SISTEM INJEKSI BAHAN BAKAR

PENGANTAR SISTEM INJEKSI BAHAN BAKAR

Sumber pencemaran udara lebih dari 75% disebabkan oleh kendaraan bermotor. Mengingat hal itu  produsen kendaraan berlomba menciptakan kendaraan rendah emisi. Aplikasi teknologi injeksi bahan bakar pada motor bensin merupakan salah satu upaya menciptakan kendaraan yang rendah emisi. Selain rendah emisi, aplikasi sistem injeksi juga memungkinkan pemakaian bahan bakar ekonomis dan performa mesin meningkat. Pada saat ini teknologi injeksi bahan baker juga diaplikasikan pada sepeda motor.

A. Macam Sistem Injeksi Bahan Bakar

    Sistem injeksi  bahan bakar dapat diklasifikasikan menjadi:

1. Berdasarkan lokasi injektor

a. TBI (Throttle Body Injection)

Pada tipe ini injektor berada di throttle body atau venturi dengan jumlah injektor satu buah. Sistem ini disebut pula mono injection. Sistem injeksi tipe ini merupakan konsep awal aplikasi sistem injeksi pada motor bensin.

b. MPI (Multi Point Injection)

Pada tipe ini injektor dipasang pada manifold mengarah ke katup masuk, jumlah injektor sejumlah silinder. Pada saat ini hampir semua sistem injeksi menggunakan konsep MPI.

c. GDI (Gasoline Direct Injection)

Pada tipe ini injektor dipasang di kepala silinder, injektor menyemprot ke ruang bakar, banyak injektor sejumlah silinder. Sistem ini merupakan pengembangan Mitsubishi motor  yang diterapkan pada mobil Mitsubishi Carisma.

2. Berdasarkan Sistem Kontrolnya

a.Kontrol Mekanik

Sistem injeksi bahan bakar motor bensin tipe  K Jetronic merupakan sistem injeksi kontrol mekanik. Pada sistem ini injektor menyemprotkan bensin secara terus-menerus dalam setiap saluran masuk silinder motor. Pengontrolan jumlah injeksi bahan bakar ke setiap saluran masuk ditakar oleh plunyer pengontrol (control plunger) yang terletak di distributor bahan bakar dan pengontrolan udara dilakukan oleh air flow sensor.

b.Kontrol Elektronik (Electronic Fuel Injection (EFI))

Sistem injeksi motor bensin dengan kontrol elektronik pada saat ini paling banyak digunakan.

Sistem injeksi kontrol elektronik/ EFI secara umum dikelompokkan menjadi 2 yaitu:

    1). L Jetronic

Kode L berasal dari bahasa Jerman “Luft” yang berarti udara. Pada EFI L Jetronic, kontrol injeksi dilakukan secara elektronik oleh Electronic Control Unit (ECU) berdasarkan jumlah udara yang masuk. Sensor untuk mengukur jumlah udara yang masuk ke dalam silinder adalah Air Flow Meter

2). D Jetronic

Kode D berasal dari bahasa Jerman “Drunk” yang berarti tekanan. Pada EFI D Jetronic, kontrol injeksi dilakukan secara elektronik oleh Electronic Control Unit (ECU) berdasarkan jumlah udara yang masuk. Sensor untuk mengukur jumlah udara yang masuk ke dalam silinder adalah Manifold Absolute Pressure Sensor (MAP Sensor).

Gambar 3. EFI D-Jetronic dan L-Jetronic

B. KELEBIHAN SISTEM INJEKSI DIBANDINGKAN KARBURATOR

Sistem injeksi bahan bakar mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan sistem karburator, kelebihan tersebut antara lain:

1.     Pengabutan bahan bakar lebih baik yang menjamin homogenitas campuran lebih baik

2.     Komposisi campuran sesuai dengan putaran dan beban mesin

3.     Pembakaran lebih sempurna sehingga

a)     Bahan bakar lebih hemat

b)    Tenaga mesin lebih besar

c)     Emisi gas buang lebih rendah

C. BAGIAN-BAGIAN SISTEM INJEKSI BAHAN BAKAR

Sistem injeksi bahan baker dapat dikelompokan menjadi 3 kelompok sistem dasar, yaitu:

1. Sistem bahan bakar (Fuel System):

Sistem bahan bakar berfungsi untuk mensuplay bahan bakar tekanan tinggi sehingga siap diinjeksikan.

2.  Sistem induksi (Air Induction System):

 Sistem induksi berfungsi untuk mengontrol jumlah udara yang masuk kedalam silinder.

3.  Sistem kontrol elektronik (Electronic Control System):  Sistem kontrol elektronik berfungsi untuk mengontrol jumlah bahan bakar yang di injeksikan ke dalam silinder berdasarkkan dari masukan sensor yang ada.

PRINSIP KERJA SISTEM BAHAN BAKAR

Saat mesin distarter atau mesin hidup maka pompa bahan bakar (fuel pump) bekerja menghisap bahan bakar dari tangki (fuel tank) dan menekan ke pipa deliveri (delivery pipe) dengan terlebih dahulu disaring oleh saringan bahan bakar (fuel filter). Bila tekanan bahan bakar melebihi batas yang ditentukan maka regulator akan membuka  dan bahan bakar akan mengalir ke tangki melalui saluran pengembali (return pipe). Injektor dihubungkan ke pipa deliveri sehingga saat jarum injektor membuka maka injektor akan mengabutkan bakan bakar ke arah katup hisap dan masuk ke dalam silinder.

Gambar 12. Tata letak komponen sistem bahan bakar EFI

Aliran bahan bakar dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 13. Aliran bahan bakar pada sistem EFI

KOMPONEN SISTEM BAHAN BAKAR EFI

1. Tangki Bahan Bakar

Tangki bahan bakar berfungsi sebagai penampung bahan bakar, kapasitas  tangki bahan bakar tergantung jenis kendaraannya.

2. Pompa Bahan Bakar

Pompa bahan bakar berfungsi untuk menghisap nahan bakar dari tangki dan menekannya ke pipa deliveri. Pompa bahan bakar yang digunakan pada sistem EFI adalah pompa listrik tekanan tinggi tipe motor (gerak putar), berbeda dengan pompa listrik pada sistim karburator merupakan pompa listrik gerak bolak-balik.

Jenis pompa bahan bakar EFI ada 2 macam yaitu:

a.  External Tank Type (In Line Type)

Pompa jenis ini diletakkan di luar  tangki bahan bakar. Konstruksi pompa terdiri dari 4 bagian yaitu:

1). Motor listrik

2). Pompa menggunakan  roller

3). Pengaman yaitu check valve dan relief valve

4). Saringan

5). Sillencer untuk meredam suara bising dari pompa saat bekerja. Pada saat ini pompa jenis ini sudah jarang digunakan.

Gambar 14. External  Pump Type

b. Internal -Tank Type (Impeller Type)

Pompa diletakkan di dalam tangki bahan bakar, sehingga posisi pompa terendam bahan bakar. Kelebihan tipe ini antara lain pendinginan lebih baik karena pompa terendam dalam cairan  bahan bakar. Peluang pompa tidak berfungsi akibat saluran hisap bocor lebih kecil. Konstruksi pompa terdiri dari 4 bagian yaitu: 1). Motor listrik 2). Pompa turbin 3). Pengaman yaitu check valve dan relief valve 4). Saringan

Gambar 15. Pompa Internal  Tank Type

Saat mesin mati namun kontak ON pompa tidak bekerja, hal ini sebagai upaya  pengamanan dan upaya untuk mengurangi kosumsi energi listrik. Pompa dapat bekerja pada sat mesin distarter atau mesin telah hidup. Upaya menghidupkan pompa saat mesin mati dapat dilakukan dengan me-jumper terminal FP dan +B ( gambar dibawah) pada kotak diagnosis, fasilitas ini diberikan untuk agar pompa dapat hidup sehingga tekanan kerja cepat terpenuhi setelah mengganti komponen sistem bahan bakar atau mengetest tekanan bahan bakar maka pompa.

Rangkaian kelistrikan pompa bahan bakar untuk EFI-L dan EFI D adalah sebagai berikut:

EFI-L

EFI-D

Gambar 16. Rangkaian kelistrikan pompa bahan bakar

3. Saringan Bahan Bakar (Fuel Filter)

Saringan bahan bakar berfungsi untuk menyaring kotoran  pada bensin agar tidak menyumbat injektor. Saringan bahan bakar dipasang setelah pompa bahan bakar. Pengantian saringan  setiap 40.000 km, terdapat juga saringan yang penggantiannya 80.000 – 120.000 km. Saat pemasangan saringan bahan bakar   harus memperhatikan tanda pemasangan.

Gambar 17. Fuel filter

4. Pipa deliveri (Delivery pipe)

Pipa deliveri merupakan pipa yang berhubungan dengan injektor, berfungsi sebagai penampung bahan bakar tekanan tinggi bagi injektor. Pada bagian pipa yang berhubungan dengan injektor sering bocor sehingga mesin boros, kebocoran disebabkan oleh mengerasnya seal injektor dan pemasangan yang miring.

Gambar 18. Pipa deliveri

5. Regulator Tekanan (Pressure Regulator)

Regulator tekanan berfungsi untuk mengatur tekanan bahan bakar pada pipa deliveri agar tekanan tetap stabil. Besar tekanan bahan bakar diatur sebesar 2,3-2,6  kg/cm².  Bila tekanan melebihi batas yang ditentukan maka katup regulator tekanan akan membuka dan bahan bakar dialirkan ke tangki kembali.

Gambar 19. Regulator tekanan

Karena injeksi bahan bakar ke manifold maka perbedaan tekanan yang harus dijaga stabil adalah perbedaan tekanan antara bahan bakar pada pipa deliveri dengan tekanan manifold, oleh karena itu pada regulator  ruang diafragma dihubungkan dengan tekanan manifold.

Bila regulator bocor maka tekanan bahan bakar rendah sehingga mesin sulit hidup, idling kasar dan tenaga mesin lemah. Pengecekan tekanan menggunakan manometer,  langkah pemeriksaan adalah sebagai berikut:

a. Lepas baut nipel pada saringan bahan bakar, hati-hati  bensin bertekanan dapat menyembur ke mana-mana.  Pasang manometer pada nipel saringan bahan bakar.	Gambar 20. memasang manometer
b. Jamper terminal B+ dengan  terminal FP menggunakan kabel SST, lokasi terminal berada di kotak diagnosis.	Gambar 21. Jamper B+ dengan FP

c. Hidupkan mesin dan lihat tekanan bahan bakar pada manometer. Tekanan pompa Saat mesin hidup idle 2,3-2,6 kg/cm2. Cabut slang vacuum ke manifold dan tutup ujung slang, maka tekanan harus naik menjadi 2.7-3,1 kg/cm2. Matikan mesin tunggu sampai 5 menit, maka tekanan harus diatas 1,5 kg/cm2

Gambar 22. Mencabut slang vacuum

6. Injektor

Injektor berfungsi untuk menginjeksikan bahan bakar ke arah katup hisap, bahan bakar keluar dari injektor dalam bentuk kabut. Jumlah bahan bakar yang diinjeksikan  tergantung dari tekanan bahan bakar, besar lubang injektor dan lama injektor membuka. Pembukaan injektor dilakukan secara electromagnetic, yaitu dengan mengalirkan listrik pada lilitan injektor, saat listrik mengalir ke lilitan maka  lilitan menjadi magnet, dan magnet menarik katup jarum pada injektor, lubang injektor terbuka dan injektor menginjeksikan bahan bakar. Pengaturan kapan dan lama listrik dialirkan ke injektor dilakukan ole ECU berdasarkan kondisi kerja mesin dari masukan sensor-sonsor yang ada.

Gambar 23. Konstruksi injektor

Pola injeksi pada injektor ada 3 macam, yaitu:

1. Tipe Simultan :

Pada tipe simultan semua injektor dirangkai parallel ke ECU, saat ECU memberikan signal maka semua injektor menginjeksikan bahan bakar.

Gambar dibawah ini merupakan rangkaian kelistrikan injektor tipe simultan, dimana semua injektor dirangkai parallel yaitu  injektor 1 dan 3 dihubungkan ke # 10, dan injektor 2 dan 4 dihubungkan #20, sedangkan #10 dan #20 dihubungkan menjadi satu dengan satu transistor yang mengontrol hubungan dengan massa.

Gambar 24. Rangkaian kelistrikan injektor 4 silinder  tipe simultan

2. Tipe Dua group :

Pada tipe dua group injektor dikelompokkan menjadi 2 group. Pada mesin 4 silinder injector silinder 1 diparlel dengan silinder 3, dan injector silinder 2 diparalel dengan injector silinder 4. Injektor 1 dan 3 dihubungkan ke # 10 dikontrol hubungan dengan massa oleh transistor 1, dan injektor 2 dan 4 dihubungkan #20 dikontrol hubungannya dengan massa oleh transistor 2. Jadi terdapat 2 transistor sebagai pengontrol. Dengan demikian saat injeksi silinder 1 sama dengan silinder 3 dan saat injeksi silinder 2 sama dengan silinder 4.

3. Tipe Individual:

Setiap injektor dikontrol secara individu, sehingga saat injeksi tiap silinder dapat diatur tepat pada saat langkah hisap, sehingga kabutan bahan bakar dapat langsung masuk ke dalam silinder dan tidak perlu menunggu katup hisap terbuka,  hal ini memungkinkan homogenitas campuran menjadi lebih baik.

Pemeriksaan Injektor

Terdapat beberapa gangguan pada injektor diantaranya:

a. Tahanan lilitan bertambah atau lilitan putus

b. Lubang injektor tersumbat atau terkikis

c. Arah penyemprotan tidak tepat dan injektor bocor

Memeriksa Tahanan Lilitan Periksa tahanan lilitan injektor menggunakan multimeter (Ohm meter).  Hubungkan terminal injektor dengan colok ukur Ohm meter. Besar tahanan 13,4-14,2Ω pada temperature 20ºC.	Gambar 25. Memeriksa lilitan injektor
Memeriksa Jumlah Injeksi Hubungkan  injektor pada saluran tekanan tinggi. Hubungkan terminal B+ dengan FP pada kotak diagnosis Hubungkan injektor dengan baterai 15 detik. Volume injeksi  39-49 cc, perbedaan antar injektor maksimal 10 cc. Bila volume kurang mengindikasikan lubang mengecil, bila volume lebih maka lubang terkikis. Ulangi pengujian 2-3 kali agar hasil lebih valid.	Gambar 26. Test volume injeksi

Kandungan sulfur pada bahan bakar dapat menyebabkan lubang injektor tersembat sehingga volume injeksi berkurang, idling kasar dan back firing. Upaya mencegah hal tersebut dapat dilakukan dengan menambahkan injector cleaner pada bahan bakar agar injector tetap bersih. Jumlah penambahan injector cleaner dapat dilihat  petunjuk penggunaan yang tertulis pada kemasan injector cleaner.

Memeriksa arah penyemprotan dan kebocoran

Saat test volume injeksi perhatikan arah penyemprotan pada injektor. Arah penyemprotan yang baik adalah lurus dan menyebar, lihat gambar dibawai ini.

Gambar 27. Arah penyemprotan dan kebocoran

Setelah pengujian selesai lepas kabel injektor ke baterai, bila terjadi tetesan bahan bakar di ujung injektor menandakan injektor bocor. Kebocoran  maksimal 1 tetesan tiap menit. Kebocoran ini menyebabkan bahan bakar boros, emisi gas buang tinggi dan terjadi endapan karbon pada katup hisap.

Gambar 28. Deposit pada katup

	1. Tangki BB 2. Pompa BB 3. Saringan BB 4. Pipa deliveri 5. Regulator tekanan 6. Injektor 7.  Air Flow meter 8.  Throttle 9.  Throttle Position sensor 10.    Skerup penyetel idle 11.    Penyetel CO 12.    ECU 13.    Injektor saat dingin 14. Water temp. Sensor 15. Idle Speed Control 16. Crank sensor 17. Kontak 18. Ignition coil 19. fuel pum relay

 

Gambar 4. L-Jetronic

Gambar 5. EFI D-Jetronic