fungsi: • Mengontrol tekanan bahan bakar dalam sistem • Tekanan bahan bakar dari pompa bensin listrik • Saluran pengembali ke tangki • Plunyer • Katup • Saluran bahan bakar dari regulator panas mesin

28. Saluran pengembali tertutup Pada waktu mesin dimatikan saluran pengembali tertutup, dengan demikian meskipun mesin panas bensin pada pipa-pipa injektor masih berbentuk cair, karena bensin masih mempunyai tekanan (lihat grafik halaman 5) • Saluran pengembali terbuka Pada waktu mesin hidup dan tekanan bahan bakar jauh lebih besar dari tekanan pembukaan injektor, maka saluran pengembali terbuka, bersamaan dengan membukanya saluran bahan bakar dari regulator panas mesin.

29. 9. Injektor • Menginjeksikan bahan bakar pada saluran masuk • Injeksi K : Pembukaan katup injektor oleh tekanan bahan bakar • Injeksi EFI : Pembukaan katup injektor diatur secara elektromagnetis sama seperti injektor start dingin • Catatan: Bagian-bagian lain yang belum diuraikan, akan disampaikan secara terperinci pada LP: K-Jetronik, L-Jetronik dan Mono-Jetronik.

30. Pengukur Jumlah Udara • Ada 3 macam cara pengukuran udara yang diisap oleh motor, agar perbandingan campuran udara-bensin dapat sesuai dengan kebutuhan • Mengukur tekanan udara pada saluran isap Cara ini dipakai pada sistem injeksi D (D-Jetronik), tekanan udara diukur melalui sebuah Dos Vakum yang menggerakkan inti besi dalam kumparan elektromagnetis. Sinyal gerakan inti besi itu diterima oleh unit pengontrol elektronika sehingga volume bahan bakar yang diinjeksikan dapat diatur.

31. 2. Mengukur massa udara yang diisap motor • Di dalam unit pengatur massa udara terdapat elemen kawat yang dipanaskan dengan arus listrik dalam suhu tetap. Massa udara yang diisap akan mendinginkan elemen kawat konstant. • Besar arus yang mengalir dapat menentukan massa udara yang diisap • Tahanan yang dihubungkan seri akan merubah arus yang mengalir menjadi sinyal tegangan yang diterima oleh unit pengontrol elektronika.

32. 3. Mengukur jumlah udara • Secara mekanis (Injeksi K) Bagian-bagian: • Saringan udara • Piring/Plat sensor • Konisitas • Katup gas • Sekrup penyetel CO • Plunyer pengontrol

33. Pk = Tekanan bensin di atas plunyer sebagai pengontrol • Pu = Aliran udara yang diisap • Pg = Berat piring/ Plat sensor • G = Berat bobot pengimbang Agar terjadi keseimbangan maka Pu + G = Pg + Pk Katup gas menutup Pu + G < Pg + Pk Plat sensor menutup konisitas Katup gas terbuka Pu + G > Pg + Pk Piring/ Plat sensor Dan plunyer pengontrol terangkat Bensin akan diinjeksikan ke dalam saluran isap.

34. Jumlah udara yang mengalir kecil saja piring/ plat sensor dan plunyer terangkat sedikit, bensin yang diinjeksikan juga sedikit. • Udara yang mengalir lebih besar piring/ plat sensor dan plunyer pengontrol terangkat lebih tinggi. • Bensin yang diinjeksikan lebih banyak

36. Konstruksi bagian konisitas a. Konisitas lurus • Dengan konstruksi konisitas lurus kebutuhan pengisian silinder motor belum sesuai dengan kurva isi silinder

37. b. Konisitas bertingkat • Untuk menyesuaikan kebutuhan udara bensin yang diinjeksikan, maka bentuk konisitas dibuat bertingkat, dengan demikian tinggi pengangkatan piring/ plat sensor disesuaikan dengan jumlah udara yang mengalir dan volume penyemprotan bensin.

38. Secara mekanis-elektris injeksi EFI Mengukur jumlah udara secara mekanis-elektris, berarti gerakan pengukur udara dirubah menjadi signal listrik yang diterima oleh unit pengontrol elektronika. • Pedal ditekan untuk membuka katup gas. Udara diisap oleh motor jumlah udara yang mengalir diukur oleh pengukur jumlah udara. • Pengukur aliran udara memberikan informasi utama secara elektris ke unit pengontrol elektronika. • Volume bensin yang diinjeksikan diatur oleh unit pengontrol elektronika.

39. Saringan udara Pengukur jumlah udara Silinder motor Unit pengontrol elektronika Injektor

40. Konstruksi Pengukur Jumlah Udara Injeksi EFI

41. Bagian elektris • Plat pengukur udara akan menggerakkan potensiometer. Terminal 6, 7, 8, 9 dihubungkan dengan terminal yang sama pada unit pengontrol elektronika. Terminal 36 dan 39 dihubungkan ke terminal 86b dan 88a relai kombinasi. • V1 = Pengukur temperatur udara yang diisap

42. Lengkapi gambar rangkaian ini!

43. Bagian mekanis • Konstruksi • Rumah • Plat kompensasi • Ruang kompensasi • Potensio meter • Sender pengukur suhu udara • Saluran masuk udara idle • Plat pengukur aliran udara • “By pass” udara idle • Sekrup penyetel campuran idle • Jet udara idle

44. Fungsi ruang & Plat kompensasi Tanpa ruang & plat kompensasi: Pada waktu katup gas dibuka dan ditutup secara cepat mengakibatkan plat pengukur bergetar beberapa waktu. Dengan rumah & plat kompensasi kesalahan diatas dapat diperbaiki, plat pengukur aliran udara bergerak tanpa getaran.

45. K – Jetronik • Tulislah nama – nama bagian sistem injeksi K pada halaman 2, warnailah gambar sesuai dengan fungsinya !

46. Keterangan gambar

49. Unit pembagi bahan bakar

50. Konstruksi : • Plunyer pengontrol & celah pengatur P1 = Tekanan diatas membran • Saluran ke Injektor P2 = Tekanan dibawah membran • Katup membran • Saluran dari pompa bensin listrik • Dengan adanya katup membran maka perbedaan tekanan P1 dan P2 tidak besar dan tetap pada setiap posisi plunyer pengontrol. • Gambar I Celah terbuka sedikit katup membran membuka kecil, bensin yang disemprotkan sedikit. • Gambar II Celah dan membran terbuka lebar, bensin yang disemprotkan banyak • Konstruksi Barel & Plunyer pengontrol.