HONDA CR-V
A.Pendahuluan
Suatu mesin dapat menghasilkan tenaga disebabkan didalam mesin tersebut terjadi pembakaran. Mesin bertenaga panas menghasilkan pembakaran yang dirubah menjadi tenaga mekanik, disebut motor bakar. Motor bakar ada beberapa macam salah satunya adalah motor bensin. Pada motor bensin energi panas diperoleh dari hasil pembakaran campuran bensin dan udara di dalam silinder. Proses pembaaran pada motor bensin dimulai adanya loncatan bunga api. Beberapa elemen yang sangat penting pada motor bakar yaitu tekanan kompresi. Ada saat pengapian yang tepat dengan bunga api yang kuat, dapat membakar campuran bakan bakar dan udara dengan baik. Untuk menghasilkan loncatan bunga api dibutuhkan bebeerapa komponen (1) Baterai, (2) Ignitionn coil, (3) Disributor, (4) Centrifugal governor advancer, (5) Vacuum advancer, (6) Rotor, (7) Distributor cap, (8) Busi. Yang dapat membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar. Semua elemen tersebut merupakan syarat yang harus dipenuhi, untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna sehingga di peroleh daya yang optimal.
B.Pengapian pada Mobil Honda CR-V
Sistem kelistrikan mesin merupakan sistem otomasi yang dipergunakan untuk menghidupkan mesin dan mempertahankan agar mesin tersebut dalam keadaan hidup. Bagian-bagiannya terdiri dari baterai yang mensuplai listrik kekomponen listrik lainnya, sistem pengisian yang mensuplai listrik ke baterai, sistem starter yang memutarkan mesin pertama kali, sistem pengapian membakar bahan bakar dalam ruang bakar yang dihisap ke dalam silinder.
Pada motor bensin gas yang masuk ke dalam silinder adalah campuran antara udara dan bensin, campuran ini selanjutnya dibakar untuk menghasilkan tekanan pembakaran yang nantinya dirubah menjadi daya mekanis. Sistem yang digunakan adalah sistem pengapian listrik, dimana untuk menghasilkan percikan api digunakan tegangan listrik sebagai pemercik. Karena pada motor bensin proses pembakaran dimulai oleh loncatan api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi, beberapa metode diperlukan untuk menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan.
Sistem pengapian (Ignition System) pada mobil berfungsi untuk menaikkan tegangan rendah baterai menjadi 20 KV atau lebih dengan mempergunakan ignition coil dan kemudian membagi-bagikan tegangan tinggi tersebut kemasing-masing busi melalui distributor tegangan tinggi. Sistem pengapian terdiri dari baterai, kunci kontak, ignition coil, distributor, 6 kabel tegangan tinggi dan busi. Sistem pengapian dibagi menjadi 2 yaitu konvensional dan transistor. Dan mobil Honda C-RV menggunakan sistem pengapian transistor.
Sistem pengapian yang digunakan pada mobil Honda CR-V adalah sistem pengapian terprogram PGM-Fi ignition yang merupakan bagian dari Electronic Spark Advancer ( ESA ). Sistem pengapian ini juga menggunakan sistem pengapian full transistor tetapi mempunyai keunggulan mekanisme pemajuan saat pengapian tidak lagi di kontrol secara mekanik tetapi dikontrol menggunakan computer sehingga pemajuan saat pengapian lebih akurat baik berdasar putaran mesin ataupun beban mesin. ( Fundamental of Electricity Step 2, 1996 : 43 )
1.Komponen Sistem Pengapian
a.Baterai (ACCU / AKI)
Komponen ini berfungsi menyediakan arus tegangan rendah 12 Volt untuk ignition coil. Baterai ialah elektrokimia yang dibuat untuk mensuplai listrik ke sistem starter mesin, sistem pengapian, lampu-lampu, dan komponen lainnya. Alat ini menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia yang dikeluarkan bila diperlukan dan mensuplainya ke masing-masing sistem kelistrikan. Siklus pengisian dan pengeluaran terjadi secara terus menerus.
b.Kunci Kontak
Pada sistem pengapian kunci kontak berfungsi menghubungkan dan memutuskan aliran arus listrik dari baterai ke ignition coil.
c.Komputer
Pada sisitem ini berfungsi sebagai pengatur dari kesemua sistem yang ada, Bisa dikatakan sebagai otak dari mobil. Sistem pengapian ini juga menggunakan komputerisasi dari sistem bahan bakar. Sistem ini disebut PGM-IG
1).Sensor
Sensor merupakan input dari Komputer, berfungsi untuk merekam data dan menyampaikan kepada processor untuk di proses. Contoh sensor suhu, tekanan
2).Procesor
Bagian ini merupakan otak atau tenpat nengolah data yang diberikan oleh sensor. Hasilnya berupa output perintah, dalam hal pengapian perintah berupa busi mana yang akan dialiri arus listrik Prosesor ini disebut ECM
d.Coil
Pada sistem ini, ignition coil berfungsi untuk menaikan tegangan (12 V) menjadi tegangan tinggi (15 KV sampai 20 KV) yang diperlukan untuk pengapian. Untuk mempertinggi tegangan rendah tersebut pada ignition coil terdapat 2 kumparan yaitu;
1). Kumparan Primer (Primary Coil).
Kumparan ini berfungsi menciptakan medan magnet pada ignition coil agar timbul induksi pada kumparan-kumparannya. Ciri kumparan primer adalah kumparan yang mempunyai penampang yang besar dan gulungannya sedikit.
2).Kumparan Skunder (Secondary Coil).
Kumparan ini berfungsi untuk menambah induksi menjadi tegangan tinggi yang selanjutnya dialirkan ke busi menjadi percikan api. Ciri dari kumparan skunder ialah kumparan yang mempunyai penampang kecil dan gulungan yang sangat banyak.
Arus tegangan tinggi yang dihasilkan oleh kumparan sekunder coil ke busi pada tiap-tiap silinder sesuai dengan urutan pengapian. Penyaluaran arus listrik ini diatur oleh komputer dengan acuan data dari sensor-sensor yang berkerja sehingga akurasi atau waktu lebih akurat Bagian ini terdiri dari :
e.Kabel Tegangan Tinggi
Kabel tegangan tinggi pada sistem pengapian mempunyai fungsi sebagai penghantar tegangan tinggi yang dihasilkan ignition coil ke busi-busi melalui distributor tanpa ada kebocoran. Kabel tegangan tinggi mempunyai bagian sebagai berikut:
1). Penghantar (conduktor)
Bahannya terbuat dari carbon dan fiberglass.
2).Insulator
Insulator ini terbuat dari stnthetic rubber yang membalut conduktor setebal 1, 2 mm
3).Pembungkus (cover)
Untuk memperkuat insulator kabel dilapisi dengan synthetic rubber setebal 0,5 mm
f. Busi
Arus listrik tegangan tinggi dari distributor membangkitkan bunga api dengan temperatur tinggi diantara elektroda tengah dan masa dari busi untuk membakar campuran bahan bakar yang telah dikompresikan. Busi harus bisa menjaga kemampuan penyalaan untuk jangka waktu yang lama, meskipun mengalami temperatur tinggi dan perubahan tekanan dan menjaga tahanan insulator dari tegangan tinggi antara 10 kV sampai 30kV. Untuk itu busi harus mempunyai syarat
C.Cara Kerja Sistem Pengapian
Pengapian ini dimulai apabila kunci kontak dihubungkan “ON” arus listrik akan mengalir dari beterai melalui kunci kontak ke Coil, arus ini bermula dari baterai (aki) yang selalu mendapatkan suplai charger dari alternator (sumber daya) yang dihubungkan dengan putaran mesin, sehingga ketika mesin berputar alternator ikut berputar untuk menyuplai daya listrik yang disimpan pada baterai (aki). Pada saat ini arus listrik juga mengalir ke Komputer sehingga sensor-sensor yang ada, ikut brtugas untuk menginput data ke prosesor (ECM).
Pada saat arus ke Coil, arus akan melalui kumparan primer, kemudian breaker point dan ke masa. Dalam keadan ini breaker point masih dalam keadaan tertutup, akibat mengalir arus pada kumparan primer maka inti besi akan menjadi magnet. Dalam keadaan ini besi menjadi magnet bila breaker point di buka arus yang mengalir pada kumparan primer akan terputus dan kemagnetan inti besi akan berkurang hilangnya kemagnetan ini akan mengakibatkan kumparan primer dan kumparan sekunder timbul tegangan induksi. Karena jumlah gulungan pada kumparan sekunder lebih banyak dari kumparan primer, maka tegangan yang keluar pada kumparan sekunder akan lebih besar dari kumparan primer atau pada kumparan sekunfer akan timbul tegangan tinggi.
Tegangan tinggi ini selanjutnya disalurkan ke rotor distributor untuk dibagi-bagikan ke busi pada tiap silinder pada akhir langkah kompresi. Pengaturan tersebut dilakukan oleh Komputer yang terpusat pada ECM, sensor-sensor yang bertugas sebagai penginput data sebagai acuan kapan aliran arus listrik ini disalurkan ke tiap busi melalui kabel tegangan tinggi. Selanjutnya tegangan tinggi pada busi dirubah menjadi percikan api guna membakar gas pada ruang baker pada langkah kompresi silinder.
SISTEM BAHAN BAKAR MOBIL
HONDA CR-V
Mesin Mobil Honda CRV ini diciptakan oleh tenaga ahli Honda yang sudah berpengalaman untuk menghasilkan desain mesin dengan tenaga yang besar, berukuran kompak, ringan, suara lebih halus, dan hemat bahan bakar.
Honda CRV menggunakan kecanggihan sistem i-VTEC dalam mengatur durasi pembukaan serta penutupan inlet valve sesuai dengan kecepatan serta beban mesin. Hasilnya ialah pembakaran yang maksimal pada setiap tingkat daya kerja mesinnya. Respon daya muncul secara instan pada setiap tingkat kecepatan, dan penggunaan bahan bakar yang ideal dapat dicapai, serta tetap ramah lingkungan.
I-VTEC (Intelegent Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) adalah suatu sistem valvetrain dikembangkan oleh Honda untuk meningkatkan efisiensi volumetrik mesin pembakaran empat-stroke internal. Sistem ini menggunakan dua profil camshaft (DOHC) dan elektronik memilih antara profil.
I-VTEC dalam mesin mobil Honda CRV empat-stroke, konsumsi dan exhaust katup yang digerakkan oleh lobus pada sebuah camshaft. Bentuk dari lobus menentukan waktu angkat katup dan durasi masing-masing. Timing mengacu pada pengukuran sudut bila katup dibuka atau ditutup berkenaan dengan posisi piston. Angkat mengacu pada berapa banyak katup dibuka. Durasi mengacu pada berapa lama katup disimpan terbuka. Karena perilaku fluida kerja (udara dan campuran bahan bakar) sebelum dan sesudah pembakaran, yang memiliki keterbatasan fisik pada aliran mereka, serta interaksi mereka dengan pengapian percikan, waktu katup yang optimal, angkat dan pengaturan durasi dibawah mesin RPM rendah operasi yang sangat berbeda dari mereka yang di bawah RPM tinggi. Optimal rendah RPM valve timing angkat dan pengaturan durasi akan menghasilkan cukup pengisian silinder dengan bahan bakar dan udara pada RPM tinggi, sehingga sangat membatasi output tenaga mesin. Sebaliknya, optimal tinggi RPM valve timing angkat dan pengaturan durasi akan menghasilkan operasi yang sangat kasar RPM rendah dan sulit pemalasan. Mesin ideal akan memiliki sepenuhnya variabel valve timing, lift dan durasi, di mana selalu akan membuka katup tepat pada titik yang tepat, angkat cukup tinggi dan tetap terbuka hanya jumlah waktu yang tepat untuk kecepatan mesin yang digunakan.
Secara umum, konstruksi sistem I-VTEC pada mobil Honda CRV dapat dibagi menjadi tiga bagian/sistem utama, yaitu; a) sistem bahan bakar (fuel system), b) sistem kontrol elektronik (electronic control system), dan c) sistem induksi/pemasukan udara (air induction system). Ketiga sistem utama ini akan dibahas satu persatu di bawah ini.
Komponen-komponen yang digunakan untuk menyalurkan bahan bakar ke mesin terdiri dari tangki bahan bakar (fuel pump), pompa bahan bakar (fuel pump), saringan bahan bakar (fuel filter), pipa/slang penyalur (pembagi), pengatur tekanan bahan bakar (fuel pressure regulator), dan injektor/penyemprot bahan bakar. Sistem bahan bakar ini berfungsi untuk menyimpan, membersihkan, menyalurkan dan menyemprotkan /menginjeksikan bahan bakar.
Skema aliran sistem bahan bakar type I-VTEC
Adapun fungsi masing-masing komponen pada sistem bahan bakar tersebut adalah sebagai berikut:
1) Fuel suction filter; menyaring kotoran agar tidak terisap pompa bahan bakar.
2) Fuel pump module; memompa dan mengalirkan bahan bakar dari tangki bahan bakar ke injektor. Penyaluran bahan bakarnya harus lebih banyak dibandingkan dengan kebutuhan mesin supaya tekanan dalam sistem bahan bakar bisa dipertahankan setiap waktu walaupun kondisi mesin berubahubah.
3) Fuel pressure regulator; mengatur tekanan bahan bakar di dalam sistem aliran bahan bakar agar tetap/konstan.
4) Fuel feed hose; slang untuk mengalirkan bahan bakar dari tangki menuju injektor. Slang dirancang harus tahan tekanan bahan bakar akibat dipompa dengan tekanan minimal sebesar tekanan yang dihasilkan oleh pompa.
5) Fuel Injector; menyemprotkan bahan bakar ke saluran masuk (intake manifold) sebelum, biasanya sebelum katup masuk, namun ada juga yang ke throttle body. Volume penyemprotan disesuaikan oleh waktu pembukaan nozel/injektor. Lama dan banyaknya penyemprotan diatur oleh ECM (Electronic/Engine Control Module) atau ECU (Electronic Control Unit). Terjadinya penyemprotan pada injektor adalah pada saat ECU memberikan tegangan listrik ke solenoid coil injektor. Dengan pemberian tegangan listrik tersebut solenoid coil akan menjadi magnet sehingga mampu menarik plunger dan mengangkat needle valve (katup jarum) dari dudukannya, sehingga saluran bahan bakar yang sudah bertekanan akan memancar keluar dari injektor.
Komponen sistem kontrol elektronik terdiri dari beberapa sensor (pengindera), seperti MAP (Manifold Absolute Pressure) sensor, TP (Throttle Position) sensor, IAT (Intake Air Temperature) sensor, bank angle sensor, EOT (Engine Oil Temperature) sensor, dan sensor-sensor lainnya. Pada sistem ini juga terdapat ECU (Electronic Control Unit) atau ECM dan komponen- komponen tambahan seperti alternator (magnet) dan regulator/rectifier yang mensuplai dan mengatur tegangan listrik ke ECU, baterai dan komponen lain. Pada sistem ini juga terdapat DLC (Data Link Connector) yaitu semacam soket dihubungkan dengan engine analyzer untuk mecari sumber kerusakan komponen.
Secara garis besar fungsi dari masing-masing komponen sistem kontrol elektronik antara lain sebagai berikut;
1) ECU/ECM; menerima dan menghitung seluruh informasi/data yang diterima dari masing-masing sinyal sensor yang ada dalam mesin. Informasi yang diperoleh dari sensor antara lain berupa informasi tentang suhu udara, suhu oli mesin, suhu air pendingin, tekanan atau jumlah udara masuk, posisi katup throttle/katup gas, putaran mesin, posisi poros engkol, dan informasi yang lainnya. Pada umumnya sensor bekerja pada tegangan antara 0 volt sampai 5 volt. Selanjutnya ECU/ECM menggunakan informasi-informasi yang telah diolah tadi untuk menghitung dan menentukan saat (timing) dan lamanya injektor bekerja/menyemprotkan bahan bakar dengan mengirimkan tegangan listrik ke solenoid injektor. Padabeberapa mesin yang sudah lebih sempurna, disamping mengontrol injektor, ECU/ECM juga bisa mengontrol sistem pengapian.
2) MAP (Manifold absolute pressure) sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tekanan udara yang masuk ke intake manifold. Selain tipe MAP sensor, pendeteksian udara yang masuk ke intake manifold bisa dalam bentuk jumlah maupun berat udara. Jika jumlah udara yang dideteksi, sensornya dinamakan air flow meter, sedangkan jika berat udara yang dideteksi, sensornya dinamakan air mass sensor.
3) IAT (Engine air temperature) sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tentang suhu udara yang masuk ke intake manifold. Tegangan referensi/suplai 5 Volt dari ECU selanjutnya akan berubah menjadi tegangan sinyal yang nilainya dipengaruhi oleh suhu udara masuk.
4) TP (Throttle Position) sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tentang posisi katup throttle/katup gas. Generasi yang lebih baru dari sensor ini tidak hanya terdiri dari kontak-kontak yang mendeteksi posisi idel/langsam dan posisi beban penuh, akan tetapi sudah merupakan potensiometer (variable resistor) dan dapat memberikan sinyal ke ECU pada setiap keadaan beban mesin. Konstruksi generasi terakhir dari sensor posisi katup gas sudah full elektronis, karena yang menggerakkan katup gas adalah elektromesin yang dikendalikan oleh ECU tanpa kabel gas yang terhubung dengan pedal gas. Generasi terbaru ini memungkinkan pengontrolan emisi/gas buang lebih bersih karena pedal gas yang digerakkan hanyalah memberikan sinyal tegangan ke ECU dan pembukaan serta penutupan katup gas juga dilakukan oleh ECU secara elektronis.
5) Engine oil temperature sensor; memberikan sinyal ke ECU berupa informasi (deteksi) tentang suhu oli mesin.
Komponen yang termasuk ke dalam sistem penginduksi udara antara lain; air cleaner/air box (saringan udara), intake manifold, dan throttle body (tempat katup gas). Sistem ini berfungsi untuk menyalurkan sejumlah udara yang diperlukan untuk pembakaran.
Terdapat beberapa tipe penginjeksian (penyemprotan) dalam sistem I-VTEC pada Honda CRV diantaranya tipe injeksi serentak (simoultaneous injection) dan tipe injeksi terpisah (independent injection). Tipe injeksi serentak yaitu saat penginjeksian terjadi secara bersamaan, sedangkan tipe injeksi terpisah yaitu saat penginjeksian setiap injektor berbeda antara satu dengan yang lainnya, sesuai dengan urutan pengapian. Oleh karena itu, saat penginjeksian (injection timing) tidak mesti sama persis dengan percikan bunga api busi, yaitu beberapa derajat sebelum TMA di akhir langkah kompresi. Saat penginjeksian tidak menjadi masalah walau terjadi pada langkah hisap, kompresi, usaha maupun buang karena penginjeksian terjadi sebelum katup masuk. Artinya saat terjadinya penginjeksian tidak langsung masuk ke ruang bakar selama posisi katup masuk masih dalam keadaan menutup.
Pada saat kondisi mesin masih dingin (misalnya saat menghidupkan di pagi hari), maka diperlukan campuran bahan bakar dan udara yang lebih banyak (campuran kaya). Hal ini disebabkan penguapan bahan bakar rendah pada saat kondisi temperatur/suhu masih rendah. Dengan demikian akan terdapat sebagian kecil bahan bakar yang menempel di dinding intake manifold sehingga tidak masuk dan ikut terbakar dalam ruang bakar. Untuk memperkaya campuran bahan bakar udara tersebut, pada sistem I-VTEC yang dilengkapi dengan sistem pendinginan air terdapat sensor temperatur air pendingin (engine/coolant temperature sensor). Sensor ini akan mendeteksi kondisi air pendingin mesin yang masih dingin tersebut. Temperatur air pendingin yang dideteksi dirubah menjadi signal listrik dan dikirim ke ECU/ECM. Selanjutnya ECU/ECM akan mengolahnya kemudian memberikan perintah pada injektor dengan memberikan tegangan yang lebih lama pada solenoid injektor agar bahan bakar yang disemprotkan menjadi lebih banyak (kaya).
Pada saat putaran mesin masih rendah dan suhu mesin sudah mencapai suhu kerjanya, ECU/ECM akan mengontrol dan memberikan tegangan listrik ke injektor hanya sebentar saja (beberapa derajat engkol) karena jumlah udara yang dideteksi oleh MAP sensor dan sensor posisi katup gas (TP sensor ) masih sedikit. Hal ini supaya dimungkinkan tetap terjadinya perbandingan campuran bahan bakar dan udara yang tepat (mendekati perbandingan campuran teoritis atau ideal). Posisi katup gas (katup trotel) pada throttle body masih menutup pada saat putaran stasioner/langsam Oleh karena itu, aliran udara dideteksi dari saluran khusus untuk saluran stasioner. Berdasarkan informasi dari sensor tekanan udara (MAP sensor) dan sensor posisi katup gas (TP) sensor tersebut, ECU/ECM akan memberikan tegangan listrik kepada solenoid injektor untuk menyemprotkan bahan bakar. Lamanya penyemprotan/ penginjeksian hanya beberapa derajat engkol saja karena bahan bakar yang dibutuhkan masih sedikit.
Pada saat putaran mesin sedikit dinaikkan namun masih termasuk ke dalam putaran rendah, tekanan udara yang dideteksi oleh MAP sensor akan menjadi lebih tinggi dibanding saat putaran stasioner. Naiknya tekanan udara yang masuk mengindikasikan bahwa jumlah udara yang masuk lebih banyak. Berdasarkan informasi yang diperoleh oleh MAP sensor tersebut, ECU/ECM akan
memberikan tegangan listrik sedikit lebih lama dibandingkan saat putara satsioner. Pada saat putaran mesin dinaikkan dan kondisi mesin dalam keadaan normal, ECU/ECM menerima informasi dari sensor posisi katup gas (TP sensor) dan MAP sensor. TP sensor mendeteksi pembukaan katup trotel sedangkan MAP sensor mendeteksi jumlah/tekanan udara yang semakin naik. Saat ini deteksi yang diperoleh oleh sensor tersebut menunjukkan jumlah udara yang masuk semakin banyak. Sensor-sensor tersebut mengirimkan informasi ke ECU/ECM dalam bentuk signal listrik. ECU/ECM kemudian mengolahnya dan selanjutnya akan memberikan tegangan listrik pada solenoid injektor dengan waktu yang lebih lama dibandingkan putaran sebelumnya. Disamping itu saat pengapiannya juga otomatis dimajukan agar tetap tercapai pembakaran yang optimum berdasarkan infromasi yang diperoleh dari sensor putaran rpm. pada putaran menengah saat penyemprotan/penginjeksian (fuel injection) mulai terjadi dari pertengahan langkah usaha sampai pertengahan langkah buang dan lamanya penyemprotan/penginjeksian sudah hampir mencapai setengah putaran derajat engkol karena bahan bakar yang dibutuhkan semakin banyak. Selanjutnya jika putaran putaran dinaikkan lagi, katup trotel semakin terbuka lebar dan sensor posisi katup trotel (TP sensor) akan mendeteksi perubahan katup trotel tersebut. ECU/ECM memerima informasi perubahan katup trotel tersebut dalam bentuk signal listrik dan akan memberikan tegangan pada solenoid injektor lebih lama dibanding putaran menengah karena bahan bakar yang dibutuhkan lebih banyak lagi. Dengan demikian lamanya penyemprotan/penginjeksian otomatis akan melebihi dari setengah putaran derajat engkol.
Bila mobil CRV diakselerasi (digas) dengan serentak dari kecepatan rendah, maka volume udara juga akan bertambah dengan cepat. Dalam hal ini, karena bahan bakar lebih berat dibanding udara, maka untuk sementara akan terjadi keterlambatan bahan bakar sehingga terjadi campuran kurus/miskin. Untuk mengatasi hal tersebut, dalam sistem I-VTEC dilengkapi sistem akselerasi (percepatan) yang akan menyemprotkan sejumlah bahan bakar tambahan melalui saluran khusus Perubahan jumlah udara saat katup gas dibuka dengan tiba-tiba akan dideteksi oleh MAP sensor. Walaupun yang dideteksi MAP sensor adalah tekanan udaranya, namun pada dasarnya juga menentukan jumlah udara. Semakin tinggi tekanan udara yang dideteksi, maka semakin banyak jumlah udara yang masuk ke intake manifold. Dengan demikian, selama akselerasi pada sistem
Tidak ada komentar:
Posting Komentar