SISTEM PENGAPIAN (IGNITION SYSTEM) KENDARAAN

SISTEM PENGAPIAN 

Motor pembakaran dalam ( internal combustion engine ) menghasilan tenaga dengan jalan membakar cmpuran udara dan bahan bakar di dalam silinder . Pada motor bensin, Loncatan bunga ap pda busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara bahan bakar yang telah dikompresikan oleh tork di dalam silinder. Sedangkan pada motor diesel udara dikompresikan dengan tekanan yang tinggi menjadi sangat panas,dan bila bahan bakar disemprotkan ke dala silinder,kan terbakar secara serentak. Karena pada motor bensin proses pembakaran di mulai oleh loncatan api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi, beberapa metode diperlukan untuk menghasilkan arus tegangan tinggi yang diperlukan.

Sistem pengapian pada auto mobil berfungsi unuk menaikkan tegangan bateraimenjadi 10 KV atau lebih dengan mempergunakan ignition col dan kemudian membagi-bagikan teganagn inggi tersebut ke masing-masing busi melalui distributor dan kabel tegangan tinggi. Pada motor bensin, campuran udara dan bahan bakar yang dikompresikan didalam silinder harus dibakar untuk menghasilkan tenaga sistem pengapian berfungsi untuk membakar campuran udara dan bensin didalam ruang bakar pada akhir langkah kompresi. Sistem pengapian yang digunakan adalah pengapian listrik, dimana untuk mengahsilkan percikan api digunakan tenaga listrik sebagai pemercik api.

Fungsi Sistem Pengapian 

Fungsi dari sistem pengapian pada kendaraan adalah menyediakan percikan bunga api listrik pada busi untuk membakar campuran udara/bahan bakar di dalam ruang bakar engine pada akhir langkah kompresi.

Pada umumnya terdapat beberapa Sistem Pengapian diantaranya adalah :
1. SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL
2. SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK

SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL
FUNGSI
Untuk membangkitkan bunga api pada busi ketika piston mencapai Titik Mati Atas

KOMPONEN UTAMA
1. BATTERY
2.CONTACT
3. COIL
4. CONDENSOR
5. DISTRIBUTOR
7. SPARKPLUG






FUNGSI KOMPONEN UTAMA SISTEM PENGAPIAN
1. BATTERY
    Untuk menyimpan arus litrik DC
2. CONTACT
    Untuk memutus dan menghubungkan arus litrik di dalam rangkaian
3. COIL
    Untuk merubah arus listrik 12 V menjadi 20.000 V - 22.000 V
4. CONDENSOR
    Untuk menyimpan arus litrik sementara
5. DISTRIBUTOR
    Untuk memutus dan menghubungkan arus sekaligus mendistribusikannya ke seluruh busi
6.SPARKPLUG
    Untuk membakar bahan bakar didalam silinder

1. Fungsi Sistem Pengapian

Fungsi dari sistem pengapian pada kendaraan adalah menyediakan percikan bunga api listrik pada busi untuk membakar campuran udara/bahan bakar di dalam ruang bakar engine pada akhir langkah kompresi.

 

Gambar 1. Sistem Pengapian dengan Coil Pengapian Konvensional

2.   Nama-nama komponen sistem pengapian serta fungsinya

a.  Baterai (Battery)

Sebagai sumber arus listrik dengan tegangan rendah (12 Volt).

b.  Kunci Kontak (Ignition Switch)

Untuk memutus atau menghubungkan arus listrik dari baterai ke koil.

c.  Koil (Ignition Coil)

Menaikkan tegangan dari 12 Volt tegangan battery menjadi tegangan tinggi yang besarnya 10.000 – 20.000 Volt.

d.  Kontak pemutus/platina (breaker point)

Untuk menghubungkan dan memutuskan arus primer dari baterai ke kunci kontak ke koil sampai ke massa.

e.  Kondensor/kondensator (condensor)

Untuk menyimpan induksi sendiri pada kumparan primer koil yang besarnya 300 – 400 Volt, mencegah percikan bunga api pada platina, serta mempercepat penuhnya arus primer pada saat platina menutup.

f.  Distributor

Berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang di hasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan skunder pada koil ke busi pada tiap- tiap silinder sesuai dengan urutan pengapian.

  Bagian- bagian ini terdiri dari:

-      Cam (nok)

Membuka breaker point (platina) pada sudut cam shaftt yang tepat untuk masing-masing selinder.

-      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 igantion coil ketiap- tiap busi.

-       Distributor Cap

Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tinggi untuk masing- masing selinder.

g.  Kabel tegangan tinggi

                      Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari koil ke busi

h.   Busi

Memercikkan bunga api listrik di ruang bakar pada akhir langkah kompresi sehingga terjadi pembakaran campuran bahan bakar dan udara

3.   Cara Kerja sistem pengapian 

a.    Kunci kontak ON platina dalam kondisi menutup

Arus listrik akan mengalir dari (+) battery menuju ke sekring kemudian ke terminal B kunci kontak à IG kunci kontak à (+) koil à kumparan primer koil à (-) koil à platina à massa.

Akibatnya pada kumparan primer koil timbul kemagnetan yang mempengaruhi kumparan skunder koil

Gambar 2. Cara kerja sistem pengapian konvensional

Keterangan :

1.    Kumparan primer koil                           7. Battery 

2.    Kumparan skunder koil                         8. Kunci kontak

3.    Koil                                                    9. Distributor

4.    kondensor                                           10. Kabel busi/kabel tegangan tinggi

5.    Platina (kontak pemutus)                      11. Busi

6.    Sekring

b.    Platina mulai terbuka

Arus listrik dari battery ke kunci kontak ke koil ke platina sampai ke massa menjadi terputus. Akibatnya pada kumparan primer dan skunder koil terjadi induksi.

Pada kumparan skunder koil terjadi induksi tegangan tinggi yang besarnya 10.000 – 20.000 Volt yang dialirkan ke distributor dan ke masing-masing busi sehingga busi dapat meloncatkan bunga api listrik. Pada kumparan primer koil terjadi induksi sendiri yang besarnya 300 – 400 Volt yang selanjutnya disimpan di kondensor.

4.   Prinsip Kerja Koil Pengapian

Konstruksi.

Gambar 3 : Konstruksi Coil Pengapian

Coil pengapian terdiri dari rumah logam yang meliputi lembar pelapis logam untuk mengurangi kebocoran medan magnet. Lilitan sekunder, yamg 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.

Lilitan primer, terdiri dari 200 – 500 lilitan kawat tembaga yang relatif tebal, di tempatkan dekat dengan bagian luar sekelililng lilitaan sekunder. Panjang dan lebar kawat akan menyebabkan resistansi lilitan primer berubah tergantung pada penggunaannya.

Coil pengapian adalah transformator peningkat tegangan. Coil menghasilkan pulsa-pulsa tegangan tinggi yang dikirimkan ke busi-busi untuk menyulut  campuran bahan bakar/udara di tabung engine.

Lilitan primer coil, menyimpan enerji dalam bentuk medan magnit.  Pada waktu yang ditentukan kontak poin terbuka, arus primer berhenti mengalir dan medan magnit kolap memotong coil sekunder menghasilkan tegangan tinggi ke dalamnya. Tegangan sekunder menyalakan busi.

5.  Kondensor

Gambar 4. Kondensor  Dipasang Pada Distributor.

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 negative. 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.

Aliran arus tidak dapat cepat berhenti, dan medan magnit kolap sangat lambat. Karenanya tegangan sekunder terlalu rendah untuk menyalakan busi.

6.  Pengendali/Pemaju Pengapian Sentrifugal

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 bagaian 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 poin.

Gambar 5: Salah satu contoh Mekanisme Pemaju Pengapian jenis Sentrifugal.

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.

7.  Pengendali Pengapian Vacuum

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.

Gambar 6 : Konstruksi vacuum advancer

Mekanisme pengendali pemajuan pengapian vacuum terdiri dari unit diafragma vacuum, dihubungkan dengan pelat dudukan distributor dan sisilain 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.

Cara Kerja

Pembukaan katup gas/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.

Catatan:

Kerjasama antara pemaju pengapian sentrifugal dan kevacuuman secara otomatis memberikan perubahan yang pasti terhadap saat pengapian pada setiap rentang kerja engine.

8.  Sudut Dwell

Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat kontak poin menutup. Sudut Dwell yang tepat sangat penting pada coil pengapian. Coil pengapian, agar dapat berkerja dengan baik memerlukan waktu aliran arus yang mengalir pada lilitan primercukup lama agar mampu membangkitkan medan magnet yang kuat di sekitarnya.Kekuatan medan magnet digunakan untuk memotong lilitan sekunder agar menghasilkan tegangan yang diperlukan untuk menyalakan busi.

Gambar 7 : Sudut Dwell

Celah kontak poin dapat merubah sudut dwell. Celah kontak poin yang sempit akan menaikkan sudut dwell. Ini berarti kontak poin tertutup lebih cepat dan munutupnya terlambat dan ini meningkatkan sudut dwell.

Besarnya sudut dwell dapat di tentukan dengan rumus:

60% x 360/n.  

n = jumlah selinder.

Sudut dwell yang terlalu besar dapat menimbulkan kerugian. Kontak poin menutup lebih cepat dapat mempengaruhi kerja coil pengapian dan kondensor menyebabkan pembakaran yang jelek dan kontak poin terbakar karena percikan yang berlebihan.

Celah 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.

9. 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.

Konstruksi busi

Pada busi terdapat dua buah elektroda yaitu elektroda tengan 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 mel;alui elektroda tengah dan elektroda samping terus ke masa sambil menghasilkan bunga api dari elektroda tengah ke elektroda samping.

10.  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 busi panas sedikit disebut dengan busi panas.

Busi dingin mempunyai ujung insulator yang lebih pendek karena permukaan persinggungan dengan api lebih kecil dan jalur radiasi panasnya pendek, maka perambatan panas sangat baik dan tempratur elektroda tengah tidak akan naik terlalu tinggi.

Sedangkan busi panas mempunyai ujung insulator yang panjang dan 

permukaan singgung dengan api yang luas sehingga jaluir perambatan panas menjadi panjang dan radiasi panas menjadi kecil. Akibatnya terpratur 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

Gambar 9. Busi tipe panas dan busi tipe dingin

c.   Rangkuman

Distributor berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang di hasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan skunder pada ignition coil ke busi pada tiap- tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian

Coil pengapian terdiri dari rumah logam yam 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, di tempatkan dekat dengan bagian luar sekelililng lilitaan sekunder. Panjang dan lebar kawat akan menyebabkan resistansi lilitan primer berubah tergantung pada penggunaannya.

Rangkaian primer merupakan jalur untuk arus tegangan rendah dari baterai (lihat diagram) dan terdiri dari komponen-komponen berikut:

-      Saklar Pengapian

-      Lilitan Primer Coil

-      Kontak Poin Distributor

-      Kondensor

Rangkaian sekunder merupakan jalur untuk arus tegangan tinggi yang ditingkatkan oleh coil dan terdiri dari komponen-komponen berikut:

-      Lilitan Sekunder Coil

-      Lengan Rotor Distributor

-      Tutup Distributor

-      Busi-Busi

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 poin terpisah.

Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat kontak poin menutup. Besarnya sudut dwell dapat di tentukan dengan rumus:

60% x 360/n.  

n = jumlah selinder

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.

Mekanisme sentrifugal advancer berpungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan putaran mesin.

Mekanisme Vakum advancer berpungsi untuk memundurkan atau memajukan saat pengapian pada saat beban mesin bertambah atau berkurang.

Busi mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menajdi 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. 

     Sistem Pengapian Elektronik

Perbandingan 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.

Gambar 11  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.

Gambar 12.  bentuk geelombang pembangkit pulsa

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

Gambar 13  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”.

Gambar 16  prinsip kerja sensor kecepatan dan sinyal keluarannya

Sensor, 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.

Gambar 17: 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.

Gambar 18: 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°.

Gambar 19: 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.

Gambar 20: Output Pulsa

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

Gambar 21: 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.

Alternatif Sistem Pengapian

a)   Capacitor Discharge Ignition (CDI)

CDI berkerja dengan prinsip kerja yang berbeda dengnan sistem pengapian yang telah dijelaskan sebelumnya. Ini dikembangkan untuk engine yang mempunyai unjuk kerja yang tinggi.

Perbedaan utama dengan sistem pengapian elektronik adalah pada kapasitor penyimpan dan cara kerja modul elektronik.

Cara Kerja

Modul elektronik mengendalikan perubahan catudaya 12 V ke 400 V yang digunakan untuk mengisi  kapasitor penyimpan yang  besar.  400 V diperlukan untuk mencapai tingkat enerji yang diperlukan untuk mengoperasikan sistem.

Gambar 22. Diagram Rangkaian. CDI yang tidak memakai kontak poin dengan Pulsa Induktif  System Generator dalam Distributor.

Pada titik pengapian theristor dipicu, muatan kapasitor dikosongkan melalui lilitan utama  coil pengapian.  Kecepatan pertumbuhan medan magnit jauh lebih cepat daripada sistem pengapian tradisional dengan efek tegangan yang cepat terjadi pada lilitan sekunder untuk menghasilkan bunga api untuk busi. Begitu muatan kapasitor dikosongkan theristor mati untuk kemudian memulai kembali siklus pengapian.

-      Keunggulan-keunggulan

a)    Sistem CDI tidak tergantung waktu (sudut dwell) untuk memastikan magnetic coil  pengapian terpenuhi sepenuhnya.

b)   Dapat beroperasi pada frekuensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan sistem pengapian elektronik dan kontak tradisional.

-      Kelemahan-Kelemahan

a)    Untuk banyak aplikasi durasi bunga api terlalu singkat untuk memperoleh  pengaian yang dapat diandalkan.

b.   Sistem Pengapian Magneto

Tujuan

Sistem pengapian magnet berkerja tidak tergantung pada sumber batere dan memberikan tegangan tinggi yang diperlukan untuk membakar campuran udara/bahan bakar di dalam ruang pembakaran.

Penerapan.

Sistem magnet dikenal sangat kompak, bobotnya ringan dan sangat sesuai untuk digunakan pada engine yang dirancang untuk menggerakkan:

(a)  Kendaraan kecil.

(b) Perangkat daya.

(c)  Sepeda motor.

(d) Kendaraan salju.

(e)  Pemotong rumput.

(f)   Mesin gergaji.

(g) Engine untuk perahu motor.

(h) Mesin pertanian.

(i)   Engine stasioner

    Konstruksi

Gambar 23  konstruksi fly wheel magnet

Sistem magnet ini terdiri dari:

(a)  Flywheel baja yang berputar yang dilengkapi dengan magnet permanen, dipasangkan pada poros engkol engine.

Gambar 24: Pelat dudukan Magnet

(b) Pelat dudukan yang tidak bergerak (tetap) menyangga armatur pengapian (coil), kontak poin dan kapasitor. (Sistem yang dikendalikan elektronik mempunyai pembangkit pulsa yang dipasangkan pada pelat dudukan.

     Cara Kerja

Medan magnet yang terdapat pada flywheel sejajar dengan inti armatur pengapian.  Pada saat flywheel berputar tegangan AC diinduksikan pada rangkaian primer.

Gambar 25: Kerja magnet saat kontak poin tertutup.

Saat kontak poin tertutup arus induksi mengalir pada lilitan primer armatur pengapian menghasilkan medan magnet.

Gambar 26: Kerja magnet saat kontak poin terbuka

Dalam waktu yang singkat kontak poin terbuka dan aliran arus induksi berhenti, medan magnet kolap dan menghasilkan induksi tegangan tinggi pada lilitan sekunder coil, menghasilkan percikan bunga api pada busi.

Catatan

Untuk mendapatkan outpu yang maksimal, sistem magnet dirancang untuk membuka kontak poin saat arus induksi maksimum mengalir pada lilitan primer coil.

Beragam bentuk rancangan akan kita temui sesuai dengan bentuk rancangan engine dan penggunaan perangakat pemicu elektronik.  Sistem magnet juga dapat digunakan pada engine bersilinder banyak, menggantikan distributor tradisional atau digerakkan oleh poros bubungan engine.

Gambar 27: Unit magnet untuk engine bersilinder banyak

c.      Rangkuman

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.

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.

 cara untuk menghasilkan pulsa sinyal pada distributor.

-      Pembangkit pulsa.

-      Penbangkit efek Hall.

-      Sensor optik.

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

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.

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.

Sistem pengapian CDI berkerja dengan prinsip kerja yang berbeda dengan sistem pengapian elktronik yang laian. Sistem ini dikembangkan untuk engine yang mempunyai unjuk kerja yang tinggi. Perbedaan utama dengan sistem pengapian elektronik adalah pada kapasitor penyimpan dan cara kerja modul elektronik.

PERAWATAN DAN PERBAIKAN SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL
1. PERIKSA HUBUNGAN PRIMER COIL
2. PERIKSA HUBUNGAN SEKUNDER COIL
3. PERIKSA KABEL TEGANGAN TINGGI
4. PERIKSA KABEL BUSI 1 - 6
5. PERIKSA CELAH BUSI 1 - 6
6. PERIKSA  CELAH PLATINA
7. PERIKSA TEGANGAN PENGAPIAN DENGAN TACH DWELL TESTER

CARA KERJA SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

Daftar Pustaka

 -          Anonim . 1995 new step 1 traning manual. Jakarta, PT. Toyota astra motor

-          Wardan Suyanto (1989) Teori Motor Bensin. Jakarta depdikbud: dirjen Dikti, proyek pengembangan LPTK