Bab II SISTEM PENGAPIAN PADA TOYOTA KIJANG 5K
A. Landasan Teori
2. Komponen Pengapian Transistor pada Toyota Kijang 5K
Baterai pada kendaraan bermotor berfungsi sebagai sumber tegangan listrik yang menyalurkan aliran listrik untuk semua system kelistrikan pada kendaraan. Beberapa komponen yang membutuhkan arus listrik adalah motor stater, sistem pengapian dan lampu penerangan. Baterai menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia.
Gambar 4. Penampang baterai
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994) 1) Kotak baterai
Kotak baterai merupakan tempat penampungan elektrolit dan elemen baterai. Pada kotak baterai terdapat ukuran ketinggian elektrolit yaitu upper dan lower.
2) Elemen baterai
Elemen baterai adalah suatu kesatuan dari plat negatif dan positif, dipasang secara berselang-seling yang dibatasi oleh separator dan fiberglass di dalam kotak baterai.
3) Tutup baterai
Pada tutup lubang baterai terdapat ventilasi, umtuk memasukkan elektrolit selain itu juga berguna untuk memisahkan gas (hydrogen) yang terbentuk setelah pengisian dan uap asam sulfat di dalam baterai.
4) Elektrolit
Elektrolit adalah larutan asam sulfat dan air suling, berat jenis elektrolit yang baik bila diukur dengan hydrometer 1,260 sampai 1,280 pada temperature 200 C. karena baterai merupakan component paling penting di dalam system kelistrikan mobil, untuk itu kondisi baterai harus di jaga. Apabila baterai tegangan berkurang sebaiknya diisi kembali dan dalam pengisian dibatasi di bawah 0,1 dari kapasitas baterai.
b. Ignition coil
Ignition coilberfungsi merubah tegangan 12 volt yang di terima dari baterai menjadi tegangan tinggi 10.000 volt atau lebih besar lagi, untuk menghasilkan loncatan bunga api yang kuat pada busi. Ignition coilkumparan primer dan sekunder digulung pada inti besi.
Kumparan – kumparan ini akan menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan tinggi dengan cara menginduksikan magnet listrik.
Gambar 5. Penampang ignition coil
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994)
Konstruksi ignition koil terdiri dari core (inti besi) yang dikelilingi oleh kumparan. Inti besi terbuat dari baja silicon tipis yang digulung ketat atau dikelilingi oleh kumparan. Sementara bahan dari kumparan terbuat dari bahan tembaga tipis berdiameter 0,05-0,1 mm yang dililitkan pada inti besi kira-kira 15000-30000 kali lilitan. Sedangkan primary coil(kumparan primer) terbuat dari kawat tembaga yang lebih tebal berdiameter 0,5-1,0 mm yang dililitkan 150-300 kali lilitan mengelilingi kumparan sekunder.
Untuk mencegah terjadinya hubungan singkat antara lapisan satu dengan yang lainnya diberi batasan dengan menggunakan insulating paper (kertas yang mempunyai tahanan tinggi). Di dalam case (tabung) ignition coil terdapat minyak atau campuran penyekat untuk menambah daya tahan terhadap panas, agar ignition coilbertahan lebih lama.
c. Distributor
Fungsi utama distributor adalah membagi (mendistribusikan) tegangan tinggi ke busi-busi sesuai dengan ignition timing dan firing order. Fungsi distributor yang lain dapat dilihat pada bagian-bagiannya antara lain :
Gambar 6. Penampang distributior
1) Distributor cup(tutup distributor) dan rotor
Bagian distributor ini berfungsi mengalirkan arus tegangan tinggi yang dibangkitkan oleh kumparan sekunder pada ignition coil ke elektroda pusat (center elctrode) yang ada pada tutup distributor melalui kabel tegangan tinggi, arus tegangan tinggi tersebut kemudian dialirkan ke elektroda sisi (side electrode) dan akhirnya ke busi, pada tiap-tiap silinder sesuai dengan urutan pengapian.
Gambar 7. Penampang tutup distributor
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994)
Bagian rotor berfungsi untuk mengalirkan arus tegangan tinggi daricenter contact piecekeside elektrodapada tutup distributor.
Gambar 8. Rotor
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994) 2) Signal rotor
Signal rotor berfungsi untuk mengontrol bentuk gelombang output dari pick up coil
Gambar 9. Signal rotor
3) Igniter
Gambar 10. Igniter
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994)
Igniter terdiri dari sebuah detector yang mendeteksi EMF yang dibangkitkan oleh signal generator, penguat sinyal dan power transistor, yang melakukan pemutusan arus primer coilpengapian pada saat sesuai dengan signal yang diperkuat. Pengaturan dwell angle untuk mengoreksi primery signalsesuai dengan pertambahan putaran mesin disatukan di dalam igniter. Igniter dilengkapi dengan pembatas arus (current limiting circuit)untuk mengatur arus primer maksimum. 4) Ignition advancer
Untuk memperoleh output mesin yang semaksimal mungkin, maka mesin memerlukan tekanan pembakaran maksimum untuk mencapai sekitar 100 (TMA), akan tetapi karena ditentukan oleh perambatan api, maka campuran udara dan bahan bakar harus sudah
dibakar sebelum TMA. Inilah yang disebut dengan saat pengapian. Diperlukan beberapa komponen untuk memajukan atau mengundurkan pada saat pengapian sehingga saat pengapian dapat disesuaikan dengan tepat sesuai beban mesin. Komponen-komponen itu adalah : a) Governor advancer
Bagian ini berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan putaran mesin. Bagian ini terdiri dari governor weight dangovernor spring(pegas governor).
Gambar 11. Penampang governor advancer
Cara kerja governor advancer
Apabila distributor shaft berputar, fly weight terlempar dan mengelilingi weight support pin sehingga came plate berputar terhadap distributor shaft sehingga saat pengapian dimajukan. Karakteristik pemajuan ditentukan oleh spesifikasi mesin tetapi grafik karakteristik melengkung dua kali karena adanya daya aksi pengapian yang tinggi.
Gambar 12. Grafik governor advancer
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994) b) Vaccum advancer
Vaccum advancer berfungsi memajukan dan
mengundurkan pengapian pada saat beban mesin bertambah atau berkurang. Pada vaccum advancer terdapat dua buah komponen
yaitu auxilari diaphragma chamber yang dihubungkan dibawah throttle valve masih dalam kondisi tertutup sedang main diaphragma chamber bekerja sebagai throttle valve.
Gambar 13. Penampang vaccum advancer
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994) d. Busi
Gambar 14. Penampang busi
Tegangan tinggi yang dihasilkan pada sekunder ignition coil dikeluarkan (discharge) pada elektroda tengah dan elektroda massa busi.
Bagian-bagian busi terdiri dari insulator, casing dan elektroda tengah. Fungsi dari insulator keramik adalah untuk memegang tengah dan sebagai insulator elektroda tengah dengan casing penyangga insulator elektronik dan sebagaimounting busi terhadap mesin.
Elektroda tengah terdiri dari sumbu pusat yang berfungsi mengalirkan dan meradiasikan panas yang ditimbulkan oleh elektroda. Seal glass merapatkan centershaff dan insulator keramik, resistor mengurangi suara pengapian, juga sebagai penangkal gangguan frekuensi gelombang radio.
Copercore (inti tembaga) merambatkan panas dari elektroda dan ujung isolator agar cepat dingin, sementara elektroda tengah membangkitkan loncatan bunga api ke massa. Elektroda massa dibuat sama dengan elektroda tengah dengan nama alur U (U groove) dan alur V (V groove) bentuk khusus elektroda tersebut dengan tujuan memudahkan loncatan bunga api ke massa agar menaikkan kemampuan pengapian. Agar sistem kerja busi dapat mencapai suhu semaksimal mungkin dan kotoran pada busi tidak terlalu banyak atau karbon yang melekat pada busi dapat terbakar secara maksimal.
Cepat tidaknya busi menjadi panas tergantung pada panjang pendeknya atau diameter isolator yang diukur pada penyekat
bawah.sementara itu busi terdiri dari dua jenis yaitu busi panas dan busi dingin.
Gambar 15. Kontruksi busi panas dan dingin
(Toyota Astra Motor.Training Manual Electrical Group, 1994)
Busi panas yaitu busi yang dapat meradiasikan panasnya hanya sedikit dikarenakan busi tersebut menahan panas busi. Busi ini baik digunakan pada motor yang bekerjanya lebih ringan. Sedangkan busi dingin adalah busi yang dapat meradiasikan panasnya lebih banyak, busi ini lebih cocok pada motor yang daya kerjanya lebih berat.
Kemampuan meradiasikan panas dituliskan dalam nomor kode pada busi disebut busi tingkat panas. Penulisan tingkat panas masing-masing pabrik mempunyai penulisan kode yang berbeda.
Busi NGK : 2 4 5 6 7 8 9
Busi ND : 9 14 16 20 22 27 27
Busi CHAMPION : 95 92 87 82 78 Busi panas Busi dingin e. Kabel tegangan tinggi
Kabel tegangan tinggi mampu mengalirkan atau menghantarkan arus tegangan tinggi yang dihasilkan oleh kumparan sekunder di dalam ignition coil ke masing-masing busi melalui distributor tanpa adanya kebocoran. Oleh sebab itu penghantar (core) dibungkus dengan insulator karet yang gunanya untuk mencegah terjadinya kebocoran arus listrik tegangan tinggi. Insulator karet dilapisi oleh pembungkus.
Kabel resistif terbuat dari fiberglass yang dipadu dengan karbon dan karet sintetis yang digunakan sebagai core untuk memberikan peregangan yang kuat untuk meredam bunyi pengapian (ignition noise) pada radio. Tanda tahanan dicetak pada permukaan pembungkus sebagai pertanda bahwa inti kabel tegangan tinggi adalah kabel tahanan (resitive wire).
Pada kabel tegangan tinggi perlu dilakukan pemeriksaan secara visual dan menggunakan alat ukur, secara visual dapat dilihat dari kondisi luar kabel yaitu pembungkus rusak atau pada ujung kabel terdapat karat, kondisi seperti ini dapat menyebabkan tahanan kontak menjadi tinggi.
Selain itu pemeriksaan hambatan kabel dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur multi tester . Tahanan kabel yang baik maksimal 25 k Ω.