Teori Engine Management System (EMS)

       Engine management system (EMS) adalah sistem pada mesin yang diatur secara elektronik dengan tujuan menghasilkan output mesin yang efektif dan efisien. Efektif artinya menghasilkan tenaga mesin yang optimal dan efisien berarti pemakaian bahan menjadi lebih irit. Sistem manajemen mesin meliputi sistem input, prosesor dan output. Pada bagian input mesin terdiri dari sensor, pada bagian prosesor disebut ECM, sedangkan pada outputnya disebut dengan actuator. 

   Sensor merupakan komponen yang digunakan untuk membaca dan menghitung udara masuk,  tekanan bahan bakar dan waktu pengapian. Jenis jenis sensor sangat banyak dan memiliki fungsi pembacaan yang berbeda beda. Sensor biasanya bekerja dengan tegangan sekitar 5 volt yang berasal dari ECM. Berikut merupakan beberapa contoh dari input sensor pada mesin:

1. MAF sensor

MAF sensor (Mass air flow) adalah sensor yang digunakan untuk mengukur berat jenis aliran udara yang masuk kedalam mesin. Lokasi sensor ini berada di dekat filter udara. 

2. MAP sensor

MAP sensor (Manifold absolute pressure) adalah sensor yang berguna untuk mengukur tekanan udara didalam intake manifold, sensor ini juga berfungsi untuk mengukur beban kerja mesin. Posisi MAP sensor berada di intake manifold. 

3.TP sensor

TP sensor (Throttle position) adalah sensor yang berguna untuk mengetahui posisi katup throttle, TP sensor dapat membaca berapa persen pembukaan dari throttle yang nantinya akan memberikan inputan kepada ECM sebagai dasar perhitungan bahan bakar. 

4. ECT sensor

ECT sensor (Engine cooling temperature) adalah sensor yang berguna untuk mengetahui suhu pendingin mesin, suhu mesin dijadikan patokan bagi ECM untuk mengaktifkan motor fan. 

5. CKP sensor

CKP sensor (Crankshaft position) adalah sensor yang digunakan untuk membaca putaran crankshaft, putaran ini dijadikan acuan untuk pemicu timing pengapian. 

6. CMP sensor

CMP sensor (Camshaft position) adalah sensor yang fungsinya membaca putaran camshaft, fungsinya mirip dengan CKP sensor, selain itu juga berfungsi untuk menentukan urutan pengapian cylinder mesin. 

7. Oxygen sensor

Oxygen sensor berfungsi untuk membaca kadar oxygen yang terbuang melalui exhaust manifold, semakin tinggi kadar oxygen menandakan pembakaran mesin tidak sempurna sehingga oxygen sensor akan memberikan koreksi kepada ECM untuk lebih memaksimalkan pembakaran dengan cara menambah atau mengurangi volume penyemprotan bahan bakar oleh injector. 

8. APP sensor

APP sensor (Accelerator pedal position) adalah sensor yang berfungsi memberikan inputan kepada ECM tentang posisi pedal gas, selanjutnya data tersebut akan diolah oleh ECM dan dijadikan acuan untuk proses membukanya throttle body pada mesin. 

Selain 8 sensor yang sudah disebutkan sebelumnya, sebenarnya pada beberapa tipe mesin masih terdapat sensor yang lain seperti sensor tekanan turbo, sensor aliran coolant, sensor bahan bakar dan sensor lainya yang mungkin berbeda beda pada tiap tipe mesin, akan tetapi secara umum mesin dengan teknologi EMS memiliki 8 sensor yang sudah disebutkan diatas. 

     Jika sensor sensor merupakan suatu inputan, maka EMS membutuhkan suatu otak yang berfungsi untuk mengatur kerja mesin secara keseluruhan. Otak komputer ini biasa disebut ECM atau ECU. Fungsi dari ECM tersebut adalah memproses segala informasi yang didapatkan dari sensor sensor kemudian diakumulasikan dan dihitung, sehingga ECM akan menentukan berapa banyak volume bahan bakar yang di injeksikan kedalam mesin. Dengan menggunakan perhitungan tersebut diharapkan rasio campuran bahan bakar yang terbentuk akan selalu mendekati nilai 1:14,7. Semakin mendekati angka tersebut maka kinerja mesin akan menjadi lebih optimal dengan bahan bakar yang semakin efisien. 

Gambar engine control module

       Setelah data data dari sensor diproses oleh ECM selanjutnya ECM akan memberikan perintah kepada actuator untuk menjalankan apa yang sudah diperintahkan oleh ECM. 

Actuator merupakan suatu peralatan mekanis yang digunakan untuk untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. Actuator tersebut biasanya berupa motor, solenoid, lampu dan twiter, yang  mana dikendalikan oleh media pengontrol otomatis yaitu ECM sebagai pengolah data. 

Beberapa Actuator yang tepasang pada EMS antara lain:

1. Fuel Injector

Injector berfungsi menyemprotkan bahan bakar kedalam mesin untuk selanjutnya dibakar.  Seperti kita ketahui sebelumnya bahwa jumlah bahan bakar yang disemprotkan oleh injektor akan bervariasi tergantung pembacaan dari sensor sensor lain sebagai acuan. 

2. Ignition coil

Ignition coil berfungsi untuk memicu pengapian dengan menaikan tegangan agar terjadi loncatan bunga api pada busi. Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa ignition coil akan bekerja jika mendapat trigger dari CKP dan CMP sensor sebagai acuan timing pengapian mesin. 

3. Throttle control

Throttle control adalah sistem yang digunakan untuk menambah jumlah udara yang masuk kedalam mesin, tujuanya adalah untuk meningkatkan RPM mesin. Throttle control bekerja berdasarkan pembacaan dari APP sensor, jika APP sensor berubah posisi saat diinjak gas, maka throttle control juga akan berubah mengikuti APP sensor. Kerja dari throttle control diatur oleh ECM melalui TP sensor sebagai inputan.

4. Solenoid valve

Solenoid valve adalah katup yang terdiri dari solenoid yang berguna untuk berbagai macam hal seperti mengatur aliran udara, mengatur aliran oli ataupun mengatur kevakuman. Karena penggunaan yang sangat banyak maka tidak bisa dijelaskan satu persatu. Akan tetapi fungsinya sama seperti actuator lain yaitu bekerja berdasarkan perintah dari ECM dengan sensor sensor sebagai inputanya. 

Selain keempat actuator tersebut mungkin masih ada beberapa yang belum disebutkan, karena jumlahnya yang sangat banyak dan berbeda pada setiap tipe mesin. 

Pada dasarnya EMS bertujuan meningkatkan efektifitas dan efisiensi dari mesin. Semakin banyak sensor yang digunakan maka hasil pembacaan ECM akan menjadi lebih akurat sehingga menghasilkan kinerja mesin yang lebih optimal. 

Sekian penjelasan teori kali ini, mohon maaf jika ada kesalahan penulisan, jika ada yang perlu ditambahkan silahkan komen dibawah. 

Terimakasih