RANCANG BANGUN SISTEM INJEKSI SEPEDAMOTOR GAS (WISANGGENI .

TUGAS AKHIR – TM 090340RANCANG BANGUN SISTEM INJEKSI SEPEDAMOTORGAS (WISANGGENI) DENGAN MENGGUNAKAN d’ECU(D3 TEKNIK MESIN ELECTRONIC CONTROL UNIT)SEBAGAI PLATFORM PENGEMBANGAN ECU INJEKSISEPEDA MOTOR GASLUHUR BUDINURMANTONRP 2111 030 059Dosen PembimbingHendro Nurhadi, Dipl.Ing., Ph.D.NIP. 197511202002121002PROGRAM STUDI DIPLOMA IIIJURUSAN TEKNIK MESINFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015

FINAL PROJECT – TM 090340INJECTION SYSTEM DESIGN MOTORCYCLE GAS(WISANGGENI ) USING d' ECU (D3 TEKNIK MESINELECTRONIC CONTROL UNIT) PLATFORM IN THEDEVELOPMENT OF MOTORCYCLE GAS INJECTION ECULUHUR BUDINURMANTONRP 2110 030 014Academic SupervisorHendro Nurhadi, Dipl.Ing., Ph.D.NIP. 197511202002121002PROGRAM STUDY DIPLOMA IIIDEPARTEMENT OF MECHANICAL ENGINERINGFaculty Of Industrial TechnologySepuluh Nopember Institute Of TechnologySurabaya 2015

RANCANG BANGUN SISTEM INJEKSI SEPEDA MOTORGAS (WISANGGENI) DENGAN MENGGUNAKAN d’ECU(D3 TEKNIK MESIN ELECTRONIC CONTROL UNIT)SEBAGAI PLATFORM PENGEMBANGAN ECU INJEKSISEPEDA MOTOR GASNama MahasiswaNRPJurusanDosen Pembimbing: Luhur Budinurmanto: 2111 030 059: D3 Teknik Mesin FTI – ITS: Hendro Nurhadi, Dipl.Ing., Ph.D.AbstrakPerkembangan teknologi otomotif semakin mengalamiperkembangan baik dalam segi penggunaan bahan bakar alternatifseperti BBG maupun kontrol konsumsi bahan bakar. ECUmerupakan suatu perangkat elektronik yang digunakan padasistem injeksi otomotif seperti sepeda motor maupun mobilsebagai pengatur konsumsi bahan bakar dan timing pengapiansaat pembakaran.D3 Teknik mesin Elektronik Control Unit (d’ECU)merupakan salah satu jenis ECU injeksi yang digunakan padasepeda motor berbahan bakar gas LPG (wisanggeni). Dalampembuatanya dibutuhkan beberapa aspek kajian eksperimental,diantaranya: pemilihan sensor-sensor yang akan digunakan,pengambilan data dari sensor TPS, MAP, EOT untuk menentukanputaran motor stepper yang akan membuka katub gas LPG yangselanjutnya akan di injeksikan, pengujian sinyal input dan outputpada sensor-sensor, dan uji jalan sepeda motor berbahan bakargas LPG (wisanggeni).Berdasarkan kajian eksperimental yang telah dilakukan, D3teknik mesin Electronic Control Unit (d’ECU) ini dapatdigunakan di sepeda motor wisanggeni dengan kecepatan motorsampai 80 km/jam dalam waktu 22 detik. Disamping itu konsumsibahan bakar sepeda motor wisanggeni juga sangat irit.Kata Kunci: dECU, sensor TPS, MAP, EOT, dan Motor steppervii

INJECTION SYSTEM DESIGN MOTORCYCLE GAS(WISANGGENI ) USING d' ECU (D3 TEKNIK MESINELECTRONIC CONTROL UNIT) PLATFORM IN THEDEVELOPMENT OF MOTORCYCLE GAS INJECTIONECUStudentNRPDepartementAcademic Advisor: Luhur Budinurmanto: 2111 030 059: D3 Mechanical Engineering FTI-ITS: Hendro Nurhadi, Dipl.Ing., Ph.D.AbstractThe development of automotive technology increasinglyexperiencing growth both in terms of the use of alternative fuelssuch as CNG and fuel consumption control . ECU is an electronicdevice that is used in automotive injection systems such asmotorcycles and cars as a regulator of fuel consumption andignition timing during combustion .D3 Mechanical engineering Electronic Control Unit(d’ECU) is one type of injection ECU used in gas-fueledmotorcycle LPG ( wisanggeni ) . In pembuatanya takes someaspects of experimental studies , including : election will sensorsare used , making the data from the sensor TPS , MAP , EOT todetermine the stepper motor rotation that will open the gas valveLPG which would then be injected , test input and output signalson sensors , and the motorcycle road test fuel LPG ( wisanggeni )Based on experimental studies that have been done ,D3 engineering Electronic Control Unit (d’ECU ) can be used inmotorcycles wisanggeni with a maximum engine speed of 80 kmwithin 22 seconds . Besides, motorcycle fuel consumption is alsovery economical wisanggeni.Keywords: dECU, sensor TPS, MAP, EOT, and Motor stepperix

KATA PENGANTARAlhamdulillah segala Puji bagi allah yang telah memberikansegala nikmat, taufik dan hidayah-Nya kepada setiap hamba-Nya.Merupakan salah satu karunia dan pertolongan allah pada setiaplangkah dalam penyusunan Tugas akhir ini sehingga penulisdapat menyelesaikan Tugas akhir yang berjudul:‘‘RANCANG BANGUN SISTEM INJEKSI SEPEDAMOTOR GAS (WISANGGENI) DENGANMENGGUNAKAN d’ECU (D3 TEKNIK MESINELECTRONIC CONTROL UNIT) SEBAGAI PLATFORMPENGEMBANGAN ECU INJEKSI SEPEDA MOTORGAS’’Shalawat dan salam semoga senantiasa terlimpahkan kepadaRasulullah shallallahu’alaihi wasallam, keluarga, sahabat danorang-orang yang senantiasa berusaha berpegang kepada taliagama allah.Melalui lembaran ini penulis hendak mengucapkan terimakasihkepada pihak-pihak yang senantiasa mendukung dan membantudalam penyelesaian tugas akhir ini. Ucapan terimakasih penuliskepada:1.2.Bapak Djamal dan Ibu Disah selaku kedua orang tua tercintayang telah menjaga, merawat, membesarkan dan banyakmendoakan penulis dengan penuh ketulusan, yang semua ituselamanya tidak akan pernah mampu penulis balas, adik dankakak juga yang telah memberi semangat dalam pengerjaantugas akhir ini. Semoga allah senantiasa menjaga, membalassemuanya dengan kebaikan yang banyak.Bapak Hendro Nurhadi, Dipl.Ing., Ph.D. Selaku dosenpembimbing tugas akhir atas segala bantuan intelektual danmoral yang telah diberikanxi

3.Ibu Liza Rusdiyana,ST,MT. Selaku koordinator Tugas AkhirProgram study D3 Teknik Mesin FTI-ITS4. Bapak Ir. Suhariyanto, MT. Selaku kepala program studi D3Teknik Mesin FTI-ITS yang telah memberi banyak bantuandalam proses pengajuan ijin dan sebagainya sampaiterselesaikanya Tugas Akhir ini.5. Bapak Ir Arino Anzip M.Eng selaku Dosen Wali.6. Bapak / Ibu Dosen dan seluruh Karyawan Program Studi D3Teknik Mesin FTI-ITS yang telah banyak membimbing danmembantu selama perkuliahan.7. Maulidatun Nafi’ah atas kebersamaan dan motifasi yangdiberikan sebagai penyemangat dalam penyelesaian TA ini8. Teman-teman seperjuangan 2011 Laboratorium Mekatro,Candra nurdiansyah, dkk. Atas canda, tawa dan kebersamaanyang telah kalian berikan.9. Teman-teman seperjuangan TA D3 Teknik Mesin FTI-ITS,Muafak, Hamdani, dkk. Atas canda, tawa dan kebersamaanyang telah kalian berikan.10. Teman-teman 2012 Laboratorium mekatro, eko, Kreshna,Dkk. atas suport yang kalian berikan dalam pengerjaanTugas Akhir ini.10 Teman-teman D3MITS terimakasih atas bantuaan segalanya.11 Serta semua pihak yang belum tertulis dan yang tidakmungkin disebutkan satu persatu yang telah berperan dalampengerjaan laporan ini.Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari katasempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca sekaliansangat diperlukan untuk menyempurnakan penyusunan TugasAkhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagiperkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di negri tercintaini. Amin.Surabaya, Desember 2014Penulisxii

DAFTAR ISIHALAMAN MUKA . iCOVER PAGE . iiiHALAMAN PENGESAHAN . vABSTRAK . viiABSTRACT . ixKATA PENGANTAR . xiDAFTAR ISI . xiiiDAFTAR GAMBAR . xviiDAFTAR TABEL . xixDAFTAR SIMBOL . xxiBAB I PENDAHULUAN . 11.1 Latar Belakang . 11.2 Rumusan Masalah . 21.3 Tujuan Penelitian . 31.4 Manfaaat Penelitian . 31.5 Batasan Masalah . 31.6 Sistematika Penulisan . 4BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI . 72.1 Hasil dan Penelitian Sebelumnya . 72.2 Teori Penunjang . 102.2.1 Sistem Electronic Fuel Injection (EFI) . 102.2.2 Komponen Utama Pada Sistem EFI . 102.2.3 Engine Control Unit . 112.2.4 Sensor-sensor Pada Sistem Injeksi . 122.2.5 Sistem Kontrol . 172.2.5.1 Klasifikasi Sistem Kontrol . 172.2.5.2 Sistem Kontrol Open Loop, Sistem Kontrol Close Loopdan Automatic . 182.2.5.3 Sistem Kontrol EFI . 202.3 Mekatronika . 212.3.1 Struktur dan Elemen Mekatronika . 222.3.2 Jenis Sensor dan Tranduser . 242.3.2.1 Klasifikasi Sensor . 25xiii

2.3.2.2 Klasifikasi Tranduser . 252.3.3 Teori relay elektro mekanik. 262.3.3.1 Konstruksi relai Elektro mekanik posisi NC . 272.3.3.2 Konstruksi relay elektro mekanik posisi NC . 272.4 Pemrograman Mikro-kontroler. 292.4.1 Pemrograman Mikrokontroler Secara Umum . 302.5 Prinsip Kerja Injeksi . 312.6 Motor Stepper . 312.7 Rangkaian Kelistrikan . 322.8 Unjuk Kerja Mesin 4 langkah . 332.9 Sepeda Motor Gas . 34BAB III METODOLOGI PENELITIAN . 373.1 Metode Yang Digunakan . 373.2 Alat dan Bahan . 373.3 Skema Pengaturan Sistem Pemasukan Bahan Bakar LPGOleh d’ECU . 463.3.1 Alur Bahan Bakar Gas LPG . 463.3.2 D3 Mesin Electronic Control Unit . 483.4 Prosedur Percobaan . 493.5 Sistem Penelitian . 503.6 Diagram Alir Penelitian. 51BAB IV PEMBAHASAN DAN HASIL PENELITIAN . 594.1 Gambaran Sistem Injeksi Gas (Wisanggeni) . 594.1.1 Alur Bahan Bakar Sepeda Motor Gas Injeksi(Wisanggeni) . 604.1.2 Sensor –sensor yang Digunakan Pada Sistem InjeksiSepeda Motor Gas (wisanggeni) . 614.2 Hasil Pengambilan Data Sensor TPS, MAP, EOTUntuk Penginjeksian Bahan Bakar. . 634.2.1 pengambilan data untuk sensor TPS . 634.2.2 Pengambilan Data Untuk Sensor EOT . 874.2.3 Pengambilan Data Untuk Sensor MAP . 914.3 Komponen di Dalam d’ECU dan Penjelasanya . 97xiv

4.4 Pengecekan Tegangan Output Sensor-sensor saat kondisikerja . 1004.4.1 Pengecekan Tegangan Pada TPS . 1004.4.2 Pengecekan Tegangan pada Sensor EOT . 1014.4.3 Pengecekan Tegangan output pada Sensor MAP . 1024.5 Hasil Uji Jalan Sepeda Motor Gas Injeksi (Wisanggeni)106BAB V KESIMPULAN DAN SARAN . 1095.1 Kesimpulan . 1095.2 Saran . 110DAFTAR PUSTAKA . 111LAMPIRANBIOGRAFIxv

(halaman ini sengaja dikosongkan)xvi

DAFTAR TABELTabel 4.1 Perbandingan putaran TPS dengan bukaan regulator.64Tabel 4.2 Tegangan Output TPS Berdasarkan Derajat Bukaan.101xix

(halaman ini sengaja dikosongkan)xx

DAFTAR GAMBARGambar 2.1 IQutech-e . 7Gambar 2.2 ECU Mobil . 8Gambar 2.3 d’ECU sepeda motor injeksi berbahan bakar gasLPG . 9Gambar 2.4 Main board d’ECU . 11Gambar 2.5 Micro controler (Arduino Uno) d’ECU . 12Gambar 2.6 MAP Sensor pada . 13Gambar 2.7 Throttle Position Sensor . 13Gambar 2.8 O2 Sensor . 14Gambar 2.9 Kurva Perubahan Temperatur Terhadap Resistance. 14Gambar 2.10 IAT Sensor . 16Gambar 2.11 Crank Position Sensor . 17Gambar 2.12 Skema Sistem Kontrol pada EFI . 20Gambar 2.13 Prinsip Sistem Kontrol EFI . 21Gambar 2.14 Struktur Mekatronika . 22Gambar 2.15 Analogi Mekatronika Dan Manusia . 24Gambar 2.16 Relay elektro mekanik . 26Gambar 2.17 Konstruksi relay posisi NC . 27Gambar 3.18 Konstruksi relay posisi NO . 28Gambar 2.19 Langkah-langkah Pemrograman Mikro-kontroler. 30Gambar 2.20 Injector . 31Gambar 2.21 Motor Stepper . 32Gambar 3.1 Akumulator (Baterai) . 38Gambar 3.2 Alat-alat bengkel otomotif . 38Gambar 3.3 Sekring Tabung . 39Gambar 3.4 Multitester Analog dan Digital . 40Gambar 3.5 Kabel USB Typical AB . 40Gambar 3.6 d’ECU . 41Gambar 3.7 Sensor MAP MPX 5100AP . 42Gambar 3.8 potentio meter sebagai sensor TPS . 42xvii