Automotive Actuator

8/18/2019 Automotive Actuator

1/20

age1of20

AKTUATOR

I. Pendahuluan

Aktuator merupakan salah satu bagian utama dari sistem kontrol yang fungsinya

melaksanakan apa yang diperintahkan oleh ECU sebagai komputer yang ada di kendaraan.

Posisi aktuator dari sistem kontrol sebagai berikut:

Dari gambar diatas dapat ditarik pengertian bahwa pengolahan dan perhitungan sinyal

dari sensor-sensor oleh ECU akan dikeluarkan berupa sinyal pengendali kerja aktuator

sehingga kerja aktuator sangat dipengaruhi kondisi-kondisi sinyal dari sensor dan aturan

kerja pada ECU !program".

II. Macam-macam Aktuator pada EMS

Ada berbagai ma#am aktuator pada E$% yaitu:

1. &elay Pompa 'ensin

2. (njektor

3. (%C !(dle %peed Control"

. )oil Pengapian

!. *ampu )ontrol ! Engine Check)

". *ain-lain

AKTOR( Unit Aktuator )

Program Studi : Dikeluarkan oleh : Tanggal :

M. Muchlas 01-01-‘00

OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

1 " 1#


2/20

age2of20

III. #un$%& dan 'ara Ker(a Aktuator

1. Rela) Pompa *en%&n +Rela) Kom,&na%&

E+( tipe * konstruksi relai pompa bensin sebagai berikut:

Pada tipe ini pompa bensin akan bekerja pada saat ada sinyal start dan apabila

saklar Air Flow Meter menutup yaitu apabila ada aliran udara melewati flap pada Air

Flow Meter.

E+( tipe D konstruksi relai pompa bensin sebagai berikut:

Pada sistem ini pompa bensin bekerjanya dipengaruhi oleh dua hal: posisi starter

dan sinyal putaran dari distributor.

%ehingga ketika mesin distarter pompa bensin bekerja dan setelah ada putaran

pompa dipertahankan tetap bekerja ketika mesin dimatikan pompa akan berhenti

bekerja.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

2 " 1#


3/20

age$of20

2. In(ektor

(njektor merupakan aktuator yang berfungsi menyemprotkan bahan bakar

kedalam mesin.

(njektor bekerja berdasarkan elektro-

magnetis yang diatur oleh ECU. 'ahan bakar

disemprotkan dengan sangat halus.

,erkadang tiap injektor dirangkai dengan

tahanan luar

)onstruksi

*ubang penyemprot

/ 'atang katup jarum

0 )umparan magnet listrik

1 Pegas

2 ,erminal

3 %aringan

4 %aluran masuk bensin

5 Celah pengangkatan katup jarum

(njektor yang terpasang di engine memiliki dua terminal salah satu terminal

terhubung ke relay kombinasi dimana setiap kun#i kontak pada posisi 67 sudah

terdapat tegangan bateray ! stanby" terminal satunya dihubungkan ke ECU sebagai

pengatur kerja injektor dengan sinyal aktif LOW .

Ditinjau dari urutan penyemprotan pada E+( dapat digolongkan menjadi dua

ma#am yaitu :

" Penyemprotan 8roup !8roup 1 dan 8roup /0"

" Penyemprotan %kwensial !sesuai +6"



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

$ " 1#


4/20

age%of20

Penyemprotan 8roup

Penyemprotan %kwensial

)eterangan:

katup isap terbuka

penyemprotan bensin

saat pengapian

9al-hal yang perlu diperhatikan terhadap pemeriksaan injektor:

a. ika injektor memiliki tahananan ;-0; ohm harus dirangkaikan resistor 2;-


5/20

age5of20

b. 'entuk penyemprotan yang baik adalah berbentuk tirus dan sama pada setiap

injektor.

#. Pemeriksaan kebo#oran dilakukan dengan memberi tekanan sesuai tekanan yang

dipertahankan oleh regulator tekanan selama 3; detik semestinya tidak terdapat

tetesan.

d. Dengan tekanan kerja normal rata-rata penyaluran sekitar ;/-;/2 liter selama

3; detik tetapi dapat juga sampai ;12 liter tergantung petunjuk buku manual.

e. Perawatan yang lebih baik dilakukan dengan pembersihan menggunakan

Pembersih Ultrasonik. 9al tersebut memungkinkan pembersihan bagian dalam

injektor selama beberapa menit ikuti petunjuk penggunaan dari pembuat alat.

f. ,erkadang saringan dan tutup ujung jarum harus diganti.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

5 " 1#


6/20

age6of20

Durasi penyemprotan injektor berkisar sampai 1 mili detik. 'entuk osilasi

kerja injektor dapat dilihat dengan osiloskop atau engine tester durasi penyemprotan

dapat terukur.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

6 " 1#


7/20

age&of20

3. IS' +Idle Speed 'ontrol IA' +Idle A&r 'ontrol

(dle speed #ontrol biasanya dipasangkan pada saluran by-pass pada intake

manifold memungkinkan penambahan udara masuk kemesin. Perubahan jumlah udara

memungkinkan perubahan #ampuran bahan bakar dan udara selama start dingin dan

selama pemanasan awal.

Ada juga yang mengatur putaran idel dengan membuka katup gas sedikit yang

diterapkan pada single point injector .

$a#am-ma#am (%C>(AC

a. $odel )atup 'imetal

)atup dipasangkan dimesin dan bersinggungan langsung dengan temperatur

mesin. Pada katup terdapat pegas bimetal yang dilengkapi dengan pemanas.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

& " 1#


8/20

age'of20

)etika temperatur mesin dingin katup terbuka sehingga ada tambahan udara

masuk dan putaran mesin idel tinggi. %etelah temperatur berangsur naik bimetal akan

melengkung menekan katup menutup saluran by pass se#ara bertahap dan putaran idelakan turun.

%istem diatas tidak dikontrol oleh ECU bukan termasuk bagian E$%.

b. $odel )atup %elenoid

(%C ini bekerjanya diatur oleh ECU yang disesuaikan dengan berma#am

masukan sensor selain itu juga beban-beban kendaraan.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

' " 1#


9/20

age#of20

)etika temperatur mesin masih dingin dan putaran mesin idel ECU akan

mengeluarkan sinyal untuk mengoperasikan selenoid menarik katupnya melawan

pegas yang ada dibelakangnya sehingga saluran by pass terbuka dan udara yang

masuk kemesin bertambah akibatnya putaran idel jadi tinggi.

%etelah temperatur mesin panas ECU akan menghentikan sinyal yang menuju

selenoid sehingga pegas yang ada dibelakang katup selenoid akan mendorong katup

selenoid menutup saluran dan putaran idel jadi turun karena tambahan udara

dihentikan.

#. $odel )atup &otari

Pada (AC ini didalam saluran by pass dipasangkan katup rotary yang

gerakannya dibatasi ?;@. Penggerak dari katup rotari berupa motor DC.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

# " 1#


10/20

age10of20

)etika temperatur mesin masih dingin ECU mengeluarkan sinyal berupa duty

cycle yang besarnya tergantung dari sensor temperatur dan &P$ mesin. %emakin

dingin temperatur semakin besar duty cycle yang dikelurakan ECU sehingga semakin

lebar pembukaan saluran by pass dan semakin tinggi putaran idel.

d. $odel )atup dengan $otor %tep

$otor step memiliki empat buah kumparan dan memungkinkan digunakan

sebagai penentu posisi yang presisi dengan derajat tertentu. (%C yang menggunakan

motor step dikontrol oleh ECU dengan sinyal yang urutannya tertentu.

Urutan untuk mengurangi udara: Urutan untuk menambah udara:

,r ,r/ ,r0 ,r1 ,r1 ,r0 ,r/ ,r



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

10 " 1#


11/20

age11of20

Contoh sebuah motor step:

e. $odel )atup %elenoid Pembuka )atup 8as

(%C jenis ini biasanya berupa motor DC bergigi reduksi dan dilengkapi dengansaklar. enis ini banyak dipasang pada Mono etronics.

)eterangan:

. )atup 8as

/. $otor DC

0. ,erminal > konektor

1. %aklar (del

)etika kondisi mesin idle dan dingin ECU mengeluarkan tegangan dan

menggerakkan motor maju kedepan posisi motor akan tertahan disana oleh gigi

reduksi. $otor ini baru akan mundur jika ECU memberikan tegangan dengan arah

kebalikan.

Ada juga yang konstruksinya sebagai berikut:



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

11 " 1#


12/20

age12of20

)eterangan:

. (%C position sensor

/. Pegas pengembali

0. (%C aktuator

1. ,hrotle Position %ensor

2. %aklar C,P !Closed throttle

Position"

3. Alur )abel )atup 8as

. Ko&l Pen$ap&an

)oil Pengapian merupakan aktuator yang bekerjanya dengan menghasilkan

tegangan induksi yang sangat tinggi untuk disalurkan menuju busi.

%istem yang masih dilengkapi dengan Distributor maka koilnya satu melayaniseluruh silinder.

%istem yang tidak dilengkapi dengan distributor ! !istributorless "gnition

#yste$) ada yang tiap koil melayani / silinder !8roup".

Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa busi silinder dan 3 menyala

bersamaan busi silinder 0 dan 1 nyala bersamaan dan busi silinder / dan 2 juga nyala

bersamaan masing-masing setiap akhir langkah kompresi dan buang.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

12 " 1#


13/20

age1$of20

Ada juga yang setiap silinder dipasangkan satu buah koil. %ehingga untuk

mesin 3 silinder terdapat 3 buah koil.

8ambar diatas ditunjukkan koil yang indi=idual. Pengaturan urutan penyalaan

diatur oleh ECU yaitu setiap akhir langkah kompresi.

!. /ampu Kontrol + Engine Check) MI/ (Malfunction Indicator Lamp)



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

1$ " 1#

Dua koil untuk 4 silinder

koil untuk masin-masin silinder


14/20

age1%of20

*ampu #ontrol>$(* umumnya terpasang di papan instrument %dashboard)

ruang kemudi.

+ungsi dari $(* adalah untuk memberi informasi kepada pengemudi keadaan

sistem apakah sistem 6) atau terdapat masalah.

Pada diagram diatas ditunjukkan sebuah posisi $(* hubungannya dengan ECU.

Apabila sistem pada kendaraan tidak terdapat masalah maka saat mesin hidup

$(* akan mati sebaliknya bila ada masalah $(* akan menyala. ,idak semua masalah

akan menyalakan $(*. Umumnya terdapat ketentuan kapan $(* akan menyala

kaitannya dengan permasalahan yang terjadi. Apabila data yang terkirim oleh sensor

masih berada pada rentang kerja sensor tersebut walaupun data semestinya jauh

berbeda maka $(* tetap tidak menyala.

9al diatas menunjukkan tetap perlunya diagnosa untuk membandingkan data

terba#a dengan data semestinya pada kondisi pengukuran.

%ekarang telah banyak #cantool dipasaran yang dapat membantu kita untuk

lebih #epat menentukan letak permasalahan serta membantu kebutuhan diagnosa.

Pada buku manual umumnya dijelaskan juga #ara mengakses kode

permasalahan jika tidak memiliki #cantool .

". /a&n-/a&n

Pada kebanyakan kendaraan sekarang masih dilengkapi dengan beberapa

a#tuator lain misalnya untuk kebutuhan perbaikan emisi gas buang dilengkapi dengan:

pemanas sensor lambda solenoid E8& %elenoid -,EC )atup Pernafasan ,anki dan



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

1% " 1#


15/20

age15of20

juga untuk efisiensi pendinginan mesin dilengkapi dengan relay pengendali motor

pendingin mesin.

%emua aktuator tersebut prinsip kerjanya sama dengan aktuator-aktuator

utama yang telah dijelaskan hanya kondisi apa dan kapan semuanya diatur dalam

pemrograman yang ada di ECU.

I0. Perancan$an r&er

Dri=er merupakan rangkaian elektronika yang dipi#u oleh sinyal output ECU untuk

menggerakkan aktuator. Umumnya dri=er merupakan rangkaian transistor.

,ransistor sebenarnya seperti sebuah relay yang dimanfaatkan untuk

mengoperasikan sebuah sistem arus besar dengan pengendali arus ke#il. %ehingga dikenal

istilah ,ransistor 8ain.

Arus basis emitor mengendalikan arus kolektor emitor.

8ambar disamping menunjukkan arus ;;A

mengendalikan A sehingga gainnya adalah

;;.

,erdapat / ma#am transistor : 7P7 dan P7P namun keduanya sama-sama dapatdigunakan sebagai dri=er dari aktuator.

8ambar disamping menunjukkan

penerapan transistor 7P7 sebagai

dri=er *ilitan misalnya lilitan primer koil.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

15 " 1#

Tranitor N!N Tranitor !N!


16/20

age16of20

8ambar disamping menunjukkan

penerapan transistor P7P sebagai dri=er

*ilitan misalnya lilitan primer koil

,erkadang didunia otomotif tidak disebut dengan istilah dri=er tetapi dengan nama

yang spesifik misalnya untuk dri=er koil pengapian sebutan yang populer adalah igniter.

(gniter sebenarnya berupa rangkaian pasangan ,ransistor !darlington".

Pada kendaraan dri=er terkadang sudah terangkai jadi satu didalam boB ECU.,etapi ada juga dri=er yang ditaruh diluar ECU jadi satu dengan aktuator.

$engingat ber=ariasinya kebutuhan arus dan tegangan pada berbagai aktuator

agar kemungkinan kerusakan transistor tidak menjalar ke bagian utama ECU keluaran ECU

tidak langsung mengendalikan transistor tetapi dilewatkan terlebih dahulu melalui

optokopler.

Peran#angan dri=er memperhitungkan beberapa hal diantaranya besarnya tegangan

kerja arus kerja yang diperlukan dan adanya tegangan induksi dari kumparan.

Dri=er untuk aktuator yang sifatnya selenoid termasuk didalamnya relay mungkin

hanya diperlukan transistor berdaya rendah dan tidak perlu pengaman transistor. ,etapi

untuk aktuator yang berupa motor diperlukan transistor yang dayanya lebih besar dan

kemungkinan perlu pengaman dari timbulnya induksi kumparan. Dri=er untuk koil perlu

peran#angan yang lebih khusus mengingat arus kerja koil #ukup tinggi dan tegangan

induksi kumparannya juga sangat tinggi.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

16 " 1#

*U +PT+,+P-.

T.AS/ST+. AKT"ATOR


17/20

age1&of20

OPTOKOP/ER

6ptokopler merupakan kombinasi sebuah dioda dan

foto transistor ! transistor dengan pemi#u #ahaya".

Untuk mendapatkan arus yang lebih besar dapat dengan mengkombinasi dua buah

transistor !transistor daya rendah dengan transistor daya tinggi" kombinasi kedua transistor

tersebut disebut darlington. Dipasaran telah tersedia transistor darlington dengan berbagai

ma#am daya. 7amun kita juga dapat meran#ang darlington sendiri.



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

1& " 1#


18/20

age1'of20

0ar&a%& ran$ka&an darl&n$ton



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

1' " 1#


19/20

age1#of20



OTOTRONIK6 5 0 5 0 5 0 5`

a m a : !alaman :

1# " 1#


20/20

!alaman:

20

Documents

Automotive Actuator