Sensor-Sensor Electronic Kendaraan Roda 4

Mengenal Bagian-Bagian Sensor – sensor pada Mesin EFI

Mesin mobil adalah sebuah sistem yang cukup kompleks, semua parts bekerjasama untuk menghasilkan tenaga yang akan dikonversi menjadi daya gerak mobil tersebut. Mari kenali beberapa Parts mesin yang krusial.

Berikut adalah istilah-istilah pada mesin dan bagian-bagian mesin yang dirasa perlu kita ketahui :

DOHC

Double Over Head Camshaft (disebut juga twincam). 2 (dua) camshaft dalam 1 (satu) cylinder head. Pada timor, diaplikasikan pada S515i yang menggunakan teknologi injeksi pada system pembakarannya.

SOHC

Single Over Head Camshaft. 1 camshaft dalam 1 cylinder head, pada timor diaplikasikan pada S515 yang menggunakan teknologi karburator pada system pembakarannya.

ECU (DOHC)

Engine Control Unit, dikenal juga dengan EMS atau Engine Management System, adalah system elektronik yang mengontrol beberapa aspek pada mesin. ECU menentukan jumlah bensin, waktu pengapian dan beberapa parameter lain yang dimonitor oleh sensor yang ada dimesin yang memberikan signal berupa besaran arus atau resistansi.Letaknya kurang lebih di bawah tape mobil (didalam Kabin)

TPS (DOHC)

Throttle Position Sensor, adalah sensor yang digunakan untuk memonitor posisi throttle pada mesin. Sensor ini biasanya berbentuk potensiometer yang berubah-ubah nilai resistansinya sesuai dengan posisi daripada flap. Signal yang dihasilkan kemudian dikirimkan ke ECU sebagai input untuk mengontrol Waktu pengapian dan waktu injeksi.

Biasanya terletak pada Throttle body bagian butterfly spindle (flap throttle), sehingga dapat secara langsung memonitor posisi bukaan dari flap tersebut.

ATS (DOHC)

Air Temperature Sensor, sensor yang berfungsi untuk menghitung temperatur udara yang masuk. Letaknya pada belalai gajah

MAP Sensor (DOHC)

Manifold Absolute Pressure Sensor, adalah sensor yang menghasilkan informasi tekanan secara instant yang digunakan untuk menghitung kepadatan udara (air density) dan menentukan Air Mass Flow Rate yang kemudian digunakan ECU untuk menghitung jumlah aliran bahan bakar yang sesuai,

Data-data lain yang diperlukan untuk kendaraan yang menggundakan MAP system adalah Speed Density, Putaran mesin, dan temperatur udara. Letaknya diatas pipa AC (diruang Mesin), berbentuk kotak hitam ukuran sebesar korek api.

WTS (DOHC)

Water Temperature Sensor, sensor yang berfungsi untuk menghitung temperatur air pendingin yang bersirkulasi di dalam mesin. Letaknya di dekat transmisi.

ATS (DOHC)

Air Temperature Sensor, sensor yang berfungsi untuk menghitung temperatur udara yang masuk. Letaknya pada belalai gajah

ISC (DOHC)

Idleup Speed Control, adalah part yang berfungsi untuk menjaga iddle / putaran mesin pada saat beban lain menyala, seperti AC dan Power Steering. Berfungsi juga sebagai automatic choke pada saat mesin dingin, pada timor karburator (SOHC) alat yang kurang lebih berfungsi sama dikenal dengan nama Vaccum Tripple Act.

HLA(DOHC/SOHC)

Hydraulic Lash Adjuster, adalah part yang berfungsi untuk menjaga celah bukaan katup / klep agar tetap 0.00 mm, dengan adanya part ini, timor kita tidak akan pernah stel klep. Letaknya di dalam cylinder Head, jumlahnya 16 untuk DOHC, 8 untuk SOHC

Ignition Timing / Waktu pengapian (DOHC/SOHC)

Adalah waktu pengapian (spark/ignition) yang terjadi pada combustion chamber (pada saat power stroke) relativ terhada posisi piston dan kecepatan angular crankshaft.

Setting yang tepat akan mempengaruhi ketahanan mesin, keiritan bahan bakar dan performa mesin. Untuk DOHC standar pengapian 8 +/- 2 derajat. Untuk SOHC standar pengapian 4 +/- 2 derajat

Timing Belt (DOHC/SOHC)

Part yang berfungsi untuk mengontrol timing dari katup. Timing belt menghubungkan crankshaft dengan camshaft yang kemudian mengontrol buka dan tutupnya katup.

Letaknya di samping kiri cylinder Head, bentuknya belt yang bergigi pada bagian dalamnya, pada penggantian timing belt disarankan untuk sekalian mengganti idler-nya.

Radiator (DOHC/SOHC)

Adalah alat yang didesign sebagai heat exchanger atau untuk mentransfer energi panas dari satu media ke media lain untuk keperluan pendinginan atau pemanasan.

SENSOR UTAMA MESIN INJEKSI

Intake Air Temperature.(IAT)

Sensor temperature udara masuk (Intake air temperature) merupakan sensor koreksi yang biasanya terpasang pada air cleaner atau hose antara air cleaner dengan throttle body. Sensor ini berupa thermistor dengan bahan semikonduktor yang mempunyai sifat semakin panas temperature maka nilai tahanannya semakin kecil.

Sensor Intake air temperature memiliki 2 kabel  yang keduany dari Engine Control

Modul (ECM). ECM akan mensuplay tegangan sebesar 5 volt dan memberi ground untuk sensor. Karena nilai tahanan pada sensor bervariasi akibat perubahan temperature maka tegangan yang mengalir dari ECM juga bervariasi. Variasi tegangan inilah yang dijadikan dasar bagi ECM untuk menentukan temperature udara masuk yang tepat sebagai input untuk menentukan koreksi jumlah bahan bakar yang disemprotkan oleh injector. Pada kendaraan Suzuki yang menggunakan Intake air temperature sensor adalah Baleno 1.6, Baleno 1.5, Escudo 2.0,Aerio,Baleno Next G ,EverY, XL7, New Escudo 1.6.

Posisi Intake air temperature sensor pada air cleaner dapat dilihat pada gambar

Gambar. Posisi IAT pada Air Cleaner

Gambar. Skema Intake Air Temperature terhadap ECU

Hubungan antara nilai resistensi pada intake air temperature sensor dan kenaikan temperature dapat dilihat pada gambar

Gambar . Grafik hubungan antara nilai resistensi dan temperature

Throttle Body

Fungsi throttle body adalah sebagai saluran utama yang dilalui oleh udara sebelum masuk ke intake manifold. Konstruksi throttle body dapat dilihat pada gambar

Gambar.Konstruksi Throttle Body

Komponen-komponen pada throttle body dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Throttle valve.

Throttle valve berfungsi untuk membuka dan menutup saluran utama yang dilalui udara pada throttle body.Digerakan oleh acceleration pedal (pedal gas).

b.Throttle Position Sensor (TPS)

Throttle Position Sensor (TPS) adalah sensor pada sistem EFI yang berfungsi mendeteksi bukaan throttle valve dengan menggunakan potensiometer. Throttle

Position Sensor terletak menempel pada throttle body (Gambar 18) dan wujudnya adalah potensiometer (variable resistor) yang dihubungkan dengan poros throttle valve, untuk mendeteksi posisi bukaan katup gas (throttle valve) tersebut secara akurat, dengan outputnya adalah tegangan 0 – 5 volt yang dikirim ke Eletrical

Control Unit (ECU).

Gambar. Letak Throttle Position Sensor pada Throttle Body.

Throttle position sensor (TPS) adalah sebuah potensiometer yang secara konstan mengirim berbagai sinyal bertegangan ke ECU. Potensiometer adalah semacam resistor yang mengubah gerakan mekanik menjadi sebuah voltage. Pada Throttle Position Sensor, voltage ini berhubungan langsung dengan throttle valve position.

Ketika pengemudi menekan pedal gas,  maka Throttle Valve terbuka. Setelah

Throttle Valve terbuka, sinyal bertegangan tinggi dikirim dari Throttle Position Sensor ke ECU.

Informasi yang diterima ECU diterjemahkan sebagai Acceleration Mode dan Decceleration Mode

Gambar. Skema Throttle Position Sensor terhadap ECU

Gambar. Output Tegangan TPS terhadap bukaan Throttle Valve

Throttle Position Sensor terdiri atas 2 type :

1.Throttle Position Sensor Rotary

2.Throttle Position Sensor Linear

Kedua tipe ini mempunyai sebuah koil yang kabelnya mempunyai perlawanan terhadap material lain. Kabel paling akhir dihubungkan ke massa. Kabel yang lain dihubungkan ke reference voltage 5 volt (V REF) dari ECM. Sebuah slide atau wiper blade dihubungkan ke poros throttle valve dan bergerak sepanjang koil selama perubahan throttle position. Kedua type TPS dapat dilihat pada gambar

Gambar. Dua type Throttle Position Sensor, Rotary dan Linear .

Fast Idle Air Control (FIAC).

Fast Idle Air Control (FIAT) berfungsi untuk menambah jumlah udara yang masuk ke saluran udara masuk (intake air chamber) saat katup gas (throttle valve) tertutup dan temperature masih dingin. Dengan bertambahnya jumlah udara masuk maka Engine

Control Modul (ECM) akan mendeteksi dan akan menambah bahan bakar yang disemprotkan ke injector sehingga putaran mesin menjadi lebih tinggi dari putaran idle (Fast idle).

Fast Idle Air Control terbuat dari thermo wax yang bekerjanya sesuai dengan temperature mesin. Jika temperatur mesin masih dingin, maka thermo wax belum mengembang sehingga jumlah udara yang masuk melalui saluran bypass menjadi lebih banyak.

Gambar. Posisi Thermo wax

Saat temperature mesin panas maka thermo wax akan mengembang dan saluran bypass akan menyemipt, jumlah udara yang masuk menjadi berkurang, putaran idle.

Pada beberapa kendaraan FIAC dipasangkan menyatu dengan IAC, namun ada pula yang dipasang terpisah contohnya : Vitara, Baleno 1.6 dll.

Idle Air Control (IAC)

Idle Air Control (IAC) berfungsi untuk menambah atau mengurangi jumlah udara yang masuk ke intake air chamber saat throttle valve tertutup pada kondisi temperature mesin masih dingin (fast idle) dan saat beban eletrik difungsikan (idle

up). Jika beban listrik difungsikan (lampu-lampu, A/C,P/S) maka katup Idle Air Control akan membuka untuk menambah udara yang masuk ke intake air chamber. Dengan bertambahnya udara yang masuk, maka Engine Control Modul (ECM) akan mendeteksi dan menambah jumlah penginjeksian pada injector. Demikian sebaliknya, jika beban listrik tidak difungsikan maka katup Idle Air Control (IAC) akan menutup sehingga putaran mesin kembali ke idle.

Jika ditinjau secara konstruksinya, Idle Air Control (IAC) terdiri atas 2 type yaitu :

a.Type rotary valve.

b.Type stepping motor

Idle Speed Adjusting Screw (ISAS).

Umum putaran stasioner (idle) telah ditentukan oleh Engine Control Modul (ECM), namun pada beberapa jenis mesin efi/epi masih menggunakan Idle Speed Adjusting Screw (ISAS) untuk mengatur besar kecilnya putaran stasioner (idle) secara manual.

Jika pada karburator, Idle Speed Adjusting Screw (ISAS) disetel untuk mempengaruhi besar kecilnya pembukaan katup gas (throttle), maka pada mesin efi/epi, ISAS disetel untuk mempengaruhi besar kecilnya udara yang masuk ke intake air chamber saat idle.

ISAS ditempatkan tidak pada saluran udara IAC, melainkan pada saluran bypass yang berbeda.

Gambar . ISAS terpasang pada Throttle body

Mass Air Flow (MAF) Sensor.

Mass Air Flow (MAF) berfungsi mendeteksi jumlah udara yang masuk ke intake air chamber.Jika ditinjau secara konstuksinya, MAF sensor terbagi atas 3 jenis (type) :

a.Measuring Plat Type

b.Measuring Core Type H

c.Heat Resistor Type.

a. Measuring plat type.

Sensor ini terdiri dari plat pengukur, pegas pengembali dan potensiometer. Udara yang masuk ke intake air chamber akan dideteksi dengan gerakan membuka dan menutupnya plat pengukur. Plat pengukur ini ditahan oleh sebuah pegas pengembali.

Plat pengukur dan potensiometer bergerak pada poros yang sama, sehingga sudut membukanya plat pengukur akan merubah nilai tahanan potensiometer.

Gambar. Konstruksi MAF Sensor type plat.

Variasi nilai tahanan ini akan dirubah menjadi output voltase sensor ke ECM sebagai dasar untuk menentukan banyaknya jumlah udara yang masuk ke intake air chamber.

b. Measuring core type H.

Air flow meter tediri dari inti pengukur, pegas pengembali, potensiomete, rumah dan lain-lain. Terpasang diantara saringan udara dan intake manifold. Sensor ini mendeteksi jumlah uadara yang masuk ke dalam mesin dan mengirim informasi ke

ECM sebagai sinyal voltase. ECM menggunakan sinyal ini sebagai salah satu input ke ECM untuk mengontrol besaran penginjeksian.

Measuring core bergerak kea rah samping sebanding dengan jumlah udara yang masuk. Pada posisi tersebut atau jumlah udara yang masuk dideteksi oleh potensiometer yang dipasang pada measuring core.

Pada type ini, sensor jumlah udara masuk menjadi satu unit dengan sensor temperature udara masuk. Voltase referensi 5 volt dari ECM digunakan pada sensor jumlah masuk dan sensor temperature udara masuk.

Ketika slider potensiometer bergerak melalui resistor sesuai dengan jumlah udara masuk (besarnya aliran udara masuk) sinyal voltase yang keluar ke ECM bevariasi sesuai pergerakan slider

Gambar. Konstruksi MAF sensor type core

c. Heat resistor type.

Head resistor type sebagai komponen dasarnya saat ini hampir digunakan pada semua jenis kendaraan efi/epi. Head resistor mempunyai sifat dapat berubah nilai tahanannya apabila temperature di permukaan resistor berrubah. Perubahan temperature pada permukaan resistor diakibatkan oleh gerakan aliran udara yang melewati permukaan heat resistor.

Variasi tahanan ini akan dirubah dalam bentuk variasi voltase yang akan dikirim ke

ECM sebagai dasar untuk menentukan banyaknya udara yang masuk ke intake air chamber. Sensor type ini biasanya terdapat 3 jenis kabel yaitu kabel input dari ECM (12 volt), output dari sensor ke ECM (variasi 0 – 5 volt), dan kabel massa sensor yang akan dimassakan ke bodi kendaraan.

Gambar. Konstruksi MAF sensor type heat resistor

Manifold Absolute Pressure (MAP)

Manifold Absolute Pressure (MAP) adalah sensor yang mendeteksi tekanan udara yang masuk ke intake air chamber sebagai dasar penghitungan jumlah udara melalui IC (integrated circuit) yang terdapat di dalam sensor ini.

MAP sensor menghasilkan sinyal tegangan yang segera dikirim ke ECM. Oleh ECM sinyal tegangan ini digunakan untuk menentukan basic injection time.

MAP sensor terdiri dari semi konduktor type pressure converting element yang berfungsi merubah fluktuasi tekanan manifold menjadi perubahan tegangan dan IC yang memperkuat perubahan tegangan. Pada MAP sensor jug terdapat 3 jenis kabel

yaitu input 5 volt (reverence voltase) dari ECM,Ground dan output dari sensor ke ECM bervariasi antara 0- 5 volt.

Gambar. Konstruksi MAP Sensor

Hubungan antara Output voltage dengan perubahan jumlah udara masuk berdasarkan kevakuman pada intake manifold