TUGAS MAKALAH

MATA KULIAH SISTEM KONTROL ELEKTRONIK

“MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE SENSOR”

Disusun Oleh :

Ahmad Zaenul Bahar (10504241033)

Budi Santoso (10504241036)

Muryo Setyo (10504241037)

PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sejarah penggunaan sistem EFI yang sebelumnya menggunakan

sistem bahan bakar konvensional dimulai dari sistem injeksi mekanis

kemudian berkembang menjadi sistem injeksi elektronis. Sistem injeksi

mekanis disebut juga sistem injeksi kontinyu (K-Jetronic) karena

injektor menyemprotkan secara terus menerus ke setiap saluran

masuk (intake manifold). Sedangkan sistem injeksi elektronis atau

yang lebih dikenal dengan Electronic Fuel Injection (EFI), volume dan

waktu penyemprotannya dilakukan secara elektronik. Sistem EFI

kadang disebut juga dengan EGI (Electronic Gasoline Injection), EPI

(Electronic Petrol Injection), PGM-FI (Programmed Fuel Injenction) dan

Engine Management.

Secara umum, penggantian sistem bahan bakar konvensional ke

sistem EFI dimaksudkan agar dapat meningkatkan kerja dan tenaga

mesin (power) yang lebih baik, akselarasi yang lebih stabil pada setiap

putaran mesin, pemakaian bahan bakar yang ekonomis (irit), dan

menghasilkan kandungan racun (emisi) gas buang yang lebih sedikit

sehingga bisa lebih ramah terhadap lingkungan. Selain itu, kelebihan

dari mesin dengan bahan bakar tipe injeksi ini adalah lebih mudah

dihidupkan pada saat lama tidak digunakan, serta tidak terpengaruh

pada temperatur di lingkungannya.

Beberapa faktor yang sangat berpengaruh terhadap performansi

motor bakar dalam mencapai tujuan diatas, yaitu :

1. Perbadingan kompresi yang tepat, sehingga menghasilkan tekanan

kompresi antara 10–16 bar dan tekanan hasil pembakaran 40–60

bar.

2. Perbandingan udara dan bahan bakar atau Air Fuel Ratio (AFR)

yang tepat sesuai dengan stoichiometri dan selalu sesuai pada

setiap kondisi operasional mesin.

3. Bunga api listrik yang kuat dan tepat waktu.

Air Fuel Ratio atau perbandingan udara dan bahan bakar adalah

angka yangmenunjukkan komposisi campuran antara udara dan bahan

bakar yang berbentuk gas.Makin baik sebuah komposisi campuran di

dalam gas, maka makin mudah pula gastersebut terbakar dengan

sempurna, karena gas dapat terbakar habis dengan menghasilkan gas

sisa yang rendah kandungan polutannya. Nilai AFR ideal untuk

campuran udara dan premium adalah 14,7 : 1.

Kompresi yang rendah dan kondisi AFR yang tidak sesuai akan

mengakibatkan efisiensi mesin tidak optimal, dan kandungan polutan

pada gas-buang sangat tinggi, sehingga tingkat pencemarannya juga

sangat tinggi. Hal ini semakin parah jika pengapian yang terjadi

timmingnya tidak/kurang tepat. Salah satu kelemahan sistim

konvensional yang menggunakan karburator sebagai komponen yang

berfungsi mencampur udara dan bahan bakar adalah tidak bisa

mengahasilkan gas dengan nilai AFR yang tepat sesuai stoichiometri

dan selalu sesuai pada setiap kondisi operasional mesin. Hal ini karena

pada sistim konvensional tidak ada kontrol balik atau koreksi ulang

atas apa yang telah dihasilkan oleh karburator. Untuk mengatasi

kelemahan tersebut, maka diciptakan suatu teknologi yang mampu

secara cepat, tepat dan terus menerus mengontrol kinerja mesin,

sehingga mesin selalu bekerja dengan tingkat efisiensi yang tinggi dan

ramah lingkungan, yaitu sistim injeksi bahan bakar dengan kontrol

elektronik.

Istilah sistem injeksi bahan bakar (EFI) dapat digambarkan sebagai

suatu sistem yang menyalurkan bahan bakarnya dengan

menggunakan pompa pada tekanan tertentu untuk mencampurnya

dengan udara yang masuk ke ruang bakar. Pada sistem EFI dengan

mesin berbahan bakar bensin, pada umumnya proses penginjeksian

bahan bakar terjadi di bagian ujung intake manifold/manifold masuk

sebelum inlet valve (katup/klep masuk). Pada saat inlet valve terbuka,

yaitu pada langkah hisap, udara yang masuk ke ruang bakar sudah

bercampur dengan bahan bakar.

Secara ideal, sistem EFI harus dapat mensuplai sejumlah bahan

bakar yang disemprotkan agar dapat bercampur dengan udara dalam

perbandingan campuran yang tepat sesuai kondisi putaran dan beban

mesin, kondisi suhu kerja mesin dan suhu atmosfir saat itu. Sistem

harus dapat mensuplai jumlah bahan bakar yang bervariasi, agar

perubahan kondisi operasi kerja mesin tersebut dapat dicapai dengan

unjuk kerja mesin yang tetap optimal.

Sensor pada sistem EFI berfungsi untuk mengirimkan sinyal atau

data ke ECU, ECU berfungsi untuk mengolah data yang dikirimkan oleh

sensor dan mengirimkan nya kembali berupa perintah ke actuator.

Aktuator berfungsi sebagai pengeksekusi suatu perintah dari ECU.

Dengan semakin lengkapnya komponen-komponen sistem EFI

(misalnya sensor-sensor), maka pengaturan koreksi yang diperlukan

untuk mengatur perbandingan bahan bakar dan udara yang sesuai

dengan kondisi kerja mesin akan semakin sempurna. Salah satu

sensor-sensor yang di gunakan dalam sistem EFI adalah Sensor

Manifold Absolut Pressure. Fungsi MAP sensor adalah untuk

mengetahui tekanan udara yang masuk. Sensor ini terletak pada

saluran udara masuk setelah katup gas dan digunakan pada mesin

injeksi jenis D-EFI.

B. Batasan masalah

Ada banyak sensor-sensor yang ada pada sistem EFI, seperti sensor

temperatur, Intake Air Temperature (IAT), Engine Coolant Temperature

(ECT), Throttle Position Sensor (TPS), Air Flow Sensor (Sensor Udara

Masuk); Sensor Flap (impact pressure) Air Flow Sensor, Sensor Massa

Udara (Kawat dan Film Panas), Manifold Absolute Pressure (MAP).

Untuk itu dalam pembahasan makalah ini kami melakukan

pembatasan masalah pada sensor Manifold Absolut Pressure.

C. Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1. Untuk mengetahui fungsi dan rangkaian MAP sensor pada sistem

EFI.

2. Untuk mengetahui cara kerja dari MAP sensor pada sistem EFI.

3. Untuk mengetahui pemeriksaan pada MAP sensor pada sistem EFI.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Manifold Absolute Pressure (MAP) Sensor

MAP sensor adalah sensor untuk mengetahui tekanan udara yang masuk ke dalam

intake manifold. Sensor ini terletak pada saluran udara masuk setelah katup gas dan

digunakan pada mesin injeksi jenis D-EFI.

Gambar 1. Letak MAP Sensor

B. Fungsi MAP Sensor

MAP Sensor berfungsi mengukur jumlah udara yang masuk ke dalam silinder

berdasarkan tekanan udara pada intake manifold. MAP Sensor digunakan pada EFI-D.

Sensor ini sering disebut Pressure Intake Manifold sensor (PIM) atau Vacuum sensor.

Data dari MAP Sensor sebagai dasar untuk menentukan jumlah injeksi dan saat

pengapian. Kelebihan utama MAP Sensor dibandingkan air flow meter dalam mengukur

jumlah udara adalah komponen mekanis lebih sedikit, tidak terpengaruh terhadap

kebocoran pada manifold dan perubahan tekanan udara luar.

Gambar 2. Konstruksi MAP Sensor

MAP Sensor merupakan piezoresistive silicon chip yang nilai tahanannya berubah

akibat perubahan tekanan dan sebuah Integrated Circuit (IC). Piezoresistive adalah bahan

yang nilai tahanannya tergantung dari perubahan bentuk. Piezoresistive dibuat diafragma

(Silicon chip) yang berfungsi sebagai membrane antara ruangan vacuum (0,2 bar) sebagai

referensi dan ruangan yang berhubungan dengan intake manifold. MAP Sensor

dihubungkan ke intake manifold menggunakan selang. Semakin besar kevakuman

(semakin rendah tekanan) pada intake manifold maka tahanan pada MAP Sensor lebih

tinggi, sehingga tegangan output MAP Sensor semakin kecil. Apabila tekanan negatif

intake air manifold tinggi, tegangan output pada MAP Sensor menjadi rendah, sehingga

PCM menganggap (menentukan) volume udara adalah kecil dan mengurangi

(menurunkan) volume fuel jet. Apabila tekanan negatif intake manifold rendah, tegangan

output pada sensor MAP akan menjadi tinggi, sehingga PCM menganggap volume udara

masuk intake manifold besar, dan menaikan volume injeksi bahan bakar.

Perbedaan tekanan antara ruang vacuum dengan intake manifold berakibat

perubahan lengkungan pada membrane silicon chip. Pengolah sinyal merubah menjadi

tegangan sinyal. MAP sensor mengeluarkan tegangan paling tinggi ketika tekanan intake

manipold adalah paling tinggi (kunci kontak “ON” mesin “MATI”, atau katup gas diinjak

tiba-tiba/Accelerasi). Begitu pula sebaliknya mengeluarkan tegangan paling rendah jika

terjadi decelerasi (perlambatan).

C. Rangkaian MAP Sensor

Rangkaian kelistrikan MAP Sensor adalah sebagai berikut (pada mobil Timor) :

Gambar 3. Rangkaian MAP Sensor – PCM

Pada MAP Sensor tersebut terdapat 3 terminal yaitu terminal A,terminal B, dan

terminal C.

1. Terminal A sebagai terminal catu daya dengan tegangan 5 V.

2. Terminal B merupakan signal variabel tegangan yang mengambarkan perubahan

tekanan udara pada intake manifold.

3. Terminal C sebagai terminal massa.

D. Prinsip Kerja MAP Sensor

MAP sensor terdiri dari dua sisi yang dipisahkan oleh suatu diafragma fleksibel. Satu

sisi adalah “referensi udara” (yang dapat disegel atau dibuang ke udara luar), dan yang

lainnya adalah ruang vakum yang terhubung ke intake manifold pada mesin dengan

selang karet atau koneksi langsung. MAP sensor dapat dipasang di spatbor atau intake

manifold.

Pada MAP sensor terdapat chip silicon yang dipasangkan pada ruang hampa udara

(vacuum chamber). Jika terjadi perubahan tekanan maka resistansi chip silicon akan

berubah (perubahan tekanan dan resistansi sebanding). Nilai perubahan resistansi ini

kemudian diubah menjadi sinyal tegangan. Hasil pembacaan sensor ini akan digunakan

computer untuk menentukan berapa banyak bahan bakar yang diinjeksikan.

Sensor MAP menggunakan keadaan vakum sempurna sebagai tekanan referensi.

Perbedaan tekanan antara vacuum chamber dengan tekanan intake manifold akan

membuat sinyal tegangan berubah. Jadi, sensor MAP mengubah tekanan pada intake

manifold menjadi tegangan.

Sensor MAP memiliki konektor tiga-kawat, yaitu : ground, sinyal referensi dari

komputer (5 Volt) dan sinyal kembali. Tegangan output biasanya meningkat saat throttle

dibuka dan vakum menurun. Sebuah sensor MAP yang membaca 1 atau 2 volt pada idle

dapat membaca 4,5 Volt sampai 5 Volt saat throttle terbuka lebar. Keluaran pada

umumnya yaitu sekitar 0,7-1,0 Volt untuk setiap 5 inci Hg perubahan dalam vakum.

Sensor MAP dapat menimbulkan masalah pada kemampuan mengemudi

(driveability) karena sensor MAP sangat penting dalam pemakaian bahan bakar dan

pengapian. Oleh karena, diperlukan pengecekan terlebih dahulu pada sensor, koneksi, dan

ruang vakumnya.  Ruang vakum (vakum chamber) harus benar benar tehubung ke port

sensor dan tidak terjadi penyumbatan ataupun kebocoran di dalamnya. Sensor MAP harus

terhubung pada tegangan 5 volt, dan ground harus benar benar tidak memiliki resistansi.

Kalibrasi dan performansi sensor dicoba dengan tekanan yang berbeda beda, kemudian

dibandingkan dengan spesifikasi penurunan tegangan.

Gambar 4. Perbandingan Kevakuman – Tegangan Output MAP Sensor

E. Pemeriksaan MAP Sensor

Pemeriksaan MAP Sensor dengan melakukan pengukuran tegangan pada terminal

MAP Sensor. Pemeriksaan tegangan antara terminal A – C yang merupakan teganagan

input MAP Sensor dari PCM adalah sebesar 4 – 5 Volt. Pemeriksaan tegangan antara

terminal B – A besarnya adalah sesuai dengan besarnya kevakuman pada intake manifold

yang merupakan tegangan output MAP Sensor menuju PCM untuk dijadikan sinyal ke

aktuator untuk melakukan tugasnya sesuai perintah PCM dan kebutuhan mesin.

1. Pemeriksaan Rangkaian Kelistrikan MAP Sensor

a. Pemeriksaan rangkaian kelistrikan, langkah – langkahnya sebagai berikut :

1) Memposisikan kunci kontak pada posisi OFF.

2) Melepaskan socket terminal pada MAP sensor.

3) Melepaskan socket terminal pada PCM.

4) Memeriksa hubungan antara terminal A pada socket terminal MAP sensor dan

terminal 45 pada socket terminal PCM.

5) Memeriksa hubungan antara terminal B pada socket terminal MAP sensor dan

terminal 16 pada socket terminal PCM.

6) Memeriksa hubungan antara terminal c pada socket terminal MAP sensor dan

terminal 44 pada socket terminal PCM.

7) Memeriksa kondisi rangkaian kelistrikan terhadap hubungan singkat,

rangkaian putus, atau kemungkinan kondisi kabel sudah mempunyai nilai

hambatan yang tinggi.

b. Pemeriksaan rangkaian terbuka pada MAP sensor, langkah – langkahnya sebagai

berikut :

1) Memposisikan kunci kontak pada posisi ON (mesin dalam keadaan mati).

2) Melepaskan socket terminal pada MAP sensor.

3) Memeriksa tegangan antara terminal A dan C pada socket dengan

menggunakan Voltmeter (Jumper termilnal positif Voltmeter pada terminal A

pada MAP Sensor dan Jumper negatif Voltmeter pada terminal C MAP

Sensor).

4) Bila tegangan menunjukan antara 4,2 - 5 Volt, maka kondisi rangkaian

kelistrikan dan Power Train Control Module (PCM) baik.

5) Bila tegangan menunjukan kurang dari 4,2 Volt, maka kerusakan bisa terjadi

pada rangkaian kelistrikan atau pada PCM-nya.

c. Pemeriksaan rangkaian terbuka pada Power Train Control Module (PCM),

langkah – langkahnya sebagai berikut :

1) Putar kunci kontak pada posisi ON (mesin dalam keadaan mati).

2) Lepaskan socket terminal pada MAP sensor.

3) Periksa tegangan antara terminal 45 dan 44 pada PCM dengan menggunakan

Voltmeter (Jumper termilnal positif Voltmeter pada terminal 45 pada PCM

dan Jumper negatif Voltmeter pada terminal 44 PCM).

4) Bila tegangan menunjukan antara 4,2 - 5 Volt, maka kondisi PCM baik.

5) Bila tegangan menunjukan kurang dari 4,2 Volt, maka kerusakan terjadi pada

PCM.

2. Melakukan pemeriksaan pada MAP Sensor, langkah – langkahnya sebagai berikut :

a. Melepaskan selang vakum (dari intake manifold) pada MAP sensor, dan

menganti dengan Pompa Vakum.

b. Memposisikan kunci kontak pada posisi ON (soket terpasang pada MAP sensor

dan PCM, kondisi mesin dalam keadaan mati).

c. Pemeriksaan tegangan input AFM antara terminal A – C adalah sebesar 4 – 5

Volt.

d. Memberi kevakuman pada MAP sensor dengan menggunakan Pompa Vakum

e. Memeriksa variabel tegangan output MAP sensor (antara terminal B – A).

Bandingkan hasil pemeriksaan dengan tabel dan grafik spesifikasi di bawah ini.

Gambar 5. Tabel dan Grafik Spesifikasi Pemeriksaan Variabel Teangan Output

MAP Sensor

Pada table spesifikasi diatas terdapat perbedaan dengan penggambaran

grafik di atas. Jika pada table semakin besar vakum semakin besar pula

tegangannya, tetapi pada grafik semakin besar vakum maka semakin kecil

tegangan outputnya. Pada table tegangan yang tertulis bukan merupakan

tegangan output menuju PCM, untuk mengetahui tegangan output maka

tegangan input perlu dikurangi tegngan hasil pembacaan voltmeter. Sedangkan

pada grafik pembacaan tegangan output MAP Sensor sudah benar, yaitu

semakin besar vakum maka akan semakin kecil tegangan outputnya.

BAB III

Besar Vakum

(mmHg)

Tegangan

(Volt)

100 0,3 – 0,5

200 0,7 – 0,9

300 1,1 – 1,4

400 1,5 – 1,7

500 1,9 – 2,1

PENUTUP

A. Kesimpulan

MAP Sensor berfungsi mengukur jumlah udara yang masuk ke dalam silinder

berdasarkan tekanan udara pada intake manifold. Untuk selanjutnya data yang

diperoleh berupa variabel tegangan akan diteruskan ke PCM untuk dikalkulasi. Oleh

PCM data tersebut digunakan sebagai salah satu sinyal untuk memerintah Actuator

yaitu Injektor, IAC Valve dan EGR Valve untuk melakukan tugasnya sesuai

kebutuhan mesin.

MAP Sensor bekerja berdasarkan kevakuman pada intake manifold. MAP Sensor

merupakan piezoresistive silicon chip yang nilai tahanannya berubah akibat

perubahan tekanan dan sebuah Integrated Circuit (IC). Piezoresistive adalah bahan

yang nilai tahanannya tergantung dari perubahan bentuk. Piezoresistive dibuat

diafragma (Silicon chip) yang berfungsi sebagai membran antara ruangan vacum (0,2

bar) sebagai referensi dan ruangan yang berhubungan dengan intake manifold.

Tegangan input dari PCM yang masuk ke MAP Sensor dan melewati membran

tersebut, dan menghasilkan tegangan output yang bervariasi sesuai kevakuman pada

intake manifold. Semakin besar kvakuman pada intake manifold maka akan semakin

kecil tegangan output yang mnuju PCM.

B. Saran

Karena MAP sensor merupakan komponen yang penting yang jika terjadi

kerusakan akan menyebabkan gangguan pada system penginjeksian dan system bahan

bakar, maka dari itu MAP Sensor perlu dirawat dan selalu dilakukan pemerisaan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Moch. Solikin. 2005. Sistem Injeksi Bahan Bakar Motor Bensin (EFI

System). Yogyakarta: Kampong ILMU.

2. Jobsheet Praktek MataKuliah Sistem Kontrol Elektronik.

3. Untung. (2013). Mesin EFI beserta Sensor.

http://tentangotomotif31.blogspot.com/2013_01_01_archive.html diakses pada tanggal 8

April 2013.

4. Anonim (2011). Nama Sensor – Sensor pada mesin EFI.

http://otosantoso.blogspot.com/2011/05/nama-sensor-sensor-pada-

mesin-efi.html diakses pada tanggal 8 April 2013.

5. Pudin. (2012). Manifold Absolute Pressure Sensor MAP

http://makasejo.blogspot.com/2012/12/manifold-absolute-pressure-

sensor-map.html diakses pada tanggal 8 April 2013.