Fungsi dan Komponen Sistem Pengapian Konvensional

 

SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

a.   Fungsi Sistem Pengapian.

Motor pembakaran dalam (internal combustion engine) menghasilkan tenaga dengan jalan membakar campuran udara dan bahan bakar di dalam silinder. Pada motor bensin, loncatan bunga api pada busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara-bahan bakar yang telah dikompresikan oleh piston didalam silinder. Sedangkan pada motor diesel udara dikompresikan dengan tekanan yang tinggi sehingga menjadi sangat panas, dan bila bahan bakar disemprotkan ke dalam silinder, akan terbakar secara serentak.

Karena pada motor bensin proses pembakaran dimulai oleh loncatan api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi, beberapa metode diperlukan untuk menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan. Sistem pengapian (ignition system) pada automobile berfungsi untuk manaikkan tegangan baterai menjadi 10 KV atau lebih dengan mempergunakan ignition coil dan kemudian membagi-bagikan tegangan tinggi tersebut ke masing-masing busi melalui distributor dan kabel tegangan tinggi.

b.   Identifikasi Komponen Sistem Pengapian.

Sistem pengapian pada dasarnya dapat dibedakan dalam sistem pengapian konvensional dan sistem pengapian elektronik/transistor. Sistem pengapian konvensional terdiri dari: battery, ignition switch, ignition coil, breaker point, condenser, distributor, high tension cords, dan spark plug. Sistem pengapian elektronik terdiri dari signal rotor, signal generator, pick-up coil dan magnet permanen.

Gambar 1. Rangkaian Sistem Pengapian Konvensional

b.   Identifikasi Komponen Sistem Pengapian.

Sistem pengapian pada dasarnya dapat dibedakan dalam sistem pengapian konvensional dan sistem pengapian elektronik/transistor. Sistem pengapian konvensional terdiri dari: battery, ignition switch, ignition coil, breaker point, condenser, distributor, high tension cords, dan spark plug. Sistem pengapian elektronik terdiri dari signal rotor, signal generator, pick-up coil dan magnet permanen.

c.   Komponen Sistem Pengapian

(1).    Baterai (Battery)

Baterai berfungsi untuk menyediakan arus listrik tegangan rendah untuk ignition coil.

Gambar 2. Baterai (Accu)

(2).    Kunci Kontak (Ignition Switch)

Kunci kontak berfungsi sebagai alat untuk memutuskan dan menghubungkan arus dari baterai ke rangkaian primer pada sistem pengapian. Pada kunci kontak biasanya terdapat beberapa terminal. Terminal-terminal tersebut biasanya diberi tanda secara alfabetis yakni B (battery), IG (ignition/pengapian), ST (starter) dan ACC (accessories), khususnya kendaraan produksi jepang. Sedangkan untuk kendaraan produksi Eropa, terminal-terminal pada kunci kontak tersebut biasanya ditandai dengan angka, misalnya 30 (baterai positif), 15 (ignition/pengapian), 50 (starter/selenoid).

Gambar 3, Kunci Kontak

(3).    Koil Pengapian (Ignition Coil)

Koil pengapian berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian. Pada ignition coil, kumparan primer dan sekunder digulung pada inti besi. Kumparan-kumparan ini akan menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan yang sangat tinggi melalui (dengan cara) induksi electromagnet/induksi magnet listrik (induksi sendiri dan induksi bersama).

Inti besi (core), yang dikelilingi oleh kumparan, terbuat dari baja silicon tipis yang digulung ketat. Kumparan sekunder terbuat dari kawat tembaga tipis (Ø 0,05-0,1 mm) yang digulung 15.000 sampai 30.000 kali lilitan pada inti besi, sedangkan pada kumparan primer terbuat dari kawat tembaga yang relatif tebal (Ø 0,5-1.0 mm) yang digulung 150 sampai 300 kali lilitan mengelilingi kumparan sekunder. Untuk mencegah hubungan singkat (short circuit) antara kumparan lapisan yang berdekatan, antara lapisan satu dengan lapisan yang lain disekat dengan kertas yang mempunyai tahanan sekat yang tinggi.

Seluruh ruang kosong didalam tabung kumparan diisi dengan minyak atau campuran penyekat untuk menambah daya tahan terhadap panas. Salah satu ujung dari kumparan primer dihubungkan dengan terminal negatif primer, sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan terminal positif primer. Kumparan sekunder dihubungkan dengan cara serupa, dimana salah satu ujungnya dehubungkan dengan kumparan primer lewat (pada) terminal positif primer, sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan terminal tegangan tinggi melalui sebuah pegas. Kedua kumparan digulung dengan arah yang sama, dengan kumparan primer berada pada bagian luar.

Gambar 4. Koil Pengapian

Ignition coil dengan resistor merupakan sebuah tahanan yang berfungsi untuk mengurangi kecenderungan bertambahnya hambatan arus oleh efek self induction, sehingga kenaikan tegangan primer semakin cepat dan aliran arus tetap mencukupi pada putaran tinggi yang mengakibatkan penurunan tegangan sekunder dapat dicegah. Resistor ada yang diluar (external resistor) maupun didalam (integrated resistor). Tipe integrated resistor, pada ignition coil terdapat 3 terminal external yakni B, +, dan -. Terminal B dihubungkan dengan IG kunci kontak, sedangkan + dihubungkan ke ST kunci kontak.

(4).    Distributor

Distributor berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan sekunder pada ignition coil ke busi pada tiap-tiap silinder dengan urutan pengapian (firing order).

Gambar 5. Distributor

Bagian-bagian distributor terdiri dari :

a).  Nok (Cam).

Berfungsi untuk membuka breaker point (platina) pada sudut camshaft yang tepat untuk masing-masing silinder.

b).  Kontak point (Breaker Point).

Berfungsi untuk memutuskan arus listrik dan menghubungkannya dari kumparan primer koil ke massa agar terjadi induksi pada kumparan sekunder koil.

Gambar 6. Kontak Point

•    Sudut dwell (Dwell angle)

Sudut dwell adalah sudut yang dibentuk oleh cam pada distributor saat kontak platina mulai menutup hingga membuka kembali. Kontak platina menutup dalam waktu yang sangat singkat. Hal ini memungkinkan mengalirnya arus listrik kekumpuran primer untuk membangkitkan medan magnet. Bila medan magnet lemah, maka tegangan tinggi yang dihasilkan oleh koil pengapian juga rendah. Hal ini terjadi terutama pada putaran tinggi.

Karena besarnya sudut dwell dipengaruhi besarnya celah platina maka kondisi kontak platina penanganannya khusus. Dengan berubahnya celah kontak platina maka besarnya sudut dwell juga berubah. Semakin kecil celah kontak platina, maka besar sudut dwellnya dan saat pengapian lebih lambat. Sedangkan semakin besar celah kontak platina, maka kecil sudut dwellnya dan saat pengapian terjadi lebih awal.

•    Sudut pengapian

Sudut pengapian adalah sudut putar cam distributor mulai membuka sampai kontak pemutus mulai membuka pada tonjolan cam berikutnya.

•    Saat pengapian (Timing pengapian)

Saat pengapian adalah saat busi mengeluarkan bunga api untuk memulai pembakaran, diukur dalam derajat poros engkol.

c).  Capasitor (Condensor).

Condensor  berfungsi menyerap loncatan bunga api yang terjadi antara breaker point pada saat membuka dengan tujuan menaikkan tegangan sekunder koil.

e).  Governor Advancer

Governor advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan putaran mesin.

f).   Vacum Advancer

Vakum advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin.

(5).    Kabel Tegangan Tinggi (High Tension Cord)

Kabel tegangan tinggi berfungsi untuk mengalirkan arus bertegangan tinggi yang dibangkitkan oleh koil pengapian melalui distributor ke busi.

Gambar 7. Kabel Tegangan Tinggi

(6).    Busi (Spark Plug)

Busi berfungsi mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui electrodanya.

Gambar 8. Busi

C.  Cara Kerja Sistem Pengapian

(1).    Rangkaian Primer

Rangkaian primer merupakan jalur untuk arus tegangan rendah dari baterai dan terdiri dari komponen-komponen berikut : sakelar pengapian lilitan, lilitan primer coil, kontak point distributor dan kondensor.

(2).    Rangkaian Sekunder

Rangkaian sekunder merupakan jalur untuk arus tegangan tinggi yang diangkat oleh coil dan terdiri dari komponen-komponen berikut : lilitan sekunder, lengan rotor distributor, tutup distributor dan busi-busi.

 (3).   Cara Kerja Pengapian Induktif

a).  Cara kerja kontak point tertutup

Arus dari baterai mengalir melalui lilitan-lilitan primer coil, membentuk medan magnet, melalui kontak point ke massa.

Gambar 9. Cara Kerja Kontak Point Tertutup

b).  Cara kerja kontak point terbuka

Pada saat point-point terbuka oleh cam distributor yang berputar, aliran arus primer terputus. Hilangnya medan magnit di sekitar lilitan primer coil dan menyebabkan tegangan tinggi (4000-30.000 volt) pada lilitan sekunder. Sentakan tegangan tinggi ini mendorong arus melalui kabel koil tegangan tinggi ke distributor dan kemudian ke busi-busi. Siklus ini terjadi 50 sampai 150 kali per detik tergantung pada kecepatan engine.

Gambar 10. Cara Kerja KOntak Point Terbuka

Share: