bab ii dasar teori 2.1. sistem...

34
1 BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapian Mesin bensin dapat menghasilkan tenaga guna menjalankan mobil dengan jalan membakar campuran udara dan bensin didalam silinder, untuk menyalakan bahan bakar didalam silinder tersebut dibutuhkan loncatan api dan tugas untuk menciptakan loncatan api ini adalah dibebankan pada sistem pengapian. Setiap silinder mesin dilengkapi dengan sebuah busi yang mempunyai dua elektroda, kedua elektroda ini harus berada dibagian ruang bakar. Ketika arus tegangan tinggi disalurkan pada busi, maka arus listrik ini akan loncat pada kedua electroda tersebut sebagai loncatan api. Pada dasarnya semua sistem pengapian yang dipasang pada mobil adalah sama, kecuali mobil yang menggunakan sistem pengapian elektronik akan berbeda pada rangkaian dan detailnya. Jadi kesimpulannya sistem pengapian harus memberikan arus listrik dengan tegangan cukup tinggi pada busi, agar arus listrik tegangan tinggi tersebut loncat pada kedua electrode busi pada waktu yang setepat-tepatnya guna membakar bahan bakar yang ada diruang bakar. Sekarang ini sistem pengapian mobil terbagi dalam beberapa sistem pengapian antara lain : sistem dengan sumber pengapian Baterai, sistem pengapian konvensional (platina) dan sistem pengapian electonik (CDI). 2.2. Sistem Pengapian dengan Baterai Baterai berfungsi sebagai sumber listirik untuk mengaktifkan sistem pengapian, motor listrik, lampu-lampu dan komponen lainnya. Baterai terdir dari beberapa sel yang dihubungkan secara seri dan setiap sel mempunyai tegangan listrik sebesar 2 volt, jadi Baterai yang berkekuatan 6 volt terdiri dari 3 buah sel dan Baterai 12 terdiri dari 6 buah sel.

Upload: trinhmien

Post on 05-Mar-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

1

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Sistem Pengapian

Mesin bensin dapat menghasilkan tenaga guna menjalankan mobil

dengan jalan membakar campuran udara dan bensin didalam silinder,

untuk menyalakan bahan bakar didalam silinder tersebut dibutuhkan

loncatan api dan tugas untuk menciptakan loncatan api ini adalah

dibebankan pada sistem pengapian.

Setiap silinder mesin dilengkapi dengan sebuah busi yang

mempunyai dua elektroda, kedua elektroda ini harus berada dibagian

ruang bakar. Ketika arus tegangan tinggi disalurkan pada busi, maka arus

listrik ini akan loncat pada kedua electroda tersebut sebagai loncatan api.

Pada dasarnya semua sistem pengapian yang dipasang pada mobil

adalah sama, kecuali mobil yang menggunakan sistem pengapian

elektronik akan berbeda pada rangkaian dan detailnya. Jadi kesimpulannya

sistem pengapian harus memberikan arus listrik dengan tegangan cukup

tinggi pada busi, agar arus listrik tegangan tinggi tersebut loncat pada

kedua electrode busi pada waktu yang setepat-tepatnya guna membakar

bahan bakar yang ada diruang bakar. Sekarang ini sistem pengapian mobil

terbagi dalam beberapa sistem pengapian antara lain : sistem dengan

sumber pengapian Baterai, sistem pengapian konvensional (platina) dan

sistem pengapian electonik (CDI).

2.2. Sistem Pengapian dengan Baterai

Baterai berfungsi sebagai sumber listirik untuk mengaktifkan

sistem pengapian, motor listrik, lampu-lampu dan komponen lainnya.

Baterai terdir dari beberapa sel yang dihubungkan secara seri dan setiap

sel mempunyai tegangan listrik sebesar 2 volt, jadi Baterai yang

berkekuatan 6 volt terdiri dari 3 buah sel dan Baterai 12 terdiri dari 6 buah

sel.

Page 2: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

2

Setiap sel Baterai terdiri dari beberapa buah pelat yang diberi atau

direndam larutan sulphuric acid, larutan ini lebih dikenal dengan larutan

electrolyte. Ketika baterai tersebut digunakan maka cairan electrolyte akan

bereaksi dengan kedua pelat baterai, reaksi kimia yang terjadi antara

cairan dan dan pelat tersebut kemudian dirubah menjadi energi listrik. Jadi

pelat positif dan pelat negative akan tergabung dingan SO4. Baterai yang

telah kosong dapat diisi kembali dengan jalan distrom, selama proses

pengisian ini arus listrik akan mengalir ke dalam baterai dengan arah arus

yang berbeda dengan saat pengeluaran listrik dari baterai. Pada sistem

pengapian baterai terdapat komponen-komponen utamanya antara lain:

kunci kontak, Coil pengapian, distributor, busi dan baterai.

a. Aturan Penyalaan Baterai

Penyalaan dapat dipercepat dengan jalan memutar rumah pemutus

dalam arah yang berlainan daripada arah bubungan pemutus, ini dapat

dilakukan secara otomatik oleh pengatur pusingan (sentrifugal advance)

yang dapat dibuat didalamnya, serta juga dapat dipercepat dan diperlambat

dengan jalan mengatur putaran mesin.

b. Bobin-bobin

Bobin yang baik dapat meloncatkan bunga api dalam udara luar

sepanjang 6 – 8 mm, jika suatu bobin meloncati jarak elektroda yang

sangat besar ia makan sangat banyak arus, yang menyebabkan segera

terbakarnya kontak-kontak pemutus. Dalam bobin terdapat kondensator

yang kapasitasnya menyesuaikan bobin itu, biasanya kapasitasnya antara

0,2 – 0,25 mikro farad.

2.3. Sistem Pengapian Konvensional (Platina)

Salah satu jenis sistem pengapian adalah sistem pengapian

konvensional. Meskipun banyak digunakan oleh kendaraan sederhana,

sistem pengapian konvensional juga mempunyai kelemahan. Didalam

sistem ini contact breaker bekerja berdasarkan pengaturan secara mekanis

saja, sehingga pada saat kecepatan tinggi ketelitiannya akan berkurang.

Page 3: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

3

Untuk mengatasi kelemahan mekanis tersebut maka muncul sistem

pengapian yang electronis seperti TAC (Transistor Assiated Contact),

sistem magneto dan sistem pengapian CDI.

Sistem pengapian konvensional dari motor bensin terdiri dari beberap

komponen yaitu : baterai, kunci kontak, coil, distributor, kabel tegangan

tinggi, dan busi. Instalasi diagram pengkawatan sistem pengapian dapat

dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 2.1. Instalasi (diagram Pengkawatan) sistem pengapian.

Komponen-komponen sistem pengapian konvensional antar lain:

2.3.1. Kunci Kontak

Kunci kontak berfungsi sebagai alat untuk memutuskan dan

menghubungkan arus dari baterai kerangkaian primer. Pada kunci

kontak biasanya terdapat beberapa terminal. Pada kendaraan

produk jepang, terminal-terminal tersebut biasanya diberi tanda

secara alfabetis yakni ; B (baterai), G (pengapian), ST (stater), dan

ACC (accesoris), sedangkan produk eropa, terminal-terminal pada

kontak tersebut biasanya ditandai dengan angaka, misalnya 30

(baterai positif) 15 (pengapian) dan 50 (stater)

Page 4: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Gb.2.2. Kunci kontak

2.3.2 Coil Pengapian

Berfungsi untuk menaikkan tegangan baterai 12 volt

menjadi tegangan tinggi yang diperlukan oleh busi untuk

menghasilkan percikan api. Percikan api yang diproduksi oleh

tegangan tinggi ini akan menyalakan campuran udara dan bahan

bakar didalam ruang pembakaran.

Gambar.2.3 Coil

A. Prinsip Kerja Coil

Terjadinya tegangan tinggi pada Coil disebabkan adannya

induksi listrik pada kumparan yang terdapat pada coil. Bila

saklar pada rangkaian tersebut ditutup, dari posisi dua, arus

listrik akan segera mengalir ke kumparan. Hal ini akan

menimbulkan medan magnet disekitar kumparan arus semakin

besar sampai harga maksimumnya.

Gambar.2.4. Prinsip dasar induksi diri

4

Page 5: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

5

Saat arus mencapai pada rangkaian mencapai harga

maksimumnya, keadaanya menjadi konstan, dan besarnya

medan magnet disekitar kumparan juga berada pada harga

maksimumnya dan tidak bertambah lagi. Pada kondisi ini arus

hanya dibatasi oleh resistensi rangkaian dan tegangan yang

diberikan. Bila saklar sekarang posisinya diubah dari posisi 1

ke posisi 3, arus listrik yang mengalir dari baterai akan segera

terputus dan energi yang tersimpan dalam medan magnet

disekitar kumparan akan dikembalikan ke rangkaian saat

medan magnet collapse.

Kelambatan kenaikkan ataupun penurunan arus sama

dengan jika memberikan arus listrik ke sebuah rangkaian yang

terdiri dari dari sebuah hambatan R dan sebuah indicator L.

seandainya indicator tidak ada, maka arus listrik akan naik

dengan cepat sampai nilai ε/R. akan tetapi karena adanya

indicator, maka sebuah tegangan gerak elektrik imbas dari εL

muncul di dalam rangkaian tersebut dan dari hukum lenz maka

tegangan gesek elektrik ini akan menentang polaritas tegangan

gerak elektrik baterai.

Gambar 2.5. rangkaian LR

Untuk menghasilkan tegangan induksi diri yang lebih besar,

maka dibuat dua kumparan yang mempunyai perbandingan

tertentu seperti digunakan pada trasformator. Prinsip kerja

transformator inilah merupakan dasar dari prinsip kerja Coil.

Page 6: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Oleh karena tegangan induksi terjadi pada kedua kumpaaran

secara bersamaan, maka peristiwa ini dikenal dengan induksi

bersama. Dengan terjadi induksi bersama dan adanya jumlah

lilitan kumpaaran sekunder yang lebih banyak dari pada

jumlah lilitan kumparan primer maka coil mampu

membangkitkan tegangan tinggi

Gambar 2.6. Induksi bersama

Besarnya tegangan induksi pada kumparan sekunder

tergantung dari perbandingan liitan antara kumparan primer

dengan kumparan sekunder dan besarnya tegangan pada

kumparan primer. Hubungan ini dinyatakan dengan rumus

sebagai berikut :

ss NN

EE ρρ =

dimana :

Ep : tegangan pada kumparan primer (volt)

Es : tegangan pada kumparan sekunder (volt)

Np : jumlah lilitan kumparan primer

Ns : jumlah lilitan sekunder

Untuk menyatakan daya kumparan primer dan kumparan

sekunder dapat dinyatakan dengan rumus :

Ep.Is = Es.Is

6

Page 7: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Dimana :

Ip : arus pada kumparan primer (ampere)

Is : arus pada kumparan sekunder (ampere)

Ep : tegangan pada kumparan primer (ampere)

Is : tegangan pada kumparan sekunder (ampere)

B. Faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan tinggi pada

coil

Berdasarkan penjelasan yang sudah dibahas pada

landasan teori ini, ada beberapa yang mempengaruhi besar

kecilnya tegangan yang terinduksi pada kumparan

sekunder. Beberapa diantaranya antara lain :

a. Pengaruh lamanya contact point tertutup

b. Pengaruh harga tahanan dari kumparan

Semakin besar tegangan dari kumparan maka akan

semakin kecil arus listrik yang dapat mengalir pada

kumparan tersebut. Harga tahanan kumparan ditentukan

dengan rumus sebagai berikut :

AR 1.ρ=

dimana :

R : harga tahanan kumparan (Ω)

Ρ : harga tahanan jenis dari kawat kumparan

(Ωm)

l : panjang kawat gulungan (m)

A : luas penampang kawat (m2)

Pada ignition coil yang digunakan oleh Toyota. Kumparan

primer tahanannya sekitar 1,4 Ω dimana ukuran kawatnya

lebih besar dibanding kumparan sekunder. Dengan harga

tahanan tersebut diatas, tegangan induksi pada kumparan

primer akan berada sekitar 300 volt samapai 400 volt.

7

Page 8: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

c. Pengaruh jumlah lilitan dari kumparan

Semakin banyak lilitan pada kumparan primer maka

akan semakin besar kekuatan magnetnya dan semakin

besar induksi yang terjadi pada kumparan tersebut.

Maka dari itu perlu diperhatikan faktor L/R dimana

apabila harganya besar berarti arus listrik yang mengalir

sangat lamban atau waktu yang dibutuhkan untuk arus

listrik agar menjadi maksimum sangat lama. Dan

sebaliknya, adapun waktu yang dibutuhkan arus listrik

agar menjadi maksimum adalah sebagai berikut ini :

t = L/R

dimana :

t : waktu yang dibutuhkan (detik)

L : harga induktansi dari kumparan (henry)

R : harga tahanan kumparan (Ω)

Jadi bila L besar maka t akan besar atau sebaliknya

sedangkan bila R besar maka t akan kecil atau

sebaliknya. Besarnya L dipengaruhi oleh (N2)

sedangkan harga R dipengaruhi oleh panjang kawat atau

banyaknya lilitan (N), sehingga :

NtN

Nt ≈→=2

Dengan demikian t sebanding dengan jumlah lilitan

dimana apabila jumlah gulungan semakin besar maka

waktu yang dibutuhkan oleh arus listrik agar menjadi

maksimum juga bertambah lama dan sebaliknya.

Besarnya jumlah lilitan dan bertambah besarnya arus

listrik yang mengalir akan menyebabkan terjadinya

kenaikkan temperatur pada kumparan. Hal ini akan

menurunkan kemagnetan pada inti besi yang

selanjutnya akan memperkecil tegangan induksi yang

8

Page 9: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

terjadi. Untuk mengatasi hal tersebut pada sirkuit

kumparan primer dipasangkan suatu alat pengaman

berupa resistor yang disebut exsternal resistor.

2.3.3. Tahanan ballast

Pada sistem pengapian menggunakan platina, terdapat

rangkaian yang dilengkapi dengan resistor atau kawat resistor yang

dikenal dengan tahanan ballast. Tahanan ini dipasang antara kunci

kontak dan coil pengapian. Tahanan ini mengurangi tegangan pada

coil pengapian yang memang dirancang untuk bekerja dibawah

(lebih rendah) dari tegangan Baterai (12 volt) apa bila kunci kontak

diarahkan pada posisi star untuk menghidupkan engine, tahanan

ballast tidak dilewati arus karena coil engine hidup dan kunci

kontak kembali pada posisi “G” tahanan ballast kembali dilewati

arus yang dalirkan kerangkaian primer.

Gb.2.7. Rangkaian sistem pengapian dengan tahanan ballast

2.3.4. Distributor

Distributor adalah suatu alat mekanik yang berfungsi

sebagai jembatan yang menyesuaikan antara kerja sistem

pengapian dan putaran mesin, pada distributor terdapat kontak

platina yang menyambungkan dan memutuskan arus listrik pada

lilitan kawat primer didalam coil pengapian, juga pada distributor

dilengkapi dengan sebuah rotor yang membagikan atau mengatur

pembagian arus tegangan tinggi pada busi sesuai dengan tertib

pengapian mesin yang bersangkutan.

9

Page 10: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

1. Tutup distributor

2. Rotor

3. Tutup penahan debu

4. Poros distributor

5. Cam

6. Sambungan ke saluran vacum

7. Vacum advancer

8. Kondensor Gb.2.8. Distributor

Pada distributor terdapat komponen yang berguna untuk

mempercepat saat terjadinya pengapian, yakni centrifugal

advancer dan vacum advancer. Centrifugal advancer bekerja

berdasarkan putaran mesin, sedangkan vakum advancer bekerja

berdasarkan kevakuman pada saluran masuk.

a. Pada bagian tegangan tinggi terdiri dari rotor, 4 titik pengapian

dan sebuah titik Tegangan tinggi yang mendapat aliran

tegangan tinggi dari coil.

Gambar 2.9. Rator Dan 4 Titik Distribusi Tegangan Tinggi

Tegangan tinggi dari coil diterima distribusi dan oleh rotor

didistribusikan ke 4 titik pengapian yang pada akhirnya

dialirkan ketiap-tiap elektroda busi sehingga timbul percikan

bunga api.

10

Page 11: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

11

b. Bagian tegangan rendah

Gambar 2.10 Bagian tegangan Rendah

Pada bagian tegangan rendah terdiri dari platina

(point tetap dan point Penggerak), cam, kabel massa dan

terminal tegangan rendah. Tegangan tinggi yang timbul

pada ingnition coil adalah pada saat terputusnya arus listrik

dari baterai kekumparan primer. Ini disebabkan karena

membukanya titik kontak sehingga memutus aliran listrik

dari baterai kekumparan primer . membukanya contact poin

atau platina ini karena digerakkan oleh cam. Bila jumlah

silindernya ada 4, maka jumlah camnya juga ada 4. ini

berarti satu kali putaran cam terjadi 4 kali waktu pengapian

atau 4 kali bukaan contact point.

2.3.5. Bagian Advencer

Pada bagian Advancer distributor mempunyai alat pemaju

pengapian yaitu governor advancer dan vacum advancer.

a. Governor advancer

Pembakaran bahan bakar dan udara pada ruang bakar harus

dapat mengikuti kondisi mesin, dimana bila mesin berputar

cepat maka pengapian harus harus lebih awal lagi dan

sebaliknya. Kejadian ini harus berlaku secara otomatis untuk

itulah maka pada distributor dilengkapi dengan alat pemaju

pengapian yang sebanding dengan putaran mesin. Alat pemaju

Page 12: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

12

pengapian tersebut adalah governor advancer atau centrifugal

advance.

Gambar.2.11 Governor advancer

Kerja governor advancer ini memanfaatkan kecepatan putaran

pada suatu benda yang selanjutnya mempunyai gaya

sentrifugal karena kecepatan putar dan massa dari benda yang

berputar tersebut. Gaya sentrifugal ini digunakan untuk

merubah posisi cam yang membuka contact point lebih awal

dibanding pada waktu putaran lambat.

b. Vacum advancer

Pada saat mesin berputar dengan kecepatan putar 600 rpm,

waktu yang dibutuhkan untuk membakar campuran gas dari

mulai penyalaan busi sampai tekanan pembakaran maksimum

tercapai adalah 0,005 detik dengan catatan pada saat itu

perbandingan campuran udara dan bahan bakar sekitar 11 : 1.

apabila mesin tiba-tiba diakselerasi, maka karena adanya

kelengkapan-kelengakapan pada sistem karburator akan

menyebabkan campuran udara dan bahan bakar menjadi

gemuk. Campuran gemuk ini selanjutnya dan menyebabkan

sulit untuk dibakar atau dengan kata lain waktu yang

dibutuhkan untuk membakar campuran gas yang gemuk

menjadi lebih lama misalnya 0,006 detik pada 600 rpm.

Page 13: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Meskipun pada saat pengapian sudah dilengkapi dengan

governor advancer, alat pemaju ini tidak dapat memajukan

pengapian bila mesin diakselerasi karena pada saat diakselerasi

putarannya masih rendah. Karena alasan inilah maka sistem

pengapian ditambahkan suatu alat pemaju yang dapat

memajukan pengapian pada saat mesin sedang diakselerasi.

Alat pemaju pengapian tersebut vacum advancer . Disamping

itu waktu penyalaan harus diajukan atau dipercepat apabila

mesin bekerja didaerah beban rendah (part-load operation),

yaitu keadaan operasi ketika katup gas tidak terbuka penuh

atau pada waktu mesin bekerja dengan campuran bahan bakar-

udara yang miskin. Campuran yang miskin tidak cepat

terbakar, jadi memerlukan waktu yang lebih lama. Untuk hal

itu vacum advancer juga diperlukan.

Prinsip kerja vacum advancer ialah dengan memanfaatkan

kevakuman yang terjadi pada lubang diatas throttle valve yang

selanjutnya dirubah menjadi gaya tarik pada diafragma dan

gaya tarik tersebut diteruskan untuk menggerakkan breaker

plate dengan gerakan putar yang berlawanan dengan cam.

Oleh karena contact point ditempatkan pada braker plate,

maka dengan berputarnya breaker plate ini akan

menyebabkan contact point lebih awal membukanya yang

berarti penyalaan busi lebih awal.

Gambar 2.12. vacum advancer unit

13

Page 14: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

14

2.3.6. Kondensor

Kondensor terbuat dari 2 lembar alumunium yang dibatasi

dengan kertas isolasi. Lembaran ini digulung dan ditempatkan pada

tabung logam.

Kondensor dirangkai secara paralel dengan kontak platina.

Plat-plat kondensor meredam arus yang dapat menimbulkan

percikan pada platina. Hal ini mempercepat berhentinya aliran

listrik pada rangkaian primer.

Kodensor bekerja sebagai berikut:

1. Saat kontak platina terbuka, aliran arus pada kumparan primer

coil pengapian terhenti dan terjadi perubahan medan magnet

yang menyebabkan terbangkitnya tegangan tinggi pada

kumparan sekunder.

2. Perubahan garis gaya magnet ini juga menghasilkan tegangan

gaya induksi pada kumparan primer dan arus induksinya dapat

mengalir melalui kontak platina yang masih terbuka.

3. Plat-plat kondensor menyediakan area yang luas untuk

mengalirkan electron selama kontak platina terbuka. Keadaan

ini menyebabkan diserapnya arus yang mengalir lewat kontak

platina.

4. Secara cepat kondensor diisi, pada saat seperti ini, kontak

platina mempunyai celah yang cukup untuk menghindari

adanya percikan bunga api. Kesimpulannya kondensor bekerja

sebagai penampung sementara.

5. Kondensor juga menghentikan arus secara cepat. Hal ini

menyebabkan perubahan garis gaya magnet terjadi lebih cepat.

Proses inilah yang diperlukan untuk pembangkitan tegangan

tinggi pada kumparan sekunder.

2.3.7. Kontak Platina

Kontrak platina merupakan komponen yang menghubung

dan memutuskan arus pada rangkaian primer yang dikontrol oleh

Page 15: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

15

breaker cam pada poros distributor. Arus yang mengalir pada

kontak platina ini bisa mencapai 5 ampere dan tegangan yang

hasilnya kumparan primer bisa mencapai 500 watt pada engine 4

silinder, saat engine pada putaran 6000 rpm, kontak platina

membuka dan menutup hingga 12000 x dengan frekuensi 200 Hz.

Kontak plaitina yang rusak dapat mengganggu pengaliran

arus pada coil pengapian, sehingga konsumsi bahan bakar lebih

tinggi dan inilah gas bekas yang lebih jelek.

a. Dweel Angle

Kondisi kontak platina berpengaruh pada dwel angle, atau juga

disebut cam angle. Dwel angle adalah sudut yang dibentuk oleh

cam pada distributor saat kontak mulai menutup hingga membuka

kembali. Kontak platina menutup dalam waktu yang sangat singkat

untuk memungkinkan mengalirnya arus kekumparan primer untuk

membangkitkan medan magnet.

Bila medan magnet lemah maka tegangan tinggi dari coil

pengapian juga rendah, hal ini terjadi pada putaran tinggi. Maka itu

diperlukan penyetelan yang baik.

Page 16: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Gambar.2.13. kontak platina

2.3.8. Busi

Busi merupakan media untuk meloncatkan bunga api untuk

membakar campuran bunga udara dan bahan bakar pada langkah

kompresi. Busi menpunyai 2 elektroda yakni elektroda tengah

dihubungkan keterminal busi dan elektroda sampai atau elektroda massa

dihubungkan kebadan busi sebagai massa. Antara kedua elektroda tersebut

terdapat celah untuk meloncatkan bunga api. Tegangan yang terinduksi

pada coil pengapian akan dialirkan pada distributor, kabel, besi dan

elektroda tengah busi, melalui celah busi ke elektroda massa. Suatu hal

yang perlu diingat bahwa arus saat meloncati celah busi, percikan api akan

terbangkit, inilah tujuan akhir dari sistem pengapian.

1. Mur terminal busi

2. Ulir terminal busi

3. Pencegah kebocoran

4. Isolasi

5. Sel penghantar khusus

6. Batang terminal

7. Bodi

8. Gasket

9. Isolator

10. Elektroda tengah

11. Elektroda massa

Gambar.2.14. konstruksi busi

2.3.8. Kabel Tegangan Tinggi

Kabel tegangan tinggi mengalirkan arus bertegangan tinggi yang

dibangkitkan oleh coil melalui distributor kebusi. Pada ujung kabel

tegangan tinggi terdapat penutup yang berguna untuk menjaga terminal

dari korosi, minyak dan udara lembab. Penutup ini sifatnya fleksibel

sehingga dapat menutup kabel dengan rapat ke tutup distributor, coil

16

Page 17: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

pengapian dan busi. Engine untuk racing dan mobil-mobil lama biasanya

menggunakan kabel-kabel tegangan tinggi dengan kawat solid. Dalam hal

ini kawat yang digunakan ada beberapa buah yang diplintir bersama-sama.

Kabel tegangan tinggi dengan serat kawat ini sudah mulai ditinggalkan

karena mengganggu pesawat radio dan televisi. Kabel sekunder yang

sekarang digunakan sudah diberi tahanan pada saat diproduksi. Tujuannya

adalah untuk memfilter gangguan dan suara berisik pada radio. Kabel

tegangan tinggi ini dibuat dari karbon yang dipasang ditengah-tengah

anyaman nilon serta mempunyai tahanan sekitar 33.000 Ohm.

Gambar.2.15. Kabel Tegangan tinggi

2.4. Cara Kerja Sistem Pengapian Konvensional

Pada waktu start adalah pada saat kontak penyalaan dalam keadaan tertutup

sedangkan kam dan rotor berputar sesuai dengan putaran mesin. Jika kontak

penyalaan dalam keadaan on dan contact breaker tertutup, maka arus listrik

mengalir dari baterai ke kumparan primer coil, contact breaker, kemudian ke massa

(ground). Arus yang mengalir ke coil membangkitkan suatu medan magnet pada

inti besi dari coil. Dalam keadaan ini besi menjadi magnet, bila contact breaker

terbuka oleh cam yang terdapat pada poros distributor, arus yang mengalir pada

kumparan primer akan terputus dengan seketika dan fluks magnet pada inti besi

akan hilang dengan cepat. Hilangnya kemagnetan ini akan menyebabkan kumparan

primer dan kumparan sekunder timbul tegangan induksi. Karena lilitan pada

kumparan sekunder lebih banyak dari kumparan primer maka tegangan tinggi pada

kumparan sekunder. Tegangan ini disalurkan ketiap-tiap busi dengan urutan

penyalaan (firyng order) dari engine dengan cara memanfaatkan rotor yang berada

pada bagian atas dari distributor.

17

Page 18: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

2.4.1. Cara kerja sistem pengapian saat kontak platina menutup

Apabila kunci kontak pada posisi “ON” arus mengalir dari baterai

melalui kunci kontak ke kumparan primer pada Coil pengapian dan kontak

platina ke massa. Dalam kondisi seperti ini pada Coil pengapian terbangkit

garis gaya magnet.

Gambar.2.16. Pengaliaran arus pada rangkaian primer

Besarnya arus listrik yang mengalir pada kumparan primer tidak

segera mencapai maksimum, hal ini disebabkan karena pada saat contact

poin mulai menutup. Arus listrik yang mengalir pada kumparan primer

untuk membuat kemagnetan pada inti besi mengalami hambatan yang

disebabkan oleh adanya counter elektromagnetive force, seperti gambar

berikut ini :

Gambar.2.17. Counter electromotive force

Pada gambar diatas memperlihatkan titik kontak saat mulai

tertutup, harga tegangan counter elektromagnetive adalah maksimum

18

Page 19: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

sehingga arus listrik sama sekali belum dapat mengalir. Arus listrik yang

mengalir lambat laun menjadi besar setelah beberapa saat yang disebabkan

oleh tegangan counter eletromagnetive force yang lambat laun mencapai

harga nol. Pada saat harga arus listrik mencapai maksimum, harga

tegangan counter elektromagnetive force akan mencapai nol. Untuk lebih

jelasnya hubungan antara arus primer dengan waktu kontak contact point

berada dalam keadaan tertutup dapat dinyatakan dengan persamaan

sebagai berikut ini :

)1( / LRto eR

VI −−=

dimana :

I : arus primer (ampere)

Vo : tegangan baterai (volt)

R : tahanan kumparan (ohm)

RVO : besarnya arus listrik maksimum yang dapat mengalir pada

kumparan primer (ampere)

t : waktu contact point dalam keadaan tertutup (detik)

L : induksi rangkaian primer (henry)

Dari rumus tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa untuk

memperoleh besar arus yang maksimum, maka waktu menutupnya

contact point yaitu t (detik) harus besar harganya agar harga e-Rt/L dapat

mencapai nol. Sedangkan untuk mengetahui besarnya energi magnet

yang tersimpan didalam kumparan primer adalah sebagai berikut ini :

2.21

pp ILpE =

dimana :

Ep : energi magnet pada kumparan primer (joule)

Lp : induktansi dari kumparan primer sebanding kuadrat

jumlah lilitannya.

Ip : arus primer (ampere)

19

Page 20: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Adapun untuk mengetahui besarnya energi energi magnet yang tersimpan

dalam rangakaian kumparan sekunder adalah sebagai berikut ini :

2

21

SSs VCE =

dimana :

ES : energi magnet pada kumparan sekunder (joule)

CS : kapasitas seluruh komponen yang ada didalam rangkaian

sekunder dan kabel ke busi (farad).

VS : tegangan sekunder (volt)

2.4.2 Cara kerja sistem pengapian saat kontak platina membuka

Pada saat engine distart, poros engkol berputar sekaligus

memutarkan poros distributor bersama camnya. Apabila camnya

menyentuh kontak palatina, maka kontak platina akan terbuka karena sifat

arus listrik selalu meneruskan gerakannya, maka arus ini beralih

pengalirannya ke kondensor yang sekaligus menghentikan pengaliran arus

listrik ini menyebabkan terjadinya perubahan garis gaya magnet disekiling

kumparan primer dan sekunder dengan sangat cepat.

Dengan adanya perubahan garis gaya magnet ini maka pada kedua

kumparan akan terbangkit arus listrik. Arus listrik yang terbangkit pada

kumparan primer diserap oleh kondensor sedangkan arus dengan tegangan

tinggi terbangkit pada kumparan sekunder dan dialirkan pada terminal

kabel tegangan tinggi pada tutup distributor, selanjutnya melalui rotor arus

bertegangan tinggi tersebut dialirkan ke busi sesuai dengan urutan

pengapian.

Pada busi arus listrik tersebut akan mengalir pada elektroda tengah

ke elektroda massa melalui celah busi sehingga pada celah busi sehingga

pada celah busi timbul letikan bunga api. Proses ini terjadi antara 50 – 150

kali perdetik tergantung pada putaran engine.

20

Page 21: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Gb.2.18. Pengaliran arus rangkaian sekunder

Pada waktu contact point terbuka, seluruh energi magnet didalam

kumparan primer dapat dirubah menjadi energi listrik dalam rangkaian

sekunder, hal ini berarti Ep = Es. Dari kesamaan dan persamaan dapat

diketahui harga puncak tegangan ini adalah tegangan maksimum dan

disebut available voltage yang timbul dalam rangkaian sekunder adalah

sebagai berikut ini :

SSPSmaks CLIV =

dimana :

VSmaks : tegangan maksimum dalam rangkaian sekunder (volt).

Tegangan maksimum akan tercapai dalam waktu sebagai berikut :

SS CLs 1,1≈τ

dimana :

τs : waktu yang diperlukan VSmaks (detik)

LS : induktansi dari kumparan sekunder (henry)

Sedangkan waktu yang diperlukan untuk memuati kondensor pada waktu

contact pont terbuka adalah sebagai berikut :

SS CLs 6,1≈τ

dimana :

τp : waktu yang diperlukan kondensor (detik)

C : kapasitas kondensor (farad)

Energi maksimum yang ditransfer ke rangkaian sekunder diberikan

dengan persamaan berikut ini :

21

Page 22: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

2

21

SmaksSSmaks VCE =

dimana :

ES : energi maksimum di rangkaian sekunder (jaoule)

Demikian dengan tegangan maksimum dari sistem tersebut diberikan

persamaan sebagai berikut ini :

S

SmaksSmaks C

EV

2=

S

SmaksSmaks C

EV

2=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

S

SmaksSmaks C

EV

2

Jika energi yang tersimpan pada rangkaian primer coil adalah

sebesar ½ Lp.Ip2 dan ditransfer ke rangkaian sekunder, maka persamaan

akan menjadi persamaan seperti berikut ini :

( )⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

S

pPSmaks C

ILV

22/12

2/1

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

S

PSmaks C

LV

Dengan demikian tegangan maksimum yang terjadi pada kumparan

sekunder dapat ditentukan dengan menghitung antara arus primer IP

induktansi kumparan primer LP dan kapasitansi rangkaian sekunder CS

seperti yang ditentukan pada persamaan.

2.5. Sistem Pengapian Elektronik

Lebih banyak jumlah silinder sebuah mesin dan lebih tinggi putaran

mesinnya, maka akan lebih besar kebutuhan tegangan listrik guna sistem

pengapian, untuk kebutuhan tersebut diatas maka pada mobil-mobil modern

condong untuk menggunakan sistem pengapian elektronik

22

Page 23: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Sistem pengapian elektronik yang digunakan pada mobil-mobil modern

ada 2 macam, antara lain sistem pengapian tipe inductive atau tipe capacity

discharge. Pada kedua sistem pengapian diatas, sebagai alat pengganti platinanya

digunakan sistem optical atau sistem magnetic trigger. Untuk mesin-mesin

dengan jumlah silinder 4 buah cukup menggunakan sistem pengapian inductive

elektronik, sedangkan untuk mesin-mesin dengan jumlah silinder 6,8 dan 12 lebih

cocok jika menggunakan sistem pengapian capacity discharge atau lebih dikenal

dengan singkatan CDI.

2.5.1. Cara kerja sistem pengapian elektronik (CDI).

Pada dasarnya sistem pengapian elektronik mempunyai komponen

yang sama dengan sistem pengapian konvensional, namun untuk sistem

pengapian konvensional pengaturan arus baik menghubungkan ataupun

memutuskannya dilakukan oleh contact breaker (Platina) yang bekerja

secara mekanis. sedangakan pada sistem pengapian elektronik (CDI)

pengaturan arus tersebut dilakukan oleh sistem elektronik. arus yang

berasal dari sumbernya (Accu) 12 volt kemudian masuk kedalam CDI

yang kemudian dalam CDI arus tersebut diubah oleh kompenen elektronik

itu untuk menghasilkan arus yang lebih besar. dalam CDI dipasang inveter

sebagai rangkaian pembalik untuk menghasilkan arus yang lebih besar

sekitar 25 K volt. Setelah melewati CDI arus diteruskan ke coil dan pada

coil tersebut terjadi proses induksi yang disebabkan oleh menyabung dan

memutusnya arus. kemudian arus dari coil diteruskan lagi ke busi.

23

Page 24: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

Gb. Grafik perbandingan tegangan system pengapian elektronik

dengan konvensional

2.5.2. Rangkaian pada sistem pengapian elektronik

Bagian inveter (pembalik tegangan dari AC ke DC) terdiri dari

transistor TR1 dan TR2 serta perangkai transformer T1, sedangkan bias

didapat dari pembagi tegangan (potensial divider) R3-R3-R3 dengan

melewati R1-R2 serta feed back dari lilitan T1. dengan hubungan ini maka

tegangan bias yang dibutuhkan untuk mengaktifkan bagian inventer

diserahkan oleh penyearah diode D4-D7 dengan menghasilkan tegangan

500 volt dari 25 volt input, tegangan yang telah diserahkan ini kemudian

diperhalus oleh kapasitor C2. untuk mendapat reduksi besar sebaiknya

kapisitor C2 dari tipr disc. resistor R6 berfungsi sebagai pembatas arus

minimum terhadap beban inveter, sehingga tegangan pada C3 atau SCR

tidak terlampau tinggi.

Pengisian serta pembuangan muatan kapasitor C3 berkisar kurang

lebih 500 volt, selanjutnya pada saar Thyristor/SCR1 bekerja, maka

kapasitor C3 akan langsung berhubungan dengan coil. Thyristor baru akan

bekerja bila terminal gatenya(saklar) mendapat pulsa tegangan dari “R-C

network” sederhana berupa R8, C4 dan C5. dengan adanya thristor ini

maka tegangan yang masuk ke coil akan turun naik, sesuai dengan kerja

dan tidaknya thyristor. resistor R4 akan berfungsi sebagai pembatas arus,

sehingga rangkaian R-C network tersebut selalu menggunakan konsumsi

arus yang tidak lebih dari 100 mA. transsitor TR3 berfungsi sebagai “

pemberi tegangan bias cadangan” TR1 dan TR2 sewaktu unit ini sedang

bekerja, oleh sebab adanya “short” pada saat thyristor bekerja. untuk

mentriger TR3 digunakan “R-C network” lain berupa R5-R7 dan C1,

24

Page 25: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

zener diode D1 dan D2 berfungsi sebagai pembatas kemungkinan

terjadinya tegangan balik transformer.

Gb.2.19. Blok diagram sistem pengapian elektronik

2.5.3. Keuntungan sistem pengapian CDI dibandingkan dengan sistem pengapian

konvensional.

Keuntungan sistem pengapian elektronik dibanding sistem

pengapian konvensional antara lain :

1. Sistem pengapian elektronik akan memungkinkan pengontrolan saat

penyalaan yang tepat dan dapat mengusahakan agar bahan bakar yang

ada didalam berbagai kondisi campuran dapat menyala dengan baik,

sehingga dengan demikian akan didapat penggunaan bahan bakar

seefisien mungkin.

2. Sistem pengapian elektronik dapat membuat busi 50% lebih lama

jangka pemakaiannya, serta sistem pengapian ini bebas perawatan

hingga mencapai jarak tempuh kurang lebih 50.000 sampai dengan

60.000 km.

2.6. Sistem Pembakaran

Karburator adalah bagian yang memegang peranan penting untuk

memudahkan mesin menjadi hidup, mengakselerasi kendaraan tanpa ragu-ragu,

membuat perjalanan menjadi ekonomis dan membuat mesin tetap hidup dengan

lancar pada jalanan yang padat kendaraan. Pekerjaan utama karburator adalah

25

Page 26: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

mencampurkan bensin dan udara dengan kompresi yang benar, sehingga bahan

bakar ini dapat dinyalakan didalam ruang bakar. Bahan bakar yang dibawa

kedalam ruang bakar ini bukan hanya sekedar dapat dinyalakan saja, tetapi dapat

dijamin bahwa capuran bensin dan udara ini dapat dibagikan kesetiap silinder

yang ada dengan kompresi yang tepat.

Proses pengolahan bahan bakar ini bukan hanya pada karburator saja,

tetapi ada faktor-faktor lainya yang harus diperhitungkan, antara lain jarak antara

karburator dan ruang bakar, bagaimana bentuk inlet manifoldnya, bagaimana

ukuran katup masuknya dan sebagainnya. Perbandingan udara dan campura

bensin yang tepat agar dapat dinyalakan dengan sempurna menurut ilmu kimia

adalah 15 bagian udara harus dicampur dengan bagian 1 bagian bensin dalam

ukuran berat, tetapi campuran dengan kompresi 15 : 1 ini tidak dapat

menghasilkan tenaga maksimum pada berbagai kecepatan mesin, bahkan secara

umum tidak membuat pemakaian bahan bakar menjadi ekonomis.

2.6.1. Prinsip Kerja Karburator

Udara dibawa masuk kedalam lubang silinder oleh gerakan torak

dari TMA (batas pembakaran paling atas) menu TMB (batas pembakaran

paling bawah) didalam langkah hisap, masukknya udara ke dalam silinder

ini disebabkan terjadinya sebagian kevakuman didalam lubang silinder

tersebut. Udara yang masuk kedalam lubang silinder ini melewati bagian

karburator, dimana jumlah udara yang masuk kedalam lubang tersebut

dapat diatur melalui katup throttle yang dihubungkan dengan pedal

akselerasi didalam ruang kemudi. Untuk penyetelan karburator yang

seharusnya perbandingan campuran harus terletak pada bidang yang diberi

bergaris, untuk kecepatan puncak yang besar pada garis yang paling

bawah, diatas bidang yang diberi bergaris, pemakaian bahan bakar yag

tinggi dan berkurangnya kecepatan puncak, dibawah bidang yang diberi

26

Page 27: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

bergaris, sangat turunnya kecepatan puncak dan dan nilainya pemakaian

bahan bakar.

1. Tempat masuknya udara

2. Pompa akselerator

3. Baut penyetel troutlle

4. Penghubung aselerator

5. Baut penyetel volume

6. Penghubung pedal

akselerator.

Gb.2.20. Karburator

a. Pompa percepatan

Gunanya untuk menjaga supaya pada pembukaan terus yang tiba-tiba dari

pemasukian gas, campuran itu tidak menjadi terlalu miskin, sehingga

motor menjadi tersentak, digerakkan dengan engkol kecil pada poros

tingkap gas. Hasilnya biasanya dapat diubah dengan jalan mengikatkan

batang penggerak dalam sebuah lubang yang lain dari engkol (dalam

musim panas harus membuat langkah yang lebih kecil dari pada dalam

musim dingin).

b. Cuk:

Digunakan untuk menutup hamper seluruh pemasukan udara ketika

mengasut (menstarter) motor sehingga motor itu menghisap campuran

yang kaya melalui percik pengasut dan percik utama dan menyebabkan

mulai berputar dengan lancar. Kita membedakan cuk yang digerakkan

oleh sebuah tombol (cuk tangan) dan cuk gerak sendiri (otomatis), cuk

yang terakhir dilayani dengan sebuah thermostat dan makin panas

motornya makin bertambah terbuka ia dengan cara teratur.

27

Page 28: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

c. Karburator pengasut

Pada beberapa karburator dipakai karburator Bantu yang kecil sebagai

pengganti cuk, alat ini dibangun satu dengan karburator yang normal dan

dijual denga pelayanan thermostik. Pelayanan karburator penghasut sama

dengan pelayanan cuk.

Kebaikannya; campuran yang cukap dan kaya untuk dapat mengasut

dengan lancar, sedikit bahaya untuk campuran yang terlampau kaya, bila

kita lupa mematikan alat itu sesudah motor menjadi panas.

Karburator-karburator dengan by pass mempunyai perecik utama

HS dengan mana mobil dapat mencapai kira-kira 75% dari kecepatan

puncak, dalam pada itu tingkap gas akan terbuka + ¾. Dengan jalan

membuka tingkap gas itu lebih lebar, by pass BS dapat dikerjakan. Engkol

K menekan batang D kebawah, sehingga tingkap peluru BS dibuka dan

juga dengan jalan ini bensin itu dimasukkan ke percik utama, sehingga

campuran menjadi kaya dan daya motor akan naik.

2.6.2 Pompa Bahan Bakar

Pompa bahan bakar peranannya sangat penting didalam

menyalurkan bensin dari tangki ke karburator, perlunya pompa dipasang

karena penempatan tangki yang rendah dan jauh dari mesin, serta posisi

karburator selalu ada dibagian yang lebih tinggi dari pada posisi tangki.

Ada 2 tipe pompa bensin yang digunakan saat ini, yaitu : pompa

bensin mekanik dan pompa bensin elektrik. Pompa bensin mekanik

ditempatkan pada bagian mesin, karena pompa bensin mekanik bekerja

bila dihubungkan dengan tenaga putaran mesin. Ruangan pompa bensin

mekanik terbagi menjadi 2 ruangan yang dipisahkan oleh membrane, pada

bagian atas pompa terdapat saringan bensin, mangkuk tempat

mengendapkan kotoran ada 2 buah buah katup yang diberi beban pegas

untuk mengontrol aliran bensin. Bagian bawah pompa terdiri dari pegas

yang mengatur pengisapan dan penekan bensin serta peralatan lainnya

termasuk rocker arm (tuas pompa) yag digerakkan oleh dorongan

bubungan pada poros bubungan (camshaft). Membran dapat menghisap

28

Page 29: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

dan menekan bensin dengan jalan ditarik oleh alat yang menghubungkan

bagian membrane dan tuas pompa, serta kembali kebagian atas untuk

menekan bensin oleh kekuatan pegas. Ketika katup jarum pada karburator

telah menutup saluran sebagai akibat ruangan pelampung telah penuh

bensin, maka bensin yang ada didalam saluran antara pompa dan

karburator tidak dapat ditekan oleh kekuatan pegas membran, sehingga

posisi membrane sekarang ada dibagian bawah. Pompa bensin mekanik

dapat bekerja setelah mesin dihidupkan.

Gb.2.21. Pompa bensin mekanik

Pompa bensin elektrik bekerja dengan prinsip yang sama seperti

pompa bensin mekanik, hanya membrane pada pompa bensin elektrik

diaktifkan oleh solenoid (elektro magnet) sebagai pengganti poros

bubungan. Ketika solenoid diberi arus listrik melalui sepasang kontak

platina membrane akan ditarik dengan melawan beban pegas untuk

menghisap bahan bakar dari tangki. Setelah langkah pengisapan kemudian

kontak platinanya akan terbuka, akibat dari kontak platinanya terbuka

maka pegas membrane akan menekan bahan bakar menuju karburator.

Bila ruangan pelampung pada karburator telah penuh terisi bensin, maka

kontak platina didalam pompa ada dalam keadaan terbuka. Pompa bensin

elektrik tidak tahan terhadap panas mesin, oleh sebab itu penempatannya

29

Page 30: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

selalu berada didekat tangki bahan bakar. Pompa bensin elektrik dapat

bekerja segera setelah kunci kontak diputar, kerja pompa dapat dikenal

dengan suara yang dikeluarkannya

Gb.2.22. Pompa bensin elektrik

Penyemprotan pada tiap-tiap langkah kerja motor empat tak pada muatan

penuh dalam gram :

an

Ng⋅⋅

×=

260

200

dimana :

g = berat tiap-tiap jumlah penyemprotan pada tiap- tiap

pembakaran.

N = daya motor dalam tak

200 = pemakaian bahan bakar dalam gram pada tiap-tiap

tkj(tenaga kuda/ jam).

n = banyaknya perputaran tiap-tiap menit

a = banyaknya silinder

sedangkan penyemprotan motor 2 Tak :

30

Page 31: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

an

Ng⋅⋅

×=

60200

isi bahan bakar yang disemprotkan pada tiap-tiap langkah kerja

dalam cm3 :

I = 83,0g

jenisberatg

=

a. Konstruksi pompa bahan bakar

Pada umumnya pompa plunyer, hampir dengan tidak ada kecualinya

dengan pengatur arus lebih, jarang pengatur bubungan yang miring (pada

pompa bahan bakar untuk tekanan rendah, kira-kira 80 atm). Pengaturan

dilakukan dengan pengatur, tetapi ada juga dilakukan dengan tegangan.

Kadang-kadang (bosch) poros bubungan pompa dapat sedikit diputar

terhadap pergerakkan sehingga penyemprotan dapat sedikit diperlambat

atau dipercepat. Pengaturan dapat disetel dari “dashboard” untuk

bermacam-macam kecepatan.

b. Benda penyemprotan (pengabut)

Ada 2 macam benda penyemprot yang dipakai, yakni benda penyemprot

terbuka dan benda penyemprot-penyemprot tertutupm benda penyemprot

terbuka tidak mempunyai tingkap atau hanya memakai tingkap yang

dibebani oleh pegas ringan supaya tidak menetes. Benda penyemprot

tertutup pada umumnya mempunyai tingkap-tingkap jarum yang dibebani

pegas yang demikian beratnya sehingga barulah dapat dibuka setelah

tercapai tekanan semprot. Untuk tekanan semprot yang rendah

kebanyakan kita pakai tingkap jarum tap, disini juga dapat dipakai benda

penyemprot yang langsung mengharuskan pemakaian pengabut yang

mempunyai lebih dari satu lubang gerakan yang kecil.

2.6.3. Saringan Bahan Bakar

Semua mobil modern akan selalu dilengkapi dengan saringan

udara (air filter) pada saluran udara akan masuk ke karburator. Fungsi

31

Page 32: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

saringan ini sangat penting didalam mencegah masuknya debu dan

partikel-partikel lainnya ke dalam karburator dan silinder mesin.

Saringan udara akan mempunyai efek sebagai tahanan udara yang

akan masuk kedalam karburator, sehingga hal ini akan mempunyai

dampak seolah-olah jet karburator tersumbat. Bila ini terjadi berarti

performa mesin menjadi berkurang. Oleh sebab itu secara berkala,

katakanlah setiap mobil telah menempuh jarak 20. 000 km. saringan udara

harus dibersihkan atau diganti dengan yang baru.

Saringan udara juga berfungsi sebagai peredam suara, dimana

saringannya itu sendiri dapat menghilangkan suara mendesis udara yang

masuk kedalam karburator.

Saringan udara yang banyak digunakan saat ini adalah dibuat dari

elemen kertas karena dapat dengan mudah kita buang bila sudah tidak

dapat digunakan lagi. Sistem penyaringan udara yang lainya adalah

dengan menggunakan bak oli dan saringan metal, sedangkan model

terakhir yang dipasangkan dibuat dari bahan plastik.

Ada beberapa tipe saringan udara, dari bentuk penampilannya akan

segera diketahui model saringan udara tersebut. Saringan udara yang biasa

digunakan adalah dari model elemen kertas, keunggulanya dari model bak

oli adalah mempunyai bobot yang ringan dan bentuknya lebih kompak.

Saringan udara model bak oli banyak digunakan pada mobil yang

selalu digunakan didaerah yang udaranya banyak mengandung debu,

contohnya daerah padang pasir

Tipe pembersih udara yang sederhana dibuat dari jala kawat, sebelum

jala kawat ini dipasang terlebih dahulu jala kawat diberi oli.

2.6.4. Bahan Bakar

Bahan bakar merupakan unsur yang sangat penting bagi proses

pembakaran dalam mobil. Mobil sekarang ini kebanyakan menggunakan

bahan bakar bensin dan solar. Bensin merupakan bahan yang mempunyai

volatile (mudah untuk menguap) untuk memudahkan didalam proses

pembakaran sehingga memudahkan penghidupan mesin pada segala

32

Page 33: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

cuaca. Tetapi bensin tidak boleh mudah menguap, sebab hal ini akan

memungkinkan terjadinya vapour lock pada saliran bahan bakar atau

justru nantinya penggunaan bahan bakarnya tidak ekonomis.

Biasanya vapour lock terjadi pada saat mesin panas, hal ini terjadi

karena penyaluran bensin kekarburator tidak lancar. Kadang-kala

temperatur mesin dapat jika membuat mesin menjadi mendidih didalam

karburator ketika mesinnya telah dimatikan, hal ini akan membuat

campuran antara bensin dan udara menjadi kaya didalam inlet manifold.

Bila ini terjadi berarti mesin akan sulit dihidupkan pada saat suhu

mesinnya masih tinggi, dengan demikian berarti mesin tersebut dapat

hidup setelah mesinnya dingin. Untuk mengatasi hal tersebut perlunya

ditambahkan zat-zat adiktif yang berguna untuk menyesuaikan /

menstabilkan mesin.

Bensin juga harus tahan terhadap detonasi (detonasi dpaat

diketahui dari suara yang timbul saat mesin hidup, bunyi suara seperti

ketukan). Knocking dapat terjadi pada mesin bila bahan bakar yang

digunakan mempunyai angka oktan terlalu rendah untuk perbandingan

kompresi mesin yang digunakan, bila knocking ini terjadi terus-menerus

berarti temperatur torak akan meningkat dan akhirnya akan membuat

lubang silinder menjadi terbakar.

Angka oktan suatu bensin dapat ditetapkan dengan jalan

membandingkan bensin yang bersangkutan dengan 2 macam bensin yang

telah mempunyai tingkat angka octane tertentu. Adapun kedua bensin

sebagai bahan pembanding yang mempunyai angka octane tersebut ialah

Iso-octane dan Normal heptane, Iso-octane mempunyai daya tahan yang

btinggi terhadap timbulnya knocking dan diberi angka octane 100,

sedangkan Normal heptane mempunyai daya tahan rendah terhadap

timbulnya knocking dan diberi angka octane 0.

Angka octane yang dibutuhkan mesin juga dapat berubah-ubah, hal

ini tergantung dari berapa lama mesin tersebut dihidupkan dan seberapa

jauh kendaraan tersebut digunakan. Banyak faktor yang akan

33

Page 34: BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Pengapiandigilib.unimus.ac.id/files/disk1/105/jtptunimus-gdl-abdulkholi... · direndam larutan sulphuric acid, ... Salah satu jenis sistem pengapian

mempengaruhi kondisi mesin yang menyebabkan berubahnya angka

octane yang dibutuhkan. Untuk itu perlu bahan kimia agar dapat

meningkatkan daya tahan mesin tersebut.

a. Control terhadap emisi gas buang

Salah satu dari kemajuan sistem pengontrolan terhadap emisi ialah

bagaimana caranya menyatukan antara saringan udara dan pengontrol

temperatur, dimana udara yang akan dihisap oleh mesin melalui saringan

tersebut selalu mempunyai temperatur yang tetap. Salah satu cara yang

banyak dipakai di Eropa adalah dengan jalan melengkapi lubang

pemasukan udaranya menjadi 2 buah, jadi bila musin dingin tiba, udara

akan dinaikkan temperaturnya melalui salah satu lubang pemasukan yang

dipanaskan oleh emisi gas buang, sedangkan bila musim panas tiba, maka

salah satu lubang pemasukan tersebut akan dicabut dan emisi gas

buangnya diajukan guna mendinginkan udara yang akan dihisap mesin.

34