Sistem PengapianPRINSIP KERJA SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

Berikut akan dijelaskan mengenai prinsip kerja sistem pengapian konvensional.Prinsip kerja sistem pengapian konvensional ada dua kondisi yaitu kondisi saat kunci kontak ON platina menutup dan Aliran arus listrik pada saat platina membuka.

1)  Pada saat kunci kontak ON, Platina menutup

Aliran Arus Listrik Saat Konci Kontak ON, Platina Menutup

Aliran arusnya adalah sebagai berikut:Baterai —-> Kunci kontak —-> Primer koil —-> Platina —-> Massa.

Akibat aliran listrik pada primer koil, maka inti koil menjadi magnet.

2) Saat platina membuka

Aliran Arus Saat Platina terbuka

Saat platina membuka, arus listrik melalui primer koil terputus, terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, sehingga arus akan mengalir seperti dibawah ini:

Sekunder koil —-> Kabel tegangan tinggi —-> Tutup distributor —-> Rotor —-> Kabel tegangan tinggi (kabel busi) —-> Busi —-> Massa.

Akibat aliran listrik tegangan tinggi dari sekunder koil, mampu meloncati tahanan udara antara elektroda tengah dengan elektroda massa pada busi dan menimbulkan percikan bunga api.

 KOMPONEN SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL PADA MOBIL

Sistem pengapian konvensional terdiri dari beberapa komponen. Berikut akan dijelaskan apa saja komponen sistem pengapian beserta dengan fungsi masing-masing komponen sistem pengapian.

1. BateraiBaterai berfungsi sebagai sumber energi listrik.

2.Kunci KontakKunci 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 atau AM 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.

2. Koil PengapianKoil pengapian berfungsi sebagai step up trafo, yaitu menaikan tegangan dari tegangan baterai 12 Volt menjadi tegangan tinggi lebih dari 15.000 Volt. Koil pengapian terdiri dari: inti besi lunak, primer koil, sekunder koil, rumah koil dan terminal koil.

  Hubungan terminal Pada Kunci Kontak

2. Koil PengapianKoil pengapian berfungsi sebagai step up trafo, yaitu menaikan tegangan dari tegangan baterai 12 Volt menjadi tegangan tinggi lebih dari 15.000 Volt. Koil pengapian terdiri dari: inti besi lunak, primer koil, sekunder koil, rumah koil dan terminal koil.

Konstruksi Koil Pengapian

3. DistributorDistributor berfungsi untuk mendistribusikan induksi tegangan tinggi sekunder koil ke busi sesuai dengan urutan pengapian motor atau FO (firing order).Distributor merupakan tempat sebagian besar sistem pengapian. Komponen yang ada pada distributor antara lain: platina (kontak breaker), kondensor, nok kontak pemutus arus, centrifugal advancer, vacum advancer, rotor distributor dan tutup distributor.

MERAWAT SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

Kinerja sistem pengapian sangat besar pengaruhnya terhadap kesempurnaan proses pembakaran di dalam silinder, dengan sistem pengapian yang baik akan diperoleh performa mesin optimal dan pemakaian bahan bakar yang hemat. Agar kinerja sistem pengapian selalu dalam kondisi baik maka sistem ini perlu dirawat dengan baik. Perawatan sistem pengapian dengan cara membersihkan, melumasi dan menyetel komponen atau mesin.

Sistem Pengapian KonvensionalKomponen sistem pengapian yang cepat kotor adalah busi, platina, ujung rotor dan terminal pada tutup distributor. Bagian tersebut diatas perlu diperiksa dan dibersihkan kotorannya

menggunakan amplas.Bagian sistem pengapian yang perlu diberi pelumas adalah Nok dan Rubbing block, Poros Nok dan Centrifugal Advancer.Penyetelan sistem pengapian meliputi penyetelan celah busi, celah platina atau besar sudut dwell, dan penyetelan saat pengapian.

Bagi pemilik kendaraan perawatan dapat dilakukan sendiri dengan alat yang terdapat pada kelengkapan kendaraan, alat dan bahan yang diperlukan, yaitu:

Bahan : Grease (pelumas); amplas. Alat : Kunci busi; kunci ring nomor 10, 12, 19; obeng (+); obeng (-); feeler gauge; lampu

12 volt dengan dua kabel; multimeter.

Selain alat diatas pada bengkel yang baik menggunakan beberapa alat, diantaranya:

Spark plug cleaner and tester, merupakan alat untuk membersihkan dan memeriksa busi. Spark plug gauge, untuk mengukur dan menyetel celah busi. Tune up tester, untuk mengukur putaran dan sudut dweel. Timing tester, untuk mengetahui saat pengapian. Condensor tester, berfungsi untuk memeriksa kapasitas kondensor.

Langkah kerja dalam merawat sistem pengapian adalah sebagai berikut:

1. Memeriksa secara visual kelainan pada komponen dan rangkaian sistem pengapian.2. Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah busi.3. Memeriksa dan membersihkan kabel tegangan tinggi.4. Memeriksa, membersihkan rotor dan tutup distributor.5. Memeriksa nok, centrifugal advancer dan vacum advancer.6. Memeriksa koil pengapian.7. Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah platina atau menyetel sudut dwell.

Sistem pengapian elektronikPerbandingan Rangkaian Pengapian

Perbedaan utama antara pengapian elektronik dengan yang menggunakan kontak poin adalah pada bagian rangkaian primer. Kontak poin digantikan oleh pembangkit sinyal elektronik dan sebuah unit pengendali pengapian elektronik. Pembangkit sinyal digunakan untuk memberikan impuls listrik untuk memberikan sinyal saat pengapian pada unti pengendali pengapian elektronik. Unit pengendali akan mensaklarkan rangkaian primer pengapian sebagai sinyal oleh pembangkit sinyal.

Gambar 10 : Perbandingan rangkaian.

Keuntungan sistem pengapian elektronik.

- Tidak menggunakan kontak poin.

- Tidak memerlukan perawatan kontak poin.

- Sudut Dwell ditetapkan oleh unit pengapian.

- Saat pengapian lebih tepat.

- Percikan bunga api lebih besar dan lebih lama sangat berguna untuk mengendalikan emisi gas buang.

Pembangkit Pulsa sistim pengapian elektronik

Ada beberapa cara untuk menghasilkan pulsa sinyal pada distributor.

a) Pembangkit pulsa.

b) Pembangkit efek Hall.

c) Sensor optik.

1. Sensor Penghimpun Magnet (Pembangkit Pulsa)

Konstruksi.

Sensor penghimpun magnet (Magnetic Pick-up Sensor) terdiri dari lilitan kawat dan inti magnet permanen. Magnet permanen membentuk medan magnet di sekeliling lilitan kawat. 

 

Carakerja

Ketika benda logam mengganggu keseimbangan medan magnet, tegangan listrik terbentuk pada lilitan kawat. Tegangan ini dibangkitkan pada lilitan kawat. Sinyal tegangan ini diperkuat oleh mikrokomputer.

konstruksi Sensor posisi poros engkol

Sensor posisi poros engkol (CP, Crankshaft position) adalah salah satu contoh dari penghimpun magnet. Sensor CP mempunyai perangkat penghimpun magnet.  Sensor CP biasanya di tempatkan pada blok engine. Cincin pulsa poros engkol ditempatkan pada poros engkol. Tonjolan logam ditempatkan di bagian pinggiran cincin pulsa

Saat cincin pulsa berputar, tonjolan sejajar dengan ujung sensor posisi poros engkol. Tonjolan logam tersebut memotong medan magnet. Gangguan terhadap medan magnet membangkitkan tegangan sinyal tegangan pada lilitan kawat. Sinyal tegangan ini diperkuat oleh ECU.Penghimpun magnet yang digunakan pada sistem pengendali elektronik mencakup:

- Sensor posisi poros engkol.

- Sensor kecepatan kendaraan.

- Penghimpun saat pengapian.

Tegangan yang dihasilkan pembangkit pulsa adalah arus bolak-balik (AC). Saat kecepatan meningkat, tegangan dan frekwensinya juga meningkat. CPU memantau frekwensi sinyal untuk menghitung kecepatan poros dan posisinya.

Bentuk geelombang pembangkit pulsa

Perubahan terjadi dalam perencanaan pembangkit pulsa, tetapi semuanya menggunakan dasar kerja yang sama.

perubahan rancangan pembangkit pulsa

2. Pembangkit efek hall

Dasar Kerja efek Hall

Efek hall adalah nama yang diberikan berdasarkan E.H. Hall yang menemukan efek ini pada tahun 1879. Bahan semi konduktor tipis yang berbentuk garis (pembangkit hall) mempunyai aliran arus konstan yang mengalirinya. Ketika medan magnet didekatkan pada pembangkit hall sehingga medan magnet tegak lurus terhadap bahan semi konduktor (pembangkit hall), akan muncul tegangan rendah pada sisi semi konduktor yang berbentuk garis. Tegangan ini disebut “Tegangan Hall”. Saat magnet dijauhkan tegangan hall akan turun pada titik nol. Kedua hal tersebut di atas, arus yang konstan dan medan magnet yang tegak lurus terhadap bahan semi konduktor diperlukan untuk membangkitkan tegangan hall. Jika salah satu atau keduanya tidak ada maka tegangan hall tidak akan dapat dihasilkan.

Gambar 14  tidak ada magnet tidak ada efek hall

Gambar 15  Kemagnetan 90’ tegangan hall muncul

Bentuk gelombang output sensor Hall disebut gelombang digital sebab perubahan magnet terhadap bahan semi konduktor yang berbentuk garis dari 90° akan di mematikan tegangan hall. Tegangan keluaran adalah “Ada atau Tidak Ada”.

prinsip kerja sensor kecepatan dan sinyal keluarannyaSensor, yang ditempatkan pada distributor, digunakan untuk menetukan

putaran engine dan saat pengapian. Saat poros distributor berputar, sensor memberikan sinyal kepada mikrokomputer informasi tentang posisi poros distributor.

Konstruksi/Tempat Sensor Penghimpun pengapian.

Sensor ini terdiri dari tutup sudu yang berputar dan saklar efek Hall. Tutup sudu yang berputar di tempatkan di bagian atas poros distributor. Saklar efek Hall berada di bagaian dasar distributor.

Tutup sudu berputar, Sakelar efek Hall.

Tutup sudu berputar dan sakelar efek Hall ditempatkan sedemikian rupa sehingga sudu-sudu dapat melalui celah sakelar saat sudu-sudu berputar. Bila tidak ada sudu yang berada di celah medan magnet menyebabkan munculnya tegangan hall.

Bila sudu berada diantara celah, medan magnet terhalang dari bagian sensor. Tidak akan ada tegangan Hall yang muncul. Frekwensi (kecepatan) tegangan sinyal akan tergantung  pada putaran poros dan jumlah sudu-sudu. Lebar sinyal akan beragam tergantung pada ukuran sudu.

3. Sensor Posisi Poros Engkol Optik

Hampir sama dengan sensor Hall, sensor posisi poros engkol optik menggunakan piringan yang secara langsung dihubungkan dengan poros pemutar. Sebagai pengganti sudu, piringan dilengkapi dengan lubang-lubang yang posisinya berhubungan dengan derajat perputaran.

Contoh:

1) 90° untuk engine 4 silinder.

2) 60° untuk engine 6 silinder.

3) 45° untuk engine V 8 silinder.

Sensor-sensor modern mungkin mempunyai perputaran poros 360°.

Sensor Posisi Poros engkol Optik.

Ditempatkan pada setiap sisi piringan sebuah LED (Light Emitting Diode) dan sebuah Phototransistor. Lubang pada piringan memungkinkan cahaya dari LED mencapai phototransistor, digunakan sebagai sensor. Output phototransistor diperkuat untuk memberikan sinyal tegangan ke ECU.

Sistem Pewaktu Pengapian Elektronik (EST)

Sistem pewaktu pengapian elektronik menggantikan sistem pemaju saat pengapian konvensional yaitu sistem sentrifugal dan vacuum. Ini memberikan saat pengapian yang optimum yang diperlukan oleh engine yang dipengaruhi oleh kecepatan, beban, temperatur pendingin engine, posisi throttle dan kondisi kerja motor starter dan kompresor sistem penyejuk udara.

Sistem ini terdiri dari:

1) Distributor – dengan pembangkit sinyal.

2) Sensor Tekanan mutlak manifold (MAP)

3) Sensor Temperatur pendingin engine.

4) Sakelar posisi throttle.

5) Modul Pengendali Elektronik.

6) Coil Pengapian.

7) Kabel Tegangan Tinggi.

8) Busi.

9) Masukan dari rangkaian solenoid motor starter.

10)Masukan dari rangkaian kompling kompresor AC

Sistem EST

Sensor-sensor memberikan informasi kerja engine kepada modul, yang akan menghitung saat pengapian yang diperlukan dan merubah sinyal keluaran kepada coil pengapian untuk memberikan pengendalian saat pengapian.