Menganalisa Kerusakan Sistem EFI Toyota

Pada akhir tahun 80-an Toyota sudah menerapkan  sistem injeksi multiport fuel injection yaitu sistem yang menggunakan 1 fuel injector di setiap silinder pada berbagai tipe mesin produksi mereka. Toyota secara berkesinambungan selalu melakukan perbaikan pada sistem injeksinya dan sudah teruji jarang sekali mengalami masalah yang berarti.

Namun pada mobil-mobil dengan jarak tempuh yang sudah tinggi akan ditemui beberapa gangguan yang umum terjadi pada mobil yang sudah menerapkan sistem EFI, seperti : gangguan pada fuel pump, kerusakan pada pressure regulator, fuel injector mulai kotor dan aus, kebocoran pada cold start injector, saluran intake tersumbat oleh pembentukan lapisan karbon.

Sistem EFI Toyota

Cara Sistem EFI Toyota Mengukur Udara Yang Masuk ke Dalam Mesin 

ECM membutuhkan informasi mengenai jumlah udara yang masuk ke dalam mesin agar dapat mengatur perbandingan udara dan bahan bakar yang sesuai.

Pada sistem EFI Toyota yang awal, banyaknya udara yang masuk ke dalam mesin diukur secara manual menggunakan air flow meter type flap. Flap di dalam air flow meter akan bergerak saat terkena aliran udara yang masuk ke dalam mesin.

Kemudian flap tersebut akan menggerakkan lever arm yang bergerak pada sebuah resistor grid (potentio meter). Air flow meter akan menghasilkan output tegangan yang bervariasi sesuai dengan banyaknya udara yang masuk.

Semakin besar aliran udara yang masuk ke dalam mesin, semakin tinggi tahanan yang dihasilkan potentio meter, sehingga tegangan output yang dihasilkan air flow meter akan menurun.

Permukaan potentio meter di dalam air flow meter lama kelamaan dapat mengalami keausan sehingga membuat hasil pembacaan menjadi tidak akurat atau hilang sama sekali. Sinyal tegangan yang dihasilkan juga dapat tergangggu jika terjadi hubungan singkat pada potentio meter, sehingga ECU kehilangan informasi yang sangat penting untuk mengatur rasio bahan bakar yang tepat. Akibat kehilangan informasi ini dapat menimbulkan beberapa gejala seperti putaran mesin tidak stabil, mesin tersendat dan tenaga mesin lemah.


Kode DTC 2, 31 atau 32 akan muncul jika  TCCS (Toyota Computer Control System) kehilangan sinyal dari air flow meter. Alat bantu osiloskop dapat digunakan memeriksa kerusakan untuk menganalisa bentuk gelombang tegangan output yang dikeluarkan oleh air flow meter.

Jika pada osiloskop tidak terlihat perubahan linear pada tegangan output air flow meter saat flap bergerak dari posisi idle ke posisi throttle terbuka penuh artinya potentio meter di dalam air flow meter mengalami kerusakan dan air flow meter harus diganti.

Cara lain untuk memeriksa kerja dari air flow meter dan seluruh sirkuit feedback adalah dengan menggunakan scope untuk membandingkan injector dwell (On time) dengan sinyal air flow. Jika sinyal air flow yang dihasilkan baik namun injector dwell tidak naik sesuai dengan perubahan air flow kemungkinan terdapat masalah pada sistem kontrol di ECU.

Air flow meter tipe flap juga harus diperiksa dengan cara mendorong flap dengan jari. Jika normal tidak boleh ada tahanan saat flap didorong terbuka, dan flap harus segera tertutup oleh tekanan pegas saat dilepaskan. Jika terdapat kotoran dan deposit pada air flow meter dapat menghambat pergerakan flap air flow meter. Pastikan untuk memeriksa kondisi air filter jika air flow meter sangat kotor.

Sebuah temperatur sensor yang terdapat di intake manifold berfungsi untuk mengukur temperatur udara yang masuk ke dalam mesin sehingga ECU dapat menentukan secara tepat kandungan oksigen di dalam udara yang masuk ke dalam mesin.

Kandungan oksigen pada udara dingin lebih padat dibandingkan pada udara yang panas sehingga membutuhkan bahan bakar yang lebih banyak pula. Tahanan temperatur sensor akan berubah sesuai dengan perubahan temperatur yang diterimanya, jadi jika sinyal ini hilang maka tentu saja dapat menggangu perbandingan bahan bakar dan udara dan mengganggu kinerja mesin.

Kode kerusakan atau DTC yang muncul akibat sensor ini adalah 8, 23 dan 24. Periksa sensor ini dengan menggunakan ohm meter untuk mengukur perubahan tahanan sensor sesuai dengan perubahan suhu. Jika nilai tahanannya tidak sesuai dengan spesifikasi dalam suhu tertentu maka sensor harus diganti.

Air Flow Sensor Toyota Generasi Kedua 

Pada pertengahan tahun 90-an Toyota memperkenalkan airflow sensor generasi keduanya yang menggabungkan fungsi airflow meter dan temperatur sensor menjadi satu kesatuan. Mass airflow sensor tipe baru ini menggunakan hot wire untuk mengukur massa udara (bukan volume) dan tidak mempunyai komponen yang bergerak.

Tegangan referensi diberikan pada sebuah kawat tipis di dalam sensor yang akan memanaskan kawat tersebut sampai 100 derajat celcius lebih panas dari temperatur udara luar. Saat aliran udara mengalir melalui sensor dan mengenai hot wire maka udara tersebut akan mendinginkan hot wire.

Sirkuit kontrol kelistrikan hot wire di desain untuk menjaga temperatur hot wire selalu konstan, sehingga tegangan ditambahkan untuk melawan efek pendinginan tersebut  agar menjaga temperatur hot wire selalu panas, perubahan tegangan inilah yang dipakai oleh ECU untuk menentukan jumlah udara yang masuk ke dalam mesin.

Baik pada sistem air flow yang dahulu maupun yang terbaru tidak boleh ada kebocoran udara setelah air flow meter karena dapat mengganggu kinerja mesin. Kebocoran udara pada area throttle body, o-ring, gasket intake manifold, selang vakum akan mengakibakan campuran udara bahan bakar terlalu kurus, dan hal ini akan memunculkan kode DTC 25 (lean air/fuel ratio).

Mencari kebocoran udara  merupakan pekerjaan yang cukup sulit dan menyita waktu juga memerlukan ketelitaian dan kesabaran.

Salah satu metode yang dapat dipakai adalah dengan menyemprotkan carburettor spray cleaner (propane) pada area yang dicurigai mengalami kebocoran.
Saat gas phropane terhisap masuk kedalam mesin melalui area yang bocor maka rpm putaran idle akan mengalami perubahan.

Trik lain yang bisa digunakan adalah dengan memberikan tekanan udara pada mesin (maks 5 PSI) melalui intake manifold dan kemudian dengan menggunakan air sabun lakukan pemeriksaan kebocoran pada area yang dicurigai dan rawan mengalami kebocoran, jika terdapat gelembung udara maka menandakan terjadi kebocoran.

Teknik lain adalah dengan menggunakan alat yang dapat memasukkan asap ke dalam intake manifold sehingga dapat terlihat kebocoran yang terjadi.

Penyebab kebocoran lain yang sering terlewatkan adalah EGR valve, jika valve EGR macet dalam posisi terbuka dapat mengakibatkan kebocoran kevakuman sehingga  campuran bahan bakar akan terlalu kurus saat idle dan mesin tersendat.

Sirkuit Fuel Injection Toyota

Bahan bakar mengalir mulai dari fuel tank  dihisap fuel pump yang kemudian disalurkan melalui fuel line menuju inline fuel filter yang biasanya terdapat di ruang mesin. Bahan bakar kemudian menuju common fuel rail (Toyota menyebutnya fuel delivery pipe) untuk menyuplai fuel injector.

Fuel injector dipasang pada fuel rail, pada mesin 6 silinder konfigurasi V terdapat dua buah fuel rail yang terpisah untuk setiap blok.

Toyota tidak memasang test valve pada fuel rail  untuk mempermudah memeriksa tekanan bahan bakar, sehingga agar dapat  melakukan pemeriksaan tekanan bahan bakar pada sistem injeksi Toyota yang terdahulu harus melepaskan cold start injector agar dapat memasang alat pressure gauge.

Pada bagian ujung fuel rail dipasang pressure regulator untuk menjaga tekanan bahan bakar selalu stabil walaupun beban mesin dan kevakuman intake manifold berubah-ubah.

Pressure regulator dihubungkan oleh sebuah selang vakum ke intake manifold sehingga diaphragma di dalam pressure regulator dapat bereaksi terhadap perubahan kevakuman yang terjadi di intake manifold. Kelebihan bahan bakar akan disalurkan kembali ke dalam tangki bahan bakar oleh bypass valve yang terdapat di dalam pressure regulator.

Tekanan kerja pressure regulator Toyota bervariasi, namun umumnya mempunyai tekanan kerja berkisar 30 sampai 37 PSI dengan posisi selang vakum terpasang pada Pressure regulator. Jika selang vakum posisi dilepas tekanannya berkisar 38 sampai 44 PSI. Oleh karena itu sangat penting untuk memperhatikan tipe pressure regulator yang digunakan saat melakukan penggantian komponen ini. 

Catatan :
Pastikan menggunakan pressure regulator yang sesuai saat melakukan penggantian regulator dari mesin yang menggunakan turbo charger karena tipe pressure regulator untuk mesin turbo berbeda dengan mesin non-turbo.

Pada awal tahun 1996 Toyota mulai memperkenalkan sistem EFI returnless system. Pada sistem ini pressure regulator dipasang di dalam fuel tank dan menjadi kesatuan dengan fuel pump, sehingga pada fuel rail tidak terdapat pressure regulator, jadi jangan sampai keliru jika melihat benda bulat kecil yang bentuknya seperti pressure regulator pada sistem retunless system. Benda tersebut adalah pulse dampen yang berfungsi untuk meredam bunyi dan getaran yang timbul akibat  buka tutup injektor (injection pulse).

Gangguan Tekanan Injeksi Bahan Bakar Toyota

Jika tekanan bahan bakar rendah atau mesin seperti kekurangan suplai bahan bakar saat beban berat, ada kemungkinan hal itu disebabkan oleh gangguan pada fuel filter di dalam tangki bahan bakar. Pada beberapa kasus, suplai dan tekanan bahan bakar akan tampak normal saat putaran idle namun akan menurun saat putaran tinggi atau beban berat.

Karat, kotoran dan endapan seperti lumut yang terbentuk di dalam tangki bahan bakar dapat menyumbat fuel filter di dalam tangki sehingga bahan bakar tidak dapat masuk ke dalam pompa. Kotoran tersebut juga dapat menyumbat in line filter yang terdapat di luar tangki bahan bakar.

Metode paling baik untuk memeriksa problem seperti ini adalah dengan melakukan test drive sambil memasang alat pressure gauge bahan bakar pada kendaraan. Jika tekanan bahan bakar turun saat mesin dalam beban berat berarti tekanan bahan bakar tidak stabil. Tinggal kemudian menentukan apakah masalahnya diakibatkan oleh fuel pump atau fuel filter..?

Periksa kerja pressure regulator dengan memperhatikan pressure gauge, pressure regulator dapat dikatakan bagus jika tekanan bahan bakar berada pada nilai normal dan menjadi naik saat selang vakum pressure regulator dilepaskan. Jika tekanan bahan bakar tidak mengalami perubahan hal ini menunjukkan kerusakan pressure regulator atau saluran selang vakum tersumbat.

Sedangkan cara paling tepat untuk memeriksa fuel pump, in tank fuel filter dan in line fuel filter adalah dengan mengukur volume bahan bakar (fuel delivery volume).

Hilangkan tekanan bahan bakar dan kemudian lepaskan selang bahan bakar yang menuju ke fuel filter atau fuel rail atau lepaskan fuel return hose dari fuel rail.

Taruh gelas ukur pada selang yang tadi dilepaskan dan dengan mesin dalam posisi mati jumper terminal pada relay fuel pump untuk mengaktifkan fuel pump.

Jumper relay fuel pump selama 30 detik dan ukur volume bahan bakar yang ditampung pada gelas ukur. Sebagai patokan fuel pump dikatakan bagus jika mampu menyuplai bahan bakar sebanyak 1 liter dalam waktu 30 detik.

Jika volume penyemprotan atau tekanan fuel pump rendah kemungkinan terjadi keausan di dalam fuel pump sehingga putarannya rendah. Fuel pump pada umumnya dapat berputar antara 5000 sampai 6000 Rpm dengan konsumsi arus sebesar 3 - 6 ampere. Namun jika kondisi carbon brush sudah pendek dan pegasnya mulai lemah maka akan mengakibatkan meningkatnya tahanan dan arus yang masuk ke fuel pump menurun sehingga putaran fuel pump menjadi lemah dan tidak mampu mendistribusikan bahan bakar yang cukup.

Motor fuel pump dapat diperiksa dengan mengukur tahanannya menggunakan ohm meter. Nilai tahanan standard fuel pump antara 2 sampai 50 ohm.

Jika hasil pemeriksaan menggunakan ohm meter menunjukkan infinite itu artinya sirkuit gulungan fuel pump ada yang putus. Sedangkan jika ohm meter menunjukkan nilai 0 ohm berarti terjadi short circuit.

Walaupun fuel pump dalam kondisi baik namun gangguan pada sistem suplai bahan bakar bisa juga diakibatkan oleh masalah tegangan suplai yang masuk  ke fuel pump. 

Penurunan suplai tegangan yang masuk ke fuel pump dan membuat putaran fuel pump menjadi lemah dapat disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya : Tegangan baterai yang rendah, koneksi ground yang buruk, tahanan yang berlebihan pada wiring konektor fuel pump.

Supaya dapat berputar dengan maksimal maka suplai tegangan fuel pump harus dalam kondisi normal, jadi pertama kali periksalah tegangan suplai pada konektor fuel pump jika menemukan masalah tekanan dan volume semprotan fuel pump yang rendah.

Tegangan suplai fuel pump yang normal harus  selalu berada diatas setengah Tegangan baterai yang normal. Jika tegangan suplai rendah coba periksa konektor wiring, ground dan relay. Koneksi kabel yang baik akan menunjukkan nilai voltage drop dibawah 0,1 volt, jika nilanya diatas nilai tersebut berarti ada tahanan yang berlebihan yang menyebabkan masalah.

Tekanan Bahan Bakar Standby = RESIDUAL FUEL PRESSURE

Jika mesin susah dihidupkan saat panas, kemungkinan bahan bakar di dalam fuel rail menguap karena tekanan bahan  bakar di dalam fuel rail turun drastis saat mesin dimatikan.

Untuk mencegah terjadinya vapor lock dan mempermudah menghidupkan mesin kembali sistem EFI Toyota menggunakan check valve yang terdapat di dalam fuel pump untuk menjaga tekanan bahan bakar di saluran bahan bakar saat mesin dimatikan.

Tekanan bahan bakar harus berada pada tekanan di atas 20 PSI selama kurang lebih 5 menit setelah mesin dimatikan. Jika tekanan bahan bakar segera turun saat mesin dimatikan berarti terjadi kebocoran yang bisa berasal dari check Valve, pressure regulator atau Injektor yang "kencing".

Kebocoran pada pressure regulator dapat diperiksa dengan menekan selang return line, kebocoran injektor dapat diperiksa dengan melepas Injektor dan fuel rail dari manifold dan kemudian berikan tekanan pada fuel rail, jika tidak terlihat kebocoran pada injector maka kemungkinan terakhir adalah check Valve pada fuel pump.

 FUEL INJECTOR TOYOTA

Ada 4 jenis fuel injector yang  d digunakan pada mesin-mesin Toyota yaitu :  pintle style, hole type (cone valve and ball valve), high resistance and low resistance. 

Pada sistem TCCS yang lama Toyota menggunakan fuel injector pintle style produksi Bosch, sedangkan pada mesin-mesin keluaran terbaru Toyota menggunakan fuel injector hole type produksi Nippon denso.

Fuel injector hole type menyemprotkan bahan bakar melalui lubang yang di bor pada director plate di bagian ujung fuel injector.

Desain Valve pada fuel injector  pintle style cenderung membuat lubangnya lebih mudah tersumbat oleh deposit karbon. Jadi jika menemukan masalah kondisi campuran bahan bakar yang terlalu kurus coba bersihkan fuel injector tersebut.

Fuel injector Low resistance dapat ditemukan pada kendaraan Toyota produksi sampai tahun 1990-an dan mempunyai nilai tahanan 2  - 3 ohm pada temperatur ruang. Fuel injector ini membutuhkan resistor tipe eksternal pada sistem voltage-controlled driver circuit atau tanpa external resistor pada sistem current-controlled driver circuit. 

Fuel injector High resistance (13.8 ohms) digunakan pada mesin yang lebih muda dan tidak membutuhkan eksternal resistor.

Pada saat kunci kontak diputar ke posisi ON, tegangan listrik di suplai langsung ke fuel injector melalui sirkuit Ignition atau melalui main relay EFI tergantung aplikasinya. Driver circuit di dalam ECU kemudian memberikan ground untuk mengaktifkan fuel injector.

Jangan pernah memberikan tegangan baterai langsung ke fuel injector Low resistance saat melakukan pemeriksaan fuel injector karena hal tersebut dapat mengakibatkan fuel injector akan terlalu panas dan gulungan solenoid di dalam fuel injector terbakar. Untuk melindunginya gunakan resistor saat memeriksa kerja injector dengan menggunakan tegangan baterai.

Jika saat hidup mesin terasa pincang karena ada salah satu silinder yang tidak bekerja dan setelah dilakukan pemeriksaan diketahui penybabnya bukan dari sistem pengapian atau kompresi yang bocor, maka ada kemungkinan salah satu fuel injector tidak bekerja. Lakukan pemeriksaan kerja dari fuel injector dengan menggunakan stetoskop untuk mendengarkan suara fuel injector. Jika terdengar suara dengung dari fuel injector secara kontinyu berarti fuel injector bekerja dan tidak ada masalah pada sirkuit pengontrol fuel injector.

Jika tidak terdengar suara sama sekali, periksa wiring yang mengontrol fuel injector. Periksa tegangan listrik pada terminal fuel injector saat kunci kontak ON. Jika tidak terdapat tegangan listrik pada terminal tersebut periksa relay EFI, fuse dan sirkuit kelistrikannya.

Jika pada terminal fuel injector terdapat tegangan listrik , periksa computer driver circuit  yang berfungsi untuk meng-groundkan fuel injector dengan menggunakan logic probe atau osiloskop. Jika tidak terdapat sinyal on-off berarti ada masalah pada sistem kelistrikannya atau kerusakan pada ECU.

Tahanan fuel injector dapat diukur secara langsung menggunakan ohm meter, periksa dari kemungkinan terjadinya sirkuit terbuka atau short circuit.

Jika fuel injector bekerja yang ditandai dengan adanya bunyi yang keluar namun mesin tetap pincang kemungkinan masalahnya adalah kondisi fuel injector yang kotor oleh endapan karbon dan menutupi lubang-lubang fuel injector yang sangat kecil.

lntuk mengatasi masalah tersebut akukan pembersihan fuel injector dengan menggunakan metode on-vehicle atau off-vehicle. Metode pembersihan on-vehicle sangat menghemat waktu karena tidak perlu melepaskan fuel injector dan performa fuel injector dapat dibuat mendekati kondisi barunya.

Metode pembersihan off- vehicle mengharuskan untuk melepas fuel injector yang berarti membutuhkan waktu yang lebih lama, namun keuntungannya dapat menganalisa pola penyemprotan tiap-tiap fuel injector. Fuel injector harus menyemprotkan bahan bakar dalam bentuk kabut dan tidak boleh ada bahan bakar yang keluar dalam bentuk tetesan.
Jika proses pembersihan fuel injector tidak mampu menghilangkan gejala mesin pincan tersebut itu tandanya fuel injector sudah perlu untuk diganti.

HAl lai yang dapat diperiksa saat membersihkan fuel injector dengan metode off-vehicle adalah dapat membandingkan volume penyemprotan dari masing-masing fuel injector. Perbedaan sebesar 10 % pada setiap fuel injector maka dapat menimbulkan gangguan kinerja mesin dan emisi kendaraan.

COLD START INJECTOR
Pada beberapa mobil produksi yang lebih tua Toyota menggunakan cold start injector yang berfungsi untuk menambahkan bahan bakar saat mesin dihidupkan pertama kali pada sushu dingin. Lamanya cold start injector bekerja dikontrol oleh start injector time switch dan ECU dengan mengontrol berapa lama cold start injector dialiri listrik (antara 2-8 detik), hal ini dilakukan oleh heater circuit yang terdapat di dalam timer yang mempunyai 2 gulungan. Bimetallic switch di dalam timer akan menutup pada posisi normal sehingga saat mesin di starter arus listrik dapat mengalir ke solenoid cold start injector dan juga menuju ke heater coil di dalam timer. Dalam beberapa detik heater coil membuat bimetallic switch panas dan memuai sehingga memutuskan arus listrik yang menuju ke solenoid cold start injector.

Jika sistem timer cold start injector tidak bekerja maka cold start injector tidak dapat bekerja sehingga mesin akan sulit dihidupkan saat temperatur dingin. Sirkuit kelistrikannya dapat diperiksa dengan menggunakan volt meter untuk memeriksa adanya tegangan listrik pada terminal cold start injector dan dapat juga memeriksa tahanan cold start injector menggunakan ohm meter untuk memeriksa open circuit atau short circuit pada solenoidnya, nilai tahan yang normal berkisar antara 2 - 4 ohm.

Pada beberapa kasus ada kejadian cold start injector selalu terbuka atau bocor. Masalah ini mungkin saja tidak akan membuat mesin seperti pincang, namun hal tersebut dapat menggangu rasio bahan bakar dan udara sehingga putaran idle sedikit kasar dan emisi gas buang menjadi tinggi. Kebocoran pada cold start injector dapat diperiksa dengan melepaskannya dan memberikan tekanan sambil memperhatikan semprotannya dan kemungkinan terjadinya bocor.

Ada masalah dengan mobil Anda...??  

Butuh Bantuan...???  

Silahkan hubungi kami..!!

www.montirpro.com  08111857333