SISTEM PENGAPIAN PADA MOTOR BAKAR By : TEDDY MULYA teddy.blog.uns.ac.id teddynum13@ymail.com

Pada motor bakar terdapat dua tipe engine yaitu spark ignition dan compress ignition. Pada spark ignition pembakaran bahan bakar dilakukan oleh busi (spark plug) dimana busi ini akan memercikan api untuk pembakaran. Untuk mendapatkan loncatan bunga api listrik, busi ini terangakai dalam satu sistem pengapian yang terintegrasi. Sistem pengapian motor bakar secara garis besar dibagi dalam tiga tipe yaitu Sistem pengapian konvensional Sistem pengapian elektronik Sistem pengapian digital elektronik Sedangakan pada compress ignition engine pembakaran terjadi karena temperatur dari udara yang tinggi akibat pengkompresaan oleh torak pada tekanan 2 – 4 Mpa.temperatur udara mencapai 700-900 C.

SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL Pada sistem pengapian konvensional terdapat dua jenis sistem pengapian yaitu : Sistem pengapian magnet Sistem pengapian baterai

SISTEM PENGAPIAN MAGNET Merupakan sistem yang paling sederhana dari sistem pengapian dari motor bensin. Arus dihasilkan dari induksi magnet didalam koil Digunakan pada mesin berukuran kecil dan sudah tidak digunakan lagi pada awal abad 20.

Prinsip Kerja Unit Alat Penyala Magnet

(b) Gambar 1.  prinsip kerja unit alat penyala magnet yang menggunakan platina (a) kumparan primer yang berputar, (b) magnet yang berputar

Prinsip terbentuknya bunga api listrik alat penyala magnet: (1)     Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup, maka pada saat jangkar bersama-sama kumparan primer berputar (Gambar 3.a) atau magnet berputar (Gambar 3.b), akan terjadi medan magnet pada koil (2)     Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder yang mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik (spark) pada busi (3)     Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

KELEMAHAN SISTEM PENGAPIAN MAGNET Arus yang dihasilkan tidak stabil Proses penyalan yang sulit karena arus dihasilkan dari putaran mesin seperti penyalaan generator

SISTEM PENGAPIAN BATERE Pada sistem ini arus dihasilkan dari baterai Sistem ini banyak digunakan sampai akhir tahun 1970 karena kehadiran dari sistem pengapian elektronik

BAGIAN-BAGIAN SISTEM PENGAPIAN BATERAI berfungsi sebagai sumber arus listrik Kunci kontak berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik dari baterai ke sirkuit primer Koil berfungsi untuk mentransfoemasikan tegangan baetrai menjadi tegangan tinggi (5000-25.000 volt) Kontak pemutus (platina) berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus primer agar terjadi induksi tegangan tinggi pada sirkuit sekunder sistem pengapian

RANGKAIAN SISTEM PENGAPIAN BATERAI Gambar 2 Prinsip kerja unit alat penyala batere yang menggunakan platina

Kondensator berfungsi untuk mencegah loncatan bunga api diantara celah kontak pemutus pada saat kontak mulai membuka. dan berfungsi juga untuk mempercepat pemutusan arus primer sehingga tegangan induksi yang timbul pada sirkuit sekunder tinggi Distributor berfungsi untuk membagi dan menyalurkan arus tegangan tinggi ke setiap busi sesuai dengan urutan pengapian Busi berfungsi untuk meloncatkan bunga api listrik diantara kedua elektroda busi didalam ruang bakar, sehngga pembakaran dapat dimulai

Prinsip terbentuknya bunga api listrik (spark) alat penyala batere: (1)     Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup, maka arus listrik akan mengalir dari batere menuju ke koil yang di dalamnya terdapat kumparan primer, kumparan sekunder, dan teras besi lunak, sehingga terjadi medan magnet (2)     Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder yang mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik (spark) pada busi (3)     Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

Gambar 3 . Contoh unit alat penyala batere motor bensin 2 silinder

Gambar 4. Cara kerja unit alat penyala batere Gambar 4. Cara kerja unit alat penyala batere motor bensin lebih dari 1 silinder pada saat: (a) platina tertutup, dan (b) platina terbuka (a)

(b)

Gambar 5. Contoh cara kerja unit alat penyala Gambar 5.  Contoh cara kerja unit alat penyala batere motor bensin 4 silinder

Gambar 6. Contoh konstruksi unit alat penyala Gambar 6.  Contoh konstruksi unit alat penyala batere motor bensin 4 silinder

Cara kerja alat penyala batere motor bensin lebih dari 1 silinder: (1)     Ketika stop contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker points) tertutup (Gambar 6.a), maka arus listrik akan mengalir dari batere menuju ke koil yang di dalamnya terdapat kumparan primer, kumparan sekunder, dan teras besi lunak, sehingga terjadi medan magnet (2)     Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka (Gambar 6.b) oleh gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan timbul arus induksi pada kumparan sekunder.  (3)     Poros yang memutar rotor distributor sama dengan poros nok pemutus arus primer sehingga pada saat terjadi pemutusan arus primer maka bersamaan itu pula terjadi hubungan antara rotor distributor dengan salah satu kabel busi sesuai dengan urutan penyalaannya.  Arus induksi yang didistribusikan oleh distributor tersebut mampu menghasilkan tegangan hingga ± 15000 volt sehingga menimbulkan loncatan bunga api listrik (spark) pada busi (4)     Ketika terjadi spark maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina, untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga tidak timbul spark pada platina

KELEMAHAN PADA SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL Kelemahan utama terdapat pada kontak pemutus, dimana pada motor dengan silinder yang bayak dan berputar cepat maka frekuensi pemutusan kontak pemutus tinggi sehingga waktu penutupan pendek yang akan berakibat pada kemampuan pengapian yang kurang karena arus primer tidak mencapai maksimal

SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK Digunakan karena kemampuannya yang mampu mengatasi kelemahan yang terdapat pada sistem pengapian baterai yaitu kemampuan pengapian yang kurang System pengapian ini biasanya digunakan untuk memodifikasi pengapian konvensional. Maksudanya adalah hanya dengan mengganti koil pengapian dan menambah kontrol unit sudah terpasang sistem pengapian elektronik dengan kontak pemutus Mulai diperkenalkan atau hadir pada awal tahun 1970

RANGKAIAN SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK Gambar 7. rangkaian sistem pengapian elektronik

BAGIAN-BAGIAN SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK Baterai berfungsi sebagai sumber arus listrik Kunci kontak berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik dari baterai ke sirkuit primer Koil berfungsi untuk mentransfoemasikan tegangan baetrai menjadi tegangan tinggi (5000-25.000 volt) Kontak pemutus berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus primer agar terjadi induksi tegangan tinggi pada sirkuit sekunder sistem pengapian dan informasi ini diteruskan ke kontrol unit elektronik Kontrol unit elektronik (ECU) terintegrasi dengan koil dan berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus primer

Distributor berfungsi untuk membagi dan menyalurkan arus tegangan tinggi ke setiap busi sesuai dengan urutan pengapian Busi berfungsi untuk meloncatkan bunga api listrik diantara kedua elektroda busi didalam ruang bakar, sehngga pembakaran dapat dimulai

CARA KERJA SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK Pada dasarnya sama dengan cara keraja dari sistem pengapian secara konvensional (baterai) hanya saja pada sistem ini waktu pengapian dikontrol oleh kontrol unit elektronik dengan cara memutus dan menghubungkan arus primer

SISTEM PENGAPIAN DIGITAL ELEKTRONIK Modul sistem digital elektronik dapat dirancang dengan capacitive discharge ignition (CDI) atau induktive discharge ignition(IDI) CDI tersusun atas transformer kecil (koil), charging sirkuit, trigerrimg sirkuit dan kapasitor. CDI berfungsi untuk menyimpan arus yang digunakan untuk spark (didalam kapasitor yang terdapat didalam modul) yang dilepaskan kedalam busi kapan saja didalam mesin yang diatur oleh microprocecor melalui control sinyal .

Gambar 8. Contoh konstruksi alat penyala Gambar 8.  Contoh konstruksi alat penyala magnet silinder tunggal dengan CDI

Cara kerja alat penyala magnet (CDI) motor bensin 1 silinder:           Ketika roda gaya magnet berputar maka arus diinduksikan dalam koil yang stasioner dan kemudian mengisi kapasitor.  Bila kapasitor telah diisi maka sebuah isyarat tegangan untuk mengontrol timbulnya penyalaan dalam kumparan sensor dengan menggunakan pintu G dari SCR (Silicon Controlled Rectifier) untuk mengalirkan arus dari A ke K.  Listrik yang dikumpulkan dalam kapasitor selanjutnya disalurkan pada suatu saat melalui SCR dalam kumparan primer.  Arus ini membangkitkan tegangan yang lebih tinggi dalam kumparan sekunder sehingga menimbulkan loncatan bungan api listrik pada busi.

Sekian dan Terima Kasih