Tentang Mesin Electronic Fuel Injection (EFI)

[mpoezz]

Seperti diketahui, beberapa produsen kendaraan di Indonesia telah lama mengaplikasikan Mesin EFI (Electronic Fuel Injection) pada produknya, termasuk merek Astra Group. Namun kita yang masih awam barangkali hanya sedikit tahu tentang apa itu EFI, apa kelebihannya. Mesin EFI adalah mesin yang dilengkapi piranti EFI atau Elecronic Fuel Injection, menggantikan sistem karburator.

Pada karburator, bensin dari tangki disalurkan ke ruang pelampung dalam karburator melalui pompa bensin (mekanis/elektrik) dan saringan bensin. Selanjutnya bensin masuk ke mesin melalui lubang jet dalam ruang venturi (ruang untuk menambah kecepatan aliran udara masuk ke mesin). Sehingga jumlah bensin yang masuk tergantung pada kecepatan aliran udara yang masuk dan besar lubang jet.

Pada EFI, bensin diinjeksikan ke dalam mesin menggunakan injektor dengan waktu penginjeksian (injection duration and frequency) yang dikontrol secara elektronik. Injeksi bensin disesuaikan dengan jumlah udara yang masuk, sehingga campuran ideal antara bensin dan udara akan terpenuhi sesuai dengan kondisi beban dan putaran mesin. Generasi terbaru EFI dikenal dangan sebutan Engine Management System (EMS), yang mengontrol sistem bahan bakar sekaligus juga mengatur sistem pengapian (duration, timing, and frequency of ignition).

Tujuan pengaplikasian sistem EFI adalah meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar (fuel efficiency), kinerja mesin lebih maksimal (optimal engine performance), pengendalian/pengoperasian mesin lebih mudah (easy handling), memperpanjang umur/lifetime dan daya tahan mesin (durability), serta emisi gas buang lebih rendah (low emissions).

Lantas bagaimana prinsip kerja sistem EFI? Jumlah aliran/massa udara yang masuk ke dalam silinder melalui intake manifold diukur oleh sensor aliran udara (air flow sensor), kemudian informasikan ke ECU (Electronic Control Unit). Selanjutnya ECU menentukan jumlah bahan bakar yang harus masuk ke dalam silinder mesin. Idealnya untuk setiap 14,7 gram udara masuk diinjeksikan 1 gram bensin dan disesuaikan dengan kondisi panas mesin dan udara sekitar serta beban kendaraan. Bensin dengan tekanan tertentu (2-4 kali tekanan dalam sistem karburator) telah dibangun oleh pompa bensin elektrik dalam sistem dan siap diinjeksikan melalui injektor elektronik.

ECU akan mengatur lama pembukaan injektor, sehingga bensin yang masuk ke dalam pipa saluran masuk (intake manifold) melalui injektor telah terukur jumlahnya. Bensin dan udara akan bercampur di dalam intake manifold dan masuk ke dalam silinder pada saat langkah pemasukan. Campuran ideal siap dibakar.

Kemudian, mengapa campuran bensin dan udara harus dikendalikan? Kalau tidak dikendalikan, akan menimbulkan kerugian. Jika perbandingan udara dan bahan bakar tidak ideal (tidak dikendalikan) menjadikan bensin boros pada campuran yang terlalu banyak bensin. Selain itu, pembakaran tidak sempurna, akibatnya emisi gas buang berlebihan dan tenaga tidak optimal karena energi kinetis yang dihasilkan pun tidak maksimal. Kerusakan mesin pada jangka pendek maupun jangka panjang lebih cepat terjadi. Kemudian, beban kerja mesin dan kondisi lingkungan (suhu dan tekanan) yang variatif akan memerlukan pengaturan relatif kompleks. Sistem EFI lebih mampu mengatasi kondisi variatif ini secara optimal dibandingkan sistem karburator

Sesuai dengan namanya, pada dasarnya sistem EFI (Electronic Fuel Injection) mengatur, mengontrol dan mengawasi jumlah bensin yang harus masuk ke dalam silinder dengan cara mengatur waktu dan frekuensi penginjeksian bensin (injection duration and frequency). Generasi lebih baru EFI dikenal dangan sebutan Engine Management System (EMS), selain mengontrol sistem bahan bakar sekaligus juga mengatur sistem pengapian (ignition duration, timing, and frequency).

Mesin EFI, sebagaimana diaplikasikan pada produk merek Astra Group, memiliki beberapa kegunaan. Bahan bakar lebih hemat karena bensin terpakai sesuai dengan jumlah kebutuhan ideal mesin, akselerasi lebih responsif, dan pembakaran mesin berlangsung optimal pada semua kondisi kerja mesin. Dilengkapi pula fault code indicator (gambar mesin di dasbor), yang akan menyala ketika ada kerusakan pada komponen EFI, sehingga kerusakan segera diketahui dan di perbaiki. Kemudian juga pembakaran lebih bersih, mesin lebih bertenaga, lebih awet dan emisi gas buang lebih rendah.

Meski mesin EFI memiliki keunggulan, bukan berarti tidak menurun performanya. Untuk mempertahankan performa mesin EFI, lakukanlah penggantian pelumas mesin secara teratur. Keterlambatan bisa merusakkan mesin, sehingga kinerja mesin akan menurun meskipun sistem EFI bekerja normal.

Lakukan pemeriksaan filter/saringan udara, bersihkan sesering mungkin dan ganti bila perlu. Periksa filter bahan bakar, ikuti buku petunjuk atau setidaknya setiap 10.000 km, lakukan tes aliran bahan bakar, bila kurang dari standar sebaiknya diganti.

Periksa secara seksama semua jaringan listrik (kabel dan konektornya), pastikan semuanya baik dan bersih, ganti bila sudah mulai kotor/berkarat. Penggantian busi sebaiknya diganti setiap 10.000-15.000 km atau ikuti buku petunjuk. Busi yang tidak baik menyebabkan pembakaran tidak sempurna.

Siapkan selalu relay dan sekering cadangan untuk fuel pump dan extra-fan di dalam kendaraan. Gunakan bensin dengan oktan yang sesuai dengan kebutuhan mesin, sabaiknya gunakan bensin premix atau super TT (oktan cukup).

Sedikitnya ada 3 faktor dominan yang mempengaruhi kinerja mesin EFI. Campuran bensin dan udara yang tepat sesuai dengan kondisi kerja mesin. Hal ini sebagian sudah dijelaskan pada edisi sebelumnya. Pada prinsipnya sistem EFI mampu menyediakan campuran dalam jumlah dan perbandingan yang tepat sesuai dengan kondisi kerja mesin. Sebagai indikator campuran tersebut adalah nilai lambda yang terlihat saat dilakukan pengukuran gas buang.

Contohnya, pada saat putaran mesin konstan maka lambda = 1 (campuran ideal). Lalu pada saat akselerasi (putaran meningkat) nilai lambda kurang daripada 1 (campuran kaya), dan pada saat deselerasi (putaran menurun) nilai lambda lebih dari 1 (campuran kurus). Campuran bensin dan udara yang tidak tepat dapat mengakibatkan masalah. Misalnya, kinerja mesin menurun, kerak cepat menumpuk dalam ruang bakar, dan pemborosan bensin.

[mpoezz]

Sistem bahan bakar terdiri dari sistem suplai bahan bakar dan sistem penakar bahan bakar. Sistem suplai bahan bakar berfungsi mengalirkan bahan bakar dari tangki ke sistem penakar bahan bakar.

Selanjutnya sistem penakar bahan bakar baik yang menggunakan karburator atau sistem injeksi bahan bakar berfungsi sebagai berikut:



· Penakar jumlah udara dan bahan bakar agar diperoleh campuran udara-bahan bakar yang dapat dibakar dengan cepat dan sempurna di dalam silinder


· Atomisasi dan penyebar bahan bakar di dalam aliran udara


Dalam hal ini dikenal parameter yang disebut dengan Air-Fuel Ratio (AFR) yaitu perbandingan jumlah udara terhadap bahan bakar dalam berat. Nilai perbandingan teoritis untuk proses pembakaran sempurna atau disebut juga dengan AFR stoichiometri untuk motor bensin sekitar 14,7. Sistem bahan bakar harus mampu menghasilkan perbandingan udara-bahan bakar yang dibutuhkan di silinder sesuai dengan kondisi operasi mesin. Sebagai contoh pada waktu start dingin, dibutuhkan campuran yang kaya bahan bakar. Dalam kondisi mesin masih dingin otomatis bahan bakar yang menguap hanya sebagian sehingga diperlukan extra bahan bakar untuk memperoleh campuran yang siap dibakar di dalam silinder.



Dewasa ini sudah banyak kendaraan yang menggunakan sistem injeksi bahan bakar sebagai pengganti karburator dengan pertimbangan sebagai berikut:



· Karburator tidak mampu mengalirkan campuran udara-bahan bakar dengan harga perbandingan yang sama untuk setiap silinder.


· Uap bahan bakar yang lebih berat daripada udara , akan mengalami kesulitan ketika mengalir melalui belokan dan sudut-sudut tajam dari saluran isap (intake manifold)


· Dengan sistem injeksi, bahan bakar dapat dikabutkan langsung ke dalam saluran isap, dekat dengan katup isap



· Lebih presisi dalam mengatur jumlah bahan bakar yang dikabutkan sebagai fungsi dari kondisi operasi mesin yang dideteksi oleh berbagai sensor


Ada dua jenis sistem injeksi bahan bakar untuk motor bensin berdasarkan posisi injektornya, yaitu:


1. Multipoint fuel-injection atau Port fuel injection (PFI), dimana injektor terletak di atas lubang isap (intake port) pada setiap silinder.



2. Single-point fuel-injection atau disebut juga Throttle-body fuel injection (TBI), dimana injektor dipasang sebelum saluran isap yaitu di atas katup throttle.


Kelebihan PFI dibandingkan dengan TBI adalah distribusi campuran udara-bahan bakar yang lebih seragam untuk masing-masing silinder, respon terhadap perubahan posisi throttle lebih cepat, dan lebih akurat dalam mengatur jumlah bahan bakar yang diinjeksikan sesuai dengan kondisi operasi. Dengan demikian prestasi mesin menjadi lebih baik, emisi berkurang, dan pemakaian bahan bakar lebih irit. Sebaliknya TBI hanya memerlukan lebih sedikit injektor dan sistemnya lebih sederhana. Dalam sistem ini, distribusi campuran udara-bahan bakar sangat dipengaruhi oleh desain saluran isap.


Selain itu berdasarkan metoda penyaluran bahan bakar, dikenal juga sistem sebagai berikut:


· Injeksi kontinu atau Continuous Injection System (CIS), dimana bahan bakar diinjeksikan secara kontinu dengan laju aliran massa yang terkontrol.


· Injeksi tak kontinu, dimana bahan bakar diinjeksikan selama selang waktu tertentu pada saat diperlukan.


Pada umumnya sistem injeksi bahan bakar dikontrol secara elektronik atau yang kita kenal dengan Electronic Fuel Injection (EFI). Sistem ini dikontrol oleh Electronic Control Module (ECM) atau disebut juga Electronic Control Unit (ECU), yaitu berupa chips yang terdiri dari microprosessor dan memory yang dipasang gon boardh pada mobil. ECU ini menerima input berupa sinyal-sinyal elektronik dari semua sensor dan memprosesnya untuk menentukan jumlah bahan bakar yang diperlukan dengan mengatur bukaan katup pada injektor. Tujuan penggunaan dan pengembangan EFI sampai saat ini adalah untuk memperbaiki prestasi motor bakar dan mengurangi emisi gas buang.


by: Rizki Yudhanto

[handling]

panjang amat cipua nya bung mpoezz....sampe capek bacanya......ha.ha..a.a....ha....

thanks buat infonya yang bisa menambah wawasan ttg mesin injection...