Cara Kerja Sistem EFI Pada Mobil + Diagram Kelistrikan
Sistem EFI - Pada mesin bensin, bahan bakar akan dicampurkan terlebih dahulu sebelum udara masuk ke silinder pada langkah hisap. Untuk melakukan proses ini kita mengenal komponen bernama karburator. Fungsi karburator adalah untuk menuangkan bahan bakar sesuai dengan pembukaan katup gas.
Namun karburator ternyata tidak efektif dalam mencampur bahan bakar karena ketidak akuratan yang dimiliki. Sehingga menimbulkan missfire dan emisi yang buruk. Untuk mengatasi hal itu, para enginer otomotif membuat sebuah sistem yang dapat mencampurkan bahan bakar dengan volume yang akurat.
Sistem ini dinamakan EFI, sistem EFI memanfaatkan rangkaian elektronika itulah mengapa sistem ini dinamakan Electronic Fuel Injection (EFI). EFI akan menggantikan fungsi niple jet pada karburator dengan unit injector yang terletak di intake manifold. Apakah EFI masih menggunakan karburator ? EFI masih menggunakan karburator, namun fungsinya bukan lagi pencampur bahan bakar, melainkan untuk throtle body yang akan mengatur RPM mesin. Sementara untuk cara kerja Sistem EFI tentu berbeda dengan karburator.
Perbedaan sistem EFI dan Karburator
Dilihat dari bentuk fisik dan performa, tentu kedua sistem ini memiliki perbedaan. Perbedaan itu antara lain,
1. Cara kerja
Pertama, perbedaan terletak pada cara kerja kedua sistem ini. Karburator masih menggunakan prinsip mekanikal dan perbedaan tekanan sedangkan EFI sudah mengusung perhitungan logic.
2. Bentuk
Sementara dari bentuknya, akan terlihat perbedaan cukup jelas. EFI memiliki komponen yang lebih singkat namun memiliki rangkaian yang rumit. Sementara karburator memiliki komponen yang mudah dipahami.
3. Relief valve/Pressure Regulator
Komponen ini berfungsi sebagai katup yang akan mengembalikan bahan bakar dari sistem EFI ke tanki. Relief valve akan terbuka saat tekanan maksimal sistem bahan bakar tercapai. Sehingga akan menghindari terjadinya over pressure.
Cara kerja EFi cukup sederhana. Bahan bakar dipompa melalui pompa bahan bakar dari tanki menuju delivery valve. Kemudian, ECM akan membuka injector sehingga bahan bakar dapat keluar dari lubang noozle. Secara rinci, cara kerja sistem EFI meliputi ;
1. Saat Kunci Kontak "on"
Saat kunci kontak berada pada posisi "ON", sistem elektrikal pada mobil akan aktif melalui terhubungnya main relay. Saat ini, ECM akan mengaktifkan fuel pump sehingga saat kunci kontak on, pompa bahan bakar menyala.
Namun, pompa bahan bakar akan menyala dalam selang waktu tertentu. Tujuannya, untuk membangkitkan tekanan bahan bakar didalam rangkaian sistem EFI mencapai 315 - 340 KPa.
Pompa akan otomatis mati saat jelang waktu tertentu. ECM akan mengatur pompa agar dapat mati di sela waktu tertentu. Biasanya digunakan komponen semi konduktor seperti condenser didalam ECM untuk mengatur hal ini.
Bahan bakar mengalir dari tanki ke delivery pipe sampai tekanan bahan bakar maksimal tercapai. Saat tekanan bahan bakar maksimal tercapai, pressure regulator selaku penjaga tekanan bahan bakar akan membuka saluran return feed. Yang akan mengembalikan bahan bakar kembali ke tanki.
2. Saat Engine Start dan Run
Saat kunci kontak diputar pada posisi START, motor starter akan memutar flywheel dan mengakibatkan engine berputar atau cranking. Sehingga sensor-sensor yang terkait dengan sistem EFI akan bekerja untuk mendeteksi keadaan masing-masing.
Sensor CKP dan CMP akan menginformasikan ke ECM bahwa mesin sedang berputar. Sehingga ECM akan memberi tegangan ke pompa bahan bakar agar tetap hidup selama mesin berputar.
Bahan-bakar kembali dipompa dari tanki menuju delivery pipe sehingga didalam sistem bahan bakar timbul tekanan mencapai 315-340 KPa.
ECM akan memberikan tegangan ke tiap injector dengan waktu sesuai dengan perhitungan ECM sesuai dengan berbagai informasi yang masuk kedalam ECM.
Sehingga, bahan bakar dapat keluar dari lubang injector karena didalam delivery pipe, bahan bakar tersebut memiliki tekanan.
Sensor seperti MAF, IAT, MAP, O2, TPS, akan menjadi acuan ECM dalam menentukan banyaknya bahan bakar yang akan diinjeksikan kedalam intake manifold.
Untuk mengatur jumlah bahan bakar yang akan diinjeksikan, ECM menggunakan pengaturan waktu pembukaan injector. Misal saat injector membuka selama 0,5 detik, maka bahan bakar yang diinjeksikan sedikit. Namun saat injector membuka lebih lama misal 1,0 detik, otomatis bahan bakar yang diinjeksikan juga lebih lama.
3. Pengaturan kecepatan idle
Pada sistem karburator, kita mengenal sekrup ISAS dan IMAS untuk mengatur RPM idle mesin. Di sistem EFI, hal itu sudah tidak diperlukan, karena sistem EFI menggunakan komponen ISC(idle speed control), atau disebut juga IAC (Idle Actuator Control)
ISC bekerja secara otomatis yang dikendalikan oleh ECM. ISC berfungsi sebagai katup yang akan mengatur aliran udara melalui idle port pada throtle body. ISC terdapat pada sistem EFI yang masih menggunakan katup gas pengendali manual atau kawat.
Pada sistem DBW (Drive by wire), komponen ISC tidaj diperlukan. Karena ECM akan mengatur idle speed dari katup gas langsung, dengan kata lain sistem DBW tidak memiliki idle port. Untuk lebih jelas, simak cara kerja sistem Drive-by-wire.
Keuntungan Sistem EFI
Mesin lebih halus, karena campuran bahan-bakar diatur secara logic oleh ECM sehingga mencapai campuran ideal di tiap RPM.
Lebih irit, ECM akan mencegah pemakaian bahan bakar yang berlebih selain itu, sistem EFI lebih tertutup sehingga kerugian bahan bakar akan ditekan.
Lebih ramah lingkungan, sistem EFI menyebabkan pembakaran pada mesin menjadi lebih sempurna. Sehingga gas buang yang dihasilkan juga lebih ramah linkungan.
Tenaga lebih terasa, sistem EFI memiliki berbagai macam sensor yang akan mendeteksi kondisi mesin di berbagai RPM, sehingga perhitungan ECM akurat yang menyebabkan tenaga mesin maksimal.
Kelemahan Sistem EFI
Lebih sensitif, komponen EFI menggunakan rangkaian elektronika. Komponen seperti sensor lebih sensitif terhadap kondisi tertentu. Sehingga bisa berpengaruh pada sistem EFI.
Bisa masuk angin, masuk angin terjadi saat terdapat gelembung udara didalam sistem EFI. Gelembung ini bisa masuk saat bahan bakar kosong atau penggantian filter. Sehingga mesin akan susah start.
Perawatan Ekstra, berbeda dengan karburator yang memiliki komponen yang mudah dipahami. Sistem EFI lebih rumit sehingga perlu perawatan dari teknisi ahli yang menguasai sistem EFI.
Baca Juga :
Itulah Cara kerja Sistem EFI pada mesin Mobil Dan motor yang membuat tingkat efisiensi dan emisi semakin terjaga.
Namun karburator ternyata tidak efektif dalam mencampur bahan bakar karena ketidak akuratan yang dimiliki. Sehingga menimbulkan missfire dan emisi yang buruk. Untuk mengatasi hal itu, para enginer otomotif membuat sebuah sistem yang dapat mencampurkan bahan bakar dengan volume yang akurat.
Sistem ini dinamakan EFI, sistem EFI memanfaatkan rangkaian elektronika itulah mengapa sistem ini dinamakan Electronic Fuel Injection (EFI). EFI akan menggantikan fungsi niple jet pada karburator dengan unit injector yang terletak di intake manifold. Apakah EFI masih menggunakan karburator ? EFI masih menggunakan karburator, namun fungsinya bukan lagi pencampur bahan bakar, melainkan untuk throtle body yang akan mengatur RPM mesin. Sementara untuk cara kerja Sistem EFI tentu berbeda dengan karburator.
Perbedaan sistem EFI dan Karburator
Dilihat dari bentuk fisik dan performa, tentu kedua sistem ini memiliki perbedaan. Perbedaan itu antara lain,
1. Cara kerja
Pertama, perbedaan terletak pada cara kerja kedua sistem ini. Karburator masih menggunakan prinsip mekanikal dan perbedaan tekanan sedangkan EFI sudah mengusung perhitungan logic.
2. Bentuk
Sementara dari bentuknya, akan terlihat perbedaan cukup jelas. EFI memiliki komponen yang lebih singkat namun memiliki rangkaian yang rumit. Sementara karburator memiliki komponen yang mudah dipahami.
Komponen Sistem EFI
Secara umum, komponen EFI masuk dalam sistem bahan bakar
seperti pada umumnya. Namun ada perbedaan di area kontrol dan aktuator. Untuk
lebih jelas simak nama komponen sistem EFI berikut;
1. Tanki bahan bakar
Pertama, terdapat komponen yang fungsinya untuk menampung
bahan bakar yang akan dijadikan sumber tenaga. Baik mesin bensin atau diesel
komponen ini wajib ada.
2. Pompa bahan bakar
Pompa bahan bakar berfungsi untuk menyalurkan bahan bakar
dari tanki BBM ke sistem EFI. Selain itu, pompa BBM juga berfungsi untuk
membangkitkan tekanan didalam sistem EFI sehingga bahan-bakar dapat terinjeksi
ke dalam intake.
Pompa pada sistem EFI, menggunakan motor sebagai penggerak
utama dan komponen ini biasanya diletakan terendam didalam tanki bahan bakar.
Apakah tidak terbakar saat terjadi percikan arus di pompa elektronik tersebut ?
pompa ini terendam didalam tanki sehingga saat terdapat percikan api didalam
rendaman bahan bakar tidak akan terbakar karena didalam rendaman bahan bakar
tidak terdapat oksigen. Sementara untuk terjadi ledakan atau pembakaran, perlu
bahan-bakar, oksigen, dan pemicu.
Komponen ini berfungsi sebagai katup yang akan mengembalikan bahan bakar dari sistem EFI ke tanki. Relief valve akan terbuka saat tekanan maksimal sistem bahan bakar tercapai. Sehingga akan menghindari terjadinya over pressure.
4. Fuel Pipe
Fuel pipe berfungsi sebagai selang tempat untuk menyalurkan
bahan bakar dari tanki ke rangkaian EFI. Fuel pipe ini berbahan plastik dan
bersifat getas. Sehingga akan tahan terhadap benturan ringan namun dapat pecah
ketika dibengkokan.
5. Fuel Filter
Komponen selanjutnya, dinamai fuel filter karena komponen
ini akan menyaring bahan bakar dari debu dan partikel kotoran yang ikut terbawa
ke dalam sistem. Fuel filter pada EFI, harus memiliki kemampuan yang cukup
baik. Karena jika terdapat kotoran masuk ke rangkaian EFI, akan menyumbat
injector dan sistem kerja mesin akan terganggu.
Untuk itu, terdapat dua macam filter pada sistem EFI. Saringan
kasar terletak menyatu dengan pompa bahan bakar. Komponen ini akan menyaring
bahan bakar dari kotoran dan partikel berukuran besar. Saringan kasar tidak
perlu dilakukan penggantian sebab saringan ini berbahan baja yang awet.
Saringan kedua terletak didalam line bahan bakar yang akan
menuju rangkaian EFI. Saringan kedua bersifat lebih halus karena akan menyaring
kotoran berukuran nano dan menyaring air yang terbawa didalam bahan bakar.
6. Delivery Pipe
Delivery pipe adalah komponen EFI yang berbentuk seperti pipa
yang terletak diatas injector. Komponen ini akan menampung bahan bakar dari
tanki yang dikirimkan melalui fuel pipe. Bahan-bakar didalam delivery pipe
memiliki tekanan tertentu dan saat injector terbuka maka bahan bakar akan
keluar akibat tekanan tersebut.
7. Sensor
Sistem EFI tidak dapat terlepas dari komponen elektronika. Salah
satu komponen elektronika dalam sistem EFI adalah sensor. Secara umum, sensor
berfungsi untuk mendeteksi suatu kondisi atau keadaan. Beberapa sensor yang ada
pada mesin EFI yaitu
IAT
Sensor ini terletak setelah saringan udara, fungsinya untuk
mendeteksi suhu udara yang masuk ke intake manifold.
MAF
MAF juga terletak setelah saringan udara, sensor ini
berfungsi untuk menghitung masa udara yang masuk ke intake berdasarkan aliran
udara.
MAPS
MAPS (Manifold Absolute Pressure Sensor) berfungsi untuk
mendeteksi tingkat kevakuman di intake manifold setelah throtle body.
ECT
ECT (Engine Coolant Temperature) berfungsi untuk mendeteksi
temperature air pendingin pada mesin.
CKP dan CMP
CKP dan CMP merupakan signal sensor yanng berfungsi untuk
mendeteksi RPM mesin dan mendeteksi posisi TOP silinder 1.
TPS
Throtle Position Sensor (TPS) berfungsi untuk mendeteksi
posisi sudut pembukaan katup gas, yang akan dijadikan patokan untuk menentukan
bahan bakar yang diinjeksikan berdasarkan RPM yang diinginkan.
O2S
O2 sensor atau oksigen sensor berfungsi untuk mengukur kadar
oksigen pada gas buang mesin. Kadar oksigen ini akan menunjukan tingkat emisi
yang dihasilkan mesin.
Knock Sensor
Knock sensor berfungsi untuk mendeteksi ketukan atau
knocking yang terjadi pada mesin. Knocking terjadi karena pembakaran yang tidak
sempurna pada mesin.
Untuk mengenal selengkapnya tentang sensor, bisa membaca
Kumpulan Sensor pada mesin serta penjelasan.
8. ECM (Engine Control Module)
ECM adalah pusat pengendalian elektronik pada sistem
kelistrikan mesin. ECM akan mengendalikan berbagai rangkaian elektrical mesin
dari mulai sistem pengapian, sistem pendingin, dan sistem EFI. ECM disusun dari
berbagai rangkaian IC yang dapat melakukan perhitungan secara logic. ECM
menerima signal dan memberi perintah menggunakan besaran tegangan.
9. Actuator
Actuator berfungsi untuk mengekekusi perintah dari ECM.
Actuator pada sistem EFI meliputi injector dan ISC.
Injector
Injector adalah komponen aktuator yang berfungsi untuk menyemprotkan bahan bakar kedalam intake manifold. Injector menggunakan rangkaian solenoid untuk membuka dan menutup noozle. Sehingga fungsi injector sebenarnya hanya membuka noozle untuk mengeluarkan bahan bakar kedalam intake manifold. Sementara untuk mengatur lama pembukaan dan timing pembukaan diatur oleh ECM.
ISC
ISC (Idle Speed Control) adalah komponen elektronika yang
berfungsi untuk mengatur kecepatan idle mesin dengan mengatur suplai udara di
idle port pada throtle body
Cara kerja Sistem EFI
Cara kerja EFi cukup sederhana. Bahan bakar dipompa melalui pompa bahan bakar dari tanki menuju delivery valve. Kemudian, ECM akan membuka injector sehingga bahan bakar dapat keluar dari lubang noozle. Secara rinci, cara kerja sistem EFI meliputi ;
1. Saat Kunci Kontak "on"
Saat kunci kontak berada pada posisi "ON", sistem elektrikal pada mobil akan aktif melalui terhubungnya main relay. Saat ini, ECM akan mengaktifkan fuel pump sehingga saat kunci kontak on, pompa bahan bakar menyala.
Namun, pompa bahan bakar akan menyala dalam selang waktu tertentu. Tujuannya, untuk membangkitkan tekanan bahan bakar didalam rangkaian sistem EFI mencapai 315 - 340 KPa.
Pompa akan otomatis mati saat jelang waktu tertentu. ECM akan mengatur pompa agar dapat mati di sela waktu tertentu. Biasanya digunakan komponen semi konduktor seperti condenser didalam ECM untuk mengatur hal ini.
Bahan bakar mengalir dari tanki ke delivery pipe sampai tekanan bahan bakar maksimal tercapai. Saat tekanan bahan bakar maksimal tercapai, pressure regulator selaku penjaga tekanan bahan bakar akan membuka saluran return feed. Yang akan mengembalikan bahan bakar kembali ke tanki.
2. Saat Engine Start dan Run
Saat kunci kontak diputar pada posisi START, motor starter akan memutar flywheel dan mengakibatkan engine berputar atau cranking. Sehingga sensor-sensor yang terkait dengan sistem EFI akan bekerja untuk mendeteksi keadaan masing-masing.
Sensor CKP dan CMP akan menginformasikan ke ECM bahwa mesin sedang berputar. Sehingga ECM akan memberi tegangan ke pompa bahan bakar agar tetap hidup selama mesin berputar.
Bahan-bakar kembali dipompa dari tanki menuju delivery pipe sehingga didalam sistem bahan bakar timbul tekanan mencapai 315-340 KPa.
ECM akan memberikan tegangan ke tiap injector dengan waktu sesuai dengan perhitungan ECM sesuai dengan berbagai informasi yang masuk kedalam ECM.
Sehingga, bahan bakar dapat keluar dari lubang injector karena didalam delivery pipe, bahan bakar tersebut memiliki tekanan.
Sensor seperti MAF, IAT, MAP, O2, TPS, akan menjadi acuan ECM dalam menentukan banyaknya bahan bakar yang akan diinjeksikan kedalam intake manifold.
Untuk mengatur jumlah bahan bakar yang akan diinjeksikan, ECM menggunakan pengaturan waktu pembukaan injector. Misal saat injector membuka selama 0,5 detik, maka bahan bakar yang diinjeksikan sedikit. Namun saat injector membuka lebih lama misal 1,0 detik, otomatis bahan bakar yang diinjeksikan juga lebih lama.
3. Pengaturan kecepatan idle
Pada sistem karburator, kita mengenal sekrup ISAS dan IMAS untuk mengatur RPM idle mesin. Di sistem EFI, hal itu sudah tidak diperlukan, karena sistem EFI menggunakan komponen ISC(idle speed control), atau disebut juga IAC (Idle Actuator Control)
ISC bekerja secara otomatis yang dikendalikan oleh ECM. ISC berfungsi sebagai katup yang akan mengatur aliran udara melalui idle port pada throtle body. ISC terdapat pada sistem EFI yang masih menggunakan katup gas pengendali manual atau kawat.
Pada sistem DBW (Drive by wire), komponen ISC tidaj diperlukan. Karena ECM akan mengatur idle speed dari katup gas langsung, dengan kata lain sistem DBW tidak memiliki idle port. Untuk lebih jelas, simak cara kerja sistem Drive-by-wire.
Keuntungan Sistem EFI
Mesin lebih halus, karena campuran bahan-bakar diatur secara logic oleh ECM sehingga mencapai campuran ideal di tiap RPM.
Lebih irit, ECM akan mencegah pemakaian bahan bakar yang berlebih selain itu, sistem EFI lebih tertutup sehingga kerugian bahan bakar akan ditekan.
Lebih ramah lingkungan, sistem EFI menyebabkan pembakaran pada mesin menjadi lebih sempurna. Sehingga gas buang yang dihasilkan juga lebih ramah linkungan.
Tenaga lebih terasa, sistem EFI memiliki berbagai macam sensor yang akan mendeteksi kondisi mesin di berbagai RPM, sehingga perhitungan ECM akurat yang menyebabkan tenaga mesin maksimal.
Kelemahan Sistem EFI
Lebih sensitif, komponen EFI menggunakan rangkaian elektronika. Komponen seperti sensor lebih sensitif terhadap kondisi tertentu. Sehingga bisa berpengaruh pada sistem EFI.
Bisa masuk angin, masuk angin terjadi saat terdapat gelembung udara didalam sistem EFI. Gelembung ini bisa masuk saat bahan bakar kosong atau penggantian filter. Sehingga mesin akan susah start.
Perawatan Ekstra, berbeda dengan karburator yang memiliki komponen yang mudah dipahami. Sistem EFI lebih rumit sehingga perlu perawatan dari teknisi ahli yang menguasai sistem EFI.
Baca Juga :
- Cara Menghidupkan Mesin Injeksi Mogok
- Penyebab Mesin Injeksi Brebet
- Penyebab Mesin Injeksi Boros Bensin
Itulah Cara kerja Sistem EFI pada mesin Mobil Dan motor yang membuat tingkat efisiensi dan emisi semakin terjaga.
