Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran ini, siswa diharapkan mampu:

1. Menjelaskan Pengertian dan Fungsi Sensor secara umum

2. Menjelaskan Klasifikasi sensor secara umum

3. Menjelaskan Tegangan Kerja Sensor Pada Kendaraan

4. Menjelaskan Jenis-jenis Kendaraan

5. Menjelaskan Sensor-sensor yang digunakan pada Kendaraan

Pendahuluan

  Halo Calon Engineer... 

Blog ini dibuat khusus untuk siswa Kelas X TKRO Smekti untuk menunjang proses belajar pada mata pelajaran Teknologi Dasar Otomotif. 

Aktifitas belajar Dasar sensor akan menggunakan Media Blog ini sebagai Bahan ajar dan Refrensi selama pelaksanaan Pembelajaran. Blog ini dilengkapi dengan bahan ajar yang akan digunakan sesuai dengan Kompetensi yang akan ditempuh yaitu Memahami Dasar-dasar sensor.

Blog ini diharapkan dapat menunjang kebutuhan selama proses pembelajaran dalam memahami dasar sensor terutama untuk meningkatkan hasil belajar. 

Selamat Belajar.... 

(Sumber Gambar: https://www.caranddriver.com/features/a26962316/how-a-car-works/)

Sensor Induktif Distributor

 Pengertian Sensor Induktif  Distributor

Gambar 1. Konstruksi Sensor Induktif  Distributor

Sensor induktif merupakan sensor yang terdiri dari kumparan dan magnet yang berfungsi membaca putaran mesin, menentukan timing pengapian, timing penginjeksian bahan bakar, dan mengetahui posisi TOP pada silinder 1. 

Gambar 2. Bentuk Osilogram Sensor Induktif  Distributor

Sensor ini bekerja dengan cara menghasilkan induksi karena perubahan medan magnet pada init yang disebabkan berputarnya rotor, pertemuan setiap inti rotor pada bagian stator inilah yang menyebakan terjadinya induksi.

Sumber Gambar dan Refrensi :

https://fadeliotomotif.blogspot.com/2018/04/dasar-dasar-sensor_6.html?showComment=1617546818633#c3582838871129024653)

Hall Sensor Distributor

 Pengertian Hall Sensor Distributor

Gambar 1. Hall Sensor Distributor

Hall sensor distributor adalah sebuah pengirim sinyal yang digunakan pada kebanyakan mesin kendaraan yang masih menggunakan distributor pada sistem pengapiannya. Namun, saat ini sistem pengapian dengan distributor sudah jarang digunakan karena telah digantikan sepenuhnya oleh teknologi EFI. Pada mesin kendaraan yang masih menggunakan distributor, hall sensor berfungsi memberikan sinyal utama untuk menentukan saat pengapian dan penginjeksian bahan bakar.

Gambar 2. Konstruksi Hall Sensor Distributor

Konstruksi hall sensor ini terdiri dari rotor drum, sirip/pick up plate, hall effect chip, dan magnet. Cara kerja hall sensor adalah pada saat mesin mulai bekerja, poros distributor memutar vane plate yang menyebabkan terjadinya pertemuan antara plate dengan magnet pada hall effect chip dan kemudian meghasilkan sinyal berupa tegangan untuk dikirim ke ECU sebagai informasi penentuan timing pengapian dan injeksi bahan bakar

Sumber Gambar :

https://slideplayer.com/slide/12451834/Shawn%20Garrison)

http://premierautotrade.com.au/news/hall-sensors-and-pickups.php 

Sensor Putaran

Ada 3 (tiga) Jenis Sensor Putaran yang digunakan pada kendaraan otomotif yaitu:

- Hall effect
- Induktif
- Photodioda

1. Sensor Hall effect

Sensor hall effect adalah jenis sensor magnetik yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu objek yang bersifat magnetik dengan menggunakan jarak suatu jarakyang berdekatan antara logam dan medan magnet. Konstruksi hall sensor ini terdiri sirip/pick up plate, hall effect chip, dan magnet. Cara kerja hall sensor adalah pada saat plat logam mulai berputar yang menyebabkan terjadinya pertemuan antara plate dengan magnet pada hall effect chip dan kemudian meghasilkan sinyal berupa. Penerapan Hall effect sensor pada kendaraan untuk melakukan pembacaan putaran mesin, mendeteksi posis derajat poros engkol, dan camshaft. Prinsip kerja ini diterapkan pada Hall sensor distributor, CKP Sensor, CMP Sensor dan Speed sensor.

2. Sensor Induktif

Sensor induktif adalah sebuah sensor yang bekerja secara elektromagnetik untuk mendetksi keberadaan suatu logam sensor ini terdiri dari sebuah osilator, kumparan dengan ini ferit dan sebuah detektor. Osilator akan membangkitkan gelombang sinus dengan frekuensi yang tetap. Sinyal ini digunakan untuk menggerakkan kumparan. Kumparan ferit kemudian menginduksi medan elektromagnetik, pada saat objek logam mendekati osilator, tegangan osilator akan berkurang sebanding dengan jarak dan ukuran logam tersebut. Induksi inilah yang dimanfaatkan sebagai pendeteksi objek logam yang mendekati detektor. Pada kendaraan otomotif, sensor ini digunakan pada sensor induktif distributor, CKP dan CMP sensor jenis induktif.

3. Sensor Photodioda

Sensor photodioda juga disebut dengan sensor kepekaan cahaya. Sensor ini mengubah kepekaan cahaya menjadi perubahan resistansi tergantung besaran cahaya yang diterima. Prnsip kerja sensor ini hampir sama dengan hall effect dan Induktif, hanya saja sensor ini mendeteksi intensitas cahaya sedangkan dua sensor sebelumnya mendeteksi logam ataupun medan magnet. Prinsip kerja sensor photodioda adalah ketika suatu benda mendekati detector, resistansi sensor ini akan berubah ditunjukan dengan tegangan yang mengalir semakin besar. Prinsip kerja ini dimanfaatkan pada kendaraan untuk mendeteksi posisi derajat poros engkol dan putaran mesin. Penerapannya pada Sensor CKP, CMP dan Speed sensor jenis Photodioda.

Sensor Temperature Jenis NTC (Negative Temperature Coefficient)

 

Pengertian Sensor Temperature 

Sensor temperatur merupakan sensor yang menggunakan material utama Thermistor yang merupakan bahan Solid-state variable resistr terbuat dari bahan semi-konduktor. Thermistor yang digunakan pada sensor kendaraan yaitu NTC (Negative Temperature Coefficient).

              

                                                         Gambar 1. Thermistor NTC

Cara Kerja Sensor jenis Thermistor NTC

NTC adalah Thermistor yang nilai tahanannya berkurang disebabkan oleh kenaikan temperature dengan kata lain, nilai tahanan (Ohm) berbanding terbalik terhadap temperatur.

        

                                                 Gambar 2. Prinsip Kerja Sensor NTC

Penggunaan bahan thermistor NTC pada sensor kendaraan :
- ECT
- IAT


Sumber Gambar : 

https://www.teknik-otomotif.com/2019/01/perbedaan-thermistor-ntc-dan-ptc.html)

 

Video Animasi Cara Kerja Sensor Kendaraan

 

Crankshaft Position Sensor

 

Throttle Position Sensor

 

Manifold Absolute Pressure Sensor

 

Engine Coolant Temperature Sensor

 

Knock Sensor

 

Oksigen Sensor

 

Mass Air Flow Sensor

 

Intake Air Temperature Sensor

 

Camshaft Position Sensor

Oksigen Sensor (O2 Sensor)

 

Pengertian Oksigen Sensor

                                             Gambar 1. Oksigen Sensor

Oksigen sensor atau dikenal juga dengan lambda sensor adalah sebuah sensor yang terbuat dari unsur zirconia, elektroda platinum, dan pemanas (heater). Sensor ini  terletak pada pipa gas buang (exhaust manifold) . Oksigen sensor berfungsi untuk mengukur jumlah oksigen pada gas buang hasil pembakaranmesin. Oksigen sensor juga digunakan untuk mengukur perbandingan Udara dan Bahan bakar (A/F ratio).

Bagaimana Cara Kerja Oksigen Sensor?

Gambar 2. Skema Kerja Oksigen Sensor

Secara prinsip kerja, sensor ini menghasilkan tegangan DC pada kisaran 0.2V sampai 0.8V. Pada saat campuran bahan bakar dan udara kurus (misal, 16:1 atau atau lebih) maka sensor akan menghasilkan nilai tegangan yang rendah. Sebaliknya, pada saat campuran kaya (13:1 atau kurang) maka sensor oksigen akan menghasilkan tegangan lebih tinggi (maksimal 1V). dengan kata lain, nilai tegangan yang rendah mengartikan campuran kurus, dan nilai tegangan yang lebih tinggi mengartikan campuran kaya.

                                          Gambar 3. Konstruksi Oksigen Sensor

Untuk apa pembacaan jumlah oksigen pada gas buang kendaraan?

 Dengan mendeteksi jumlah oksigen pada gas buang untuk agar didapatkan campuran bahan bakar dan udara yang ideal pada mesin (perbandingan 14,7 : 1). Selain itu, sensor ini juga dapat digunakan sebagai pendeteksi kualitas emisi gas buang yang dihasilkan oleh mesin.

                                       Gambar 4. Posisi Oksigen Sensor Pada Kendaraan

Referensi dan Sumber Gambar:

https://www.goodfabs.com/post/how-oxygen-sensors-work

J.Marek, 2003 dalam Sudarno dkk, 2015

PT. Honda Prospect Motor, 2002 dalam Sudarno dkk, 2015

PT. Toyota Astra Motor. 2004, dalam Sudarno dkk, 2015

Knock Sensor

 Pengertian Knock Sensor

Gambar 1. Knock Sensor

Knocking sensor atau sensor ketukan adalah suatu sensor yang terbuat dari bahan Piezoceramic / Piezoelectric. Sebagian besar sensor ketukan menggunakan keramik atau elemen piezoelektrik. Piezoelectric ceramic adalah bahan cerdas yang mengubah efek mekanis seperti tekanan, gerakan, atau getaran menjadi sinyal elektrik dan sebaliknya. 

 Bagaimana Cara Kerja Knock Sensor?

                     Gambar 2. Skema Kerja Knock Sensor

Pada kendaraan EFI, prinsip kerja knocking sensor yaitu mengatasi dengan mendeteksi suara atau ketukan yang terjadi pada mesin dan mengubahnya menjadi sinyal berupa tegangan DC maksimal 5v, kemudian dikirimkan ke ECU. Sinyal yang diterima oleh ECU kemudian diproses untuk mengatasi masalah tersebut dengan memundurkan timing pengapian maupun penyemprotan bahan bakar. Knocking sensor biasanya terletak di blok silinder atau kepala silinder pada posisi yang dekat dengan ruang bakar agar pembacaan getaran / ketukan bisa lebih tepat.

Untuk apa pembacaan ketukan / knocking pada mesin?

                                                 Gambar 3. Letak Knock Sensor pada Mesin

Knocking sensor berfungsi untuk mendeteksi knocking  . ketukan, suara ngelitik atau getaran berlebih pada mesin. ketukan ini biasanya disebabkan oleh pembakaran yang terlalu awal / maju karena timing pengapian terlalu awal, campuran bahan bakar tidak tepat, oktan bahan bakar terlalu rendah. hal ini mengakibatkan tenaga mesin akan menurun dan kinerjanya kurang optimal sehingga akan merugikan pengendara. Sinyal dari knock sensor dimanfaatkan oleh ECU untuk menmajukan atau memundurkan timing pengapian dan timing penginjeksian bahan bakar.

Refrensi dan Sumber Gambar:

https://www.hexorcism.com/16ND/sh13087/

https://www.apogeeweb.net/article/185.html

Camshaft Position Sensor (CMPS)

Pengertian Camshaft Position Sensor Sensor (CMPS)

Sensor CMP adalah suatu sensor yang bekerja secara elektromagnetik untuk membaca pick up  yang terpasang pada rotor camshaft. Sensor CMP terbuat dari logam dan stator yang terdiri ari magnet permanen, sedangkan pada camshaft dipasangkan rotor  yang terdiri dari beberapa tonjolan / pick up.  sensor CMP ada 2 jenis yaitu tipe Hall effect dan Induktif. 

Gambar 1. Sensor CMP

cara kerjanya sama seperti sensor CKP mendeteksi putaran poros engkol , sedangkan sensor CMP mendeteksi putaran poros cam / poros nok/ poros bubungan. 

Gambar 2. Pemasangan Sensor CKP dan Rotor pada Camsahft

Bagaimana Cara Kerja Camshaft Position Sensor (CMPS)?

Gambar 3. Sensor CMP membaca sinyal analog dan mengubahnya menjadi sinyal digital

Sensor CMP mengubah sinyal analog dari hasil pembacaan pick up pada rotor kemudian dikirim ke ECU dalam bentuk sinyal digital (Gambar 2.) 

Sinyal ini kemudian diterjemahkan oleh ECU untuk mengetahui silinder mana yang sedang berada dalam posisi TOP kompresi dan untuk melakukan penginjeksian bahan bakar.

Untuk apa dilakukan Pembacaan posisi putaran Camshaft?

Sinyal dari sensor CMP dimanfaatkan oleh ECU dalam menentukan saat penyemprotan bahan bakar dan timing pengapian. hal ini sangat berpengaruh terhadap kinerja mesin agar tetap optimal.

Gambar 4. Letak Sensor CMP pada Kendaraan 

Refrensi dan Sumber Gambar: 

http://premierautotrade.com.au/news/cam-angle-sensors.php

https://www.otospeedcar.com/2018/05/fungsi-dan-cara-kerja-ckp-Sensor-dan-cmp-sensor.html

https://www.lksotomotif.com/2020/06/mengenali-fungsi-cmps-chamshaft.html

Crankshaft Position Sensor (CKPS)

Pengertian Crankshaft Position Sensor (CKPS)

Gambar 1. CKP sensor

CKP sensor merupakan sebuah sensor yang dipasang padacporos engkol. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi putaran mesin, posisi derajat putaran poros engkol dan top mesin. Prinsip kerja CKP sensor adalah dengan membaca Magnetic Pick Up (MPU) pada timing rotor yang terpasang pada Poros engkol. 

Bagaimana Cara Kerja Crankshaft Position Sensor (CKPS)?

Gambar 2. Skema Kerja CKP Sensor

Pada timing rotor, terdapat 34 tonjolan (pick up) dengan masing-masing diberi jarak 10^o pada setiap tonjolan ditambah dengan 2 tonjolan dibagian luar sebagai pendeteksi posisi TOP mesin. Tonjolan inilah yang dibaca oleh sensor CKP yang kemudian mengirimkan informasi ke ECU untuk mengetahui Putaran mesin, posisi derajat poros engkol. 

Untuk apa pembacaan Posisi bukaan katup Throttle ?

Sinyal ini dimanfaatkan oleh ECU sebagai acuan untuk menentukan Timing pengapian dan penginjeksian bahan bakar

Gambar 3. Letak Sensor CKP pada Kendaraan

Refrensi dan Sumber Gambar: 

https://fadeliotomotif.blogspot.com/2018/04/dasar-dasar-sensor_6.html?showComment=1617546818633#c3582838871129024653

https://www.denso-am.eu/products/automotive-aftermarket/engine-management-systems/camshaft-crankshaft-sensors/how-they-work/

https://otomotifnesia.com/sensor-pada-mobil-avanza-dan-xenia/

Engine Coolant Temperatue Sensor (ECTS

 Pengertian Engine Coolant Temperatue Sensor (ECTS)

Sensor ECT adalah salah satu jenis resistor variabel dimana nilai tahannya tergantung dari kondisi suhu yang dibaca oleh elemen thermistor. nilai tahanan (ohm) berbanding terbalik terhadap suhu yang diterima. sensor ini terbuat dari bahan Thermistor jenis NTC. Sensor ECT dipasang pada sistem pendingin kendaraan, biasanya pada Thermostat Housing.

Gambar 1. ECT Sensor

Bagaimana Cara Kerja Engine Coolant Temperature Sensor (ECTS)?

Gambar 2. Skema Kerja Sensor ECT

Cara kerja sensor ECT sama dengan sensor IAT mengadopsi langsung prinsip thermistor NTC, hanya saja pada sensor ECT, yang dibaca adalah suhu air pendingin mesin. pada saat suhu naik, tahanan sensor akan menurun dan sinyal tegangan yang dikirim ke ECU semakin naik. begitupun sebaliknya. nilai tahanan sensor berbanding terbalik dengan suhu air pendingin.

Untuk apa pembacaan Suhu air pendingin pada mesin?

Mendeteksi suhu air pendingin pada mesin (Coolant) untuk keperluan :

 1. Mengatur campuran bahan bakar

 2. System start dingin

 3. Mengatur saat (derajat) pengapian

 4. Mengatur putaran idel saat mesin dingin

 5. Menentukan saat penginjeksian bahan bakar

 Gambar 3. Letak sensor ECT pada Kendaraan

Refrensi dan Sumber Gambar: 

https://fadeliotomotif.blogspot.com/2018/04/dasar-dasar-sensor_6.html?showComment=1617546818633#c3582838871129024653

https://www.indoblazer.com/2019/04/mengenal-sensor-ect-engine-coolant.html

Throttle Position Sensor (TPS)

 Pengertian Throttle Position Sensor (TPS)

                                          

                                                              Gambar 1. Throttle Position Sensor                           

Sensor TPS atau disebut juga throttle ngel sensor adalah  resistor variabel jenis potensiometer dimana nilai tahanannya berubah secara mekanis karena bergantung pada posisi bukaan katup Throttle gas. sensor TPS terletak pada  bagian sisi atau poros katup throttle bodi. Range kerja tegangan sensor ini mengikuti pembukaan katup gas dalam % (0% = 0.5  Volt -  100%= 4.7- 5 Volt.

Bagaimana Cara Throttle Position Sensor (TPS)?

     Gambar 2. Skema kerja sensor TPS

Tegangan 5 volt dari ECU sebagai sumber, bila katup gas dibuka akan membuat perbandingan tegangan yang berasal dari perbandingan tahanan, sehingga mengeluarkan sinyal tegangan 0,5 s/d 4,7 - 5Volt.

Kesimpulan :

-  Sinyal berupa tegangan. 

  - Tegangan sinyal berbanding lurus dengan bukaan
    katup gas

- Klasifikasi sensor = conventional

(1)

(2)

                Gambar 3. Konstruksi (1) dan Rangkaian (2) Throttle Position Sensor

Keterangan (1) :                                        Keterangan (2) :

1.      Throttle valve shaft                     1.      Katup gas

2.      Karbon tahanan geser 1             2.      Katup gas sensor

3.      Karbon tahanan geser 2            UA  : Tegangan ukur

4.      Plat geser                                        UV  : Tegangan Sumber

5.      Konektor                                          R1,R2 : Resistor track 1 dan 2

                                                                       R3,R4 : Resistor kalibrasi

                                                                       R5,R6 : Resistor proteksi

Untuk apa pembacaan Posisi Katup gas pada mesin?

Pada saat katup gas terbuka lebar, sejumlah besar udara disuplai masuk ke mesin Output yang diberikan oleh sensor ini berupa tegangan dikirim ke ECU dengan kata lain, semakin besara bukaan katup gas, semakin banyak juga udara yang masuk ke mesin, ECU kemudian memanfaatka informasi ini untuk menentukan jumlah bahan bakar  bahan bakar yang akan diinjeksikan ke dalam mesin agar didapatkan rasio bahan bakar udara yang ideal agar kerja mesin tetap optimal.

             Gambar 4. Letak Sensor TPS pada Kendaraan

 

Refrensi dan Sumber Gambar: 

https://fadeliotomotif.blogspot.com/2018/04/dasar-dasar-sensor_6.html?showComment=1617546818633#c3582838871129024653

https://www.lksotomotif.com/2020/01/fungsi-throtlle-position-sensor-tps-dan.html

https://www.elprocus.com/throttle-position-sensor-working-principle-applications/