Diagnosa 7

Memahami Fungsi Manifold Absolute Pressure Sensor (MAP Sensor)

Manifold Absolute Pressure (MAP) merupakan salah satu sensor utama pada sistem EFI karena sensor ini berfungsi untuk merasakan beban kerja mesin. MAP sensor menghasilkan sinyal yang bervariasi tergantung kevakuman di dalam intake manifold. ECU menggunakan sinyal yang diberikan sensor ini untuk menyesuaikan timing pengapian dan campuran bahan bakar dan udara.

Saat mesin bekerja pada beban berat dan katup throttle terbuka penuh, kevakuman di intake manifold akan turun. Udara yang masuk ke dalam mesin lebih banyak sehingga perlu dilakukan penambahan bahan bakar untuk menjaga keseimbangan rasio bahan bakar dan udara.

Manifold Absolute Pressure  Sensor (MAP Sensor)

Saat ECU mendeteksi bahwa mesin sedang bekerja dengan beban berat maka ECU akan mengatur campuran bahan bakar dan udara lebih GEMUK dari seharusnya sehingga mesin dapat menghasilkan tenaga yang lebih besar pula. Pada saat bersamaan ECU akan memundurkan timing pengapian untuk mencegah terjadinya detonasi yang dapat mengganggu performa mesin dan merusak mesin

Saat kendaraan berjalan pada kondisi beban ringan seperti saat berjalan lurus di jalan bebas hambatan, saat menurun atau saat deselerasi maka tenaga mesin yang dibutuhkan tidak terlalu besar.
Throttle valve dalam kondisi tertutup atau hanya terbuka sedikit sehingga kevakuman intake manifold akan meningkat. Saat MAP sensor mendeteksi kondisi tersebut dan kemudian mengirimkan sinyal ke ECU maka akan direspon dengan mengatur campuran bahan bakar dan udara menjadi lebih KURUS untuk mengurangi konsumsi bahan bakar dan ECU juga memajukan timing pengapian untuk memaksimalkan konsumsi bahan bakar.

Bagaimana Cara Kerja MAP Sensor...?

MAP sensor lebih banyak disebut sebagai sensor tekanan absolut intake manifold bukan sensor kevakuman intake manifold  karena memang sensor ini mengukur tekanan di dalam intake manifold.
Saat mesin posisi tidak hidup, tekanan di dalam intake manifold sama dengan tekanan pada udara luar (barometric pressure).

Saat mesin hidup maka akan tercipta kevakuman di dalam intake manifold karena throttle valve yang tertutup dan akibat hisapan dari piston di dalam silinder mesin. Saat katup throttle dibuka penuh kevakuman intake manifold akan turun drastis mendekati titik nol dan tekanan intake manifold kembali mendekati tekanan udara luar.

Tekanan udara luar atau Barometric pressure biasanya bervariasi antara 28 sampai 31 Hg (Inch Of Mercury) tergantung pada ketinggian dan iklim suatu daerah.

Daerah dataran tinggi mempunyai tekanan udara  yang lebih rendah  dibandingkan dengan daerah dataran rendah. Tekanan udara berkisar 14,7 PSI di atas permukaan laut.

Kevakuman di dalam intake manifold  dapat bervariasi dari 0 sampai 22 Hg  tergantung kondisi kerja mesin. Kevakuman pada saat idle biasanya cukup tinggi berkisar antara 16-20 Hg.
Tingkat kevakuman intake manifod yang sangat tinggi terjadi saat deselerasi dimana throttle valve posisi tertutup.

Piston masih bergerak dengan kecepatan tinggi berusaha untuk meghisap udara masuk ke dalam mesin namun throttle valve tertutup menghambat suplai udara sehingga menciptakan kevakuman yang sangat tinggi di dalam intake manifold  (biasanya 4-5 Hg lebih tinggi dibandingkan pada saat idle).

Saat akselerasi dimana throttle valve dibuka secara mendadak, maka mesin akan menghisap udara masuk dalam jumlah besar dan mengakibatkan kevakuman menjadi Nol. Kevakuman intake manifold kemudian berangsur-angsur meningkat kembali saat throttle tertutup.

Saat kunci kontak diputar ke posisi ON pertama kali, ECU akan melihat nilai pembacaan MAP sensor untuk mengetahui tekanan atmosfir sebelum menghidupkan mesin, jadi bisa dikatakan MAP sensor mempunyai fungsi yang lain sebagai BARO sensor.

ECU kemudian menggunakaan nilai ini untuk mengatur rasio bahan bakar dan udara  sesuai dengan ketinggian dan iklim saat itu. Beberapa merk mobil ada yang menggunakan BARO sensor khusus yang terpisah untuk tujuan tersebut, namun ada juga  mobil yang menggunakan satu sensor untuk dua fungsi tersebut dan disebut BMAP Sensor.

Pada mesin-mesin yang dilengkapi dengan turbocharger atau super charger  terdapat situasi yang sedikit rumit yaitu saat terjadi tekanan boost dari turbocharger atau super charger di dalam intake manifold terdapat tekanan positif. Namun MAP sensor tidak terpengaruh oleh hal  tersebut karena sensor hanya mengukur tekanan absolut.

Pada mesin yang menggunakan sistem EFI "speed density" aliran udara masuk tidak diukur secara langsung menggunakan air flow sensor, jumlah udara masuk hanya diperkirakan oleh ECU dengan melihat sinyal yang dihasilkan oleh MAP sensor, putaran mesin, posisi throttle, temperatur mesin dan temperatur udara luar.

ECU juga menggunakan sinyal oksigen sensor, sensor posisi EGR sebelum menentukan rasio bahan bakar dan udara yang ideal. Sistem ini kurang presisi untuk mengukur jumlah udara yang masuk ke dalam mesin jika dibandingkan dengan sistem EFI yang menggunakan mass air flow yang mengukur jumlah udara yang masuk secara aktual. Tapi karena sistemnya yang lebih sederhana dan harga yang lebih murah banyak juga pabrikan yang memilih sistem tersebut.

Keuntungan lain dari sistem EFI " speed density" adalah tidak terlalu sensitif jika ada kebocoran udara. Setiap kebocoran udara yang masuk ke dalam mesin melalui bagian belakang air flow sensor merupakan udara yang tidak "terukur" dan dapat mengacaukan perhitungan campuran bahan bakar dan udara. Pada sistem EFI speed density, MAP sensor akan mendeteksi penurunan kevakuman yang kecil akibat tejadinya kebocoran udara  dan ECU akan merespons dengan menambahkan bahan bakar.

Pada beberapa mobil produksi GM yang menggunakan MAF atau mass airflow sensor juga menggunakan MAP sensor sebagai backup jika suatu saat ECU kehilangan sinyal dari air flow dan untuk memonitor kerja dari EGR valve. Jika sinyal MAP sensor tidak mengalami perubahan saat EGR valve diperintahkan membuka menunjukkan ada masalah pada sistem EGR dan akan memunculkan kode kerusakan atau DTC.

MAP Sensor Tipe Analog

MAP sensor mempunyai dua chamber yang dipisahkan oleh diaphragma fleksible. Satu chamber merupakan "reference air" (yang disealer atau dihubungkan dengan udara luar), satu chamber yang lain merupakan vacuum chamber yang dihubungkan ke intake manifold melalui selang atau ditempelkan langsung.

Di dalam MAP sensor juga terdapat sirkuit listrik yang sangat sensitif terhadap tekanan yang berfungsi untuk memonitor pergerakan diafragma  dan membangkitkan sinyal tegangan yang berubah-ubah sesuai perubahan tekanan. Sinyal yang dihasilkan berupa sinyal tegangan analog yang bervariasi antara 1 sampai 5 Volt.

MAP sensor tipe analog memiliki 3 kabel pada konektornya yaitu : kabel ground, tegangan referensi 5 volt dari ECU dan sinyal output.
Tegangan output akan meningkat saat throttle terbuka dan kevakuman turun. Saat idle, MAP sensor mengeluarkan tegangan output 1 sampai 2 volt dan pada saat throttle terbuka penuh tegangan output dapat mencapai 4,5 sampai 5 volt.
Perubahan tegangan output pada umumnya berkisar 0,7 sampai 1 volt setiap perubahan kevakuman 5 Hg.

MAP Sensor Tipe Digital

Ford menggunakan BP/MAP sensor (barometric pressure/manifold absolute pressure) yang juga memonitor beban mesin, namun tidak seperti sensor MAP pada umumnya yang menghasilkan  sinyal tegangan analog, sensor ini menghasilkan sinyal frekuensi digital.

Sensor tipe ini mempunyai sirkuit tambahan yang akan menghasilkan sinyal tegangan "square wave" 5 volt (on-off signal).

Frekuensi sinyal akan meningkat saat kevakuman menjadi rendah.

Pada saat idle atau deselerasi dimana kevakuman intake manifold sangat tinggi BP/MAP sensor akan menghasilkan output sinyal frekuensi yang rendah sekitar 100Hz atau lebih rendah.

Pada kevakuman rendah atau tekanan atmosfir Sensor akan menghasilkan sinyal frekuensi 159 Hz.

Gejala Gangguan Driveability pada MAP Sensor

Segala gangguan yang membuat MAP sensor tidak dapat memonitor perubahan tekanan akan mengacaukan rasio bahan bakar dan udara dan timing pengapian.

Gangguan dapat disebabkan oleh kerusakan sensor itu sendiri, gangguan pada wiring dan ground sirkuit sensor atau kebocoran kevakuman pada intake manifold dan selang yang menghubungkan sensor dengan mesin.

Beberapa gejala driveability yang biasanya muncul terkait kerusakan MAP sensor.

• Mesin tersendat
• Putaran idle kasar
• Campuran bahan bakar terlalu kaya yang dapat menyebabkan busi kotor.
• Knocking karena timing pengapian yang terlalu maju dan campuran yang terlalu kurus
• Tenaga mesin lemah dan bahan bakar boros karena timing pengapian yang terlalu mundur.
• Kebocoran kevakuman akan membuat kevakuman intake manifold menjadi rendah dan MAP Sensor membaca beban mesin lebih berat dari seharusnya. ECU berusaha untuk merespon dengan membuat campuran bahan bakar dan udara lebih kaya dan memundurkan timing pengapian, hal ini akan meningkatkan konsumsi bahan bakar dan emisi gas buang.

 

Pemeriksaan MAP Sensor

Pertama, pastikan kevakuman intake manifold berada dalam nilai spesifikasi saat idle.
Jika kevakuman intake manifold lebih rendah dari seharusnya akibat adanya kebocoran kevakuman, timing pengapian yang terlalu mundur, dan sumbatan pada saluran ekshaust,  atau kebocoran EGR Valve (EGR Valve tidak tertutup saat idle).

Kevakuman intake manifold yang rendah atau backpressure yang berlebihan pada saluran ekshaust dapat membuat MAP Sensor menganggap mesin sedang bekerja berat dan akhirnya campuran akan dibuat lebih kaya.

Sedangkan jika terjadi hambatan pada saluran intake ( contohnya filter udara tersumbat karena terlalu kotor) akan mengakibatkan kevakuman intake manifold menjadi lebih tinggi dari seharusnya dan kondisi ini dibaca MAP Sensor bahwa mesin bekerja dengan beban ringan dan campuran bahan bakar dan udara dibuat lebih kurus.

MAP sensor harus dapat membaca tekanan udara luar atau barometric pressure saat kunci kontak diputar ke posisi ON sebelum mesin hidup.
Nilai pembacaan ini dapat dilihat melalui scantool dan bandingkan dengan tekanan udara aktual, hasilnya harus sama.

Informasi mengenai tekanan udara luar atau barometric pressure suatu daerah dapat dilihat pada website dan aplikasi yang ada pada handphone.

Periksa selang sensor vakum dari kemungkinan terjepit atau bocor. Gunakan pompa vakum untuk memeriksa kebocoran pada sensor, Sensor yang dalam kondisi baik harus mampu menahan kevakuman. Jika terjadi indikasi kebocoran maka Sensor harus diganti

Kerusakan MAP sensor, sinyal sensor yang hilang karena gangguan pada wiring dan pembacaan nilai sensor diluar nilai tegangan atau frekuensi spesifikasi akan menimbulkan kode kerusakan atau DTC dan menyalakan lampu cek engine.

Pemeriksaan MAP Sensor Menggunakan Scantool.

Pada kendaraan tahun 95 keatas yang sudah menggunakan sistem self diagnostik OBD2  jika terjadi kerusakan pada sirkuit MAP sensor akan menghasilkan kode DTC P0105 sampai PO109.

P0105....Manifold Absolute Pressure/Barometric Pressure Circuit

P0106....Manifold Absolute Pressure/Baro Pressure out of range

P0107....Manifold Absolute Pressure/Baro Pressure Low Input

P0108....Manifold Absolute Pressure/Baro Pressure High Input

P0109....Manifold Absolute Pressure/Baro Pressure Circuit Intermittent

Pada kendaraan sebelum OBD 2 kode DTC yang berhubungan dengan MAP sensor

General Motors: Codes 34, 33, 31

Ford: Codes 22, 72

Chrysler: Codes 13, 14

Pada mbil yang memungkinkan data streamnya dapat dibaca melalui soket diagnostik dan datanya dapat ditampilkan pada layar scantool membuat analisa perbandingan dengan nilai spesifikasi menjadi lebih mudah.

Pembacaan sinyal MAP sensor akan mengalami perubahan drastis saat mesin putaran idle tiba-tiba throttle valve dibuka dan kemudian tertutup. Jika tidak ada perubahan nilai maka menunjukkan kerusakan sirkuit MAP sensor.

Jika hasil pembacaan sensor rendah atau tidak ada sama sekali maka periksa tegangan referensi 5 volt yang masuk ke sensor. Kemudian periksa kondisi groundnya.

Jika tegangan referensi yang masuk ke sensor rendah periksalah wiring harness dan konektor dari kemungkinan kendor, rusak atau korosi.

Scantool yang dapat menampilkan data display OBD II juga akan menampilkan " calculated load value" yang dapat digunakan untuk menentukan apakah MAP Sensor berfungsi dengan baik atau tidak.
Load Value dikalkulasi berdasarkan input dari berbagai sensor seperti MAP sensor, TPS sensor, Air flow sensor dan  engine speed. Nilainya harus rendah saat mesin idle dan menjadi tinggi saat beban mesin berat, jika tidak ada perubahan nilai atau nilai pada saat idle lebih tinggi dari seharusnya menandakan masalah pada MAP sensor, TPS sensor dan air flow sensor.

Bentuk Gelombang Sinyal MAP Sensor

Jika sinyal yang dihasilkan MAP sensor ditampilkan menggunakan osiloskop digital bentuk gelombang yang dihasilkan sama dengan sinyal yang dihasilkan throttle position dan beban mesin.

Pengetesan MAP Sensor

MAP sensor juga dapat diperiksa dengan memberikan kevakuman secara langsung menggunakan pompa vakum dan memberikan tegangan referensi 5 volt, pada MAP sensor analog tegangan outputnya akan turun saat diberi kevakuman dan pada MAP sensor digital terlihat frequensinya meningkat.

Tegangan output MAP sensor analog dapat diukur secara langsung dengan menggunakan  volt meter atau osiloskop. Sedangkan sinyal frekuensi digital yang dihasilkan MAP sensor digital hanya dapat diperiksa menggunakan Digital Multi Meter yang memiliki Frequency function atau osiloskop. Terminal tester dihubungkan ke terminal sinyal dan ground dari sensor.

Peringatan :
Jangan menggunakan volt meter biasa untuk memeriksa MAP sensor digital ( Ford BP/MAP sensor) karena dapat merusak komponen elektronika yang terdapat di dalam sensor. Sensor jenis ini hanya boleh diperiksa menggunakan DVOM yang menampilkan frequency, osiloskop atau scantool.

Cara lain untuk memeriksa MAP sensor digital adalah dengan  memberikan sinyal simulasi MAP sensor dengan alat tester yang dapat membangkitkan sinyal frequency yang dapat disetel. Merubah frekuensi dari sinyal simulasi akan membuat ECU merubah rasio bahan bakar dan udara ( perhatikan perubahan sinyal injector pulse width signal ). Jika tidak ada perubahan menunjukkan masalah pada sistem kontrol MAP sensor.