8 Aktuator pada Sistem EFI Mobil

8 Aktuator pada Sistem EFI Mobil – Tidak ada hal yang lebih penting dari mesin pembakaran internal kecuali meningkatkan kemampuan untuk menjadikan mesin lebih efisien dan mengurangi sekecil mungkin kandungan kimia berbahaya pada gas buangnya. Ini tentu tidak mudah. Sistem yang mampu menangani itu salah satunya adalah sistem EFI mobil. Melalui ECU, jenis sensor-sensor EFI memberikan informasi berupa data digital dan mengontrol aktuator pada sistem EFI. Ini yang kali ini akan kita bahas lebih jauh tentang mesin EFI.

Update 1: 29 September 2022

Aktuator pada Sistem EFI Mobil

Terdapat delapan jenis aktuator yang ada di dalam sistem EFI. Kedelapan aktuator tersebut diperintahkan secara langsung oleh ECU sebagai respon dan olah data digital yang dilakukannya. Berikut adalah aktuator-aktuator tersebut.

1. Check Engine Lamp

Aktuator pertama adalah check engine lamp. Biasanya ditunjukkan seperti gambar simbol berikut ini. Letak check engine lamp ada di bagian depan setir pada dashboard mobi.

Tanda check engine lamp pada salah satu mobil.

Check engine lamp berfungsi memberitahukan pada pengemudi bahwa ada masalah pada sensor-sensor sistem EFI. Check engine lamp menyala berarti ada masalah pada sistem EFI. Dengan tanda ini maka pengemudi sudah seharusnya memeriksakan mobil mereka ke bengkel untuk mengetahui sensor mana yang rusak.

2. Injektor

Aktuator kedua adalah injektor. Berikut adalah gambar sebuah injektor untuk mesin EFI.

Gambar sebuah injektor pada mobil dengan sistem EFI. Sumber: Wiring Diagram T5

Injektor berperan dalam menyemprotkan bahan bakar ke dalam ruang bakar pada masing-masing silinder. Kerja injektor dikendalikan oleh ECU dari hasil data digital dari sensor MAF atau sensor MAP. Bukan hanya kapan waktu harus menyemprotkan bahan bakar tetapi juga lamanya waktu penyemprotan juga diatur oleh ECU.

3. EGR

Aktuator ketiga adalah EGR atau Exhaust Gas Recirculation. Gambar berikut menunjukkan EGR pada sebuah mobil.

EGR berfungsi untuk mengurangi kandungan NOx pada gas sisa pembakaran dalam ruang bakar. Sesuai dengan namanya, EGR mensirkulasikan kembali sisa hasil pembakaran bersama dengan udara bersi yang berasal dari intake manifold mesin EFI. Menariknya, EGR tidak hanya diperuntukkan bagi mesin bensin tetapi juga dipakai pada mesin diesel.

Cara kerja katup EGR dikontrol oleh ECU. Meski demikian, terkadang kontrol yang dilakukan oleh ECU tidak bekerja karena EGR mengalami kerusakan.

4. Kontrol Fuel Pump

Aktuator keempat adalah fuel pump control. Perhatikan gambar berikut ini.

Kontrol pompa bahan bakar berfungsi mematikan kerja pompa bahan bakar ketika engine pada keadaan mati. Pompa bahan bakar yang dimaksud tentu saja bukan pompa bahan bakar mekanik melainkan pompa bahan bakar elektrik.

5. ESA

Aktuator pada Sistem EFI

Aktuator kelima adalah ESA atau Electronic Spark Advancer. ESA memiliki peran mengontrol waktu pengapian. Waktu pengapian dapat maju atau mundur sesuai kebutuhan mesin. Maju mundurnya waktu pengapian didasarkan inputan dari sensor-sensor yang terlibat. Untuk mobil-mobil baru, pada ESA tidak lagi digunagan distributor dan digantikan dengan DLI atau distributor less ignition atau DIS atau direct ignition system.

6. ISC

Aktuator keenam adalah ISC atau Idle Speed Control. Berikut adalah contoh dan diagram sebuah ISC yang dipakai pada salah satu mobil dengan sistem EFI.

ISC memiliki peran mengontrol kecepatan idle atau stasioner mesin. Caranya adalah dengan mengatur jumlah udara yang masuk ke dalam ruang bakar pada saat pedal gas tidak ditekan. Putaran mesin pada saat idle biasanya berkisar antara 800-1000 rpm.

7. Cut Off A/C System Control

Aktuator ketujuh adalah cut-off A/C system kontrol. Skema kelistrikannya adalah sebagai berikut.

Kontrol cut A/C memiliki fungsi mematikan A/C mobil apabila temperatur mesin mencapai lebih dari 107 derajat celcius. Selain itu, pada saat katup throttle dibuka lebih dari ketentuan dari kecepatan kendaraan maka A/C akan otomatis dimatikan.

8. Electric Cooling Fan Control

Aktuator terakhir adalah electic cooling fan control. Lihat skema kelistrikan berikut ini.

Electric cooling fan control memiliki fungsi menghidupkan kipas listrik pendingin jika temperatur mesin mencapai 98 derajat celcius. Selain itu juga sistem ini akan bekerja ketika sensor temperatur air pendingin rusak.

Aktuator Tambahan pada Bodi Mobil Modern

Selain aktuator-aktuator yang ada di bodi mobil pada mesin-mesin EFI yang saya sampaikan di atas, ada beberapa jenis aktuator yang lain. Aktuator ini merupakan kelengkapan dari aktuator utama. Dan oleh karena itu, aktuator-aktuator ini terdapat hanya pada mobil-mobil modern. Berikut adalah aktuator tambahan pada bodi mobil modern.

1. Grill Shutter Actuators

Ini adalah daun jendela yang terintegrasi ke dalam kisi-kisi asupan depan kendaraan untuk mengubah aliran udara ke mesin, meningkatkan pendinginan saat terbuka dan aerodinamis hemat bahan bakar saat ditutup.

2. Headlamp Actuators

Aktuator pada bodi mobil  atau aktutor pada mesin EFI selanjutnya adalah aktuator lampu kepala atau headlamp actuators. Jenis aktuator ini paling banyak bekerja pada malam hari atau siang hari saat melewati terowongan. Bekerja berdasarkan sensor cahaya yang dikirim ke module. Di dalam module, terjadi pengolahan data sensor. Selanjutnya, module akan memerintahkan aktutor bekerja –  dalam hal ini menghidupkan lampu kepala. 

3. Clutch Actuators

Jenis aktuator pada mesin EFI atau aktuator pada bodi mobil adalah clutch actuators. Jarang sekali mobil yang menggunakan jenis aktuator ini. Akan tetapi, beberapa mobil menggunakannya untuk mengantisipasi kelalaian pengemudi saat berkendara. 

4. Oil Pump Actuators

Oil pump actuators atau aktuator pompa oli adalah sebuah aktuator yang tugasnya menggantikan pompa oli mekanik. Jika pompa oli bekerja berdasarkan putaran mesin, maka aktuator jenis ini akan bekerja berdasarkan sensor temperatur oli. Sensor temperatur oli akan mengirimkan data ke ECU. ECU akan mengolah data tersebut, dan hasilnya secara riil akan ECU kirimkan ke aktutor pompa oli. Dengan demikian, pompa oli bekerja bersarkan perintah ECU saja. 

4. Water Pump Actuators

Aktuator ini adalah aktuator yang bekerja di water pump. Biasanya ia akan menuruti perintah ECU berdasarkan inputan atau masukan data dari sensor panas – dalam hal ini adalah engine coolant temperature sensor. Sehingga, water pump tidak lagi bekerja berdasarkan putaran mesin melainkan berdasarkan perintah dari ECU langsung. 

Definisi dan Fungsi Aktuator

Setelah mengetahui jenis aktuator pada sistem EFI mobil, kita akan mendalami lebih jauh tentang definisi aktuator. Sebuah Aktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. Biasanya, cara mengaktifkan aktuator adalah dengan menggunakan lengan mekanis dengan bantuan motor listrik. Media pengontrol otomatis yang terprogram di antaranya mikrokontroler akan membantu kerja motor tersebut. Aktuator adalah elemen yang mengkonversikan besaran listrik analog menjadi besaran lainnya misalnya kecepatan putaran dan merupakan perangkat elektromagnetik yang menghasilkan daya gerakan sehingga dapat menghasilkan gerakan pada robot. Tetapi, pada kendaraan roda empat bahkan roda dua juga telah menggunakan aktuator.

Untuk meningkatkan tenaga mekanik aktuator ini dapat dipasang sistem gearbox. Aktuator dapat melakukan hal tertentu setelah mendapat perintah dari kontroller. Misalnya pada suatu robot pencari cahaya, jika terdapat cahaya, maka sensor akan memberikan informasi pada kontroller yang kemudian akan memerintah pada aktuator untuk bergerak mendekati arah sumber cahaya. Sementara itu, aplikasi pada kendaraan roda empat telah kita bahas secara panjang lebar di atas.

Aktuator dalam perspektif kontrol dapat kita katakan sebagai berikut;

  • Aktuator: Pintu kendali ke sistem
  • Aktuator: Pengubah sinyal listrik menjadi besaran mekanik
  • Batasan aktuator riil: Sinyal kemudi terkesil, saturasi.

Poin kedua adalah yang paling banyak ada pada sistem kendaraan roda dua dan roda empat. Sebagai contoh, sinyal dari ECU berupa sinyal listrik masuk ke dalam throttle body. Sinyal listrik tersebut kemudian [melalui] sistem, berubah menjadi mekanis dalam membuka katup masuk udara ke mesin. 

Fungsi Aktuator

Lalu, apa fungsi aktuator? Aktuator memiliki beberapa fungsi yang kita dapat uraikan sebagai berikut.

  • Penghasil gerakan – Fungsi ini memberikan sistem sebuah gerakan mekanis seperti halnya pada throttle body pada sebuah mesin EFI.
  • Gerakan rotasi dan translasi – Ini masih bagian dari fungsi penghasil gerak. Hanya saja kita lebih spesifikan dengan gerak orentasi yakni gerak rotasi dan translasi. 
  • Mayoritas aktuator > motor based.
  • Aktuator dalam simulasi cenderung dibuat linier.
  • Aktuator riil cenderung non-linier.

Jenis tenaga penggerak pada aktuator

  • Aktuator tenaga elektris, biasanya menggunakan solenoid, motor arus searah (Mesin DC). Sifat mudah diatur dengan torsi kecil sampai sedang.
  • Aktuator tenaga hidraulis, torsi yang besar konstruksinya sukar.
  • Aktuator tenaga pneumatik, sukar dikendalikan.
  • Aktuator lainnya: piezoelectric, magnetic, ultra sound.

Tipe aktuator elektrik adalah sebagai berikut

  1. Solenoid.
  2. Motor stepper.
  3. Motor DC.
  4. Brushless DC-motors.
  5. Motor Induksi.
  6. Motor Sinkron.

Keunggulan aktuator elektrik adalah sebagai berikut

  1. Mudah dalam pengontolan.
  2. Mulai dari mW sampai MW.
  3. Berkecepatan tinggi, 1000 – 10.000 rpm.
  4. Banyak macamnya.
  5. Akurasi tinggi.
  6. Torsi ideal untuk pergerakan.
  7. Efisiensi tinggi.

Kesimpulan

Secara sederhana aktuator merupakan piranti yang menerima perintah dari sistem untuk mengerjakan suatu tugas. Tugas tersebut berdasarkan perintah dari sistem. Jika sistem mengatakan A maka aktuator akan mengerjakan A dan seterusnya. Aktuator tidak dapat bekerja sendiri tanpa perintah dari sistem yang terkait. Sementara itu, sistem biasanya melibatkan sebuah atau beberapa sensor. Data-data yang berasal dari sensor-sensor tersebut akan mendapatkan perlaukan dari sistem – dalam hal ini biasanya dari ECU (engine control unit) jika itu aktuator untuk mesin.

Keberadaan aktuator menjadi hal yang istimewa pada sistem kendaraan roda empat. Contoh paling terasa salah satunya pada throttle body. Sebelum berkembangnya teknologi untuk aktuator dan sensor, untuk membuka katup masuknya udara dari luar ke dalam mesin, masih menggunakan katup yang tersambung dengan kawat baja. Kawat baca terhubung dengan pedal gas dan katup akan terbuka dan tertutup berdasarkan tarikan kawat. Setelah adanya sensor dan aktuator, sistem wire (kawat) tidak lagi kita butuhkan. Sekarang mobil-mobil telah menggunakan sistem Drive-by-wire (DBW) yakni sebuah sistem pembukaan katup udara masuk ke mesin dengan menggunakan sensor dan aktuator.

Mungkinkah suatu hari nanti kita akan benar-benar kehilangan sistem mekanis dan menggantikannya dengan sistem elektrik? Kita belum tahu tetapi saya menjamin 1000% bahwa masih akan ada sistem mekanis pada sebuah kendaraan meski sudah sangat minim sekali. 

Komentar ditutup.