Sistem pengapian berfungsi untuk menghasilkan percikan bunga api listrik yang kuat diantara celah elektroda busi di dalam ruang bakar motor/mesin sehingga mampu membakar campuran bahan bakar dan udara yang bertekanan tinggi di dalam ruang bakar. Percikan bunga api listrik yang kuat tersebut harus terjadi pada saat yang tepat, yaitu yang dikenal dengan saat pengapian (ignition timing) yang diukur dalam derajat poros engkol. Dengan pengapian yang kuat dan tepat, maka campuran bahan bakar dan udara akan terbakar dengan sempurna, sehingga menghasilkan daya motor yang optimal.
Sistem pengapian memiliki tugas untuk menyalakan campuran bahan bakar dan udara pada saat yang tepat dengan kekuatan yang dibutuhkan dan dengan demikian tejadilah proses pembakaran dalam silinder motor. Untuk melakukan hal ini, maka:
1. tegangan input hurus dapat ditransformasikan menjadi tegangan tinggi pengapian sekitar 7000 V sampai 40000 V
2. energi pengapian yang cukup tersedia untuk mendapatkan percikan api dalam waktu yang lebih lama. Dengan waktu yang pendek, akan terjadi pengapian yang tidak sempurna, yang dapat mengakibatkan hilangnya daya, peningkatan konsumsi bahan bakar dan kerusakan katalis.
3. saat pengapian harus sesuai dengan kondisi operasi motor, yang terkait dan sesuai dengan putaran mesin, beban mesin, suhu mesin dan angka oktan bahan bakar.
Pengapian yang kuat dan tepat akan mengoptimalkan torsi dan tenaga, mengurangi konsumsi bahan bakar, mengurangi polutan dalam gas buang dan mencegah terjadinya knoking.
Tipe Sistem Pengapian
Menurut sumber energi yang digunakan pada sistem pengapian terbagi menjadi 2 yaitu sistem pengapian magneto dan sistem pengapian baterai.
Sistem Pengapian Elektronik (CDI) dibagi 2 :
1) Sistem Pengapian Magnet Elektronik (AC-CDI)
Sumber tegangan didapat dari alternator, sehingga arus yang digunakan merupakan arus bolak-balik (AC)
2) Sistem Pengapian Baterai Elektronik (DC-CDI)
Sumber tegangan diperoleh dari tegangan baterai (yang disuplay oleh sistem pengisian), sehingga arus yang digunakan merupakan arus searah (DC)
1) Sistem Pengapian Magnet Elektronik (AC-CDI)
Komponen Sistem Pengapian AC-CDI
a) Sumber Tegangan, berfungsi sebagai penyedia tegangan yang diperlukan oleh sistem pengapian. Sumber tegangan system pengapian magnet elektronik AC merupakan sumber tegangan AC (Alternating Current), berupa Alternator (Kumparan Pembangkit/stator dan Magnet/rotor). Alternator berfungsi untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan dari putaran mesin menjadi tenaga listrik arus bolak-balik (AC). Pada sepeda motor, rotor juga berfungsi sebagai fly wheel.
b) Kunci Kontak (Ignition Switch), berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian pengapian (dan rangkaian kelistrikan lainnya) pada sepeda motor.
c) Koil pengapian (Ignition Coil), berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian. Dalam koil pengapian terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada tumpukan-tumpukan plat besi tipis. Diameter kawat pada kumparan primer 0,6 – 0,9 mm, dengan jumlah lilitan 200 – 400 kali, sedangkan diameter kawat pada kumparan sekunder 0,05 – 0,08 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 2000 – 15.000 kali. Karena perbedaan jumlah gulungan pada kumparan primer dan sekunder tersebut, dengan cara mengalirkan arus listrik secara terputus-putus pada kumparan primer (sehingga pada kumparan primer timbul/hilang kemagnetan secara tiba-tiba), maka kumparan sekunder akan terinduksi sehingga timbul induksi tegangan tinggi sebesar 7000 hingga 40.000 volt.
d) CDI, merupakan serangkaian komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar rangkaian primer pengapian, menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang dimanfaatkan untuk melakukan pengisian (charge) dan pengosongan (discharge) muatan kapasitor, kemudian dialirkan melalui kumparan primer koil pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.e) Kumparan Pembangkit Pulsa (Signal generator/Pick up coil), bekerja bersama reluctor sehingga menghasilkan sinyal trigger (pemicu) yang dimanfaatkan oleh Thyristor untuk mendischarge seluruh muatan kapasitor. Pick up coil terdiri dari suatu lilitan kecil yang akan menghasilkan arus listrik AC apabila dilewati oleh perubahan garis gaya magnit yang dilakukan oleh reluctor yang terpasang pada rotor alternator. Prinsip kerja pick up coil dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
e) Busi (Spark Plug), mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Loncatan bunga api terjadi disebabkan adanya perbedaan tegangan diantara kedua kutup elektroda busi (20.000 volt).
Proses Kerja Sistem Pengapian AC-CDI
a) Saat Kunci Kontak (Ig. Switch) OFF
Kunci kontak dalam posisi terhubung dengan massa. Arus listrik yang dihasilkan sumber tegangan (Alternator) dibelokkan ke massa melalui kunci kontak, tidak ada arus yang mengalir ke unit CDI sehingga sistem pengapian tidak bekerja dan motor tidak dapat dihidupkan.
b) Saat Kunci Kontak ON
Hubungan ke massa melalui kunci kontak terputus sehingga arus listrik yang dihasilkan alternator akan mengalir masuk ke sistem pengapian.
Ketika rotor alternator (magnet) berputar, kumparan stator menghasilkan arus listrik Þ disearahkan dioda Þ mengisi kapasitor sehingga muatan kapasitor penuh.
Pada saat yang ditentukan (saat pengapian), arus sinyal dihasilkan oleh signal generator (pick up coil). Arus sinyal pick up coil Þ Gate (G) Thyristor switch dan mengaktifkan Thyristor. Thyristor aktif (kaki Anoda ke Katoda terhubung) dan arus listrik dapat mengalir dari kaki Anoda (A) Þ Katoda (K). Hal ini akan menyebabkan kapasitor terdischarge (dikosongkan muatannya) dengan cepat Þ melalui kumparan primer koil pengapian Þ massa koil pengapian. Pada kumparan primer koil pengapian dihasilkan tegangan induksi sendiri sebesar 200 – 300 V.
Akhirnya pada kumparan sekunder koil pengapian akan timbul induksi tegangan tinggi sebesar ± 20 KVolt Þ disalurkan melalui kabel busi ke busi untuk diubah menjadi pijaran api listrik.
2) Sistem Pengapian Baterai Elektronik (DC-CDI)
Komponen Sistem Pengapian DC-CDI
a) Sumber tegangan DC (Direct Current), berupa Baterai yang didukung oleh sistem pengisian (Kumparan Pengisian, Magnet dan Rectifier/Regulator), berfungsi sebagai penyedia tegangan DC yang diperlukan oleh sistem pengapian.
b) Kunci kontak untuk pengapian DC (pengendali positif).
1) Pada posisi ON, kunci kontak menghubungkan tegangan (+) baterai ke seluruh sistem kelistrikan (termasuk system pengapian) untuk mengoperasikan seluruh sistem kelistrikan yang ada.
2) Pada posisi OFF dan LOCK, kunci kontak memutuskan hubungan kelistrikan dari sumber tegangan (terminal (+) baterai) yang dibutuhkan oleh seluruh sistem kelistrikan, sehingga seluruh sistem kelistrikan tidak dapat dioperasikan.
c) Koil pengapian (Ignition Coil), berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian. Dalam koil pengapian terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada tumpukan-tumpukan plat besi tipis. Diameter kawat pada kumparan primer 0,6 – 0,9 mm, dengan jumlah lilitan 200 – 400 kali, sedangkan diameter kawat pada kumparan sekunder 0,05 – 0,08 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 2000 – 15.000 kali.
Karena perbedaan jumlah gulungan pada kumparan primer dan sekunder tersebut, dengan cara mengalirkan arus listrik secara terputus-putus pada kumparan primer (sehingga pada kumparan primer timbul/hilang kemagnetan secara tiba-tiba), maka kumparan sekunder akan terinduksi sehingga timbul induksi tegangan tinggi sebesar } 20.000 volt.
d) Unit DC-CDI, merupakan serangkaian komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar rangkaian primer pengapian, menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang dimanfaatkan untuk melakukan pengisian (charge) dan pengosongan (discharge) muatan kapasitor, kemudian dialirkan melalui kumparan primer koil pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.
e) Kumparan Pembangkit Pulsa (Signal generator/Pick up coil), bekerja bersama reluctor sehingga menghasilkan sinyal trigger (pemicu) yang dimanfaatkan oleh Thyristor untuk mendischarge seluruh muatan kapasitor. Pick up coil terdiri dari suatu lilitan kecil yang akan menghasilkan arus listrik AC apabila dilewati oleh perubahan garis gaya magnit yang dilakukan oleh reluctor yang terpasang pada rotor alternator. Prinsip kerja pick up coil dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
f) Busi (Spark Plug), mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Loncatan bunga api terjadi disebabkan adanya perbedaan tegangan diantara kedua kutup elektroda busi (} 20.000 volt).
Proses Kerja Sistem Pengapian Baterai Elektronik (DC-CDI)
1) Saat Kunci Kontak OFF
Hubungan sumber tegangan dengan rangkaian sistem pengapian terputus, tidak ada arus yang mengalir sehingga motor tidak dapat dihidupkan.
2) Saat Kunci Kontak ON
Kunci kontak menghubungkan sumber tegangan ((+) baterai) dengan rangkaian sistem pengapian, sehingga arus listrik dari baterai dapat disalurkan ke unit CDI (DC-DC Conventer).
Ketika rotor alternator (magnet) berputar, reluctor ikut berputar. Pada saat reluctor mulai mencapai lilitan pick up coil, lilitan pick up coil akan menghasilkan sinyal listrik yang dimanfaatkan untuk mengaktifkan Switch Transistor (Tr) pada DC-DC Conventer.
Kumparan primer dan sekunder (Kump.) pada DC-DC Conventer akan bekerja secara induksi menaikkan tegangan sumber Þ disearahkan lagi oleh dioda (D) Þ mengisi kapasitor (C) sehingga muatan kapasitor penuh.
*) Sinyal yang dihasilkan lilitan pick up coil tersebut belum mampu membuka gerbang (Gate) Thyristor switch (SCR) sehingga SCR belum bekerja.
Pada saat yang hampir bersamaan (saat pengapian), arus sinyal yang dihasilkan oleh signal generator (pick up coil) mampu membuka gerbang SCR sehingga SCR menjadi aktif dan membuka hubungan arus listrik dari kaki Anoda (A) Þ Katoda (K).
Hal ini akan menyebabkan kapasitor terdischarge (dikosongkan muatannya) dengan cepat Þ melalui kumparan primer koil pengapian Þ massa koil pengapian. Pada kumparan primer koil pengapian dihasilkan tegangan induksi sendiri sebesar 200 – 300 V.
Akhirnya pada kumparan sekunder koil pengapian akan timbul induksi tegangan tinggi sebesar ± 20 KVolt Þ disalurkan melalui kabel busi ke busi untuk diubah menjadi pijaran api listrik
Tidak ada komentar:
Posting Komentar