PENGAPIAN KONVENSIONAL

PENGAPIAN KONVENSIONAL

1.      Sistem Pengapian Konvensional

1.1. Pengertian Sistem Pengapian Konvensional

Sistem pengapian konvensional adalah salah satu sistem pengapian baterai pada motor bensin yang masih menggunakan platina untuk memutus hubungkan arus primer koil, yang nantinya bertujuan untuk menghasilkan induksi tegangan tinggi pada kumparan skunder yang akan disalurkan ke masing masing busi untuk menghasilkan percikan bunga api.

Pada motor bensin, loncatan bunga api pada busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara dan bahan bakar yang telah di kompresikan oleh piston di dalam silinder pada akhir langkah kompresi.

Karena pada motor bensin proses pembakaran di mulai oleh loncatan bunga api pada busi, maka diperlukan suatu sistem yang berfungsi menghasilkan loncatan bunga api pada busi, untuk beberapa metode diperlukan untuk menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan untuk proses pembakaran yakni dinamakan sistem pengapian.

Gb. Sket Sistem Pengapian Konvensional

1.2. Fungsi Sistem Pengapian Konvensional

Sistem pengapian bertujuan untuk mengahasilkan arus listrik bertegangan tinggi untuk kebutuhan pembakaran campuran bahan bakar dan udara dalam ruangan bakar yakni menaikkan tegangan baterai dari 12 V menjadi 10 KV atau lebih dengan menggunakan ignition coil dan kemudian membagi-bagikan tegangan tinggi tersebut ke masing-masing busi melalui distributor dan kabel tegangan tinggi.

Sehingga busi dapat memercikkan bunga api untuk membakar campuran udara dan bahan bakar didalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi. Dan melakukan siklus kerjanya dalam menghasilkan tenaga.  Sistem pengapian yang digunakan adalah pengapian listrik, dimana untuk mengahsilkan percikan api menggunakan tenaga listrik sebagai pemercik api.

1.3. Komponen Sistem Pengapian Konvensional

a.        Baterai 

     

Fungsi baterai pada system pengapian adalah menyediakan sumber tegangan untuk mensuplay tegangan yang digunakan untuk menyalakan bunga api pada busi.

  

b.         Kunci Kontak

Kunci kontak berperan untuk putuskan serta menghubungkan listrik pada rangkaian atau mematikan serta menghidupkan system. Kunci kontak pada kendaraan mempunyai 3 atau lebih terminal.

Terminal utama pada kontak yaitu terminal B atau AM dikaitkan ke baterai, Terminal IG dikaitkan ke (+) koil pengapian serta beban lain yang memerlukan, terminal ST dikaitkan ke selenoid starter. Bila kunci kontak itu mempunyai 4 terminal maka terminal yang ke 4 yakni terminal ACC yang dikaitkan ke accesoris kendaraan, seperti : radio, tape serta lain-lainnya

c.         Ignition Coil

          Koil pengapian (ignition coil) berfungsi menaikkan tegangan yang diterima dari baterai (12 V) menjadi tegangan tinggi (10 KV atau lebih), agar dapat terjadi loncatan bunga api listrik pada elektroda busi sehingga dapat memungkinkan terjadinya pembakaran di ruang bakar. Pada koil pengapian (ignition coil), kumparan primer dan sekunder digulung pada inti besi. Kumparan-kumparan ini akan menaikkan tegangan yang diterima dan baterai menjadi tegangan tinggi dengan cara induksi elektromagnet.

          

d.         Distributor

Fungsi distributor membagi dan menyalurkan arus tegangan tinggi ke setiap busi sesuai dengan urutan pengapian (FO).

Bagian-bagian distributor :

• Cam (nok) berfungsi untuk membuka breaker point (platina) pada sudut crankshaft (poros engkol) yang tepat pada masing-masing selinder.

• Breaker point (platina) berfungsi untuk memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignition coil untuk menghasilkan arus tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi magnet listrik (eletromagnetic induction).

• Capasitor/kondensor berfungsi untuk menyerap bunga api yang terjadi antara breaker point (pada platina) pada saat membuka dengan tujuan untuk menaikan tegangan coil sekunder.

• Centrifugal Gavernor Advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai putaran mesin.

• Vacum Advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin (vacum intake manifold).

• Rotor berfungsi untuk membagikan arus listrik tegangan tinggi yang di hasilkan oleh ignition coil ke tiap-tiap busi.

• Distributor Cap berfungsi untuk membagi-bagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tinggi untuk masing-masing selinder.

e.          Kabel Tengangan Tinggi (high tension cords)

Kabel tegangan tinggi berfungsi untuk mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dan koil pengapian (ignition coil) ke busi. Kabel tegangan tinggi harus mampu mengalirkan arus listrik tegangan tinggi yang dihasilkan di dalam koil pengapian (ignition coil) ke busi melalui distributor tanpa adanya kebocoran. OIeh sebab itu, penghantar (core) dibungkus.

f.          Platina (Kontak Braker)

Berfungsi untuk memutus dan menghubungkan arus listrik dari baterai ke primer coil agar terjadi induksi tegangan tinggi pada ignition coil. Karena apabila arus listrik dari baterai tidak ada kontak platina hanya akan terjadi medan magnet biasa pada kumparan primer coil. Karena prinsip kerja ignition coil sama dengan prinsip kerja pada transformator yaitu harus dialiri arus bolak balik untuk menaikkan tengangan. Sedangkan dari baterai menghasilkan arus listrik searah (DC) sehingga perlu adanya platina untuk memutus dan menghubungkan arus listrik ke primer coil agar menyerupai arus listrik bolak balik sehingga dapat terjadi induksi tegangan tinggi pada sekunder ignition coil.

g.         Busi

Busi berfungsi untuk memberikan loncatan bunga api melalui elektrodanya ke dalam ruang pembakaran untuk membakar campuran udara dan bahan bakar pada saat akhir langkah kompresi.

Komponen utama busi yaitu:

·         Insulator keramik,

Insulator berfungsi untuk memegang elektroda tengah dan berguna sebagai insulator antara elektroda tengah dengan wadah (cassing). Gelombang yang dibuat pada permukaan insulator keramik berguna untuk memperpanjang jarak permukaan antara terminal dan wadah (cassing) 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 temperature tinggi dan penghantar panas (thermical conductivity).

·         Cassing,

 Casing berfungsi untuk menyangga insulator keramik dan juga sebagai mounting busi terhadap mesin.

·         Elektrode Tengah

Elektroda tengah terdiri dari:

          1) Sumbu pusat : mengalirkan arus dan meradiasikan panas yang ditimbulkan oleh elektroda.

          2) Seal glass : merapatkan antara poros tengah (center shaft) dan insulator keramik dan mengikat antara poros tengah (center shaft) dan elektroda tengah.

          3) Resistor : mengurangi suara pengapian untuk mengurangi gangguan frekuensi radio.

          4) Copper core (inti tembaga) : merambatkan panas dan elektroda dan ujung   insulator agar cepat dingin.

          5) Elektroda tengah: membangkitkan loncatan bunga api ke masa (elektroda masa).

·         Elektroda Masa

Elektroda Masa dibuat sama dengan elektroda tengah, dengan tujuan memudahkan loncatan bunga api agar menaikkan kemampuan pengapian.

h.         Kondenser (Kondensator)

Kondensator adalah suatu komponen yang berfungsi untuk menyimpan arus sementara saat kontak platina membuka agar tidak terjadi loncatan bunga api pada celah platina saat platina membuka.

1.4. Prinsip Kerja Sistem Pengapian Konvensional

            Apabila kunci kontak dihubungkan, arus lisirik akan mengalir dan baterai melalui kunci kontak ke kumparan primer, ke platina (breaker point) dan ke massa. Dalam keadaan seperti ini platina (breaker pont) masih dalam keadaan tertutup.

            Akibat mengalimya arus pada kumparan primer, maka inti besi menjadi magnet. Bila platina (breaker point) membuka arus yang mengalir pada kumparan primer akan terputus dan kemagnetan pada inti besi akan segera hilang. Hilangnya kemagnetan ini akan menyebabkan pada kumparan primer dan kumparan sekunder timbul tegangan induksi. Karena jumlah kumparan pada kumparan sekunder lebih banyak dari kumparan primer, maka tegangan yang timbul pada kumparan sekunder akan lebih besar atau dengan kata lain pada kumparan sekunder akan timbul tegangan tinggi.

            Tegangan tinggi ini akan disalurkan ke rotor distributor untuk dibagi-bagikan ke busi pada tiap silinder yang mengakhiri langkah kompresinya. Selanjutnya tegangan tinggi pada busi akan diubah menjadi percikan bunga api guna pembakaran bahan bakar pada ruang bakar.

            Siklus tersebut digambarkan sebagai berikut :

·         Pada saat kunci 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.

·         Saat platina membuka

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.

1.5. Perawatan Dan Pemeriksaan Sistem Pengapian Konvensional

1.5.1.      Langkah Pemeriksaan

Ø Periksalah semua pemasangan kawat listrik bila terbakar, isolasinya rusak  atau terminal-terminalnya longgar.

Ø Periksalah kabel bertegangan tinggi bila terbakar atau isolasinya rusak dan terminal-terminalnya berkarat.

Ø Periksalah koil pengapian bila rusak atau olinya bocor.

Ø Periksalah distributornya bila sekrup-sekrupnya, kontak-kontaknya longgar, generator sinyal rusak atau porosnya aus.

Ø Periksalah tutup distributor dan rotor bila retak, korosi atau elektroda-elektrodanya terbakar.

Ø Periksalah busi bila isolasinya rusak atau ada tanda-tanda korslet.

1.5.2.      Langkah Perawatan

a)   Pemeriksaan Sudut Dwell

Pengertian sudut dwell mengacu pada  sudut permutaran distributor selama kontak point tertutup. Sudut dwell harus diatur dengan benar sesuai spesifikasi pabrik, kalau tidak kerja system akan terganggu.  Jika sudut dwell terlalu kecil (celah kontak point terlalu besar) koil pengapian mungkin tidak mendapat cukup waktu untuk membangkitkan medan magnit, yang akan menghasilkan tegangan sekunder yang lemah. Jika sudut dwell terlalu besar (celah kontak point terlalu kecil) tegangan induksi primer akan melompat diantara celah kontak point, bukannya mengisi kapasitor, collapsenya medan magnit pada koil menjadi lambat yang akan mengakibatkan tegangan sekunder menjadi rendah.

Keausan poros distributor atau mekanisme advancer dapat diidentifikasi dengan cara menaikkan putaran mesin atau memberikan kevacuuman yang berbeda pada unit vacuum dan mencatat variasi sudut dwell yang terbaca.  Distributor yang memiliki perbedaan lebih dari 20 perlu diperbaiki.   

b)   Pemeriksaan Waktu Pengapian

Timing light digunakan untuk memeriksa  dan menyetel saat pengapian sesuai  dengan sudut putar poros engkol dimana secara langsung berhubungan dengan posisi piston. Begitu saat pengapian disetel, selanjutnya akan dikendalikan oleh system pengatur pegapian mekanik, vacuum atau elektronik.  Timing light yang digunakan bersamaan dengan meter pengatur pengapian memastikan system pemajuan pengapian bekerja sesuai dengan spesifikasi pabrik.

   

c)    Pemeriksaan Timing Advance

Pengecek timing advance bergabung baik dengan engine analyzer maupun dengan beberapa timing light.  Skala dikalibrasi dalam derajat advance. Ada saklar putar dengan posisi ‘off’ yang memungkinkan saat pengapian diatur. Dengan memutar penuh saklar pengoperasian cahaya dapat diubah.Dengan mengubah RPM engine atau vacuum yang diterapkan pada unit vacuum advance tanda timing pada pulley engine akan bergerak. Saklar putar akan memungkinkan lampu sorot menggerakkan tanda timing kembali ke posisi pengaturan saat pengapian. Meter pengecek advance akan menunjukkan derajat  advance engine untuk kondisi  pengoprasian engine.

d)   Pemeriksaan Koil Pengapian

Ø Pemeriksaan Lilitan Primer

Pemeriksaan resistansi dan kontinu harus dilakukan untuk mengetes lilitan primer.  Untuk mengetes lilitan primer, bacaan ohmmeter bawah dihubungkan pada kedua terminal primer, dan bacaannya secara akurat dicatat.  Bacaan tersebut harus cocok dengan spesifikasi pabrik.

Contoh:           Koil 12V – 2,5 sampai 3 Ohm

Koil Ballast – 1,5 sampai 2 Ohm

Koil Hei – 0,8 sampai 1 Ohm.

Bacaan yang benar akan menunjukkan bahwa baik rangkaian kontinu dan faktanya  tidak ada yang korslet.

Ø Pemeriksaan Lilitan Sekunder

Untuk mengetes lilitan sekunder  maka test resistansi dan test kontinu harus dilakukan pada lilitan sekunder. Ohmmeter (Diatur pada salah satu rentang yang tinggi) dihubungkan diantara outlet tegangan tinggi dan salah satu dari terminal primer.  Pabrik menentukan  rentang resistansi dimana nilai sekundernya berada. Pengaturan umum dari nilai-nilai tersebut berada diantara 9.000 dan 12.000 ohm.

Bacaan yang benar pada rentang yang telah ditetapkan akan menunjukkan  baik rangkaian yang lengkap dengan hubungan yang baik pada lilitan primer, maupun lilitan-lilitan tidak korslet bersamaan.

e)    Pemeriksaan Kondensor Pengapian

Ada tiga pengujian yang harus dilakukan terhadap kondensor:

·         Kebocoran           : untuk memastikan arus tidak bocor melalui bahan penyekat dielektrik.

·         Kapasitas             : untuk memeriksa keadaan plat untuk memastikan kondensor _____________________mempunyai kapasitas untuk menyimpan semua energi listrik.

·         Resistansi seri      : untuk memeriksa sambungan kabel kondensor ke plat.

f)    Pemeriksaan Kontak Point

Kontak point pengapian memerlukan perawatan yang tinggi walaupun berharga murah yang sangat penting dalam system pengapian. Jika ada keragu-raguan terhadap kontak point segeralah ganti. Periksa permukaan kontak point, warna abu-abu menujukkan pemakaian normal, permukaan yang berwarna biru tua terbakar menunjukkan salah satu dari:

·         Celah terlalu kecil.

·         Kondensor rusak

·         Lilitan koil rusak.

Pemeriksaan lainnya:

·         Kekuatan pegas.

·         Kabel listrik dan sambungan.

·         Celah kontak point.

·         Keausan poros cam distriburtor.

g)   Pemeriksaan Ballast Resistor

Ballast resistor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter, dua kali yaitu saat engine masih dingin dan pada temperatur kerja.

h)   Pemeriksaan Kabel Tegangan Tinggi dan Tutup Distributor

Resistansi kabel tegangan tinggi dan tutup distributor diperiksa dengan menggunakana ohmmeter.

Rentang nilai resistansi kabel tegangan tinggi biasanya berkisar antara 10 – 25 K ohm, tergantung panjangnya. Kabel yang diidentifikasi mempunyai  resitansi  tinggi harus dilepas dari distributor. Terminalnya harus dilepas, periksa dan uji kembali jika terdapat permasalahan karat.  Tutup distributor harus diperiksa secara visual untuk mengetahui keretakan, terminal yang berkarat atau rusak.