SISTEM PENGAPIAN SEPEDA MOTOR

FUNGSI SISTEM PENGAPIAN

Sistem pengapian berfungsi menghasilkan percikan bunga api pada busi pada saat yang tepat untuk membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder. Seperti yang kita ketahui bahwa system pengapian konvensional menggunakan gerakan mekanik kontak platina untuk menghubung dan memutus arus primer, maka kontak platina mudah sekali aus dan memerlukan penyetelan/perbaikan dan penggantian setiap periode tertentu. Hal ini merupakan kelemahan mencolok dari sistem pengapian konvensional.

Dalam perkembangannya, ditemukan sistem pengapian elektronik sebagai penyempurna sistem pengapian. Salah satu sistem pengapian elektronik yang populer adalah sistem pengapian CDI (Capacitor Discharge Ignition). Sistem pengapian CDI merupakan system pengapian elektronik yang bekerja dengan memanfaatkan pengisian (charge) dan pengosongan (discharge) muatan kapasitor. Proses pengisian dan pengosongan muatan kapasitor dioperasikan oleh saklar elektronik seperti halnya kontak platina (pada sistem pengapian konvensional).

Sebagai pengganti kontak platina, pada sistem pengapian elektronik digunakan SCR/Silicon Controlled Rectifier (yang disebut Thyristor switch). SCR bekerja berdasarkan sinyal-sinyal listrik, sehingga pada sistem pengapian elektronik didapatkan beberapa keuntungan yaitu :

1)      Keuntungan Mekanik :

a)      Tidak terdapat gerakan mekanik/gesekan antar komponen pada SCR, sehingga tidak terjadi keausan komponen.

b)      Tidak memerlukan perawatan/penyetelan dalam jangka waktu yang pendek seperti pada sistem pengapian konvensional.

c)      Kerja sistem pengapian elektronik stabil (karena tidak ada keausan komponen) sehingga bahan bakar relatif ekonomis karena pembakaran lebih sempurna.

d)     Tidak sensitif terhadap air karena komponen sistem pengapian dapat dikemas kedap air.

2)      Keuntungan Elektrik

a)      Tegangan pengapian cukup besar dan konstan, sehingga pembakaran lebih sempurna dan kendaraan mudah dihidupkan.

b)      Busi menjadi lebih awet karena pembakaran lebih sempurna.

Adapun kekurangan sistem pengapian elektronik adalah :

1)      Apabila terjadi kerusakan terhadap salah satu komponen di dalam unit CDI, berakibat seluruh rangkaian CDI tidak dapat bekerja dan harus diganti satu unit.

2)   Biaya/harga penggantian unit CDI relatif lebih mahal.

Sistem Pengapian Elektronik (CDI) dibagi 2 :

1)      Sistem Pengapian Magnet Elektronik (AC-CDI)

Sumber tegangan didapat dari alternator, sehingga arus yang digunakan merupakan arus bolak-balik (AC)

2)      Sistem Pengapian Baterai Elektronik (DC-CDI)

Sumber tegangan diperoleh dari tegangan baterai (yang disuplay oleh sistem pengisian), sehingga arus yang digunakan merupakan arus searah (DC)

1)    Sistem Pengapian Magnet Elektronik (AC-CDI)

Komponen Sistem Pengapian AC-CDI

a)      Sumber Tegangan, berfungsi sebagai penyedia tegangan yang diperlukan oleh sistem pengapian. Sumber tegangan system pengapian magnet elektronik AC merupakan sumber tegangan AC (Alternating Current), berupa Alternator (Kumparan Pembangkit/stator dan Magnet/rotor). Alternator berfungsi untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan dari putaran mesin menjadi tenaga listrik arus bolak-balik (AC). Pada sepeda motor, rotor juga berfungsi sebagai fly wheel.

b)      Kunci Kontak (Ignition Switch), berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian pengapian (dan rangkaian kelistrikan lainnya) pada sepeda motor. Kunci kontak untuk pengapian AC merupakan tipe pengendali massa.

1)      Pada posisi OFF dan LOCK, kunci kontak membelokkan tegangan dari sumber tegangan (alternator) yang dibutuhkan oleh sistem pengapian ke massa melalui terminal IG dan E kunci kontak, sehingga sistem pengapian tidak dapat bekerja. Di sisi lain, pada posisi OFF dan LOCK kunci kontak juga memutuskan hubungan tegangan (+) baterai (terminal BAT dan BAT 1) sehingga seluruh system kelistrikan tidak dapat dioperasikan.

2)      Pada posisi ON, kunci kontak memutuskan hubungan terminal IG dan E, sehingga tegangan yang dihasilkan oleh alternator diteruskan ke sistem pengapian. Sistem pengapian dapat dioperasikan, disamping itu hubungan terminal BAT dan BAT 1 terhubung sehingga seluruh system kelistrikan dapat dioperasikan.

c)      Koil pengapian (Ignition Coil), berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian. Dalam koil pengapian terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada tumpukan-tumpukan plat besi tipis. Diameter kawat pada kumparan primer 0,6 – 0,9 mm, dengan jumlah lilitan 200 – 400 kali, sedangkan diameter kawat pada kumparan sekunder 0,05 – 0,08 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 2000 – 15.000 kali. Karena perbedaan jumlah gulungan pada kumparan primer dan sekunder tersebut, dengan cara mengalirkan arus listrik secara terputus-putus pada kumparan primer (sehingga pada kumparan primer timbul/hilang kemagnetan secara tiba-tiba), maka kumparan sekunder akan terinduksi sehingga timbul induksi tegangan tinggi sebesar 20.000 volt.

Prinsip kerja AC-CDI adalah sebagai berikut :

Rectifier bekerja menyearahkan arus AC yang dihasilkan oleh sumber tegangan (alternator) maupun oleh signal generator (pick up coil).

Kapasitor (capacitor) menyimpan energi hasil induksi dari kumparan stator alternator dimana terdapat magnet permanen yang berputar (rotor alternator) di dekat kumparan stator.

Thyristor switch merupakan saklar elektronik yang akan mengosongkan kapasitor yang sudah bermuatan tersebut, sinyal trigger didapatkan dari arus yang dihasilkan oleh pick up coil yang mengalir melalui kaki Gate (G). Akibatnya Thyristor aktif dan menghubungkan kedua terminal kapasitor melalui terhubungnya terminal Anoda (A) dan Katoda (K) pada Thyristor.

Kapasitor akan melepaskan muatannya secara cepat (discharge) melalui kumparan primer koil pengapian (Ignition Coil) untuk menghasilkan induksi pada kumparan primer maupun induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder koil pengapian.

*) Thyristor switch merupakan saklar elektronik yang bekerja lebih cepat daripada kontak platina (saklar mekanik) dan kapasitor mendischarge sangat cepat. Karena itu, tegangan tinggi yang dihasilkan semakin besar karena kumparan sekunder koil pengapian terinduksi dengan cepat, sehingga pijaran api yang dihasilkan pada busi menjadi lebih kuat.

e)      Kumparan Pembangkit Pulsa (Signal generator/Pick up coil), bekerja bersama reluctor sehingga menghasilkan sinyal trigger (pemicu) yang dimanfaatkan oleh Thyristor untuk mendischarge seluruh muatan kapasitor. Pick up coil terdiri dari suatu lilitan kecil yang akan menghasilkan arus listrik AC apabila dilewati oleh perubahan garis gaya magnit yang dilakukan oleh reluctor yang terpasang pada rotor alternator. Prinsip kerja pick up coil dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

f)       Busi (Spark Plug), mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Loncatan bunga api terjadi disebabkan adanya perbedaan tegangan diantara kedua kutup elektroda busi (} 20.000 volt).

Proses Kerja Sistem Pengapian AC-CDI

a)    Saat Kunci Kontak (Ig. Switch) OFF

Kunci kontak dalam posisi terhubung dengan massa. Arus listrik yang dihasilkan sumber tegangan (Alternator) dibelokkan ke massa melalui kunci kontak, tidak ada arus yang mengalir ke unit CDI sehingga sistem pengapian tidak bekerja dan motor tidak dapat dihidupkan.

b)   Saat Kunci Kontak ON

Hubungan ke massa melalui kunci kontak terputus sehingga arus listrik yang dihasilkan alternator akan mengalir masuk ke sistem pengapian.

Ketika rotor alternator (magnet) berputar, kumparan stator menghasilkan arus listrik Þ disearahkan dioda Þ mengisi kapasitor sehingga muatan kapasitor penuh.

Pada saat yang ditentukan (saat pengapian), arus sinyal dihasilkan oleh signal generator (pick up coil). Arus sinyal pick up coil Þ Gate (G) Thyristor switch dan mengaktifkan Thyristor. Thyristor aktif (kaki Anoda ke Katoda terhubung) dan arus listrik dapat mengalir dari kaki Anoda (A) Þ Katoda (K). Hal ini akan menyebabkan kapasitor terdischarge (dikosongkan muatannya) dengan cepat Þ melalui kumparan primer koil pengapian Þ massa koil pengapian. Pada kumparan primer koil pengapian dihasilkan tegangan induksi sendiri sebesar 200 – 300 V.

Akhirnya pada kumparan sekunder koil pengapian akan timbul induksi tegangan tinggi sebesar ± 20 KVolt Þ disalurkan melalui kabel busi ke busi untuk diubah menjadi pijaran api listrik.

2)    Sistem Pengapian Baterai Elektronik (DC-CDI)

Komponen Sistem Pengapian DC-CDI

a)      Sumber tegangan DC (Direct Current), berupa Baterai yang didukung oleh sistem pengisian (Kumparan Pengisian, Magnet dan Rectifier/Regulator), berfungsi sebagai penyedia tegangan DC yang diperlukan oleh sistem pengapian.

b)      Kunci kontak untuk pengapian DC (pengendali positif).

1)      Pada posisi ON, kunci kontak menghubungkan tegangan (+) baterai ke seluruh sistem kelistrikan (termasuk system pengapian) untuk mengoperasikan seluruh sistem kelistrikan yang ada.

2)      Pada posisi OFF dan LOCK, kunci kontak memutuskan hubungan kelistrikan dari sumber tegangan (terminal (+) baterai) yang dibutuhkan oleh seluruh sistem kelistrikan, sehingga seluruh sistem kelistrikan tidak dapat dioperasikan.

c)      Koil pengapian (Ignition Coil), berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari sumber tegangan (alternator) menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian. Dalam koil pengapian terdapat kumparan primer dan kumparan sekunder yang dililitkan pada tumpukan-tumpukan plat besi tipis. Diameter kawat pada kumparan primer 0,6 – 0,9 mm, dengan jumlah lilitan 200 – 400 kali, sedangkan diameter kawat pada kumparan sekunder 0,05 – 0,08 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 2000 – 15.000 kali.

Karena perbedaan jumlah gulungan pada kumparan primer dan sekunder tersebut, dengan cara mengalirkan arus listrik secara terputus-putus pada kumparan primer (sehingga pada kumparan primer timbul/hilang kemagnetan secara tiba-tiba), maka kumparan sekunder akan terinduksi sehingga timbul induksi tegangan tinggi sebesar } 20.000 volt.

d)     Unit DC-CDI, merupakan serangkaian komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar rangkaian primer pengapian, menghubungkan dan memutuskan arus listrik yang dimanfaatkan untuk melakukan pengisian (charge) dan pengosongan (discharge) muatan kapasitor, kemudian dialirkan melalui kumparan primer koil pengapian untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan cara induksi elektromagnet.

Prinsip kerja DC-CDI adalah sebagai berikut :

DC-DC Conventer merupakan serangkaian komponen elektronik yang menaikkan tegangan sumber (baterai) dan menyearahkannya lagi untuk dialirkan ke kapasitor. Kapasitor (capacitor) menyimpan energi hasil induksi dari DCDC Conventer sampai kapasitas muatannya penuh.

Thyristor switch merupakan saklar elektronik yang akan mengosongkan kapasitor yang sudah bermuatan tersebut, sinyal trigger didapatkan dari arus yang dihasilkan oleh pick up coil yang terlebih dahulu diperkuat di dalam rangkaian penguat sinyal (amplifier), dialirkan ke kaki Gate (G). Akibatnya Thyristor aktif dan menghubungkan kedua terminal kapasitor melalui terhubungnya terminal Anoda (A) dan Katoda (K) pada Thyristor.

Kapasitor akan melepaskan muatannya secara cepat (discharge) melalui kumparan primer koil pengapian (Ignition Coil) untuk menghasilkan induksi pada kumparan primer maupun induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder koil pengapian.

*) Thyristor switch merupakan saklar elektronik yang bekerja lebih cepat daripada kontak platina (saklar mekanik) dan kapasitor mendischarge sangat cepat. Karena itu, tegangan tinggi yang dihasilkan semakin besar karena kumparan sekunder koil pengapian terinduksi dengan cepat, sehingga pijaran api yang dihasilkan pada busi menjadi lebih kuat.

e)      Kumparan Pembangkit Pulsa (Signal generator/Pick up coil), bekerja bersama reluctor sehingga menghasilkan sinyal trigger (pemicu) yang dimanfaatkan oleh Thyristor untuk mendischarge seluruh muatan kapasitor. Pick up coil terdiri dari suatu lilitan kecil yang akan menghasilkan arus listrik AC apabila dilewati oleh perubahan garis gaya magnit yang dilakukan oleh reluctor yang terpasang pada rotor alternator. Prinsip kerja pick up coil dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

f)       Busi (Spark Plug), mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Loncatan bunga api terjadi disebabkan adanya perbedaan tegangan diantara kedua kutup elektroda busi (} 20.000 volt).

Proses Kerja Sistem Pengapian Baterai Elektronik (DC-CDI)

1)   Saat Kunci Kontak OFF

Hubungan sumber tegangan dengan rangkaian sistem pengapian terputus, tidak ada arus yang mengalir sehingga motor tidak dapat dihidupkan.

2)   Saat Kunci Kontak ON

Kunci kontak menghubungkan sumber tegangan ((+) baterai) dengan rangkaian sistem pengapian, sehingga arus listrik dari baterai dapat disalurkan ke unit CDI (DC-DC Conventer).

Ketika rotor alternator (magnet) berputar, reluctor ikut berputar. Pada saat reluctor mulai mencapai lilitan pick up coil, lilitan pick up coil akan menghasilkan sinyal listrik yang dimanfaatkan untuk mengaktifkan Switch Transistor (Tr) pada DC-DC Conventer.

Kumparan primer dan sekunder (Kump.) pada DC-DC Conventer akan bekerja secara induksi menaikkan tegangan sumber Þ disearahkan lagi oleh dioda (D) Þ mengisi kapasitor (C) sehingga muatan kapasitor penuh.

*) Sinyal yang dihasilkan lilitan pick up coil tersebut belum mampu membuka gerbang (Gate) Thyristor switch (SCR) sehingga SCR belum bekerja.

Pada saat yang hampir bersamaan (saat pengapian), arus sinyal yang dihasilkan oleh signal generator (pick up coil) mampu membuka gerbang SCR sehingga SCR menjadi aktif dan membuka hubungan arus listrik dari kaki Anoda (A) Þ Katoda (K).

Hal ini akan menyebabkan kapasitor terdischarge (dikosongkan muatannya) dengan cepat Þ melalui kumparan primer koil pengapian Þ massa koil pengapian. Pada kumparan primer koil pengapian dihasilkan tegangan induksi sendiri sebesar 200 – 300 V.

Akhirnya pada kumparan sekunder koil pengapian akan timbul induksi tegangan tinggi sebesar ± 20 KVolt Þ disalurkan melalui kabel busi ke busi untuk diubah menjadi pijaran api listrik. 

Jika anda ingin melihat selengkapnya bisa klik disini Download untuk mendapatkan filenya. semoga bermanfaat dan terima kasih atas kunjungannya!!! 

SISTEM STARTER SEPEDA MOTOR

FUNGSI SISTEM STARTER

Sistem starter berfungsi memberikan tenaga putar bagi mesin untuk memulai siklus kerja mesin.

         

          Pembagian Sistem Starter Sepeda Motor Secara Umum :

           

1)      Sistem Starter Elektrik

Pada umumnya menggunakan motor listrik, yang dipasangkan/ dihubungkan dengan poros engkol menggunakan perantara roda gigi maupun rantai. Sumber tegangan diperoleh dari tegangan baterai, dan motor starter harus dapat menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecil yang tersedia pada baterai. Hal lain yang harus diperhatikan adalah konstruksi motor starter harus sekecil mungkin. Kebanyakan sistem starter menggunakan motor seri arus searah (DC).

2)      Sistem Starter Manual / Kick Starter

Merupakan sistem starter dengan menggunakan tuas/engkol, dan dihubungkan ke poros engkol melalui serangkaian mekanisme poros, pegas dan roda gigi penghubung. Sistem starter tipe ini dioperasikan secara manual, untuk dapat menghidupkan mesin maka kita perlu mengoperasikan sistem starter dengan cara menekan/menginjak tuas/engkol starter sampai mesin hidup.

1.   SISTEM STATER ELEKTRIK

Komponen Sistem Starter Elektrik

1)      Baterai, merupakan sebuah alat elektro-kimia yang dibuat untuk mensuplai energi listrik tegangan rendah (pada sepeda motor menggunakan 6 Volt dan atau 12 Volt) ke sistem pengapian, starter, lampu dan komponen kelistrikan lainnya. Baterai menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia, yang dikeluarkan apabila diperlukan sesuai beban/sistem yang memerlukannya.

2)      Kunci Kontak, berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian kelistrikan sepeda motor.

3)      Relay Starter (Magnetic Switch), sebagai relay utama system starter yang berfungsi untuk mengurangi rugi tegangan yang disalurkan dari baterai ke motor starter.

4)      Saklar Starter (Starter Switch), berfungsi sebagai saklar starter yang bekerja pada saat kunci kontak pada posisi ON.

5)      Motor Starter, merupakan motor starter listrik (kebanyakan tipe DC) yang berfungsi untuk mengubah tenaga kimia baterai menjadi tenaga putar yang mampu memutarkan poros engkol untuk menghidupkan mesin.

Prinsip kerja Sistem Starter Elektrik

1)    Saat Kunci Kontak Off

Hubungan sumber tegangan dengan rangkaian sistem starter terputus, tidak ada arus yang mengalir sehingga sistem starter tidak dapat digunakan.

2)    Saat Kunci Kontak On

a)      Kunci kontak posisi ON, tetapi tombol starter tidak ditekan. Tombol starter tidak ditekan (posisi OFF) menyebabkan arus dari sumber tegangan (baterai) belum mengalir ke sistem starter sehingga sistem starter belum bekerja

b)      Kunci kontak posisi ON dan tombol starter ditekan. Apabila tombol starter ditekan (posisi START) pada saat kunci kontak ON, maka kemudian sistem starter akan mulai bekerja dan arus akan mengalir :

Baterai ⇒Sekering ⇒Kunci Kontak (ON) ⇒Kumparan Relay

Starter ⇒Tombol Starter (START) ⇒massa.

Kondisi ini akan menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kumparan relay starter sehingga menghubungkan arus utama starter dari baterai menuju ke motor starter. Motor starter mengubah arus listrik dari baterai menjadi tenaga gerak putar, kemudian memutarkan poros engkol mesin untuk menghidupkan mesin.

Mekanisme Penggerak/Penghubung Sistem Starter

Motor starter tidak terhubung secara langsung dengan poros engkol, melainkan dihubungkan melalui mekanisme penggerak/ penghubung. Tujuan mekanisme penghubung ini antara lain :

1.      Meningkatkan momen putar motor starter melalui perbandingan/reduksi roda gigi perantara, dan

2.      Memungkinkan ditambahkannya mekanisme kopling satu arah yang akan melepaskan hubungan putaran motor starter dengan poros engkol setelah mesin hidup.

Terdapat dua jenis mekanisme penggerak/penghubung motor starter pada sepeda motor, yaitu: 1) Mekanisme penghubung menggunakan sprocket & rantai penggerak, dan 2) Mekanisme penghubung menggunakan roda gigi (gear).

Mekanisme Kopling Satu Arah

Mesin akan mulai berputar karena digerakkan oleh motor listrik melalui perantaraan rantai starter atau roda gigi. Agar setelah mesin hidup motor starter tidak ikut berputar pada rotor flywheel dipasangkan mekanisme kopling satu arah.

2.   SISTEM STARTER MANUAL

Jenis Kick Starter Menurut Konstruksi dan Cara Kerjanya :

1)      Primary Starter

Roda gigi starter pada mainshaft berputar bebas pada porosnya, tetapi saling berhubungan terhadap rumah kopling dimana rumah kopling itu saling berhubungan dengan poros engkol.

Dengan demikian apabila roda gigi starter pinion berputar, akan menggerakkan roda gigi starter pada mainshaft dan countershaft sehingga timbul tenaga untuk memutarkan rumah kopling sekaligus juga poros engkolnya. Keuntungan jenis primary starter ialah motor dapat dihidupkan meskipun transmisi berada dalam salah satu kecepatan. Hal ini disebabkan karena roda gigi starter pada mainshaft dapat berputar bebas pada porosnya. Tentunya kopling harus ditekan agar transmisi tidak ikut berputar. Primary starter pada umumnya digunakan pada sepeda motor tipe Sport

2)      Conventional Starter

Roda gigi starter pada countershaft dan pada mainshaft juga berfungsi sebagai roda gigi transmisi pertama (gigi 1). Karena gigi pertama pada mainshaft konstruksinya menjadi satu dengan porosnya, sedangkan poros tersebut berhubungan dengan pusat koling (clutch center), maka starter tidak dapat

berfungsi bila transmisi berada dalam salah satu kecepatannya, meskipun kopling ditekan. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kick starter jenis conventional starter hanya dapat berfungsi/digunakan apabila posisi gigi transmisi dalam keadaan bebas (Netral). Conventional starter pada umumnya digunakan pada sepeda motor tipe Cub.

Tipe roda gigi pinion menurut konstruksinya dibedakan menjadi dua, yaitu :

1)      Roda gigi pinion tipe ratchet

Roda gigi pinion selalu saling berhubungan (constantmesh) dan bebas berputar bersama dengan roda gigi starter pada countershaft. Apabila pedal kick starter ditekan/diayun, ratchet akan bergeser ke arah roda gigi pinion dan merapat. Akibatnya tenaga putaran poros starter disalurkan melalui ratchet ke roda gigi starter pinion untuk menggerakkan roda gigi starter pada crankshaft. Bergesernya ratchet saat poros starter berputar adalah akibat dari jalur-jalur pada poros starter yang berbentuk “helical”. (Ratchet merupakan suatu alat yang bergigi dan berpasangan dimana apabila saling bersentuhan, meneruskan pergerakannya ke arah perputaran tertentu, dan tidak meneruskan pergerakannya ke arah perputaran yang berlawanan.)

2)      Roda gigi pinion tipe sliding

Roda gigi pinion dalam keadaan bebas dan tidak saling bersentuhan dengan roda gigi starter pada countershaft. Pergeseran roda gigi pinion adalah akibat dari bentuk jalur-jalur pada poros yang berbentuk “helical”.



       Jika anda ingin melihat selengkapnya bisa klik disini Download untuk mendapatkan filenya. semoga bermanfaat dan terima kasih atas kunjungannya!!!