Apaan Sih Gasoline Direct Injection ?
Gasoline Direct Injection ( atau yang sering juga disebut GDI, Petrol Direct-Injection, Direct Injection, dan lain sebagainya ), adalah sebuah teknologi mesin yang mampu meningkatkan power & efisiensi BBM di kendaraan bermotor. Teknologi ini awalnya terkenal dan banyak digunakan di mesin bertipe diesel, hingga akhirnya banyak juga dipakai di produk automobiles alias Roda 4. Prinsip kerja Gasoline Direct Injection hampir sama dengan mesin 4-langkah pada umumnya, Hanya berbeda di beberapa penempatan saja. Berbeda dengan Rotary Engine misalnya, yang benar-benar beda secara part & mekanismenya. Jadi sesungguhnya, GDI Ini hanyalah pengembangan dari prinsip kerja Fuel-Injection standar. Namun faktanya, perbedaan yang sedikit tersebut mampu mengubah hasil akhir secara signifikan, Oleh karena itulah metode ini begitu terkenal di kalangan pecinta mesin.
Perbedaan Gasoline Direct Injection & Injeksi Konvensional ?
Dalam proses kerja mesin standar, Campuran udara segar + Bahan Bakar (BBM) dilakukan di Karburator/Fuel-Injection yang kemudian disuplai ke ruang bakar melalui intake port. Campuran Udara & BBM yang homogen inilah yang jadi “ makanan makanan”” mesin kita sehari-hari. Ibarat tubuh manusia, Makanan tersebut dimasukkan ke dalam mulut terlebih dahulu untuk dicampur enzim, kemudian dikunyah-kunyah dan dihaluskan. Setelah itu baru masuk ke perut melalui kerongkongan… Selanjutnya sudah tahu kan ? Dalam bagian perut inilah ( Lambung, Pankreas, Usus, dll ) akan terjadi proses pembentukan energi oleh makanan. Anggap saja Makanan adalah BBM, Enzim adalah Udara, Kerongkongan adalah Intake, dan Perut adalah Combustion Chamber alias Ruang Bakar
Perbedaan Gasoline Direct Injection & Injeksi Konvensional ?
Dalam proses kerja mesin standar, Campuran udara segar + Bahan Bakar (BBM) dilakukan di Karburator/Fuel-Injection yang kemudian disuplai ke ruang bakar melalui intake port. Campuran Udara & BBM yang homogen inilah yang jadi “ makanan makanan”” mesin kita sehari-hari. Ibarat tubuh manusia, Makanan tersebut dimasukkan ke dalam mulut terlebih dahulu untuk dicampur enzim, kemudian dikunyah-kunyah dan dihaluskan. Setelah itu baru masuk ke perut melalui kerongkongan… Selanjutnya sudah tahu kan ? Dalam bagian perut inilah ( Lambung, Pankreas, Usus, dll ) akan terjadi proses pembentukan energi oleh makanan. Anggap saja Makanan adalah BBM, Enzim adalah Udara, Kerongkongan adalah Intake, dan Perut adalah Combustion Chamber alias Ruang Bakar
Dalam metode Gasoline Direct Injection, Terdapat perlakuan berbeda terhadap “makanan makanan”” tersebut. BBM & Udara segar disuplai ke dalam mesin dari 2 jalur yang berbeda… Jika di mesin konvensional BBM + Udara sama -sama melewati intake port, Di GDI ini hanya Udara segar saja tuh yang disuplai lewat jalur tersebut. Perhatikan dengan seksama gambar skema Direct Injection diatas. Pada GDI, BBM nya disuplai lewat jalur Injektor khusus yang langsung disemprotkan ke dalam ruang pembakaran, yang punya pressure ( tekanan) tersendiri. Dan di ruang bakarlah keduanya ( BBM & Udara) bertemu. Jika diibaratkan tubuh manusia, Makanannya masuk lewat mulut seperti biasa, Namun enzimnya langsung disuntik ke perut
Kelebihan & Kekurangan Gasoline Direct Injection
Setiap hal pasti punya kelebihan & Kekurangannya tersendiri kan ? Nah, Itupun juga berlaku untuk Teknologi Gasoline Direct Injection. Mari kita mulai membahas kelebihannya terlebih dahulu :
– Meningkatkan Efisiensi & Meningkatkan Power : Disebabkan karena GDI mampu menyesuaikan output & Timing semprotan BBM nya secara mandiri. Hal ini memudahkan para ahli mesin untuk menyesuaikan timing & output BBM nya, kemudian disesuaikan dengan karakter mesin yang diingikan. Output BBM yang minim untuk mesin yang efisien – atau timing semprotan yang advanced untuk mesin berperforma tinggi.
– Mesin Lebih Dingin : Lantaran injektor BBM nya menggunakan pressure (tekanan) yang cukup tinggi, Otomatis kondisi BBM mampu berada dalam kondisi yang lebih dingin. Ini mampu membuat panas mesin dalam ruang pembakaran berkurang signifikan. Efeknya, Power terasa lebih mantap, dan Mesin yang menggunakan teknologi GDI ini mampu dijejali rasio kompresi yang lebih tinggi.
sup lai BBM dari Jalur Intake ke – Memaksimalkan Asupan Udara : Memindahkan suplai Injektornya tersendiri, Membuat asupan udara ke mesin bisa bertambah banyak
dibanding sebelumnya. Ini disebabkan karena Udara kini tak lagi harus “rebutan” menyesaki ruang Intake bersama BBM, Seperti yang kita lihat di Fuel-Injeksi Konvensional. Efeknya, Udara bakal lebih kaya, banyak, dan pastinya bakal lebih dingin – yang berarti More Compression + More Power !
Tumpukan Kerak Karbon di Batang Klep (Gambar diambil dari jalur Intake)
Sementara itu, kekurangan sistem Gasoline Direct Injection ini antara lain :
– Butuh Sensor (Elektronik) Lebih Banyak : Kalau dibandingkan dengan sistem Injeksi konvensional, GDI membutuhkan sensor yang lebih banyak, terutama untuk sensor output BBM, tekanan BBM, dan Aliran Udara. Selama ini di sepeda motor yang ada di Indonesia, Sensor pengatur udara hanya bisa kita temukan di bagian exhaust, yang kita kenal dengan nama o2 Sensor. – Permasalahan Karbon : Salah satu kekurangan lain dari GDI adalah isu penumpukan karbon di jalur Intake. Kita sudah ketahui bersama, kalau BBM biasanya sudah dilengkapi dengan deterjen ( pembersih) yang fungsinya untuk membersihkan area intake. Namun, Karena BBM kini sudah berpindah ke jalurnya tersendiri, Maka tak ada lagi pembersih otomatis untuk Intake. Oleh karena itu, Karbon pun menumpuk di area intake, dan menghalangi aliran udara, sehingga power pun bakal menurun drastis. Beruntungnya, Beberapa alternatif untuk menghindari permasalahan ini sudah ditemukan, Meskipun nantinya butuh lebih banyak part, yang berimbas butuh biaya ekstra.
– GDI vs Oli : Karena biasanya lubang semprotan BBM berada di sekitar dinding silinder, Maka problem selanjutnya berasal dari penghuni dinding silinder yang tak bisa diganggu-gugat keberadaannya, Dalam kasus awal pengembangan Direct Injection, BBM yang disemprot beresiko bercampur dengan oli yang kemudian mengakibatkan pengenceran oli, hingga bakal masuk ke crankcase dan berakhir dengan Daya Tahan Mesin itu sendiri. Beruntung, Di era modern ini sudah banyak metode dan teknologi khusus untuk menghilangkan masalah tersebut
– Sulit Diaplikasikan di Mesin RPM Tinggi : Karena makin cepat putaran mesin (RPM) nya, Maka gerak naik-turun silinder pun makin cepat. Ini menyulitkan bagi para ahli mesin, Lantaran interval yang dibutuhkan untuk mencampur Udara & BBM di ruang bakar terlalu singkat. Beda dengan Fuel-Injection biasa, dimana BBM & Udara sudah dicampur via Intake
Ringkasan.
Perkembangan teknologi otomotif sekarang ini sangat memperhatikan pengeruh terhadap lingkungan hidup, dalam hal ini masalah polusi (emisi gas buang prinsip injeksi kendaraan). Dengan perkembangan teknologi, langsung ke dalam silinderadalah cara baru untuk menciptakan efisiensi bahan bakar dan mesin akan lebih ramah lingkungan. Seperti halnya mesin diesel (TDI), jumlah bahan bakar yang dipasok sesuai dengan persyaratan (kebutuhan dan kondisi pada waktu tertentu),oleh karena itu prinsip injeksi langsung akan diterapkan untuk mesin bensin juga. Pada materi ini dibahas tentang pengenalan teknologi GDI dan keuntungannya. Kata
Gasoline
Kunci
Direct
Injection,
GDI,
Direct
Petrtol
:
Injection,
Variable
Compretion.
Gambar 1. Dimensi Mesin. Sistem bahan bakar konvensional telah diperbaiki dengan metode injeksi (menyemprotk an bensin) ke intake manifold yang bertujuan untuk mengoptimalkan efisiensi bahan bakar dan memperbaiki emisi gas buang. Dengan perk embanganteknologi, prinsip injeksi langsung ke dalam silinder adalah cara baru untuk menciptakan efisiensi bahan bakar dan mesin akan lebih ramah terhadap lingkungan. Seperti halnya mesin diesel (TDI), jumlah bahan bakar yang dipasok sesuai dengan persyaratan (kebutuhan dan kondisi pada waktu tertentu), oleh karena itu prinsip injeksi langsung akan diterapkanuntuk mesin bensin juga. Secara umum GDI memiliki keuntungan sebagai berikut: 1. Biaya operasional kendaraan berkurang, yaitu dengan konsumsi bahan bakar yang lebih rendah . 2. Pencemaran lingkungan berkurang karena lebih sedikit polutan yang dipancarkan ke atmosfir, sehingga sumber daya alam dapat dilestarikan. Diagram dibawah ini menunjukkan langkah-langkah untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar.
A. B. C. D. E.
Gambar 2. Diagram untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar. Electronically controlled cooling system. Variable valve timming. Exhaust gas recirculation. Variable compression. Cylinder shut-off.
F. Lean charge mode (homogeneous). G. Full-variable valve gear (mechanical). H. Electronic valve gear. I. Direct petrol injection. Masalah utama sistem injeksi bensin langsung ? Salah satu masalah utama dengan injeksi bensin langsung adalah gas buang. Katalis konvensional tidak dapatmengkonversi nitrogen oksida yang diproduksi oleh pembakaran menjadi nitrogen dalam waktu yang cepat. Melalui pengembangan katalis penyimpanan NO x, untuk memenuhi standar emisi gas buang EU4. Nitrogen oksida disimpan sementara dan secara sistematis diubah menjadi nitrogen. Alasan lain adalah masalah sulfur dalam bahan bakar. Karena kesamaan kimianya menjadi nitrogen oksida, belerangjuga disimpan dalam penyimpanan katalis NO x dan menempati ruang yang ditujukan untuk nitrogen oksida. Semakin tinggi kandungan sulfur dalam bahan bakar,semakin sering katalis harus diganti dan semakin tinggi konsumsi bahan bakar. Keuntungan dari sistem injeksi bensin langsung (GDI). 1. Dalam operasi modus ini, kendaraan beroperasi pada lambda (λ) antara 1,55 dan 3. Hal ini memungkinkan katup throttle untuk membuka lebih lanjut, sehingga mengurangi perlawanan terhadap diinduksi udara.(modus campuranhomogen kurus).
Gambar 3. Modus Campuran Homogen Kurus. 2. Mesin beroperasi pada lambda ( λ) antara 1,6 sampai dalam modus throttle bertingkat dan sekitar 1,55 dalam homogen kurus.(Modus campuran kurus).
3 modus
Gambar 4. Modus Campuran Kurus. 3. Kehilangan panas yang rendah melalui dinding silinder. Dalam modus campuran homogen kurus, pembakaranterjadi hanya di daerah sekitar busi, Yang berarti kehilangan panas pada dinding silinder berkurang dan efisiensitermal yang lebih tinggi.
Gambar 5. Pembakaran Pada Modus Campuran Homogen Kurus. 4. Operasi yang homogen pada tingkat sirkulasi gas buang yang tinggi. Karena langkah hisap yang intens, mesinmemiliki resirkulasi gas buang tinggi hingga 25%, saat dioperasikan dalam modus homogen. Untuk mencapaiprestasi yang sama seperti pada pengisian udara segar pada tingkat sirkulasi gas buang yang rendah, maka katupthrottle dibuka.
Gambar 6. Operasi Pada Campuran Homogen. Perbandingan kompresi. Dengan menyemprotkankan bahan bakar langsung ke dalam silinder, panas diambil dari udara
masuk. Ini Mengurangikecenderungan mesin mengalami knocking dan memungkinkan untuk peningkatan rasio kompresi dan meningkatkanefisiensi termal .
Gambar 7. Penginjeksian Langsung.
Waktu perlambatan (pemutusan/cut-off bahan bakar) diperpanjang. Pemutusan kecepatan dapat dikurangi karena tidak ada bahan bakar tersimpan di dinding ruang bakar pada saat cut-in.Sebagian besar bahan bakar dapat segera diubah menjadi energi yang berguna. Akibatnya, mesin berjalan lancarbahkan pada kecepatan cut-in yang lebih rendah.
Gambar 8. Pemutusan Penyemprotan Bahan Bakar.
Modus operasi. 1. Mode pengisian bertingkat. Mesin berjalan dalam mode campuran kurus hingga beban mesin menengah. Melalui campuran stratifikasi dalam ruang pembakaran, mesin dapat dioperasikan pada total lambda sekitar 1,6 –3. Sebuah bentuk campuran yang sangat mudah terbakardisekitar busi di pusat ruang pembakaran. Campuran ini diselimuti oleh lapisan luar Ideal yang terdiri dari udara segar dan diresirkulasi gas buang. 2. Mode pengisian homogen kurus. Dalam zona transisi antara modus pengisian bertingkat dan mode pengisian homogen, mesin berjalan dalam mode
pengisian homogen kurus. Campuran kurus didistribusikan homogen (merata) sepa njang ruang pembakaran. Rasio udara / bahan bakar sekitar lambda 1,55. 3. Mode pengisian Homogen. Mesin pada beban dan kecepatan yang lebih tinggi, mesin berjalan dalam Mode pengisian homogen. Rasio udara-bahan bakar dalam mode operasi ini adalah lambda = 1
Gambar 9. Diagram Campuran Bahan Bakar.
Proses pembakaran. Istilah "proses pembakaran" adalah menjelaskan cara udara dalam bentuk campuran udara dan bahan bakar diubahmenjadi energi dalam ruang pembakaran. Dalam modus homogen dan modus homogen kurus. Bahan bakar diinjeksikan ke dalam silinder selama langkah isap sehingga terjadi pencampuran yang homogen dengan udara.
Gambar 10. Proses Pembakaran. Dalam modus pengisian bertingkat, campuran udara-bahan bakar diposisikan di daerah busi dengan proses pembakarandipandu dinding udara. Injector diposisikan sedemikan rupa sehingga bahan bakar diinjeksikan ke dalam ceruk bahan bakar (dinding pemandu) dan dipandu ke busi . Intake manifold flap secara mekanis menghasilkan aliran ceruk (turbulen)udara dalam silinder. Aliran udara ini (air guide konfigurasi) membantu mengangkut bahan bakar ke busi. Pembentukancampuran terjadi dalam perjalanan ke busi. Kesimpulan.
Prinsip dari GDI adalah sistem bahan bakar pada motor bakar dimana bahan bakar (bensin) di semprotkan secara langsung ke dalam silinder mesin. Secara umum GDI memiliki keuntungan sebagai berikut: 1. Biaya operasional kendaraan berkurang, yaitu dengan konsumsi bahan bakar yang lebih rendah . 2. Pencemaran lingkungan berkurang karena lebih sedikit polutan yang dipancarkan ke atmosfir, sehingga sumber daya alam dapat dilestarikan. Selain keuntungan ada beberapa masalah utama pada sistem injeksi bensin langsung antara lain :
Katalis konvensional tidak dapat mengkonversi nitrogen oksida yang diproduksi oleh pembakaran menjadi nitrogendalam waktu yang cepat. Melalui pengembangan katalis penyimpanan NO x, untuk memenuhi standar emisi gas buangEU4. Nitrogen oksida disimpan sementara dan secara sistematis diubah menjadi nitrogen. sehingga memerlukan katalis khuisus. Alasan lain adalah masalah sulfur dalam bahan bakar. Karena kesamaan kimianya menjadi nitrogen oksida, belerangjuga disimpan dalam penyimpanan katalis NO x dan menempati ruang yang ditujukan
untuk nitrogen oksida. Semakin tinggi kandungan sulfur dalam bahan bakar,semakin sering katalis harus diganti dan semakin tinggi konsumsi bahan bakar. dengan kata lain sistem GDI harus menggunakan bensin dengan kandungan timbal dan sulfur yang sangat kecil.
Daftar Pustaka. 1. VEDC, 1990, Servis Mobil, VEDC Malang Automotif Departeman, Vocational Education Development Center Malang Indonesia.
2. Bosch Tecniche Unterrictung, Elektrotechnik, Robert Bosch, Stuttgart. 3. Europa Lehrmitel 2012, Kraftfarhrzeugtechnik, VERLAG EUROPA LEHRMITEL Nourney, Vollmer GmbH & Co.KG Ringkasan.
Teknologi GDI adalah teknologi sederhana dimana teknologi ini adalah perkembangan dari teknologi sebelumnya yang sudah ada. Beberapa prinsip dasar yang harus dipahami pada teknologi ini adalah beberapa pengertian dibawah ini : 1. Beberapa jenis pemasukan udara ke dalam silinder. 2. Aliran udara. 3. Siklus Injeksi. 4. Proses Pembentukan Campuran. 5. proses Pembakaran.
Kata Kunci :
Gasoline direct Injection, GDI, Ignition,
Gambar 1. Dimensi mesin.
Prinsip-prinsip dasar dari GDI yang perlu dipahami adalah sebagai berikut :
1. Mode pengisian bertingkat. Beberapa kondisi penting harus dipenuhi sebelum sistem mesin dapat beralih ke mode pengisian bertingkat,antara lain,: Mesin berada pada beban dan kecepatan yang sesuai.
Tidak ada kesalahan emisi gas buang dalam sistem.
manajemen
Suhu pendingin di atas 50 ° C.
Sensor NO x siap.
Suhu penyimpanan katalis NO x adalah antara 250 ° C sampai 500 ° C.
Jika kondisi di atas terpenuhi, sistem manajemen mesin dapat beralih ke mode pengisian bertingkat. Dalam modus pengisian bertingkat, katup throttle dibuka selebar mungkin untuk memini malkan kerugianthrottle. Tutup intake manifold menutup saluran yang lebih rendah di kepala silinder. Aliran udara masuk pada tingkat yang lebih cepat dan masuk ke dalam silinder melalui saluran bagian atas.
Gambar 2. Mode pengisian bertingkat. Katup throttle tidak dapat dibuka sepenuhnya karenakevakum tertentu harus selalu ada untuk mengaktifkan sistem canister karbon dan juga resirkulasi gas buang. 2.
Aliran udara. Dalam silinder, gerakan masuk udara akan meningkat dengan bentuk khusus dari mahkota piston.
Gambar 3. Konstruksi ceruk udara.
3. Siklus injeksi. Bahan bakar diinjeksikan selama sepertiga dari langkah kompresi, dimulai sekitar 60 ° sebelum TMAdan berakhir sekitar 45 ° sebelum TMA. posisi titik injeksi memiliki peran besar untuk atomisasicampuran di daerah busi.
Gambar 4. Siklus injeksi. Bahan bakar diinjeksikan ke arah ceruk bahan bakar. Kemiringan injektor akan berpengaruh apakah campuranatomisasi tersebar ses uai kebutuhan.
Gambar 5. Atomisasi bahan baklar. Bahan bakar yang diangkut menuju busi oleh ceruk bahan bakar dan digerakan ke atas piston. Proses inidibantu oleh gerakan jatuh dari aliran udara, yang juga mengangkut bahan bakar ke busi. Bahan bakarbercampur dengan udara dalam perjalanan ke busi.
Gambar 6. Proses atomisasi.
4. Proses pembentukan Campuran. Dalam modus pengisian bertingkat, sudut engkol yang tersedia hanya 40 ° 50 ° untuk pembentukancampuran. Ini merupakan faktor penentu yang mempengaruhi Ignitability (keterbakaran) campuran. Jika intervalantara injeksi dan pengapian lebih pendek, campuran tidak ignitable karena belum cukup siap. Interval lamaakan menyebabkan homogenisasi lebih lanjut ke seluruh ruang pembakaran.Rasio udara-bahan bakar di seluruh ruang pembakaran adalah antara λ = 1,6 dan 3.
Gambar 7. Area pembentukan campuran.
5. Proses pembakaran. Siklus pengapian dimulai ketika campuran udara-bahan bakar diposisikan tepat di daerah busi. Hanyacampuran yang teratomisasi terbakar, sedangkan gas-gas lain bertindak sebagai selubung penyekat. Dengan demikian, kerugian panas melalui dinding silinder berkurang dan efisiensi termal mesin meningkat. Titikpengapian terletak dalam sudut dan waktu yang sempit untuk pembentukan campuran pada akhir langkah kompresi.Dalam modus ini, torsi mesin hanya ditentukan oleh kuantitas bahan bakar yang di injeksikan. Massa udara dan sudut pengapian merupakan faktor minor .
Gambar 8. Area pembakaran.
6.
Mode pengisian homogen kurus. Ini terletak di daerah yang dipetakan antara mode pengisian bertingkat dan mode pengisian homogen.Campuran homogen kurus ada di seluruh ruang pembakaran. Dalam mode ini, rasio udara-bahan bakar adalah sekitar λ = 1,55. Kondisi yang sama berlaku di sini untuk modus pengisian bertingkat. Proses pada intake.
Seperti dalam modus pengisian bertingkat, katup throttle dibuka selebar mungkin dan intake manifold flapditutup. Ini bertujuan pertama mengurangi kerugian throttle dan, kedua,menghasilkan aliran udara yang intensif di dalam silinder.
Gambar 9. Proses pada intake.
Siklus injeksi. Bahan Bakar diinjeksikan langsung ke dalam silinder sekitar 300 °sebelum TMA selama langkah isap. Jumlah injeksi diatur oleh unit kontrol mesinsedemikian rupa sehingga rasio udara-bahan bakar adalah sekitar λ = 1,55.
Gambar 10. Siklus injeksi.
Proses pembentukan Campuran.
Karena titik injeksi lebih awal, maka lebih banyak untuk pembentukan campuran,sehingga campuran homogen dapat distribusikan dalam ruang pembakaran.
waktu yang
tersedia
Gambar 11. Proses pembentukan Campuran. Proses pembakaran. Seperti dalam mode pengisian homogen, titik pengapian dapat dipilih secara bebas karena campuran udara dan bahan bakar distribusi secara homogen. Proses pembakaran terjadi di seluruh ruang pembakaran.
Gambar 12. Proses pembakaran. Kesimpulan :
Beberapa kondisi yang dapat mempengaruhi proses pmasukan udara ke dalam silinder adalah sebagai beriut :
Mesin berada pada beban dan kecepatan yang sesuai.
Tidak ada kesalahan emisi gas buang dalam sistem.
Suhu pendingin di atas 50 ° C.
Sensor NO x siap.
Suhu penyimpanan katalis NO x adalah antara 250 ° C sampai 500 ° C.
Siklus injeksi. Bahan bakar diinjeksikan selama sepertiga dari langkah kompresi, dimulai sekitar60 ° sebelum TMA dan berakhir sekitar 45 ° sebelum TMA. Posisi titik injeksimemiliki peran besar untuk atomisasi campuran di daerah busi. Dalampengisianbertingkat, sudut engkol yang tersedia hanya 40 ° 50 ° untuk pembentukancampuran. Ini merupakan faktor penentu yang mempengaruhi Ignitability(keterbakaran) campuran. Jika interval antara injeksi dan pengapian lebih pendek, campuran tidak ignitable karena belum cukup siap. Interval lama akan menyebabkan homogenisasi lebih lanjut ke seluruh ruang pembakaran.Rasioudara-bahan bakar di seluruh ruang pembakaran adalah antara λ = 1,6 dan 3.
Daftar
Pustaka
1. VEDC, 1990, Servis Mobil, VEDC Malang Automotif Departeman, Vocational Education Development Center Malang Indonesia. 2. Bosch Tecniche Unterrictung, Elektrotechnik, Robert Bosch, Stuttgart. 3. Europa Lehrmitel 2012, Kraftfarhrzeugtechnik, VERLAG EUROPA LEHRMITEL Nourney, Vollmer GmbH & Co.KG
Sejarah GDI Sebenarnya teknologi Gasoline Direct Injection diperkenalkan pada pesawat udara ringan produksi untuk Perang Dunia II, dibuat/didesain oleh Jerman (Daimler Benz) dan Uni Soviet (KB Khimavtomatika). Sedangkan teknologi GDI pertama untuk otomotif dikembangkan oleh Bosch, dan diperkenalkan oleh Goliat dan Gutbrod pada tahun 1952. Tahun 1955, Mercedes-Benz 300SL adalah mobil sport pertama yang menggunakan system injeksi bensin langsung. Injektor ditempatkan lansung ke arah sisi silinder mesin seperti halnya mesin diesel, tetapi menggunakan busi untuk membakar campuran udara-bensinnya dan busi ditempatkan ditengah-tengah kepala silinder. Namun kemudian hari aplikasi sistem ini tidak disukai karena injeksi tak langsung (injeksi konvensional) seperti yang kita jumpai sekarang lebih murah dibandingkan sistem injeksi langsung yang pertama kali diterapkan tersebut.. Selama tahun 1970-an, Ford Motor Company mengembangkan mesin yang mereka sebut dengan "ProCo" (“Programmed Combustion” / pembakaran diprogramkan), menggunakan pompa bertekanan tinggi yang unik lalu bensin disemprotkan langsung ke dalam silinder. Seratus mobil Crown Victoria telah dibuat oleh Ford Atlanta di Hapeville-Georgia, menggunakan mesin V8 ProCo. Lalu proyek ini dibatalkan begitu saja karena beberapa
:
alasan, diantaranya masalah sistem kontrol elektronis sebagai alasan utama. Mulai saat itu adalah merupakan era awal dari sistem injeksi bensin langsung diaplikasikan pada mobil, meskipun untuk membuat pompa dan injektornya diperlukan biaya yang sangat tinggi. Masalah selanjutnya terjadi akibat pembakaran dengan perbandingan campuran udara bensin yang sangat kurus yaitu emisi NOx yang tinggi dan melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh EPA (Environment Protection Agency). Namun seiring dengan berjalannya waktu dan diterapkannya 3 way catalytic converter untuk mereduksi HC, CO dan NOx, maka emisi NOx yang dihasilkan oleh mesin GDI dapat direduksi sampai batas minimal. Pada tahun 1996 sistem injeksi bensin langsung (GDI) muncul kembali di pasar otomotif. Mitsubishi Motors adalah yang pertama merebut pasar Jepang dengan mesin GDI pada Galant / Legnum, mesin seri 4G93 1.8 4L, yang kemudian dibawa ke pasar Eropa pada tahun 1997 dengan nama Mitsubishi Carisma, Di tahun yang sama Mitsubishi Galant dengan dapur pacu 2.4L GDI juga dipasarkan di Eropa, namun kedua mobil tersebut mengalami masalah pada emisi dan effisiensi konsumsi bahan bakarnya tidak seperti yang diharapkan, karena waktu itu bensin di Eropa masih mengandung sulfur yang cukup tinggi, Meskipun demikian akhirnya Mitsubishi berhasil mengembang mesin GDI yang lebih baik pada tahun itu juga yaitu mesin 6G74 3.5 L V6, Mitsubishi menerapkan teknologi ini secara luas serta memproduksi lebih dari satu juta mesin GDI dalam berbagai tipe/variant. Pada tahun 2001, PSA Peugeot Citroën dan Hyundai Motors menggunakan lisensi Mitsubishi untuk menadopsi teknologi GDI Lalu Daimler-Chrysler juga memproduksi mesin khusus GDI pada tahun 2000, pada umumnya mesin GDI tersebut harus menggunakan bensin dengan sulfur yang rendah. Alhasil sampai saat ini sudah banyak produsen mobil yang membuat mesin GDI, namun demikian produksi mesin tersebut masih menjadi merek terdaftar pada Mitsubishi Motor. Renault memperkenalkan mesin 2.0 IDE (Direct Injection Essense) tahun 1999, dipakai untuk Renault Megane dan diteruskan pada Renault Laguna. Toyota juga ikut-ikutan memperkenalkan GDI pada mesin bensin, tahun 2000, diaplikasikan pada Toyota Avensis mesin 2GR-FSE V6
Toyota menggunakan kombinasi injeksi langsung dan tidak langsung, berarti sistem ini menggunakan dua injeksi per silinder, injektor EFI biasa dikombinasikan dengan injektor GDI yang baru. Kemudian mesin GDI terus dikembangkan dan saat ini telah dipasarkan mesin GDI dengan kinerja tinggi. Volkswagen / Audi memperkenalkan mesin GDI pada tahun 2000, dengan nama Fuel Stratified Injection (FSI), teknologi ini diadaptasi dari mobil balap prototype Le Mans Audi. Lalu Alfa Romeo memperkenalkan JTS pertama mereka pada tahun 2002 dan BMW memperkenalkan GDI pada mesin V12 BMW N73 tahun 2003. BMW pada awalnya menggunakan injektor tekanan rendah, namumn akhirnya mereka memperkenalkan generasi kedua yang disebut dengan sistem High Precision Injection N52 di perbaiki dan diperbaharui terus sampai tahun 2006. General Motors telah merencanakan untuk menghasilkan berbagai mesin GDI pada tahun 2002, namun sejauh ini hanya tiga mesin GDI telah diperkenalkan pada tahun 2004, Sebuah versi mesin 2.2 L Ecotec digunakan pada Opel Vectra tahun 2005, lalu mesin 2.0 L Ecotec dengan teknologi VVT untuk Opel GT yang baru, setelah itu Pontiac Solstice GXP, Vauxhall GT, juga Opel Speedster dan Saturn Sky Red Line tahun 2007 . Selanjutnya mesin 3,6 L LLT disediakan untuk dapur pacu generasi kedua Cadillac CTS serta Cadillac STS. Pada tahun 2004 Isuzu Motors juga tidak mau ketinggalan mereka membuat mesin GDI untuk mobil Isuzu Rodeo yang dipasarkan di Amerika, Mazda ikutan pula memakai mesin GDI pada tipe Mazda 6 versi Mazdaspeed / 6 MPS, Mazda CX-7 SUV, mereka menyebutnya dengan istilah Direct Injection Spark Ignition (DISi). Bertujuan meningkatkan effisiensi penggunaan BBM dan menghasil daya mesin yang lebih besar meskipun ber-CC kecil, misalnya saat ini mesin GDI 1200 CC dapat membangkitkan daya lebih dari 150Hp, maka tidaklah mengherankan bilamana GDI pada masa-masa mendatang akan cepat menggantikan mesin injeksi konvensional yang kita geluti saat ini. Salah satu latest innovation dalam hal combustion mesin bensin adalah teknologi Direct Injection. Kalau selama ini mesin bensin menggunakan sistem port injection, dimana
bahan bakar/fuel di semprotkan pada intake manifold, maka pada teknologi GDI bahan bakar langsung di inject kedalam ruang bakar seperti halnya mesin Diesel. Maka tidak salah kalau ada yang mengatakan GDI adalah hybrid antara mesin bensin dan diesel. So apa dibalik penemuan ini???Tentunya dorongan untuk menghasilkan sistem pembakaran mesin bensin yang lebih efisien, powerful dan ramah lingkungan. Bagaimana ketiga hal itu bisa dicapai oleh Sistem ini???
BMW DI System
Karena menggunakan direct injection, maka suhu didalam ruang bakar bisa lebih rendah dan efeknya kompressi ratio bisa ditingkatkan menjadi 1:12 tanpa harus mengalami gejala knocking. Jadi dengan fuel beroktan rendah pun (87), mesin GDI bisa menghasilkan pembakaran yang lebih efficient (volumetric efficiency) dan juga increase power. Selain itu juga karena sifatnya yang unik ini, gas buang hasil pembakaran juga relatif lebih bersih sehingga ramah bagi lingkungan. Untuk menjalankan sistem ini maka dibutuhkan kontrol sistem yang reliable, dimana sensor dan ECU berperan sangat besar dalam menentukan kondisi pembakaran yang paling sempurna. Injector yang digunakan adalah injector yang dirancang khusus untuk
mampu menyemprotkan bahan bakar pada tekanan 120 Bar agar fuel bisa teratomisasi dengan baik dan pembakaran bisa berlangsung dengan sempurna.
Pada sistem yang didevelop oleh Bosch, ada 2 macam pembakaran yaitu Homogeneous dan Stratified, dan ini disesuaikan dengan kebutuhan driver. Pada saat butuh power, maka sistem akan memerintahkan injector untuk menyemprotkan fuel secara merata
kANALISIS KINERJA GASOLINE DIRECT INJECTION ENGINE PADA KENDARAAN OTOMOBIL OLEH: Drs. NANA SUMARNA, MT.
Abstraksi: Pertimbangan berkendara adalah keamanan, kenyamanan dan tenaga traksi yang dahsyat saat dikemudikan, dengan pemakaian bahan bakar yang rendah sebagai moda yang tepat untuk lalu lintas dikota. Kendaraan yang berteknologi ramah lingkungan, mampu menghasilkan emisi gas buang sesuai standar Euro 2. Moda transportasi merupakan dambaan dan kebutuhan semua orang di negara maju, inovasi teknologi menggunakan Gasoline Direct Injection. Merujuk kepada gambaran data pembanding, performance dari kinerja yang terlihat lebih tinggi dibanding Multi Point Injection untuk tiap tingkat putaran.
A. Pendahuluan Industri otomotif Indonesia memasuki babak baru dalam teknologi motor dan pembuangan, secara resmi pemerintah memberlakukan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 141/2003 tentang Standar Emisi Euro 2. Peraturan ini berlaku untuk kendaraan produksi terbaru atau yang sedang diproduksi, para Agen Tunggal Pemegang Merek (ATPM) yang beroperasi di Indonesia, menyatakan kesiapan untuk memproduksi kendaraan yang berteknologi ramah lingkungan. Menyiapkan teknologi yang mampu menghasilkan emisi gas buang sesuai standar Euro 2, menghadirkan sebuah kendaraan yang memiliki nilai lebih bagi lingkungan hidup. Mengadopsi standar Euro 2 memang mutlak diperlukan beberapa perubahan teknologi, yang paling utama adalah pemasangan Catalytic Converter (CC). Sebagai peredam emisi gas buang dan teknologi pasokan bahan bakar injeksi, merupakan teknologi masa kini yang ramah lingkungan. Penyelesaian dari masalah tersebut tentunya menyangkut dua faktor yang saling berhubungan yaitu faktor jenis bahan bakar dan faktor engine kendaraan. Berbicara masalah bahan bakar untuk kendaraan bermotor, sampai saat ini khususnya untuk negara Indonesia terdapat beberapa jenis bahan bakar cair produk
Pertamina. Merancang dan membangun suatu engine kendaraan yang lebih efisien, melalui inovasi yang mampu memberikan injection bahan bakar dan udara campuran. Karakter ini memiliki potensi yang besar untuk mengoptimalkan pemasukan bahan bakar, dalam menghasilkan pembakaran yang lebih baik pada pemakaian bahan bakar yang lebih hemat. Merupakan alasan yang memicu dalam usaha menarik perhatian konsumen, untuk mengeluarkan produk yang memiliki keunggulan lebih dari produk sebelumnya. Harapan perancang, kendaraannya menjadi pilihan utama konsumen sebagai otomobil yang memiliki teknologi terbaru dikelasnya. Pengembangan yang dilakukan terjadi dengan sangat cepat melalui penemuan metode untuk memasukkan bahan bakar tanpa menggunakan karburator. Pemasukan bahan bakar secara efektif dilakukan melalui injector, yang mampu mereduksi kekurangan-kekurangan pada kinerja engine motor Otto yang telah ada. Gasoline Direct Injection Engine merupakan suatu sistem yang memungkinkan, kendali yang tepat terhadap campuran bahan bakar dan udara untuk waktu pengapian yang spesifik. Alat untuk sistem ini dipergunakan, bertujuan untuk menghemat pemakaian bahan bakar, tanpa mengganggu daya yang dihasilkan disebut dengan sistem injeksi. Berdasarkan latar belakang pemikiran diatas, penulis mencoba mengangkat permasalahan dalam karya tulis ini adalah “Analisis Kinerja Gasoline Direct Injection Engine pada Mitsubishi Pajero 3.5 V6”, ditetapkan sebagai topik permasalahan yang akan dicermati oleh penulis . B. Perumusan Masalah Tanpa adanya masalah, maka tidak ada penelitian. Untuk memperjelas lingkup permasalahan dalam penelitian ini, perlu ditetapkan perumusan masalah. Adapun perumusan masalah yang akan menjadi objek pada penelitian ini adalah Pajero 3.5 V6 Elegance, apabila dibandingkan dengan MPI Engine konvensional yang seukuran.
C. Metode Penelitian Metode penelitian yang dipergunakan adalah metode deskriptip analitik, yaitu suatu metode yang digunakan untuk memecahkan permasalahan yang sedang dihadapi pada situasi sekarang. Penelitian deskriptip merupakan penelitian yang dimaksudkan untuk mengumpulkan informasi mengenai status suatu gejala yang ada, yaitu keadaan gejala menurut apa adanya pada saat penelitian dilakukan.
D. Kajian Umum Motor Bakar Torak Motor pembakaran dalam pada umumnya dikenal dengan nama motor bakar torak, proses pembakaran berlangsung didalam motor bakar sendiri. Sehingga gas pembakaran yang terjadi, sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja. Motor bakar torak mempergunakan beberapa silinder, didalamnya terdapat torak yang bergerak bolak-balik. Pembakaran bahan bakar terjadi didalam silinder, bolak-balik torak menyebabkan gerak rotasi pada poros engkol. Sebaliknya gerak rotasi poros engkol mengakibatkan gerak translasi pada torak, motor bakar torak berdasarkan prosesnya terbagi menjadi dua jenis utama yaitu motor Otto dan motor Diesel. Perbedaan utama terletak pada sistem penyalaannya, campuran bahan bakar pada motor Otto dinyalakan oleh loncatan api listrik diantara kedua elektroda busi. Sedangkan motor Diesel terjadi proses penyalaan sendiri, karena bahan bakar disemprotkan kedalam silinder berisi udara bertemperatur dan bertekanan tinggi. Ketika akhir kompresi udara bertemperatur dan be rtekanan tinggi dalam silinder moto Diesel, disemprotkan bahan bakar melalui injector. Bahan bakar terbakar sendiri, setelah temperatur campuran itu melampaui temperatur nyala bahan bakar. Kejadian ini terjadi karena motor Diesel menggunakan perbandingan kompresi yang cukup tinggi, kecepatan bahan bakar keluar dari injector nosel sesuai dengan derajat pengabutan yang diinginkan.
Gasoline Direct Injection Engine
Gambar 1 Kontruksi GDI Engine (Sumber: Mitsubishi)
edalam ruang bakar sehingga terbentuk homogeneous combustion dan sebaliknya pCampuran bahan bakar udara di dalam silinder motor Otto harus sesuai dengan syarat busi di atas, yaitu jangan terbakar sendiri. Ketika busi mengeluarkan api listrik yaitu pada saat beberapa derajat engkol sebelum torak mencapai TMA, campuran bahan bakar udara sekitar itulah yang mula-mula terbakar. Selanjutnya nyala api merambat ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi, menyalakan campuran yang dilaluinya sehingga tekanan gas didalam silinder naik, sesuai dengan jumlah bahan bakar yang terbakar. Mekanisme penyaluran bahan bakar motor konvensional, lajim memakai sistem percampuran bahan bakar pada karburator. Kondisi tersebut terjadi pula dalam engine Multi Point Injection, bahan bakar dikabutkan pada masing-masing ruang pemasukan Intake Manifold. Menunggu katup masuk terbuka, disaat yang sama butiran bahan bakar yang belum terkabutkan, menguap oleh radiasi panas dari engine. Keadaan tersebut diatas menyebabkan MPI engine, memiliki batasan respon pemasukan bahan bakar dan kontak untuk pemba karan. Hal itu disebabkan percampuran bahan bakar dan udara, terjadi sebelum masuk ke dalam silinder. Sedangkan pada Gasoline Direct Injection Engine, bahan bakar secara langsung disemprotkan ke dalam silinder dengan mempergunakan injector yang ditempatkan pada bagian atas silinder
block. Kelebihan lain dari GDI engine adalah kontak waktu pemasukan bahan bakar yang tepat, sesuai dengan kondisi beban yang dibutuhkan. Sehingga respon yang lebih baik dibandingkan MPI engine. Berikut beberapa karakteristik dari GDI engine:
Gambar 2 Transisi sistem pemasukan bahan bakar (Sumber: Mitsubishi)
Gambar 3 Pemasukan bahan bakar pada dengan pencampuran dua tahap (Sumber: Mitsubishi)
Gambar 4 Pengaturan pemasukan bahan baker (Sumber: Mitsubishi)
Gambar 5 Perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang disesuaikan dengan torsi dan putaran (Sumber: Mitsubishi) E. Teknologi Gasoline Direct Injection Ada empat corak teknis yang menjadi kelebihan teknologi GDI engine; ruang pemasukan yang langsung dan tegak lurus yang mampu mengoptimalkan airflow ke dalam silinder, Curved-Top Piston
yang mengendalikan pembakaran dengan membantu
pembentukan air-fuel campuran, pompa bahan bakar menyediakan tekanan tinggi yang diperlukan untuk penyuntikan langsung ke dalam silinder, dan injektor putaran angin tekanan tinggi yang mengendalikan pembuyaran dan penguapan percikan bahan bakar.
Keterangan: 1. sensor masa udara 2. katup trotel dengan katup listrik
3. sensor tekanan udara masuk 4. pompa tekanan tinggi 5. katup control tekanan 6. akumulator(rel) bahan bakar 7. koil penyalaan 8. sensor oksigen lambda 9. converter katalik 10. sensor oksigen lambda 11. pompa pengisian 12. penyemprotan bahan bakar tekanan tinggi 13. sensor tekanan bahan bakar 14. katup EGR 15. ECU
fuel yang diinjectkan disekitar spark plug dan terjadi lean combustion. Teknologi pokok ini, dikombinasikan dengan teknologi lain yang memiliki kendali terhadap bahan bakar yang unik, dan memungkinkan pencapaian sasaran hasil pengembangan suatu motor yang diinginkan yaitu pemakaian bahan bakar yang lebih rendah bahkan dari motor Diesel sekalipun serta tenaga output yang lebih tinggi dibanding MPI engine konvensional. Metode yang dipakai pada GDI engine adalah ; In-Cylinder Airflow GDI engine mempunyai ruang pemasukan yang tegak lurus dan langsung. Hal ini secara efisien mampu mengarahkan airflow tepat jatuh di curved-top piston, yang mampu membalikan arah airflow dengan kuat sehingga mampu menghasilkan penyemprotan bahan bakar yang optimal.
Gambar 7 Airflow pada silinder (Sumber Mitsubishi)
Penyemprotan Bahan Bakar Injektor putaran angin tekanan tinggi yang dikembangkan mampu menyediakan
percikan yang ideal dan mempola terhadap masing-masing gaya operasional yang terjadi pada engine. Pada waktu yang sama, dengan menerapkan gerakan putaran tinggi pada saat penyemprotan bahan bakar memungkinkan pengabutan bahan bakar yang cukup dengan suatu tekanan bahan bakar yang rendah, kira-kira 50 kg/cm2
. Gambar 8 Bentuk penyemprotan bahan bakar pada GDI Engine (Sumber Mitsubishi) Bentuk Ruang Pembakaran yang Dioptimalkan Curved-Top Piston mengendalikan bentuk air-fuel campuran seperti halnya airflow di dalam ruang pembakaran yang mempunyai suatu peranan penting untuk memelihara suatu campuran bahan bakar udara padat dan kaya. Yang mana campuran tersebut disuntikan pada saat akhir pada langkah kompresi yang kemudian dibawa ke arah busi sebelum dibuyarkan.
Gambar 9 Bentuk ruang pembakaran pada GDI Engine (Sumber Mitsubishi)
F. Spesifikasi Data 1. Spesifikasi Mitsubishi Pajero 3.5 V6 GDI Elegance
H. Pembahasan Temuan Hasil Penelitian
1. Analisis Proses Thermodinamika Pada saat pemasukan bahan bakar, walau memiliki volume langkah yang sama namun volume total pada GDI lebih kecil dibanding MPI. Hal tersebut disebabkan oleh perbandingan kompresi pada GDI lebih besar dibandingkan MPI. Perbandingan kompresi yang lebih besar pada GDI, juga menyebabkan koefisien residu gas pada saat pemasukan bahan bakar lebih besar dibandingkan MPI, yang mengakibatkan temperatur akhir pemasukan pada GDI lebih tinggi dibanding MPI Untuk langkah kompresi, GDI yang menggunakan jenis bahan bakar yang lebih baik dibandingkan MPI, memiliki nilai komponen adiabatis (k) yang lebih kecil dibanding MPI. Hal ini menyebabkan GDI mempunyai tekanan dan temperatur yang lebih tinggi dibandingkan MPI pada saat langkah kompresi. Pada saat proses pembakaran, perbandingan kompresi yang lebih besar memungkinkan GDI memiliki efisiensi thermis yang lebih besar dibanding MPI. Jumlah panas yang dihasilkan juga lebih besar dikarenakan jumlah pemasukan campuran bahan bakar dan udara yang masuk pada GDI lebih banyak dibanding MPI. Hal ini menyebabkan temperatur dan tekanan akhir pembakaran pada GDI lebih besar dibanding MPI. Untuk proses ekspansi, GDI
menghasilkan temperatur dan tekanan ekspansi
yang lebih kecil dibanding MPI. Hal ini disebabkan perbandingan kompresi pada GDI lebih kecil dibanding MPI, sehingga temperatur dan tekanan pengeluaran kalornya juga lebih kecil dibanding MPI.
Utnuk pengeluaran kalor sisa pembakaran, pada GDI jumlahnya lebih sedikit dibanding MPI. Hal ini terjadi karena efisiensi thermis pada GDI lebih baik dibanding MPI, sehingga penggunaan panas yang diubah menjadi usaha pada GDI lebih dibanding MPI. 2. Analisis Perhitungan Daya Pada kurva perfomance engine (gambar 3.3), dapat dilihat torsi maksimum pada GDI lebih tinggi dibanding MPI. Data ini didukung dengan hasil perhitungan daya pada kedua engine, dimana keseimbangan torsi yang terjadi pada GDI pada tiap tingkat putaran lebih baik dibanding MPI. Ini disebabkan oleh keseimbangan daya efektif yang terjadi pada tiap tingkat putaran pada GDI lebih baik dibanding MPI. Hal ini berdampak pada keseimbangan tekanan efektif rata-rata tiap tingkat putaran pada GDI lebih baik dibanding MPI. Untuk keseimbangan daya indikator yang terjadi, GDI juga menunjukkan performa yang lebih baik dibanding MPI, yang disebabkan daya efektif yang terjadi pada GDI lebih baik dibanding MPI. Begitu juga dengan penggunaan bahan bakar dan nilai pemakaian bahan bakar spesifik pada GDI lebih baik dibanding MPI, yang disebabkan oleh perbandingan penggunaan bahan bakar dan daya indikator yang terjadi. Dari penggunaan bahan bakar tersebut, juga dapat dilihat bahwa GDI memiliki efisiensi volumetris yang lebih baik dibanding MPI. Penutup
Berdasarkan analisa data dan pembahasan terhadap permasalahan yang telah ditetapkan, gambaran secara teoritis tentang kinerja Gasoline Direct Injection Engine. Terbukti bahwa GDI engine memiliki tingkat efektifitas dan efisiensi yang lebih baik dibanding Multi Point Injection (MPI) engine yang seukuran. Gasoline Direct Injection (GDI) Engine, apabila dibandingkan dengan MPI engine yang seukuran. Gasoline Direct Injection (GDI) Engine menyediakan kira-kira 10% tenaga putaran yang lebih besar setiap kali melakukan percepatan. Oleh karena itu pengembangan inovasi engine disarankan, selalu melalui kegiatan analisis yang cermat, terhadap prestasi motor untuk menentukan performance
kendaraan yang lebih baik.
Daftar Pustaka
Arismunandar, W. (1988). Penggerak Mula Motor Bakar Torak. Bandung : Penerbit ITB ________. (1992). “Motor Bakar Torak ”. Bandung. ITB. ________. (2002). “Motor Bakar Torak ”. Bandung. ITB.
Daryanto. (1985). Contoh Perhitungan Motor Bensin 4 Langkah. Bandung: Tarsito
Khovakh (1976). Motor Vehicles Engine. Moscow. Mr.Publisher
Maleev V.L. (1945). Internal Combustion Engne a nd Air Polution. New York: Harper & Row Publ. Inc.
Nugroho, R.C. (2004). Praktikum Unjuk Kerja & Monitoring. Jakarta: Balai Pengkajian dan Penerapan Teknologi.
Pakpahan Abigain. (1999). Motor Otomotif. Bandung: Angkasa.
Sunarto H.U. (1997). Diktat Perhitungan Keteknikan. Bandung: JPTM FPTK UPI.
Surbhakty, BM. (1978). Motor Bakar 2 Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Toyota Astra Internasional. (1995). “ New Step I (Traning Manual)”. Jakarta.
PT.
Toyota Astra Internasional.
Usman, R (1979). Motor Bakar 3 Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
http://www.mitsubishi-motors.co.jp/GDI2000/
Contoh mobil di Indonesia yang menggunakan mesin bensin direct injection adalah Mercedes-Benz CGI, Audi TFSI, dan Volkswagen TSI. Sementara yang akan hadir di 2012 adalah Mazda CX-5 dengan mesin Skyactiv.
Keunggulan utama dari mesin GDI ini adalah meningkatnya tenaga mesin dan efisiensi bahan bakar. Selain itu tingkat emisi juga dapat lebih dikontrol dengan sistem GDI . Selain itu tidak ada kerugian pompa memakai skep throttle. Seperti yang kita tahu kalau pada mesin konvensional dengan memakai karburator atau injeksi tidak langsung maka ada kerugian pompa ( Engine Pumping Lost ) karena putaran mesin dikontrol oleh skep throttle tadi. Sedangkan dalam Sistem GDI putaran mesin dikendalikan oleh unit kontrol mesin /Engine Manajemen System ( EMS ), yang mengatur fungsi injeksi bahan bakar dan waktu pengapian. Berikut adalah sejarah kendaraan yang mengawali digunakan nya teknologi GDI: 1996 Mitsubishi memperkenalkan mesin GDI di pasar Jepang dengan produk Galant / Legnum (4G93 1.8 L inline). 1997 Nissan merilis Leopard (VQ30DD) 1998 Toyota pertama kali muncul di berbagai kendaraan pasar Jepang dilengkapi dengan mesin SZ dan NZ. Toyota kemudian diperkenalkan sistem D4 untuk pasar Eropa dengan mesin 1AZ - FSE ditemukan di 2001 Avensis 1999 Renault memperkenalkan 2.0 IDE (Injection Directe Essence), Pada mobil Megane. Di tahun yang sama PSA Peugeot, Citroën , Hyundai dan Volvo menandatangani perjanjian pembangunan dan lisensi teknologi Mitsubishi GDI. Mesin dengan Teknologi GDI dari Mitsubishi juga diproduksi di pabrik NedCar dan digunakan dalam 1,8 L Carisma dan Volvo model S40/ V40. 2000 Grup Volkswagen memperkenalkan mesin bensin injeksi langsung pada Volkswagen Lupo , 1,4L inline, dengan nama produk "Fuel Stratified Injection" (FSI) dan "Turbo Fuel Stratified Injection" (TFSI). 2002 Alfa Romeo merilis mesin JTS ( Jet Thrust Stoikiometri ) 2003 Ford merilis 1,8 L Duratec pada Mondeo. dengan nama Direct Injection Spark Ignition (DISI) Ditahun yang sama, General Motors merilis mesin versi 2.2 L Ecotec untuk Opel / Vauxhall Vectra dan Signum, mengunakan nama. SIDI ( Spark Ignition Direct Injection ) 2004 Isuzu diproduksi mesin GDi pertama yang dijual di Amerika yaitu jenis Aksioma dan Rodeo . 2005 Mazda mulai menggunakan versi mereka sendiri direct injection di Mazda speed 6 dan kemudian pada CX-7 sport, dengan labelDirect Injection Spark Ignition ( DISI ) . 2006 BMW merilis N54 injeksi mesin twin turbo charged untuk Coupe 335i dan kemudian untuk Sedan 335i , 535i seri dan model 135i. Mercedes- Benz merilis injeksi langsung sistem (Charged Gasoline Injection (CGI) ) pada CLS 350. 2007 GM merilis 3,6 L V6 LLT SIDI untuk Cadillac CTS dan STS dan Holden
Commodore SV6. Pada tahun yg sama Ford memperkenalkan teknologi mesin EcoBoost ( GTDI - Gasoline Turbocharged Direct Injection ) 2008 BMW merilis X6 xDrive50i dilengkapi dengan mesin twin turbo V8 N63. 2009 Ferrari mulai menjual California dan 458. Porsche pun juga mulai menjual 997 dan Cayman dilengkapi dengan injeksi langsung. Ford memproduksi generasi baru Taurus SHO dan Flex dengan 3,5 L twin-turbo EcoBoost V-6. Jaguar, Land Rover AJ-V8 Gen III 5.0L ( diperkenalkan pada bulan Agustus 2009 untuk model tahun 2010) fitur Spray Guided Direct Injection. 2010 Infiniti menghasilkan M56 yang mencakup GDI. 2011 Hyundai Sonata 2011 di perkenalkan dengan mesin GDI. 2012 Honda mulai menjual Accord dengan GDI, menjadi mobil pertama mereka DI di pasar AS /Kanada. 2013 Acura RLX datang dengan direct injection, menjadi yang pertama Honda GDI V6
3. Mesin hidup lalu matiCek Komponen :
Kebocoran- air intake/vacuum sistem IAC – Idle Air control valve Tekanan bensin/regulator tekanan bensin Kebocoran/kerusakan/tersumbat- saluran bensin TPS/ throttle position sensor MAP/manifold absolute sensor Jumlah bahan bakar/kondisi filter bensin Konektor/kabel/relay ECM ECM 4. Mesin dingin – susah idleCek Komponen :
Kebocoran- air intake/vacuum sistem IAC – Idle Air control valve Tekanan bensin/regulator tekanan bensin Kebocoran/kerusakan/tersumbat- saluran bensin ECT/engine coolant temperatur sensor Injectors MAP/manifold absolute sensor Konektor/kabel/relay ECM ECM 5. Putaran mesin tersendat-sendatCek Komponen : Kebocoran- air intake/vacuum sistem IAC – Idle Air control valve Tekanan bensin/regulator tekanan bensin Kebocoran/kerusakan/tersumbat- saluran bensin Pompa bahan bakar/konektor O2S/Oksigen sensor - HO2S/ Heated oksigen sensor Injektor
MAP/manifold absolute sensor TP/Throttle position sensor Konektor/kabel/relay ECM 6. Putaran idle terlalu rendahCek Komponen : IAC/idle air kontrol valve TP/throttle position sensor ECM 7. Putaran idle terlalu tinggiCek Komponen : IAC/idle air kontrol valve Throttle valve- tersangkut/ macet TP/throttle position sensor Injektor 8. Acceleration terlambatCek Komponen : Bocor/tersumbat – air intake/vacuum sistem Throttle valve- tersangkut/ macet IAC/idle air kontrol valve Tekanan bensin/regulator tekanan bensin Injektor Konektor/kabel/relay ECM 9. Backfiring (pengapian balik)Cek Komponen :
Ignition sistem Air intake/vakum sistem bocor CO level MAP/ Manfold absolute pressure Tekanan bensin/regulator tekanan bensin Injektor Konektor/kabel/relay ECM O2S/Oksigen sensor - HO2S/ Heated oksigen sensor 10. Misfire (Pengapian tidak tepat)Cek Komponen :
Ignition sistem Air intake/vakum sistem bocor IAC/idle air kontrol valve ECT/ engine Coolant Temperature sensor Intake air temperature/IAT sensor Tekanan bensin/regulator tekanan bensin Injektor O2S/Oksigen sensor - HO2S/ Heated oksigen sensor 11. CO level terlalu rendahCek Komponen : Air intake/vakum sistem bocor O2S/Oksigen sensor - HO2S/ Heated oksigen sensor
