Pengapian elektronik

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Perkembangan dunia Otomotif mengalami perkembangan yang begitu cepat,dan hal yang paling menonjol perkembangannya adalah bagian sistem yang berkaitan dengan kelistrikan.Hal ini terjadi karena bagian ini mudah untuk dilakukan inovasi.Namun kemudhan ini bukan berarti bahwa mempelajari sistem ini mudah ,tapi justru sebaliknya .Karena kelistrikan itu sesuatu yang tidak terlihat,sehingga dalam mempelajarinya memerlukan riset terlebih dahulu,dan jika tidak melakukan riset setidaknya pernah melakukan uji coba sederhana.
Diberbagai perusahaan,biasanya akan memberikan gaji yang lebih pada mereka yang mampu dibidang yang berhubungan dengan kelistrikan.Karena orang-orang yang mampu dan ahli di bidang ini masih jarang.
Seorang sarjana teknik mesin khususnya konsentrasi otomotif ,harus memilik kemampuan dibidang ini. Karena mereka kedepannya merupakan calon –calon pendidik dan bahkan tidak menutup kemungkinan akan bekerja di perusahaan –perusahaan otomotif.dan apabila kemampuan ini tidak dimliki maka kita akan tersingkirkan oleh lulusan-lulusan perguruan tinggi yang lain.
Dalam makalah ini akan dibahas mengenai sistem pengapian,dimana sistem ini merupakan sistem yang sangat penting ,karena tanpa sistem ini mobil tidak akan dapat bergerak.
Mobil bergerak karena ada proses pembakaran, pembakaran terjadi karena ada suatu sistem yang membuat terjadinya proses pembakaran,dan sistem tersebut adalah sistem pengapian . 

1.2.Tujuan

Tujuan dibuatnya makalah ini adalah:
Memenuhi tugas mata kuliah bahasa Indonesia
Awal pembelajaran mengenai dunia otomotif,karena tidak semua mahasiswa kelas otomotif mengetahui mengenai dunia otomotif
Pembelajaran bagi penulis dalam menuangkan gagasan atau ilmu yang dikuasi dalam bentuk tulisan

BAB II
PEMBAHASAN 

2.1.Pengertian

Ada tiga sarat suatu pembakaran dapat terjadi yakni ada bahan bakar,udara dan ada api.Api dalam pembakaran tidak mungkin muncul dengan begitu saja,pasti ada sebab kemunculannya.Untuk memunculkan api ini maka perlu dibuat suatu sistem yang disebut sistem pengapian.Jadi sistem pengapian adalah suatu sistem yang terdiri dari berbagai komponen yang memilki fungsi yang berbeda yang dirangkai sedemikian rupa sehinga menjadi memiliki satu fungsi yakni memercikan bunga api.

2.2.Fungsi Sistem Pengapian

Motor pembakaran dalam (iternal combustion engine) menghasilkan tenaga dengan jalan membakar campuran udara dan bahan bakar di dalam selinder . Pada motor bensin, loncatan bunga api bunga api pada busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara-bahan bakar yang telah dikompresikan oleh torak didalam selinder.
Sedangkan pada motor diesel udara dikompresikan dengan tekanan yang tinggi sehingga menjadi sangat panas, dan bila bahan bakar disemprotkan ke dalam selinder akan terbakar.
Karena pada motor bensin proses pembakaran dimulai oleh loncatan api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi, beberapa metode diperlukan untuk menghasilkanars tegangan tinggi yang diperlukan.
Sistem pengapian (ignition system) pada automobil berfungsi untuk menaikan tegangan baterai menjadi 10 kV atau lebih dengan mempergunakan ignition coil dan kemudian membagi-bagikan tegangan tinggi tersebut ke masing-masing busi melalui distributor dan kabel tegangan tinggi. Tipe sistem pengapian ini di pergunakan pada seluruh motor bensin untuk mobil modern.
Sistem pengapian baterai biasanyaterdiri dari baterai, ignition coil, distributor, kabel tegangan tinggi dan busi.

2.3.Nama Komponen Dan Fungsinya

1. Baterai (Accumulator)
Berfungsi untuk menyediakan arus listrik tegangan rendah (biasanya 12 volt) untuk ignition coil.

Gambar 1 Baterai
(www.technomar.net)
2. Kunci Kontak
Berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik dari baterai ke sirkuit primer

Gambar 2 Kunci kontak
(www.goldenparts.com)
3. Ignition Coil
Berfungsi untuk menaikan tegangan yang diberikan oleh baterai menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.

Gambar 3 Ignition Coil

(www.sbcpower.dk)
4. Distributor 
Fungsi distributor membagi dan menyalurkan arus tegangan tinggi ke setiap busi sesuai dengan urutan pengapian (FO)

Gambar 4 Distributor
(www.hot-spark.com)
Bagian-bagian distributor
• Cam (nok) berfungsi untuk membuka breaker point (platina) pada sudut crankshaft (poros engkol) yang tepat pada masing-masing selinder.
• Breaker point (platina) berfungsi untuk memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignition coil untuk menghasilkan arus tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi magnet listrik (eletromagnetic induction).
• Capasitor/kondensor berfungsi untuk menyerap bunga api yang terjadi antara breaker point (pada platina) pada saat membuka dengan tujuan untuk menaikan tegangan coil sekunder.
• Centrifugal Gavernor Advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai putaran mesin.
• Vacum Advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin (vacun intake manifold).
• Rotor berfungsi untuk membagikan arus listrik tegangan tinggi yang di hasilkan oleh ignition coil ke tiap-tiap busi.
• Distributor Cap berfungsi untuk membagi-bagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tinggi untuk masing-masing selinder.

Gambar 5 Bagian-bagian distributor
(www.procarcare.com)

5. Kabel Tegangan Tinggi (High Tension Core)
Berfungsi untuk mengalirkan arus tegangan tinggi dari ignition coil ke busi.

Gambar 6 Kabel tegangan tinggi
(usa.gasgoo.com)
6. Busi
Berfungsi untuk mengeluarkan listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya.

Gambar 7 busi
(vespamaker.blogspot.com)
7. Transistor
Berfungsi untuk memutus dan menghubungkan arus primer

Gambar 8 Tansistor
(www.upload.gen.tr)

2.4.Cara Kerja Sistem Pengapian

Gambar 9
Rangkaian sistem pengapian

Gambar 10
Rangkaian sistem pengapian dengan transistor
Ketika Ignition swith dihubungkan arus mengalir dari batre ke ignition coil (melalui lilitan primer) terus mengalir ke platina kemudian ke masa. Ketika platina terbuka arus akan kembali menuju ignition coil dan sebagian diserap oleh kapasitor pada saat inilah terjadi induktansi diri yang menyebabkan tegangan naik dari 12 V menjadi 10 kV. Kemudian arus ini diteruskan ke distributor dan dibagi-bagikan ke setiap busi sesuai dengan firing order (urutan pengapian).
2.5.Gangguan, Penyebab dan perbaikan pada sistem pengapian
Gangguan Penyebab Perbaikan
Mesin tidak berputar • Kurang tegangan pada batre
• Saklar pengapian rusak
• Ada kabel yang putus
• Sambungan batre longgar • Diganti atau diisi kembali
• Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Kencangkan sambungan yang longgar
Mesin berputar tapi tidak mau hidup • Platina terbakar atau berlobang
• Terminal-terminal pada distributor rusak
• Kabel tegangan tinggi basah
• Kebocoran pada kondensor
• Koil rusak
• Tahanan primer tidak tepat • Ganti dengan yang baru menurut keperluan

Mesin sukar di start • Api busi lemah 
• Sambunga sirkuit terbuka atau konsleting dengan masa
• Busi kotor
• Setelan platina tidak tepat
• Kabel busi pecah atau rusak
• Batre lemah atau rusak
• Koil rusak • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Bersihkan busi yang kotor
• Stel celah platina dengan tepat
Mesin sukar di start saat panas • Api bocor antara kabel dan busi • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
Mesin sukar di start saat dingin • Batre lemah atau rusak dan ada bagian dari komponen sistem penganpian yang bekerja kurang sempurna • Ganti dengan yang baru menurut keperluan

Mesin dapat di start tapi mati lagi • Busi kotor
• Setelan platina tidak tepat
• Platina kotor
• Peurunan tegangan pada kawat tahanan primer atau kondensator balasttidak memenuhi syarat-syarat pabrik • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Bersihkan busi yang kotor
• Stel celah platina dengan tepat
Pengapian tidak rata pada setiap tingkat kecepatan • Ada salah satu busi atau lebih yang rusak
• Platina kotor 
• Tahan kondensator distributor, kondensator output dan isolasi bocor berlebihan
• Koil rusak
• Isolasi, kawat putus
• Terminal-terminal longgar atau berkarat • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Bersihkan busi yang kotor
• Stel celah platina dengan tepat
Pengapian tidak rata pada saat stasioner • Setelan platina tidak tepat
• Bos poros kotor, aus atau hangus
• Koil rusak • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Stel celah platina dengan tepat
Pengapian tidak rata pada kecepatan tinggi • Busi kotor atu stelan platinanya kurang tepat • Bersihkan busi yang kotor
Mesin berjalan kurang sempurna • Stelan timing terlalu lambat
• Ujung pemutus distributor rusak
• Busi kotor
• Koil dan kondensator tidak bekerja semestinya • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Stel timing dengan tepat
Boros bensin • Ujung pemutus distributor kotor
• Setelan platina tidak tepat
• Stelan timing kurang tepat • Ganti dengan yang baru menurut keperluan
• Stel timing dengan tepat
• Stel celah platina dengan tepat
Akselerasi kurang • Stelan timing terlalu lambat
• Stelan gap pada busi tidak tepat
• Platina kotor • Stel timing dengan tepat
• Stel gap pada busi
• Bersihkan platina

2.6.Pemeliharaan

2.6.1. Prosedur Pemeliharaan dan Perbaikan Sistem Pengapian

Komponen-komponen pengapian otomotif itu komplek dan seringkali rapuh, karenanya selalu berhati-hati pada waktu melakukan prosedur servis. Gagal dalam menjalankan pedoman servis dapat mengakibatkan kerusakan system yang sangat merugikan. 
Beberapa macam servis mengharuskan system pengapian energi tinggi dan system pengisian bahan bakar tidak diaktifkan. 
Amati prosedur yang dianjurkan berikut. 
Penanganan yang tidak tepat dapat mengakibatkan: 
• Kecelakaan atau kematian 
• Kebakaran kendaraan 
• Kerusakan engine 
• Kerusakan komponen elektronik. 

2.6.2 Pencegahan 

Bila kendaraan mempunyai sistem bahan bakar elektronik komputernya mempunyai memori yang memuat informasi diagnosa dalam bentuk kode. Melepaskan hubungan terminal baterai dapat menghapus kode tsb. Bila system bahan bakar rusak, pastikan kerusakannya dengan menggunakan kode sebelum melepaskan baterai mobil. 
• Memori dapat disusun kembali setelah beberapa urutan menghidupkan mobill.
• Pelepasan baterai dapat mempengaruhi jam, radio dan memori. 

2.6.3 Pemeriksaan Pendahuluan Sistem Pengapian

Untuk setiap kesalahan pengapian pemeriksaan visual pendahuluan harus dilakukan dahulu sebelum melakukan prosedur diagnosa kerusakan yang lebih luas. 
• Periksalah semua pemasangan kawat listrik bila terbakar, isolasinya rusak atau terminal-terminalnya longgar.
• Periksalah kabel bertegangan tinggi bila terbakar atau isolasinya rusak dan terminal-terminalnya berkarat.
• Periksalah koil pengapian bila rusak atau olinya bocor.
• Periksalah distributornya bila sekrup-sekrupnya, kontak-kontaknya longgar, generator sinyal rusak atau porosnya aus.
• Periksalah tutup distributor dan rotor bila retak, korosi atau elektroda-elektrodanya terbakar.
• Periksalah busi bila isolasinya rusak atau ada tanda-tanda korslet.

2.6.4.Alat ukur sistem pengapian

2.6.4.1.Multimeter Digital

Multimeter digital disarankan oleh pabrik pembuat komponen dan kendaraan untuk digunakan pada rangkaian dan peralatan elektronik. Volt, amper dan ohmmeter digunakan untuk menguji kondisi rangkaian, nilai dan keterpakaian komponen. Fungsi multimeter digital lainnya seperti pemeriksa dioda dan frekuensi meter dapat digunakan untuk mendiagnosa system pengapian dan keterpakaian komponen. 
Fungsi frekuensi mampu mengukur: 
• Ketersediaan output generator sinyal.
• Frekuensi output generator sinyal dibandingkan dengan variable lain yang sudah diketahui seperti putaran mesin.
• Input dan output dari unit pengendali system pengapian elektronik.
Fungsi penguji dioda dapat digunakan untuk memeriksa keterpakaian: 
• Dioda pelindung Kejutan Listrik pada system.
• Dioda operasi system.
• Keterpakaian transistor daya.
• Kontinuitas rangkaian. 

2.6.4.2. Dwell Meter 

Pengertian sudut dwell mengacu pada sudut permutaran distributor selama kontak point tertutup. Sudut dwell harus diatur dengan benar sesuai spesifikasi pabrik, kalau tidak kerja system akan terganggu. Jika sudut dwell terlalu kecil (celah kontak point terlalu besar) koil pengapian mungkin tidak mendapat cukup waktu untuk membangkitkan medan magnit, yang akan menghasilkan tegangan sekunder yang lemah. Jika sudut dwell terlalu besar ( celah kontak point terlalu kecil ) tegangan induksi primeir akan melompat diantara celah kontak point, bukannya mengisi kapasitor, collapsenya medan magnet pada coil menjadi lambat yang akan mengakibatkan tegangan scunder menjadi rendah. 
Keausan poros distributor atau mekanisme advancer dapat diidentifikasi dengan cara menaikkan putaran mesin atau memberikan kevacuuman yang berbeda pada unit vacuum dan mencatat variasi sudut dwell yang terbaca. Distributor yang memiliki perbedaan lebih dari 20 perlu diperbaiki. 

Pengoperasian Dwell Meter 
Sambungan meter listrik biasanya ke terminal negatif coil pengapian dan massa. Skala arus harus dipilih sesuai jenis dan jumlah silinder. Hidupkan engine dan perhatikan pembacaan meter. Bila diperlukan stel celah kontak point. Periksa kembali pembacaan dwell meter. 
Catatan: 
• Selalu ikuti petunjuk penggunaan bila menggunakan dwell meter dimana sambungan setiap meter dapat berbeda pada berbagai engine. 
• Sudut dwell pada system pengapian elektronik sudah tertentu dan tidak dapat distel.

2.6.4.3 Timing Light 

Timing light digunakan untuk memeriksa dan menyetel saat pengapian sesuai dengan sudut putar poros engkol dimana secara langsung berhubungan dengan posisi piston Begitu saat pengapian disetel, selanjutnya akan dikendalikan oleh system pengatur pegapian mekanik, vacuum atau elektronik. Timing light yang digunakan bersamaan dengan meter pengatur pengapian memastikan system pemajuan pengapian bekerja sesuai dengan spesifikasi pabrik.

2.6.5.Pengetesan Komponen Sistem Pengapian 

2.6.5.1. Pengetesan Coil Pengapian

• Pengecekan Lilitan Primer 
Pemeriksaan resistensi harus dilakukan utnuk mengetes lilitan primeir. Untuk mengetes lilitan primeir, baca ohm meter dengan menggunakan AVO METER, hubungkan pada kedua terminal primeir, dan bacaannya secara akurat dicatat Bacaan tersebut harus cocok dengan spesifikasi pabrik. 
Contoh: 
Koil 12V – 2,5 sampai 3 Ohm 
Koil Ballast – 1,5 sampai 2 Ohm 
Koil Hei – 0,8 sampai 1 Ohm. 

Bacaan yang benar akan menunjukkan bahwa baik rangkaian dan faktanya tidak ada yang korslet. 
• Coil Lilitan Sekunder
Untuk mengetes lilitan sekunder maka test resistansi harus dilakukan pada lilitan sekunder. Ohmmeter (Diatur pada salah satu rentang yang tinggi) dihubungkan diantara outlet tegangan tinggi dan salah satu dari terminal primer. Pabrik menentukan rentang resistansi dimana nilai sekundernya berada pengaturan umum dari nilai-nilai tersebut berada diantara 9.000 dan 12.000 ohm.

Bacaan yang benar pada rentang yang telah ditetapkan akan menunjukkan baik rangkaian yang lengkap dengan hubungan yang baik pada lilitan primer, maupun lilitan-lilitan tidak korslet bersamaan. 
• Pengecekan Massa Isolasi
Untuk mengecek kesalahan pemassaan satu seri test lamp (lampu pengetes) dihubungkan diantara satu dari terminal primer dan wadah logam coil. Lampunya tidak boleh menyala. Bila menyala, coilnya rusak dan harus diganti. 

• Pengujian Output 
Test out put scunder harus juga diterapkan pada coil menghubungkannya pada mesin pengetes yang dapat menghasilkan arus yang terganggu. Dengan menghubungkan outlet tegangan tinggi koil ke celah percikan bunga api yang berubah-ubah, ‘ukuran’ maksimum percikan bunga api (atau enerji yang tersedia) yang dapat diproduksi, dapat diukur. Hal tersebut harus dibandingkan dengan coil yang baru, lebih kurang 13 mm. 

Catatan: Pengujian ini harus dilakukan pada temperatur kerja koil.
Catatan penting: Alat uji coil pengapian berdaya tinggi. 
Alat uji output coil pengapian tidak boleh digunakan untuk menguji coil pengapian yang berenerji tinggi yang dirancang untuk system pengapian elektronik 
2.6.5.2. Pengetesan Kondensor Pengapian 
Ada tiga pengetesan yang harus dilakukan terhadap kondensor. 
• Kebocoran, untuk memastikan arus tidak bocor melalui bahan penyekat dielektrik.
• Kapasitas, untuk memeriksa keadaan plat untuk memastikan kondensor mempunyai kapasitas untuk menyimpan semua enerji listrik.
• Resistansi seri, untuk memeriksa sambungan kabel kondensor ke plat.

Alat ukur condensor otomotif harus digunakan sesuai dengan kondisi aslinya, menyediakan tegangan dan siklus pengisian yang mensimulasikan kerjanya pada engine 

2.6.5.3. Pengetesan Kontak Point 

Kontak point pengapian memerlukan perawatan yang tinggi dan penting dalam system pengapian, jika ada keragu-raguan pada kontak point segeralah ganti 
a. Periksa permukaan kontak point, warna abu-abu menujukkan pemakaian normal, permukaan yang berwarna biru tua terbakar menunjukka salah satu dari: 
• celah terlalu kecil.
• Kondensor rusak
• Lilitan koil rusak.
b. Pemeriksaan lainnya 
• Kekuatan pegas.
• Kabel listrik dan sambungan.
• Celah kontak point.
• Keausan poros cam distriburtor.

2.6.5.4. Pengetesan Ballast Resistor 

Ballast resistor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter, dua kali yaitu saat engine masih dingin dan pada temperatur kerja. 

Gunakan spesifikasi pabrik saat menguji keterpakaian ballast resistor. 

2.6.5.5.Pengetesan Kabel Tegangan Tinggi dan Tutup Distributor 

Resistansi kabel tegangan tinggi dan tutup distributor diperiksa dengan menggunakan ohmmeter. 

Rentang nilai resistansi kabel tegangan tinggi biasanya berkisar antara 10 – 25 K ohm, tergantung panjangnya.
Kabel yang diidentifikasi mempunyai resitansi tinggi harus dilepas dari distributor. Terminalnya harus dilepas, periksa dan uji kembali jika terdapat permasalahan karat. Tutup distributor harus diperiksa secara visual untuk mengetahui keretakan, terminal yang berkarat atau rusak. 

2.6.5.6. Pengetesan Kapasitor 

Penguji kapasitor harus digunakan untuk menentukan: 
• Kapasitas kapasitor 
• Resistansi atau kebocoran insulator 
• Resistansi seri 
• Hubungan singkat atau ke massa 
• Hubungan singkat internal rangkaian. 
Untuk mengecek kapasitor dengan pengujian: 
• Hubungkan salah satu kabel alat uji ke kabel kapasitor
• Hubungkan ujung lainnya ke badan kapasitor.
• Hidupkan alat uji.
• Putar tombol penguji ke arah ‘ capacity’
• Perhatikan pembacaan alat ukur dan bandingkan dengan spesififkasi pabrik.
• Putar tombol penguji ke arah ‘leakage’.
• Perhatikan pembacaan alat ukur. Penunjukan jarum harus di luar garis merah.
• Putar tombol penguji ke arah ‘series resistance’.
• Perhatikan pembacaan alat ukur. Penunjukan jarum harus di dalam garis merah.
Catatan: 
Hubungan singkat ke massa atau hubungan singkat di dalam rangkaian akan terdeteksi dengan salah satu pengujian ini. Kapasitor dapat diuji dengan menggunakan alat uji osiloskop. 

2.6.5.7. Pengetesan Pembangkit PulsaUntuk mengetest pembangkit pulsa pada distributor pengapian elektronik 

• Gunakan ohmmeter dan aturlah pada rentang terrendah.
• Masukkan setiap kabel ke kabel tegangan tinggi dari pembangkit pulsa.
• Periksa pembacaan meter dan bandingkan dengan spesifikasi pabrik

GambarModul Pengendali Pengapian Elektronik Karena tidak ada cara yang umum dalam pemeriksaan kotak pemicu, disarankan mengikuti petunjuk yang dijelaskan oleh pabrik. Instrumen pengujian yang digunakan adalah: 
• Ohmmeter.
• Voltmeter.
• Pada beberapa kasus, baterai kering 1,5 V.

BAB III
PENUTUP

3.1.Kesimpulan

Sistem pengapian merupakan sistem yang sangat penting dalam dunia otomotif sehingga mempelajarinya merupakan keharusan. Beberpa hal yang harus diketahui dari sistem pengapian diantaranya:
• Nama komponen sistem pengapian 
• Fungsi komponen sistem pengapian
• Cara kerja sistem pengapian
• Gangguan-gangguan yang terjadi dalam sistem pengapian, penyebab serta perbaikannya
• Pemeliharaan sistem pengapian

3.2.Saran

Pelajarilah sistem pengapian lebih dalam karena sistem ini perkembangannya sangat pesat di bandingkan dengan sistem yang lain pada kendaraan.