sistem pengapian teknologi motor bensin
Post on 10-Aug-2015
323 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tujuan yang paling mendasar dari sistem pengapian yang lengkap adalah
untuk menyuplai percikan bunga api dari busi yang berada dalam silinder.
Percikan ini dilakukan dekat dengan akhir langkah kompresi dan kemudian
digunakan untuk membakar campuran udara dan bahan bakar yang telah
dikompresi hingga berkabut.
Proses pembakaran yang berlangsung bergantung dari banyaknya loncatan
bunga api yang ditimbulkan dari busi dan juga lamanya percikan itu berlangsung.
Loncatan bunga api yang terjadi disebabkan karena adanya perbedaan tegangan
antara pusat elektrode dan elektrode massa (ground).
Untuk itulah guna mendukung proses pengapian yang baik maka sekarang
ini banyak bermunculan berbagai tipe busi yang beredar dipasaran antara lain busi
kaki empat. Jarak celah elektrode dari busi adalah tempat dimana terjadinya
loncatan bunga api, sebagai pemicu terjadinya proses pembakaran yang cukup
menentukan.
1.2 Rumusan Masalah
Apa pengertian dari sistem pengapian konvensional?
Apa yang menjadi tujuan sistem pengapian konvensional?
Apa fungsi komponen sistem pengapian konvensional?
Bagaimana cara kerja komponen sistem pengapian konvensional?
Bagaimana cara kerja sistem pengapian konvensional?
1.3 Tujuan
Memahami pengertian dari sistem pengapian konvensional
Memahami tujuan sistem pengapian konvensional
Memahami fungsi komponen sistem pengapian konvensional
Memahami cara kerja komponen sistem pengapian konvensional
Memahami cara kerja sistem pengapian konvensional
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Sistem Pengapian
Jika kita membicarakan sistem pengapian pada mesin motor dengan pengapian
busi yang disebut Mesin Otto, hal pertama yang kita fikirkan adalah percikan bunga api
yang berada di elektroda busi. Bunga api tersebut membakar campuran udara dan
bahan bakar di dalam kepala silinder yang kemudian mengawali proses pengapian.
Akan tetapi, pengapian tersebut hanya merupakan akhir dari serangkaian suatu proses
yang terjadi dengan sangat cepat.
Berikut ini adalah skema sistem pengapian pada mesin motor.
Penyediaan dan penyimpanan energi listrik
Penghasil tegangan tinggi (voltase sekunder)
Membagikan tegangan tinggi menuju busi menurut urutan yang telah ditentukan
Pelepasan bunga api karena meloncatnya bunga api antara elektroda busi
Terbakarnya campuran antara udara dan bahan bakar
2.2 Tujuan Sistem Pengapian
Tujuan penggunaan sistem pengapian pada kendaraan adalah menyediakan
percikan bunga api bertegangan tinggi pada busi untuk membakar campuran
udara/bahan bakar di dalam ruang bakar engine.
3
2.3 Fungsi Komponen Sistem Pengapian
2.3.1 Baterai
Fungsi baterai adalah menyediakan arus listrik tegangan rendah untuk
ignition coil. Ada 2 jenis baterai yang sering digunakan dalam dunia otomotif,
yaitu baterai basah dan baterai kering.
2.3.2 Kunci kontak
Kunci kontak berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan listrik
pada rangkaian atau mematikan dan menghidupkan sistem. Kunci kontak pada
kendaraan memiliki 3 atau lebih terminal.
Terminal utama pada kontak adalah terminal B dihubungkan ke baterai,
Terminal IG dihubungkan ke (+) koil pengapian dan beban lain yang
membutuhkan, terminal ST dihubungkan ke selenoid starter. Jika kunci kontak
tersebut memiliki 4 terminal maka terminal yang ke 4 yaitu terminal ACC yang
dihubungkan ke accesoris kendaraan, seperti: radio, tape dan lain-lainnya.
Kunci kontak memiliki 4 posisi yaitu: OFF, ACC, ON dan START.
Hubungan kontak untuk masing-masing posisi adalah sebagai berikut:
4
2.3.3 Ignition Coil
Fungsi koil pada sistem pengapian kendaraan sangat sederhana, yaitu
menaikkan tegangan tegangan dari baterai yang semula 12 volt, menjadi ribuan
volt. Arus listrik yang besar ini disalurkan ke busimelalui distributor, sehingga
busi mampu memercikkan bunga api.
2.3.4 Distributor
Berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang
dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan skunder pada ignation coil ke busi
pada tiap-tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian.
5
Bagian-bagian distributor terdiri dari:
- Cam (nok)
Membuka Kontak point (platina) pada sudut cam shaftt yang tepat
untuk masing-masing selinder.
- Kontak Point
Memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari
ignation coil untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi.
- Capasitor (condensor)
Menyerap lompatan bunga api yang terjadi antara breaker point pada Saat
membuka dengan tujuan menaikan tegangan coil skunder.
- Centrifugal governor advancer
Memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin.
- Vacuum Advancer
Memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin (vacuum
Intake manifold)
- Rotor
Membagikan arus listrik tegangan tinggi yang di hasilkan oleh ignation
coil ke tiap-tiap busi.
- Distributor Cap
Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan
tinggi untuk masing- masing selinder.
2.3.5 Kabel tegangan tinggi
Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignation coil ke busi.
6
2.3.6 Busi
Mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menajdi loncatan bunga api
melalui elektroda.
2.4 Cara Kerja dan Karakteristik Komponen Pengapian
2.4.1 Coil Pengapian
Coil pengapian terdiri dari rumah logam yang meliputi lembar pelapis
logam untuk mengurangi kebocoran medan magnet. Lilitan sekunder, yang
7
mempunyai lilitan lebih kurang 20.000 lilitan kawat tembaga halus dililitkan
secara langsung ke inti besi yang dilaminasi dan disambungkan ke terminal
tegangan tinggi yang terdapat pada bagian tutup coil. Karena tegangan tinggi
diberikan pada inti besi, inti harus diisolasi oleh tutup dan insolator tambahan
diberikan di bagian dasar.
Agar dapat mempertinggi tegangan listrik, pada ignition coil terdapat 2
kumparan
• Kumparan Primer .
- Menciptakan medan magnet
- Penampang kawatnya besar
- Jumlah gulungan sedikit ( +/- 400 gulungan )
• Kumparan Sekunder.
- Merubah induksi menjadi tegangan tinggi
- Penampang kawat kecil
- Jumlah gulungan banyak ( +/- 30.000 gulungan )
Lilitan primer coil, menyimpan energi dalam bentuk medan magnet.
Pada waktu yang ditentukan kontak poin terbuka, arus primer berhenti mengalir
dan medan magnet kolap memotong coil sekunder menghasilkan tegangan tinggi
ke dalamnya. Tegangan sekunder menyalakan busi.
2.4.2 Distributor
Fungsi distributor dapat di bagi dalam 4 bagian ;
2.4.2.1 Bagian Distributor
Bagian ini berfungsi membagi – bagikan (mendistribusikan) arus tegangan
tinggi yang di hasilkan / di bangkitkan oleh kumparan sekunder pada ignition coil
ke busi pada tiap –tiap silinder sesuai dengan urutan pengapian. Bagian ini terdiri
dari tutup distributor dan rotor.
8
2.4.2.2 Bagian pemutus arus :
Pada bagian pemutud arus ini terdiri dari :
2.4.2.2.1 Breaker Point (contact point / point )
Fungsinya untuk memutuskan dan menghubungkan arus yang mengalir ke
kumparan pimer, agar terjadi tegangan induksi pada kumparan sekunder.
Sudut Pengapian :
Sudut putar cam distributor dan saat platina mulai membuka ( B ) sampai
mulai membuka pada tonjolan berikutnya ( C )
9
Sudut Dwell :
Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat
kontak poin menutup. Coil pengapian, agar dapat bekerja dengan baik
memerlukan waktu aliran arus yang mengalir pada lilitan primer cukup lama
agar mampu membangkitkan medan magnet yang kuat di sekitarnya. Kekuatan
medan magnet digunakan untuk memotong liiitan sekunder agar menghasilkan
tegangan yang diperlukan untuk menyalakan busi.
Sudut dwell : Sudut cam distributor pada saat platina mulai menutup ( B )
sampai platina mulai membuka ( A )
a. b. c.
Keterangan:
a) Kontak Poin Tertutup
b) Celah Kontak Poin Besar, sudut Dwell kecil
c) Celah kontak Poin kecil, sudut Dwell besar
10
Celah kontak poin dapat merubah sudut dwell. Celah kontak poin yang
sempit akan menaikkan sudut dwell. Ini berarti kontak poin tertutup lebih cepat
dan menutupnya terlambat dan inii meningkatkan sudut dwell.
Besarnya sudut dwell dapat di tentukan dengan rumus:
60% x 360/n.
n = jumlah selinder.
2.4.2.2.2 Kondensor
Kondensor mencegah percikan bunga api pada poin-poin pada saat poin-
poin tersebut mulai membuka. Arus yang berlebihan mengalir ke dalam
kondensor pada saat poin-poin terpisah.
Sebuah Kondensor terdiri dari beberapa lembar kertas timah masing--
masing lapisan diberi isolasi kertas paraffin, lembar tersebut digulung dengan
ketat sehingga berbentuk silinder, masing-masing kumpulan plat dihubungkan
dengan satu kawat sebagai kutub positif dan negatif. Kondensor biasanya
dipasang didalam distributor dan ada juga yang dipasang diluar distributor.
Kondensor itu diperlukan karena:
- Poin-poin membuka dan menutup secara mekanis; gerakan tersebut
sangat lambat dibandingkan dengan kecepatan aliran arus
- Poin-poin tersebut hanya membuka sedikit
- Tegangan di dalam coil dapat menjadi sangat tinggi
Tanpa kondensor, yang terjadi adalah:
- Tegangan induksi di dalam lilitan primer menjadi sangat tinggi
mendorong arus meloncati celah membakar permukaan kontak poin.
11
Aliran arus tidak dapat cepat berhenti, dan medan magnit kolap sangat
lambat. Karenanya tegangan sekunder terlalu rendah untuk menyalakan
busi.
2.4.2.3 Centrifugal Governor Advancer
Untuk mendapatkan saat pemajuan yang diperlukan saat putaran engine
naik, distributor mempunyai mekanisme sentrifugal yang terdiri dari dua buah
pemberat yang mempunyai titik tumpu di bagian bawah distributor. Kedua
pemberat ini ditahan pada dudukannya oleh pegas dan berputar dengan sumbu
distributor. Jika kecepatan putar naik, pemberat terlempar ke arah luar (karena
pengaruh gaya sentrifugal) melawan tarikan pegas dan akhirnya memajukan
bubungan kontak point.
Bubungan dapat bergerak bebas pada poros distributor dan saat pemberat
bergerak ke arah luar akibat gaya sentrifugal, bubungan bergeser, atau berputar,
searah dengan perputaran poros. Hal ini membuat bubungan kontak poin
bersinggungan lebih cepat dengan kontak poin, dengan demikian terjadilah
pemajuan pengapian.
12
2.4.2.4 Vacuum Advancer
Interval waktu antara saat terjadinya penyalaan dan saat diperoleh tekanan
kompresi maksimum adalah tidak tetap, tetapi berubah-ubah sesuai kecepatan
pembakaran.
- Jika campuran kaya dan tekanan kompresi tinggi, dia akan terbakar
dengan sangat cepat sewaktu di sulut
- Jika campuran miskin dan tekanan kompresi rendah, campuran akan
terbakar dengan lambat.
Walaupun perbandingan kompresi tidak berubah-ubah pada suatu engine,
jumlah campuran udara/bahan bakar di dalam silinder (pada awal langkah
kompresi) berubah-ubah sesuai posisi pembukaan katup throttle, dengan demikian
terjadi perubahan pada tekanan kompresi pada rentang kerja engine.
Mekanisme pengendali pemajuan pengapian vacuum terdiri dari unit
diafragma vacuum, dihubungkan dengan pelat dudukan distributor dan sisi lain
diafragma dihubungkan dengan saluran vacuum karburator melalui selang
vacuum.
Diafragma ditahan pada posisinya oleh pegas. Pelat dudukan dan kontak
poin akan berputar saat diafragma berhubungan dengan kevacuuman saluran
masuk engine.
13
Cara Kerja Vacuum Advancer :
Pembukaan katup throttle yang kecil akan memberikan tingkat
kevacuuman yang tinggi pada diafragma yang mengakibatkan pelat dudukan
berputar mempercepat saat pengapian. Saat pembukaan katup throttle membuka
semakin lebar, pengaruh kevacuuman akan menurun mengurangi pemajuan saat
pengapian. Pembukaan penuh katup throttle akan memberikan tekanan udara luar
(tidak ada kevacuuman) terhadap diafragma mengakibatkan tidak terjadi
pemajuan saat pengapian.
2.4.3 Busi
Busi berguna untuk menghasilkan bunga api dengan menggunakan
tegangan tinggi yang dihasilkan oleh koil. Bunga api yang dihasilkan oleh busi
kemudian di pergunakan untuk memulai pembakaran campuran bahan bakar
dengan udara yang telah di kompresikan di dalam selinder.
14
2.4.3.1 Konstruksi busi
Pada busi terdapat dua buah elektroda yaitu elektroda tengah dan samping
elektroda tengah mengalirkan arus listrik dari distributor yang kemudian akan
melompat menuju elektroda samping.
Isolator yang ada pada busi untuk mencegah bocornya arus listrik
tegangan tinggi, sehingga tetap mengalir melalui elektroda tengah dan elektroda
samping terus ke masa sambil menghasilkan bunga api dari elektroda tengah ke
elektroda samping.
2.4.3.1.1 Jenis-jenis Busi :
Busi dengan Resistor
Loncatan bunga api listrik busi, Menghasilkan electromagnetis. Dan dapat
menyebabkan gangguan pada peralatan electronic. Sehingga peralatan electronic
tersebut menjadi tidak dapat berfungsi.
Busi jenis ini mempunyai tahanan dari ceramic yang dapat mencegah
terjadinya penyebab gangguan.
Busi platinum
Busi jenis ini menggunakan platinum pada elektrode tengah dan massa.
Menjadikan usia pemakaian busi lebih lama & pengapiannya lebih baik
15
Busi Iridium
Busi jenis ini menggunakan Iridium pada elektrode tengah dan Platinum
electrode massa. Menjadikan usia pemakaian busi lebih lama & performancenya
lebih baik.
2.4.3.2 Nilai panas busi
Yang dimaksud dengan nilai panas busi adalah kemampuan meradiasikan
sejumlah panas oleh busi. Busi yang meradiasikan panas yang lebih banyak
disebut busi dingin sebab busi tersebut akan tetap dingin, sedangkan busi yang
meradiasikan panas sedikit disebut dengan busi panas.
Busi dingin mempunyai ujung isolator yang lebih pendek karena
permukaan persinggungan dengan api lebih kecil dan jalur radiasi panasnya
pendek, maka perambatan panas sangat baik dan temperatur elektroda tengah
tidak akan naik terlalu tinggi.
Sedangkan busi panas mempunyai ujung isolator yang panjang dan
permukaan singgung dengan api yang luas sehingga jalur perambatan panas
menjadi panjang dan radiasi panas menjadi kecil. Akibatnya temperatur elektroda
tengah menjadi naik.
Nilai panas busi juga dapat ditentukan dengan nomor yang ada pada busi,
semakin tinggi angka atau nomor suatu busi maka semakin tinggi nilai panas busi.
16
2.5 Cara Kerja Sistem Pengapian
2.5.1 Rangkaian Primer / Kunci Kontak ON Kontak Poin Tertutup
Arus dari baterai mengalir melalui lilitan-lilitan primer coil, membentuk
medan magnit, melalui kontak poin ke massa.
2.5.2 Rangkaian Sekunder / Kunci Kontak ON Kontak Poin Tertutup
Pada saat poin-poin terbuka oleh bubungan pemutus yang berputar,
aliran arus primer terputus. Medan magnit di sekitar lilitan primer coil kolap
17
dan menyebabkan tegangan tinggi (4000-30.000 volt) pada lititan-lilitan
sekunder. Sentakan tegangan tinggi ini 'mendorong' arus melalui kabel coil
tegangan tinggi ke distributor dan kemudian ke busi-busi. Siklus keseluruhan
ini terjadi 50 sampai 150 kali per detik tergantung pada kecepatan engine.
18
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Sistem pengapian pada kendaraan berfungsi untuk menyediakan percikan
bunga api bertegangan tinggi pada busi untuk membakar campuran udara/bahan bakar
di dalam ruang bakar engine.
Distributor berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan
tinggi yang dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan sekunder pada ignation
coil ke busi pada tiap-tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian. Coil
pengapian terdiri dari rumah logam yang meliputi lembar pelapis logam untuk
mengurangi kebocoran medan magnet. Lilitan sekunder, yang mempunyai lilitan
lebih kurang 20.000 lilitan kawat tembaga halus dililitkan secara langsung ke
inti besi yang dilaminasi dan disambungkan ke terminal tegangan tinggi yang
terdapat pada bagian tutup coil.
Lilitan primer, terdiri dari 200-500 lilitan kawat tembaga yang relatif
tebal, ditempatkan dekat dengan bagian luar sekeliling lilitan sekunder. Panjang
dan lebar kawat akan menyebabkan resistansi lilitan primer berubah tergantung
pada penggunaannya.
Kondensor mencegah percikan bunga api pada kontak poin pada saat
kontak poin tersebut mulai membuka. Arus yang berlebihan mengalir ke dalam
kondensor pada saat kontak point terpisah.
Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat
kontak poin menutup. Sudut dwell yang terlalu besar, Kontak poin menutup
lebih cepat dan dapat mempengaruhi kerja coil pengapian. Yang menyebabkan
pembakaran yang jelek dan kontak poin terbakar karena percikan yang
berlebihan.
Celah kontak point yang besar atau sudut dwell yang kecil, menyebabkan
kontak poin menutup lambat dan membuka lebih cepat, coil tidak punya waktu
untuk memperoleh kejenuhan medan magnet dengan demikian menimbulkan
pembakaran yang jelek.
19
Mekanisme sentrifugal advancer berfungsi untuk memajukan saat
pengapian sesuai dengan pertambahan putaran mesin. Mekanisme Vacuum
advancer berfungsi memajukan saat pengapian pada saat beban mesin
bertambah atau berkurang.
Busi mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api
melalui elektroda.
Nilai panas busi adalah kemampuan meradiasikan sejumlah panas oleh
busi. Nilai panas busi dapat ditentukan dengan nomor yang ada pada busi,
semakin tinggi angka atau nomor suatu busi maka semakin tinggi nilai panas
busi.
3.2 Saran
top related