Teknologi Drive by Wire yang dibenamkan pada Ford Fiesta

Jum'at, 13 Mei 2011 15:57 WIB  

Teknologi Drive by Wire

Apakah Drive-by-Wire?

Drive-by-Wire (DBW) adalah teknologi akselerasi yang digunakan untuk menggantikan sambungan mekanis yang menghubungkan pedal akselerasi dengan mesin.

Istilah drive by wire diadopsi dari sistem kemudi pesawat terbang, fly by wire. Secara prinsip drive by wire memiliki persamaan arti dengan fly by wire. Sarana penghubung mekanik pun hilang digantikan modul elektronik canggih, sensor, dan motor actuators. 

Pada sistem konvensional, hubungan antara pedal gas ke Throttle (pada mesin injeksi) atau Karburator memakai kabel mekanis yg biasa disebut kabel gas. Jadi saat pedal gas di pijak, kabel baja yg terhubung dengan pedal gas akan menarik klep throttle agar terbuka lebih lebar, agar udara lebih banyak masuk, sehingga RPM mesin pun meningkat

Sedangkan pada Drive by Wire, kabel digantikan dengan perintah elektronik melalui komputer. Pedal gas hanya terhubung dengan sensor yg bekerja seperti "potensio" (seperti mengatur besar-kecil volume suara audio).
Sedangkan yg menggerakkan klep throttle adalah dinamo elektronis yg diatur oleh ECU.
Sistem ini populer dengan sebutan Electronic Throttle Control (ETC).

Dimana teknologi Drive-by-Wire Didapatkan?

Drive-by-Wire dirintis pertama kali pada mesin mobil balap Formula 1 Honda dan Honda CART. Saat ini, DBW juga telah diaplikasikan pada produk-produk komersial salah satunya Honda, antara lain pada Honda New CR-V 2.4L.
 

Mengapa Fitur Drive-by-Wire Diperlukan?

Teknologi Drive-by-Wire memberikan akselerasi yang lebih halus bagi kendaraan yang juga akan berpengaruh terhadap tingkat efisiensi bahan bakar. Selain itu, teknologi DBW juga mencegah terjadinya lonjakan akibat torque shock yang berlebihan walaupun pengemudi mengijak pedal gas secara tiba-tiba. Hal ini memberikan tingkat keamanan dan kenyamanan yang lebih tinggi dalam keadaan jalan macet maupun saat parkir.
 

Bagaimana Teknologi Drive-by-Wire Bekerja?

Saat mobil akan mulai bergerak atau berada pada kecepatan rendah, teknologi Drive-by-Wire mengatur akselerasi sehingga tidak terjadi lonjakan akibat torque shock, walaupun pengemudi menginjak pedal gas secara tiba-tiba. Sebagai tambahan, ketika mobil berada dalam kecepatan tinggi, sistem DBW akan mengatur bukaan gas menjadi lebih besar via pedal gas, sehingga menghasilkan akselerasi yang lebih bertenaga. 

  

Sebenarnya saat ini mulai banyak mobil komersial lain yang telah beredar di Indonesia dengan menggunakan teknologi drive-by-wire  untuk sebagian besar sistem operasi di dalamnya seperti pesawat terbang. Dengan teknologi drive-by-wire  berarti pengemudi sama sekali tidak memiliki hubungan mekanis dengan mobil.

Artinya, kontrol sistem yang dihubungkan secara mekanis maupun hidraulis seperti pedal gas, rem, bahkan setir, digantikan dengan pengiriman signal melalui kabel listrik. Jika dibayangkan, rasanya sama seperti mengemudi mobil di video game  menggunakan joystick.

Sistem drive-by-wire  membuat pengemudi hanya menggerakkan sensor elektromekanikal saja. Teknologi seperti ini baru digunakan secara massal untuk pesawat berbadan lebar, seperti Airbus A 340.

Di dunia aviasi, teknologi ini dinamakan fly-by-wire  dan pertama kali digunakan pada jet tempur F-16. Dengan fly-by-wire,  pilot hanya perlu menggerakkan sebuah joystick  untuk mengendalikan pesawat.

Lebih efisien 
Mobil berteknologi drive-by-wire  bisa meningkatkan efisiensi penggunaan komponen. Karena tak lagi menggunakan komponen tradisional seperti kolom setir, pompa power steering,  slang, minyak rem, booster  dan master rem.

Semua komponen ini digantikan oleh motor servo sebagai penggerak yang bekerja berdasarkan perintah komputer. Dan komputer bekerja sesuai input  data yang diterima dari sensor-sensor. Akurasi pengoperasian sistem pun lebih tinggi.

Namun bukan berarti sistem ini tidak memiliki kelemahan. Sebab semua sensor merupakan komponen yang kritis terhadap keamanan berkendara. Kerusakan pada sensor bisa mengganggu fungsi mobil dan tentu saja menjadi ancaman bagi nyawa manusia.

Misalnya sensor pedal rem dan sensor kecepatan roda yang harus selalu menginformasikan ECU untuk mengaktifkan rem saat pengemudi menginjak pedal rem.

Nah, bayangkan jika sensor-sensor ini tidak berfungsi. Begitu pula dengan adanya jeda waktu sejak operator mengaktifkan hingga sistem mulai bekerja. Namun jeda waktu ini sangat relatif.

Namun Anda tak perlu khawatir. Mobil produksi massal saat ini seperti Nissan Grand Livina, Latio, Suzuki Grand Vitara, SX4, Honda atau Toyota Vios dan Ford telah menggunakan teknologi drive-by-wire.  Namun mobil-mobil ini hanya mengaplikasi salah satu sistem di dalamnya yakni throttle-by-wire.

Artinya hanya sistem operasi pada pedal gas telah menggunakan sensor elektronik. Sementara sistem kontrol lain seperti rem, kopling dan setir masih menggunakan hubungan mekanis maupun hidraulis.

“Dengan throttle-by-wire,  mesin Grand Livina akan mendapat campuran bensin dan udara yang selalu optimal. Tidak seperti sistem throttle  biasa di mana pengemudi akan membuka katup throttle  langsung melalui kabel mekanis, sehingga perintah komputer untuk mengurangi jumlah bensin bisa terlambat dan mengurangi efisiensi,” ujar Teddy Irawan, Deputy Director Marketing and Sales  PT Nissan Motor Indonesia.

Selain itu, sistem mekanis konvensional juga bisa menimbulkan proses pembakaran yang kurang sempurna di ruang bakar. Dan buntutnya, efisiensi kerja mesin berkurang dan mesin menghasilkan emisi gas buang tinggi. Hal inilah yang diminimalkan sistem throttle-by-wire.

Selain itu, pedal gas pada mobil yang menggunakan sistem throttle-by-wire  terasa sangat lancar karena tidak ada gesekan pada kabel gas mekanis. Ayunan pedal gas yang tidak disengaja akibat guncangan di jalan rusak misalnya juga diabaikan oleh komputer.

Makanya konsumsi bbm bisa lebih efisien. Di pedal gas hanya ada sensor berupa potensiometer khusus. Tidak seperti potensiometer biasa, kemungkinan rusaknya potensiometer pedal gas ini juga kecil.

“Kami belum pernah menjual potensiometer pedal gas Nissan X-Trail built-up  sejak 2001 yang telah menggunakan sistem throttle-by-wire.  Bahkan pada mobil yang kebanjiran Februari lalu pun potensiometer pedal gas ini tidak rusak meski terendam air,” tambah Teddy.

Sebagai penggerak katup throttle,  pada throttle body  terdapat motor servo yang bergerak sesuai sinyal yang dikirim komputer. Sudut buka-tutup katup itu pun ditentukan berdasarkan sudut kemiringan pedal gas saat diinjak. Tentu perbandingan keduanya berbeda-beda pada tiap mobil.

Dengan cara ini jumlah udara dan bahan bakar yang masuk pun lebih seimbang. Jadi kolaborasi antara katup throttle  dan nosel selalu membuat campuran bensin optimal sekaligus efisien.

Di balik segala kelebihan tadi, masih ada kemungkinan kerusakan pada motor servo. Sebagai motor listrik bisa saja motor servo itu macet akibat kotor atau terkena cipratan air.

Namun tak usah risau, pihak pabrikan tentu sudah menyediakan penyekat pada bodinya. Dan daya tahan motor itu sendiri juga dibuat cukup tinggi.

Andai sampai macet dengan posisi throttle  terbuka pun, komputer langsung menghentikan suplai bbm melalui throttle position sensor.  Sehingga Anda takkan melaju tak terkendali. 

Nah, kelebihan ETC(Electronic Throttle Control) dibanding sistem kabel gas konvensional adalah :

1. Komputer mobil mampu mengontrol semua operasi mesin sehingga kinerja lebih optimal.

2. Penggunaan sistem throttle elektronik memastikan mesin hanya menerima perintah yang sesuai dengan kondisi saja.

3. Pasokan udara ke mesin yang sesuai kebutuhan akan berdampak pada pengurangan emisi gas buang.


Cara kerja, sebelum memerintahkan throttle membuka n sistem pasokan bahan bakar bekerja, ECU mobil akan mengolah semua informasi yang masuk. Informasi dari berbagai sensor tersebut diproses dan hasil proses menjadi dasar bagi ECU utk menentukan apa yg akan dia lakukan.

Efek yg kita rasakan adalah akselerasi yang halus, juga bertambahnya tingkat efisiensi bahan bakar.

Teknologi ETC mencegah terjadinya lonjakan akibat torque shock yang berlebihan walaupun pengemudi menginjak pedal gas secara tiba-tiba.

Saat mobil mulai bergerak atau berada pada kecepatan rendah, teknologi ETC mengatur akselerasi dengan menjaga bukaan klep throttle yg kecil n pergerakan klep throttle yg halus, sehingga tidak terjadi lonjakan akibat torque shock. Ketika mobil berada dalam kecepatan tinggi, sistem ETC akan mengatur bukaan klep throttle menjadi lebih besar via pedal gas, sehingga menghasilkan akselerasi yang lebih bertenaga.

Tambahan terbaru dari teknologi ETC ini adalah penambahan "Force Feedback" di pedal gas, sehingga pengemudi bisa merasakan pedal gas terkadang jadi berat, kadang ringan.
Teknologi ini berguna utk memberi tahu pengemudi kalau kecepatan udah terlalu tinggi, juga kedepannya akan di buat untuk memberi tahu pengemudi kalau ada masalah pada mesin, misalnya dengan cara bergetar...
Wah, jadi mirip ama PS ya ?