INTAKE AIR TEMPERATUR SENSOR
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Dasar Ototronik Yang Dibina Oleh Bapak M. IHWANUDIN
MAKALAH
Disusun Oleh Muhamman Faza Mutaqin
(160513609647)
Wiyan Dwi Pangestu
(160513609637)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF JANUARI 2018
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan pada Allah SWT, yang dengan taufiq dan hidayah-Nya kami bisa menyelesaikan makalah ini dengan judul Intake Ait Temperatur. Makalah ini ditujukan untuk memahami tentang macam – macam IAT, cara kerja IAT, Kelebihan dan Kekurangan IAT dan lain-lain. Kami tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing dasar ototronik yang senantiasa membimbing kami. Kami juga mengucapkan terima kasih pada temanteman yang telah membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini. Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna dikarenakan terbatasnya pengalaman serta pengetahuan yang kami miliki. Oleh karena itu, kami mengharapkan segala bentuk saran serta masukan bahan kritik yang membangun dari berbagai pihak untuk kesempurnaan makalah ini agar makalah ini bisa bermanfaat bagi semuanya.
Malang, 27 Januari 2018
Penyusun
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kecanggihan teknologi di bidang otomotif menimbulkan banyak ahli berlomba – lomba menciptakan teknologi yag bisa menambah kecanggihan dari suatu kendaraan, salah satunya penciptaan sensor – sensor yang menunjang peforma sekaligus kenyamanan kendaraan, sensor sendiri memiliki pengertian sebagai salah satu jenis komponen yang dapat mengubah dari suatu energy berubah ke energy yang lain atau bisa juga disemut dengan transduser, akan tetapi sensor dalam dunia otomotif berfungsi sebagai penditeksi keadaan mesin mulai dari bukaan throtle gas, suhu mesin, kevakuman pada intake manifold dan lain sebagainya, data dari sensor tersebut kemudian diolah oleh ECU dan kemudian diteruskan ke aktuator. Sensor IAT merupakan salah satu sensor yang terintegrasikan dalam mobil, yang berfungsi sebagai penditeksi temperature udara yang masuk dalam ruang bakar, udara yang masuk harus dideteksi karena suhu udara berubah – ubah, sudah kita ketahui bahwa setiap kondisi suhu tertentu maka performa mesin juga akan berubah – ubah, jadi dengan penambahan sensor ini performa mesin akan tetap stabil di kondisi apapun.
1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah dari makalah ini sebagai berikut : a. Apa saja macam – macam IAT? b. Bagaimana cara kerja IAT? c. Bagaimana rangkaian wiring dari IAT? d. Apa saja kelebihan dan kelemahan IAT? 1.3 Tujuan Tujuan dari pembuatan makalah ini sebagai berikut : a. Menjelaskan macam – macam IAT. b. Menjelaskan cara kerja IAT. c. Menjelaskan rangkaian wiring dari IAT. d. Menjelaskan kelebihan dan kekurangan dari IAT.
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian sensor
Sensor adalah salah satu jenis komponen yang dapat mengubah suatu energy berubah ke energy yang lain atau bisa juga disebut dengan transduser, Sensor dalam dunia otomotif berfungsi sebagai penditeksi keadaan mesin mulai dari bukaan throtle gas, suhu mesin, kevakuman pada intake manifold dan lain sebagainya, data dari sensor tersebut kemudian diolah oleh ECU dan kemudian diteruskan ke aktuator. Salah satu contoh sensor yang ada di otomotif yang sudah mengadopsi system injeksi adalah sensor Intake Air Temperatur (IAT), sensor IAT menggunakan perubahan suhu sebagai perubah nilai koefisien resistansi. Sebelum membahas lebih dalam tentang IAT alangkah baiknya kita mengetahui beberapa jenis sensor suhu terlebih dahulu. 2.2 Sensor Suhu
Sensor suhu yang biasa digunakan dalam perangkat elektronik ada 4, yaitu : a) Thermocouple
Termokopel merupakan salah satu jenis sensor suhu yang paling populer dan sering digunakan dalam berbagai rangkaian ataupun peralatan listrik dan Elektronika yang berkaitan dengan Suhu (Temperature). Beberapa kelebihan Termokopel yang membuatnya menjadi populer adalah responnya yang cepat terhadap perubahaan suhu dan juga rentang suhu operasionalnya yang luas yaitu berkisar diantara -200˚C hingga 2000˚C. Selain respon yang ce pat dan rentang suhu yang luas, Termokopel juga tahan terhadap goncangan/getaran dan mudah digunakan.
Gambar 1 Thermocouple b) Detektor Suhu Tahanan (Resistant Temperature Detector)
Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan dapat diulang
lagi
sehingga
memungkinkan
pengukuran
suhu
yang konsisten melalui pendeteksian tahanan. Bahan yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.
Gambar 2 Detektor suhu tahanan c) Thermistor
Thermistor adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempun yai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya.
Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.
Gambar 3 Thermistor d) Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)
Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 oC), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.
Gambar 4 Sensor suhu IC
Gambar 5 Perbedaan Sensor Suhu
Dari sensor – sensor suhu yang telah dijelaskan sebelumnya, sensor Intake Air Temperatur sensor (IAT) merupakan sensor yang memakai thermistor di dalamnya, sensor ini berfungsi untuk mengukur atau mendeteksi temperatur udara yang masuk ke dalam intake manifold, kemudian sensor IAT sensor ini akan mengirimkan sinyal ke ECU. Besar kecilnya tahanan pada komponen thermistor ini berubah-ubah sesuai dengan tingginya temperatur udara. Thermistor yang digunakan pada IAT sensor ini tipenya adalah NTC (Negative Temperature Coefisien) yang artinya perbandingan antara temperatur udara dan resistansi atau tahanan pada IAT sensor ini adalah berbanding terbalik. Semakin tinggi temperatur udara yang masuk ke dalam intake manifold maka tahanan pada thermistornya akan semakin rendah, dan sebaliknya bila semakin rendah temperatur udara yang masuk ke dalam intake manifold maka tahanan pada thermistornya akan semakin tinggi, berdasarkan hasil
pengukuran temperatur udara yang masuk ke dalam intake manifold, sinyal dari IAT sensor ini kemudian digunakan oleh ECU, salah satunya untuk mengatur berapa banyaknya jumlah penyemprotan bahan bakar yang akan diinjeksikan oleh injektor. IAT Sensor pada mesin injeksi tipe L-EFI menyatu dengan Air flow sensor dan IAT sensor ini berada disaluran antara filter udara dan throttle body, sedangkan pada mesin injeksi tipe D-EFI, IAT sensor ini berada di belakang air filter. Lokasi dari IAT sensor dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Gambar 6 IAT Sensor pada mesin injeksi tipe D-EFI
2.3 Macam-macam Intake air temperature
Pada sensor IAT ada sebuah thermister atau kawat yang memiliki nilai tahanan variatif tergantung suhu yang mengenainya. Sehingga IAT dapat dibedakan berdasar jenis thermister yakni ;
PTC (Positive temperature coefisien) adalah suatu resistor yang mempunyai koefisien temperatur positif yang sa ngat tinggi. Dimana nilai resistansi PTC akan semakin tinggi pada saat perubahan suhu disekitar PTC semakin tinggi. PTC memiliki sifat yang berkebalikan dengan NTC. PTC akan
memeberikan perubahan resistansi semakin rendah pada saat suhu disekitar body PTC semakin dingin.
Gambar 7. Positive temperature coefisien
NTC (Negative temperature coefisien) adalah resistor dengan koefisien temperatur ne gatif yang sangat tinggi. Termistor jenis ini dibuat dari oksida dari kelompok elemen transisi besi ( misalnya FE2O3, NiO CoO dan bahan NTC yang lain).
Gambar 8. Negative temperature coefisien
2.4 Macam – macam output sinyal IAT Sebelum menjelaskan lebih lanjut tentang jenis output sinyal yang dihasilkan IAT, dibawah ini akan dipaparkan terlebih dahulu tentang jenis – jenis sinyal. Sinyal pada umumnya dibagi menjadi dua jenis yaitu sinyal analog dan sinya discrete atau sinyal digital, untuk penjelasan sinyal analog dan sinyal digital akan dijelaskan dibawah ini : a. Sinyal analog Sinyal analog adalah sinyal data dalam bentuk gelombang yang kontinyu, yang membawa informasi dengan mengubah karakteristik gelombang. Dua parameter/ karakteristik terpenting yang dimiliki oleh isyarat analog adalah amplitude dan frekuensi. Isyarat analog biasanya dinyatakan dengan gelombang sinus, mengingat gelombang sinus merupakan dasar untuk semua bentuk isyarat analog. Gelombang pada Sinyal Analog yang umumnya berbentuk gelombang sinus memiliki tiga variable dasar, yaitu amplitudo, frekuensi dan phase. • Amplitudo merupakan ukuran tinggi rendahnya tegangan dari sinyal analog. • Frekuensi adalah jumlah gelombang sinyal analog dalam satuan detik. • Phase adalah besar sudut dari sinyal analog pada saat tertentu. b. Sinyal digital Sinyal digital merupakan sinyal data dalam bentuk pulsa yang dapat mengalami perubahan yang tiba-tiba dan mempunyai besaran 0 dan 1.Teknologi Sinyal digital hanya memiliki dua keadaan, yaitu 0 dan 1, sehingga tidak mudah terpengaruh oleh derau/noise, tetapi transmisi dengan sinyal digital hanya mencapai jarak jangkau pengiriman data yang relatif dekat. Sinyal Digital juga biasanya disebut juga Sinyal Diskret.
Sistem Sinyal Digital merupakan bentuk sampling dari sytem analog. digital pada dasarn ya di code-kan dalam bentuk biner (atau Hexa). besarn ya nhlai suatu system digital dibatasi oleh lebarnya / jumlah bit (bandwidth). jumlah bit juga sangat mempengaruhi nilai akurasi system digital. Teknologi Sinyal Digital ini juga memiliki kelebihan yang tidak dimiliki oleh teknologi Sinyal Analog. Diantaranya adalah dibawah ini :
Mampu mengirimkan informasi dengan kecepatan cahaya yang dapat membuat informasi dapat dikirim dengan kecepatan tinggi.
Penggunaan yang berulang – ulang terhadap informasi tidak mempengaruhi kualitas dan kuantitas informsi itu sendiri.
Informasi dapat dengan mudah diproses dan dimodifikasi ke dalam berbagai bentuk.
Dapat memproses informasi dalam jumlah yang sangat besar dan mengirimnya secara interaktif.
lebih kebal terhadap noise karena bekerja pada level ’0′ dan ’1′.
lebih kebal terhadap perubahan temperatur.
lebih mudah pemrosesannya.
Dari penjelasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa jenis sinyal yang dihasilkan sensor IAT, baik yang jenis PTC maupun NTC adalah sensor analog karena pada sensor IAT cara kerjanya adalah men girim sinyal berupa perubahan resistansi yang kemudian akan diolah oleh microcontroler yang ada di ECU untuk mengatur jumlah atau durasi penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar. 2.4 Cara kerja Intake Air Temperatur
Cara kerja rangkaian kelistrikan IAT sensor ini adalah ECU akan memberikan sinyal tegangan sebesar 5 volt ke IAT sensor melalui internal resistor. Nilai tegangan ini akan berubah sesuai dengan kondisi dari temperatur udara yang
masuk ke dalam intake manifold. Fluktuasi dari tegangan yang ditimbulkan oleh IAT sensor ini akan dideteksi oleh ECU sebagai perubahan temperatur udara yang masuk pada sensor dan menjadi sinyal inputan dari ECU. Pada saat masih dingin kerapatan udara lebih padat sehingga jumlah molekul udara lebih ban yak dibanding temperatur saat panas. Agar tetap terjadi perbandingan campuran yang tetap mendekati ideal, maka ECU/ECM akan memberikan tegangan pada solenoid injektor sedikit lebih lama (kaya). Dengan demikian, rendahnya penguapan bahan bakar saat temperatur masih rendah, sehingga bahan bakar yang menempel di dinding intake manifold dapat diantisipasi dengan memperkaya campuran tersebut.
Gambar 9. Rangkaian kelistrikan dari IAT sensor
Cara mengetahui kerusakan IAT
IAT rusak dapat dilihat melalui: 1. Iluminasi cahaya peringatan mesin/MIL. 2. Susah Starter. 3. Tenaga mesin berkurang. 4. konsumsi bahan bakar lebih tinggi/boros. 5. Menggunakan Scan Toll, maka akan muncul Muncul DTC.
2.5 Kelebihan dan Kekurangan Thermister
Kelebihan Thermistor
Level perubahan output yang tinggi
Respon terhadap perubahan suhu yang cepat
Perubahan resistansi pada kedua terminal (pin)
Kekurangan Termistor
Tidak linier
Range pengukuran suhu yang sempit
Rentan rusak
Memerlukan supply daya
Mengalami self heating
Karakteristik thermistor
Gambar 10. Karakteristik thermistor
2.6 Contoh Kasus/Trouble pada IAT
Setiap komponen pada kendaraan pasti akan memiliki gejala kerusakan atau trouble seiring dengan pemakaian dan jangka waktu, begitu juga pada komponen IAT, sensor ini juga akan mengalami trouble, contoh truble yang biasa terjadi pada IAT sebagai berikut a. Sensor IAT melaporkan suhu udara yang akan masuk throttle (ruang bakar) terlalu tinggi (panas). Cara kerja sensor ini dihubungkan dengan tahanan dan diberi tegangan 5V, tegangan pada sensor akan berubah karna temperatur panas, maka tegangan yang dikirim ke ECU / ECM ikut berubah, ciri – ciri jika terjadi kerusakan atau terjadi trouble pada sensor IAT adalah Lapu indikator mesin menyala / check engine nyala , mesin mobil cepat panas, mesin agak pincang (kasar). Kerusakan tersebut bisa disebabkan oleh Filter udara kotor, sensor IAT rusak, masalah pada kabel (konsleting,putus,terbuka). Cara mengatasi kerusakan pada IAT sebagai berikut : 1. Bersihkan saringan udara (filter udara) fiter udara yang kotor membuat ruangan dalam nya akan semakin cepat panas. 2. Periksa kabel antara sensor menuju ECM / ECU pastikan tidak ada yang cacat (konslet). 3. Periksa juga tegangan yang masuk pada sensor normal tegangan 5Volt. 4. Hilangkan kode kesalahan dengan alat diagnosis (scanner). lakukan uji jalan mobil untuk memastikan DTC ini sudah tidak muncul lagi. 5. Ganti sensor jika memang rusak
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
a. IATS (Intake air temperature sensor) adalah sebuah sensor untuk mengetahui temperatur udara yang di hisap oleh engine. b. Data dari IAT selanjutnya di inputkan ke ECU (Elektronik Control Unit) sebagai bahan pertimbangan durasi penginjeksian pada Injektor. c. IAT sendiri adalah sebuah resistor yang perubahan nilai hambatann ya dipengaruhi oleh suhu yang mengenainya. d. Resistor tersebut dinamakan dengan thermistor, yang dibedakan menjadi dua jenis yakni PTC (Positive Temperature Coefisien) dan NTC (Negative Temperature Coefisien).
DAFTAR RUJUKAN
New Step 1 Training Manual , Toyota http://www.teknik-otomotif.com/2017/02/sensor-temperatur-udara-intakeair.html http://elektronux.blogspot.co.id/2015/12/thermistor-ntc-dan-ptc.html http://www.wikifungsi.com/2017/11/fungsi-intake-air-temperature-iat.html
