SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

Sistem Pengap ian Konvensional

1.      Sistem Pengapian Konvensional

1.1  Pengertian dan Fungsi Sistem Pengapian Konvensional

Sistem pengapian adalah salah satu sistem yang ada di dalam     motor bensin yang menjamin agar motor dapat bekerja. Sistem pengapian ini berfungsi untuk menimbulkan bunga api dengan menggunakan koil pengapian (ignition coil) yang kemudian        didistribusikan ke masing-masing busi melalui kabel             tegangan tinggi untuk membakar campuran bahan bakar yang sudah  dikompresikan di dalam silinder.             Sistem pengapian harus dapat menghasilkan loncatan bunga api, saat menghasilkannya pun harus tepat, dan        saat motor mengalami perubahan beban atau             kecepatan,sistem pengapian harus bisa menyesuaikan sehingga motor dapat bekerja dengan sempurna .

1.2  Komponen – Komponen dan Prinsip Kerja

Komponen pada sistem pengapian konvensional, yaitu :

a.       Baterai   

Baterai adalah alat listrik-kimiawi yang menyimpan energi dan mengeluarkannya dalam bentuk listrik. Fungsi baterai adalah sebagai penyedia listrik pada sistem kelistrikan pada kendaraan.

Ada 2 macam tipe baterai yaitu :

1. Baterai Tipe Basah (Wet Type)

Baterai tipe basah (wet type) terdiri dari elemen-elemen yang telah diisi penuh dengan muatan listrik (full charged) dan dalam penyimpanannya telah diisi dengan elektrolit. Baterai ini tidak bisa dipertahankan tetap dalam kondisi full charge. Sehingga harus diisi (charge) secara periodik.

Selama baterai tidak digunakan dalam penyimpanan, akan terjadi reaksi kimia secara lambat yang menyebabkan berkurangnya kapasitas baterai. Reaksi ini disebut “self Discharge”.

2. Baterai Tipe kering (Dry Type)

Baterai tipe kering (Dry Type) terdiri dari plat-plat (positip & negatip) yang telah diisi penuh dengan muatan listrik, tetapi dalam penyimpanannya tidak diisi dengan elektrolit. Jadi keluar pabrik dalam kondisi kering. Pada dasarnya baterai ini sama seperti dengan baterai tipe basah. Elemen-elemen bateraij ini diisi secara khusus dengan cara memberikan arus DC pada plat yang direndamkan ke dalam larutan elektrolit lemah. Setelah plat-plat itu terisi penuh dengan muatan listrik, kemudian diangkat dari larutan elektrolit lalu dicuci dengan air dan dikeringkan. Kemudian plat-plat tersebut dirangkai dalam case baterai. Sehingga biala baterai tersebut akan dipakai, cukup diisi elektrolit dan langsung bisa digunakan tanpa discharge kembali.

b.      Kunci Kontak

Kunci 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.

Kunci kontak memiliki 4 posisi yaitu: OFF, ACC, ON dan START. Hubungan kontak untuk masing-masing posisi adalah sebagai berikut:

Hubungan terminal Pada Kunci Kontak

c.       Coil

Fungsi koil pada sistem pengapian kendaraan sangat sederhana, yaitu menaikkan tegangan listrik dari aki yang cuma 12 volt, menjadi ribuan volt. Arus listrik yang besar ini disalurkan ke busi, sehingga busi mampu meletikkan pijaran bunga api.

Fungsi koil

Fungsi koil pada sistem pengapian kendaraan sangat sederhana, yaitu menaikkan tegangan listrik dari aki yang cuma 12 volt, menjadi ribuan volt. Arus listrik yang besar ini disalurkan ke busi, sehingga busi mampu meletikkan pijaran bunga api.

Yang biasa disebut sebagai "koil racing", adalah koil yang mampu menghasilkan tegangan listrik jauh lebih besar ketimbang koil standar. Apabila koil standar rata-rata menghasilkan tegangan antara 12 ribu hingga 15 ribu volt, maka koil racing bisa menghasilkan tegangan antara 60 ribu hingga 90 ribu volt

Tentu saja, dengan tegangan listrik yang lebih besar itu, maka busi dapat menghasilkan pijaran api yang juga lebih besar. Hasilnya adalah pembakaran yang lebih sempurna.Namun yang harus diingat adalah, tegangan besar bukan satu- satunya faktor penentu kualitas koil.  Koil yang baik adalah koil yang mampu menghasilkan tegangan listrik relatif besar dan stabil pada hampir seluruh putaran mesin. Karena itu setelah menghasilkan tegangan maksimal pada putaran mesin tertentu, kurva tidak boleh menukik terlalu tajam. Kurva yang menukik terlalu banyak, menunjukkan kinerja yang buruk pada putaran (RPM) tinggi. Padahal pada RPM tinggi justru dibutuhkan pembakaran yang baik. 

d.      Distributor

Fungsi distributor dapat di bagi dalam 4 bagian ;
a. Bagian pemutus / arus . Pada bagian ini terdiri daria. breaker point (contact point / point ) Fungsinya adalah untuk memutuskan arus listrik dan menghubungkannya dari kumparan primer coil ke massa agar terjadi induksi pada kumparan sekunder coil .induksiterjadi pada saat breaker point I putus atau terbuka
Lihat gambar :

b. camlobe ( nok )

Fungsinya adalah untuk mengungkit breaker point agar dapat memutus dan menghubungkan arus listrik pada kumparan primer coil
Lihat gambar ;

C kondensor

 Fungsinya adalah untuk menghilangkan /mencegah terjadinya loncatan api atau bunga api listrik pada breaker point. Kemampuan dari suatu kondensor dapat di tunjukkan dengan berapa besar kapasitasnya.kapasitas kondenser di ukur dalam (uf ) mikro farad.pada kendaraan Toyota ,condenser yang di pergunakan ada 3 macam ;

 Condenser kabel warna hijau kapasitasnya 0,15 uf

 Condenser kabel warna kuning kapasitasnya 0,22 uf

 Condenser kabel warna biru kapasitasnya 0,25 uf

 
Terbakarnya breaker point sering juga di akibatkan oleh condenser yang tidak sesuai dengan kapasitasnya atau kapasitasnya tidak normal.

d.      Bagian Governor Advancer

Bagian ini berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan mesin .bagian ini terdiri dari Governor weight dan governor spring ( pegas governor )
Gambar di bawah ini menunjukkan kontruksi dari Governor Advancer

e.       Bagian Vacum Advancer

Bagian ini berfungsi untuk memundurkan atau memajukan saat pengapian pada saat beban mesin bertanmbah atau berkurang. Bagian ini terdiri dari breaker plate vakum advancer ,yang akan bekerja atas dasar kevakuman yang terjadi di dalam intake manifold.

f.       Busi

Busi (dari bahasa Belanda bougie) adalah suatu suku cadang yang dipasang pada mesin pembakaran dalam dengan ujung elektroda pada ruang bakar. Busi dipasang untuk membakar bensin yang telah dikompres oleh piston. Percikan busi berupa percikan elektrik. Pada bagian tengah busi terdapat elektroda yang dihubungkan dengan kabel ke koil pengapian (ignition coil) di luar busi, dan dengan ground pada bagian bawah busi, membentuk suatu celah percikan di dalam silinder. Hak paten untuk busi diberikan secara terpisah kepada Nikola Tesla, Richard Simms, dan Robert Bosch. Karl Benz juga merupakan salah satu yang dianggap sebagai perancang busi.

Cara Kerja Busi:

Mesin pembakaran internal dapat dibagi menjadi mesin dengan percikan, yang memerlukan busi untuk memercikkan campuran antara bensin dan udara, dan mesin kompresi (mesin Diesel), yang tanpa percikan, mengkompresi campuran bensin dan udara sampai terjadi percikan dengan sendirinya (jadi tidak memerlukan busi). Busi tersambung ke tegangan yang besarnya ribuan Volt yang dihasilkan oleh koil pengapian (ignition coil). Tegangan listrik dari koil pengapian menghasilkan beda tegangan antara elektroda di bagian tengah busi dengan yang di bagian samping. Arus tidak dapat mengalir karena bensin dan udara yang ada di celah merupakan isolator, namun semakin besar beda tegangan, struktur gas di antara kedua elektroda tersebut berubah. Pada saat tegangan melebihi kekuatan dielektrik daripada gas yang ada, gas-gas tersebut mengalami proses ionisasi dan yang tadinya bersifat insulator, berubah menjadi konduktor.Setelah ini terjadi, arus elektron dapat mengalir, dan dengan mengalirnya elektron, suhu di celah percikan busi naik drastis, sampai 60.000 K. Suhu yang sangat tinggi ini membuat gas yang terionisasi untuk memuai dengan cepat, seperti ledakan kecil. Inilah percikan busi, yang pada prinsipnya mirip dengan halilintar atau petir.

g.      Kabal Tegangan Tinggi

Kabel tegangan tinggi berfungsi untuk menyalurkan arus listrik tegangan tinggi hasil induksi sekunder koil ke busi. Tegangan yang dialirkan sebesar 15.000 volt sampai 30.000 volt. Kabel tegangan tinggi terdiri dari tembaga yang diisolasi dengan karet silikon, karena arus yang mengalir tegangannya sangat tinggi maka isolatornya sangat tebal.

1.3  Sistem Kerja Pengapian Konvensional

Saat kunci kontak on, kontak pemutus tertutup, arus dari terminal positif baterai mengalir ke kunci kontak (lihat gambar (a) di atas), ke terminal positif (+) koil, ke terminal negatif (-) koil, ke kontak pemutus, kemudian ke massa. Aliran arus ke kumparan primer koil menyebabkan terjadinya kemagnetan pada coil (gambar (b).

Jika kontak pemutus terbuka, arus yang mengalir ke kumparan primer terputus dengan tiba-tiba maka kemagnetan disekitar koil hilang / drop dengan cepat. Kemudian kumparan terjadi tegangan induksi. Karena saat kontak pemutus terbuka arus listrik terputus, maka medan magnet pada koil hilang dengan cepat pada kumparan sekunder terjadi induksi tegangan. Pada kumparan primer juga terjadi tegangan induksi. Tegangan induksi pada kumparan sekunder disebut dengan tegangan induksi mutual sedangkan pada kumparan primer disebut tegangan induksi diri.

Tegangan tinggi pada kumparan sekunder (10000 V atau lebih) disalurkan ke distributor melalui kabel tegangan tinggi dan dari distributor diteruskan ke tiap-tiap busi sesuai dengan urutan penyalaannya sehingga pada busi terjadi loncatan api pada busi. Tegangan pada kumparan primer sekitar 300 sampai 500 V disalurkan ke kondensor. Penyerapan tegangan induksi diri oleh kondensor ini akan mengurangi loncatan bunga api pada kontak pemutus. Efek tidak terjadinya loncatan pada kontak pemutus adalah pemutusan arus primer yang cepat sehingga menghasilkan perubahan garis-garis gaya magnat pada koil dengan cepat pula.

Aliran Arus Listrik Saat Konci Kontak ON, Platina Menutup

Aliran arusnya adalah sebagai berikut:

Baterai —-> Kunci kontak —-> Primer koil —-> Platina —-> Massa.

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.

Aliran Arus Saat Platina terbuka

1.4   Kerusakan dan Perbaikan 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.Gangguan sistem pengapian konvensional pada motor bensin paling sering terjadi dibandingkan sistem lain.

Berikut akan diuraikan mengenai gejala dari gangguan pada sistem pengapian konvensional beserta dengan kemungkinan penyebab dan cara mengatasi gangguan yang terjadi pada sistem pengapian konvensional.

KEADAAN	KEMUNGKINAN PENYEBAB	PEMERIKSAAN ATAU PERBAIKAN
1. Enjin berputar normal tetapi gagal untuk start	Tidak ada tegangan pada sistem pengapian Sambungan modul pengapian terpu-tus, ter-masa-kan, longgar atau korosi Sambungan primer tidak kuat Koil pengapian terputus atau korslet Reluktor atau koil pikap rusak Modul pengapian rusak Tutup atau rotor rusak Sistem bahan bakar macet Kerusakan enjin	Periksa baterai, saklar pengapian, kabel-kabel. Perbaiki jika perlu Bersihkan, ketatkan konektor Periksa koil, ganti jika rusak Ganti Ganti Ganti Rujuk pada servis sistem bahan bakar Rujuk pada servis enjin
2. Enjin mengeluar-kan api balik (back fire) dan gagal untuk start	Pengaturan waktu tidak tepat Pengembunan pada tutup distributor Tegangn bocor pada tutup distributor Kabel sekunder tidak terhubung sesu-ai urutan pengapian Korslet antar kabel sekunder	Setel pengaturan waktu Keringkan tutup distributor Ganti tutup distributor Sambungkan dengan benar Ganti kabel yang rusak
3. Enjin hidup tetapi tersendat-sendat	Busi salah atau cacat Tutup distributor  atau rotor cacat Kabel sekunder rusak Koil rusak Konektor jelek Kebocoran pada tegangan tinggi Mekanisme dini rusak Sistem bahan bakar rusak	Bersihkan, setel celah atau ganti Ganti Ganti Ganti Bersihkan, ketatkan Periksa tutup, rotor, kabel sekunder Periksa, perbaiki atau ganti Rujuk pada servis sistem bahan bakar
4. Enjin hidup tetapi ada api balik	Pengaturan waktu tidak tepat Pengapian tertukar Kegagalan pada katup anti api balik Nilai panas busi salah Sistem injeksi udara tidak berfungsi Enjin panas berlebihan Sistem bahan bakar tidak memasok perbandingan udara-bahan bakar dengan tepat Enjin tidak dapat difungsikan akibat menumpuknya karbon pada katup	Setel pengaturan waktu Periksa kabel, tutup distributor dan rotor terhadap kebocoran jalur Ganti Pasang busi yan nilai panasnya sesuai Periksa sistem injeksi udara Lihat item 5 Rujuk pada servis sistem bahan bakar  Rujuk pada servis enjin
5. Enjin panas berle-bihan	Pengaturan waktu terlambat Cairan pendingin macet atau ganggu-an pada sistem pendinginan Pengaturan waktu katup terlambat atau kondisi enjin yang lainnya	Setel pengaturan waktu Rujuk pada servis sistem pendinginan Rujuk pada servis enjin
6. Enjin kehilangan daya	Pengaturan waktu tidak tepat Gangguan seperti yang dijelaskan pada item 3 Sistem pembuangan tersumbat Oli enjin terlalu kental Bahan bakar yang salah Tahanan guling berlebihan	Setel pengaturan waktu Bersihkan Ganti, gunakan oli yang kekentalannya sesuai Gunakan bahan bakar yang benar Periksa ban, rem, penjajaran Lihat item 5
7. Terjadi ketukan (knocking) lemah pada enjin (ketukan bunga api)	Pengaturan waktu tidak tepat Bahan bakar salah Nilai panas busi salah Mekanisme dini tidak berfungsi Karbon  (arang) didalam silinder me-numpuk	Setel pengaturan waktu Gunakan bahan bakar yang tepat Pasang busi yang tepat Perbaiki atau ganti   Servis enjin
8. Busi rusak	Isolator pecah/retak Busi penuh jelaga Busi putih atau abu-abu, dengan isolator melepuh Kondisi-kondisi yang lain	Pemasangan yang tidak hati-hati, pasang busi yang baru Pasang busi panas, perbaiki kondisi enjin Pasang busi yang lebih dingin Lihat bagian B.6
9. Enjin tiba-tiba hidup atau mati suri	Solenoid idel diluar batas penyetelan atau bahan bakar terhenti Terdapat titik panas pada ruang pembakaran Enjin terlalu panas Pengaturan waktu dini	Setel atau ganti Servis enjin Lihat item 5 Setel pengaturan wakt

1.5 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.

Komponen 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:

a.       Spark plug cleaner and tester, merupakan alat untuk membersihkan dan memeriksa busi.

b.      Spark plug gauge, untuk mengukur dan menyetel celah busi.

c.       Tune up tester, untuk mengukur putaran dan sudut dweel.

d.      Timing tester, untuk mengetahui saat pengapian.

e.       Condensor tester, berfungsi untuk memeriksa kapasitas kondensor.

Langkah kerja dalam merawat sistem pengapian adalah sebagai berikut:

a.       Memeriksa secara visual kelainan pada komponen dan rangkaian sistem pengapian.

b.      Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah busi.

c.       Memeriksa dan membersihkan kabel tegangan tinggi.

d.      Memeriksa, membersihkan rotor dan tutup distributor.

e.       Memeriksa nok, centrifugal advancer dan vacum advancer.

f.       Memeriksa koil pengapian.

g.      Memeriksa, membersihkan dan menyetel celah platina atau menyetel sudut dwell.