MODEL ALAT INJEKTOR TESTER DAN INJEKTOR CLEANER UNTUK MOBIL ELECTRONIK FUEL INJEKTION (EFI) Adi Purwanto 1), Hary Wibowo 2), Aji Pranoto 3) 1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri IST. AKPRIND Yogyakarta e-mail: addidaiya47@gmail.com 2) Laboratorium Prestasi Mesin, TM-FTI, IST. AKPRIND Yogyakarta 3) Laboratorium Otomotive, TM-FTI, IST. AKPRIND Yogyakarta Abstrak Pembuatan alat ini bertujuan untuk membersihkan dan menguji injektor dengan cara mengukur keakuratan jumlah volume semprotan serta dapat membersihkan injektor sampai disaluran dalamnya pada mobil dengan engine yang menggunakan EFI. Proses pembuatan alat ini meliputi persiapan bahan, pembuatan timer penghitung waktu semprotan, pemasangan gelas ukur, alat ukur tekanan bahan bakar, pompa bahan bakar, selang-selang penyalur dan kalibrasinya serta pengecetan. Hasil selama percobaan didapatkan kinerja alat dapat bekerja dengan baik, pada kasus pengukuran injektor mobil Toyota Corona buatan Tahun 1998 diperoleh hasil sebagai berikut; timer digital dapat mengatur waktu penyemprotan injektor dengan akurat, besarnya tegangan output yang menuju ke injektor sebesar 12 Volt dengan arus 5 Ampere. Tekanan pompa bahan bakar sebesar 3-4 kg/cm 2, dalam waktu 12 detik volume injeksi dari injektor yang di-test rata-rata sebesar 25-27 cc. Kata Kunci: Injektor tester, injektor cleaner, Mobil Electronik Fuel Injection (EFI) Pendahuluan Latar Belakang Masalah Teknologi mobil dengan sistem karburator pada saat ini sudah tidak banyak diproduksi, hal ini diakibatkan karena banyaknya kelemahan pada sistem tersebut. Kelemahan-kelemahan karburator adalah pencampuran bahan bakar yang tidak sempurna pada setiap kondisi putaran mesin sehingga mengakibatkan bahan bakar menjadi boros dan emisi gas buang menghasilkan polutant yang sangat tinggi. Sehingga dengan kelemahan-kelemahan karburator tersebut, fabrikan otomotif tidak mampu lagi memanjakan konsumen dengan kriteria mobil yang irit, akselerasi cepat dan emisi gas buang dengan polusi yang rendah. Sebagai pengganti teknologi karburator tersebut pada tahun 1990-an sampai sekarang mobil sudah menggunakan sistem injeksi atau dikenal dengan sistem Electronik Fuel Injection (EFI). Dengan sistem injeksi maka akan dihasilkan pencampuran bahan bakar yang homogen dengan rasio campuran pada setiap putaran mesin sehingga bahan bakar menjadi lebih hemat, polusi udara rendah dan akselerasi lebih cepat. Mobil dengan sistem injeksi bukan berarti bebas perawatan, tetapi pemilik harus mengerti karakteristik dari sistem injeksi tersebut. Terlalu lamanya mobil beroperasi dan mengkonsumsi bahan bakar yang tidak baik kualitasnya akan berakibat kotornya lubang injeksi, hal ini ditandai dengan menurunnya kerja injector yang berakibat pada konsumsi bahan bakar boros, tenaga mobil rendah, polusi udara tinggi dan mesin overheating. Dengan banyaknya mobil EFI saat ini, membuka peluang besar bagi bengkel yang mengkhususkan diri untuk perawatan dan perbaikan mobil dengan sistem injeksi bensin (EFI). Salah satu hal penting dalam perawatan sistem injeksi bensin adalah pengetesan dan pembersihan injector. Gangguan yang sering terjadi pada injector adalah adanya kerak di ujung injector yang mengakibatkan injektor bocor atau lubang injeksi menyempit. Kebocoran injector mengakibatkan bahan bakar boros, sedangkan penyempitan lubang injector mengakibatkan mesin kekurangan bahan bakar. Dengan demikian injector perlu untuk diperiksa dan dibersihkan. Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti KE02-1
Saat ini di DIY sudah banyak bengkel mobil resmi (authorized) yang dapat melakukan pemeriksaan dan pembersihan injektor, dan merupakan salah satu standard operasi bengkel resmi. Sementara itu untuk bengkel umum yang ada, hanya ada beberapa bengkel yang berani melakukan pengetesan dan pembersihan injektor. Hal ini bila dibiarkan berlarut akan menyebabkan banyak bengkel umum yang tutup, karena bengkel-bengkel tersebut tidak mampu lagi menangani mobil dengan teknologi injeksi, yang sudah mendominasi populasi kendaraan bermotor. Bengkel mobil e-multan yang terletak di jalan Magelang km 8,5 Yogyakarta adalah bengkel umum yang melayani perbaikan AC dan perawatan kendaraan. Bengkel yang berdiri pada Tahun 2000 dengan memiliki karyawan sebanyak 8 orang, terdiri dari 1 orang Kepala Bengkel, 1 orang karyawan yang ditempatkan dibagian administrasi, 4 orang lulusan SMK Otomotif di bagian mekanik dan 2 orang lulusan D3 Otomotif yang ditempatkan sebagai mekanik. Rata-rata setiap hari bengkel ini melayani mobil sebanyak 6 7 unit yang terdiri dari mobil dengan karburator maupun mobil dengan sistem injeksi. Salah satu kendala yang dihadapi bengkel ini adalah kurangnya mekanik terdidik untuk menangani mobil sistem injeksi. Salah satu kendala adalah bila terjadi trouble pada injector, untuk memastikan kerusakan injector dan membersihkannya bila injector tersumbat terpaksa dikerjakan dibengkel yang mempunyai peralatan khusus atau dilakukan dengan cara trial and error. Hal tersebut akan menyebabkan waktu perbaikan tidak efisien, menurunkan kepercayaan konsumen dan mengurangi pemasukan bengkel. Untuk mengatasi masalah tersebut; jika bengkel harus membeli peralatan yang sudah ada dipasaran belum mampu, untuk itu melalui program kerjasama antara bengkel mobil dan program studi Teknik Mesin dapat dibuat suatu alat pengetes dan pembersih Injektor pada mobil sistem EFI yang murah harganya, biaya operasional rendah dan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Dengan demikian alat ini dapat menurunkan biaya perawatan mobil EFI, menjaga performa dan memperpanjang umur kendaraan, mengurangi polusi udara dan hemat bahan bakar. Disamping itu juga dengan model alat uji ini, dapat meningkatkan efisiensi waktu perbaikan kendaraan, meningkatkan pendapatan bengkel dan meningkatkan kepercayaan konsumen. Perumusan Masalah Berdasarkan analisis situasi di atas maka dapat dirumuskan permasalahan bahwa bengkel e-multan memerlukan suatu peralatan pemeriksaan dan pembersihan Injektor untuk Mobil Sistem EFI yang efisien dan ramah lingkungan, dimana selama ini setiap mobil yang masuk untuk perbaikan injektor masih menggunakan jasa bengkel lain atau dengan metode trial and error, sehingga hasilnya kurang efisien dan efektif dan dapat menurunkan tingkat kepercayaan konsumen. Tujuan Tujuan dari kegiatan ini adalah membuat alat untuk memeriksa dan membersih-kan injector pada mobil sistem elektronik fuel injection (EFI) sehingga lebih efisien dan mengurangi kerusakan yang fatal pada injector karena metode trial and error. Manfaat a. Manfaat Potensi Ekonomi Produk Dengan dihasilkan alat pemeriksaan dan pembersihan injector pada mobil sistem elektronik fuel injection (EFI) ini diharapkan dapat: 1) Meningkatkan kualitas perbaikan dan pendekteksian injector sehingga metode trial and error untuk memperbaiki injector dapat dihindari. 2) Dengan mengunakan alat ini diharapkan mekanik dapat lebih menghemat tenaga dan memaksimalkan unjuk kerjannya. 3) Meningkatkan kualitas dan mempercepat kerja para mekanik pada pengetesan mobil sistem injeksi. 4) Meningkatkan tingkat kepercayaan dan tingkat kepuasan pelanggan, yang akhirnya akan meningkatkan produktifitas bengkel Mobil. Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti KE02-2
b. Manfaat dari Sisi IPTEK Ditinjau dari sisi IPTEK, produk luaran dari penelitian ini diharapkan; 1. Model alat uji dan pembersih injektor ini dapat dijadikan sarana pembelajaran bagi Mahasiswa bidang otomotif untuk mempelajari cara menguji dan membersihkan injector pada mobil dengan sistem EFI dengan metode yang benar sehingga metode trial and error harus ditinggalkan. 2. Sesuai dengan program luaran dari modul keahlian Teknik Otomotif pada Program Diploma III, Teknik Mesin IST. AKPRIND, maka alat ini dapat digunakan untuk membuka lapangan kerja baru untuk praktek menguji, membersihkan dan memperbaiki injektor. 3. Melalui program ini, dapat lebih meningkatkan kinerja perguruan tinggi dalam bidang penelitian dan pengabdian pada masyarakat 4. Memperkenalkan pada masyarakat pengusaha bengkel dengan teknologi dan alat sederhana (tepat guna) yang dapat mengurangi resiko kerusakan komponen dan mempercepat pekerjaan bengkel. c. Manfaat dan Nilai Tambah Produk dari Sisi Ekonomi Dengan dihasilkannya alat untuk membersihkan dan mendekteksi kerusakan injector pada mobil sistem EFI diharapkan dapat; 1. Mengurangi tingkat kesalahan pada saat menguji injector dan pembersihannya sehingga dapat menghemat biaya kerja. 2. Menghemat biaya ongkos produksi dan mempercepat waktu kerja. d. Dampak Sosial Secara Nasional Alat yang dibuat melalui penelitian dosen pemula ini merupakan alat yang dilengkapi dengan sistem pengatur lama penginjeksian, tempat untuk menampung bahan bakar yang keluar, pengukur jumlah semprotan bahan bakar dan perlindungan terhadap keselamatan mekanik saat pengetesan dengan memberikan penutup. Sehingga dengan adanya alat ini bengkel-bengkel yang menangani bidang ini dapat mengurangi tingkat kesalahan pengetesan injektor dan mengurangi resiko kecelakaan kerja, serta kulitas pekerjaan mekanik menjadi lebih baik dan akurat. Timer Count Down Saklar Pemilih Injector Saklar ON-OF Tuas pengatur gelas ukur Gelas Ukur Nampan Penampung Presure Regulator Tangki cleaner Accu Tangki Bensin Gambar 1. Bagian-bagian Alat injektor tester dan cleaner Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti KE02-3
Bahan dan Metoda Untuk memecahkan rumusan permasalahan penelitian, diperlukan suatu metode yang harus diikuti untuk mencapai penyelesaian permasalahan. Model injektor tester dan injektor cleaner ini termasuk teknologi mekatronik, dalam hal ini terdiri bagian elektrik/elektronik; pencacah waktu elektronik, elektro-motor dan mekanik terdiri dari pompa bahan bakar untuk menyemprotkan bahan bakar yang diinjeksikan pada gelas ukur. Alat ini pada dasarnya adalah kombinasi antara sistem pembilasan (pencucian) dan solenoid injector tester, yang diharapkan dapat digunakan untuk memeriksa kondisi suatu injector sekaligus untuk membersihkan injector dari karbon, serta dapat mengatasi masalah yang berhubungan dengan injector bahan bakar. Aliran penyemprotan akan bersikulasi masuk ke tangki lagi baik pada waktu pengetesan semprotan bahan bakar maupun pembersih (cleaner) sehingga tidak ada bahan bakar dan pembersih yang terbuang percuma (Gambar 1). Penelitian merupakan kerja sama antara LPPM, IST AKPRIND Yogyakarta dengan pengelola usaha bengkel mobil e-multan yang terletak di jalan Magelang km. 8,5 Yogyakarta, dengan tahapan kegiatan pembuatan model adalah sebagai berikut: 1. Tahap perencanaan model/alat meliputi; survey kebutuhan alat, membuat gambar detil rancangan alat yang akan dibuat, konsultasi kepada pihak bengkel, survey bahan-bahan dan komponen-komponen baik mekanik maupun elektronik yang diperlukan, membuat gambar rancangan tata-letak (lay out) komponen. 2. Tahap pembuatan model (alat) meliputi; mebuat kerangka alat, tangki bahan bakar, membuat saluran bahan bakar dan cleaner secara terpisah, membuat timer penghitung waktu counter down (penghitung mundur), mengatur tata-letak komponen sesuai gambar rencana, merakit komponen dan unit dari keseluruhan alat. 3. Tahap ujicoba alat meliputi; uji laboratorium, uji lapangan, penyempurnaan alat uji. 4. Tahap penyerahan alat injector meliputi; serah terima barang, pelatihan pengoperasian alat, pelatihan perawatan alat dan cara kalibrasi alat. Pada kegiatan pelatihan operasional alat uji, digunakan prinsip learning by doing yakni mekanik pada bengkel tersebut diberi petunjuk yang praktis, dilanjutkan dengan langsung praktik dengan porsi praktik sebesar 80%. Hasil dan Pembahasan a. Hasil Pengujian Alat Prosedur Menjalankan Alat Pengetes Injektor Setelah setiap komponen dirangkai dengan benar, langkah selanjutnya yaitu melakukan pengujian untuk mengetahui apakah sistem alat dapat bekeja dengan baik. Dapat dikatakan bahwa sistem alat dapat berfungsi dengan baik apabila masingmasing komponennya bekerja dengan baik pula. b. Kerja Penyaluran Bahan Bakar dan Kerja Sistem Injeksi Adapun prinsip kerja sistem model/alat ini adalah sebagai berikut: 1) Catu daya sebagai sumber tegangan listrik memerlukan tegangan 220 Volt, dilengkapi dengan kabel daya. 2) Pada posisi saklar ON, indikator lampu merah menyala, menandakan bahwa catu tegangan sudah tersedia. 3) Putar kunci kontak ke posisi ON, untuk menyalakan motor pompa bensin yang terhubung dengan selang menuju delivery pipe. 4) Pompa bensin akan menyemprotkan bensin melalui delivery pipe dan langsung kembali ke tangki bensin. 5) Putar saklar pembagi pada posisi 1 sehingga injektor 1 dan 4 dapat menyemprotkan bensin. 6) Putar saklar pembagi pada posisi 2 sehingga injektor 2 dan 3 dapat menyemprotkan bensin (Gambar 2 dan Gambar 3). Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti KE02-4
Selang Bensin Selang Cleaner (Pembersih) Gambar 2. Saluran pengetesan dan pembersihan Gambar 3. Nampan Penyaring dan gelas ukur Proses Pengukuran Hasil pengujian alat pengetes injektor didapatkan bahwa besar tegangan pada output adalah sebesar 12 Volt dan arusnya sesuai dengan spesifikasi catu daya yaitu sebesar 5 Ampere. Berdasarkan dasar teori bahwa tegangan aman yang diperbolehkan mengalir ke injektor sebesar 12 Volt, sedangkan tegangan pada alat ini juga sebesar 12 Volt sehingga kondisi injektor masih dapat bekerja dan coil selenoid tidak rusak dibuktikan dengan tidak adanya kebocoran pada injector akibat rusaknya coil selenoid. Hasil pengujian alat pengetes injektor didapat bahwa volume penginjeksian injektor seperti yang terlihat pada tabel berikut ini. Tabel 1. Hasil Pengujian Volume Injektor Hasil Uji Volume Injektor (cc) Tekanan Pompa (Kg/cm 2 ) Nomor Pengujian Silinder 1 Silinder 2 Silinder 3 Silinder 4 Sebelum Injeksi Sesudah Injeksi 1 25 26 26 25 3,4 3,3 2 25 27 26,5 25 3,5 3,4 3 25 26,5 25 25 3,6 3,6 Rata-rata 25 26,5 25,8 25 3,5 3,45 Tabel 2. Perbandingan kerja Pra dan Pasca Terapan Data Teknis dan Ekonomis Pra Terapan Pasca Terapan 1 Kapasitas pekerjaan perhari 5 mobil 10 mobil 2 Waktu pembersihan/injektor 2 jam 1 jam 3 Akurasi hasil kerja alat Trial and error Terukur dengan baik 4 Jasa pebersihan injector/buah Rp. 50.000,-/buah Rp. 50.000,-/buah 5 Keuntungan kotor Rp. 250.000,- Rp. 500.000,- 6 Harga Alat N/A Rp.7.500.000,- Pembahasan Berdasarkan hasil pengujian terhadap volume injeksi injektor diperoleh bahwa nilai rata-rata volume injeksi injektor adalah sebesar 25,6 cc ini didapat dari perhitungan di bawah ini. Dari hasil perhitungan di atas diperoleh bahwa volume injeksi yang dihasilkan alat pengetes hampir mendekati dengan data volume injeksi pada dasar teori yaitu 28 cc Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti KE02-5
setiap 15 detik. Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan diketahui bahwa kinerja alat pengetes sudah berhasil dicapai. Hal ini ditunjukkan dengan hasil sebagai berikut: 1. Injektor dapat menyemprotkan bahan bakar (bensin), dengan sudut pancar yang baik. 2. Ketika tegangan listrik ke injektor diputus, tidak ada indikasi kebocoran (masih ada tetesan bahan bakar) pada injektor. 3. Akurasi pengukuran cukup tinggi, dengan adanya counter-down timer, sehingga metode trial and error akan dapat ditinggalkan. Rancang bangun alat uji dan pembersih injektor telah memenuhi tujuan dengan tercapainya kinerja alat, dan hemat waktu. Di lain hal, pekerjaan bengkel untuk perawatan mobil injeksi (EFI) diharapkan dapat mengeliminasi keluhan tentang kesulitan uji injektor, serta kualitas hasil pekerjaan menjadi efektif dan efisien. Kesimpulan dan Saran Hasil penelitian dosen pemula ini dapat disimpulkan sebagai berikut; 1. Uji fungsional alat tes telah menunjukkan bahwa bagai-bagian alat tes injektor tester dan cleaner telah bekerja dengan baik dan hasil uji pelayanan alat menunjukkan tidak ada kesulitan dalam pengoperasian alat tes tersebut. 2. Hasil unjuk kerja alat tes mengidikasikan adanya peningkatan kualitas dan kuantitas hasil kerja diperbengkelan mesin EFI bila dibandingkan dengan kondisi sebelum alat ini dibuat. 3. Ditinjau aspek teknis kinerja alat pengetes injektor bagus, dari segi ekonomis, alat ini sangat fleksibel dan terjangkau untuk dimiliki oleh bengkel mobil. Pengoperasian model/alat ini harus mengikuti langkah kerja dengan benar supaya memperoleh hasil yang optimum, disarankan untuk menggunakan buku manual dalam pengukuran tes injektor. Jika digunakan untuk menguji tipe injektor lain yang berbeda konektornya dapat diganti dengan konektor yang sesui dengan bentuk konektor yang ada pada injektor yang di-test. Ucapan Terima Kasih Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada berbagai pihak yang telah mendukung keterlaksanaan penelitian dosen pemula ini: Ditbinlitabmas Dikti, LPPM IST AKPRIND, bengkel e-multan, Bengkel CAM SPEED, Bengkel Mulya Jaya, Lab Prestasi Mesin dan Lab Otomotif Jurusan Teknik Mesin FTI, IST AKPRIND Yogyakarta. Daftar Pustaka. Alexander Graham Bell, 1992, Four Stroke Performance Tuning, 1 st edition, Maitland Publisher, New South Wales. Benni Hidayat, BE., 2003, Teknik perawatan, pemeliharaan dan reparasi Sepeda Motor, Penerbit Absolute, Yogyakarta. Faisal S. Dasuki, 1977, Motor Bakar Bensin, Technical Service Division, PT. Astra International, Inc., Jakarta, 2000, Pedoman Pelaksanaan Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat oleh Perguruan Tinggi, Program Penerapan IPTEKS dan Penelitian Dosen Pemula, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. Proceedings Seminar Nasional Teknik Mesin Universitas Trisakti KE02-6