1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tujuan yang paling mendasar dari sistem pengapian yang lengkap adalah

untuk menyuplai percikan bunga api dari busi yang berada dalam silinder.

Percikan ini dilakukan dekat dengan akhir langkah kompresi dan kemudian

digunakan untuk membakar campuran udara dan bahan bakar yang telah

dikompresi hingga berkabut.

Proses pembakaran yang berlangsung bergantung dari banyaknya loncatan

bunga api yang ditimbulkan dari busi dan juga lamanya percikan itu berlangsung.

Loncatan bunga api yang terjadi disebabkan karena adanya perbedaan tegangan

antara pusat elektrode dan elektrode massa (ground).

Untuk itulah guna mendukung proses pengapian yang baik maka sekarang

ini banyak bermunculan berbagai tipe busi yang beredar dipasaran antara lain busi

kaki empat. Jarak celah elektrode dari busi adalah tempat dimana terjadinya

loncatan bunga api, sebagai pemicu terjadinya proses pembakaran yang cukup

menentukan.

1.2 Rumusan Masalah

Apa pengertian dari sistem pengapian konvensional?

Apa yang menjadi tujuan sistem pengapian konvensional?

Apa fungsi komponen sistem pengapian konvensional?

Bagaimana cara kerja komponen sistem pengapian konvensional?

Bagaimana cara kerja sistem pengapian konvensional?

1.3 Tujuan

Memahami pengertian dari sistem pengapian konvensional

Memahami tujuan sistem pengapian konvensional

Memahami fungsi komponen sistem pengapian konvensional

Memahami cara kerja komponen sistem pengapian konvensional

Memahami cara kerja sistem pengapian konvensional

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Sistem Pengapian

Jika kita membicarakan sistem pengapian pada mesin motor dengan pengapian

busi yang disebut Mesin Otto, hal pertama yang kita fikirkan adalah percikan bunga api

yang berada di elektroda busi. Bunga api tersebut membakar campuran udara dan

bahan bakar di dalam kepala silinder yang kemudian mengawali proses pengapian.

Akan tetapi, pengapian tersebut hanya merupakan akhir dari serangkaian suatu proses

yang terjadi dengan sangat cepat.

Berikut ini adalah skema sistem pengapian pada mesin motor.

Penyediaan dan penyimpanan energi listrik

Penghasil tegangan tinggi (voltase sekunder)

Membagikan tegangan tinggi menuju busi menurut urutan yang telah ditentukan

Pelepasan bunga api karena meloncatnya bunga api antara elektroda busi

Terbakarnya campuran antara udara dan bahan bakar

2.2 Tujuan Sistem Pengapian

Tujuan penggunaan sistem pengapian pada kendaraan adalah menyediakan

percikan bunga api bertegangan tinggi pada busi untuk membakar campuran

udara/bahan bakar di dalam ruang bakar engine.

3

2.3 Fungsi Komponen Sistem Pengapian

2.3.1 Baterai

Fungsi baterai adalah menyediakan arus listrik tegangan rendah untuk

ignition coil. Ada 2 jenis baterai yang sering digunakan dalam dunia otomotif,

yaitu baterai basah dan baterai kering.

2.3.2 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 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:

4

2.3.3 Ignition Coil

Fungsi koil pada sistem pengapian kendaraan sangat sederhana, yaitu

menaikkan tegangan tegangan dari baterai yang semula 12 volt, menjadi ribuan

volt. Arus listrik yang besar ini disalurkan ke busimelalui distributor, sehingga

busi mampu memercikkan bunga api.

2.3.4 Distributor

Berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang

dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan skunder pada ignation coil ke busi

pada tiap-tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian.

5

Bagian-bagian distributor terdiri dari:

- Cam (nok)

Membuka Kontak point (platina) pada sudut cam shaftt yang tepat

untuk masing-masing selinder.

- Kontak Point

Memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari

ignation coil untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi.

- Capasitor (condensor)

Menyerap lompatan bunga api yang terjadi antara breaker point pada Saat

membuka dengan tujuan menaikan tegangan coil skunder.

- 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 ignation

coil ke tiap-tiap busi.

- Distributor Cap

Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan

tinggi untuk masing- masing selinder.

2.3.5 Kabel tegangan tinggi

Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignation coil ke busi.

6

2.3.6 Busi

Mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menajdi loncatan bunga api

melalui elektroda.

2.4 Cara Kerja dan Karakteristik Komponen Pengapian

2.4.1 Coil Pengapian

Coil pengapian terdiri dari rumah logam yang meliputi lembar pelapis

logam untuk mengurangi kebocoran medan magnet. Lilitan sekunder, yang

7

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.

Agar dapat mempertinggi tegangan listrik, pada ignition coil terdapat 2

kumparan

• Kumparan Primer .

- Menciptakan medan magnet

- Penampang kawatnya besar

- Jumlah gulungan sedikit ( +/- 400 gulungan )

• Kumparan Sekunder.

- Merubah induksi menjadi tegangan tinggi

- Penampang kawat kecil

- Jumlah gulungan banyak ( +/- 30.000 gulungan )

Lilitan primer coil, menyimpan energi dalam bentuk medan magnet.

Pada waktu yang ditentukan kontak poin terbuka, arus primer berhenti mengalir

dan medan magnet kolap memotong coil sekunder menghasilkan tegangan tinggi

ke dalamnya. Tegangan sekunder menyalakan busi.

2.4.2 Distributor

Fungsi distributor dapat di bagi dalam 4 bagian ;

2.4.2.1 Bagian Distributor

Bagian ini berfungsi membagi – bagikan (mendistribusikan) arus tegangan

tinggi yang di hasilkan / di bangkitkan oleh kumparan sekunder pada ignition coil

ke busi pada tiap –tiap silinder sesuai dengan urutan pengapian. Bagian ini terdiri

dari tutup distributor dan rotor.

8

2.4.2.2 Bagian pemutus arus :

Pada bagian pemutud arus ini terdiri dari :

2.4.2.2.1 Breaker Point (contact point / point )

Fungsinya untuk memutuskan dan menghubungkan arus yang mengalir ke

kumparan pimer, agar terjadi tegangan induksi pada kumparan sekunder.

Sudut Pengapian :

Sudut putar cam distributor dan saat platina mulai membuka ( B ) sampai

mulai membuka pada tonjolan berikutnya ( C )

9

Sudut Dwell :

Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat

kontak poin menutup. Coil pengapian, agar dapat bekerja dengan baik

memerlukan waktu aliran arus yang mengalir pada lilitan primer cukup lama

agar mampu membangkitkan medan magnet yang kuat di sekitarnya. Kekuatan

medan magnet digunakan untuk memotong liiitan sekunder agar menghasilkan

tegangan yang diperlukan untuk menyalakan busi.

Sudut dwell : Sudut cam distributor pada saat platina mulai menutup ( B )

sampai platina mulai membuka ( A )

a. b. c.

Keterangan:

a) Kontak Poin Tertutup

b) Celah Kontak Poin Besar, sudut Dwell kecil

c) Celah kontak Poin kecil, sudut Dwell besar

10

Celah kontak poin dapat merubah sudut dwell. Celah kontak poin yang

sempit akan menaikkan sudut dwell. Ini berarti kontak poin tertutup lebih cepat

dan menutupnya terlambat dan inii meningkatkan sudut dwell.

Besarnya sudut dwell dapat di tentukan dengan rumus:

60% x 360/n.

n = jumlah selinder.

2.4.2.2.2 Kondensor

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 negatif. 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.

11

Aliran arus tidak dapat cepat berhenti, dan medan magnit kolap sangat

lambat. Karenanya tegangan sekunder terlalu rendah untuk menyalakan

busi.

2.4.2.3 Centrifugal Governor Advancer

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 bagian 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 point.

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.

12

2.4.2.4 Vacuum Advancer

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.

Mekanisme pengendali pemajuan pengapian vacuum terdiri dari unit

diafragma vacuum, dihubungkan dengan pelat dudukan distributor dan sisi lain

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.

13

Cara Kerja Vacuum Advancer :

Pembukaan katup 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.

2.4.3 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.

14

2.4.3.1 Konstruksi busi

Pada busi terdapat dua buah elektroda yaitu elektroda tengah 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 melalui elektroda tengah dan elektroda

samping terus ke masa sambil menghasilkan bunga api dari elektroda tengah ke

elektroda samping.

2.4.3.1.1 Jenis-jenis Busi :

Busi dengan Resistor

Loncatan bunga api listrik busi, Menghasilkan electromagnetis. Dan dapat

menyebabkan gangguan pada peralatan electronic. Sehingga peralatan electronic

tersebut menjadi tidak dapat berfungsi.

Busi jenis ini mempunyai tahanan dari ceramic yang dapat mencegah

terjadinya penyebab gangguan.

Busi platinum

Busi jenis ini menggunakan platinum pada elektrode tengah dan massa.

Menjadikan usia pemakaian busi lebih lama & pengapiannya lebih baik

15

Busi Iridium

Busi jenis ini menggunakan Iridium pada elektrode tengah dan Platinum

electrode massa. Menjadikan usia pemakaian busi lebih lama & performancenya

lebih baik.

2.4.3.2 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 panas sedikit disebut dengan busi panas.

Busi dingin mempunyai ujung isolator yang lebih pendek karena

permukaan persinggungan dengan api lebih kecil dan jalur radiasi panasnya

pendek, maka perambatan panas sangat baik dan temperatur elektroda tengah

tidak akan naik terlalu tinggi.

Sedangkan busi panas mempunyai ujung isolator yang panjang dan

permukaan singgung dengan api yang luas sehingga jalur perambatan panas

menjadi panjang dan radiasi panas menjadi kecil. Akibatnya temperatur 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.

16

2.5 Cara Kerja Sistem Pengapian

2.5.1 Rangkaian Primer / Kunci Kontak ON Kontak Poin Tertutup

Arus dari baterai mengalir melalui lilitan-lilitan primer coil, membentuk

medan magnit, melalui kontak poin ke massa.

2.5.2 Rangkaian Sekunder / Kunci Kontak ON Kontak Poin Tertutup

Pada saat poin-poin terbuka oleh bubungan pemutus yang berputar,

aliran arus primer terputus. Medan magnit di sekitar lilitan primer coil kolap

17

dan menyebabkan tegangan tinggi (4000-30.000 volt) pada lititan-lilitan

sekunder. Sentakan tegangan tinggi ini 'mendorong' arus melalui kabel coil

tegangan tinggi ke distributor dan kemudian ke busi-busi. Siklus keseluruhan

ini terjadi 50 sampai 150 kali per detik tergantung pada kecepatan engine.

18

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Sistem pengapian pada kendaraan berfungsi untuk menyediakan percikan

bunga api bertegangan tinggi pada busi untuk membakar campuran udara/bahan bakar

di dalam ruang bakar engine.

Distributor berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan

tinggi yang dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan sekunder pada ignation

coil ke busi pada tiap-tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian. Coil

pengapian terdiri dari rumah logam yang 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, ditempatkan dekat dengan bagian luar sekeliling lilitan sekunder. Panjang

dan lebar kawat akan menyebabkan resistansi lilitan primer berubah tergantung

pada penggunaannya.

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 point terpisah.

Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat

kontak poin menutup. 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.

19

Mekanisme sentrifugal advancer berfungsi untuk memajukan saat

pengapian sesuai dengan pertambahan putaran mesin. Mekanisme Vacuum

advancer berfungsi memajukan saat pengapian pada saat beban mesin

bertambah atau berkurang.

Busi mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi 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.

3.2 Saran