Sistem injeksi sepeda motor dan komponen-komponen sensor

Sistem utama injeksi

1.         Sistem bahan bakar (fuel system).

Berdasarkan letak pompanya ada jenis pompa yang berada di dalam tangki dan ada juga pompa yang terletak di dalam tangki. Pompa yang banyak digunakan adalah pompa yang berada di dalam tangki. Fungsinya untuk menyimpan, menyaring, menyalurkan, mengatur tekanan dan menginjeksikan bahan bakar ke throttle  body. Aliran bahan bakar berawal dari pompa bensin (Pump fuel modul) akan memompa bahan bakar melalui selang penyalur (fuel feet hose) menuju ke injektor. Komponen dalam aliran bahan bakar yaitu:

a.       Pompa bensin (Fuel pump module).

Pompa bensin berfungsi untuk memompa dan mengalirkan bahan bakar dari tangki ke injector. Tekanan bahan bakar di dalam system aliran bahan bakar 294 kPa (3.0 kgf/cm² , 43 psi). Bagian-bagian pompa bensin:

1)      Fuel suction filter (saringan bensin), berfungsi untuk mencegah masuknya partikel-partikel kedalam saluran bahan bakar.

2)      Pompa bahan bakar berfungsi untuk memompa dan mengalirkan bahan bakar dari tangki ke injektor.

3)      Fuel pressure regulator (Pengatur tekanan) berfungsi untuk mengatur tekanan didalam system aliran bahan bakar.

4)      Float (pelampung) berfungsi untuk memberi tanda volume bahan bakar.

5)      Konektor berfungsi untuk penghubung kabel pompa ke ECM/ECU.

6)      Check valve merupakan mekanisme satu arah berfungsi untuk mencegah aliran alik (fuel back flow)  

Cara kerja pompa ini pada saat kunci kontak di ON kan  maka otomatis pompa bahan bakar akan bekerja dengan tanda bunyi berdenging selama 3 detik. Selama itu mesin belum boleh dihidupkan. Bahan bakar akan dihisap melalui saringan terus menuju pompa kemudian melalui check valve. Pada saat mesin motor belum hidup bahan bakar akan  keluar kembali melalui pressure regulator kemudian apabila mesin dihidupkan bahan bakar akan ditekan dengan stabil pada tekanan ke injector 294 kPa. Untuk menjaga  tekanan  tetap sebesar 294 kPa maka akan diatur oleh pressure regulator.

b.      Selang penyalur (fuel feet hose)

Berfungsi untuk menghubungkan aliran bahan bakar dari pompa ke injector. Slang pemasokan bahan bakar pada fuel injeksi mempunyai banyak lapisan daripada slang untuk kendaraan dengan karburator sehingga tahan terhadap dengan tekanan yang tinggi. Pada slang tersebut menggunakan sambungan khusus.

c.       Injektor

Injector berfungsi untuk menginjeksikan bahan bakar kearah katub hisap dalam bentuk kabut. Injector terdiri dari komponen: filter, solenoid coil, plunger, spring dan needle valve. Diameter injection port Ø 0,152 mm. jumlah lubang pada injector ada yang 6 port dan ada yang 12 port. Tekanan yang dikeluarkan 294 kPa/12 v.

ECM menentukan pengaturan waktu injeksi bahan bakar. ECM mengirim sinyal listrik kesolenoid coil, sehingga pada solenoid coil terjadi gaya magnet yang menyebabkan plunger dan needle valve tertarik yang mengakibatkan terbukanya lubang-lubang nozzle injector.

d.      Throttle body

Berfungsi untuk mengatur jumlah udara masuk sewaktu pengendara mengoperasikan throttle valve yang terhubung dengan throttle grip. Di dalam throttle body terdapat sensor TP (throttle Position) dan idle adjusting screw. Idle adjusting screw berfungsi untuk mengatur jumlah udara masuk pada putaran stasioner.

2.         Sistem kontrol elektronik (electronic control system).

Sensor-sensor system fuel injeksi berfungsi untuk mendeteksi berbagai macam kondisi/keadaan pada kendaraan sepeda motor. Sensor akan mengirimkan sinyal ke ECM/ECU dari kondisi yang sudah dibaca oleh sensor. Sensor-sensor pada fuel injeksi:

a.       ECM ( Eletrnic Contro Module )/ ECU (Electronic Control Unit)

Fungsinya menghitung dan mengolah informasi dari sensor – sensor kemudian menentukan timing dan lama penyemprotan dengan mengirim tegangan listrik ke solenoid  injektorfungsi. Nah, untuk sensor sendiri yakni bekerja di berbagai kendaraan oprasional mesin, lalu Eletrnic Contro Module akan mengolah data da akan membandingkan dengan parameter yang sudah ada, setelah itu memerintahkan Actuator/Output untuk melayani kebutuhan pada mesin. Tegangan yang diberikan baterai ke ECM/ECU sebesar 12 volt dan akan diberikan ke sensor-sensor sebesar 5 volt.

b.      Temperature Sensor

Banyak dari sensor yang mendeteksi perubahan suhu memakai thermistor. Thermistor ini merupakan gabungan antara kata thermo (suhu) dan resistor (alat pengukur tahanan). Prinsip dasar dari thermistor adalah perubahan nilai tahanan (resistance) jika suhu temperature yang mengenai thermistor ini berubah. Tahanan dari thermistor menjadi lebih kecil sewaktu suhu bertambah. Ada dua jenis thermistor yaitu PTC (positive temperature coefficient) dan NTC (Negative temperature coefficient). Nilai tahanan pada PTC akan naik jika perubahan suhu naik dan sebaliknya untuk NTC.

1)      Engine Oil Temperatur (EOT) Sensor

Sensor suhu oli mesin dipasang pada sepeda metode pendingin udara. Sensor mendeteksi perubahan suhu mesin dengan mengubahnya kedalam perubahan nilai tahanan kemudian memberi sinyal ke ECM/ECU untuk menyesuiakan jumlah injeksi kebahan bakar dan waktu pengapian berdasarkan temperature mesin.

2)      Engine Coolant Temperatur (ECT) sensor

Sensor suhu mesin pendingin dipasang pada sepeda metode pendingin radiator. Sensor mendeteksi perubahan suhu mesin dengan mengubahnya kedalam perubahan nilai tahanan kemudian memberi sinyal ke ECM/ECU untuk menyesuiakan jumlah injeksi kebahan bakar dan waktu pengapian berdasarkan temperature mesin.

3)      Intake Air Temperatur (IAT) sensor

Berfungsi memberikan sinyal ke ECM/ECU berupa informasi suhu udara yang masuk ke intake manifold. Sensor ini terletak di throttle body. Cara kerja dari ECM/ECU akan memberi tegangan 5 V ke IAT kemudian NTC akan mendeteksi suhu udara masuk terus setelah mendapatkan besar suhunya terus  IAT akan memberi tegangan balik (1 V - 5V) perubahan tahanan thermistor. Tahanan yang diperoleh semakin kecil apabila suhunya tinggi.

c.       Manifold Absolute Pressure (MAP)/ Intake Air Pressure (IAP)

Berfungsi untuk memberikan sinyal ke ECM/ECU berupa informasi tekanan udara yang masuk ke intake manifold. Sensor ini terletak di throttle body. Cara kerja dari ECM/ECU akan memberi tegangan 5 V ke MAP/IAP kemudian akan memberikan tegangan balik ke ECM/ECU sesuai perubahan tekanan udara intake dengan mendeteksi pergerakan diaphragm pada silicon chip sehingga merubah voltage (1 V – 4,2 V) yang semakin besar tekanannya semakin tinggi voltagenya. Voltage yang tinggi akan memberi sinyal ke ECM/ECU untuk menyemprotkan bahan bakar yang banyak juga.

d.      Throttle Position (TP) sensor

Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi sudut bukaan throttle valve. Sensor ini dipasang pada sumbu yang sama dengan throttle valve dan memakai sebuah vriable resistor yang tahanannya berubah berdasarkan pembukaan throttle valve. Tegangan 5 volt dari ecm sebagai sumber, bila katup gas dibuka akan membuat perbandingan tegangan yang berasal dari perbandingan tahanan, sehingga mengeluarkan sinyal tegangan sesuai posisi throttle valve, jika pembuka 0% maka keluar tegangan  0,5 Volt dan jika pembukaan 100% tegangannya sampai  4,7 volt.

e.       Ignition pulse generator (CKP) sensor

Berfungsi untuk mendeteksi putaran mesin dan sudut crankshaft. Sensor ini merupakan perangkat elektronik yang digunakan pada motor pembakaran dalam untuk memonitoring posisi atau kecepatan putar crankshaft. Informasi dari sensor ini oleh ECM/ECU untuk mengontrol waktu pengapian dan parameter-parameter lainya seperti pengaturan waktu injeksi dan bahan bakar injeksi.  Sensor ini terdiri fari rotor (flywheel) yang mempunyai tonjolan-tonjolan (reluctor) dan sebuah pickup coil (ciol dan magnet). Cara kerjanya sewaktu crankshaft berputar tonjolan akan melewati sensor CKP maka terjadilah flux magnetic (medan magnet) didalam kumparan pickup. Cara mendekteksinya perubahan flux magnet dengan mengubahnya menjadi voltage yang dikirim ke ECM/ECU.

f.       O₂ sensor

O₂ sensor berfungsi untuk memperbaiki campuran udara bahan bakar dengan cara mendeteksi konsentrasi oksigen yang dikandung dalam gas buang. Sensor ini terdiri dari sebuah peralatan zirconia berbentuk cylinder dan dilapisi dengan emas putih.sensor ini terletak pada bagian pembuangan dicylinder head. Permukaan luar sensor harus berhubungan langsung dengan gas buang dan permukaan dalam berhubungan langsung terhadap udara atmosfir.

Perangkat sensor menghasilkan voltase ketika kedua kondisi berikut: perangkat sensor terkena suhu tinggi (efektif pada 316%) da nada perbedaan pada konsentrasi oksigan antara gas buang dan udara atmosfir. Perubahan voltase yang dihasilkan berdasarkan perbedaan konsentrasi oksigen akan dipakai sebagai sinyal elektrik dari O₂ sensor. Voltase akan lebih tinggi sewaktu jumlah oksigen di dalam gas buang makin kecil (bahan bakar lebih kaya atau perbandingan udara/bahan bakar lebih kecil.

g.      BAS ( Bank Angle Sensor )

Bank Angle Sensor ini bertujuan untuk mematikan mesin pada saat mesin berada pada sudat kemiringan lebih dari 55,5 drajat. Bank Angle Sensor ini akan berfungsi ketika anda terjatuh dari motor, maka motor tersebut akan mati secara otomatis mesinnya, hal tersebut untuk menghindari mesin terbakar. ECM akan mematikan daya listrik ke fuel pump dan engine electrical System. CATATAN : mesin akan mengalami mati jika kemiringan tersebut terjadi sampai 5 detik.

3.         Sistem induksi udara (air induction system).

Berfungsi untuk menyalurkan sejumlah udara yang diperlukan untuk pembakaran. System ini terdiri dari dari:

a.       Air cleaner / air box (saringan udara)

b.      Intake manifold

c.       Throttle body (tempat katup gas)

C.    Prinsip kerja system bahan bakar injeksi

Pada system ini terdapat 3 tahapan yaitu inpu, proses dan output. Pada input terdiri dari sensor-sensor sebagai pengambil data. Data disini terdiri dari banyaknya bahan bakar, besarnya udara, kapan waktunya campuran udara dan bahan bakar disemprotkan yang akan diolah oleh otak dari system injeksi yaitu (ECM/ECU).  Setelah data diperoleh kemudian otak akan dikirimkan ke injector sebagai proses terakhir