BAB III LANDASAN TEORI
3. SISTEM PENGAPIAN SEPEDA MOTOR
Sistem pengapian adalah salah satu hal yang kudu lebih diperhatikan dalam hal engine tuning. Kebanyakan orang mengira ketika mereka selesai memodifikasi, yang diperlukan hanyalah memajukan atau memundurkan timing pengapian. Tidak cukup itu saja. Satu, percikan api harus menyala cukup kuat untuk membakar udara/bahan-bakar.udara bersifat insulator Dan ketika kamu memodifikasi mesin, merubah porting, memodifikasi camshaft, memasang karburator besar, semakin banyak udara dilesakkan ke dalam silinder, maka percikan api dari koil standard tidak akan pernah cukup menyalakan campuran udara/bahan bakar di ruang padat kompresi.Fakta, lemahnya kualitas nyala busi memberi efek negatif kepada mesin sebagaimana timing ti ming pengapian yang kurang tepat. Tambahan, sebuah campuran basah ( 11 udara : 1 bahan bakar ) , lebih bersifat konduktif terhadap pengapian.Sekali campuran udara/bahan-bakar dinyalakan, kecepatan lidah api merambat pada kubah ruang bakar menjadi penting jika kamu ingin melepaskan tenaga maksimal pada mesin. Jika api merambat terlalu cepat, akan ada beban berat yang menahan piston, setang dan bearing kruk as ; sebaliknya, jika api merambat perlahan, tidak cukup ledakan dihasilkan untuk menghasilkan tenaga besar ke roda. Tiga hal penting yang mempengaruhi kecepatan rambat api dalam membakar campuran udara/bahan-bakar dan kekuatan ledak di ruang bakar :
kualitas campuran udara/ bahan-bakar pergerakan / turbulensi campuran udara/bahan-bakar di dalam combustion combustion chamber desain dari kubah ruang bakar yang baik.
-CAPACITOR DISCHARGE INGNITION Disingkat CDI, inilah perangkat pengapian paling digembar-gemborkan. Padahal fungsinya sederhana, menempatkan waktu ledak busi di ruang bakar pada saat yang tepat seiring pergerakan piston. Timing (tempo) pengapian, kurva, derajat, adalah bahasa-bahasa umum untuk membahas CDI.
4
Gambar 3.1CDI VORTEX Capacitor discharge ignition sistem menyimpan energi di dalam kapasitor lebih banyak daripada dalam koil. CDI memang masih membutuhkan koil, namun koil hanya sebatas digunakan untuk transformasi pulsa agar tegangan meningkat dengan cepat. Olehkarenanya CDI modern seperti milik BRT tidak membutuhkan koil racing, cukup koil bawaan pabrikan sudah mampu memberi efek signifikan. Begitu pula penggantian CDI pada motor modern akan lebih terasa, dibanding hanya sekedar mengganti KOIL.Dalam sistem CDI, circuit tenaga utama adalah sebuah oscilator mini yang mengisi kapasitor hingga 600 volt dan menunggu kontak pick up dan pulser memicu sistem. Ini disebut Magnetic Trigering System. Ketika sinyal dipicu, kapasitor akan menghantarkan energi ke kumparan primer pada koil. Koil bertindak sebagai perubah pulsa dan meninggikan tegangan dari kapasitor hingga menjadi 40.000 volt yang dibutuhkan untuk menciptakan loncatan bunga api sejauh kurang dari 1mm di dalam ruang bakar yang terkompresi. -KEUNGGULAN DAN KEKURANGAN CDI memiliki banyak keunggulan utamanya dalam menghasilkan tegangan yang cepat membesar. Kenyataanya, kecepatan ini hanya membutuhkan waktu 0,002 detik untuk memenuhi tegangan kapasitor. Secara teoritis, CDI harus dalam kondisi bagus untuk menyajikan bunga api berkualitas terus menerus hingga lebih dari 10.000 kali per menit. Tapi, CDI hanya menyajikan bunga api dalam waktu pendek dan bergantung kekuatan pemicu bunga api.
Gambar 3.2 CDI RACING -BUSI Sisi penting dari busi adalah pemilihan rentang panas, menggambarkan kemampuan busi melepas panas dari pusat elektroda. Busi dengan elektroda pendek adalah busi dingin, karena panas hanya memiliki jarak yang pendek untuk melepas panas dari dalam mesin ke udara bebas. Apa yang membuat Heat Range penting adalah kehandalan dan daya tahan dari busi. Busi yang terlalu panas akan mudah fraktur (retak) karena panas berlebih, dan akan menjadi titik didih di ruang bakar sebagai sumber detonasi (ngelitik). Tapi, panas tetap diperlukan oleh busi untuk mencegah dari menumpuknya arang yang akan membuat umur busi pendek. Busi dingin akan penuh deposit karbon bila dipasang pada mesin standard, dan akan menjadi tidak efektif serta berumur singkat. -MEMILIH BUSI YANG TEPAT Perlu disadari bahwa, mengemudi dalam kondisi berbeda, dengan temperatur berbeda akan membutuhkan busi yang berbeda pula. Untuk mesin balap, pemakaian extreme, maka busi terbaik yang pernah ada harus menancap di mesin mu. Setelah melakukan set up, coba cek kondisi busi dan kode pembacaan busi. Inspeksi jika busi terdapat endapan hitam yang basah, maka busi terlalu dingin. Bagaimanapun, kehitaman dapat juga mengindikasikan set up karburator yang terlalu basah. Dan jika endapan itu 5
berminyak, ada kebocoran oli ke ruang bakar yang patut diwaspadai. Jika pusat elektroda terlalu putih, maka busi terlalu panas. Bisa juga pemajuan pengapian terlalu jauh. Atau ukuran main jet pada karburator kurang pas. J ika busi sudah mengendap keabu-abuan atau kecoklatan maka itulah setingan terbaik yang bisa kita dapatkan. Tentu saja, busi terlalu panas, harus kita ganti dengan menaikkan 1 angka kode busi, begitu pula sebaliknya. Lapanpun kamu mengganti busi dengan kode panas yang berbeda, lakukan terlebih dahulu pengetesan agar kamu memperoleh angka busi yang tepat. 3.1 SISTEM PENGAPIAN AC
Sistem pengapian AC bisa diartikan sederhana sebagai sistem pengapian yang bersumber dari motor(kumparan listrik yang terjadi karena medan magnet yang dialirkan ke spul) dan menyambung ke CDI dan Coil. Disini fungsi Baterai/aki dapat dihilangkan dalam proses pengapiannya.Ketika kruk as berputar yang diiringi magnetnya (flywheel magnet), maka akan menciptakan gelombang magnet yang menghasilkan arus listrik AC dalam bentuk induksi listrik dari spul pengapian . Arus listrik kemudian diteruskan ke CDI dengan tegangan sebesar 100 – 400 volt. Arus yang diterima kemudian dirubah menjadi arus searah oleh diode, lalu arus tersebut disimpan dalam kondensor yang berad di CDI. Berikut detail gambar sistem pengapian AC pada sepeda motor :
Gambar 3.3 sistem pengapian AC pada sepeda motor Deatail komponen CDI unit dapat kita perhatikan dibawah ini. Kapasitor mengubah arus menjadi 1 arah.
6
Gambar 3.4 Kapasitor mengubah arus menjadi 1 arah
Dalam proses pengapian pengapian, pulsa generator memberi arus sinyal. Arus sinyal ini kemudian diteruskan ke gerbang SCR. Perhatikan gambar dibawah ini:
Gambar 3.5 arus sinyal di teruskan ke gerbang scr Karena adanya trigger/pemicu dari gate tersebut, maka SCR menjadi aktif (on) dan mengalirkan gelombang listrik dari anoda ke katoda.
Gambar 3.6 scr aktif (on) Karena aktifnya SCR tersebut, mengakibatkan kapasitor mengeluarkan arus yang cepat. Lalu arus tersebut menyalur ke kumparan primer/spul CDI untuk menghasilkan tegangan sekitar 100 – 400 volt sebagai tegangan induksi sendiri . Karena induksi diri dari lilitan primer tersebut, Terjadilah induksi dalam lilitan sekunder yang teganganan sebesar 15 KV – 20 KV. Tegangan tinggi tersebutlah yang mampu membakar bahan bakar oleh busi. Demikianlah proses -Ke kurangan dan kelebihan CDI AC dan DC 7
Sudahkah kalian tahu kelebihan dan kelemahan tipe CDI mu sendiri. Dari sekian banyak sepeda motor yang lalu lalang disekitar kita ada yang menggunakan sistem pengapian AC dan ada juga yang menggunakan sistem pengapian DC.Mari kita cari tahu apa kelemahan dan kelebihan CDI AC dan DC. 1.AC(Alternating Current) -Spull Atau bisa disebut arus bolak-balik dimana arus yang dikeluarkan tidak tetap /berubahubah besar dan arahnya.Seperti contoh kelistrikan rumah 2.DC(Direct Current) Atau bisa disebut arus searah dimana arus yang dikeluarkan tetap dan tidak berubahubah biasanya arus ini sering diapliasikan untuk pengisian dan penyimpnan daya seperti Baterai dan AKI. sekarang mari kita berpindah ketopik CDI AC dan DC.Pada dasarnya semua komponen otak pengapian tiu sama yaitu mampu mengalirkan listrik ke koil agar mampu membakar campuran bahan bakar dan udara secara efisien.Walaupun sekarang banyak pengembangan tentang CDI tapi semua pengembangan pasti ada kelemahan dan kelebihanya seperti: A.CDI AC(CDI arus bolak-balik) +Kelebihan -Menggunakan arus yang berasal langsung dari spull CDI. -Terdapat spull CDI sendiri untuk mengalirkanya ke CDI. -Komponen tak berhubungan dengan sistem pengisian. -Kemungkinan rusak dalam jangka lama. -Harganya pun lebih murah. Jenis motor yang menggunakan CDI AC yaitu Honda Grand,Supra,Atrea 800,Legenda,Supra Fit,NSR-SP,Yamaha Alfa,Force 1,RX-S,RX-K,RX-Z,Crypton,Suzuki Tornado GS,GX,Bravo,Crystal,RG-R.Kawasaki Kaze. +Kelemahan -Arus yang tidak tetap atau berubah-ubah membuat mesin bekeja lebih keras. -Arus yang keluar tergantung putaran mesin jika putaran mesn rendah pengapianya pun kecil. -Sering sekali kawat elmail di spull terbakar karena panas yang berlebihan. -Menggunakan kawat elmail kecil yang riskan terbakar berbeda dengan CDI DC B.CDI DC(CDI arus searah) +Kelebihan -Menggunakan arus searah yang berasal dari aki. -Arus yang keluar diputaran rendah tetap maksimal. -Spull jarang mati karena kawat elmail yang lebih besar dari spull cdi walaupun sama kualitasnya.Tapi hambatanya lebih kecil. Jenis motor yang menggunakan CDI DC yaitu Honda Kirana,Sonic 125,Karisma,Supra 8
125,Megapro,Gl-Pro Neo tech,Beat,Spacy,CBR,Suzuki Shogun 110,Shogun 125,Smash,Satria F,Titan,Skywave,Skydrive,Raider,Yamaha Vega,Jupiter Z,Vega ZR,Jupiter ZR,Byson,Scorpio Z,Mio,Mio soul,Kawasaki Blitz,Edge,Athlete,Ninja dan tiger. +Kelemahan -Walaupun arus yang dikeluarkan tetap tapi CDI DC sangat sensiti f terhadap konsleting karena berhubungan dengan aki juga. -Jika AKI sudah mulai rusak dan tak mampu mengalirkan arus yang lebih dari 11 -12 volt berpengaruh terhadap kinerja CDI. -Jika aki rusak kemungkinan terbesar CDI pun akan rusak. -Walau banyak orang yang beranggapan motor dengan pengapian DC bisa hidup tanpa AKI karena masih ada Regulator maka salah besar.CDI DC membutuhkan arus full DC dari aki sedangkan Arus yang keluar dari regulator untuk pengisian tak seatus persen DC. -Rata-rata CDI DC dibanderol dengan harga mahal walau itu merk biasa. Sepul Lemah, CDI Shogun Obatnya
Gambar 3.6 cdi shogun Penyelesaian masalah pengapian Honda Tiger. “Tiger yang sepul CDI (masih AC) sudah lemah sehingga percikan api busi kecil atau mati total, alternatifnya silakan ganti CDI Shogun (arus DC) unlimiter. Tidak perlu ganti sepul karena CDI Shogun lebih murah. Harga sepul original Tiger 2000 (lama) sekitar Rp 460 ribu. Sedang CDI Shogun asli SGP harganya cuma Rp 34O ribu.Tapi, meski jalur dan soket kabel sama, bapak dua anak ini bilang tetap ada kabel dari sepul musti diatur ulang lagi. Apalagi kitiran sepul Tiger 2000 awalnya arus AC jadi DC yang konstan dari aki alias full DC.Untuk mengatur ulang caranya mudah. Tinggal ubah kabel warna hitam strip merah dari sepul (awalnya ke CDI Tiger) ke kabel hitam polos (arus positif) dari kunci kontak. Jelasnya, kabel hitam strip merah dipotong dulu. Kasih jarak sekitar 5 cm, lalu sambung dengan penambahan kabel baru kurang-lebih 4O cm. Lanjut! Dari kabel tambahan tadi dijumper ke kabel hitam polos di kabel bodi Tiger paling dekat. "Silakan ambil dari soket flasher lampu sein yang ada di sebelah kanan motor,” wanti bapak yang hoiy berat mancing ikan tawar maupun laut.
9
3.2
PENGAPIAN CDI
Gambar 3.7 skema pemasangan cdi Sistem pengapian merupakan sistem yang menghasilkan tegangan tinggi pada koil pengapian yang disalurkan ke busi sehingga menimbulkan bunga api. Loncatan bunga api tersebut digunakan untuk membakar campuran bahan bakar dan udara dalam ruang bakar. A. Komponen Sistem Pengapian CDI Sebuah motor bakar menghasilkan tenaga dari pembakaran campuran bahan bakar dan udara yang telah dikompresikan dalam ruang bakarCampuran bahan bakar dan udara terbagi menjadi tiga, yaitu: Campuran gemuk, Sedang dan Kurus. Dalam sistem pengapian sepeda motor selalu menggunakan busi. Busi menghasilkan percikan bunga api dan membakar campuran bahan bakar serta udara yang terkompresikan dalam ruang bakar untuk memulai proses pengapian.Tegangan yang diperlukan busi untuk memercikan bunga api sekitar 10.000 volt - 20.000 volt. Sistem pengapian ini sangat berpengaruh pada tenaga yang dibangkitkan mesin.Urutan sistem pengapian pada sepeda motor dijelaskan menjadi beberapa tahap, yaitu penyediaan dan penyimpanan energi listrik di baterai, penghasil tegangan tinggi ke busi, dan pelepasan bunga api pada elektroda busi. 1. Baterai Baterai merupakan sumber arus bagi lampu - lampu pada kendaraan. Baterai juga berfungsi sebagai sumber arus pada sistem pengapian.Prinsip kerja dari baterai adalah saat kutub positif dan kutub negatif bereaksi dengan larutan elektrolit (asam sulfat), maka akan terjadi pelepasan muatan elektron. Elektron bergerak dari kutub negatif kekutub itu akan menjadi arus listrik. 2. Generator Dalam sebuah generator terdiri dari dua bagian, yaitu rotor yang berupa magnet dan beberapa kumparan. Generator bekerja berdasarkan prinsip bahwa pada saat terdapat garis gaya magnet yang terputus oleh lilitan kawat, maka pada lilitan kawat tersebut timbul gaya 10
gerak listrik induksi. Arus listrik yang dihasilkan merupan arus bolak balik atau AC (alternating curenti).
Gambar 3.8 komponen pengapian 3. Pemutus Arus Pemutus arus ada dua macam, yaitu dengan memakai platina dan sistem CDI. Platina berfungsi sebagai pemutus arus yang mengalir kekumparan primer pada koil pengapian.Dengan adanya kerja platina ini, maka medan magnet pada koil selalu berubah yang mengakibatkan timbulnya timbulnya tegangan sekitar 10.000 volt pada kumparan sekunder. Kerja platina diatur oleh poros cam, sehingga waktu saat penyalaan dari gas bahan bakar dalam silinder dapat diatur menurut ketentuan yang ditetapkan. Saat platina membuka maka akan menimbulkan bunga api. Untuk menghindari hal tersebut digunakan kondensor sebagai pengaman atau peredam.Selain penggunaan platina ada sistem yang mampu bekerja memutuskan arus kekumparan primer koil pengapian tanpa adanya percikan api, yaitu sistem CDI. Pemutusan arus yang dilakukan CDI ini adalah dengan cara menahan arus dalam kondensor saat SCR mati dan mengalirkanya ke kumparan primer koil saat hidup. 4. Kondensor Menurut sifatnya, kondensor dapat menahan muatan listrik menurut kapasitas dan dalam waktu tertentu. Maka dari itu, kondensor dapat digunakan sebagai peredam atau penghisap arus listrik ekstra yang timbul akibat adanya tegangan induksi pada kumparan primer yang dapat menimbulkan bunga api listrik pada platina. Kondensor biasanya terbuat dari isolasi kertas perak. Dalam unit CDI kondensor berfungsi untuk menahan arus sat SCR kemudian mengalirkanya ke kumparan primer koil pengapian saat SCR hidup.Pada sistem CDI tidak akan terjadi loncatan bunga api seperti pada penggunaan platina. Sehingga kerja yang dilakukan lebih efektif. 5. Koil Pengapian Arus listrik yang datang dari generator ataupun baterai akan masuk kedalam koil. Dengan tegangan sekitar 12 volt dan oleh koil tegangan ini akan dinaikkan sampai sekitar 10.000 volt. Pada gulungan primer mempunyai kawat yang dililitkan dengan diameter 0,6 sampai 0,9 mm dengan jumlah lilitan sebanyak 200 lilitan. Sedang kumparan sekunder mempunyai lilitan kawat dengan diameter 0,05 sampai 0,08 mm dengan lilitan sebanyak 20.000 lilitan. Karena perbedaan jumlah lilitan pada kumparan primer dan sekunder maka 11
kumparan sekunder akan timbul tegangan kira" 10.000 volt.Arus tegangan tinggi timbul akibat terputusnya aliran arus pada kumparan primer yang mengakibatkan tegangan induksi pada kumparan sekunder. Hilangnya medan magnet terjadi saat terputusnya arus listrik pada kumparan primer, maka dibutuhkan suatu pemutus arus.
Gambar 3.9 koil pengapian 6. Busi
Busi adalah alat yang digunakan untuk meloncatkan bunga api didalam ruang bakar. Bunga api yang diloncatkan dengan perbedaan tegangan 10.000 volt diantara kedua kutub elektroda busi.Busi mengalami tekanan temperatur tinggi dan getaran sangat keras maka kontruksi busi dibuat dari bahan yang mengatasi hal tersebut. Jenis busi umumnya dirancang menurut keadaan panas dan temperatur dalam ruang bakar. Busi dibagi menjadi tiga, yaitu busi dingin, busi sedang (medium type) dan busi panas. Busi dingin adalah busi yang menyerap dan melepaskan panas dengan cepat sekali. Biasanya digunakan untuk mesin yang temperatur ruang bakarnya tinggi. Busi panas adalah busi yang menyerap serta melepaskan panas dengan lambat. Jenis ini dipakai untuk mesin yang temperatur ruang bakarnya rendah.
Gambar 3.10 busi 12
7. Kunci Kontak Kunci kontak merupakan sakelar utama yang menghubungkan baterai dengan seluruh sistem yang ada (termasuk sistem pengapian) berfungsi untuk menghubungkan kumparan pengisian unit CDI. Saat kunci kontak posisi ON, titik kontak yang ada di kedua terminalnya saling berhubungan, sehingga arus listrik dapat mengalir dari satu terminal ke terminal lain. Sistem pengapian CDI (Capasitor Discharge Ignation) atau sistem pengapian pengosongan kapasitif yang merupakan penyempurnaan dari sistem pengapian magnet konvensional dengan kontak platina.
Gambar 3.11 skema kunci kontak 8. Timing Sirkuit Fungsi dari timing sirkuit untuk mengatur waktu pengapian dan sebagai sinyal pengapian bagi SCR yang dihasilkan magnet merupakan arus bolak balik dan diubah menjadi arus searah oleh dioda. 9. Unit CDI
Gambar 3.12 unit cdi Cara kerja rangkaian unit CDI diatas yaitu saat ada arus yang mengalir dari baterai, maka arus akan melewati kumparan penguat dan stanby di kaki kolektor transistor (Tr). Transistor hidup karena adanya arus yang dibangkitkan oleh koil pulsa, transistor akan mengalir kemassa. Maka menyebabkan terjadinya kemagnetan pada inti besi kumparan penguat. sehingga timbul induksi pada kedua kumparan tersebut. Tegangan induksi pada kumparan sekunder mengisi kapasitor setelah disearahkan oleh dioda. Putaran poros engkol 13
kedua koil pulsa kembali mendapatkan arus yang akan menghidupkan SCR. Karena SCR aktif maka arus yang ada dalam kapasitor akan dikeluarkan ke kumparan primer koil pengapian.
14
