“ SISTEM PENGAPIAN & PENDINGINAN PADA
MOTOR BAKAR"
PENGAPIAN KONVENSIONAL
Ada tiga syarat suatu
pembakaran dapat terjadi yakni ada bahan bakar, udara dan api. Api
dalam pembakaran tidak mungkin muncul dengan begitu saja, pasti ada sebab kemunculannya.
Untuk memunculkan api ini maka perlu dibuat suatu sistem yang disebut sistem pengapian. Jadi sistem pengapian adalah suatu sistem yang terdiri dari berbagai komponen
yang memilki fungsi yang berbeda yang dirangkai sedemikian rupa sehinga menjadi
memiliki satu fungsi yakni memercikan bunga api.
Sistem pengapian
bertujuan untuk mengahasilkan arus listrik bertegangan tinggi untuk kebutuhan
pembakaran campuran bahan bakar dalam udara dalam ruangan bakar. Pada dasarnya
rangkaian pada sistem pengapian ada dua yaitu pengapian primer dan pengapian
sekunder.Pada rangkaian primer sistem pengapian mencakupseluruh komponen yang
bekerja dengan tegangan rendah, dari batrai atau alternator, sedangkan
rangkaian sekunder bekerja pada tengangan tinggiseperti pada komponen yang ada
setelah terminal outputkoil sampai pada masa busi.
Sudut dwel adalah sudut
putaran cam distributor pada saat kontak platina menutup sampai kontak platina
mulai membuka pada tonjolan cam berikutnya. Besarnya sudut dwel sangat
berpengaruh terhadap unjuk kerja koil. Sudut dwel yang besar akan membuat koil
cepat panas dan akhirnya kemampuan menurun. Bila sudut dwel terlalu kecil, koil
tidak cukup untuk dapat mencapai pemagnetan maksimum, akhirnya efisiensi juga
menurun.
 |
Sudut
dwel mempunyai hubungan yang sangat erat dengan besar celah kontak platina.
Semakin besar celah kontak platina akan semakin kecil sudut dwel dan senaliknya
semakin kecil kontak platina akan semakin besar sudut dwel. Untuk mengetahui
besar sudut dwel digunakan ala dwell tester, umumnya dwell tester dikombinasikan
denagan tachometer.
Fungsi sistem pengapian
·
Sebagai
swicth untuk menghidupkan dan memeriksa mesin,
·
Dapat
bekerja dengan tegangan listrik yang berbeda (tengan batray dan tegangan
alternator).
·
Menghasilkan
busur listrik tegangan tinggi pada busi untuk melakukan pembakaran.
·
Mendistribusikan
tegangan tinggi kebeberapa busi dengan urutan yang tepat.
·
Memastikan
saat pengapian tepat beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas
pada saat langka kompresi.
·
Mengubah
saat pengapian sesuai dengan tingkat perubahan putaran.\
Beberapa
syarat dari sistem pengapian
·
Sistem pengapian harus mempunyai suatu
sumber energi,
·
Sistem pengapian harus mampu mensuplai
arus yang cukup (ke koil) untuk menghasilkan medan magnet yang kuat untuk
mendapatkan energi yang tinggi sehingga dapat menghasilkan bunga api untuk
membakar campuran udara bahan bakar di dalam ruang bakar,
·
Sistem pengapian harus menghasilkan
tegangan puncak yang lebih tinggi dari pada syarat batas tegangan busi pada
semua tingkat kecepatan,
·
Durasi loncatan api harus
cukup lama dengan energi yang cukup untuk menjamin terjadinya penyalaan
campuran udara dan bahan bakar,
·
Sistem pengapian harus mendistribusikan
tegangan tinggi ke tiap busi pada saat yang tepat dalam tiap siklus,
·
Sistem pengapian harus mempunyai
ketahanan yang cukup untuk menahan getaran dan panas yang dihasilkan oleh
mesin.
KOMPONEN
SISTEM PENGAPIAN
Baterai
Bataeai pada sistem pengapian berfungsi untuk menyimpan
arus listrik dalam bentuk kimia dan mensuplai arus kerangkaian primer guna mendapatkan
induksi tegangan tinggi untuk pembakaran pada mesin bensin.
Kunci
Kontak
Kunsi kontak pada sistem pengapian berfungsi sebagai
alat untuk menghubungkan dan memutus arus dari batrai kerangain primer. Pada
produk jepang terminal pada kunci kontak di tandai pada huruf alphabet B
(batrai), IG (ignition), ST (starter), dan ACC (Accesori). Sedangkan pada
kendaraan produk eropa, ditandai dengan yakni 30 (batray), 15 (ignition), 50 (starter/selenoid).
Koil
Pengapian
Koil berfungsi untuk merubah tegangan rendah dari baterai
menjadi tegangan tinggi untuk menghasilkan bunga api pada busi.
Untuk dapat mempertinggi tegangan
listrik tersebut pada ignition coil terdapat 2 kumparan-kumparan
·
Kumparan Primer
Pada kumparan
primer timbul induksi sendiri dengan tegangan 300-400v.arus ini kemudian
mengalir dan di simpan untuk sementara dalam kondensorr.apabila pemutus arus
menutup kembali maka muatan listrik yang ada dalam kondensor tersebut diatas
akan mengalir ke rangkaian arus primer segera menjadi penuh. Demikian pemutus
arus dibuka kembali maka arus induksi yang terjadi pada kumparan sekunder cukup
besar.
a.
Menciptakan medan magnet
b.
Penampang kawat besar
c.
Jumlah gulungan sedikit + 200-500
lilitan
·
Kumparan Sekunder
Pada kumparan
sekunder timbul arus induksi dengan tegangan 10.000 – 20.000 volt. Pada motor
selinder satu atau dua arus mengalir ke busi. Sedangkan pada motor selinder
banyak arus mengalir ke busi lewat pembagi arus sesuai dengan piring
order/urutan pengapian.
a.
Merubah induksi menjadi tegangan tinggi
penampang kawat kecil.
b.
Penampang kawat kecil
Jumlah gulungan
banyak + 20.000 Lilitan
Koil pengapian dengan menggunakan
resistor
Fungsi Resistor adalah
untuk mengurangi penurunan
tegangan pada Secundary Coil pada saat putaran mesin tinggi
dan
untuk menstabilkan arus yang
masuk ke kumparan primer
Koil
tanpa rersistor, nilai tahanan gulungan primer besar, sehingga membutuhkan
waktu lama agar arus yang masuk ke gulungan primer mencukupi untuk pembentukan
medan magnet.
Koil yang dilengkapi dengan resistor, nilai tahanan
pada gulungan primer menjadi lebih kecil akibatnya arus yang masuk ke gulungan
primer dapat segera mencukupi untuk pembentukan medan magnet. 
Resistor pada
koil pengapian sendiri terbagi menjadi : External resistor dan Internal resistor
Kontak
(Platina)
Platina merupakan komponen yang
menghubungkan dan memutus arus rangkaian primer yang di kontrol oleh braker cam
pada poros distributor. Arus pada kontak platina bisa mencapaia 5 ampere dan
tegangan yang dihasilkan kumparan bisa mencapai 500 volt. Kondisi kontak platina
bisa berpengaruh pada sudut dwel angle yaitu sudut yang dibentuk oleh cam pada
distributor saat kontak platina menutup hingga membuka kembali.
Pada sistem pengapian transistor signal generator dipasang di dalam
distributor untuk menggantikan breaker point (platina) dan cam. Signal
generator membangkitkan tegangan untuk mengaktifkan transistor pada igniter
untuk memutus arus primer pada ignition coil. Igniter terdiri dari sebuah detektor yang mendeteksi EMF yang
dibangkitkan oleh signal generator. Signal amplifier dan power transistor, yang
melakukan pemutusan arus primer ignition coil pada saat yang tepat sesuai
dengan signal yang diperkuat. Pengaturan dwell angle untuk mengoreksi primary
signal sesuai dengan bertambahnya putaran mesin disatukan di dalam igniter.
Kondensor
Kondensor pada sistem pengapian berfungsi untuk meredam
arus yang dapat menimbulkan percikan api pada kontak platina. Kondensor terbuat
dari dua lembar alumunium yang di batasi dengan kertas isolasi.
Distributor
Ditributor mempunyai tiga fungsi yaitu :
1. Menghubungkan dan memutus arus pada
rankaian primer sehingga volt menghasilkan teganga tinggi.
2. Menjadikan tepat waktu pembangkitan
tegangan tinggi sesuai dengan putaran mesin (bagian mekanis contrifugal
advancer dan vacum advancer).
3. Meneruskan arus bertegangan tinggi
pada busi sesuai dengan dengan urutan pengapian.
Kabel
Tegangan Tinggi (Kabel Busi)
Kabel
tegangan tinggi mengalirkan arus bertegangan tinggi yang dibangkitkan koil
melalui distributor ke busi. Pada ujung kabel tengan tinggi terdapat penutup (
boot ) yang berguna untuk menjada terminal dari korosi, minyak dan udara
lembab. Pnutup ini sifatnya fleksibel sehingga dapat menutup kabel denga rapat
ke penutup ditributor, koil pengapian dan busi.
Engine
untuk racing mobil-mobil lama biasanya menggunakan kabel tegangan tinggi denga
kawat solid. Dalam hal ini kawat yang digunakan ada beberapa buah yang di
pelintir bersama-sama. Kabel tengan tinggi dengan kawat ini sudah mulai di
tinggalkan karena mengganggu radio dan televisi.
Kabel sekunder ( tegangan tinggi )
yang sekarang banyak dipakai menggunakan tahanan pada saat produksi. Tujuannya
adalah untuk memfilter gangguan dan suara berisik pada radio. Kabel teganga
tinggi di buat dari karbon yang di pasang di tenggah anyaman nilon. Kabel-kabel
tenggan tinggi ini mempunyai tahanan sekitar 33.000 Ohm/meter.
Busi
Meloncatkan bunga api listrik diantara kedua elektroda busi di dalam
ruang bakar, sehingga pembakaran dapat dimulai. Beban dan tuntunan pada busi
Beban
|
Hal-hal
yang di tuntut
|
Panas.
· Temperatur
gas dalam ruangan bakar berubah, temperatur pada pembakaran 2000 - 3000o dan
waktu pengisian 0 – 120o C.
|
· -
Elektrode pusat dan isolator harus tahan temperatus tinggi≈ 800o C.
· -
Cepat memindahkan panas sehingga temperatur tidak boleh lebih dari 800oC.
|
Mekanis.
· Tekanan
pembakaran 30 – 50 bar.
|
· -
Bahan harus kuat.
· -
Kontruksi harus rapat.
|
Kimia.
· Erosi
bunga api.
· Erosi
pembakaran.
· Kotoran.
|
· -
Bahan elektroda harus tahan temperatur tinggi ( nikel, paltinum ).
· -
Bahan kaki isolator yang cepat mencapai temperatus pembersih diri
( ± 400oC).
|
Elektris.
· Tegangan
pengapaian mencapai 45000 volt.
|
· -
Bentuk isolator yang cocok sehingga jarak elektroda pusat ke masa jauh.
· -
Kontruksi perinting arus yank cocok.
|
CARA KERJA SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL
a. Kunci kontak ON platina dalam kondisi menutup
Arus listrik akan mengalir dari (+) battery menuju ke
sekring kemudian ke terminal B kunci kontak → IG kunci kontak → (+) koil →kumparan
primer koil → (-) koil →platina → massa. Akibatnya
pada kumparan primer koil timbul kemagnetan yang mempengaruhi kumparan skunder
koil.
Gambar Cara kerja sistem pengapian
konvensional
Keterangan :
1.
Kumparan primer koil 7.
Battery
2.
Kumparan skunder koil 8.
Kunci kontak
3.
Koil 9.
Distributor
4.
Kondensor 10.
Kabel busi/kabel tegangan tinggi
5.
Platina
(kontak pemutus) 11.
Busi
6.
Sekring
b. Platina
mulai terbuka
Arus listrik dari battery ke kunci kontak ke koil ke
platina sampai ke massa menjadi terputus. Akibatnya pada kumparan primer dan
skunder koil terjadi induksi. Pada kumparan skunder koil terjadi
induksi tegangan tinggi yang besarnya 10.000 – 20.000 Volt yang dialirkan ke
distributor dan ke masing-masing busi sehingga busi dapat meloncatkan bunga api
listrik. Pada kumparan primer koil terjadi induksi sendiri yang besarnya 300 –
400 Volt yang selanjutnya disimpan di kondensor
JENIS
– JENIS GANGGUAN PADA SISTAM PENGAPIAN KONVENSIONAL
Kinerja sistem pengapian sangat besar pengaruhnya terhadap
kesempurnaan proses pembakaran di dalam silinder, dengan sistem pengapian yang
baik akan diperoleh peforma mesin optimal dan pemakaian bahan bakar yang hemat.
Gangguan sistem pengapian konvensional pada motor bensin paling sering terjadi
dibandingkan sistem lain.
Berikut akan diuraikan mengenai gejala dari gangguan pada sistem
pengapian konvensional beserta dengan dengan kemungkinan penyebab dan cara
mengatasi gangguan yang terjadi pada sistem pengapian konvensional.
No.
|
Gejala
|
Kemungkinan
Penyebab
|
Cara
Mengatasi
|
1
|
Mesin
tidak dapat hidup (tidak ada percikan api di busi)
|
Busi
mati atau deposit berlebihan.
|
Ganti
busi atau bersihkan.
|
Kabel
tegangan tinggi bocor berlebihan.
|
Ganti
kabel tegangan tinggi.
|
||
Rotor
tidak terpasang.
|
Pasang
rotor.
|
||
Urutan
pengapian tidak benar.
|
Perbaiki
urutan pengapian.
|
||
Platina
terganjal kotoran.
|
Bersihkan
kotorannya.
|
||
Platina
membuka terus atau menutup terus.
|
Setel
celah platina atau sudut dwel.
|
||
Koil
mati.
|
Ganti
koil.
|
||
Kondensor mati.
|
Ganti kondensor
|
||
Konektor kabel lepas.
|
Pasang konektor kabel yang lepas
|
||
Kabel putus.
|
Ganti atau perbaiki kabel yang
putus.
|
||
Kontak rusak.
|
Ganti kontak.
|
||
2
|
Mesin sulit hidup (percikan api
di busi kecil)
|
Deposit (penumpukan kerak) di
busi berlebihan.
|
Bersihkan atau ganti busi.
|
Kabel tegangan tinggi bocor.
|
Ganti kabel tegangan tinggi.
|
||
Tutup
distributor kotor.
|
Bersihkan terminal di tutup
distributor.
|
||
Karbon
di tutup distributior hilang.
|
Pasang karbon atau ganti tutup
distributor.
|
||
Tutup
distributor retak.
|
Ganti tutup distributor.
|
||
Urutan
pengapian tidak benar.
|
Perbaiki urutan pengapian.
|
||
Kontak
platina kotor.
|
Bersihkan kontak atau ganti.
|
||
Setelan
celah platina tidak tepat.
|
Setel celah platina atau sudut
dwell.
|
||
Koil
rusak.
|
Ganti koil.
|
||
Kondesor
rusak.
|
Ganti kondensor.
|
||
Konektor
kabel kotor.
|
Bersihkan terminal konektor
kabel.
|
||
Saat
pengapian tidak tepat.
|
Setel saat pengapian
|
||
3
|
Terjadi ledakan di knalpot
|
Busi kotor.
|
Bersihkan busi atau ganti busi.
|
Platina kotor.
|
Bersihkan platina atau ganti.
|
||
Saat pengapian
terlalu muindur.
|
Setel saat pengapian
|
||
4
|
Terjadi ledakan di knalpot saat
pedal gas dilepas
|
Kerja vacum advancer
kurang sempurna.
|
Perbaiki mekanisme vacuum
advancer.
|
5
|
Terjadi ledakan di knalpot saat
pedas gas ditekan
|
Kerja centrifugal advancer kurang
sempurna.
|
Perbaiki mekanisme centrifugal
advancer.
|
6
|
Busi cepat kotor
|
Pemakaian busi yang tidak tepat
|
Ganti busi dengan tingkat panas
yang tepat.
|
Platina kotor.
|
Bersihkan atau ganti platina.
|
||
Saat pengapian tidak tepat.
|
Setel saat pengapian.
|
||
7
|
Elektroda besi meleleh
|
Pemakaian tingkat busi yang
terlalu panas.
|
Ganti busi dengan tingkat panas
busi yang lebih dingin.
|
SISTEM
PENGAPIAN ELEKTRONIK
Sistem pengapian ini memanfaatkan transistor untuk memutus
dan mengalirkan arus primer koil. Jika pada sistem pengapian konvensional
pemutusan arus primer koil dilakukan secara mekanis dengan membuka dan menutup
kontak pemutus, maka pada sistem pengapian elektronik pemutusan arus primer
koil dilakukan secara elektronis melalui suatu power transistor yang
difungsikan sebagai saklar (switching transistor).
Sistem
pengapian elektronik mempunyai efisiensi yang lebih besar bila dibandingkan
dengan sistem pengapian konvensional. Sistem pengapian ini menggunakan komponen
elektronik seperti transistor, dioda, resistor dan kapasitor untuk memperbesar
efisiensi sistem penyalaan. Sistem pengapian elektronik juga dikenal dengan
sistem pengapian transistor.
KOMPONEN SISTEM
PENGAPIAN FULL TRANSISTOR DI DALAM DISTRIBUTOR
Pada sistim pengapian full
transistor didalam distributor terdapat
a. Signal Rotor
Berupa rotor yang terpasang
pada poros distributor dan berputar sesuai dengan putaran poros distributor,
dan memiliki tonjolan sesuai dengan jumlah silinder mesin
b. Signal Generator
Berupa gulungan yang disebut
pick-up coil, yang menghasilkan tegangan induksi karena adanya perubahan flux
magnet pada saat signal rotor berputar
c. Ignitor
Rangkaian elektronik yang
berfungsi untuk meutus dan menghubungkan arus lisktrik pada primary koil
d. Pick – Up Coil
Generator yang berfungsi untuk menghasilkan arus maupun tegangan
untuk mengaktifkan ignitor.
e. Magnet
Sebagai sumber induks
Gambar Komponen sistem pengapian full transistor di
dalam distributor
Cara kerja signal
generator
Gambar Cara kerja signal generator
·
Gambar B. Kaki rotor mendekati
mendekati inti pick-up coil : kemagnetan membesar ke arah positif ( + )
·
Gambar C. Kaki rotor lurus dengan inti pick-up coil : kemagnetan pada inti
maximum tegangan = 0
·
Gambar D. Kaki rotor menjauhi
inti pick-up coil : kemagnetan membesar ke arah negatif ( - )
Keuntungan sistem pengapian elektronik
adalah :
·
Tidak menggunakan kontak poin.
·
Tidak memerlukan perawatan kontak poin.
·
Sudut Dwell ditetapkan oleh unit
pengapian.
·
Saat pengapian lebih tepat.
·
Percikan bunga api lebih besar dan lebih
lama sangat berguna untuk mengendalikan emisi gas buang.
Sistem pengapian elektronik ada beberapa
macam, antara lain:
·
CCTI
( Contact Controlled Transistor Ignition)
·
MCTI
( Magnetically Controlled Transistor Ignintion )
·
CDI
(Capasitor Discharge Ignition)
·
IRLISPARK
( Infra Red Light Ignition System)
·
PEI
( Pointless Electronic Ignition)
·
AIS
( Amplifier Type Ignition System
Dibandingkan
dengan pengapian konvensional, pengapian sistem elektronik mempunyai banyak
kelebihan. Pengapian konvensional mempunyai beberapa kekurangan, antara lain:
1.
Berkurangnya
tegangan tinggi yang dihasilkan koil pada putaran rendah.
2.
Perubahaan
saat pengapian cepat sekali.
Kedua hal
tersebut diatas disebabkan oleh arus listrik yang mengalir pada kontak pemutus
dan terjadinya loncatan bunga api pada kontak pemutus. Besarnya arus dan
tegangan pada kumparan primer menyebabkan timbulnya bunga api pada kontak
pemutus. Besarnya arus listrik yang mengalir pada kumparan primer menyebabkan
timbulnya bunga api pada kontak pemutus saat kontak pemutus akan menutup.
Besarnya tegangan induksi pada kumparan primer menyebabkan timbulnya bunga api
listrik pada saat kontak pemutus mulai membuka. Terbakarnya kontak pemutus
menyebabkan keausan sehingga mengakibatkan saat pengapian berubah. Akibat
loncatan bunga api pada saat kontak pemutus mulai membuka mengakibatkan
penurunan kecepatan pemutusan arus pada kumparan primer. Akibatnya, tegangan tinggi
yang dihasilkan kumparan sekunder koil menjadi turun.
Transistor
dipasangkan pada sistem pengapian modern untuk menghilangkan terjadinya
loncatan bunga api pada kontak pemutus. Oleh transistor tersebut arus listrik
yang mengalir melalui kontak pemutus diperkecil, dan titi kontak tidak
berhubungan langsung dengan kumparan primer agar tidak ada arus induksi yang
mengalir pada titik kontak pemutus saat membuka.
·
Untuk
sistem pengapian elektronik dengan kontak pemutus, periksa celah kontak pemutus
dengan fuller gauge atau pengetes dwel. Periksa keadaan kontak pemutus dan
menutupnya kontak pemutus. Permukaan kontak pemutus yang kotor harus segera
dibersihkan dengan ampelas. Besar celah kontak pemutus antara 0,4 sampai 0.5
mm. Jika penyetel celah kontak pemutus dilakukan dengan pengetes dwel, besarnya
sudut dwel untuk motor 4 silinder biasanya 50 - 60 derajat. Untuk motor 6
silinder biasanya 38 - 42 derajat.
·
Untuk
sistem pengapian dengan kontak pemutus, periksa dan setel saat pengapian dengan
lampu timing.
·
Untuk
sistem pengapian dengan komputer tidak perlu dilakukan penyetelan karena sistem
ini memang tidak dapat disetel. Pemeriksaan dilakukan terhadap kabel - kabel
tegangan tinggi dan keadaan elektroda busi.
·
Untuk
sistem pengapian elektronik dengan pemberi sinyal. periksa saat pengapian
dengan lampu timing. Penyetelan saat pengapian seperti pada sistem
konvensional. Besarnya sudut dwel diatur secara otomatis oleh unit kontrol dan
tidak disetel.
Sistem pengapian elektronik dapat
juga terbagi menjadi :
1. Sistem Pengapian Semi Elektronik
Sistem
pengapian semi elektronik adalah sistem pengapian yang proses pemutusan arus
primer koil menggunakan transistor, tetapi masih menggunakan kontak pemutus
sebagai pengontrol kerja transistor. Pada sistem ini kontak pemutus hanya
dilewati arus yang sangat kecil sehingga tidak terjadi percikan api pada
kontakkontaknya dan efek baiknya adalah kontak pemutus awet dan tidak cepat
aus. Kontak pemutus ini hanya digunakan untuk mengalirkan arus basis pada
transistor yang sangat kecil jika dibandingkan dengan langsung digunakan untuk
memutus arus primer koil seperti pada sistem pengapian konvnesional.
Apabila
kontak pemutus tertutup, maka arus dari positif baterai mengalir ke kaki emitor
E transistor, ke kaki basis B, ke kontak pemutus, kemudian ke massa. Aliran
arus ke kaki basis ini menyebabkan transistor ON sehingga kaki emitor dan
kolektor dari transistor terhubung. ON-nya transistor ini menyebabkan arus
mengalir juga (perhatikan gambar di bawah) dari baterai ke kaki emitor E, ke
kaki kolektor C, ke kumparan primer koil, kemudian ke massa. Aliran arus ini
menyebabkan terjadinya medan megnet pada koil.
Cam
selalu berputar pada saat mesin hidup, sehingga pada saat tertentu cam akan
mendorong kontak pemutus. Dorongan cam ini menyebabkan kontak terbuka dan arus
primer koil dengan cepat terhenti sehingga medan magnet yang tadi terbentuk
dengan cepat hilang. Perubahan garis-garis gaya magnet yang sangat cepat ini
menyebabkan terjadinya tegangan tinggi pada kumparan sekunder koil yang
kemudian diteruskan ke busi melalui distributor. Dengan
demikian pada elektroda busi akan terjadi percikan bunga api yang digunakan
untuk membakar campuran udara bahan bakar di dalam ruang bakar.
2. Sistem Pengapian Full Elektronik
Sistem
pengapian full elektronik adalah pengembangan dari sistem pengapian semi
transistor. Pada sistem pengapian semi transistor sinyal untuk memicu kerja
transistor berasal dari kontak pemutus sedangkan pada sistem pengapian full
transistor sinyal pemicu kerja transistor berasal dari sinyal
generator yang menghasilkan tegangan ON dan OFF.
Rangkaian
elektronik pada sistem pengapian ini terbagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian
penghasil pulsa (pulse generator), bagian penguat pulsa (amplifier),
dan bagian transistor daya yang berfungsi sebagai saklar. Generator pulsa
berfungsi untuk menghasilkan sinyal tegangan untuk mengontrol kerja transistor.
Sinyal tegangan ini biasanya dihasilkan dari beberapa macam, yaitu :
·
Tipe
induktif (medan magnet dan kumparan)
·
Tipe
efek Hall (semikonduktor dan magnet) dan
·
Model
infra merah atau model cahaya.
Sinyal
tegangan yang dihasilkan masih sangat lemah sehingga tidak bisa langsung
dimanfaatkan untuk memicu kerja transistor sehingga perlu dikuatkan olah bagian
penguat. Sinyal tegangan yang sudah kuat kemudian digunakan untuk memicu
transistor sehingga dapat bekerja ON dan OFF untuk mengalirkan dan memutus arus
primer koil.
·
Tipe Induktif
Sistem pengapian
dengan pembangkit pulsa model induktif terdiri dari penghasil pulsa, ignitier,
koil, distributor dan komponen pelengkap lainnya. Sistem pembangkit pulsa
induktif terdiri dari kumparan pembangkit pulsa (pick up coil), magnet
permanen, dan rotor pengarah medan magnet. Secara sederhana rangkaian sistem
pengapian ini digambarkan seperti skema berikut.
Gambar
Tipe induktif
1)
Pada saat mesin mati
Pada saat kunci kontak
ON arus mengalir menuju titik P. Besarnya tegangan pada titik ini (yang diatur
oleh pembagi tegangan R1 dan R2) berada di bawah tegangan basis yang diperlukan
untuk mengaktifkan transistor (melalui pick up coil). Hal ini
menyebabkan transistor tidak aktif (OFF) selama engine mati
sehingga tidak terjadi aliran arus pada kumparan primer koil.
2)
Pada saat mesin hidup
Saat mesin sudah
hidup, rotor sinyal berputar (mendekati pick up coil) dan
menyebabkan terjadinya pulsa tegangan AC pada pick up coil. Bila
tegangan yang dihasilkan adalah positif, maka tegangan ini ditambahkan dengan
tegangan yang terdapat pada titik P sehingga tegangan di titik Q naik dan
besarnya melebihi tegangan basis transistor. Adanya arus basis ini menyebabkan
transistor menjadi aktif (ON) sehingga kaki kolektor dan emitornya
terhubung yang menyebabkan arus dari baterai mengalir ke kunci kontak, ke
kumparan primer koil, ke kaki kolektor, ke emitor, kemudian ke massa. Aliran
arus ke kumparan primer koil ini menyebabkan terjadinya medan magnet pada koil.
Rotor selalu berputar, sehingga pada saat gigi rotor meninggalkan pick
up coil terjadi tegangan AC dengan polaritas berbeda (negatif).
Tegangan ini jika ditambahkan dengan tegangan yang terdapat dalam titik P
menjadi tegangan yang besarnya di bawah tegangan kerja transistor. Akibatnya
adalah transistor menjadi tidak aktif (OFF) dan antara kaki kolektor dan
emitor transistor menjadi tidak terhubung. Hal ini menyebabkan aliran arus
primer dengan cepat berhenti dan medan magnet pada koil dengan cepat berubah (collapse).
Perubahan garis gaya magnet dengan cepat ini menyebabkan terjadinya tegangan
induksi pada kumparan sekunder. Tegangan tinggi ini diteruskan ke distributor
dan dibagikan ke tiap-tiap busi sesuai dengan urutan penyalaan (firing order).
·
Tipe Half Effect
Pembangkit
pulsa untuk mengaktifkan power transistor dengan model hall Effect digambarkan
sebagai berikut: Apabila bahan semikonduktor dialiri arus listrik dari sisi
kiri ke kanan dansemikonduktor tersebut berada dalam suatu medan magnet, maka
pada arah tegak lurus terhadap aliran arus itu akan timbul tegangan yang
disebut dengan tegangan Hall Vh (Hall adalah nama ilmuwan yang meneliti
fenomena tersebut).
Apabila
medanmagnet yang berada di sekitar semikonduktor tersebut dihilangkan, maka
tegangan yang tegak lurus terhadap aliran arus itu juga akan hilang. Medan
magnet dihalangi oleh plat logam sehingga tidak melewati semi konduktor, dalam
hal ini Vh = 0. Bila bilah logam dihilangkan, maka medan magnet dapat melewati
semikonduktor dan Vh ≠ 0. Bila bilah logam itu secara teratur melintasi medan
magnet maka pada tegangan Hall akan muncul dan hilang membentuk pulsa tegangan
kotakkotak. Pulsa inilah yang digunakan untuk mentriger rangkaian transistor
untuk memutus dan mengalirkan arus primer koil.
Gambar Tipe half effect
·
Sistem Pengapian Model Iluminasi / Cahaya
Pada sistem pengapian iluminasi, cahaya dimanfaatkan
untuk mengaktifkan dan menonaktifkan phototransistor sehingga menghasilkan
sinyal yang kemudian diperkuat oleh bagian amplifier untuk power transistor.
Pada saat power transistor ON, arus mengalir melalui kumparan primer koil
sehingga terbentuk medan magnet pada koil. Pada saat transistor OFF, arus
primer terputus sehingga medan magnet dengan cepat hilang yang menyebabkan
terjadinya induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder koil.
Sumber
cahaya bisanya berasal dari dioda bercahaya yang menghasilkan sinar infra
merah, dan cahaya tersebut diterima oleh phototransistor yang dapat aktif atau
bekerja apabila terkena cahaya. Untuk menghalangi cahaya agar phototransistor
OFF, digunakan rotor yang berbentuk bilah-bilah dengan lebar coakan / celah sebesar
sudut dwell. Bila cahaya tidak terhalangi dan mengenai phototransistor, (hal
ini identik dengan saat kontak pemutus tertutup pada sistem pengapian
konvensional), atau saat terjadi aliran arus pada kumparan primer koil. Saat
cahaya terhalangi oleh bilah rotor, identik dengan kontak pemutus terbuka dan
arus primer koil terputus.
·
Sistem
Pengapian CDI
Kepanjangan dari CDI adalah Capasitive
Discharge Ignition, yaitu sistem pengapian yang bekerja berdasarkan
pembuangan muatan kapasitor. Konsep kerja sistem pengapian CDI berbeda dengan
sistem pengapian penyimpan induktif (inductive storage system). Pada
sistem CDI, koil masih digunakan tetapi fungsinya hanya sebagai transformator
tegangan tinggi, tidak untuk menyimpan energi. Sebagai pengganti, sebuah kapasitor
digunakan sebagai penyimpan energi. Dalam sistem ini kapasitor diisi (charged)
dengan tegangan tinggi sekitar 300 V sampai 500 V, dan pada saat sistem bekerja
(triggered), kapasitor tersebut membuang (discharge) energinya ke
kumparan primer koil pengapian. Koil tersebut menaikan tegangan (dari
pembuangan muatan kapasitor) menjadi tegangan yang lebih tinggi pada kumparan
sekunder untuk menghasilkan percikan api pada busi. Saat bekerja, kapasitor
dalam sistem pengapian ini secara periodik diisi oleh bagian pengisi (charging
device) dan kemudian muatannya dibuang ke kumparan primer koil untuk
menghasilkan tegangan tinggi
Secara sederhana
sistem pengapian CDI digambarkan dengan skema seperti pada gambar di atas, dan
rangkaian tersebut jika dikelompokkan menjadi elemenelemen yang lebih kecil
sesuai dengan kerjanya masing-masing maka dapat dikelompokkan menjadi enam blok
seperti pada gambar. Keenam bagian utama dari sistem pengapian CDI tersebut
dapat dijelaskan sebagai berikut:
a.
Converter
DC ke DC.
Bagian ini
berfungsi untuk mensuplai tegangan untuk pengisian kapasitor. Bagian ini pada
prinsipnya terdiri dari rangkaian pengubah arus searah (DC) dari baterai
menjadi (seolah-olah) arus bolak-balik (AC) dengan rangkaianflip-flop. Arus
AC yang dihasilkan kemudian dinaikan tegangannya oleh transformator step
up menjadi sekitar 300 sampai 500 Volt dan kemudian disearahkan
kembali dengan dioda sistem jembatan. Tegangan tinggi inilah yang digunakan
untuk mengisi kapasitor. Secara sederhana dapat dijelaskan bahwa bagian ini
berfungsi untuk mengubah arus DC menjadi AC kemudian dinaikan tegangannya dan
kemudian disearahkan kembali menjadi DC.
b.
Kapasitor
berfungsi untuk menyimpan energi listrik yang disuplai oleh Konverter DC ke DC.
c.
Generator
pulsa berfungsi sebagai pemicu (trigger) atau penghasil
sinyal untuk mengaktifkan thyristor.
d.
Penguat
pulsa (Amplifier) berfungsi sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh
bagian pembangkit sinyal sehingga sinyal tersebut cukup kuat untuk
mengaktifkan thyristor.
e.
Saklar
thyristor (Thyristor switch) berfungsi untuk mengalirkan energi
dari kapasitor ke koil pengapian. Thyristor ini merupakan komponen
semikonduktor yang akan bekerja (ON) oleh adanya pulsa tegangan pada kaki gate-nya.
Pada saat distributor berputar, pulsa tegangan dihasilkan olehpick up coil.
Pulsa ini dikuatkan oleh amplifier untuk kemudian meng-ON-kan thyristor.
Pada saat ON inilah kapasitor mengeluarkan energinya ke
kumparan primer koil. Kemudian thyristor kembali OFF dan
kapasitor terisi kembali.
f.
Koil
berfungsi sebagai transformator yang menghasilkan tegangan tinggi untuk
disalurkan ke busi.
Sistem Pendinginan
Motor
bakar dalam operasionalnya menghasilkan panas yang berasal dari pembakaran
bahan bakar dalam silinder. Panas yang dihasilkan tadi tidak dibuang akibatnya
komponen mesin yang berhubungan dengan panas pembakaran akan mengalami kenaikan
temperatur yang berlebihan dan merubah sifat-sifat serta bentuk dari komponen
mesin tersebut. Sistem pendinginan diperlukan untuk mencegah terjadinya
perubahan tersebut. Sistem pendinginan yang biasa digunakan pada motor bakar
ada dua macam yaitu :
1. Sistem
Pendinginan Udara (Air Cooling System)
Pada Sistem pendinginan jenis udara,
panas yang dihasilkan dari pembakaran gas dalam ruang bakar dan silinder
sebagian dirambatkan keluar dengan menggunakan sirip-sirip pendingin yang
dipasangkan di bagian luar dari silinder dan ruang bakar. Panas yang dihasilkan
ini selanjutnya diserap oleh udara luar yang memiliki temperatur yang jauh
lebih rendah daripada temperatur pada sirip pendingin. Bagian mesin yang
memiliki temperatur tinggi memiliki sirip pendinginan yang lebih panjang
daripada sirip pendingin yang terdapat di sekitar silinder yang bertemperatur
lebih rendah. Udara yang berfungsi menyerap panas dari sirip-sirip pendingin
harus berbentuk aliran atau harus mengalir, hal ini dimaksudkan agar temperatur
udara sekitar sirip lebih rendah sehingga penyerapan panas tetap berlangsung
secara baik.
Untuk menciptakan keadaan itu maka
aliran udara harus dibuat dengan jalan menciptakan gerakan relatif antara sirip
dengan udara. Keadaan ini dapat ditempuh dengan cara menggerakkan sirip
pendingin atau udaranya. Ada dua kemungkinan: apabila sirip pendingin yang
digerakkan berarti mesinnya bergerak seperti mesin -mesin yang dipakai pada sepeda
motor secara umum. Untuk mesin-mesin yang secara konstruksi diam/stasioner dan
mesin-mesin yang penempatannya sedemikian rupa sehingga sulit untuk mendapatkan
aliran udara, udara yang dibutuhkan diciptakan dengan cara dihembuskan oleh
blower yang dihubungkan langsung dengan poros engkol hasil putaran akibat
langkah kerja siklus motor bakar. Penghembusan udara oleh blower hasil putaran
poros engkol juga akan menciptakan aliran udara yang sebanding dengan kecepatan
mesin sehingga pendinginan sempurna dapat terjadi pada mesin tersebut.
Jumlah panas yang dilepaskan ke udara
tergantung pada :
a. Jumlah
udara yang mengalir melalui sirip.
b. luas
permukaan Fin.
c. konduktivitas
termal dari logam yang digunakan untuk sirip.
2. Sistem
pendinginan Air (Water Cooling System)
Sistem pendinginan air panas yang
berasal dari pembakaran gas dalam ruang bakar dan silinder sebagian diserap
oleh air pendingin yang bersirkulasi melalui dinding silinder dan ruang bakar.
Keadaan ini dapat terjadi karena adanya mantel air pendingin (water jacket).
Panas yang diserap oleh air pendingin pada mantel-mantel air selanjutnya akan
menaikkan temperatur air pendingin tersebut. Jika air pendingin itu tetap berada pada water jacket maka air itu
cenderung akan mendidih dan menguap. Hal tersebut sangat merugikan, oleh karena
itu untuk menghindarinya air tersebut disirkulasikan. Air yang memiliki
temperatur yang masih dingin dialirkan mengganti air yang memiliki temperatur
lebih panas dengan kata lain air yang lebih panas dialirkan keluar.
Komponen - Komponen Sistem Pendinginan Air
Sistem
pendinginan air memiliki bagian-bagian yang bekerja secara integrasi satu
dengan yang lainnya, komponen-komponen tersebut akan bekerja untuk mendukung kerja
sistem pendinginan air, antara lain :
1. Radiator
Radiator adalah alat yang berfungsi untuk
mendinginkan air yang telah menyerap panas dari mesin dengan cara membuang
panas air tesebut melalui sirip-sirip pendinginnya.Konstruksi radiator terdiri
dari:
A. Tangki
atas
B. Inti
radiator
C. Tangki
Bawah
D. Tutup
Radiator
2. Pompa
Air
Alat ini berfungsi untuk mensirkulasikan air pendingin dengan jalan membuat perbedaan tekanan antara saluran isap dengan saluran tekan yang terdapat pada pompa. Jenis pompa air yang digunakan ialah pompa air sentrifugal. Pompa ini dapat berputar karena digerakkan oleh mesin melalui tali kipas (V - Belt).
3. Kipas ( Fan )
Berfungsi untuk mengalirkan udara pada inti radiator
agar panas yang terdapat pada inti radiator dapat dirambatkan dengan mudah ke
udara. Pemasangan kipas biasanya dibagian depan dari poros pompa air sehingga
putaran kipas sama dengan putaran pompa air yang selanjutnya menyebabkan aliran
udara sesuai dengan putaran mesin. Untuk menyesuaikan antara kecepatan putar
dari mesin dengan kecepatan pengaliran udara yang dapat menyerap panas dari
radiator, maka besar dan jumlah daun kipas dibuat sesuai dengan kebutuhan mesin
untuk menghasilkan angin Kipas pada konstruksi yang lain ada kalanya digerakkan
menggunakan motor listrik, hal ini untuk mencegah terjadinya over cooling.
Kerja dari
motor listrik ini tergantung pada temperatur air pendingin yang mengatur aliran
arus listrik dari baterai ke motor. Cara kerja dari sistem ini ialah apabila
temperatur air pendingin naik mencapai 93° maka arus listrik akan mengalir yang
mengakibatkan kipas akan berputar, dalam proses kerjanya sistem ini dilengkapi
dengan relay dan water temperatur switch sebagai kontrol pengendalinya. Efek
pendinginan yang maksimal terjadi pada jarak pemasangan radiator terhadap kipas
pendingin yang berdekatan, hal ini timbul dikarenakan volume udara yang
dihasilkan oleh kipas pendingin akan semakin besar. Jarak pemasangan radiator
itu sendiri berpengaruh pada proses pendinginan.
4. Katup
Termostat
Secara ideal air pendingin bersirkulasi apabila suhu
ideal mesin telah dicapai, dengan kata lain apabila air pendingin dibuat
bersirkulasi pada suhu masih rendah maka suhu air pendingin sukar mencapai
idealnya. Untuk tujuan tersebut maka pada sistem pendingin dilengkapi dengan
katup thermostat yang berfungsi sebagai penahan air pendingin pada suhu rendah
dan membuka saluran air pendingin dari mesin ke radiator dan ke mesin pada saat
mesin telah mencapai suhu idealnya. Pemasangan katup ini biasanya pada saluran
air keluar dari mesin ke radiator yang dimaksudkan agar lebih mudah untuk
melakukan proses kerjanya.
Cara kerja dari katup thermostat ini ialah pada saat
air pendingin suhunya masih rendah katup akan tetap pada posisi tertutup
apabila temperatur air pendingin mulai naik sekitar 80°C sampai dengan 90°C
lilin di dalam katup thermostat akan memuai dan menekan karet, keadaan ini akan
mengubah bentuk dan menekan poros katup sehingga akan membuat posisi katup
menjadi terbuka. Untuk mengatasi tekanan air yang berlebihan pada saat katup
thermostat masih tertutup, maka dibuatkan saluran pintas (by pass passage) ke
saluran pompa air.
5. Mantel
Pendingin ( Water Jacket )
Mantel pendingin dapat digambarkan secara sederhana
sebagai sebuah ruangan yang berada disekeliling silinder mesin dan kepala
silinder mesin. Keberadaan bagian ini berfungsi untuk mendinginkan silinder dan
kepala silinder mesin. Proses pertukaran panas berlangsung pada bagian ini,
dimana panas yang berada pada silinder dan kepala silinder mesin akan diserap
oleh air yang bersirkulasi melewati bagian mantel air ini. Mantel pendingin ini
secara konstruksi berhubungan dengan tangki radiator.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar