Rudi Hartanto 13 611 107

“PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI SISTEM PENGAPIAN DENGAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G”

TUGAS AKHIR

Oleh :

Muhammad Reza Aulianoer NIM 13611100

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN (D3) SAMARINDA 2016

HALAMAN JUDUL PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G

Diajukan sebagai persyaratan untuk memenuhi derajat Ahli Madya (Amd) pada Pogram Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin (D3) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Samarinda

Oleh :

Muhammad Reza Aulianoer NIM 13611100

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN (D3) SAMARINDA 2016

i

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya yang bertandatangan dibawah ini : Nama

: Muhammad Reza Aulianoer

NIM

: 13611100

Jurusan

: Teknik Mesin

Program Studi

: Perawatan Dan Perbaikan Mesin

Jenjang

: Diploma III

Judul Tugas Akhir

: Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G

Dengan ini menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. Jika dikemudian hari terbukti ditemukan unsur plagiarisme dalam Laporan Tugas Akhir ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan perundang undangan yang berlaku.

Samarinda,

Agustus 2016

MUHAMMAD REZA . A NIM 13611100

ii

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G

NAMA

: MUHAMMAD REZA AULIANOER

NIM

: 13611100

JURUSAN

: TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI

: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN

JENJANG STUDI

: DIPLOMA III

Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui untuk diajukan dalam Sidang Tugas Akhir pada tanggal, Juli 2016. Menyetujui :

Pembimbing I

Pembimbing II

Agus Hariyanto,ST, M.Eng.

Samen Lolongan, ST, MT.

NIP. 19660928 199003 1 005

NIP. 19680710 199803 1 005

Mengesahkan : Ketua Prodi Perawatan dan Perbaikan mesin,

Simon Petrus, ST. MT. NIP. 19660202 199603 1 001

iii

HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G NAMA

: MUHAMMAD REZA AULIANOER

NIM

: 13611100

JURUSAN

: TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI

: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN

JENJANG STUDI

: DIPLOMA III

Laporan Tugas Akhir ini telah disahkan pada tanggal, Agustus 2016 Menyetujui : Pembimbing I

Pembimbing II

Agus Hariyanto,ST, M.Eng.

Samen Lolongan, ST, MT.

NIP. 19660928 199003 1 005

NIP. 19680710 199803 1 005

Mengesahkan : Direktur Politeknik Negeri Samarinda,

Ir. H. Ibayasid, M.Sc NIP. 19590303 198903 1 002 Lulus Ujian Tanggal :

Agustus 2016

iv

HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G NAMA

: MUHAMMAD REZA AULIANOER

NIM

: 13611100

JURUSAN

: TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI

: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN

JENJANG STUDI

: DIPLOMA III

Laporan Tugas Akhir ini telah diuji dan disetujui pada tanggal, Agustus 2016 Dewan Penguji : Pendamping/Pembimbing I Nama : Agus Harianto, ST, M.Eng NIP : 19660928 199003 1 005

_______________________

Penguji I, Nama : Ir. Alimuddin, MT NIP : 19671231 199403 1 017

_______________________

Penguji II, Nama : Surianto, ST., MT NIP : 19620421 199003 1 003

_______________________

Penguji III, Nama : Dr. Ruspita Sihombing, ST., MT NIP : 19620822 198903 2 002

_______________________

Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Mesin,

Ketua Prodi Perawatan dan Perbaikan Mesin,

Suparno, ST, MT NIP. 19640815 199003 1 004

Simon Petrus, ST, MT NIP. 19660202 199603 1 001

v

ABSTRAK Nama Tempat, tgl lahir Pendidikan

: Muhammad Reza Aulianoer : Bontang, 11 Juli 1995 : D3 Politeknik Negeri Samarinda, Angkatan 2013

Pembakaran pada motor bensin dimulai oleh adanya loncatan bunga api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi. Untuk itu pada sistem pegapian memerlukan suatu sistem yang dapat menaikkan atau meningkatkan tegangan dari baterai agar bisa membakar campuran bahan bakar dan udara didalam ruang bakar secara maksimal. Adapun sistem pengapian yang dipakai pada TOYOTA AVANZA adalah sistem pengapian DLI. Dikarenakan sudah sangat pesatnya perkembangan didunia otomotif khususnya pada sistem pengapian. Oleh sebab itu dalam hal ini penulis terdorong untuk melakukan pembahasan tentang “Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G”. Maksud dalam pembuatan alat peraga simulasi ini untuk memudahkan pembelajaran sistem pengapian DLI, mengetahui cara kerja dengan media yang mudah di mengerti serta mengetahui dari setiap fungsi komponen-komponen sistem DLI. Media pembelajaran sistem pengaian DLI memiliki konstruksi yang terdiri dari beberapa kompenen diantaranya : ECM, kunci kontak Toyota 4 terminal, baterai 12 volt, fuse, crankshaft position sensor, camshaft position sensor, signal rotor crankshaft position sensor, signal rotor camshaft position sensor, ignition coil, busi, lampu indikator, dan relay 4 kaki normally closed. Tujuan yang diinginkan adalah menghasilkan alat peraga simulasi sistem pengapian guna membantu proses pembelajaran di Politeknik Negeri Samarinda jurusan Teknik Mesin Program Studi Perawatan dan Perbaikan khususnya sistem pengapian DLI pada Toyota Avanza.

Kata kunci : Pengapian DLI, Cara Kerja, Komponen DLI

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................ iii HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING .................................................. iv HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI ........................................................... v ABSTRAK ............................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. x KATA PENGANTAR ........................................................................................ xiii BAB I ...................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1

Latar Belakang..................................................................................................... 1

1.2

Perumusan Masalah............................................................................................ 2

1.3

Batasan Masalah ................................................................................................. 2

1.4

Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3

1.5 Manfaat penelitian.................................................................................................... 3 1.5

Metode Penulisan Laporan ................................................................................. 3

1.6

Sistematika Penulisan Laporan ........................................................................... 4

BAB II .................................................................................................................... 6 LANDASAN TEORI............................................................................................. 6 2.1

Dasar – Dasar Kelistrikan Mobil .......................................................................... 6

2.1.1

Pengertian Listrik ........................................................................................ 6

2.1.2

Teori Elektron .............................................................................................. 6

2.1.3

Dasar-dasar pembangkit energi listrik ........................................................ 7

2.1.4

Hasil kerja listrik ........................................................................................ 11

vii

2.1.5

jenis listrik ................................................................................................. 13

2.1.6

Besaran-besaran listrik.............................................................................. 14

2.1.7

penghantar, setengah penghantar, penghambat ..................................... 17

2.1.8

Pengaman pada rangkaian listrik .............................................................. 18

2.2

Sistem Pengapian .............................................................................................. 20

2.3

Pengapian DLI.................................................................................................... 25

BAB III ................................................................................................................. 34 DATA LAPANGAN ............................................................................................ 34 3.1

Jadwal Perencanaan Penelitian ........................................................................ 34

3.2

Lokasi dan Waktu Penelitian ............................................................................. 35

3.3

Alat dan Bahan Pembuatan Rangka Simulasi.................................................... 35

3.4

Data Rangka ...................................................................................................... 36

3.5

Data Komponen Simulasi Pengapian DLI .......................................................... 37

3.6

Diagram Alir ...................................................................................................... 41

BAB IV ................................................................................................................. 42 PEMBAHASAN .................................................................................................. 42 4.1

Proses Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza .. 42

4.2 Komponen-komponen Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza Beserta Fungsinya ......................................................................................................... 45 4.2.1

Baterai ....................................................................................................... 46

4.2.2

Fuse / Sekering .......................................................................................... 46

4.2.3

Kunci kontak .............................................................................................. 47

4.2.4

ECM ........................................................................................................... 48

4.2.5

Sensor CKP (crankshaft position) .............................................................. 49

4.2.6

CMP (camshaft position) ........................................................................... 49

4.2.7

Ignition coil................................................................................................ 50

4.2.8

Busi ............................................................................................................ 51

4.2.9

Lampu indikator ........................................................................................ 51

4.2.10

Dinamo wiper ............................................................................................ 52

4.2.11

Kabel.......................................................................................................... 52

4.2.12

Relay 4 kaki NC (Normally Closed) ............................................................ 54

viii

4.2.13 Wiring Diagram Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza .................................. 55 4.3

Terminal ECM Toyota Avanza ........................................................................... 58

4.4

Terminal Ignition coil ........................................................................................ 59

4.5 Langkah-langkah Pemeriksaan Komponen Pada Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza ............................................................................................................... 59 4.6 Langkah – Langkah Sebelum Pengoperasian Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza ...................................................................................................... 64

BAB V................................................................................................................... 65 PENUTUP ............................................................................................................ 65 5.1

Kesimpulan ........................................................................................................ 65

5.2

Saran ̶ Saran..................................................................................................... 65

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 66

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Atom dan Partikel ................................................................. 6 Gambar 2.2 Struktur Proton dan Electron ............................................................... 7 Gambar 2.3 Pembangkit Listrik Akibat Mekanik ................................................... 8 Gambar 2.4 Pembangkit Listrik Akibat Proses Kimia ............................................ 8 Gambar 2.5 Pembangkitan Listrik Akibat Pencahayaan....................................... 10 Gambar 2.6 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan .......................................... 10 Gambar 2.7 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan .......................................... 11 Gambar 2.8 Hasil Kerja Listrik Berupa Magnet ................................................... 12 Gambar 2.9 Hasil Kerja Listrik Berupa Reaksi Kimia ......................................... 13 Gambar 2.10 Arus Searah ..................................................................................... 13 Gambar 2.11 Arus Bolak-balik ............................................................................. 14 Gambar 2.12 Tegangan Listrik ............................................................................. 14 Gambar 2.13 Arus Listrik ..................................................................................... 15 Gambar 2.14 Hambatan ........................................................................................ 15 Gambar 2.15 Daya Listrik ..................................................................................... 16 Gambar 2.16 Sekering........................................................................................... 19 Gambar 2.17 Fusible link ...................................................................................... 19 Gambar 2.18 Sistem pengapian konvensial .......................................................... 20 Gambar 2.19 Sistem pengapian konvensial .......................................................... 22 Gambar 2.20 Sistem Pengapian ............................................................................ 26 Gambar 2.21 Switch Pengapian ............................................................................ 26

x

Gambar 2.22 Baterai ............................................................................................. 28 Gambar 2.23 Ignition Coil .................................................................................... 29 Gambar 2.24 Busi ................................................................................................. 30 Gambar 2.25 Engine ECU..................................................................................... 32 Gambar 2.26 Camshaft Position Sensor ............................................................... 32 Gambar 2.27 Crankshaft Position Sensor ............................................................. 33 Gambar 3.1 ECU ................................................................................................... 37 Gambar 3.2 Kunci Kontak .................................................................................... 37 Gambar 3.3 Aki 12 Volt ........................................................................................ 37 Gambar 3.4 Fuse ................................................................................................... 38 Gambar 3.5 Crankshaft Position Sensor ............................................................... 38 Gambar 3.6 Camshaft Position Sensor ................................................................. 38 Gambar 3.7 Ignition Coil ...................................................................................... 39 Gambar 3.8 Busi .................................................................................................... 39 Gambar 3.9 Lampu Indikator ................................................................................ 39 Gambar 3.10 Relay 4 Kaki NC ............................................................................. 40 Gambar 3.11 Signal Rotor Sensor CKP ................................................................ 40 Gambar 3.12 Signal Rotor Sensor CMP ............................................................... 40 Gambar 4.1 Alat Dan Bahan ................................................................................. 42 Gambar 4.2 Melakukan Pengukuran Pada Besi .................................................... 42 Gambar 4.3 Pemotongan Besi ............................................................................... 43 Gambar 4.4 Pengelasan Stand ............................................................................... 43 Gambar 4.5 Pengecetan Stand............................................................................... 44

xi

Gambar 4.6 Pemasangan Kabel & Komponen Lainnya ....................................... 44 Gambar 4.7 Simulasi Pengapian DLI Toyota Avanza .......................................... 45 Gambar 4.8 Wiring Diagram Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza…………...55 Gambar 4.9 Terminal ECM Toyota Avanza ......................................................... 58 Gambar 4.10 Terminal Ignition Coil..................................................................... 59 Gambar 4.11 Pemeriksaan aki............................................................................... 59 Gambar 4.12 Pemeriksaan dan penyetelan busi .................................................... 60 Gambar 4.13 Pemeriksaan fuse ............................................................................. 61 Gambar 4.14 Relay Normally Closed 4 Kaki........................................................ 62

xii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan kemudahan bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik, sehingga Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G” ini dapat terselesaikan. Laporan ini disusun untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan jenjang pendidikan program Diploma III pada jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Samarinda. Laporan ini disusun berdasarkan data yang penulis peroleh selama melakukan penelitian mulai dari proses pembuatan kerangka sampai proses analisa daya yang keluar dari sel surya. Dalam penulisan laporan ini penulis mengalami banyak kendala, namun berkat bantuan dari berbagai pihak penulis dapat menyelesaikan. Dalam kesempatan ini penulis sampaikan rasa terima kasih yang sebesar besarnya kepada:

1. Bapak Ir. H. Ibayasid, M.Sc, selaku Direktur Politeknik Politeknik samarinda.

2. Bapak Suparno, ST, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin. 3. Bapak Agus Hariyanto, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyelesaian laporan ini.

xiii

4. Bapak Samen Lolongan, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyelesaian laporan ini.

5. Bapak dan Ibu Dosen, Staf Teknisi serta Administrasi Jurusan Teknik Mesin.

6. Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2013 yang senantiasa saling membantu dan memberikan semangat selama proses penyusunan proposal penulisan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga dalam penulisan Tugas Akhir ini dapat menjadi lebih baik. Besar harapan penulis laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang menggunakannya.

Samarinda, Februari 2016

Muhammad Reza Aulianoer NIM : 13611107

xiv

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Perkembangan didunia otomotif sudah sangat pesat perkembangannya, hal ini didukung adanya kemajuan sistem mesin yang didukung oleh perangkat elektronik terutama untuk meningkatkan performa engine dan efisiensi bahan bakar serta menekan biaya perawatan kendaraan, salah satu kemajuan teknologi dibidang elektronika, adalah sistem pembangkit tegangan tinggi yang digunakan untuk pembakaran pada mesin bensin yang disebut dengan pengapian. Salah satu perkembangan iptek bisa kita temui dalam dunia otomotif. Dahulu mesin mobil pertama kali ditemukan adalah mesin bensin dengan 2 silinder dan berkembang terus menjadi 4 silinder bahkan sekarang sampai 12 silinder. Seiring dengan perkembangan-perkembangan tersebut tentunya resikoresiko mobil mengalami kerusakan juga semakin besar. Sehingga dalam hal ini diperlukan adanya suatu perawatan atau pemeliharaan yang bertujuan untuk memperpanjang usia dari mobil itu sendiri. Didalam mesin khususnya yang menggunakan bahan bakar bensin, komponen sistem pengapian memegang peranan yang sangat penting. Jika terjadi kerusakan atau throuble pada sistem ini, sangat tidak mungkin mesin akan hidup. Karena komponen sistem pengapian adalah sistem yang pertama kali bekerja dalam suatu mesin khususnya mesin mobil. Selain itu sistem ini sangat rawan mengalami kerusakan jika tidak dilakukan perawatan dengan baik.

2

Ada beberapa sistem kerja pengapian, diantaranya yaitu : Sistem pengapian model platina ( mekanisme ), CDI ( Condenser Discharged Ignition ), DLI ( Distributor Less Ignition ) yaitu berfungsi sebagai kontak pemutus dan penghubung arus primer dan coil ke massa, fungsi sistem pengapian yang lain adalah mengubah medan magnet yang ada pada coil sehingga terjadi induksi agar coil mampu memproduksi arus listrik bertegangan tinggi. Oleh sebab itu dalam hal ini penulis terdorong untuk melakukan pembahasan tentang “Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G” yang mana diharapkan dari hasil pembuatan simulasi ini bisa memberi pengetahuan kepada pembaca dan akhirnya pembaca juga bisa melakukan perawatan pada sistem ini.

1.2 Perumusan Masalah Adapun permasalahan yang dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana cara merancang media pembelajaran sistem pengapian mobil EFI yang menggunakan DLI untuk mudah dipelajari. 2. Bagaimana cara membuat media pembelajaran yang dapat merealisasikan diskripsi cara kerja dari sistem pengapian DLI pada Toyota Avanza

1.3 Batasan Masalah Mengingat banyaknya masalah yang terdapat dalam perencanaan dan pembuatan alat ini maka tim perlu melakukan perumusan masalah agar tidak

3

meluas serta tepat dan terarah. maka penulis membatasi masalah yang di bahas yaitu: 1. Membuat rangkaian dan cara kerja rangkaian simulasi 2. Menjelaskan cara kerja sistem pengapian DLI pada mobil Toyota Avanza

1.4 Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui cara merancang media pembelajaran system pengapian mobil EFI yang menggunakan DLI agar mudah dipelajari 2. Untuk mengetahui cara kerja dari system DLI pada Toyota Avanza

1.5 Manfaat penelitian Dari tugas akhir ini penulis ingin memberikan informasi tentang manfaat dari pembuatan alat simulasi sistem pengapian kepada pembaca diantaranya adalah sebagai berikut : 1. Dapat memberikan informasi kepada pemilik kendaraan, pelaku perbengkelan khususnya mahasiswa betapa besar pengaruh sistem pengapian pada kendaraan 2. Sebagai sarana praktikum bagi mahasiswa politeknik negeri samarinda khususnya Teknik Mesin Perawatan dan Perbaikan

1.5 Metode Penulisan Laporan Dalam penulisan laporan ini, metode yang digunakan untuk mengumpulkn data adalah sebagai berikut :

4

1. Observasi Lapangan yaitu proses pengumpulan data melalui pengadaan pengamatan langsung pada sistem pengapian Toyota Avanza 2. Library Research yaitu cara pengumpulan data yang berasal dari bukubuku pendukung yang ada, untuk mendapatkan keterangan lainnya sebagai referensi 3. Interview dengan dosen pembimbing serta dengan teknisi-teknisi yang ahli menguasai tentang sistem pengapian DLI 4. Konsultasi dengan dosen pembimbing

1.6 Sistematika Penulisan Laporan Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan Tugas Akhir ini dibagi dalam beberapa bab, yaitu :  HALAMAN JUDUL  HALAMAN PERSETUJUAN  BAB 1 PENDAHULUAN Bab ini berisikan tentang latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat kegiatan dan sistematika penulisan.  BAB 2 LANDASAN TEORI Bab ini berisikan tentang dasar kelistrikan mobil, jenis-jenis kelistrikan, komponen – komponen sistem pengapian DLI, dan prinsip kerja sistem pengapian DLI.  BAB 3 METODOLOGI PERENCANAAN

5

Bab ini memaparkan tentang metode pembuatan sistem pengapian DLI, alat bahan, tempat, dan waktu pengerjaan.  BAB 4 PEMBAHASAN Bab ini memaparkan analisa–analisa pada sistem pengapian DLI yang berdasarkan acuan pada batasan masalah pada BAB 1.  BAB 5 PENUTUP Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran – saran dari penulis mengenai masalah teknis pada saat pengerjaan di lapangan, serta solusi pemecahannya yang dapat menjadi acuan untuk pembuatan alat yang serupa agar lebih baik nantinya.  DAFTAR PUSRTAKA  LAMPIRAN

\

6

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Dasar – Dasar Kelistrikan Mobil 2.1.1 Pengertian Listrik Listrik adalah salah satu bentuk energi yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata, tetapi dapat dirasakan akibat dan manfaatnya. Listrik berasal dari kata elektric yang diambil dari electron yang merupakan bagian dari atom.

Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-1)

Gambar 2.1 Struktur Atom dan Partikel

2.1.2 Teori Elektron Suatu benda dialam semesta ini terdiri dari molekul-molekul, sedangkan suatu benda terdiri dari satu atom atau beberapa atom.

7

Sumber : (New step 1 trining manual, 2-1)

Gambar 2.2 Struktur Proton dan Electron

Atom dari suatu benda terdiri dari inti (proton) yang bermuatan positif, neutron bermuatan netral dan elektron yang bermuatan negatif. Elektron-elektron dari suatu atom tersusun secara beraturan dalam suatu garis edar tertentu dan bergerak mengelilingi intinya. Bila terjadi aksi terhadap atom tersebut, maka elektron-elektron yang berada digaris edar paling luar cenderung melepaskan ikatan dengan intinya masuk kegaris edar elektron atom yang berada disekitarnya. Dari sinilah muncul ilmu kelistrikan yaitu salah satu cabang ilmu yang mempelajari tingkah laku electron baik pada penghantar, penghambat maupun ruang hampa.

2.1.3 Dasar-dasar pembangkit energi listrik A. Proses tenaga mekanik magnetic

8

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.3 Pembangkit Listrik Akibat Mekanik

Kawat (penghantar) yang berbentuk kumparan, bila dipotong oleh garis-garis medan magnet, maka pada kedua ujung penghantar tersebut bila diukur dengan alat pengukur tegangan, akan menunjukkan energi listrik pada penghantar tersebut.

B. Proses Kimiawi Dua buah logam aktif, satu bermuatan positif (lead peroxide) dan yang satunya bermuatan negatif (lead) dicelupkan kedalam senyawa kimiawi asam sulfur.

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.4 Pembangkit Listrik Akibat Proses Kimia

9

Selanjutnya akan terjadi proses kimiawi dimana ion positif dari plat aktif negative akan tertarik keplat aktif positif seperti yang terlihat pada gambar. Seterusnya disebut terminal negatif dan positif baterai, bila kedua terminal diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan menunjukkan nilai tegangan tertentu, hal ini menunjukkan terjadinya pembangkitan energi listrik.

C. Proses Pemanasan Dua buah logam yang tidak sama jenisnya disambungkan, kemudian pada sambungan tersebut dipanaskan, maka bila pada kedua ujung logam tersebut diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan menunjukkan nilai tertentu, tetapi energi listrik yang dibangkitkan relatif sangat kecil (listrik Statik).

D. Proses Pencahayaan Logam selenium dengan besi disambungkan dengan cara didoping ( tidak melampaui titik leburnya) kemudian dilakukan penyinaran dengan cahaya melalui benda tembus cahaya, maka bila pada kedua ujung logam tersebut diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan menunjukkan nilai tegangan tertentu.

10

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.5 Pembangkitan Listrik Akibat Pencahayaan

Hal ini menujukkan terjadinya pembangkitan energi listrik, dari dasar proses ini dikembangkan lebih lanjut yang kita kenal saat ini yaitu solar cell.

E. Proses Penekanan. Kristal yang dikemas sedemikian rupa kemudian dijepit diantara dua logam yang berbeda jenisnya.

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.6 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan

Kemudian dilakukan penekanan berkali-kali, maka bila kedua ujung logam tersebut diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan

11

menunjukkan nilai tegangan tertentu, tetapi listrik yang dibangkitkan relatif kecil. Beberapa dekade yang lalu sempat digunakan sebagai sumber listrik pada jam tangan dan instrumen lain.

F. Proses gesekan Suatu batang plastik digosok berkali-kali dengan kain sutera, kemudia plastik tersebut didekatkan sobekan-sobekan kertas, ternyata kertas-kertas tersebut menempel ke plastik. Hal ini menandakan adanya pembangkitan energi listrik, walaupun listrik yang dibangkitkan relatif kecil (listrik statik).

2.1.4

Hasil kerja listrik

A. Panas dan Cahaya Bila terjadi aliran energi listrik pada penghantar, maka akan menimbulkan panas pada penghantar dan bila panasnya tingi dapat menimbulkan cahaya.

Sumber : www.komponenelektronika.biz

Gambar 2.7 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan

12

B. Magnet Bila terjadi aliran energi listrik pada penghantar, maka disekitar penghantar akan terjadi medan magnet, apabila penghantar tersebut dililitkan pada inti besi, maka medan yang ditimbulkan besar.

Sumber : www.komponenelektronika.biz

Gambar 2.8 Hasil Kerja Listrik Berupa Magnet

C. Reaksi kimia Bila energi listrik dialirkan kedalam larutan senyawa kimia, maka akan dapat mempengaruhi atau marubah senyawa kimia yang dapat digunakan untuk tujuan tertentu.

13

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.9 Hasil Kerja Listrik Berupa Reaksi Kimia

2.1.5 jenis listrik Ada dua jenis listrik yaitu listrik statik dan listrik dinamis, yang banyak digunakan dalam sistem kelistrikan mobil adalah listrik dinamis yaitu elektron bebas bergerak dalam penghantar. Bila dilihat dari jenis arus listriknya, yaitu dibagi 2 : a. Listrik arus searah yaitu listrik dimana arah arus dan besarnya selalu tetap setiap saatnya.

Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-3 )

Gambar 2.10 Arus Searah

14

b. Listrik arus bolak-balik yaitu listrik dimana arah arus dan besarnya selalu berubah-ubah setiap saatnya.

Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-3 )

Gambar 2.11 Arus Bolak-balik

2.1.6 Besaran-besaran listrik 1. Tegangan listrik Tegangan listrik adalah potensi atau tekanan listrik dari suatu sumber listrik, besar tegangannya listriknya ditentukan oleh perbedaan potensial antara satu titik dengan titik lainnya. Satuan tegangan listrik adalah Volt disingkat dengan huruf V dan mempunyai simbol huruf E, alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik adalah voltmeter.

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.12 Tegangan Listrik

15

2. Arus Listrik Arus listrik adalah banyaknya elektron bebas yang mengalir dalam suatu penghantar yang merupakan lingkaran tertutup dalam suatu waktu. Satuan arus listrik adalah Ampere disingkat dengan huruf A dan mempunyai simbol huruf I, alat yang digunakan untuk mengukur adalah Amperemeter.

Sumber : www.komponenelektronika.biz

Gambar 2.13 Arus Listrik

3. Hambatan Listrik Hambatan listrik adalah rintangan yang dihadapi oleh aliran listrik pada suatu penghantar. Satuan hambatan listrik adalah Ohm disingkat dengan simbol omega (Ω) dan mempunyai simbol huruf R, alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik adalah Ohmmeter.

Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-7)

Gambar 2.14 Hambatan

16

4. Daya Listrik Daya listrik adalah kekuatan yang dikandung dalam aliran arus dan tegangan melalui hambatan dengan besaran tertentu. Satuan daya listrik adalah Watt disingkat dengan huruf W dan mempunyai simbol huruf P.

Sumber : www.artikel-teknologi.com

Gambar 2.15 Daya Listrik

5. Hubungan antara Besaran-besaran listrik Hukum OHM : I : II

E=I×R P=E×I

E : Sumber tegangan listrik dengan satuan Volt I : Arus listrik dengan satuan Ampere R : Hambatan listrik dengan satuan Ohm P : Daya listrik dengan satuan Watt

17

2.1.7 penghantar, setengah penghantar, penghambat Jenis suatu benda yang termasuk dalam kategori penghantar, setengah penghantar, dan penghambat ditentukan oleh : 1. Faktor hambatan jenis 2. Faktor jumlah electron beban yang dipunyai oleh atom suatu benda Dibawah ini contoh beberapa benda yang termasuk dalam kategori penghantar, setengah penghantar, penghambat : a. Penghantar Yang dimaksud dengan penghantar adalah suatu benda yang dapat dengan mudah dialirkan oleh listrik, contoh : besi, baja, tembaga, perak, karbon, dan lain-lain yang mempunyai hambatan jenis rendah. b. Penghambat Yang dimaksud dengan penghambat adalah suatu benda yang tidak dapat dialiri oleh listrik, contoh : karet, kaca, parafin, plastik, dan lain-lain yang mempunyai hambatan jenis besar c. Setengah penghantar Yang dimaksud dengan setengah penghantar adalah suatu benda yang dapat dialiri oleh listrik tidak semudah pada penghantar tetapi tidak sesulit seperti penghambat, contoh : silicon, germanium, selenium, copper oxide, dan lain-lain yang mempunyai nilai hambatan jenis antara 101 sampai dengan 103.

18

2.1.8 Pengaman pada rangkaian listrik Untuk mengamankan sistem rangkaian kelistrikan dari kemungkinan terjadinya aliran arus listrik yang berlebihan atau terjadinya hubungan singkat, maka pada sistem rangkaian kelistrikan perlu dipasang pengaman yaitu Fuse (sekering). Fuse mempunyai jenis yang berbeda dan nilai batas pengaman yang berbeda tergantung dari kebutuhan rangkaian. a. Sekering Sekering dipasang pada rangkaian kelistrikan yang bertujuan untuk menjaga rangkaian atau komponen dari kerusakan. Bila arus yang berlebihan melalui sirkuit maka sekering akan terbakar, itu adalah elemen dalam yang mencair, sehingga sistem sirkuit terbuka atau terputus dan mencegah komponen lain dari kerusakan disebabkan arus yang berlebihan. Ada 2 jenis sekering yang sering digunakan pada kelistrikan otomotif yaitu: -

Blade

-

Cartridge

Tipe sekarang yang paling banyak digunakan adalah tipe blade. Tipe ini dirancang lebih kompak dengan elemen metal dan rumah pelindung yang tembus pandang dan diberi kode warna untuk masing-masing tingkatan arus.

19

Sumber : (New step 1 trining manual, 6-42)

Gambar 2.16 Sekering

b.

Fusible link Fungsi dan kontruksi fusible link adalah sama dengan sekering. Perbedaan utama pada fusible link dengan sekering adalah dapat digunakan untuk arus yang lebih besar karena ukurannya lebih besar dan elemnnya yang lebih tebal. Seperti juga sekering, fusible link juga dapat terbakar atau putus, dan harus diganti dengan yang baru. Fusible link diklasifikasikan dalam tipe link dan cartridge

Sumber : www.komponenelektronika.biz

Gambar 2.17 Fusible link

20

2.2 Sistem Pengapian Sistem Penggapian merupakan salah satu sistem dimana pembakaran campuran bahan bakar-udara yang dikompresikan, terjadi didalam silinder. Daya diperoleh dari pemuaian gas pembakaran tersebut. Sistem pengapian merupakan sumber bunga api yang menyebabkan ledakan campuran bahan bakar-udara tersebut. Tutup distributor dibuat dari injection-molded epoxy resin yang memiliki daya tahan panas yang tinggi dengan kemampuan isolasi yang kuat. Pada tutup distributor, terdapat carbon center contact piece yang berhubungan dengan elektroda pusat yang terbuat dari alumunium ditempatkan pada sisi sekeliling tutup distributor dan menerima arus tegangan tinggi dari elektroda pusat melalui rotor. Adapun jenis-jenis dari sistem pengapian antara lain : 1. Sistem pengapian konvensional

Sumber : (New step 1 trining manual , 1996 ; 6 – 7)

Gambar 2.18 Sistem pengapian konvensial

21

Apabila kunci kontak dihubungkan, maka arus listrik akan mengalir dari baterai melalui kunci kontak, kumparan primer, breaker point, dan massa. Dalam keadaan seperti ini breaker point masih dalam keadaan tertutup. Akibat mengalirnya arus pada kumparan primer, maka akan terjadi kemagnetan pada kumparan primer. Pada keadaan tersebut bila breaker point dibuka arus yang mengalir pada kumparan primer akan terputus dan kemagnitan pada kumparan primer akan segera hilang. Hilangnya kemagnitan ini akan menyebabkan kumparan primer dan sekunder timbul tegangan induksi. Karena jumlah gulungan pada kumparan sekunder lebih banyak dari kumparan primer, maka tegangan yang keluar pada kumparan sekunder ini akan jauh lebih besar atau pada kumparan sekunder akan timbul tegangan tinggi. Tegangan tinggi ini selanjutnya disalurkan ke rotor distributor untuk dibagikan ketiap busi-busi pada tiap silinder yang sedang mengakhiri langkah kompresinya. Selanjutnya tegangan tinggi ini dirubah menjadi percikan api oleh busi guna pembakaran gas pada ruang bakar. Terjadinya tegangan tinggi pada kumparan sekunder ini untuk satu kali putaran rotor adalah 4 kali, karena terjadinya 4 kali pemutusan arus pada kumparan primer yang berarti 4 kali terjadi tegangan tinggi pada kumparan sekunder.

22

Penjelasan secara skematik A. Kontak Platina Pada Posisi Tertutup Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Primer Koil → Platina → Massa. Pada alur tersebut terjadi kemagnetan pada kumparan primer

B. Kontak Platina Pada Posisi Terbuka Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Sekunder Koil → Platina → Busi → Massa. Pada alur tersebut terjadi induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder yang selanjutnya diteruskan ke distributor dan dibagikan ke busi

2. Capasitor Discharge Ignition ( CDI )

Sumber : (New step 1 trining manual , 1996 ; 6 – 7)

Gambar 2.19 Sistem pengapian konvensial

23

Ket : 1) Spare Plug

6) Ignitor

2) Distributor

7) Ignition Coil

3) Distributor Rotor

8) Ignition Switch

4) Signal Rotor

9) Baterai

5) Generator

Pada dasarnya prinsip kerja pengapian DLI hampir sama dengan sistem pengapian konvensional. Akan tetapi komponen breaker point atau yang biasa disebut platina sudah tergantikan dengan sistem elektronik yaitu pick up coil (generator) yang meneruskan arus listrik igniter. Pada saat kunci kontak berada pada posisi ON, arus dari baterai mengalir melewati sekering dan terus ke kumparan primer (+) namun arus pada posisi OFF karena pada kumparan primer (-) masih terputus. Ketika signal rotor menyinggung generator (pick up coil) maka pada generator akan menghasilkan gaya gerak listrik karena medan magnet pada generator diganggu oleh gigi pada signal rotor. Dengan kata lain karena jarak antara signal rotor dan pick up coil berubah-ubah maka berubah-ubah pula flux magnet pada pick up coil sehingga terjadi arus listrik bolak-balik pada pick up coil.

24

Tegangan

listrik

yang

dibangkitkan

oleh

pick

up

coil

menghidupkan dan mematikan igniter yang memutuskan arus listrik pada kumparan primer koil, sehingga terjadi arus listrik pada kumparan primer dan kumparan sekunder ignition coil yang menghasilkan listrik tegangan tinggi pada output kumparan sekunder yang diteruskan untuk memercikan bunga api pada busi. A. Kontak CDI Pada Posisi Tertutup Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Primer Koil → CDI → Massa. Arus berasal dari baterai dengan tegangan 12 Volt mengalir melalui sekering yang berfungsi sebagai pemutus arus yang berlebih, setelah melewati sekering arus melewati kunci kontak , dari kunci kontak arus akan mengalir ke coil dan arus akan mengalir ke CDI kemudian CDI akan membutuhkan arus yang bermuatan negatif

B. Kontak CDI Pada Posisi Terbuka Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Sekunder Koil → Distributor → Busi → Massa. Arus berasal dari baterai dengan tegangan 12 Volt mengalir melalui sekering yang berfungsi sebagai pemutus arus yang berlebih, kemudian arus akan dilanjutkan ke kunci kontak. Dari kunci kontak arus akan mengalir ke sejunder coil yang masuk dari

25

sekunder akan mendapatkan induksi tegangan tinggi, yang selanjutnya arus tersebut akan dilanjutkan ke CDI, setelah melewati CDI arus akan terbagi ke masing-masing busi sehingga busi meloncatkan bunga api dan kabel negatif di hubungkan ke body.

3. Distributor Less Ignition ( DLI ) atau pengapian multi coil Sistem pengapian ini tidak lagi menggunakan distributor. sistem ini menggunakan sebuah koil untuk dua buah busi yang digunakan pada mobil avanza. Pengaturan arus yang masuk ke kumparan primer dikontrol langsung oleh computer. Keunggulan sistem ini adalah koil pengapian dapat ditempatkan dekat dengan busi sehingga kabel tegangan tinggi dapat diperpendek, selain ini tidak memerlukan penyetelan-penyetelan seperti pada sistem yang lain. ( Fundamental of Electricity step 2, 1996 : 44 )

2.3 Pengapian DLI Sistem pengapian membangkitkan loncatan bunga api pada tegangan tinggi, dan menyalakan percampuran udara-bahan bakar yang dimampatkan di dalam silinder, pada waktu yang optimal. Berdasarkan pada sinyal-sinyal yang diterima dari sensor-sensor ECU (Electronic Control Unit) mempengaruhi kontrol untuk mendapatkan waktu pengapian yang optimal.

26

Gambar 2.20 Sistem Pengapian

Bagian-bagian yang mempengaruhi sistem pengapian DLI pada mobil avanza adalah sebagai berikut : 1. Switch Pengapian Yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan arus dari baterai yang mengalir pada kumparan primer.

Gambar 2.21 Switch Pengapian

27

2. Baterai Baterai adalah alat yang dapat diisi kembali yang berperan menyuplai tenaga bagi part-part kelistrikan saat mesin mati. Saat mesin hidup, ia menyimpan listrik yang digunakan. Bagian-bagian dari baterai adalah : 1) Terminal negative Bagian baterai dimana kabel negatip dihubungkan. 2) Sumbat ventilasi Mengeluarkan uap gas selama pengisian. Isi untuk menyuplai elektrolit. 3) Indikator Digunakan untuk memeriksa kondisi pengisian atau permukaan elektrolit. 4) Terminal positif Bagian baterai tempat dimana kabel positip dihubungkan. 5) Elektrolit Bereaksi secara kimia dengan plat-plat kutub untuk mengisi dan mengosongkan listrik. 6) Sel Setiap sel membangkitkan listrik sebesar kira-kira 2.1V . 7) Plat kutub Terdiri dari plat negatif dan positif.

28

Gambar 2.22 Baterai

3. Ignition coil Komponen

ini

menambahkan

tegangan

baterai

(12V)

untuk

membangkitkan tegangan tinggi lebih dari 10kV, yang diperlukan untuk pengapian. Primary dan secondary coil diletakkan saling berdekatan satu sama lain. Saat arus diberikan secara intermittent ke primary coil, induktansi yang menguntungkan tercipta. Mekanisme ini digunakan untuk membangkitkan tegangan tinggi pada secondary coil. Ignition coil dapat membangkitkan tegangan tinggi, yang berbeda-beda sesuai dengan jumlah dan ukuran gulungan oil.

29

Gambar 2.23 Ignition Coil Keterangan : A. Tipe konvensional B. Tipe DLI ( Distributor Less Ignition ) C. Tipe CDI ( Capasitor Discharge Ignition ) 1) Primary terminal (+) 2) Primary coil 3) Secondary coil 4) Igniter 5) Primary terminal (-) 6) Iron core 7) Secondary terminal 8) Busi

30

4. Busi Komponen ini menerima tegangan tinggi yang dihasilkan di ignition coil, dan membangkitkan loncatan bunga api untuk menyalakan percampuran

udara-bahan

bakar

di

silinder.

Tegangan

tinggi

membangkitkan loncatan bunga api listrik di celah antara elektroda tengah dan elektroda massa.

Gambar 2.24 Busi

Keterangan : 1) Elektroda tengah 2) Elektroda massa 3) Alur V 4) Alur U 5) Perbedaan pada volume tonjolan

31

A. Busi dengan banyak elektroda Busi tipe ini mengandung banyak elektroda massa dan menawarkan keandalan yang sempurna . Tersedia tipe-tipe berikut: 2-elektroda, 3elektroda, dan 4-elektroda

B. Busi Beralur Busi tipe ini mengandung elektroda massa dan elektroda tengah yang berbentuk alur U atau alur V. Alur-alur ini memungkinkan loncatan bunga api untuk dibangkitkan di luar elektroda, sehingga memudahkan penyebaran inti api. Akibatnya, performa pengapian meningkat saat kondisi idle, kecepatan rendah, dan beban rendah.

C. Busi berelektroda menonjol Busi tipe ini mengandung elektroda yang menonjol ke dalam ruang pembakaran untuk meningkatkan pembakaran. Busi ini harus digunakan hanya pada mesin yang khusus untuk busi tipe ini.

5. Engine ECM (Electronic Control Module) Pusat pengolah data kondisi penggunaan mesin, dan mendapat masukkan/input dari sensor-sensor mengolahnya kemudian member keluaran/output untuk saat dan jumlah injeksi, saat pengapian.

32

Gambar 2.25 Engine ECU

6. Camshaft Position Sensor Camshaft Position sensor berfungsi untuk medeteksi posisi camshaft untuk menentukan timing penginjeksian bahan bakar. Terdiri dari sebuah element magnet

Gambar 2.26 Camshaft Position Sensor

33

7. Crankshaft Position Sensor Sinyal Crankshaft Position dan sinyal Campshaft position di gunakan untuk mengukur posisi piston pada kompresi titik mati atas yang mana sinyal tersebut dipakai untuk menentukan putaran mesin, waktu injeksi bahan bakar, dan waktu pengapian.

Gambar 2.27 Crankshaft Position Sensor

34

BAB III DATA LAPANGAN

Data lapangan yang digunakan dalam penulisan proposal tugas akhir ini adalah :

3.1 Jadwal Perencanaan Penelitian

Kegiatan

Februari Minggu

Maret Minggu

Waktu Pelaksanaan April Mei Minggu Minggu

Juni Minggu

Juli Minggu

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Pembuatan Proposal Tugas Akhir Observasi Lapangan dan Studi Pustaka Persiapan Alat dan Bahan Desain Alat Simulasi Pembuatan dan Perakitan Alat Simulasi Uji Coba Alat Simulsi Hasil dan Pembahasan Pembuatan Laporan

35

3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian Pelaksanaan pembuatan dan perakitan simulasi sistem pengapian dilakukan dari tanggal 1 Februari sampai dengan 30 juli, jam 09:00 – 17:00 di bengkel teknik produksi dan teknik mesin perawatan POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA.

3.3 Alat dan Bahan Pembuatan Rangka Simulasi 4. Besi siku 5. Las listrik dan elektroda 6. Kacamata las 7. Sepatu safety 8. Gergaji besi 9. Gergaji 10. Meteran 11. Kikir 12. Palu 13. Pensil 14. Spidol putih 15. Penggaris besi 16. Tang 17. Penggaris siku 18. Bor ( drill ) 19. Paku payung

36

20. Pahat kayu ( chisel ) 21. Banner 22. Obeng + ( screw driver ) 23. Obeng – ( screw driver )

3.4 Data Rangka 1. Tinggi rangka keseluruhan

: 1500 mm

2. Panjang rangka

: 900 mm

3. Lebar rangka

: 300 mm

4. Tinggi kaki stand depan

: 900 mm

5. Papan tempat alat  Bahan

: kayu

 Panjang papan

: 900 mm

 Tinggi papan

: 600 mm

6. Board explanation

: banner

7. Cat

: Avian

37

3.5 Data Komponen Simulasi Pengapian DLI 1. ECM

Gambar 3.1 ECU

2. Kunci kontak Toyota 4 terminal ( ON,ACC,IG dan ST )

Gambar 3.2 Kunci Kontak

3. Aki 12 Volt

Gambar 3.3 Aki 12 Volt

38

4. Sekering (Fuse) 7 – 15 Ampere

Gambar 3.4 Fuse

5. Crankshaft Position Sensor

Gambar 3.5 Crankshaft Position Sensor

6. Camshaft Position Sensor

Gambar 3.6 Camshaft Position Sensor

39

7. IGNITION COIL

Gambar 3.7 Ignition Coil

8. Busi

Gambar 3.8 Busi

9. Lampu indikator

Gambar 3.9 Lampu Indikator

40

10. Relay 4 kaki NC (Normally Closed)

Gambar 3.10 Relay 4 Kaki NC

11. Signal rotor Sensor CKP

Gambar 3.11 Signal Rotor Sensor CKP

12. Signal rotor Sensor CMP

Gambar 3.12 Signal Rotor Sensor CMP

41

3.6 Diagram Alir Mulai

Pengumpulan Data

Perancangan Rangkaian Alat Simulasi

Pengadaan Bahan Utama

Pembuatan Pendukung Alat

Perakitan Alat Pendukung

Perakitan Alat Utama

Uji Coba Ya Pembuatan Laporan

Selesai

Tidak

42

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Proses Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1. Pembuatan perencanaan berupa gambar stand. 2. Mempersiapkan alat dan bahan.

Gambar 4.1 Alat Dan Bahan

3. Lakukan pengukuran besi yang akan di potong, gunakan alat yang sesuai untuk mengukur seperti penggaris besi, penggaris siku, dan meteran.

Gambar 4.2 Melakukan Pengukuran Pada Besi

43

4. Potong besi sesuai ukuran yang telah di tentukan, pemotongan besi dilakukan menggunakan mesin gerinda potong.

Gambar 4.3 Pemotongan Besi

5. Proses pengelasan ini dilakukan beberapa tahap yang pertama dengan melakukan pengelasan titik agar besi yang kita las sesuai dengan apa yang kita inginkan, setelah apa yang kita harapkan sesuai maka kita lanjutkan dengan proses penguatan las.

Gambar 4.4 Pengelasan Stand

44

6. Melakukan pengecetan stand yang sudah jadi dan pastikan tidak ada yang harus di las lagi, sehingga tidak merusak cat yang sudah menempel. Juga perlu di perhatikan sebelum mengecat pastikan permukaan yang akan di cat bersih dari kotoran, sehingga cat dapat menempel dengan kuat.

Gambar 4.5 Pengecetan Stand

7. Melakukan pemasangan papan dan baner, gunakan bor untuk melubangi papan dan stand untuk memasang baut pengikat papan ke stand simulasi.

Gambar 4.6 Pemasangan Kabel & Komponen Lainnya

45

8. Hasil pembuatan alat simulasi sistem pengapian DLI pada Toyota avanza.

Gambar 4.7 Simulasi Pengapian DLI Toyota Avanza

4.2 Komponen-komponen Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza Beserta Fungsinya 1. Baterai 12 Volt 2. Fuse box 3. Fuse 4. Kunci kontak 5. ECM 6. Crankshaft Position Sensor dan signal rotor 7. Camshaft Position Sensor dan signal rotor 8. IGNITION COIL 9. Busi 10. Lampu indicator 11. Dinamo wiper 12. Kabel 13. Sekun laki dan perempuan

46

14. Relay 4 kaki NC

4.2.1 Baterai

Gambar 4.8 Baterai Tipe baterai yang di gunakan pada alat simulasi sistem pengapian DLI pada Toyota Avanza adalah jenis baterai basah yang terdiri 6 cells partition di masing-masing cell.

4.2.2 Fuse / Sekering Fuse atau sekering dipasang pada bagian tengah sistem kelistrikan yang bertujuan untuk menjaga rangkaian atau komponen dari kerusakan, bila arus yang berlebih melalui sirkuit maka sekering akan mengalami kerusakan atau putus. Sekering yang mengalami kerusakan atau putus itu akan memuruskan arus, sehingga sistem sirkuit terputus dan mencegah terjadinya kerusakan komponen-komponen yang di sebabkan arus yang berlebihan. Sekering diklasifikasikan dalam tipe blade dan cartridge, tipe sekering yang sering digunakan pada alat simulasi adalah tipe blade. Karena tipe ini dirancang

47

dengan rumah pelindung yang tembus pandang agar bisa melihat putus atau tidaknya sekering.

Gambar 4.9 Fuse

4.2.3 Kunci kontak Kunci kontak berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan listrik pada rangkaian, kunci kontak pada kendaraan memiliki 4 terminal. Terminal utama pada kontak adalah terminal B yang di hubungkan ke baterai, terminal IG

di hubungkan ke coil pengapian atau beban lain yang

membutuhkan, terminal ST di hubungkan ke solenoid, terminal ACC di hubungkan ke aksesoris kendaraan seperti radio tape dan lain-lain

Gambar 4.10 Kunci Kontak

48

4.2.4 ECM ECU (Electronic Control Unit) atau disebut juga dengan ECM (Engine Control Module) adalah computer mobil yang berfungsi mengatur dan mengontrol kinerja mesin mobil dengan berbagai macam sensor yang terdapat pada mesin mobil. Komponen ini sendiri terdapat pada mesin mobil jenis EFI atau biasa disebut dengan mobil injeksi. Bentuk dan letaknya pun sangat beragam, tergantung dari jenis serta merek mobil Toyota itu sendiri. Namun, kebanyakan mobil produksi jepang akan meletakkan ECU di bawah dashboard mobil bagian kiri. ECU berbentuk persegi panjang yang cukup tipis serta di dalamnya terdapat rangkaian elektronik dan software computer. Fungsi dari ECM adalah mengatur campuran bahan bakar dan udara pada ruang bakar sesuai kebutuhan pada proses pembakaran. Selain itu, komponen ini mengatur pengapian pada setiap langkah pembakaran, mengontrol putaran mesin saat stationer, mengatur kinerja ac mobil, mengatur dan mengontrol kinerja mesin secara keseluruhan dan yang terakhir mendeteksi kerusakan pada masing-masing komponen.

Gambar 4.12 Electronic Control Unit

49

4.2.5 Sensor CKP (crankshaft position) CKP terdiri dari magnit dan coil yang ditempatkan dibagian bawah timing belt pulley atau dibelakang V-belt pulley, saat mesin berputar CKP menghasilkan pulsa tegangan listrik. Oleh ECM pulsa ini bersama-sama dengan signal darai CMP digunakan untuk: 

Mengkalkulasi putaran mesin



Mengidentifikasi silinder



Menghilangkan kesalahan pembakaran (misfiring/knocking)

Gambar 4.13 Crankshaft Position Sensor

4.2.6 CMP (camshaft position) CMP sensor terdiri dari komponen electronic yang terdapat didalam sensor case dan tidak dapat distel maupun diperbaiki, sensor ini mendeteksi posisi piston pada langkah kompresi, melalui putaran signal rotor yang diputar

50

langsung oleh camshaft, untuk mengetahui posisi pembukaan dan penutupan intake dan exhaust valve. Signal digital dari cmp ini, oleh ECM digunakan untuk memproses kerja dari sistem EFI bersana-sama dari CKP (Crankshaft Position Sensor)

Gambar 4.14 Camshaft Position Sensor 4.2.7 Ignition coil Ignition coil atau koil pengapian pada sistem pengapian berfungsi untuk meningkatkan atau merubah tegangan rendah baterai (12 Volt) menjadi tegangan tinggi (10 ribu Volt) agar dapat menghasilkan loncatan bunga api pada busi.

Gambar 4.15 Ignition Coil

51

4.2.8 Busi Busi berfungsi untuk memberikan loncatan bunga api memalui elekrodanya ke dalam ruang pembakaran, apabila ada arus tegangan energi mengalir ke busi. Tegangan tinggi ini menimbulkan bunga api dan suhu yang tinngi diantara elektroda tengah dan massa busi untuk menyalakan campuran udara dan bahan bakar yang dikimpresikan. Busi harus bisa menjaga kemampuan penyalaan untuk jangka waktu yang lama, meskipun mengalami temperatur tinggi dan perubahan tekanan. Busi dapat disetel celah elektrodanya sesuai dengan panduan yang ada untuk mempertahankan kemampuan dalam memercikan bunga api.

Gambar 4.16 Busi 4.2.9 Lampu indikator Lampu indikator berfungsi untuk melihat atau sebagai pengingat bahwa ada arus yang melalui lampu indikator tersebut.

52

4.2.10 Dinamo wiper Dynamo wiper ini berfungsi memutar signal rotor CKP dan CMP. Sehingga kita bisa melihat percikan bunga api yang dikeluarkan oleh busi.

4.2.11 Kabel Beberapa tipe kabel dibuat tujuan untuk digunakan dalam beberapa kondisi yang berbeda (besarnya arus yang mengalir, temperatur, dan penggunaan lainnya). Sebagian besar kabel yang terdapat dalam kendaraan adalah kabel bertegangan rendah terdiri dari elemen kawat dan isolator. Jika beberapa jenis kabel yang berbeda digunakan dalam instalasi listrik maka harus di konsultasikan lebih dulu keamanan dari kabel itu. Untuk memenuhi semua persyaratan itu, maka perlu di perhatikan beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan yang benar dari kabel-kabel:  Kondisi arus  Voltase drop yang harus diperhatikan  Voltase yang harus diperhatikan  Lingkungan pengoprasian, suhu sekitar, kemungkinan getaran atau kerusakan mekanik.

Ada 2 jenis utama bahan yang dipakai untuk konduktor yakni alumunium dan tembaga. Masing-masing mempunyai keuntungan dan kerugian secara khusus.

53

a) Tembaga 

Mempunyai

daya

hantar

(konduktivitas)

yang

tinggi

persatuan luas 

Mudah disambung secara mekanik dan disolder



Harganya lebih mahal



Tahan terhadap korosi



Lebih kuat daripada alumunium

b) Alumunium 

Mempunyai daya hantar tinggi per satuan berat



Harus

dilengkapi

dengan

suatu

sambungan

dengan

perekat/lem atau las alumunium suatu isolator 

Lebih murah dari pada tembaga, tetapi koefisiennya harus di perhitungkan jika di sambung



Tidak tahan terhadap korosi



Lebih lemah dari tembaga



Radius pembengkokan lebih besar dari pada tembaga

Ada juga jenis kabel lainnya seperti kabel MIMS (mineral insulated methal sheated), dan juga PVC (permanent virtual circuit) Di alat simulasi kami, kami menggunakan kabel tembaga jenis serabut

54

4.2.12 Relay 4 kaki NC (Normally Closed) Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat

Kontak

Saklar/Switch).

Relay

menggunakan

Prinsip

Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih

tinggi.

Sebagai

contoh,

dengan

Relay

yang

menggunakan

Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.

Cara kerja relay NC (Normally Closed) adalah apabila kumparan magnet dialiri tegangan maka akan terjadi kemagnitan sehingga saklar/switch pada relay terhubung. Cara kerja relay NO (Normally Open) adalah apabila kumparan magnet dialiri teganga maka akan terjadi kemagnitan sehingga saklar/switch pada relay terputus. Di alat simulasi kami, kami menggunakan Relay 4 kaki NC (Normally Closed)

55

4.2.13 Wiring Diagram Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza

Gambar 4.17 Wiring Diagram

56

Langkah ̶ langkah cara kerja sistem pengapian DLI TOYOTA AVANZA  Arus dari baterai masuk ke fuse, setelah dari fuse arus terbagi menjadi tiga cabang. Pertama masuk ke kunci kontak, kedua masuk ke BATT (ECM) langsung dan yang ketiga arus stand by di terminal 87 relay.  Arus stand by di kunci kontak, lalu kunci kontak di ON kan. Arus dari ig kunci kontak masuk ke fuse dan terbagi lagi menjadi tiga cabang. Pertama masuk ke lampu indikator lalu ke ground, kedua masuk ke lampu check engine lalu masuk ke W (ECM), dan yang ketiga arus masuk ke terminal 86 relay.  Arus yang berada di terminal 86 relay lalu masuk ke Elektromagnet (Coil) setelah itu menuju ke terminal 85 (ground). Karena Elektromagnet (Coil) mendapatkan arus, maka di sini terjadi kemagnetan. Dan akhirnya arus dari baterai langsung di terminal 87 dan terminal 30 relay terhubung.  Arus yang keluar dari relay terbagi menjadi dua. Pertama langsung masuk ke +B1 (ECM) dan yang kedua masuk ke coil.  Arus yang ke arah coil akan tetap stand by pada coil 1, coil 2, coil 3, dan coil 4.  Coil 1 ke IG 1 (ECM), coil 2 ke IG 2 (ECM), coil 3 ke IG 3 (ECM), coil 4 ke IG 4 (ECM), dan satu kabel dari setiap coil mendapat ground.  Dua kabel sensor crankshaft masuk ke N1+ dan N1 ̶ (ECM)  Dua kabel sensor camshaft masuk ke N2+ dan N2 ̶ (ECM)  E01, E1 dan E2 (ECM) mendapat ground

57

 Disaat yang bersamaan juga ketika kunci kontak di ON kan, itu akan menggerakkan dinamo wiper yang berada di belakang panel simulasi. Di sini dinamo wiper memiliki fungsi yaitu memutar signal rotor sensor crankshaft dan camshaft sesuai dengan arah putaran jarum jam.  Di saat signal rotor berputar sesuai dengan arah putaran jarum jam, sensor crankshaft dan sensor camshaft akan membaca signal rotornya masing-masing. Lalu sensor crankshaft dan camshaft akan mengirim signal ke ECM untuk mengidentifikasi signal pengapian yang akan terjadi.  Setelah ECM mendapat signal dari sensor dari crankshaft dan camshaft, lalu ECM akan mendeteksi signal pengapian yang akan terjadi dan signal tersebut akan diteruskan ke coil 1, coil 2, coil 3, dan coil 4 untuk memercikkan bunga api yang akan sesuai dengan firing ordernya yaitu 1 ̶ 3 ̶ 4 ̶ 2

58

4.3 Terminal ECM Toyota Avanza

Gambar 4.18 Terminal ECM Toyota Avanza

Kode Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza Beserta Simbol Dan Nomor Terminalnya 1) W

= E10 ̶ 6

2) BATT = E10 ̶ 7

8) N1 +

= E8 ̶ 11

9) N1 ̶

= E8 ̶ 21

3) + B1

= E8 ̶ 7

10) N2 +

= E8 ̶ 18

4) IG 1

=

11) N2 ̶

= E8 ̶ 28

5) IG 2

=

12) E01

= E8 ̶ 3

6) IG 3

=

13) E1

= E8 ̶ 29

7) IG 4

=

14) E2

= E8 ̶ 30

59

4.4 Terminal Ignition coil Ignition coil yang kami pakai dalam simulasi ini yaitu ignition coil TOYOTA INOVA yang memiliki empat slot, berikut ini adalah gambaran terminal ignition coil TOYOTA INOVA bila kami pakai dalam simulasi pengapian DLI TOYOTA AVANZA yang hanya memakai tiga slot.

Gambar 4.19 Terminal Ignition Coil

4.5 Langkah-langkah Pemeriksaan Komponen Pada Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza a. Pemeriksaan Baterai

Gambar 4.20 Pemeriksaan aki Periksa baterai apakah mampu menjalankan simulasi ini (terutama menggerakkan dinamo wiper). Bila baterai tersebut tidak mampu menjalankan simulasi ini, langkah selanjutnya yaitu melakukan pengecasan pada baterai tersebut.

60

b. Pemeriksaaan dan penyetelan busi

Gambar 4.21 Pemeriksaan dan penyetelan busi Periksa kondisi electrode busi dan stel celah busi seperti spesifikasi. Celah yang digunakan

: 0.7 ̶ 0.8 mm

Tipe busi semulasi DLI : DENSO K20PR ̶ U NGK BKR6E Alat ukur

: Feeler Gauge

 Spark Plug 1 : 0.7 mm  Spark Plug 2 : 0.7 mm  Spark Plug 3 : 0.7 mm  Spark Plug 4 : 0.7 mm

c. Pemeriksaan fuse baterai dan fuse IG apakah terhubung atau terputus. Bila terputus maka lakukan tindakan penggantian pada fuse yang terputus.

61

Gambar 4.22 Pemeriksaan fuse Fuse yang kami gunakan pada simuasi ini yaitu FUSE 20 AMPERE

d. Pemeriksaan primary coil Tahanan primary coil tidak dapat diukur, untuk itu periksa sebagai berikut.  Lepaskan ignition coupler, kemudian periksa apakah ada signal listrik saat kunci kontak di ON kan  Saat kunci kontak di ON kan, apakah signal di terminal IGT  Yakinkan bahwa kabel ground terpasang ke ground, dan dalam keadaan baik  Yakinkan bahwa kabel IG terpasang ke IG, dan dalam keadaan baik  Yakinkan bahwa kabel (+) terpasang ke (+), dan dalam keadaan baik  Yakinkan bahwa kabel tegangan tinggi dan busi dalam keadaan baik

62

Setelah dilakukan pengecekan di atas akan tetapi masih tidak ada percikan api, maka langkah selanjutnya adalah dengan mengganti ignition coil.

e. Pemeriksaan relay

Gambar 4.23 Relay Normally Closed 4 Kaki

 Apakah terdengar kerja main relay saat kunci kontak di ON kan? Jika tidak  OFF kan kunci kontak dan lepas main relay  Periksa hubungan main relay pada terminal 86 dan 85  Periksa tahanan 

Terminal 87 dan 30

: tak terhingga



Terminal 86 dan 85

: 70 ̶ 100 Ω (ohm)

 Periksa hubugan terminal 87 dan 30, saat baterai dihubungkan pada terminal 86 dan 85. Apakah main relay dalam kondisi baik?  Jika tidak ada hubungan, maka segera mengganti dengan relay yang baru

63

f. Pemeriksaan sensor ckp dan cmp  Periksa sensor dan signal rotor apakah ada kotoran yang melekat pada kedua benda tersebut. Karena dengan adanya kotoran yang melekat, ini akan menggangu kinerja ckp/cmp dalam membaca sensor di signal rotornya  Periksa jarak celah antara sensor ckp/cmp dengan signal rotornya. Karena dengan jarak yang terlalu jauh, ckp/cmp akan kesulitan dalam membaca sensor di signal rotornya. Stel jarak celah ckp/cmp dengan signal rotor sesuai dengan yang telah di tetapkan  Periksa kedua kabel yang berada di antara (coupler ckp sensor / coupler cmp sensor) dengan ECM. Apakah kabel tersebut rusak atau putus dengan menggunakan alat avometer

g. Pemeriksaan kabel Periksa kabel secara visual lalu menggunakan alat avometer. apakah ada kabel yang rusak, kabel yang terputus, atau sambungan antara sekun dengan kabel rusak.

Bila ada kabel yang rusak, usahakan

pertama kali untuk memperbaikinya untuk mengurangi biaya perbaikan. Bila kerusakan tidak mungkin untuk dilakukan perbaikan, maka lakukan pergantian dengan kabel yang baru.

64

4.6 Langkah – Langkah Sebelum Pengoperasian Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza Sistem pengapian merupakan sistem yang menggunakan listrik bertegangan tinggi, maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat akan mengoperasikannya sebagai berikut : a. Memastikan terlebih dahulu voltase pada baterai. b. Jauhkan dari bensin ataupun benda – benda yang mudah terbakar untuk menghindari resiko terjadinya kebakaran. c. Pastikan kabel terminal positif dan negative pada alat simulasi yang akan terhubung pada baterai dipasang sesuai dengan terminal pada baterai. d. Memeriksa apakah kabel kabel pada alat simulasi dalam keadaan baik atau terhubung dengan benar pada tiap – tiap komponen e. Pastikan gear rotor tidak bersentuhkan dengan crankshaft position sensor ataupun camshaft position sensor. karena jika gear rotor bergesekan dengan sensor tersebut, maka akan terjadi kerusakan pada crankshaft position sensor dan camshaft position sensor. Sehingga tidak akan terbacanya sinyal yang akan dideteksi oleh ECU

65

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Dengan pembuatan alat simulasi sistem pegapian DLI Toyota Avanza, mahasiswa dapat lebih mengetahui apa saja alat dan bahan yang diperlukan untuk merancang pembuatan simulasi ini 2. Dengan pembuatan alat ini, mahasiswa dapat lebih mengetahui langkah-langkah pembuatan alat simulasi system pengapian DLI Toyota Avanza dimulai dari penyiapan alat dan bahan, Pengukuran bahan, pemotongan bahan, pengelasan stand, pengecatan, dan pemasangan papan dan banner. 5.2 Saran ̶ Saran 1. Dalam menggunakan alat simulasi ini sebaiknya terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap komponen ̶

komponen agar tidak

terjadi hal yang fatal pada saat alat sedang beroperasi. 2. Periksa celah antara sensor dengan gear rotornya, stel tidak terlalu jauh dan juga tidak terlalu dekat antara sensor dengan gear rotornya. Bila terlalu dekat akan dapat menyebabkan tabrakan antara sensor tersebut dengan gear rotornya pada saat berputar dan akhirnya sensor tersebut rusak. 3. Sistem pengapian merupakan sistem yang menggunakan listrik bertegangan tinggi, jika hendaknya operator harus lebih berhati ̶ hati di dalam mengoperasikan alat simulasi ini.

66

DAFTAR PUSTAKA

Daryanto.(2004). Sistem Pengapian Mobil, PT Bumi Aksara, Jakarta Daryanto.(2002). Teknik Otomotif, PT Bumi Aksara, Bandung Daryanto.(1995). Dasar Teknik Kelistrikan, PT. Tarsito, Bandung Toyota ignition system, New Step1 Training Manual, Fundamental of Electricity step 2 Suzuki manual book, Electronic petrol injection baleno 1500 (SY 415) Elektronika komponen. “rangkaian pengisian accu”. 13 Juli 2016. http://komponenelektronika.biz/rangkaian-pengisian-accu.html

67

LAMPIRAN