Efi basic

ELECTRONIC

FUEL INJECTION

ELECTRONIC FUEL INJECTION

PERBANDINGAN ANTARA KARBURATOR & EFI

Pembentukan campuran udara dan bahan bakar

Perbedaannya terdapat pada cara mendeteksi jumlah udara dan bahan bakar

Campuran udara dan bahan bakar dimasukkan ke dalam silinder melalui 2 buah

saluran

Yaitu saluran kecepatan rendah , pada saat mesin hidup stasioner dan saluran

kecepatn tinggi pada saat mesin bekerja pada putaran tinggi.

PEMBENTUKAN CAMPURAN UDARA & BAHAN BAKAR.

Pada sistim EFI terdapat dua peralatan yang berbeda yaitu :

Pressure sensor untuk mendeteksi udara masuk

ECU untuk mengirim signal ke injektor

PERBANDINGAN UDARA BAHAN BAKAR & KONDISI

PENGENDARAAN

Selama start pada sistim Karbuartor dilengkapi dengan katup choke

untuk mempermudah menghidupkan mesin.

Pada sistim EFI katup choke tidak diperlukan lagi.

MESIN DALAM KEADAAN DINGIN.

Pada saat dingin penguapan bahan bakar sulit sekali terjadi, bahan bakar

akan cenderung menempel pada dinding intake manifold dan mengakibatkan

campuran udara bahan bakar yang masuk ke dalam silinder menjadi kurus

sehingga pada sistim karburator katup choke sangat diperlukan

Pada sistim EFI kondisi mesin dideteksi oleh water temperatur sensor yang

kemudian sensor tersebut akan memberikan inputan ke EFI ECU untuk

melakukan penambahan bahan bakar

SELAMA PERCEPATAN / AKSELERASI

Pada sistim karburator, untuk mengimbangi kecepatan aliran udara pada saat

katup pedal gas dibuka diperlukan sebuah pompa akselerasi ( percepatan )

Pada sistim EFI peralatan ini tidak diperlukan lagi karena bahan bakar yang

bertekanan dipersiapkan pada pipa delivery yang terdapat pada ujung nozle

SAAT DIBUTUHKAN TENAGA YANG BESAR / HIGH

POWER OUT PUT Pada saat dibutuhkan tenaga yang besar, pada sistim karburator dilengkapi

dengan power sistim untuk menambah jumlah bahan bakar. Pada sistim EFI

penambahan bahan bakar dilakukan berdasarkan inputan dari Throttle

posisi sensor, dan tekanan pada intake manifold

KEISTIMEWAAN SISTIM EFI DIBANDINGKAN

KARBURATOR

1. Memungkikan pembentukan campuran yang homogen pada setiap

silinder

• Satu silinder satu injektor

• Volume injeksi bahan bakar dikontrol oleh ECU sesuai dengan rpm

dan beban

2. Perbandingan udara dan bahan bakar akurat

• Pengiriman campuran udara dan bahan bakar berlangsung terus

menerus secara tepat tergantung pada putaran dan beban

3. Respon yang baik sesuai dengan pembukaan sudut throttle

• Injektor dipasang dekat dengan katup masuk ( Indirect Injection / ID )

• Bahan bakar ditekan dengan tekanan 2 – 3 kg/cm2

• Bahan bakar di injeksikan melalui lobang yang sangat kecil

4. Koreksi campuran udara dan bahan bakar

• Ada penambahan bahan bakar selama mesin distart.

• Ada penghentian bahan bakar selama deselerasi

5. Effisiensi pemasukan campuran udara dan bahan bakar

• Tidak memerlukan ventury untuk mempercepat aliran udara masuk

KEISTIMEWAAN SISTIM EFI DIBANDINGKAN

KARBURATOR

TYPE – TYPE EFI

Sistem EFI digolongkan menjadi 2 tipe :

D - EFI L - EFI

“D “ dari bahasa Jerman “

DRUCK “ yang berarti “ Tekanan

“

“L “ dari bahasa Jerman “ LUFT “

yang berarti “ Udara “

KONSTRUKSI DASAR EFI 1. Umum

BASIC INJECTION CONTROL

Referensi :

Perbandingan bahan bakar – udara teoritis adalah perbandingan bahan

bakar dan udara dengan oksigen yang cukup agar bahan bakar dapat

terbakar secara lengkap. Pada octan murni perbandingan ini adalah

15:1 ( 15 bagian udara dengan 1 bagian bahan bakar )

CORRECTION CONTROL

Referensi :

Mesin tidak dapat bekerja dengan baik hanya dengan basic injection volume,

karena mesin bekerja pada berbagai kondisi, oleh karena itu diperlukan peralatan

tambahan ( sensor2 ) koreksi untuk mengatur perbandingan udara dan bahan

bakar pada berbagai kondisi kerja mesin.

SISTIM ALIRAN BAHAN - BAKAR Umum.

FUEL PUMP

FUEL PUMP IN TANK TYPE

FUEL FILTER

Fungsi :

Untuk menyaring kotoran,

Jika filter mulai tersumbat, tekanan yang

dihasilkan turun dan mesin menjadi susah

hidup.

Fungsi :

Untuk mengatur tekanan bahan bakar

agar tetap konstan

Agar jumlah bahan bakar yang

diinjeksikan selalu tetap walaupun

tekanan pada intake manifold berubah -

ubah

PRESSURE REGULATOR.

INJECTOR.

Fungsi :

Untuk menginjeksikan bahan bakar,

• Jumlah bahan bakar yang di injeksikan tergantung dari lamanya katup

jarum dibuka

• Lamanya katup jarum dibuka berdasarkan lamanya signal yang

diberikan oleh ECU

• Pembukaan katup jarum dilakukan secara elektromaknetis ( bukan

berdasarkan tekanan seperti pada mesin diesel )

AIR INDUCTION SYSTEM

Umum.

THROTTLE BODY

IDLE SPEED ADJUSTING SCREW.

Idle speed adjusting Screw berfungsi untuk menaikan atau menurunkan RPM

dari stasioner mesin. Dengan cara mebuka atau menutup saluran by pass

udara.

Jika saluran udara by ditutup maka rpm mesin akan turun dan jika dibuka

maka rpm mesin akan naik

Belakangan sistim seperti ini

sudah tidak dipergunakan lagi

digantikan menggunakan ISC

valve

Catatan :

Gate valve akan menutup jika suhu air pendingin sudah mencapai 80o C

AIR VALVE

Air Valve berfungsi untuk

membuka saluran by pass udara

berdasarkan temperatur mesin.

Pada saat mesin dalam kondisi

dingin saluran by pass udara

dibuka sehingga rpm mesin

menjadi tinggi ( naik ) untuk

menjaga agar mesin dapat hidup

dengan mudah dan tidak mati –

mati pada saat mesin dingin.

Atau menggantikan fungsi fast

idle pada sistim karburator

IDLE SPEED

CONTROL

PRESSURE

SENSOR

IDLE SPEED CONTROL ( ISC ) Idle Speed control berfungsi untuk menggantikan fungsi idle Up VSV maupun

Air Valve, Bekerjanya ISC dikontrol oleh EFI ECU

ELECTRONIC CONTROL SYSTEM Lokasi komponen

Sensor – sensor dan

Fungsi Pengontrol

ELECTRONIC CONTROL UNIT ( ECU )

Signal yang masuk kedalam ECU, jika berupa signal analog harus dirubah

terlebih dahulu menjadi signal digital agar dapat diproses didalam micro

computer, signal signal yang sudah diproses oleh micro computer

kemudian dikuatkan agar dapat mengaktifkan actuator.

LOKASI KOMPONEN

THROTTLE POSITION

SENSOR

IDLE SPEED

CONTROL

PRESSURE

SENSOR

INTAKE

MANIFOLD

THROTTLE POSITION SENSOR

Pada Throttle posisi sensor model lama, kondisi pembukaan throttle dideteksi

menggunakan switch idle, beban pertengahan dan power. Akibatnya

keakuratan posisi pembukaan throttle kurang, untuk mengatasi hal tersebut

pada throttle posisi sensor yang baru dilengkapi dengan menggunakan

potensiometer.

Throttle position sensor berfungsi untuk mendeteksi seberapa lebar katup

throttle dibuka, kemudian EFI ECU akan melakukan koreksi penambahan

atau penghentian penginjeksian bahan bakar

PRESSURE SENSOR

Sensor ini bekerja menurut sensor tekanan semi konduktor yang disebut “

PIEZO RESISTANCE “

Yaitu sebuah elemen dengan sensitifitas dan kecepatan tinggi yang

mengubah tekanan menjadi nilai tahanan, melalui strain gauge tipe

diaphragma silikon

COOLANT WATER TEMPERATUR SENSOR

Sensor ini mempekerjakan “ NTC “ Negative Temperature Coifisient

Sensor ini mendeteksi panas air pendingin mesin, thermistor yang

berada didalam sensor akan mengubah temperature air pendingin

menjadi nilai tahanan

INTAKE AIR TEMPERATUR SENSOR

VEHICLE SPEED SENSOR

Sensor kecepatan kendaraan berada didalam speedometer, Konstruksinya

terdiri dari rotary speed magnet yang memiliki kecepatan putar sama dengan

kabel speedometer, jika kabel speedo meter berputar reed switch akan ON &

OFF, dalam 1x putaran kabel speedometer menghasilkan 4 pulsa,

CRANK POSITION SENSOR

Crank angle sensor berfungsi untuk mendeteksi rpm mesin, pada crank angle

sensor plate terdapat dua gigi yang dihilangkan berfungsi untuk menentukan

posisi silinder no1. Dengan cara membandingkan dengan signal yang

diperoleh dari cam posisi sensor.

CAM POSITION SENSOR

Cam position sensor berfungsi untuk mendeteksi posis camshaft dan

menentukan posisi TMA silinder no 1

OIL CONTROL VALVE ( OCV )

Oil control valve berfungsi untuk mengatur arah aliran oli yang menuju ke

ruang advance dan retard yang tedapat pada VVT-I Controler, untuk mengatur

maju atau mundurnya waktu kerja katup hisap

VVT-I CONTROLLER

VVT - I Controller berfungsi untuk memajukan atau memundurkan waktu

kerja katup masuk bedasarkan banyaknya minyak ( oli ) yang dimasukkan

oleh OCV ke Chamber advanve atau retard yang terdapat pada VVT – I

Controller.

Theoretical air-fuel ratio Gemuk Kurus

Outp

ut

tegangan

0.4

5V

Gre

at

OXYGEN SENSOR

Karakteristik oxygen sensor

Oxigen sensor berfungsi untuk

mendeteksi jumlah kandungan oksigen

yang terdapat didalam gas buang.

Jika kandungan oksigen didalam gas

buang tidak sesuai, maka oksigen sensor

akan memberikan inputan ke EFI ECU

untuk dilakukan penyesuaian yaitu

dengan menambah atau mengurangi

jumlah bahan – bakar yang di injeksikan

oleh injektor

CHARCOAL CANISTER

Chacoal canister berfungsi untuk menampung sementara uap bahan bakar

dari tangki bahan bakar, yang akan dimasukkan ke intake manifold

berdasarkan perintah dari EFI ECU. Agar tidak mengotori udara atau

menyebabkan polusi.

KNOCK SENSOR

Keramik

Cylinder block

Plat getar

Keramik Plat getar

Pemberat

Keramik

Berfungsi untuk mendeteksi terjadi engine knocking, kejadian ini di deteksi

dengan mendeteksi adanya getaran yang timbul akibat adanya engine knock.

Jik ahal ini terjadi maka knock akan memberikan inputan berupa signal

tegangan kemudian EFI ECU akan memundurkan timing pengapian untuk

mencegah terjadi knocking.

VARIABLE RESISTOR SENSOR

Sensor ini mengatur perbandingan udara dan bahan bakar pada saat mesin

berputar idle ( setelah temperature kerja mesin tercapai ). Nilai CO pada saat

idle diatur supaya mencapai nilai spesifikasinya oleh puataran rotor. Tulisan R

pada variable resistor berarti rich ( gemuk ), L berarti lean ( kurus )

Catatan :

Hanya dipergunakan pada mesin dengan leaded spec

EFI ( ELECTRONIC FUEL INJECTION )

Control System :

Control system adalah sebuah

sistem yang mengatur waktu

injeksi bahan bakar ( lamanya

injeksi ) berdasarkan signal

yang masuk ke ECU dari

beberapa sensor. Jumlah udara

yang dihisap diketahui

berdasarkan tekanan didalam

intake manifold yang dideteksi

oleh sensor tekanan. Dengan

cara ini lamanya injeksi dapat

ditentukan.

Control System : Selanjutnya waktu injeksi dasar ini diimbangi oleh kondisi yang bervariasi

seperti, beban, rpm mesin, suhu air pendingin, suhu udara masuk,

percepatan dan perlambatan kendaraan

EFI ( ELECTRONIC FUEL INJECTION )

EFI SYSTEM CONTROL

INJECTION METHOD Synchronous injection

Ada 2 macam synchrous injection :

1. Injection selama periode stater ( starting period )

Synchromous injection, adalah injeksi bahan bakar yang sesuai dengan

signal rpm atau signal pengapian

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type Grouping

INJECTION METHOD

Synchronous injection

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type independent

INJECTION METHOD Synchronous injection

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type Grouping

Syncronous injection after starting period, Pada sistem grouping,

penginjeksian bahan – bakar terjadi secara serempak ( bersamaan ), untuk

seluruh silinder, dengan interval setiap 360o engkol, dan bersamaan

dengan saat pengapian

INJECTION METHOD

Synchronous injection

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type independent periode setelah starter

Syncronous injection after starting period, Pada sistem Independent,

penginjeksian bahan – bakar yang dilakukan secara berkesinambungan,

untuk masing – masing silinder, berdasarkan informasi dari signal rpm, dan

dilakukan pada saat awal langkah hisap dari setiap silinder

INJECTION METHOD Synchronous injection

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type independent periode setelah starter

Syncronous injection after starting period, Pada sistem Independent, empat

silinder

INJECTION METHOD

NON SYNCHRONOUS INJECTION

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type Grouping

INJECTION METHOD

NON SYNCHRONOUS INJECTION

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type independent

INJECTION METHOD

NON SYNCHRONOUS INJECTION

Signal injeksi bahan bakar pada EFI type independent untuk mesin 4 silinder

FUNGSI DIAGNOSA

Sistim yang menginformasikan ke ECU EFI bila terjadi signal – signal

mesin yang tidak normal. Jika terdapat ketidak normalan, fungsi

diagnosa akan menyimpan kode ketidak normalan tersebut. Dan akan

menyalakan CHECK ENGINE LAMP . Hal ini untuk menginformasikan

ke pengemudi tentang adanya ketidak normalan.

Jika terminal “T” dan “E” pada DLC ( OBD ) dihubungkan, dan kunci

kontak “ON” maka CHECK ENGINE LAMP akan menyala berkedip

memunculkan kode ketidak normalan. Tetapi bila telah diperbaiki CHECK

ENGINE LAMP akan mati, kode ketidak normalan masih tersimpan

sampai kode tersebut dihapus.

DIAGNOSIS CODE TABLE ( EJ – DE , HC – E )

DIAGNOSIS CODE TABLE ( EJ – DE , HC – E )

PENUNJUKAN KODE DIAGNOSA

Untuk mengetahui kode diagnosa, pertama posisikan kunci kontak pada posisi

“OFF” Selanjutnya hubungkan terminal “T” dan “E” pada check connector yang

terletak di atas konsol ( dekat steer ), maka lampu check engine lamp yang

ada di kombinasi meter akan menyala berkedip

EJ/K3/3SZ

1

16

1

16

MENGHAPUS KODE DIAGNOSA Setelah dilakukan perbaikan pada gangguan, kode diagnosis yang

tersimpan didalam memory ECU EFI harus dihapus.

Cara menghapus kode diagnosa.

Dengan melepas fuse stop selama

10 detik ( HE – ENGINE )

Dengan menggunakan DS 21 atau DS II

Dengan melepas fuse EFI selama

15 detik ( EJ/K3/3SZ – ENGINE )

MENGHAPUS KODE DIAGNOSA

Dengan melepas terminal baterai selama minimal 15 detik.

FAIL – SAFE FUNCTION

Fail safe function adalah sebuah fungsi bila terdapat ketidak normalan pada

signal dari sensor – sensor yang terdapat pada tabel dibawah, dan jika mesin

tidak bekerja secara normal, maka pengontrol mendeteksi ketidak normalan,

yang akan menghasilkan signal terus menerus, sistim Fail Safe Function

memungkinkan engine kontrol tetap bekerja dengan menggunakan nilai

standar yang tersimpan didalam EFI ECU

ITEM KONDISI EVALUASI FAIL-SAVE FUNCTION

Signal Pressure Sensor

Ketika signal dari rankaian

Pressure Sensor terputus atau

short

Mesin dikontrol berdasarkan pada data

backup yang telah diprogramkan terdahulu

atau nilai tetap pada EFI ECU

Signal Throttle Position

Sensor

Ketika signal dari rankaian

Throttle Position Sensor

terputus atau short

Mesin dikontrol berdasarkan pada data

backup yang telah diprogram terdahulu

atau nilai tetap

Signal Water Temperature

Sensor

Ketika signal dari water

Temperatur Sensor terputus

atau short

Mesin dikontrol berdasarkan pada data

backup yang telah diprogram terdahulu

atau nilai tetap

Signal Air temperatur

Sensor

Kertika signal dari rangkaian Air

Temperature Sensor terputus

atau short

Mesin dikontrol berdasarkan pada data

backup yang telah diprogram terdahulu

atau nilai tetap

BACKUP FUNCTION

Bila sistem sensor yang terdapat pada tabel diatas terjadi ketidak normalan,

pengontrolan akan segera kembali pada kondisi normal setelah adanya

perbaikan, dengan demikian Fail Safe Function tidak lagi bekerja. Ketidak

normalan yang terjadi akan disimpan didalam EFI ECU sebagai suatu kode

ketidak normalan.

Seandainya CPU yang terdapat didalam ECU menemukan adanya ketidak

normalan, fungsi ini memungkinkan terjadinya penghentian putaran mesin

dengan pemutusan injeksi bahan bakar menurut data yang tersimpan

didalam ECU. Ketika Back – Up Function bekerja, tidak ada kode diagnosis

yang ditunjukkan dan lampu pemeriksaan tetap menyala