Injeksi bahan bakar

Injeksi bahan bakar adalah sebuah teknologi yang digunakan dalam mesin pembakaran dalam untuk mencampur bahan bakar dengan udara sebelum dibakar.

Penggunaan injeksi bahan bakar akan meningkatkan tenaga mesin bila dibandingkan dengan penggunaan karburator, karena injektor membuat bahan bakar tercampur secara homogen. Hal ini, menjadikan injeksi bahan bakar dapat mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih tepat, baik dalam proporsi dan keseragaman.

Injeksi bahan bakar dapat berupa mekanikal, elektronik atau campuran dari keduanya. Sistem awal berupa mekanikal, namun sekitar tahun 1980-an mulai banyak menggunakan sistem elektronik. Sistem elektronik modern menggunakan banyak sensor untuk memonitor kondisi mesin, dan sebuah unit kontrol elektronik menghitung jumlah bahan bakar yang diperlukan. Oleh karena itu, injeksi bahan bakar dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi polusi, dan juga memberikan tenaga keluaran yang lebih.

Tujuan

Tujuan utama pemakaian sistem injeksi sangatlah beragam. Beberapa tujuan pemakaian itu antara lain:

Keluaran tenaga kendaraan
Efisiensi bahan bakar
Performa
Kemampuan untuk memakai bahan bakar alternatif
Daya tahan
Penggunaan kendaraan yang halus
Biaya awal
Biaya perawatan
Kemampuan untuk didiagnosa
Kemampuan dioperasikan di mana dan kapan saja
Kepraktisan penyetelan mesin

Kelebihan

Emisi gas buang rendah

Terjadinya pembakaran yang sempurna pada ruang bakar, sehingga emisi gas buang yang dihasilkan relatif lebih sedikit apalagi knalpot dilengkapi catalic converter.

Daya lebih besar

Konstruksi injektor tepat pada intake manifold sehingga pencampuran bahan bakar lebih homogen.

Lebih hemat bahan bakar

Air-fuel ratio sangat mempengaruhi kesempurnaan pembakaran pada mesin. Standar AFR pada motor adalah 14,7:1 yang artinya 14,7 udara dan 1 bensin. AFR dapat berubah-ubah, misalnya pada saat kondisi mesin dingin AFR 5:1, pada saat idle AFR 11:1, akselerasi 8:1, dan pada saat pemakaian ekonomis 40–60 km/jam AFR 16-18:1. Sehingga konsumsi bahan bakar pada motor injeksi lebih irit dibandingkan karburator.

Tidak memerlukan cok (choke)

Injeksi bahan bakar dilengkapi sensor temperatur yang akan melaporkan suhu mesin ke engine control module (ECM) yang akan memerintahkan injektor untuk memperkaya campuran bensin pada suhu mesin dingin.

Perawatan yang lebih praktis

Teknologi injeksi bahan bakar berkonsep bebas perawatan. Pada saat servis, pembersihan dilakukan hanya pada bagian penyaring udara, busi, dan pengaturan klep.

Kekurangan

Akselerasi kurang responsif

Terjadinya proses yang panjang dari sensor pengatur jumlah udara dan laporan dari sensor-sensor lainnya, sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama untuk berakselerasi.

Kurangnya tenaga ahli

Injeksi bahan bakar termasuk teknologi baru, tidak semua bengkel umum mampu memperbaiki pada saat terjadi permasalahan pada kendaraan.

Sensitif terhadap benturan/guncangan

Semua perangkat terutama engine control module menggunakan elektronik, sehingga rentan mati apabila mengalami guncangan atau benturan keras. Pada saat terjadi hal tersebut, kendaraan berpeluang tidak bisa dihidupkan kembali, karena mengalami kerusakan pada engine control module. Biaya perbaikan membutuhkan biaya yang relatif masih mahal.

Sensitif bahan bakar

Ujung injektor berukuran mikro, sehingga sistem injeksi bahan bakar mudah terjadi penyumbatan karena bahan bakar yang kotor. Hal ini akan mempengaruhi kinerja kendaraan sehingga bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar sedikit.

Sensitif kelistrikan

Kondisi kendaraan dilaporkan oleh sensor, dan sensor terhubung menggunakan kabel berkonektor. Konektor sering menjadi penyebab pelaporan sensor ke engine control module menjadi kacau. Pengiriman laporan sensor ke engine control module menggunakan sistem pengaman. Apabila konektor kabel terjadi korosi, hal ini akan meningkatkan sistem pengamanan sehingga laporan dari sensor mengakibatkan engine control module berfungsi dengan tidak tepat dan dapat mengakibatkan kerusakan yang disebabkan aliran listrik yang tidak stabil.

Berbagai Skema Sistem Injeksi

Injeksi Titik Tunggal ( Single Point Fuel Injection )

Injeksi titik tunggal menggunakan injektor tunggal pada throttle body ( dilokasi yang sama seperti yang digunakan oleh karburator).

Saat itu diperkenalkan pada 1940-an di mesin pesawat (disebut karburator tekanan) dan pada 1980-an di dunia otomotif (disebut Throttle body-Injection oleh General Motors, Center Fuel Injection oleh Ford, PGM-CARB oleh Honda, dan EGI oleh Mazda). Setelah bahan bakar melewati intake (seperti sistem karburator) itu disebut "sistem injeksi berjenis basah".

Untuk injeksi tunggal tidak memerlukan biaya yang mahal untuk perbaikannya. Berbagai komponen seperti karburator yang mendukung dengan pembersih udara, intake manifold, dan saluran bahan bakar routing bisa digunakan kembali. Ini kemudian didesain ulang dengan biaya peralatan komponennya. Injeksi titik tunggal telah banyak dipakai pada mobil penumpang buatan Amerika dan truk selama 1980-1995, dan beberapa mobil di Eropa menggunakan sistem injeksi titik tunggal pada awal dan pertengahan 1990-an.

Injeksi Kontinu ( Continuous Fuel injection )

Dalam sistem Injeksi Kontinu, bahan bakar mengalir setiap saat melalui injektor, tetapi pada saat tikat aliran yang variabel . Hal ini berbeda dengan kebanyakan sistem injeksi bahan bakar yang lainnya, yang menyediakan bahan bakar pada getaran yang singkat dengan durasi yang beragam,dengan tingkat yang konstan aliran udara setiap getaran. Sistem injeksi Kontinu bisa Multi-Point Injection atau single-point Injection, tetapi tidak langsung.

Sistem injeksi kontinu dalam otomotif yang paling umum adalah Sistem Injeksi Bosch K-Jetronic,diperkenalkan pada tahun 1974. Bosch K-Jetronic digunakan selama bertahun-tahun antara tahun 1974 dan pertengahan 1990-an oleh BMW, Lamborghini, Ferrari, Mercedes-Benz, Volkswagen, Ford, Porsche, Audi, Saab, DeLorean, dan Volvo. Chrysler menggunakan sistem injeksi bahan bakar terus menerus pada zaman kekaisaran 1981-1983.

Injeksi Gerbang Pusat ( Central Port Fuel Injection )

Dari Tahun 1992-1996 General Motors menerapkan sistem yang disebut Injeksi Gerbang Pusat ( Central Port Injection ). Sistem ini menggunakan pipa-pipa dengan klep kecil dari injektor pusat untuk menyemprotkan bahan bakar di setiap gerbang intake ketimbang ke pusat throttle-body. Tekanan bahan bakar ini mirip dengan sistem injeksi titik tunggal .

Bagian dan fungsi secara mendetail

Catatan: Contoh di bawah ini berlaku pada mesin bensin injeksi elektronik modern. Bahan bakar selain bensin mungkin cocok, tetapi hanya secara konsep saja.

Komponen sebuah injeksi elektronik

Gambar animasi dari penampang melintang sebuah injektor bahan bakar.

Injektor
Fuel Pump/Pompa bahan bakar
Fuel Pressure Regulator
Engine Control Module (ECM) termasuk sebuah komputer digital dan untaian untuk berkomunikasi dengan sensor dan control output.
Wiring Harness
Berbagai macam Sensor (Beberapa yang penting dicantumkan disini.)

Crank/Cam Position: Hall effect sensor
Airflow: Sensor MAF, dan Sensor MAP
Exhaust Gas Oxygen: Sensor oksigen, Sensor EGO, Sensor UEGO

Deskripsi

Bagian utama dari sebuah sistem injeksi elektronik (EFI) adalah Unit Kontrol Mesin (Engine Control Unit/ECU), yang akan memonitor kegiatan mesin melalui berbagai sensor. Sensor-sensor ini akan dipergunakan oleh ECU untuk menghitung jumlah bahan bakar yang diinjeksikan dan mengontrol mesin dengan cara memanipulasi jumlah air dan udara yang masuk. Jumlah bahan bakar yang diinjeksikan tergantung dari beberapa faktor seperti suhu mesin, kecepatan rotasi mesin, dan komposisi gas buang.

Injektor bahan bakar ini biasanya tertutup, dan terbuka untuk menginjeksikan bahan bakar ketika ada listrik yang mengalir di gulungan solenoid.

Lihat pula

Pranala luar

(Indonesia) Pengertian Injeksi dan Plus Minusnya Diarsipkan 2013-03-26 di Wayback Machine.