SISTEM PENGAPIAN ELEKTRONIK Sistem pengapian ini memanfaatkan transistor untuk memutus dan mengalirkan arus primer koil. Jika pada sistem pengapian konvensional pemutusan arus primer koil dilakukan secara mekanis dengan membuka dan menutup kontak pemutus, maka pada sistem pengapian elektronik pemutusan arus primer koil dilakukan secara elektronis melalui suatu power transistor yang difungsikan sebagai saklar (switching transistor). Pada sistem pengapian transistor signal generator dipasang di dalam ditributor untuk menggantikan breaker point ( platina ) dan cam. Signal generator membangkitkan tegangan untuk mengaktifkan transistor pada igniter untuk memutus arus primer pada ignition coil. Dilihat dari cara kerja sistem ini dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu : 1. Sistem pengapian transistor Sistem pengapian transistor (elektronik) bekerja secara elektronik dengan menggunakan transistor untuk memutuskan arus primer. Prinsip kerja pengapian transistor (elektronik) pada mobil hampir sama dengan pengapian konvensional dan perbedaan terletak pada cara pemutusan arus primer. Namun baik pengapian semi transistor dan pengapian fully transistor memiliki perbedaan cara kerja. a. Cara kerja sistem pengapian semi transistor Saat kunci kontak berada pada posisi ON maka arus dari baterai masuk ke sistem utama salah satunya sistem ignition. Arus mengalir ke ignition coil dan keluar menuju transistor unit. Didalam transistor unit, Arus tersebut terhubung dengan kaki kolektor pada transistor sementara kaki emitor terhubung dengan masa. Sementara kaki basis terhubung dengan rangkaian platina. Ditempat terpisah, arus listrik juga mengalir menuju platina yang terletak didalam distributor dan keluar menuju kaki basis pada transistor unit. Saat mesin belum menyala, cam didalam distributor dalam posisi diam sehingga platina dalam keadaan tertutup atau tersambung. Dalam kondisi ini, kaki basis akan dialiri arus dari platina yang menyebabkan kolektor dan emitor terhubung. Arus dari coil primer yang terhubung dengan kolektor, akan diteruskan ke masa melalui kaki emitor. Hasilnya akan timbul medan magnet pada coil primer. Saat mesin berputar, cam didalam distributor juga ikut berputar. Hal itu menyebabkan platina dalam kondisi terbuka dan tertutup. Saat platina dalam kondisi terbuka atau terputus, arus listrik yang menuju kaki basis juga ikut terputus. Sehingga kaki kolektor dan emitor juga ikut terputus. Terputusnya hubungab kolektor dan emitor menyebabkan pergerakan medan magnet pada coil primer yang mengenai coil sekunder. Sehingga terjadi lonjakan tegangan pada coil sekunder. Listrik bertegangan tinggi tersebut langsung disalurkan ke busi melalui distributor. b. Cara kerja sistem pengapian full transistor Untuk pengapian full transistor tidak lagi dilengkapi dengan platina. Komponen ini digantikan oleh pulse igniter. Alurnya, kunci kontak berada pada posisi ON, arus dari baterai mengalir ke ignition coil. Dari output arus coil primer akan masuk menuju komponen transistor unit. Sementara output coil sekunder masuk menuju busi. Pada rangkaian lain, arus dari baterai juga mengalir menuju transistor unit sebagai referensi tegangan pada transistor unit. Saat mesin belum menyala, pulse igniter juga dalam keadaan diam tidak bereaksi. Sehingga tidak ada pulse atau sinyal dari pulse igniter yang dikirimkan ke transistor unit. Hal itu menyebabkan rangkaian arus primer coil terhubung yang menyebabkan adanya medan magnet pada coil primer. Saat mesin mulai berputar, pulse igniter akan mengirimkan sinyal PWM dengan frekuensi tergantung kecepatan mesin. Sinyal tersebut akan diolah terlebih dahulu oleh controler yang terletak satu unit dengan transistor unit. Selanjutnya, controler akan memutuskan arus pada kaki basis transistor saat mendapatkan sinyal PWM dari pulse igniter. Saat basis terputus, otomatis arus dari kolektor juga terputus. Sehingga pada coil primer terjadi pergerakan medan magnet menuju coil sekunder. Hal itu menyebabkan lonjakan tegangan pada coil sekunder yang langsung diteruskan menuju masing-masing busi melalui komponen distributor. 2. Sistem pengapian CDI Sistem pengapian CDI (Capasitor Discharge Ignition) memanfaatkan capasitor untuk memutuskan arus primer. Sistem ini lebih populer pada sepeda motor. Keenam bagian utama dari sistem pengapian CDI tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. a. Converter DC ke DC. Bagian ini berfungsi untuk mensuplai tegangan untuk pengisian kapasitor. Bagian ini pada prinsipnya terdiri dari rangkaian pengubah arus searah (DC) dari baterai menjadi (seolah-olah) arus bolakbalik (AC) dengan rangkaian flip-flop. Arus AC yang dihasilkan kemudian dinaikan tegangannya oleh transformator step up menjadi sekitar 300 sampai 500 Volt dan kemudian disearahkan kembali dengan dioda sistem jembatan. Tegangan tinggi inilah yang digunakan untuk mengisi kapasitor. Secara b. c. d. e. f. sederhana dapat dijelaskan bahwa bagian ini berfungsi untuk mengubah arus DC menjadi AC kemudian dinaikan tegangannya dan kemudian disearahkan kembali menjadi DC. Kapasitor. Bagian ini berfungsi untuk menyimpan energi listrik yang disuplai oleh Konverter DC ke DC. Generator pulsa. Bagian ini berfungsi sebagai pemicu (trigger) atau penghasil sinyal untuk mengaktifkan thyristor. Penguat pulsa (Amplifier). Bagian ini berfungsi sebagai penguat sinyal yang dihasilkan oleh bagian pembangkit sinyal sehingga sinyal tersebut cukup kuat untuk mengaktifkan thyristor. Saklar thyristor (Thyristor switch). Bagian ini berfungsi untuk mengalirkan energy dari kapasitor ke koil pengapian. Thyristor ini merupakan komponen semikonduktor yang akan bekerja (ON) oleh adanya pulsa tegangan pada kaki gate-nya. Pada saat distributor berputar, pulsa tegangan dihasilkan oleh pick up coil. Pulsa ini dikuatkan oleh amplifier untuk kemudian meng-ONkan thyristor. Pada saat ON inilah kapasitor mengeluarkan energinya ke kumparan primer koil. Kemudian thyristor kembali OFF dan kapasitor terisi kembali. Koil. Koil pengapian dalam hal ini berfungsi sebagai transformator yang menghasilkan tegangan tinggi untuk disalurkan ke busi. 3. Sistem pengapian DLI Sistem pengapian DLI (Distributor less Ignition) hampir sama dengan pengapian transistor, namun sistem ini tidak dilengkapi distributor karena mengusung Coil pack. Sistem ini banyak diaplikasikan pada kendaraan modern. Pengontrolan pengapian dilakukan secara komputer oleh electronic control unit (ECU). Salah satu sistem pengapian yang telah terkontrol komputer atau electronic spark advance (ESA) adalah pengapian tanpa distributor yang lebih dikenal sebagai distributorless ignition system (DLI). Sistem pengapian tanpa distributor atau DLI adalah sistem pengapian terkontrol yang sudah tidak menggunakan distributor lagi. Dengan menghilangkan distributor ini maka akan meningkatkan reliabilitas system pengapian dengan mengurangi sejumlah komponen mekanik. Keuntungan Sistem Pengapian DLI (Distributorless Ignition System) Berikut ini keuntungan sistem pengapian tanpa distributor atau distributorless ignition system: a. Lebih banyak waktu bagi koil dalam menghasilkan medan magnet yang cukup untuk menghasilkan bunga api untuk proses pembakaran campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder sehingga dapat memperkecil kemungkinan terjadinya missfiring. b. Koil pengapian bisa ditempatkan pada busi atau di dekat busi sehingga akan mengurangi interferensi listrik dan meningkatkan reliabilitasnya. c. Dengan sistem pengapian DLI maka waktu pengapian dapat dikontrol dengan jeda yang lebih lebar karena tidak ada lagi rotor pada distributor yang bisa menyebabkan salah pengapian ke silinder yang lain. Cara Kerja Sistem Pengapian DLI (Distributorless Ignition System) Untuk memudahkan dalam memahami sistem pengapian DLI, perhatikan skema distributorless ignition system untuk 4 silinder berikut ini: Berdasarkan skema di atas, ECU atau komputer mengirimkan sinyal IGT ke power transistor yang ada pada igniter dan setiap transistor akan memutus dan terhubung yakni mengalirkan arus primer koil untuk menghasilkan percikan bunga api di busi. Sistem pengapian tanpa distributor ini satu koil melayani dua busi yang akan menyala secara bersamaan. Percikan api yang bersamaan ini terjadi pada dua silinder pada proses yang berbeda, ketika satu busi sedang memercik di akhir langkah kompresi, satu busi lainnya (pasangannya) memercik pada saat langkah buang. Kemudian pemberian sinyal IGT berdasarkan masukan dari sensor-sensor. Gambar berikut ini adalah sistem pengapian DLI model inductive storage. Pada model pengapian CDI seperti pada gambar di bawah ini, DC to DC converter tetap berdiri sendiri sebagai penghasil tegangan tinggi untuk mengisi kapasitor. Kapasitor terletak setelah DC to DC converter dan akan terhubung langsung dengan salah satu ujung dari kumparan primer koil. Sedangkan ujung lain dari kumparan primer tersebut terpasang thyristor. Kaki G dari thyristor terhubung dengan salah satu output microprocessor. Pulsa untuk mengaktifkan thyristor di dapat dari crankshaft angle sensor yang kemudian dikuatkan oleh penguat pulsa di dalam mikroprcessor untuk selanjutnya sinyal tersebut keluar lewat R1 untuk mengaktifkan thyristor. Pada gambar di atas adalah rangkaian sistem pengapian CDI yang ketika pengapiannya dikontrol oleh ECU berdasarkan sensor-sensor pada mesin. Sistem di atas termasuk pada tipe pengapian distributorless ignition system (DLI) dengan satu koil untuk melayani dua busi. Pemberian sinyal melalui R1 yang digunakan untuk mengaktifkan thyristor diatur oleh microprocessor berdasarkan sensor posisi poros engkol sehingga ketika penyalaan akan selalu tepat sesuai dengan kondisi mesin. Komponen Utama sistem DLI Ada tiga komponen utama dalam sistem distributorless ignition. Komponen tetsebut adalah sensor sebagai pendeteksi, Control sebagai komponen pengontrol dan pengatur, serta aktuator selaku eksekutor perintah. Untuk lebi detail simak komponen sistem DLI dibawah ; 1. Komponen Sensor Komponen sensor merupakan semua komponen elektronika yang berfungsi sebagai alat untuk mendeteksi suatu keadaan. Komponen ini akan mendeteksi beberapa data yang diperlukan ECM untuk proses pengapian. Data yang dideteksi meliputi, suhu udara intake, posisi camshaft dan crankshaft, dan sudut pembukaan katup. Nantinya data yang dideteksi oleh beberapa sensor ini dikirimkan melalui nominal tegangan ke komponen control. 2. Komponen control 3. Komponen actuators komponen ini disebut sebagai eksekutor yang akan mengeksekusi segala perintah dari komponen control. dalam hal ini spark plug berfungsi sebagai eksekutor yang akan melanjutkan perintah dari ICM. spark plug akan mengkonversi tegangan sekunder menjadi loncatan bunga api. SOAL : 1. Apa yang kalian ketahui tentang sistem pengapian elektronik ? 2. Apa perbedaan sistem pengapian konvensional dan sistem pengapian elektronik? 3. Sebutkan macam-macam pengapian transisitor! 4. Sebutkan dan gambarkan komponen sistem pengapian transistor! 5. Jelaskan cara kerja pengapian CDI! 6. Jelaskan kerja dari DC to DC converter pada pengapian CDI! 7. Jelaskan kerugian menggunakan sistem pengapian DLI! 8. Sebutkan apa saja yang termasuk komponen sensor pada pengapian DLI! 9. Sebutkan apa saja yang termasuk komponen control pada pengapian DLI! 10. Apa yang kalian ketahui tentang sistem pengapian ESA ? ~Selamat Mengerjakan~ NB: 1. Tugas ditulis di kertas folio dan dikumpulkan ke masing-masing ketua kelas paling lambat tanggal 3 maret 2019 (pada pertemuan pelajaran matematika). 2. Pengumpulan tugas digunakan sebagai presensi dan nilai tugas.
