## ANALISA KERJA MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE (MAP) DAN KADAR KANDUNGAN EMISI GAS BUANG YANG DIHASILKAN PADA MOTOR BENSIN DENGAN SISTEM INJEKSI ELEKTRONIK TYPE D-EFI
Oleh :

## Toto Sugiarto
Jurusan Teknik Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Padang (Telp. +6281261016012, E-mail: totosugiarto5526@yahoo.co.id)

## ABSTRACT
This research is aim to : (1) Describe how Manifold  Absolute Pressure (MAP) works at low,  middle  and  high  level  rotation  machine;  (2)  Knowing  Levels  of  Exhaust  Emission Content at  low, middle and high level rotation machine. Experiment method was used for this  research.  EFI  engine  which  is  using    MAP  has  been  analyzed.  Scan  tool  used  to observe  MAP  performance  and    Four  Gas  Analyzer  to  detect  and  measure  Exhaust Emission Content. From experiment found that increasing the spin machine will result in a decrease vacuum of the intake manifold. At low level rotation (750 rpm) the average of air vacuum through the MAP is 29.00 Kpa, the middle level (2000 rpm) is 26.67 Kpa, and at high speed level (5000 rpm) is 27 , 33 Kpa.
Keywords : Electronic Fuel Injection, Manifold Absolute Pressure, Scan Tool, Four Gas Analyzer, Emission Gas, Electronic Injection System Type D-EFI.
PENDAHULUAN Pada  motor  bensin,  sistem pengaturan bahan bakar pada kendaraan bermotor  telah  mengalami  peningkatan secara  signifikan.  Pengaturan  tersebut bertujuan  untuk  mendapatkan  pola penyemprotan  bahan  bakar  agar  dapat bercampur  dengan  udara  secara homogen.  Campuran  yang  homogen pada  ruang  bakar  dapat  menyebabkan proses pembakaran yang lebih sempurna sehingga menghasilkan emisi gas buang lebih  sedikit. Sistem  EFI  mengunakan konsep  pencampuran  udara  dan  bahan bakar terjadi pada saluran masuk ( intake manifold )  dengan  mengunakan  sebuah injektor  untuk  menyemprotkan  bahan bakarnya. Pola pengaruran saat penyemprotan  bahan  bakar  ke  dalam intake  manifold  diatur  oleh  sebuah
Electronic Control  Unit (ECU).  ECU akan  mendapatkan  beberapa  sensor untuk  meyemprotkan  bahan  bakar dengan saat dan jumlah yang tepat sesuai dengan  putaran  mesin.  Perbandingan jumlah  bahan  bakar  dan  udara  yang sesuai  akan  menyebabkan  terjadinya pembakaran  yang  sempurna  untuk menghasilkan  tenaga  yang  optimal  dan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Hampir  seluruh  kendaraan  terbaru  telah mengunakan sistem EFI.
Pada  sistem  EFI  terdapat  dua  jenis sistem  yaitu  L-EFI  dan  D-EFI. Perbedaan  mendasar  pada  kedua  sistem tersebut  adalah  pada  L-EFI  terdapat sebuah  sensor  pengukur  jumlah  udara yang  masuk  kedalam  intake  manifold ( Mass  Air  Flow  Sensor ).  Sedangkan pada  D-EFI  terdapat  sensor  tekanan
udara  pada intake  manifold ( Manifold Absolute Pressure ).
Gambar  1. Tiga  generasi  sistem  bahan bakar
Semua kendaraan berbahan bakar minyak  pasti  akan  menghasilkan  gas buang. Gas  buang  motor  bensin  jauh lebih  berbahaya  dibandingkan  dengan motor  diesel,  gas  buang  motor  bensin pada  umumnya  tidak  terlihat  oleh  mata namun  sangat membahayakan  untuk kelangsungan  hidup  manusia. Motor bensin  lebih  dominan  unsur  CO,  HC, dan  Pb. Motor  diesel  lebih  dominan unsur  SO 2 dan  unsur  Carbon  yang menimbulkan kepekatan asap knalpot. Dalam  jurnal  ini penulis  akan mencoba untuk mendeskripsikan  kerja sistem  EFI  yang  mengunakan Manifold Absolute  Pressure (MAP)  pada  putaran mesin rendah,  menengah  dan  tinggi. Selain itu penulis juga bermaksud untuk mengetahui tingkat kandungan emisi gas buang  yang  dihasilkan  oleh  kendaraan yang  mengunakan  D-EFI    pada  putaran rendah, menengah dan tinggi, yang akan digunakan  dalam  kajian sistem  EFI secara lebih mendalam.

## METODE PENELITIAN
Jenis dan Desain Penelitian Jenis  penelitian  yang  digunakan pada  penelitian  ini  adalah  penelitian eksperimen,  dimana  peneliti menguji langsung  pada  peralatan  yang  diteliti untuk mendapatkan data.
Gambar 2. Desain Penelitian
Alat dan Bahan Penelitian Pengambilan data kerja sistem D- EFI dilakukan dengan mengunakan scan tools dan  pengujian  emisi  gas  buang dilakukan  dengan four  gas  analyzer untuk mendapatkan kandungan emisi gas buang, yaitu: Co 2 , Co, HC,  dan O 2 . Mesin  yang  mengunakan  sistem D-EFI dan  yang  akan  digunakan  dalam penelitian  ini adalah mesin Toyota Avanza keluaran tahun 2009.
Teknik Analisa Data
Teknik  analisis  kerja  MAP dilakukan  dengan  analisis  deskriptif pada hasil pengujian dengan memperhatikan  kerja  yang  terjadi  pada masing-masing  sistem  EFI  dan  putaran mesin. Data  penelitian  ini  kemudian dianalisis  seberapa  besar  pengaruh  dari kerja  MAP  pada  kandungan  emisi  gas buang  kendaraan  dengan  menggunakan uji  beda  yaitu t  test .  Untuk  mengetahui tingkat  signifikan  antara  kedua  sistem EFI tersebut, maka data tersebut dihitung dengan  analisa  uji  t.  Untuk  mengetahui taraf  signifikan  kedua  hasil  uji  tersebut akan  di  bandingan  dengan  harga  tabel pada  taraf  signifikan  5  %  apabila diperoleh  harga  t  hitung  yang  melebihi harga t table.
Teknik Penjamin Keabsahan Data
Keabsahan  data yang  diperoleh
di lapangan diperiksa dengan menggunakan teknik-teknik yang
disarankan oleh Lincoln and Guba dalam mahir (2007) yaitu keterpercayaan, dapat dipertanggung-jawabkan  dan  kepastian atau objektif.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengujian  MAP  seperti terlihat pada Tabel 3.
Tabel 1. Hasil pengujian MAP
Dari  Tabel  1 dapat  diketahui bahwa  meningkatnya  putaran  mesin akan mengakibatkan terjadinya penurunan  kevakuman  pada  saluran intake manifold.
Pada kecepatan rendah (750 rpm) kevakuman  udara  yang melalui  MAP adalah  rata-rata  adalah  29,00  Kpa,  pada putaran menengah (2000 rpm) kevakumannya  26,67  Kpa,  dan  pada putaran  tinggi  (5000  rpm)  kevakuman udara  yang melalui  MAP  sebesar  27,33 Kpa. Hal  ini  terjadi  karena  pada putaran  rendah  katup  throttle  masih dalam  posisi  menutup,  sedangkan  pada putaran  menengah  dan  tinggi  katup throttle  sudah  mulai  terbuka.  Hal  ini mempengaruhi  besarnya  kevakuman yang  terjadi  pada  saluran  masuk  yang tetdeteksi oleh sensor MAP.
Tabel 2. Rata-rata hasil pengujian emisi gas buang
Dari Tabel  2 dapat  di  ketahui kadar Co akan semakin mengecil seiring dengan meningkatnya putaran mesin.
Pada kendaraan yang mengadopsi  UERO  3  kadar  Co sebaiknya sangat kecil sekali. Sedangkan kadar  HC  juga  semakin  mengecil  siring dengan  meningkatnya putaran  mesin. Pada putaran rendah kadar HC tinggi di mungkinkan  proses  pembakaran  dalam ruang bakar terjadi tidak sempurna. Kesempurnaan pembakaran akan menghasilkan  kadar  HC  yang  semakin kecil.  Pembakaran  yang  baik  sebaiknya menghasilkan  kadar  CO2  lebih  besar. Hal  tersebut  dikarenakan  proses pembakaran  dalam  ruang  bakar  yang hasilkan  H2O  dan  Co2,  kadar  ini dibutuhkan  oleh  tumbuh-tumbuhan untuk  berfotosintesis.  Sedangkan  mesin yang  menghasilkan  pembakaran  lebih baik akan menghasilkan timbul air pada lubang knalpotnya.
Jika  dilihat  dari  kadar  O2  yang dihasilkan  oleh  emisi  gas  menandakan adanya  kebocoran  pada  sistem  mufler atau  sistem  pembakaran  didalam  ruang bakar  yang  tidak  sempurna.  Jika  pada sistem  pembakaran  menghasilkan  O2 yang  meningkat  dan  timbul asap  dari sistem pembakaran, menandakan adanya ketidak  sempurnaan  pembakaran  di dalam  ruang  bakar.  Sistem  mesin  harus dilakukan pengecekan untuk menghidari terjadinya kerusakan secara lebih parah.
Dari hasil pengujian kerja MAP, terlihat pada gambar 3, pada putaran idle (750 rpm) kevakuman yang terjadi pada saluran masuk sebesar 29 Kpa, dan akan mengalami  penurunan  menjadi  26,33 Kpa  pada  saat  putaran  mesin  dinaikan pada putaran 1200 rpm.
Kevakuman akan semakin berkurang  jika  putaran  terus  dinaikkan menjadi  3000  rpm,  kevakuman  yang terjadi  menjadi  25,33  Kpa.  Namun demikian  kevakuman  akan  bertambah jika  putaran  mesin  dinaikan  menjadi 4000 rpm dan 5000 rpm, seperti terlihat pada  gambar  di  atas.  Dengan  demikian kerja dari MAP sangat dipengaruhi oleh besarnya  kevakuman  yang  terjadi  pada
saluran  masuk,  dan  perubahan  besarnya pembukaan katup trottle.
Gambar  3. Grafik  Hasil  Pengujian Kerja MAP
Besarnya  perubahan  kevakuman yang  terjadi  pada  saluran  masuk  ini dideteksi  oleh  sensor  MAP,  dimana melalui  terminal  PIM  (pressure  intake manipold)  dikirim  besarnya  perubahan tegangan  kerja  ke  ECU,  perubahan tegangan  kerja  pada  PIM  dijadikan acuan  untuk  mengatur  besarnya  jumlah bahan  bakar  yang  akan  disemprotkan oleh  injektor  dan  saat  pengapian  pada busi. Mengacu  pada gambar  4, besarnya  CO 2 akan  semakin  meningkat dengan  semakin  bertambahnya  putaran mesin.  Hal  ini  menggambarkan  kondisi mesin  yang  digunakan  dalam  penelitian ini masih dalam kondisi yang baik.
Pada  putaran  700  rpm  besarnya kandungan CO 2 nya sebesar 10,25% dan saat putaran tinggi (5000 rpm) besarnya kandungan  CO 2 nya  11,90%.  Besarnya kandungan CO 2 pada mesin  yang sudah menggunakan sistem injeksi bahan bakar bensin (electronic fuel injection) yaitu 10 – 16 %.
Gambar 4. Grafik Pengujian Kandungan  Emisi  CO 2 Engine  EFI dengan MAP
Besarnya  kandungan  CO 2 yang diukur  dengan  menggunakan  four  gas analyzer,  menjadi  indikator  sebuah mesin  masih  baik  atau  tidak.  Semakin tinggi  kadar  nilai  CO 2 menunjukan efesiensi  pembakaran  yang  terjadi  di dalam silinder. Jika sebuah motor bensin kandungan  CO 2 nya  dibawah  10  %, menunjukkan mesin tersebut sudah tidak baik kondisinya.
Apabila  kandungan  CO 2 nya tinggi,  maka  kandungan  emisi  CO,  HC dan  O 2 nya  akan  rendah,  tetapi sebaliknya.  Jika  kandungan  CO 2 nya rendah (dibawah 10%), makan kandungan  emisi  CO,  HC,  dan  O 2 nya akan  menjadi  tinggi.  Indikator  dalam pengujian emisi gas buang motor bensin adalah  dengan  melihat  kandungan  CO 2 nya  terlebih  dahulu,  selanjutnya  kita melihat kandungan emisi yang lainnya.

## Gambar 5. Pengujian Kandungan Emisi CO
Berdasarkan  hasil  pengujian kandungan  CO  grafik  di  atas,  dapat terlihat  kandung  CO  akan  semakin menurun  dengan  bertambahnya  putaran mesin. Standar besarnya nilai CO untuk mesin  yang  sudah  menggunakan  sistem injeksi bahan bakar bensin (EFI) adalah 0 – 2%.  Hal  ini  berarti  kondisi  engine yang  digunakan  dalam  penelitian  ini masih  dalam  kondisi  yang  baik.  Hal  ini karena  kandungan  nilai  CO  nya  masih dibawah dari nilai yang ditentukan.
Gambar 6. Pengujian Kandungan Emisi
HC
Mengacu  pada gambar  5 dapat dijelaskan  bahwa  besarnya  kandungan HC  akan  semakin  menurun  dengan bertambahnya putaran mesin.
Pada  putaran  idle  (700  rpm) besarnya  kandungan  HC  247  ppm, sedangkan  pada  putaran  tinggi  (5000 rpm)  besarnya  kandungan  HC  14,67 ppm. Besarnya standar  kandungan Hidro Carbon pada mesin dengan sistem injeksi  bahan  bakar  bensin  adalah  0 – 200 ppm (maksimal 200 ppm). Dari data diatas  dapat  terlihat  pada  putaran  idle kandungan  HC  lebih  besar  dari  nilai standar,  hal  ini  menunjukan  kualitas pembakaran belum  sempurna.  Besarnya nilai  kandungan  HC  dopengaruhi  oleh kualitas sistem pengapian, jika kandungan  HC  nya  tinggi,  maka  sistem pengapian  pada  kendaraan  tersebut mengalami kerusakan.
Gambar 7. Pengujian Kandungan Emisi O 2 Berdasarkan  tabel  pengujian kandungan  O 2 diatas,  pada  putaran  idle (750  rpm)  Kandungan  O 2 nya  adalah
0,54  %  dan  pada  putaran  tinggi  (5000 rpm)    O 2 nya  adalah  0,16%.  Standar besarnya  nilai    O 2 untuk  motor  bensin yang sudah dengan sistem injeksi bahan bakar  adalah 0 – 2%. Hal terjadi dalam silinder  sempurna.  Jika  kandungan  O 2 nya  di  atas  2%  berarti  terjadinya campuran kurus pada proses pembakaran motor,  dimana  jumlah  udara  yang dibakar lebih banyak dari jumlah bensin yang disemprotkan oleh injektor.

## KESIMPULAN
Manifold  Absolute  Pressure (MAP) digunakan pada EFI tipe D untuk menyensor tekanan  udara  yang  masuk kedalam ruang bakar, MAP adalah salah satu sensor penting pada EFI tipe D.
Pada  beberapa  pengujian  yang telah  dilakukan  di  atas,  dapat  diketahui bahwa  meningkatnya  putaran  mesin akan mengakibatkan terjadinya penurunan  kevakuman  pada  saluran intake  manifold.  Pada  kecepatan  rendah (750  rpm)  kevakuman  udara  yang melalui  MAP  adalah  rata-rata  adalah 29,00  Kpa,  pada  putaran  menengah (2000  rpm)  kevakumannya  26,67  Kpa, dan  pada  putaran  tinggi  (5000  rpm) kevakuman  udara  yang  melalui  MAP sebesar 27,33 Kpa.
Dari  pengujian  emisi  gas  buang di  atas  dapat  di  ketahui  kadar  CO akan semakin  mengecil  seiring  dengan meningkatnya putaran mesin. Sedangkan kadar  HC  juga  semakin  mengecil  siring dengan  meningkatnya  putaran  mesin. Pada putaran rendah kadar HC tinggi di mungkinkan  proses  pembakaran  dalam ruang  bakar  terjadi  tidak  sempurna.
Kesempurnaan pembakaran akan menghasilkan  kadar  HC  yang  semakin kecil.  Pembakaran  yang  baik  sebaiknya menghasilkan  kadar CO 2 lebih  besar. Hal  tersebut  dikarenakan  proses pembakaran  dalam  ruang  bakar  yang hasilkan  H 2 O  dan  Co 2 ,  kadar  ini dibutuhkan  oleh  tumbuh-tumbuhan untuk  berfotosintesis.  Sedangkan  mesin
yang  menghasilkan  pembakaran  lebih baik akan menghasilkan timbul air pada lubang knalpotnya.
SARAN Penelitian  ini  disarankan  agar dapat  dilanjutkan  dengan  pengambilan data  yang  lebih beragam  dengan menggunakan  lebih  banyak  mesin yang dijadikan  sampel  penelitian,  sehingga dapat  memberikan  masukan  yang  lebih baik. Penelitian  ini  dapat  dilanjutkan dengan  meneliti  sensor-sensor  lainnya pada  motor  bensin  yang  menggunakan sistem  bahan  bakar  injeksi  bensin elektronik ( electronic fuel injection /EFI), dan D-EFI lainnya.
DAFTAR PUSTAKA Daihatsu. (2010). Engine Step 1 Training . Jakarta. PT Daihatsu Astra Motor
Gunadi.  (2010). Pengaruh  Waktu Pengapian  (Ignition  Timming) Terhadap  Emisi  Gas  Buang  Pada Mobil  Dengan  Sistem  Bahan  Bakar
EFI .  Yogyakarta.  Hasil  Penelitian Di Universitas Negeri Yogyakarta.
Iman Mahir. (2007). Metode Penelitian . Padang:  Makalah  Di  Sajikan Pada  Pelatihan  Penelitian  Di Pusat  Pengembangan  Ilmiah  dan
Penelitian Mahasiswa Universitas Negeri Padang (PPIPM UNP) 4 Januari 2007. Junisra  Syam.  (2009). Sistem  bahan bakar  EFI .  Jakarta.  PT.  TTA International
Leo priyandoko.  (2009). Sistem  EFI . Jakarta.  Di  Sajikan  Pada Pelatihan Sistem EFI di Jakarta.
TTA.  (2010). Dasar-Dasar  Sistem  EFI . Jakarta: PT. TTA International
Toyota.  (2010). Training Engine Step I . Jakarta. PT. Toyota Astra Motor