Sistem Pengapian 1

SISTEM PENGAPIAN

 A . Sis tem te m Pen g apian ap ian B ater ai

Motor pembakaran dalam (internal combustion engine) menghasilkan tenaga dengan jalan membakar campuran udara dan bahan bakar di dalam sil silinder. inder. Pada P ada motor motor bens bensin, in, loncatan bunga bunga api pada busi busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara-bahan bakar yang telah dikompresikan oleh torak di dalam silinder. Sedangkan pada motor diesel udara dikompresikan dengan tekanan yang tinggi sehingga menjadi sangat panas, dan bila bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder, akan terbakar secara serentak. Karena pada motor bensin proses pembakaran dimulai oleh loncatan api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi, beberapa metode diperlukan untuk menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan. Sistem pengapian (ignition system) pada automobile berfungsi untuk me-naikkan tegangan baterai menjadi 10 KV atau lebih dengan mempergunakan ignition dan kemudian membagi-bagikan tegangan tinggi sebut sebut ke ke masing-m asing- masing asing busi melalui dis distr tribut ibutor or kabel tegangan tegangan tinggi. Tipe T ipe sist istem pengapian pengapian baterai

ini dipergunakan pada seluruh motor bensin bensin

u n t u k mobil obil moder odern. n. Sistem pengapian baterai biasanya terdiri dari baterai, ignition coil, distributor, kabel tegangan tinggi dan busi seperti diperlihatkan di bawah ini. 1. Sistem pengapian konvensional 2. Sistem pengapian transistor • Tipe semi-transistor • Tipe full-tr full- trans ansistor istor P ada pasal ini hanya hanya akan diterangkan diterangkan mengenai sistem pengapian konvensional.

5 4

3

1

2

Gb. 1. Rangkaian system pengapian konvensional B. Fungsi Komponen-Kompo Komp onen-Komponen nen Sistem Pengapian Pengapian

1. Baterai Menyediakan arus listrik tegangan rendah (biasanya 12V) untuk ignition coil. 2. Ignition Coil Menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk untuk pengapian. 3. Distributor 1). Cam (nok) Membuka Membuka breaker point (platina) (platina) pada sudut crankshaft (poros enkol) yang tepat untuk masing-masing silinder. 2). Breaker point (platina) (platina) Memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignition coil; untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kurmparan sekunder dengan jalan (cara) induksi magnet listrik (electromagnetic induction). 3) Capasitor/Condenser

4) 5)

6)

7)

Menyerap loncatan bunga api yang terjadi antara breaker point (pada platina) pada saat membuka dengan tujuan untuk menaikkan tegangan coil sekunder. Centrifugal entrifugal Governor Advancer Memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin. Vacuum Advancer Memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin (vakum intake manifold). Rotor Membagikan arus listrik tegangan tinggi yang dihasilkan oleh ignition coil ke tiap-tiap busi. Distr Distribut ibutor or Cap Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tinggi untuk masing-masing silinder.

4. Kabel Tegangan Tlnggl lnggl (High Tension Cord) Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignition coil ke busi. 5. Busi Mengeluarkan arus listrik tega.ngan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui ectrodanya.

Gb. 2. Rangkaian system pengapian konvensional

1. Ign iti on Coil

Ignition coil bertungsi merubah arus listrik 12V yang dfterima dari baterai menjadi tegangan tinggi (10 KV atau lebih) untuk menghasilkan loncatan bunga api yang kuat pada celah busi. P ada ignition coil, kumparan kumparan primer primer dan sekunder sekunder digulung digulung pada inti besi. Kumpa-ran-kumparan ini akan menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan yang sangat tinggi melalui (dengan cara) induksi elektromagnet/induksi magnet listrik (induksi sendiri dan induksi bersama). Inti besi (core), yang dikelilingi oleh kumparan, terbuat dari baja silicon tipis yang digulung ketat.Kumparan sekunder terbuat dari kawat tembaga tipis (~ 0,05 - 0,1 mm) yang digulung 15.000 sampai 30.000 kali lilitan pada inti besi, sedangkan kumparan primer terbuat dari kawat tembaga yang relatif tebal (~ 0,5 -1.0 mm) yang digulung 150 sampai 300 kali lilitan mengelilingi kumparan sekunder. Untuk mencegah terjadinya hubungan singkat (short circuit) antara lapisan kumparan yang berdekatan, antara lapisan satu dengan lapisan yang lain disekat dengan kertas yang mempunyai tahanan sekat yang tinggi. Seluruh ruangan kosong di dalam tabung kumparan diisi dengan minyak atau campuran penyekat untuk menambah daya tahan terhadap panas. Salah satu ujung dari kumparan primer dihubungkan dengan terminal, negatif primer, sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan terminal positif primer. Kumparan sekunder dihubungkan dengan cara serupa, dimana salah satu ujungnya dihubungkan dengan kumparan primer lewat (pada) terminal positif sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan tegangan tinggi melalui sebuah pegas. Kedua kumparan digulung dengan arah yang yang sam sama, dengan kumparan kumparan primer primer berada pada pada bagian luar.

GAMB AR PENAMPANG IGNITION

HUBUNGAN IGNITION COIL

Gb.3. Ignition coil ( koil pengapian ) 2. Distributo r 

Fungsi distributor dapat dibagi dalam 4 bagian seperti diperlihatkan di bawah ini. a., Bagian Pemutus (arus) P ada bagian ini terdiri dari breaker point (atau biasa disebut disebut contact contact point atau "point" saja), camlobe (nok) dan kondenser. Fungsi breaker point adalah untuk memutuskan arus listrik dan menghubungkannya dari kumparan primer coil ke massa agar terjadi induksi pada kumparan sekunder coil. Induksi terjadi pada saat breaker point diputus atau terbuka.

Gb. 4. Break point

Fungsi camlobe untuk mengungkit breaker point agar dapat memutus dan menghubungkan arus listrik pada kumparan primer coil.

Gb. 5. Break point ( platina)

Condenser berfungsi untuk menghilangkan atau mencegah terjadinya loncatan api atau bunga api listrik pada breaker point. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di bawah. Kemampuan dari suatu kondenser dapat ditunjukkan dengan berapa besar kapasitasnya. Kapasitas kondenser diukur dalam mikro farad (pf). P ada kendaraan Toyota, Toyota, kondenser yang dipergunakan dipergunakan ada tiga macam macam yaitu : Condenser dengan kabel warna hijau, kapasitasnya adalah 0,15 pf. Condenser dengan kabel warna kuning, kapasitasnya adalah 0,22 gf. Condenser dengan kabel warna biru, kapasitasnya adalah 0,25 pf.

Gb.6. kondenso

 Ter  Terbakarnya breaker point sering juga diakibatkan oleh condenser ser yang tidak sesuai dengan kapasitasnya atau kapasitasnya tidak normal. b. Bagian Distributor Bagian ini berfungsi membagi-bagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan sekunder pada ignition coil ke busi pada tiap-tiap silinder sesuai dengan urutan pengapian (ignition order). Bagian ini terdiri dari tutup distributor dan rotor.

Gb.7 Distributor

c. Bagian Governor overnor Advancer Bagian ini berfungsi untuk memajukan saat pengaan sesuai dengan pertambahan putaran mesin. Bagian ini terdiri dari governor weight dan governor spring (pegas governor).Gambar di bawah menunjukkan konstruksi dari Governor Advancer.

Gb. 8. Sebelum kerja

Gb. 9 Saat kerj kerja a d. Bagian Vakum Advancer Bagian ini berfungsi untuk memundurkan memajukan saat pengapian pada saat beban bertambah atau berkurang.Bagian ini terdiri dari breaker plate dan vaku vancer, yang akan bekerja atas dasar kevakuman yang terjadi di dalam intake manifold.

diafragma Gb. 10. Sebelum S ebelum beker bekerja ja

Gb. 11 Saat bekerja

3. Type Typ e Fully-Transisto Fully-Transistor  r 

Sistem pengapian konvensional menghasilkan Tegangan tinggi pada kumparan sekunder sekunder dengan J alan memutuskan utuskan arus listrik primer pada ignition. ignition. Oleh karena itu sistem pengapian kanvensional terdiri dari breaker point, cam (nok) dan kondensor. P ada sistem sistem pengapian fully-transis fully-transisttor, signal signal generator generator dipas dipasangkan angkan sebagai pengganti cam (nok) dan breaker point pada distributor. Signal generator akan menghasilkan enghasilkan tegangan, yang berguna untuk menyalakan trans transistor-t istor-transis ransis-tor di dalam igniter untuk memutuskan arus primer pada ignition coil. Karena transistor-transistor yang dipergunakan untuk memutuskan arus primer tidak melibatkan bagian-bagian yang bergerak yang saling bersinggungan, maka tidak terjadi keausan dan tidak terjadi penurunan tegangan sekunder yang dihasilkan.

Gb. 12. Sistem pengapian transistor

Ignition Coil

Distribut Distr ibutor or padas padasistem istem pengapian pengapian tipe fully-transistor ada kalanya ignition coil dan igniter dipasangkan dipas angkan didalamnya. didalamnya.

IgnIter

4. Kabel Tegangan Tinggi Tingg i

Kabel-kabel tegangan tinggi (High-Tension Cord) harus mampu mengalirkan arus listrik tegangan tinggi yang dihasilkan di dalam ignition coil ke busi-busi melalui distributor tanpa adanya kebocoran. Oleh sebab itu

penghantar (core) dibungkus dengan insulator karet yang tebal seperti tampak pada gambar untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik tegangan tinggi. Insulator karet (rubber insulator) kemudian dilapisi oleh pembungkus (sheath). Kabel resistive terbuat dari fiberglass yang dipadu (dicampur) dengan carbon dan karet sintetis yang digunakan sebagai core untuk memberikan peregangan yang cukup kuat untuk meredam bunyi pengapian (ignition noise) pada radio. Tanda tahanan dicetak pada permukaan pembungkus (sheath) sebagai pertanda bahwa inti dari kabel tegangan tinggi adalah kabel bertahanan (resistive wire).

PENTING !

Untuk tegangan

melepaskan

tinggi

(hightension

kabel cord),

pegang dan tariklah setalu pada baglan pangkalnya pangkalnya (tut (tutupn upnya). ya). J angan sekali sekali-kali -kali memegang

dan

menarik

pada

pembungkusnya, sebab dapat mengakibatkan kabel terlepas darl tutupnya

(pangkalnya)

dan

dapat

Gb. 14. 14. Melepas Kabel Kabel merusak kabel, mlsalnya terputus pada  Tegan  Teg ang gan Ti Tin nggi intinya (internal open circuit). Sirkuit terbuka atau hubungan yang kurang baik dari kabel tegangan tinggi dapat diketahui dengan mengukur tahanan inti (core) Seperti diperlihatkan pada halaman berikut.

Gb. 15. 15. Pem P emerik eriksaa saan n Kabel Tegangan Tegangan Tinggi

karet sintetis yang digunakan sebagai core untuk memberikan peregangan yang cukup dan untuk ' meredam bunyi pengapian (ignition noise) pada radio. ' Tanda tahanan dicetak pada permukaan pembung- ; kus (sheath) sebagai pertanda bahwa inti dari kabel tegangan tinggi adalah kabel bertahanan (resistive wire). 5. BUSI

Arus

listrik

tegangan

tinggi

dari

distributor

menimbulkan

(membangkitkan) bunga api dengan temperatur tinggi ,diantara elektroda tengah dan masa dari busi untuk menyalakan campuran udara-bahan bakar yang telah dikompresikan. Meskipun konstruksi dari busi sederhana, tetapi busi tersebut beroperasi pada kondisi yang sangat berat. Temperatur elektroda busi dapat mencapai kira-kira 2000°C (3632°F) selama langkah pembakaran (kerja), tetapi kemudian akan turun drastis pada langkah hisap karena didinginkan oleh campuran campuran udara dan bahan bakar. P erubahan yang sangat cepat dari panas ke dingin tersebut terjadi berulang-ulang kali pada setiap dua putaran poros engkol. Lebih jauh lagi, tekanan di dalam silinder juga bervariasi antara 1 atm (760 mm Hg atau 29,92 in Hg atau 101.33 kPa) pada saat langkah hisap, tetapi kemudian naik mencapai 45 atm pada langkah pembakaran (kerja). Busi harus bisa menjaga kemampuan penyalaan untuk jangka waktu. yang lama, meskipun mengalami temperatur tinggi dan perubahan tekanan, dan menjaga tahanan insulator dari tegangan tinggi antara 10 sampai 30 KV. Komponen utama busi yaitu insulator, casing dan elektroda tengah.

Glass seal Resistor Gasket Copper core Nose insulator

Ground electrode

Gb. 16 Konstruksi Busi a. Insulato r Keramik

Insulator keramik (ceramic insulator) berfungsi untuk memegang elektroda tengah dan berguna sebagai insulator antara elektroda tengah dan casing. Gelombang yang dibuat pada permukaan insulator keramik berguna untuk memperpanjang jarak permukaan antara terminal dan casing untuk mencegah terjadinya loncatan bunga api tegangan tinggi. Insulator terbuat dari porselen aluminium murni yang mempunyai daya tahan panas yang sangat baik, kekuatan mekanikal,kekuatan dielektrik pada temperatur tinggi dan penghantar panas (thermal conductivity). b. Casing

Casing bertungsi- untuk menyangga insulator keramik dan juga sebagai mounting busi terhadap mesin. c. Elektro da Tengah Elektroda tengah terdiri dari komponen-komponen :

1. S umbu umbu pusat (center (center shaft) : mengalirkan mengalirkan arus arus dan meradias meradiasikan ikan panas yang ditimbulkan oleh elektroda. 2. Seal glas (kaca) : membuat kerapatan (merapatkan) (untuk menghindari kebocoran udara), antara center shaft dan insulator keramik dan mengikat antara center shaft dan elektroda tengah. 3. R esistor esistor : mengurangi engurangi suara gangguan frekwensi frekwensi radio.

pengapian untuk

mengurangi

4. C oppercore oppercore (intitem (intitembaga) baga) : merambatkan erambatkan panasdari panasdari elektroda dan ujung 5. insulator agar cepat radiasi/ dingin. 6. E lektroda tengah : mem membangkitkan bangkitkan loncat loncatan bunga api ke ke mas masa a 7. (elektroda (elektroda

masa). asa).

d. Elektro da Masa

Elektroda masa dibuat sama dengan elektroda tengah. Alur U (U-groove), Alur V (V-groove) dan bentuk khusus dari elektroda yang lain dibuat dengan tujuan agar memudahkan loncatan api agar menaikkan kemampuan pengapian.

S em o g a b er m a n f a a t