alternative link download http://www.zid***du.com/download/10081042/sistempengapianelektronik.pdf.html jangan lupa hilangkan bintang yang berjumlah tiga (***). semoga membantu.
p
Full description
tugas tokr smkFull description
Full description
Deskripsi lengkap
Makalah Sistem EFI pada XeniaFull description
Makalah Sistem EFI pada Xenia
SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIKDeskripsi lengkap
SISTEM PENGAPIAN EFI 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. Siste Sistem m peng pengap apian ian ini ini mema memanfa nfaat atka kan n tran transis sisto torr untu untuk k memu memutu tuss dan dan meng mengal alirk irkan an arus arus prim primer er koil. koil. ika ika pada pada sistem sistem peng pengap apia ian n konv konven ensi sion onal al 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).
Komponen-Komponen Komponen-Komponen dan Prinsip Kerja Pengapian EFI ECU
"#$ adalah sebuah singkatan untuk "lectronic #ontrol $nit atau $nit kontro kontroll elektro elektronik nik yang yang berfun berfungsi gsi untuk untuk melakuk melakukan an optima optimasi si kerjany kerjanyaa mesin mesin kendaraan! kadang-kadang disebut juga sebagai $nit kontrol mesin. Sebuah Sebuah mesin mesin pengap pengapian ian membut membutuhk uhkan an percik percikan an api untuk untuk memulai memulai pembakaran di ruang bakar. "#$ mengatur waktu yang terjadinya percikan (dis (diseb ebut ut wakt waktu u peng pengap apian ian)) untu untuk k meny menyed edia iakan kan daya daya yang yang lebih lebih baik baik dan dan ekonomis. ika "#$ mendeteksi ketukan! suatu kondisi yang berpotensi merusak mesin! maka "#$ akan menilai masih terlalu cepat memberikan percikan api dan "#$ akan menunda (memperlambat) waktu percikan untuk mencegah hal ini . Karena ketukan cenderung terjadi lebih pada putaran mesin yang lebih rendah! "#$ akan otomatis mengontrol transmisi penurunan ke gigi yang lebih rendah sebagai upaya pertama untuk mengurangi ketukan.
Sensor-Sensor Sensor-Sensor a. Sen Senso sorr induk induktif tif pada pada disti distibut butor or
Sensor ini terdiri dari dua buah sensor #KP (crankshaft position sensor) dan sensor #%P (camshaft position sensor)! sensor #KP berada di #rankshaft dan #%P berada di #amshaft! System pengajuannya menggunakan %icro #ontroler tanda putaran (#KP) mesti dilengkapi dengan sensor posisi pada silinder (#%P)! tanda ada yg di distributor serta di poros engkol.
b. Sen Senso sorr indukt induktif if pada pada poro poross engkol engkol
Sensor ini terbagi & yaitu ' . Sensor nduktif
*. Sensor nduktif (#KP dan #%P)
+. Sensor ,all pada distributor
&. Sensor Photodioda
Sensor Photodioda berfungsi sebagai sensor putaran dan P.
c. Sensor knoking
Sensor ini berfungsi untuk mengetahui knoking! system closed loop pengapian dan mendeteksi octane bahan bakar.
Prinsip kerja' /ila terjadi knoking (pinking) akan terjadi getaran pada sensor knoking berupa nois. "#$ akan memundurkan saat pengapian * kali sampai tidak terjadi detonasi lagi. $ntuk & silinder perlu sensor! 0 atau 1 silinder perlu * sensor! 2 lebih bisa * atau lebih sensor.
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 dengan ditambahkan transistor. Pada modifikasi ini kontak pemutus hanya mentriger3memicu kerjanya transistor. Sistem modifikasi ini dikenal dengan ransistori4ed #ontrol gnition5 #ontact (#-#). 6rus 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. 7amun demikian keausan pada bagian kontak pemutus dengan cam distributor dan keausan poros distributor tetap terjadi sehingga masih harus sering menyetel celah kontak pemutus.
8ambar Sistem pengapian #-#
8ambar #-# kunci kontak on dan kontak pemutus menutup
Ketika kunci kontak 7 dan kontak pemutus menutup maka basis r berhubungan dengan ground melalui 9& sehingga' •
r ; 9& ; Kontak pemutus ; ground! ; akibatnya r 7 karena 9 7 maka mengalir arus dari #olektor r ; "mitor r ; /asis
•
r* ; "mitor r* ; 8round! sehingga r* juga 7 karena 9* 7 maka mengalir tegangan dari : baterai; 9;9* ; terminal 0 kumparan ; primer koil ; terminal ; #olektor r* ; "mitor r* ; 8round! 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 r kehilangan ground akibatnya r << arus menuju basis r* hilang dan r* juga << 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.
Sistem Pengapian Transistor dengan sin"al Induktif / Transistorized Control Ignition – Inducti#e TCI-I!
Pada sistem ini tidak menggunakan kontak pemutus! fungsi pemutusan digantikan dengan sebuah pembangkit sinyal 3 pulse generator yang menghasilkan pulsa tegangan secara magnetic. egangan ini akan mengontrol 7 dan << 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. nduksi yang dihasilkan oleh pembangkit sinyal ini berupa tegangan bolak balik 3 6# (6lternating #urrent). umlah gigi dengan jumlah silinder mesin. Pada system ini pemajuan saat pengapian masih dengan cara mekanis! dengan bobot sentrifugal dan vakuum advancer
8ambar =istributor dengan pembangkit sinyal induktif Keterangan' . *. +. &. 0. 1. >.
bobot sentrifugal rumah vakum poros distributor poros dudukan stator sinyal rotor rotor pembagi arus
mesin. "#$ pada sistem memproses tegangan 6# 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. ika dilihat dengan osciloscope bentuk sinyal induksinya sebagai berikut'
8ambar /entuk sinyal induktif
Keuntungan dari sistem #- 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 #- adalah' •
sinyal yang dikirim masih dalam bentuk arus bolak-balik! maka pada kontrol unit elektronik masih harus dilengkapi dengan pembentuk sinyal segi
• •
empat 3kotak memberi informasi hanya pada saat pengapian saja pemajuan saat pengapian masih mekanis.
8ambar /agian-bagian pembangkit sinyal induktif
8ambar 9angkaian sistem pengapian #-
/ila rotor sinyal berputar maka terjadi sinyal induktif yang masuk ke "#$. Sinyal tersebut memberikan informasi agar "#$! mulai memutus atau menghubung arus primer. 6kibatnya akan terjadi tegangan induksi. Pada sistem pengapian elektronik #- "#$ memiliki bagian-bagian berikut' a. Perubah sinyal %erubah bentuk sinyal dari arus bolak-balik menjadi sinyal berbentuk segi empat b. Pengatur dwell %engatur lamanya arus primer mengalir sesuai dengan jumlah putaran c. Penguat (6mplifier) %emperkuat sinyal pengendali sesuai dengan kebutuhan dari rangkaian darlington d. 9angkaian =arlington %enghubung dan memutuskan arus primer e. Stabilisator tegangan %enstabilkan tegangan agar kerja dari komponen elektronik tidak terpengaruh oleh kenaikan3penurunan tegangan
Sistem Pengapian Transistor dengan sin"al $all / Transistorized Ignition Control – $all TCI-$!
Pada sistem fungsi pemutusan digantikan dengan sebuah pembangkit sinyal 3 hall generator untuk memicu tegangan tinggi pada sistem pengapian.
8ambar #-, ketika menghasilkan sinyal
Prinsip dari # ,all adalah sbb' Pada # hall terdapat empat buah terminal. 6ntara terminal * dan dihubungkan dengan sumber tegangan! antara terminal + dan & merupakan terminal tegangan hall yang akan dibangkitkan. 6pabila permukaan # ,all tidak ditembus medan magnet! maka pada penampang # akan terdistribusi elektron dengan merata yang mengalir dari terminal * menuju terminal ! pada saat ini antara terminal + dan & tidak terdapat beda potensial (tidak timbul tegangan hall). 7amun jika permukaan # ,all ditembus medan magnet! maka elektron yang mengalir dari terminal * menuju terminal pada penampang # akan terdistribusi tidak merata! elektron akan terdesak mendekati terminal +! karena terjadi perbedaan jumlah elektron antara terminal + dan & maka terdapat beda potensial (timbul tegangan hall). Ketika sudu sedang berada didalam celah maka medan magnet akan dialirkan keatas dan tidak menembus # ,all kemagnetan tidak ada! akibatnya tidak timbul tegangan hall.
8ambar =istributor dengan hall generator Keterangan ' . *. +. &.
Sudu plat penghantar magnet # hall celah udara
/ila rotor sinyal berputar! sudu akan meninggalkan celah! medan magnet menembus # hall! sehingga timbul tegangan hall. =engan berputarnya rotor terus menurus tegangan hall timbul dan hilang silih berganti. =engan sebuah pengolah sinyal (inverter3pembalik) maka saat ada tegangan hall tegangan sinyal tidak timbul! sebaliknya saat tidak ada tegangan hall timbullah tegangan sinyal yang masuk ke "#$ untuk memutus atau menghubung arus primer pada koil.
8ambar ,ubungan kemagnetan dalam sudu dengan tegangan hall dan tegangan sinyal
8ambar /agian sistem pengapian #-,
Pada sistem pengapian #-, "#$ memiliki bagian-bagian berikut'
8ambar /agian "#$ sistem pengapian #-,
Stabilisator 6'
/erfungsi untuk menstabilkan tegangan yang masuk ke "#$ 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 #- dan #-,! "#$ memiliki fungsi fungsi tambahan' •
regulasi 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 busi tetap tinggi sehingga
• •
pembakaran sempurna (2? s3d 2@?). pembatas arus primer! sehingga arus primer maksimal selalu tetap (26). pemutus arus! atas dasar jumlah pulsa yang dikirim pengirim sinyal! apabila kurang dari @ pulsa3menit maka pemutus arus akan memberi informasi
•
kepada penguat sehingga darlington akan memutus arus primer. Pembatas putaran maksimal! pada saat motor berputar sudah mencapai maksimum (1*@@ 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
6da dua macam sistem pengapian komputer! yaitu' • •
Sistem pengapian komputer dengan distributor sistem pengapian komputer tanpa distributor 3 =A ( Distributorless Ignition System). Pada pengapian komputer! pemajuan saat pengapian dengan sensor rpm
untuk penyesuaian terharap putaran mesin dan dengan %6P sensor untuk menyesuaikan terhadap beban kendaraan. Pengoptimalan derajat pengapian sudah dilakukan secara presisi dengan elektronis3pemrograman 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.
8ambar Sistem pengapian komputer dengan distributor Keterangan ' . *. +. &. 0. 1. >. 2. B. @. .
koil dengan igniter distributor tegangan tinggi busi "#$ sensor temperatur knok sensor sensor rpm dan sensor top silinder gigi-gigi untuk sensor throtle position sensor (PS) /aterai kunci kontak
8ambar Sistem pengapian komputer tanpa distributor (=A)
Keterangan ' . busi *. koil individual +. throtle position sensor (PS) &. "#$ 0. sensor temperatur 1. knok sensor >. sensor rpm dan sensor top silinder 2. gigi-gigi untuk sensor B. baterai @. kunci kontak
Sistem yang menggunakan dua buah sensor induktif bentuk sinyalnya sebagai berikut'
8ambar Sinyal dua buah sensor induktif 6dapun sistem yang menggunakan satu buah sensor sebagai berikut'
8ambar Sensor induktif dengan gigi referensi
Keterangan ' .
magnet permanen
*.
bodi sensor
+.
inti besi sensor
&.
kumparan
0.
roda gigi dengan dibuang satu gigi sebagai referensi
/entuk sinyal dari sistem yang menggunakan satu buah sensor induktif bentuknya sebagai berikut'
8ambar Sinyal induktis dengan satu sensor
Penentuan top silindernya dengan referensi setelah sinyal yang panjang adalah posisi top silinder . Setelah diketahui top silinder selanjutnya dengan menghitung jumlah gigi akan dapat digunakan untuk menentukan pengapian silinder lainnya sesuai urutan pengapian 3 firing order (<). 6da pula pengirim sinyal induktif yang dipasangkan pada roda gaya 3 flywheel .
8ambar Pembangkit sinyal induktif pada roda gaya Keterangan ' a. . *. +.
segmen rumah sinyal magnet kumparan
/entuk sinyal dari pembangkit sinyal pada roda gaya sebagai berikut'
8ambar /entuk sinyal induktif pada roda gaya Keterangan ' t
C sinyal segment
t*
C sinyal segment *
d
C satu putaran poros engkol
Sinyal induktif dari roda gigi diatas biasanya juga digunakan sebagai sinyal putaran mesin. 6pabila putaran mesin meningkat maka frekwensi dari sinyal ini akan dibaca oleh "#$ dan dengan logika yang diprogramkan pengapian akan dimajukan. /eban mesin dibaca dari sensor %6P juga diperhitungkan untuk menentukan saat pengapian yang tepat.
%&P ( Manifold Absolute Pressure)
%6P sensor terbuat dari Piezo Resistive! berfungsi untuk mengetahui tekanan udara masuk yang akan menerjemahkan beban kendaraan.
8ambar Aokasi %6P sensor
8ambar /agian-bagian %6P sensor Keterangan' !+ C Konektor
0 C 8elas solator
* C Dacum referensi
1 C 9umah Dacum
& C Silicon #hip $kur
> C nput Dacum
Aetak pada kendaraan di saluran udara masuk! salurannya setelah katup gas. Perbedaan tekanan antara ruang referensi dengan intae manifold berakibat perubahan lengkungan pada membran sili!on !hip. Pengolah sinyal merubah menjadi tegangan sinyal. egangan paling tinggi %6P sensor terjadi ketika tekanan intake manifold paling tinggi yaitu saat kunci kontak E7E mesin E%6E! atau saat katup gas diinjak tiba-tiba3akselerasi. Sebaliknya tegangan paling rendah terjadi saat deselerasi3perlambatan yaitu ketika katup gas menutup tetapi putaran engine tinggi.
8ambar Kerja %6P sensor %6P sensor memiliki + buah konektor. Sumber tegangan 0 volt memerlukan dua konektor dan satu terminal sebagai tegangan sinyal menuju inputan "#$. =ata tegangan kerja %6P sensor berkisar antara @!* volt sampai dengan &!0 volt.
8ambar hubungan %6P sensor dengan "#$ %etode kontrol yang dapat digunakan untuk membuat hubungan antara sensor 9pm dan sensor %6P ( Manifold Absolute Pressure) kaitannya dengan penentuan saat pengapian yang tepat salah satunya dengan menggunakan metode loo up table"
8ambar #oo up table hubungan putaran! beban mesin dan saat pengapian
8ambar Pemetaan sudut pengapian ditentukan dengan sensor putaran! beban mesin =engan sebuah perangkat lunak dapat digunakan untuk membentuk tabel ini. abel yang dibentuk dengan aturan sesuai logika pemrogram! dengan perangkat itu pula dapat ditunjukkan pemetakan hubungan dari sensor Rpm$ sensor %6P dan saat pengapian yang akan terjadi secara tiga dimensi.
=ata 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. 6turan-aturan tambahan tersebut misalnya' . Kondisi start Pada kondisi ini putaran engine rendah F+@@ rpm! maka temperatur hasil kompresi masih rendah. $ntuk mengatasi hal tersebut maka saat pengapian dibuat pada itik %ati 6tas (@°P")! ujuan dari penentuan saat pengapian tersebut adalah supaya temperatur akhir kompresi tinggi! putaran lebih ringan dan tidak timbul detonasi. *. Kondisi temperatur mesin dingin (t < +@ °#) Pada kondisi temperatur mesin yang masih dingin pembakaran campuran bahan bakar dan udara memerlukan waktu lebih lama. Pada kondisi ini bahan bakar
dikondisikan lebih banyak karena
untuk mengimbangi terjadinya
pengembunan kembali bahan bakar yang sudah dikabutkan dan agar campuran yang terbentuk dalam keadaan mudah terbakar. Saat ini pengapian dimajukan F0°P" sebelum %6 dari kondisi normal (tabel dasar). +. Kondisi temperatur engine panas (t > B@ °#) Pada kondisi ini waktu pemkaran relatif lebih pendek dari kondisi normal! karena temperatur sudah panas! maka pengapian dimundurkan F0 °P" sebelum %6 dari kondisi normal (tabel dasar). &. Kondisi saat terjadi no!ing% detonasi Ketika terjadi detonasi saat sensor o!ing akan memberi informasi menuju "#$ 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 no!ing% detonasi).
Sensor start memanfaatkan sinyal dari kunci kontak yang dimasukkan kedalam "#$. /esar tegangan yang dimasukkan ke "#$ dirubah menjadi 0 volt oleh sebuah rangkaian optokopler.
8ambar Pengolah sinyal start Sensor temperature mengunakan bahan thermistor ! merupakan bahan solid-state variable resistor terbuat dari semi!ondu!tor" 7# ( &egative 'emperature (oeffi!ient ) . Sensor ini nilai tahanannya akan berkurang bila temperatur naik (nilai tahanan berbanding terbalik terhadap temperatur).
8ambar %acam-macam 7# resistor "# terletak pada blok engine dekat dengan selang menuju radiator! sensor ini membaca temperatur air pendingin pada engine.
8ambar Aetak "# pada engine
8ambar ngine (oolant 'emperature
8ambar hubungan "# dengan "#$ Sensor no!ing terbuat dari bahan Piezo!erami!! terletak sensor no!ing pada blok engine" Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi terjadinya detonasi pada engine dan informasi ini dimanfaatkan untuk merubah saat pengapian.
8ambar Sensor no!ing Keterangan
C Pie4oceramic element
*
C Seismic mass
+
C 9umah sensor
&
C /aut pengencang
0
C Permukaan kontak
1
C Konektor
>
C /lok Silinder D C 8etaran
8ambar Sinyal no!ing =itinjau dari penyalaan busi oleh ignition !oil pada silinder sistem pengapian komputer =A ( Distributorless Ignition system) dapat dibedakan menjadi sistem pengapian dengan koil individual dan sistem pengapian dengan koil group.
8ambar Sistem pengapian individual
8ambar Sistem pengapian group
Pada pengapian komputer tanpa distributor terdapat berbagai macam model pengapian. Pengapian individual dilengkapi dengan satu buah koil untuk masing-masing silinder! urutan penyalaannya sesuai urutan pengapian 3 firing order (<) -0-+-1-*-&. Pengapian group dilengkapi dengan satu buah koil untuk dua buah silinder! urutan penyalaannya tidak sesuai urutan pengapian 3 firing order (<) 0-+-1-*-&! tetapi setiap piston %6 selalu dilakukan pengapian baik akhir langkah kompresi maupun langkah buang.