SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL
Pengantar
Sistem pengapian berfungsi menghasilkan percikan bunga api pada busi pada saat yang tepat untuk membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder.
Sistem pengapian mempunyai peranan yang sangat penting dalam pembangkitan tenaga (daya) yang dihasilkan oleh suatu mesin bensin. Apabila sistem pengapian tidak bekerja dengan baik dan tepat, maka kelancaran proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam ruang bakar akan terganggu sehingga tenaga yang dihasilkan oleh mesin berkurang.
Klasifikasi Sistem Pengapian
Menurut sumber tegangannya, sistem pengapian dibedakan menjadi dua macam, yaitu : sistem pengapian baterai (DC) dan sistem pengapian magnet (AC). Adapun dalam perkembangannya sistem pengapian berkembang menjadi dua sistem, yaitu :
1) Sistem Pengapian Konvensional (Platina
2) Sistem Pengapian Elektronik (CDI)
Selanjutnya dalam kegiatan belajar ini akan kita bahas mengenai sistem pengapian konvensional, yaitu :
1) Sistem Pengapian Magnet Konvensional (AC
2) Sistem Pengapian Baterai Konvensional (DC)
Komponen Sistem Pengapian Konvensional
1. Sumber Tegangan, berfungsi sebagai penyedia tegangan yang diperlukan oleh sistem pengapian. Sumber tegangan sistem pengapian dibedakan menjadi dua menurut jenis tegangan yang digunakan, yaitu :
a. Sumber tegangan AC (Alternating Current), berupa Alternator (Kumparan Pembangkit dan Magnet), berfungsi untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan dari putaran mesin menjadi tenaga listrik arus bolak-balik (AC).
sumber tegangan DC (Direct Current), berupa Baterai yang didukung oleh sistem pengisian (Kumparan Pengisian, Magnet dan Rectifier/Regulator), berfungsi sebagai penyedia tegangan DC yang diperlukan oleh sistem pengisian.
1. Kunci Kontak (Ignition Switch),
berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian pengapian (dan rangkaian kelistrikan lainnya) pada sepeda motor.
Menurut fungsi dan cara kerjanya, kunci kontak dibedakan menjadi dua, yaitu :
Kunci kontak untuk pengapian AC (pengendali massa). Pada posisi OFF dan LOCK, kunci kontak membelokkan tegangan dari sumber tegangan (alternator) yang dibutuhkan oleh sistem pengapian ke massa melalui terminal IG dan E kunci kontak, sehingga sistem pengapian tidak dapat bekerja. Di sisi lain, pada posisi OFF dan LOCK kunci kontak juga memutuskan hubungan tegangan (+) baterai (terminal BAT dan BAT 1) sehingga seluruh sistem kelistrikan tidak dapat dioperasikan. Pada posisi ON, kunci kontak memutuskan hubungan terminal IG dan E, sehingga tegangan yang dihasilkan oleh alternator diteruskan ke sistem pengapian. Sistem pengapian dapat dioperasikan, disamping itu hubungan terminal BAT dan BAT 1 terhubung sehingga seluruh sistem kelistrikan dapat dioperasikan.
a. Kunci kontak untuk pengapian DC (pengendali positif).
Pada posisi ON, kunci kontak menghubungkan tegangan (+) baterai ke seluruh sistem kelistrikan (termasuk sistem pengapian) untuk mengoperasikan seluruh sistem kelistrikan yang ada. Pada posisi OFF dan LOCK, kunci kontak memutuskan hubungan kelistrikan dari sumber tegangan (terminal (+) baterai) yang dibutuhkan oleh seluruh sistem kelistrikan, sehingga seluruh sistem kelistrikan tidak dapat dioperasikan.
a. Kumparan Pengapian (Ignition Coil),
berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.
Dalam kumparan pengapian terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada tumpukan-tumpukan plat besi tipis. Diameter kawat pada kumparan primer 0,6 – 0,9 mm, dengan jumlah lilitan 200 – 400 kali, sedangkan diameter kawat pada kumparan sekunder 0,05 – 0,08 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 2000 – 15.000 kali.
Karena perbedaan jumlah gulungan pada kumparan primer dan sekunder tersebut, dengan cara mengalirkan arus listrik secara terputus-putus pada kumparan primer (sehingga pada kumparan primer timbul/hilang kemagnetan secara tiba-tiba), maka kumparan sekunder akan terinduksi sehingga timbul induksi tegangan tinggi sebesar ± 10.000 volt.
a. Kontak Platina (Contact Breaker),
berfungsi sebagai saklar rangkaian primer pengapian, menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer pada kumparan pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.
Nok Platina (Breaker Cam), membuka kontak platina pada waktu (sudut engkol) yang tepat, sehingga saat pengapian dapat diatur menurut ketentuan.
a. Kondensor (Capacitor), mempunyai kemampuan sejumlah muatan listrik sesuai kapasitasnya dan dalam waktu tertentu. Kondensor dalam sistem pengapian konvensional berfungsi untuk menyerap/meredam loncatan bunga api pada kontak platina yang terjadi pada saat kontak platina mulai membuka dengan tujuan untuk mempercepat pemutusan arus primer sehingga meningkatkan tegangan pada kumparan pengapian sekunder.
a. Busi (Spark Plug),
mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Loncatan bunga api terjadi disebabkan adanya perbedaan tegangan diantara kedua kutup elektroda busi (± 10.000 volt). Karena busi bekerja dalam ruang bakar yang mengalami tekanan tinggi, perubahan temperatur secara drastis dari sangat panas ke dingin secara berulang-ulang, serta harus tahan getaran yang
keras maka busi dibuat dari bahan-bahan yang tahan terhadap hal-hal tersebut. Jenis busi pada umumnya diklasifikasikan menurut keadaan panas dan temperatur di dalam ruang bakar. Secara umum, pembagian jenis busi adalah sebagai berikut :
a) Busi Dingin (Cold Type Spark Plug)
b) Busi Panas (Hot Type Spark plug)
Busi dingin adalah busi yang mempunyai kemampuan untuk menyerap dan melepas/membuang panas dengan cepat sekali. Busi dingin biasanya digunakan pada mesin yang temperatur kerja dalam ruang bakarnya tinggi.
Busi panas adalah busi dengan kemampuan menyerap dan melepas panas yang lambat. Jenis ini digunakan untuk mesin yang temperatur kerja dalam ruang bakarnya rendah.
Diantara kedua jenis busi tersebut terdapat satu jenis busi lagi, yaitu Busi Sedang (Medium Type Spark Plug).
Sistem Kode Busi
Busi diberi kode dengan huruf dan angka. Sistem kode yang digunakan berbeda-beda tergantung pabrik pembuatnya. Berikut ini merupakan uraian sistem kode busi yang dibuat oleh NGK.
A. Sistem Pengapian Konvensional (Magnet/AC dan Baterai/DC)
1) Sistem Pengapian Magnet Konvensional (AC)
Sumber tegangan didapat dari alternator (kumparan pembangkit dan magnet), sehingga arus yang digunakan merupakan arus bolak- balik (AC).
a) Komponen Sistem Pengapian Magnet Konvensional
a. Alternator (Kumparan Pembangkit dan Magnet), berfungsi untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan dari putaran mesin menjadi tenaga listrik (AC).
b. Kunci Kontak, berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian kelistrikan sepeda motor.
c. Kumparan Pengapian, berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.
d. Kontak Platina, berfungsi sebagai saklar rangkaian primer pengapian, menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer pada kumparan pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.
e. Nok Platina, membuka kontak platina pada waktu (sudut engkol) yang tepat, sehingga saat pengapian dapat diatur menurut ketentuan.
f. Kondensor, berfungsi untuk menyerap loncatan bunga api pada kontak platina pada saat kontak platina mulai membuka dengan tujuan untuk mempercepat pemutusan arus primer sehingga meningkatkan tegangan pada kumparan pengapian sekunder.
g. Busi, mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya.
Skema Sistem Pengapian Magnet Konvensional
Proses Kerja Sistem Pengapian Magnet Konvensional
1) Saat Kunci Kontak Off
Kunci kontak menghubungkan (by pass) rangkaian primer sistem pengapian dengan massa kunci kontak.
Walaupun kendaraan distarter arus listrik yang dihasilkan alternator akan selalu mengalir ke massa melalui kunci kontak, tidak ada arus yang mengalir ke rangkaian primer sistem pengapian walaupun kontak platina membuka dan menutup sehingga tidak terjadi induksi pada kumparan pengapian dan motor tidak dapat dihidupkan.
2) Saat Kunci Kontak On
Hubungan ke massa melalui kunci kontak terputus, sehingga arus listrik yang dihasilkan alternator akan disalurkan ke sistem pengapian.
a) Kontak platina dalam keadaan menutup (Nok/cam pada posisi tidak menekan kontak platina).
Kontak platina pada posisi menutup sehingga terjadi hubungan antara tegangan yang dihasilkan alternator dengan massa melalui kontak platina. Arusdarisumbertegangan(alternator) ⇒ KontakPlatina ⇒ Massa.
Dalam keadaan ini tidak ada arus listrik yang mengalir ke Kumparan Primer Koil Pengapian.
a) Kontak platina mulai membuka
Nok/cam pada posisi mulai menekan platina.
Kontak Platina membuka, memutuskan arus primer dari alternator yang mengalir ke massa melaui kontak platina. Arus listrik akan mengalir ke kondensor untuk mengisi sesaat sampai muatan kondensor penuh dan menuju kumparan primer koil pengapian.
Begitu muatan kondensor penuh, kondensor melepaskan muatannya ke kumparan primer koil sehingga timbul gaya kemagnetan sesaat pada kumparan primer koil dan hal ini menyebabkan pada kumparan sekunder koil pengapian akan terjadi induksi tegangan tinggi (± 10.000 Volt) yang
diteruskan ke busi melalui kabel tahanan tinggi (kabel busi).
A. Sistem Pengapian Baterai Konvensional (DC)
Sumber tegangan diperoleh dari tegangan baterai (yang disuplay oleh sistem pengisian), sehingga arus yang digunakan merupakan arus searah (DC).
Komponen Sistem Pengapian Baterai Konvensional
1) Baterai, merupakan sebuah alat elektro-kimia yang dibuat untuk mensuplai energi listrik tegangan rendah (pada sepeda motor menggunakan 6 Volt dan atau 12 Volt) ke sistem pengapian, starter, lampu dan komponen kelistrikan lainnya. Baterai menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia, yang dikeluarkan apabila diperlukan sesuai beban/sistem yang memerlukannya.
2) Kunci Kontak, berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian kelistrikan sepeda motor.
3) Kumparan Pengapian (Ignition Coil), berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (baterai ataupun alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.
4) Kontak Platina, memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari kumparan pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.
5) Nok/cam, membuka kontak platina pada waktu (sudut engkol) yang tepat.
6) Kondensator, menyerap loncatan bunga api pada kontak platina pada saat kontak platina mulai membuka dengan tujuan untuk meningkatkan tegangan pada kumparan pengapian sekunder.
7) Busi, mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya.
8) Skema Sistem Pengapian Baterai Konvensional
Keterangan :
1. Baterai
2. Kump. Pengisian (Alternator)
3. Rectifier Regulator
4. Koil Pengapian (Ignition Coil)
5. Busi
6. Kontak Platina
7. Kondensor
8. Kunci Kontak (Ig. Switch)
Proses kerja Sistem Pengapian Baterai Konvensional (
1) Saat Kunci Kontak Off
Hubungan sumber tegangan dengan rangkaian sistem pengapian terputus, tidak ada arus yang mengalir sehingga motor tidak dapat dihidupkan.
2) Saat Kunci Kontak On
a) Kontak platina dalam keadaan menutup (Nok/cam pada
posisi tidak menekan kontak platina).
Arus dari sumber tegangan (baterai/sistem pengisian) ⇒ Kunci Kontak ⇒ Kumparan Primer Koil Pengapian ⇒ Kontak Platina ⇒ Massa.
Akibatnya pada Kumparan Primer Koil Pengapian terjadi kemagnetan.
b) Kontak platina mulai membuka
Nok/cam pada posisi mulai menekan platina.
Kontak Platina membuka, memutuskan arus primer yang mengalir ke massa, sehingga kemagnetan pada Kumparan Primer Koil Pengapian hilang. Pada saat yang bersamaan, kondensor akan menyerap arus yang diputus oleh Kontak Platina, sehingga pemutusan arus primer akan berlangsung lebih cepat dan sempurna (tanpa adanya loncatan bunga api pada Kontak Platina).
Hilangnya kemagnetan pada Kumparan Primer Koil Pengapian menyebabkan timbulnya induksi tegangan tinggi (± 10.000 Volt) pada Kumparan Sekunder Koil Pengapian yang diteruskan ke Busi dan diubah menjadi percikan bunga api oleh elektroda Busi yang berguna untuk menciptakan proses pembakaran di dalam silinder.
Pemeriksaan, perawatan, perbaikan dan penyetelan sistem pengapian konvensional sepeda motor (AC dan DC)
1) Pemeriksaan alternator (kumparan pembangkit/stator dan magnet/rotor)
a. Pemeriksaan tahanan kumparan pembangkit/stator. Pemeriksaan dapat dilakukan dalam keadaan stator tetap terpasang. Pemeriksaan dilakukan melalui konektor terminal alternator (atau dapat pula pada konektor rectifier/regulator), dengan menggunakan ohm meter.
Posisi pemeriksaan tahanan/kontinuitas kumparan stator alternator menggunakan Ohm meter dapat dilihat pada gambar di bawah ini
2) Pemeriksaan magnet/rotor secara visual (keretakan, kotoran, kondisi pasak/spie pada poros engkol).
3) Pemeriksaan dan perawa tan baterai,
Memeriksa jumlah cairan baterai.
a. Permukaan cairan baterai harus berada di antara batas atas dan batas bawah. Apabila cairan baterai berkurang, tambahkan air suling sampai batas atas tinggi permukaan yang diperbolehkan.
b. Memeriksa berat jenis cairan baterai. Berat jenis cairan baterai ideal adalah 1,260. Apabila kurang, maka baterai perlu distrum (charged), sedangkan apabila berat jenis cairan baterai berlebihan maka tambahkan air suling sampai mencapai berat jenis ideal.
a. Pemeriksaan pipa/slang ventilasi baterai. Perhatikankerusakan
pipa/slang ventilasi dari kebocoran, tersumbat maupun
kesalahan letak/jalur pemasangannya.
Pemeriksaan kunci kontak, memeriksa kerja dan hubungan antar
terminal kontak menggunakan multi tester.
Pemeriksaan kumparan pengapian (Ignition Coil),
a) Memeriksa tahanan kumparan primer dan kumparan sekunder.
Tahanan kumparan primer (Std = 0,5-1 Ω)
Tahanan kumparan sekunder (tanpa cap busi, Std = 7,2-8,8 KΩ) Tahanan kump. sekunder (dengan cap busi, Std = 11,5-14,5 KΩ)
b) Memeriksa kabel tegangan tinggi busi dari retak-retak/kebocoran secara visual maupun dengan tes percikan.
Pemeriksaan, perawatan dan perbaikan kontak platina, serta
pemeriksaan kondensor
a) Pemeriksaan keausan dan kondisi permukaan kontak geser
maupun tetap.
Keterangan :
1. Baik 2. Terbakar 3. Miring 4. Bergeser
Gambar 20. Keausan Kontak Platina
a) Kontak yang miring/tergeser dapat diperbaiki dengan diratakan menggunakan tang dan amplas halus, sedangkan kontak yang terbakar atau habis (karena aus) harus diganti baru.
b) Memeriksa kondensor, kondensor yang rusak harus diganti baru
Pemeriksaan nok platina/cam, meliputi pemeriksaan secara visual terhadap keausan, korosi/karat, dan kekocakan nok platina/cam
terhadap porosnya.
Pemeriksaan dan penyetelan busi,
a) Memeriksa keausan elektroda busi. Apabila keausan elektroda berlebihan, busi perlu diganti.
b) Memeriksa warna hasil pembakaran pada ujung insulator dan elektroda busi. Perhatikan pula kode busi yang digunakan, bandingkan dengan spesifikasi yang disarankan.
c) Membersihkan insulator dan elektroda busi dari endapan karbon mempergunakan sikat kawat atau alat pembersih busi. Apabila insulator retak atau pecah, busi harus diganti.
d) Menyetel celah elektroda busi. Celah spesifikasi : 0,6 – 0,7 mm.
Penyetelan celah platina
Penyetelan celah platina merupakan penyetelan kerenggangan terlebar antara kedua permukaan kontak platina. Tujuannya adalah meningkatkan tenaga mesin melalui kesempurnaan tegangan pada koil pengapian.
Langkah penyetelan platina :
a) Membersihkan dan meratakan persinggungan kedua permukaan
kontak platina.
b) Memposisikan puncak Nok platina/cam pada posisi menyentuh
tumit ebonit kontak platina dengan cara memutar rotor
alternator (magnet).
c) Mengendorkan baut pengikat kontak platina (baut jangan sampai
lepas), kemudian menyetel besar celah kontak sesuai dengan spesifikasi yang disarankan (0,3 – 0,4 mm). setelah celah kontak disetel, kencangkan lagi baut pengikat kontak platina.
Penyetelan waktu pengapian
Penyetelan waktu pengapian merupakan kegiatan menepatkan waktu (timing), saat piston mencapai batas pemampatan yang optimum dengan saat busi memercikkan bunga api listrik (saat platina mulai membuka). Tujuannya adalah untuk meningkatkan tenaga mesin melalui proses pembakaran agar menghasilkan tenaga panas yang sempurna. Alat yang dapat digunakan untuk memeriksa dan menyetel waktu
pengapian :
a. Saat mesin mati : Lampu indikator, dan atau multi tester
b. Saat mesin hidup : Timing light
Langkah Pemeriksaan dan penyetelan waktu pengapian :
*) Syarat utama yang harus dilakukan sebelum menyetel waktu pengapian adalah menyetel celah platina.
a. Pemeriksaan pada saat mesin mati (menggunakan lampu indikator/multi tester)
1) merangkai alat tester yang digunakan seperti pada gambar, posisi kunci kontak “ON”.
2) Memutar rotor alternator searah dengan putaran mesin di sekitar langkah Kompresi-Usaha, sambil memperhatikan tanda pengapian (Garis-F) dan “Penyesuai”.
Gambar 25. Pemeriksaan Waktu Pengapian Dengan Lampu
1) Apabila perubahan sinyal pada tester terjadi bersamaan dengan saat “Garis-F” sejajar dengan tanda “Penyesuai”, berarti pengapian tepat.
2) Apabila perubahan sinyal terjadi sebelum “Garis-F” melewati “Penyesuai”, berarti pengapian terlalu cepat (Voor).
3) Sebaliknya, apabila perubahan sinyal pada tester terjadi sesudah “Garis-F” melewati “Penyesuai”, berarti pengapian terlalu lambat (naa)
Pemeriksaan pada saat mesin hidup (menggunakan timing light)
1. Memasang timing light
2. Mesin dihidupkan pada putaran stasioner (± 1.300 rpm).
(3)Waktu pengapian tepat apabila terlihat “Garis-F” sejajar
Terdapat dua jenis sistem pengapian konvensional, yaitu :
1) Sistem Pengapian Magnet Konvensional (AC)
2) Sistem Pengapian Baterai Konvensional (DC)
Sumber tegangan sistem pengapian magnet konvensional didapat dari alternator (kumparan pembangkit dan magnet), sehingga arus yang digunakan merupakan arus bolak-balik (AC). Sumber tegangan sistem pengapian baterai konvensional diperoleh dari tegangan baterai (yang disuplay oleh sistem pengisian), sehingga arus yang digunakan merupakan arus searah (DC).
Komponen Sistem Pengapian Konvensional adalah sebagai berikut :
1. Sumber Tegangan, berfungsi sebagai penyedia tegangan yang diperlukan oleh sistem pengapian. Sumber tegangan sistem pengapian dibedakan menjadi dua menurut jenis tegangan yang
digunakan, yaitu :
a. Sumber tegangan AC (Alternating Current), berupa Alternator
(Kumparan Pembangkit dan Magnet), berfungsi untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan dari putaran mesin menjadi tenaga listrik arus bolak-balik (AC).
b. Sumber tegangan DC (Direct Current), berupa Baterai yang didukung oleh sistem pengisian (Kumparan Pengisian, Magnet dan Rectifier/Regulator), berfungsi sebagai penyedia tegangan DC yang diperlukan oleh sistem pengisian.
2. Kunci Kontak (Ignition Switch), berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian pengapian (dan rangkaian kelistrikan lainnya) pada sepeda motor.
3. Kumparan Pengapian (Ignition Coil), berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.
4. Kontak Platina (Contact Breaker), berfungsi sebagai saklar rangkaian primer pengapian, menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer pada kumparan pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.
5. Nok Platina (Breaker Cam), membuka kontak platina pada waktu (sudut engkol) yang tepat, sehingga saat pengapian dapat diatur menurut ketentuan.
6. Kondensor (Capacitor), mempunyai kemampuan sejumlah muatan listrik sesuai kapasitasnya dan dalam waktu tertentu.
Kondensor dalam sistem pengapian konvensional berfungsi untuk menyerap/meredam loncatan bunga api pada kontak platina yang terjadi pada saat kontak platina mulai membuka dengan tujuan untuk mempercepat pemutusan arus primer sehingga meningkatkan tegangan pada kumparan pengapian sekunder.
7. Busi (Spark Plug), mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Loncatan bunga api terjadi disebabkan adanya perbedaan tegangan diantara kedua kutup elektroda busi (± 10.000 volt).
0 komentar: