CARA KERJA SISTEM PENGAPIAN ESA (Electronic Spark Advance)
Sistem pengapian merupakan salah satu jantung utama dari dar i kinerja sebuah mesin bensin. Ada 3 elemen utama sebuah mesin: ^tekanan kompresi yang tinggi contohnya 13:1 ^saat pengapian yang tepat dan bunga api yang kuat (disinilah fungsi sistem pengapian) ^campuran udara dan bahan bakar yang baik adi fungsi utama sistem pengapian adalah SAA! "#$%A"&A$ 'A$% 'A $% !#"A! !#"A! A$ *$%A A"& A"& 'A$% 'A$% +*A! dari sinilah sin ilah semua sistem pengapian bera,al mulai dari sistem pengapian platina- sistem pengapian transistor- &&A integrated ignition assembly-#SA electronic spark adance / 0A 0AS! S! ariable adance spark timing. ontoh penggunaan: 1. Sistem platina kijang mesin 2+ . !. ". #.
Sistem pengapian transistor Sistem pengapian &&A Sistem #SA aan4a5 innoa dan lain6 Sistem 0AS! mesin 6S7#56687#56687!#59' 6S7#56687#56687!#59'7#5 7#5 dan 9A7%# corolla. ari fungsi sistem pengapian diatas terdapat syarat7syarat yang harus dipenuhi : 1. unga api yang kuat pada saat campuran bahan bakar dikompresikan didalam silinder5 sangat sulit bagi bunga api untuk mele,ati udara (ini disebabkan udara mempunyai tahanan listrik dan tahanan ini naik pada saat udara dikompresikan) atau dengan kata lain semakin tinggi tekanan kompresi berarti semakin tinggi t inggi tahananya . Saat pengapian yang tepat Apabila pengapian tidak tepat bisa terjadi knockingngeitik yang disebabkan oleh pengapian yang lebih a,al dari pada sudut yang sudah ditentukan5 semisal sudut pengapian untuk rpm ;<< adalah 2=!(before top dead center) tetapi busi sudah memercikan bunga api pada 1<= ! maka akan menyebabkan tekanan maksimalnya piston pada ! bukan A! A! akibat yang paling umum dari nglitik untuk kendaraan standar adalah terdapatnya kerak bahan bakar yang menempel pada kepala piston5 untuk mobil7 mobil yang perbandingan kompresi silindernya tinggi maka akan membuat lubang pada piston dan lama kelamaan aka menembus
piston. Selain ngelitik juga bisa terjadi gejala ngempos berkurangn ya tenaga yang diakibatkan oleh penyetelan ,aktu pengapian yang terlalu retard atau mundur semisal 2=! menjadi 6=! shingga tekanan maksimal terjadi pada saat piston sudah berada di daerah ba,ah.
!. +etahanan yang cukup Sistem pengapian harus mampu menahan getaran5 panas5 dan tegangan tinggi yang dibangkitkan oleh sistem itu maupun dari mesin. "ada sistem pengapian membutuhkan tegangan tinggi yang dapat mencapai 3<.<<<olt untuk memercikan bunga api di busi mela,an gaya tekanan kompresi bahan bakar dan udara (semakin tinggi tekanan>semakin tinggi hambatan) sedangkan mesin hanya mempunyai daya suplai dari aki yang oltasenya 16 ?A?* A%A&@A$A A8A @#$A"A& 3<.<<<0 "ada saat di smp tentu kita diterangkan tentang trafo yang gunanya untuk menaikkan tegangan yang sistemnya menggunakan induksi. $ah untuk system pengapian sendiri juga menggunakan prinsip induksi yang dikenal dengan self induction dan mutual induction.
Sebelum masuk ke pembahasan self induction kita harus mengetahui terlebih dahulu syarat7syarat agar terjadinya induksi tegangan: 1. Adanya konduktorpenghantar contohnya seperti besibaja
. Adanya medan magnet >> ada beberapa macam cara untuk membangkitkan medan magnet5 di system pengapian sendiri menggunakan lilitan koil yang dialiri arus. !. Adanya pemutusan medan magnet secara tiba7tiba>>pada system pengapian pemutusanya menggunakan bantuan saklar5 kalau pengapian konensional menggunakan platina sedangkan pengapian modern menggunakan transistor. Sifat7sifat nya adalah: a. Semakin besar medan magnet yang terbentuk dalam lilitan maka semakin besar tegangan yang diinduksikan. $. Semakin banyak lilitan pada kumparan(koil) maka semakin besar tegangan yang diinduksikan c. Semakin cepat pemutusanperubahan garis gaya magnetmedan magnet maka semakin tinggi tegangan induksi (harus diingat pengisian pada kumparan primer harus penuh)
Self induction apakah itu Self induction sendiri bisa diartikan induksi diri sendiri.. lalu siapa yang melakukan self induction k pada system pengapian ada 6 lilitan koil (kumparan) yang satu disebut kumparan primer (lilitanya lebih sedikit dari pada sekunder) inilah yang melakukan self induction dan yang satu disebut kumparan sekunder yaitu kumparan yang melakukan mutual induction.
@enurut buku bacaan rumitnya seperti ini:::::@edan magnet akan dibangkitkan pada saat arus mengalir melalui kumparan. Akibatnya5 #@B (elektro motie force) dibangkitkandan menghasilkan garis gaya magnet (magnetic fluC) dengan arah yang berla,anan dengan pembentukan garis7garis gaya magnet dalam kumparan. leh karena itu arus tidak akan mengalir seketika pada saat dialirkan ke kumparan tetapi membutuhkan ,aktu untuk menaikkan arus tersebut.
ila arus mengalir dalam sebuah kumparan dan kemudian arus diputuskan tiba7tiba5 maka #@B akan dibangkitkan dalam kumparan dengan arah dimana arus cenderung mengalir (arah yang merintangi hilangnya garis gaya megnet). engan cara ini5 bila arus mulai mengalir ke kumparan5 atau bila arus diputuskan maka kumparan membangkitkan #@B yang bekerja mela,an perubahan garis gaya megnet pada kumparan. &nilah yang disebut SE%& IN'CTIN E&&ECT R*+it ,aaaa-------
Na /ekaran0 +*t*al ind*ction eect (k*+paran /ek*nder2 ,an0 $er*$*n0an lan/*n0 den0an $*/i) pro/e/ ter3adin,a /a+a na+*n te0an0an ,an0 dia/ilkan $er$eda4 3ika pada /el ind*ction eect te0an0an a/il ind*k/i adala #55v /edan0kan pada +*t*al ind*ction ,an0 dia/ilkan /ekitar #.5552!5.555v kenapa $erlipat 0anda--- 'ikarenakan pada k*+paran /ek*nder lilitan,a le$i $an,ak dari pada k*+paran pri+er.
Setelah itu kita akan menyinggung sedikit tentang cara kerja pengapian dasar---$ama dan fungsi komponen: 11. atteray --- untuk mensuplay arus utama pengapian 66. &gnition s,itch --- untuk memutus dan menyambungkan arus suplai dari batteray 33. +oil ---sebagai pembangkit tegangan dari 16 menjadi 3<.<<<
99. "latina --- sebagai s,itch dari kumparan primer 22. ristibutor --- sebagai pembagi tegangan ke busi yang sedang bekerja DD. usi --- sebagai pengubah tegangan menjadi percikan bunga api ;;. +ondensor ---sebagai penyimpan tegangan saat primer koil diptutus tiba7tiba dan kondensor menyuplay arus simpananya ke primer koil saat platina berhubungan kembali. EE. &nternal eCternal resistor --- sebagai pedukung suplai arus saat kecepatan tinggi dimana saat itu suplay arus terhalangi oleh selfinduction effect555 untuk lebih jelasnya silahkan komentar diba,ah agar dibahasF--FF-ara kerja sistem pengapian konensional: Saat breaker point tertutup: Arus dari baterai mengalir melalui terminal positif kumparan primer5 terminal negatie dan breaker point5 selanjutnya ke masa. (akibatnya terbentuknya garis6 gaya magnet disekeliling kumparan) Saat breaker point terbuka: ila poros engkol memutarkan camshaft sehingga distributor cam membuka breaker point5 menyebabkan arus yang melalui kumparan primer tiba7tiba terputus menyebabkan bangkitnya induksi dan diteruskan ke busi egitu seterusnya dan berulang7ulang.
GA? &A!AS &SA &S#*! #$%A$ INITIA% IGNITIN TIMING ANG%E yaitu sudut pengapian yang ditentukan berdasarkan sudut poros engkol dan posisi distributor (untuk pengapian konensional5 lain halnya dengan yang sudah #SA)
MASK KE PENGAPIAN M'ERN ATA E%ECTRNIC SPARK
A'6ANCE (ESA)
idalam pengapian #SA dapat di bagi menjadi 3 kelompok kerja: 1. #* HHHH berperan mengatur ,aktu pengapian sesuai dengan sinyal yang dikirim oleh sensor7sensor yang kemudian dikalkulasi terhadap data maping yang sudah ditanam didalamnya. +emudian tugas ecu mengirimkan sinyal &%! ke igniter (koil) untuk membangkitkan kumparan primer (sinyal &%! diset ke on)5 kemudian sinyal &%! diset ke off. Saat sinyal di set ke off terjadilah pengapian di busi. Setelah pemutusan arus kekumparan primer ecu juga menerima sinyal &%B dari igniter yang berupa konfirmasi bah,a telah ada pengapian I,alaupun busi tidak memercikan api5 pengapian tetap dianggap adaI ^^komen untuk keterangan lebih lanjut^^ (sinyal igf hanya ada di !'!A)
6. +oil > kumparan primerHkumparan sekunderHigniter Bungsi kumparanya sama seperti pengapian konensional tetapi disini terdapat igniter yang gunanya sebagai pengatur arus pada kumparan primer sama halnya dengan fungsi platina tetapi disini pengaturan arusnya menggunakan sinyal yang bernama &%! jadi tidak ada lagi benda yang bergesekan sehingga membutuhkan pera,atan berkala. %ambar igniter pengapian &&A (yang paling dasar)
7777pen3ela/an a8al7777 pick up reluctor dan pick up coil berfungsi sebagai pembangkit sinyal &%! yang digunakan untuk mengatur arus kumparan primer. ara kerja po,er transistor (saklar) disini po,er
transistor bekerja sebagai saklar elektronik yang bekerja sebagai berikut---
"ada transistor terdapat 3 terminal yaitu basis5collector dan emitor. JJterminal basis berfungsi sebagai penerima sinyal dan penggerak saklar (putus atau menyambung) JJterminal collector sebagai penyabung arus positif JJterminal emitor sebagi penyambung ke masa ara kerjanya sangat simpel yaitu apabila pada terminal basis dialiri arus maka arus dari terminal collector akan mengalir ke masa mele,ati terminal emitor. ?amanya arus mengalir sesuai dengan panjang pendeknya sinyal yang diberikan ke terminal basis.
CARA KERJA PENGAPIAN Saat mesin berputar pick up reluctor pun juga ikut berputar sehingga menyebabkan bangkitnya arus A 5 seperti yang diketahui arus A berbentuk 1 gelombang dan 1 lembah tetapi disini sinyalnya berbentuk on dan off jadi harus ada SGA"&$% untuk mengubah bentuk gelombang ac menjadi sinyal on dan off. %ambar diba,ah ini menunjukkan ketika sinyal on dikirim ke transistor (1 gunung)
Dan 1 lembah digambarkan ketika sinyal of.
an hasilnya seperti ini ---
%ambar diatas adalah gambar sinyal dari pengapian &&A yang masih menggunakan distributor5 jadi ketika sinyal yang dikirim oleh pick up koil berbentuk on maka akan mengaktifkan saklar transistor dan mengalirkan arus primer koil ke masa. 9a/iln,a ter$ent*kn,a ke+a0netan pada pri+er koil.
+emudian pick up relucktor pun berputar lagi dan mengakibatkan gelombang yang diciptakan menjadi lembah dan membuat sinyal berubah menjadi off +aka ter3adila pen0ind*k/ian te0an0an ,an0 di/al*rkan ke $*/i.
egitu seterusnya cara kerja pengapian transistor. @ungkin ada yang bertanya7tanya. ?ha terus apa kegunaan dari ecu diatas555 pada system pengapian transistor apa disini peran ecu hanya sebagai penerima sinyal bah,a telah terjadinya pengapian sehingga bisa digunakan untuk membantu mengatur ,aktu injeksi dari injector. ara kerja pengapian diatas tidak jauh berbeda dengan system pengapian esa namun pada esa terdapat tambahan7tambahan komponen sehingga menyebabkan pengapian menjadi lebih fleksibel dan responsie terhadap keadaan mesin. &nilah gambaran umum dari pengapian esa.
Skema kerjanya sebagagai berikut---
(disini yang perlu diketahui bah,a esa itu belum tentu sudah satu koil satu busi kalau yang itu namanya adalah ?&&S. +alu ?& sudah pasti menggunakan system #SA) System yang disini lebih rumit sedikit dari pada system yang sebelumnya dan juga terdapat komponen yang diganti yaitu pick up coil dan reluctornya --- sensor crankshaft dan sensor chamshaft dan juga peran ecu yang dari hanya penerima sinyal &%! menjadi tempat pengolah sinyal5pengirim dan penerima sinyal konfirmasi (&%B) bah,a telah terjadinya pengapian. isistem ini pun juga ditambahkan sensor7 sensor sebagai pemantau dari kondisi mesin agar pengapian menjadi lebih responsie terhadap kondisi mesin. Sinyalnya pun juga berbeda: (ini yang sinyal &S direct ignition Sistem)
?ebih jelasnya
Sinyal diatas sudah dibagi dari ecu sehingga igniter menerimanya perbagian. ari sinyal tersebut dapat kita pelajari bah,a sinyal &%B dinyalakan setelah sinyal &%! menyala tetapi sinyal &%B mati ketika sinyal &%! dihidupkan itu karena pembangkitan sinyal &%B
berdasarkan gayacounter-electromotive yang dihasilkan saat arus primer ke koil pengapian diputus atau menggunakan olume arus primer. isaat ecu menerima sinyal &%B ecu menentukan bah,a telah terjadi pengapian I,alau mungkin tidak terjadi percikan bunga api di busiI. Apabila ecu tidak menerima sinyal konfirmasi (&%B) maka #* akan menyimpulkan bah,a terjadi kesalahan system dan menyalakan lampu check engine lalu menyimpan !.
3. Sensor7sensor isini sensor berperan sebagai pemantau terhadap kondisi mesin dari mulai ngelitik5beban berat5kondisi dingin5 dan lain7lain. Selanjutnya sensor mengirimkan laporan berupa sinyal ke #* agar di kalkulasikan sesuai kebutuhan mesin dan dikirim ke setiap aktuator. i sistem pengapian terdapat beberapa sensor:
a. Sensor crankshaft: Inama sinyalnya +"I sensor ini berperan dalam memantau sudut putaran dari poros engkol yang digunakan sebagai data utama dari pengapian. an juga untuk menentukan sudut initial timing (kondisi dimana sudut pengapian yang digunakan adalah sudut dasar--- kondisinya saat mesin cranking atau starting penentuanya berdasarkan putaran mesin F2<
b. Sensor chamshaft: sensor ini berperan dalam memantau silinder berapakah yang akan melakukan pengapian.
c. Sensor tekanan udara: sensor ini biasa disebut dengan @A" I@anifold Air "ressureI didalam system pengapian sensor ini digunakan untuk memantau kerja mesin5 apakah mesin sedang dalam keadaan beban berat atau ringan. @esin dikatakan dalam keadaan beban berat apabila throttle terbuka penuh dan tekanan di intake manifold hampir setara
dengan tekanan atmosfer5 sedangkan mesin dikatakan dalam beban ringan apabila keakuman di intake manifold lebih besar dari pada ruangan sebelum throttle . ketika mesin dalam beban berat maka pengapian cenderung dimajukan dan ketika dalam beban ringan pengapian cenderung dimundurkan.
d. Sensor temperatur mesin #ngine oolant temperature (#!): Sensor ini untuk memantau suhu mesin5 ketika mesin dalam keadaan dingin maka pengapian cenderung dimajukan untuk menjaga keseimbangan mesin. $amun ketika mesin dalam keadaan panas pengapian cenderung dimundurkan untuk mencegah knocking dan oerheating.
e. Sensor ketukanknocking Inama sinyal +$+I: sensor ini untuk memantau mesin apabila terjadi ketukan maka pengapian akan dimundurkan5 kemudian apabila knocking hilang pengapian dimajukan lagi. Skemanya seperti diba,ah:
f. Sensor oksigen oCygen: sensor ini berguna untuk memantau kadar oCygen pada sisa pembakaran untuk memantau penginjeksian bahan bakar agar terjadi idling yang stabil disamping itu pengapian pun juga harus menselaraskan keja injector dan sudut pengapian. g. Sensor posisi throttle throttle position sensor I!"SI: Sensor ini digunakan untuk memantau apakah mesin dalam keadaan idle. +etika mesin dalam keadaan idle ecu membuat target putaran mesin semisal targetnya adalah ;2
Saat idle pun pemantauan pengapian juga dipengaruhi oleh ker ja A5 apabila A dinyalakan pengapian dimajukan untuk menjaga kestabilan mesin saat idle.
!entang sensor7sensor lain akan dibahas di bab S#$S8 agar lebih detail.
Seperti inilah contoh tabel pengapian yang sudah termaping didalam #*:
ari tabel itu kita bisa melihat data pengapian diambil dari pertemuan titik dari beban mesin (@A") dan putaran poros engkol (+"). Semisal ketika rpm adalah ;2< dan tekanan di intake manifold adalah 1 atm maka titiknya bertemu di 1E ! dan berkesinambungan seperti grafik. (jadi ketika ecu di remap5 yang dirubah adalah datanya. adi pada system mobil sekarang ada yang namanya close loop dan open loop. lose loop adalah system yang memerlukan koreksi setelah terjadinya proses mesin. Semisal mesin starting (dikoreksi keadaanya oleh sensor)--ecu memproses data dari sensor kemudian mengirimkan sinyal perintah ke actuator-- actuator memproses data dari ecu dan melakukan tugasnya --mesin melakukan proses kerja-- hasil dari proses kerja mesin dikosreksi lagi oleh sensor5 hasil pengoreksian dikirim ke #*. egitu seterusnya salaing berhubungan. Sedangkan system open loop yaitu system yang tanpa ada proses pengoreksian dari hasil kerja mesin.)
IGNITIN A'6ANCER:
Kenapa ar*/ ada pe+a3*an /*d*t pen0apian---ari sisi mekanikal pemajuan pengapian:
*ntuk pengapian konensional terdapat 3 faktor:
1. ktan selector: pengaturan pengapian dipengaruhi oleh tingkat oktan bahan bakar yang digunakan
6. 0acuum adancer: pengaturan pengapian dipengaruhi oleh tingkat keacuman dari intake manifold 3. %oernor adancer: pengaturan pengapian yang dipengaruhi oleh kecepatan putaran mesin
*nt*k
pen0apian ESA:
*ntuk pengapian #SA sudut pengapian dibagi mengadi 3 bagian:
1. Sudut &$&!&A? !&@&$%-- yaitu sudut dasar yang sudah ditetapkan pada setiap mesin 5 sudut ini berfungsi sebagai dasar dari pengaturan sudut pengapian-- dan juga digunakan sebagai sudut pada saat mesin melakukan crankingsaat starter. Sudutnya pun berbeda7beda tergantung tipe mesin ada yang 2= 5 ;= atau 1<= ! kalau di pengapian konensional sama halnya seperti sudut ketika kita menggeser6 distributor menggunakan timing light. +enapa saat starter yang digunakan adalah sudut dasar +arena pada saat itu tekanan di intake manifold belum stabil jadi sinyal g atau pim tidak digunakan.
Sistem pengolahan data &%! di ecu adalah sebagai berikut: Sinyal dari sensor $# dan % diterima oleh back up & diolah dan langsung dikirim ke igniter tanpa mele,ati microprosesor.
