“PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI
SISTEM PENGAPIAN DENGAN DLI PADA TOYOTA
AVANZA 1,5 G”
TUGAS AKHIR
Oleh :
Muhammad Reza Aulianoer
NIM 13611100
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN (D3) SAMARINDA
i
HALAMAN JUDUL
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI
SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G
Diajukan sebagai persyaratan untuk memenuhi derajat Ahli Madya (Amd) pada Pogram Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin (D3)
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Samarinda
Oleh :
Muhammad Reza Aulianoer
NIM 13611100
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA
JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN (D3) SAMARINDA
ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Saya yang bertandatangan dibawah ini :
Nama : Muhammad Reza Aulianoer
NIM : 13611100
Jurusan : Teknik Mesin
Program Studi : Perawatan Dan Perbaikan Mesin
Jenjang : Diploma III
Judul Tugas Akhir : Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G
Dengan ini menyatakan bahwa Laporan Tugas Akhir ini adalah hasil karya saya sendiri dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.
Jika dikemudian hari terbukti ditemukan unsur plagiarisme dalam Laporan Tugas Akhir ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan perundang undangan yang berlaku.
Samarinda, Agustus 2016
MUHAMMAD REZA . A NIM 13611100
iii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI
SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G
NAMA : MUHAMMAD REZA AULIANOER
NIM : 13611100
JURUSAN : TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI : PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN
JENJANG STUDI : DIPLOMA III
Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui untuk diajukan dalam Sidang Tugas Akhir pada tanggal, Juli 2016.
Menyetujui :
Mengesahkan :
Ketua Prodi Perawatan dan Perbaikan mesin,
Simon Petrus, ST. MT. NIP. 19660202 199603 1 001 Pembimbing I
Agus Hariyanto,ST, M.Eng. NIP. 19660928 199003 1 005
Pembimbing II
Samen Lolongan, ST, MT. NIP. 19680710 199803 1 005
iv
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI
SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G
NAMA : MUHAMMAD REZA AULIANOER
NIM : 13611100
JURUSAN : TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI : PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN
JENJANG STUDI : DIPLOMA III
Laporan Tugas Akhir ini telah disahkan pada tanggal, Agustus 2016
Menyetujui :
Mengesahkan :
Direktur Politeknik Negeri Samarinda,
Ir. H. Ibayasid, M.Sc NIP. 19590303 198903 1 002 Lulus Ujian Tanggal : Agustus 2016
Pembimbing I
Agus Hariyanto,ST, M.Eng. NIP. 19660928 199003 1 005
Pembimbing II
Samen Lolongan, ST, MT. NIP. 19680710 199803 1 005
v
HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT SIMULASI
SISTEM PENGAPIAN DLI PADA TOYOTA AVANZA 1,5 G
NAMA : MUHAMMAD REZA AULIANOER
NIM : 13611100
JURUSAN : TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI : PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN
JENJANG STUDI : DIPLOMA III
Laporan Tugas Akhir ini telah diuji dan disetujui pada tanggal, Agustus 2016
Dewan Penguji : Pendamping/Pembimbing I
Nama : Agus Harianto, ST, M.Eng
NIP : 19660928 199003 1 005 _______________________ Penguji I,
Nama : Ir. Alimuddin, MT
NIP : 19671231 199403 1 017 _______________________ Penguji II,
Nama : Surianto, ST., MT
NIP : 19620421 199003 1 003 _______________________ Penguji III,
Nama : Dr. Ruspita Sihombing, ST., MT
NIP : 19620822 198903 2 002 _______________________
Mengetahui:
Ketua Jurusan Teknik Mesin, Ketua Prodi Perawatan dan Perbaikan Mesin,
Suparno, ST, MT Simon Petrus, ST, MT
vi
ABSTRAK
Nama : Muhammad Reza Aulianoer
Tempat, tgl lahir : Bontang, 11 Juli 1995
Pendidikan : D3 Politeknik Negeri Samarinda, Angkatan 2013
Pembakaran pada motor bensin dimulai oleh adanya loncatan bunga api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh busi. Untuk itu pada sistem pegapian memerlukan suatu sistem yang dapat menaikkan atau meningkatkan tegangan dari baterai agar bisa membakar campuran bahan bakar dan udara didalam ruang bakar secara maksimal. Adapun sistem pengapian yang dipakai pada TOYOTA AVANZA adalah sistem pengapian DLI.
Dikarenakan sudah sangat pesatnya perkembangan didunia otomotif khususnya pada sistem pengapian. Oleh sebab itu dalam hal ini penulis terdorong untuk melakukan pembahasan tentang “Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G”. Maksud dalam pembuatan alat peraga simulasi ini untuk memudahkan pembelajaran sistem pengapian DLI, mengetahui cara kerja dengan media yang mudah di mengerti serta mengetahui dari setiap fungsi komponen-komponen sistem DLI.
Media pembelajaran sistem pengaian DLI memiliki konstruksi yang terdiri dari beberapa kompenen diantaranya : ECM, kunci kontak Toyota 4 terminal, baterai 12 volt, fuse, crankshaft position sensor, camshaft position sensor, signal rotor crankshaft position sensor, signal rotor camshaft position sensor, ignition
coil, busi, lampu indikator, dan relay 4 kaki normally closed.
Tujuan yang diinginkan adalah menghasilkan alat peraga simulasi sistem pengapian guna membantu proses pembelajaran di Politeknik Negeri Samarinda jurusan Teknik Mesin Program Studi Perawatan dan Perbaikan khususnya sistem pengapian DLI pada Toyota Avanza.
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii
HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ... iv
HALAMAN PERSETUJUAN PENGUJI ... v
ABSTRAK ... vi
DAFTAR GAMBAR ... x
KATA PENGANTAR ... xiii
BAB I ... 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah ... 2 1.4 Tujuan Penelitian ... 3 1.5 Manfaat penelitian ... 3
1.5 Metode Penulisan Laporan ... 3
1.6 Sistematika Penulisan Laporan ... 4
BAB II ... 6
LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Dasar – Dasar Kelistrikan Mobil ... 6
2.1.1 Pengertian Listrik ... 6
2.1.2 Teori Elektron ... 6
2.1.3 Dasar-dasar pembangkit energi listrik ... 7
viii
2.1.5 jenis listrik ... 13
2.1.6 Besaran-besaran listrik ... 14
2.1.7 penghantar, setengah penghantar, penghambat ... 17
2.1.8 Pengaman pada rangkaian listrik ... 18
2.2 Sistem Pengapian ... 20
2.3 Pengapian DLI... 25
BAB III ... 34
DATA LAPANGAN ... 34
3.1 Jadwal Perencanaan Penelitian ... 34
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 35
3.3 Alat dan Bahan Pembuatan Rangka Simulasi... 35
3.4 Data Rangka ... 36
3.5 Data Komponen Simulasi Pengapian DLI ... 37
3.6 Diagram Alir ... 41
BAB IV ... 42
PEMBAHASAN ... 42
4.1 Proses Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza .. 42
4.2 Komponen-komponen Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza Beserta Fungsinya ... 45
4.2.1 Baterai ... 46
4.2.2 Fuse / Sekering ... 46
4.2.3 Kunci kontak ... 47
4.2.4 ECM ... 48
4.2.5 Sensor CKP (crankshaft position) ... 49
4.2.6 CMP (camshaft position) ... 49 4.2.7 Ignition coil ... 50 4.2.8 Busi ... 51 4.2.9 Lampu indikator ... 51 4.2.10 Dinamo wiper ... 52 4.2.11 Kabel ... 52
ix
4.2.13 Wiring Diagram Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza ... 55
4.3 Terminal ECM Toyota Avanza ... 58
4.4 Terminal Ignition coil ... 59
4.5 Langkah-langkah Pemeriksaan Komponen Pada Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza ... 59
4.6 Langkah – Langkah Sebelum Pengoperasian Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza ... 64
BAB V ... 65
PENUTUP ... 65
5.1 Kesimpulan ... 65
5.2 Saran ̶ Saran ... 65
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Atom dan Partikel ... 6
Gambar 2.2 Struktur Proton dan Electron ... 7
Gambar 2.3 Pembangkit Listrik Akibat Mekanik ... 8
Gambar 2.4 Pembangkit Listrik Akibat Proses Kimia ... 8
Gambar 2.5 Pembangkitan Listrik Akibat Pencahayaan... 10
Gambar 2.6 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan ... 10
Gambar 2.7 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan ... 11
Gambar 2.8 Hasil Kerja Listrik Berupa Magnet ... 12
Gambar 2.9 Hasil Kerja Listrik Berupa Reaksi Kimia ... 13
Gambar 2.10 Arus Searah ... 13
Gambar 2.11 Arus Bolak-balik ... 14
Gambar 2.12 Tegangan Listrik ... 14
Gambar 2.13 Arus Listrik ... 15
Gambar 2.14 Hambatan ... 15
Gambar 2.15 Daya Listrik ... 16
Gambar 2.16 Sekering ... 19
Gambar 2.17 Fusible link ... 19
Gambar 2.18 Sistem pengapian konvensial ... 20
Gambar 2.19 Sistem pengapian konvensial ... 22
Gambar 2.20 Sistem Pengapian ... 26
xi
Gambar 2.22 Baterai ... 28
Gambar 2.23 Ignition Coil ... 29
Gambar 2.24 Busi ... 30
Gambar 2.25 Engine ECU... 32
Gambar 2.26 Camshaft Position Sensor ... 32
Gambar 2.27 Crankshaft Position Sensor ... 33
Gambar 3.1 ECU ... 37
Gambar 3.2 Kunci Kontak ... 37
Gambar 3.3 Aki 12 Volt ... 37
Gambar 3.4 Fuse ... 38
Gambar 3.5 Crankshaft Position Sensor ... 38
Gambar 3.6 Camshaft Position Sensor ... 38
Gambar 3.7 Ignition Coil ... 39
Gambar 3.8 Busi ... 39
Gambar 3.9 Lampu Indikator ... 39
Gambar 3.10 Relay 4 Kaki NC ... 40
Gambar 3.11 Signal Rotor Sensor CKP ... 40
Gambar 3.12 Signal Rotor Sensor CMP ... 40
Gambar 4.1 Alat Dan Bahan ... 42
Gambar 4.2 Melakukan Pengukuran Pada Besi ... 42
Gambar 4.3 Pemotongan Besi ... 43
Gambar 4.4 Pengelasan Stand ... 43
xii
Gambar 4.6 Pemasangan Kabel & Komponen Lainnya ... 44
Gambar 4.7 Simulasi Pengapian DLI Toyota Avanza ... 45
Gambar 4.8 Wiring Diagram Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza…………...55
Gambar 4.9 Terminal ECM Toyota Avanza ... 58
Gambar 4.10 Terminal Ignition Coil ... 59
Gambar 4.11 Pemeriksaan aki... 59
Gambar 4.12 Pemeriksaan dan penyetelan busi ... 60
Gambar 4.13 Pemeriksaan fuse ... 61
xiii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan kemudahan bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik, sehingga Laporan Tugas Akhir yang berjudul “Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G” ini dapat terselesaikan.
Laporan ini disusun untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan jenjang pendidikan program Diploma III pada jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Samarinda. Laporan ini disusun berdasarkan data yang penulis peroleh selama melakukan penelitian mulai dari proses pembuatan kerangka sampai proses analisa daya yang keluar dari sel surya.
Dalam penulisan laporan ini penulis mengalami banyak kendala, namun berkat bantuan dari berbagai pihak penulis dapat menyelesaikan. Dalam kesempatan ini penulis sampaikan rasa terima kasih yang sebesar besarnya kepada:
1.
Bapak Ir. H. Ibayasid, M.Sc, selaku Direktur Politeknik Politeknik samarinda.2.
Bapak Suparno, ST, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.3.
Bapak Agus Hariyanto, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing I yang telahmemberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyelesaian laporan ini.
xiv
4.
Bapak Samen Lolongan, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing II yang telahmemberikan bimbingan, saran, dan petunjuk dalam penyelesaian laporan ini.
5.
Bapak dan Ibu Dosen, Staf Teknisi serta Administrasi Jurusan Teknik Mesin.6.
Teman-teman Teknik Mesin Angkatan 2013 yang senantiasa salingmembantu dan memberikan semangat selama proses penyusunan proposal penulisan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga dalam penulisan Tugas Akhir ini dapat menjadi lebih baik. Besar harapan penulis laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang menggunakannya.
Samarinda, Februari 2016
Muhammad Reza Aulianoer NIM : 13611107
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan didunia otomotif sudah sangat pesat perkembangannya, hal ini didukung adanya kemajuan sistem mesin yang didukung oleh perangkat elektronik terutama untuk meningkatkan performa engine dan efisiensi bahan bakar serta menekan biaya perawatan kendaraan, salah satu kemajuan teknologi dibidang elektronika, adalah sistem pembangkit tegangan tinggi yang digunakan untuk pembakaran pada mesin bensin yang disebut dengan pengapian.
Salah satu perkembangan iptek bisa kita temui dalam dunia otomotif. Dahulu mesin mobil pertama kali ditemukan adalah mesin bensin dengan 2 silinder dan berkembang terus menjadi 4 silinder bahkan sekarang sampai 12 silinder. Seiring dengan perkembangan-perkembangan tersebut tentunya resiko-resiko mobil mengalami kerusakan juga semakin besar. Sehingga dalam hal ini diperlukan adanya suatu perawatan atau pemeliharaan yang bertujuan untuk memperpanjang usia dari mobil itu sendiri.
Didalam mesin khususnya yang menggunakan bahan bakar bensin, komponen sistem pengapian memegang peranan yang sangat penting. Jika terjadi kerusakan atau throuble pada sistem ini, sangat tidak mungkin mesin akan hidup. Karena komponen sistem pengapian adalah sistem yang pertama kali bekerja dalam suatu mesin khususnya mesin mobil. Selain itu sistem ini sangat rawan mengalami kerusakan jika tidak dilakukan perawatan dengan baik.
2
Ada beberapa sistem kerja pengapian, diantaranya yaitu : Sistem pengapian model platina ( mekanisme ), CDI ( Condenser Discharged Ignition ), DLI ( Distributor Less Ignition ) yaitu berfungsi sebagai kontak pemutus dan penghubung arus primer dan coil ke massa, fungsi sistem pengapian yang lain adalah mengubah medan magnet yang ada pada coil sehingga terjadi induksi agar coil mampu memproduksi arus listrik bertegangan tinggi.
Oleh sebab itu dalam hal ini penulis terdorong untuk melakukan pembahasan tentang “Perencanaan Dan Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza 1,5 G” yang mana diharapkan dari hasil pembuatan simulasi ini bisa memberi pengetahuan kepada pembaca dan akhirnya pembaca juga bisa melakukan perawatan pada sistem ini.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun permasalahan yang dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara merancang media pembelajaran sistem pengapian mobil EFI yang menggunakan DLI untuk mudah dipelajari.
2. Bagaimana cara membuat media pembelajaran yang dapat merealisasikan diskripsi cara kerja dari sistem pengapian DLI pada Toyota Avanza
1.3 Batasan Masalah
Mengingat banyaknya masalah yang terdapat dalam perencanaan dan pembuatan alat ini maka tim perlu melakukan perumusan masalah agar tidak
3
meluas serta tepat dan terarah. maka penulis membatasi masalah yang di bahas yaitu:
1. Membuat rangkaian dan cara kerja rangkaian simulasi
2. Menjelaskan cara kerja sistem pengapian DLI pada mobil Toyota Avanza
1.4 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui cara merancang media pembelajaran system pengapian mobil EFI yang menggunakan DLI agar mudah dipelajari 2. Untuk mengetahui cara kerja dari system DLI pada Toyota Avanza
1.5 Manfaat penelitian
Dari tugas akhir ini penulis ingin memberikan informasi tentang manfaat dari pembuatan alat simulasi sistem pengapian kepada pembaca diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Dapat memberikan informasi kepada pemilik kendaraan, pelaku perbengkelan khususnya mahasiswa betapa besar pengaruh sistem pengapian pada kendaraan
2. Sebagai sarana praktikum bagi mahasiswa politeknik negeri samarinda khususnya Teknik Mesin Perawatan dan Perbaikan
1.5 Metode Penulisan Laporan
Dalam penulisan laporan ini, metode yang digunakan untuk mengumpulkn data adalah sebagai berikut :
4
1. Observasi Lapangan yaitu proses pengumpulan data melalui pengadaan pengamatan langsung pada sistem pengapian Toyota Avanza
2. Library Research yaitu cara pengumpulan data yang berasal dari buku-buku pendukung yang ada, untuk mendapatkan keterangan lainnya sebagai referensi
3. Interview dengan dosen pembimbing serta dengan teknisi-teknisi yang ahli menguasai tentang sistem pengapian DLI
4. Konsultasi dengan dosen pembimbing
1.6 Sistematika Penulisan Laporan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan Tugas Akhir ini dibagi dalam beberapa bab, yaitu :
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PERSETUJUAN BAB 1 PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang latar belakang permasalahan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat kegiatan dan sistematika penulisan. BAB 2 LANDASAN TEORI
Bab ini berisikan tentang dasar kelistrikan mobil, jenis-jenis kelistrikan, komponen – komponen sistem pengapian DLI, dan prinsip kerja sistem pengapian DLI.
5
Bab ini memaparkan tentang metode pembuatan sistem pengapian DLI, alat bahan, tempat, dan waktu pengerjaan.
BAB 4 PEMBAHASAN
Bab ini memaparkan analisa–analisa pada sistem pengapian DLI yang berdasarkan acuan pada batasan masalah pada BAB 1.
BAB 5 PENUTUP
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran – saran dari penulis mengenai masalah teknis pada saat pengerjaan di lapangan, serta solusi pemecahannya yang dapat menjadi acuan untuk pembuatan alat yang serupa agar lebih baik nantinya.
DAFTAR PUSRTAKA LAMPIRAN
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Dasar – Dasar Kelistrikan Mobil 2.1.1 Pengertian Listrik
Listrik adalah salah satu bentuk energi yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata, tetapi dapat dirasakan akibat dan manfaatnya. Listrik berasal dari kata
elektric yang diambil dari electron yang merupakan bagian dari atom.
Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-1)
Gambar 2.1 Struktur Atom dan Partikel
2.1.2 Teori Elektron
Suatu benda dialam semesta ini terdiri dari molekul-molekul, sedangkan suatu benda terdiri dari satu atom atau beberapa atom.
7
Sumber : (New step 1 trining manual, 2-1)
Gambar 2.2 Struktur Proton dan Electron
Atom dari suatu benda terdiri dari inti (proton) yang bermuatan positif, neutron bermuatan netral dan elektron yang bermuatan negatif.
Elektron-elektron dari suatu atom tersusun secara beraturan dalam suatu garis edar tertentu dan bergerak mengelilingi intinya. Bila terjadi aksi terhadap atom tersebut, maka elektron-elektron yang berada digaris edar paling luar cenderung melepaskan ikatan dengan intinya masuk kegaris edar elektron atom yang berada disekitarnya.
Dari sinilah muncul ilmu kelistrikan yaitu salah satu cabang ilmu yang mempelajari tingkah laku electron baik pada penghantar, penghambat maupun ruang hampa.
2.1.3 Dasar-dasar pembangkit energi listrik A. Proses tenaga mekanik magnetic
8
Sumber : www.artikel-teknologi.com
Gambar 2.3 Pembangkit Listrik Akibat Mekanik
Kawat (penghantar) yang berbentuk kumparan, bila dipotong oleh garis-garis medan magnet, maka pada kedua ujung penghantar tersebut bila diukur dengan alat pengukur tegangan, akan menunjukkan energi listrik pada penghantar tersebut.
B. Proses Kimiawi
Dua buah logam aktif, satu bermuatan positif (lead peroxide) dan yang satunya bermuatan negatif (lead) dicelupkan kedalam senyawa kimiawi asam sulfur.
Sumber : www.artikel-teknologi.com
9
Selanjutnya akan terjadi proses kimiawi dimana ion positif dari plat aktif negative akan tertarik keplat aktif positif seperti yang terlihat pada gambar.
Seterusnya disebut terminal negatif dan positif baterai, bila kedua terminal diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan menunjukkan nilai tegangan tertentu, hal ini menunjukkan terjadinya pembangkitan energi listrik.
C. Proses Pemanasan
Dua buah logam yang tidak sama jenisnya disambungkan, kemudian pada sambungan tersebut dipanaskan, maka bila pada kedua ujung logam tersebut diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan menunjukkan nilai tertentu, tetapi energi listrik yang dibangkitkan relatif sangat kecil (listrik Statik).
D. Proses Pencahayaan
Logam selenium dengan besi disambungkan dengan cara didoping ( tidak melampaui titik leburnya) kemudian dilakukan penyinaran dengan cahaya melalui benda tembus cahaya, maka bila pada kedua ujung logam tersebut diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan menunjukkan nilai tegangan tertentu.
10
Sumber : www.artikel-teknologi.com
Gambar 2.5 Pembangkitan Listrik Akibat Pencahayaan
Hal ini menujukkan terjadinya pembangkitan energi listrik, dari dasar proses ini dikembangkan lebih lanjut yang kita kenal saat ini yaitu solar cell.
E. Proses Penekanan.
Kristal yang dikemas sedemikian rupa kemudian dijepit diantara dua logam yang berbeda jenisnya.
Sumber : www.artikel-teknologi.com
Gambar 2.6 Pembangkitan Listrik Akibat Penekanan
Kemudian dilakukan penekanan berkali-kali, maka bila kedua ujung logam tersebut diukur dengan alat pengukur tegangan, maka akan
11
menunjukkan nilai tegangan tertentu, tetapi listrik yang dibangkitkan relatif kecil. Beberapa dekade yang lalu sempat digunakan sebagai sumber listrik pada jam tangan dan instrumen lain.
F. Proses gesekan
Suatu batang plastik digosok berkali-kali dengan kain sutera, kemudia plastik tersebut didekatkan sobekan-sobekan kertas, ternyata kertas-kertas tersebut menempel ke plastik. Hal ini menandakan adanya pembangkitan energi listrik, walaupun listrik yang dibangkitkan relatif kecil (listrik statik).
2.1.4 Hasil kerja listrik A. Panas dan Cahaya
Bila terjadi aliran energi listrik pada penghantar, maka akan menimbulkan panas pada penghantar dan bila panasnya tingi dapat menimbulkan cahaya.
Sumber : www.komponenelektronika.biz
12
B. Magnet
Bila terjadi aliran energi listrik pada penghantar, maka disekitar penghantar akan terjadi medan magnet, apabila penghantar tersebut dililitkan pada inti besi, maka medan yang ditimbulkan besar.
Sumber : www.komponenelektronika.biz
Gambar 2.8 Hasil Kerja Listrik Berupa Magnet
C. Reaksi kimia
Bila energi listrik dialirkan kedalam larutan senyawa kimia, maka akan dapat mempengaruhi atau marubah senyawa kimia yang dapat digunakan untuk tujuan tertentu.
13
Sumber : www.artikel-teknologi.com
Gambar 2.9 Hasil Kerja Listrik Berupa Reaksi Kimia
2.1.5 jenis listrik
Ada dua jenis listrik yaitu listrik statik dan listrik dinamis, yang banyak digunakan dalam sistem kelistrikan mobil adalah listrik dinamis yaitu elektron bebas bergerak dalam penghantar.
Bila dilihat dari jenis arus listriknya, yaitu dibagi 2 : a. Listrik arus searah
yaitu listrik dimana arah arus dan besarnya selalu tetap setiap saatnya.
Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-3 ) Gambar 2.10 Arus Searah
14
b. Listrik arus bolak-balik
yaitu listrik dimana arah arus dan besarnya selalu berubah-ubah setiap saatnya.
Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-3 )
Gambar 2.11 Arus Bolak-balik
2.1.6 Besaran-besaran listrik 1. Tegangan listrik
Tegangan listrik adalah potensi atau tekanan listrik dari suatu sumber listrik, besar tegangannya listriknya ditentukan oleh perbedaan potensial antara satu titik dengan titik lainnya.
Satuan tegangan listrik adalah Volt disingkat dengan huruf V dan mempunyai simbol huruf E, alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik adalah voltmeter.
Sumber : www.artikel-teknologi.com
15
2. Arus Listrik
Arus listrik adalah banyaknya elektron bebas yang mengalir dalam suatu penghantar yang merupakan lingkaran tertutup dalam suatu waktu.
Satuan arus listrik adalah Ampere disingkat dengan huruf A dan mempunyai simbol huruf I, alat yang digunakan untuk mengukur adalah Amperemeter.
Sumber : www.komponenelektronika.biz Gambar 2.13 Arus Listrik
3. Hambatan Listrik
Hambatan listrik adalah rintangan yang dihadapi oleh aliran listrik pada suatu penghantar.
Satuan hambatan listrik adalah Ohm disingkat dengan simbol omega (Ω) dan mempunyai simbol huruf R, alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik adalah Ohmmeter.
Sumber : ( New step 1 trining manual, 2-7)
16
4. Daya Listrik
Daya listrik adalah kekuatan yang dikandung dalam aliran arus dan tegangan melalui hambatan dengan besaran tertentu.
Satuan daya listrik adalah Watt disingkat dengan huruf W dan mempunyai simbol huruf P.
Sumber : www.artikel-teknologi.com
Gambar 2.15 Daya Listrik
5. Hubungan antara Besaran-besaran listrik
Hukum OHM : I E = I × R
: II P = E × I
E : Sumber tegangan listrik dengan satuan Volt I : Arus listrik dengan satuan Ampere
R : Hambatan listrik dengan satuan Ohm P : Daya listrik dengan satuan Watt
17
2.1.7 penghantar, setengah penghantar, penghambat
Jenis suatu benda yang termasuk dalam kategori penghantar, setengah penghantar, dan penghambat ditentukan oleh :
1. Faktor hambatan jenis
2. Faktor jumlah electron beban yang dipunyai oleh atom suatu benda
Dibawah ini contoh beberapa benda yang termasuk dalam kategori penghantar, setengah penghantar, penghambat :
a. Penghantar
Yang dimaksud dengan penghantar adalah suatu benda yang dapat dengan mudah dialirkan oleh listrik, contoh : besi, baja, tembaga, perak, karbon, dan lain-lain yang mempunyai hambatan jenis rendah.
b. Penghambat
Yang dimaksud dengan penghambat adalah suatu benda yang tidak dapat dialiri oleh listrik, contoh : karet, kaca, parafin, plastik, dan lain-lain yang mempunyai hambatan jenis besar
c. Setengah penghantar
Yang dimaksud dengan setengah penghantar adalah suatu benda yang dapat dialiri oleh listrik tidak semudah pada penghantar tetapi tidak sesulit seperti penghambat, contoh : silicon, germanium, selenium, copper oxide, dan lain-lain yang mempunyai nilai hambatan jenis antara 101 sampai dengan 103.
18
2.1.8 Pengaman pada rangkaian listrik
Untuk mengamankan sistem rangkaian kelistrikan dari kemungkinan terjadinya aliran arus listrik yang berlebihan atau terjadinya hubungan singkat, maka pada sistem rangkaian kelistrikan perlu dipasang pengaman yaitu Fuse (sekering). Fuse mempunyai jenis yang berbeda dan nilai batas pengaman yang berbeda tergantung dari kebutuhan rangkaian.
a. Sekering
Sekering dipasang pada rangkaian kelistrikan yang bertujuan untuk menjaga rangkaian atau komponen dari kerusakan. Bila arus yang berlebihan melalui sirkuit maka sekering akan terbakar, itu adalah elemen dalam yang mencair, sehingga sistem sirkuit terbuka atau terputus dan mencegah komponen lain dari kerusakan disebabkan arus yang berlebihan. Ada 2 jenis sekering yang sering digunakan pada kelistrikan otomotif yaitu:
- Blade - Cartridge
Tipe sekarang yang paling banyak digunakan adalah tipe blade. Tipe ini dirancang lebih kompak dengan elemen metal dan rumah pelindung yang tembus pandang dan diberi kode warna untuk masing-masing tingkatan arus.
19
Sumber : (New step 1 trining manual, 6-42) Gambar 2.16 Sekering
b. Fusible link
Fungsi dan kontruksi fusible link adalah sama dengan sekering. Perbedaan utama pada fusible link dengan sekering adalah dapat digunakan untuk arus yang lebih besar karena ukurannya lebih besar dan elemnnya yang lebih tebal. Seperti juga sekering, fusible link juga dapat terbakar atau putus, dan harus diganti dengan yang baru. Fusible link diklasifikasikan dalam tipe link dan cartridge
Sumber : www.komponenelektronika.biz
20
2.2 Sistem Pengapian
Sistem Penggapian merupakan salah satu sistem dimana pembakaran campuran bahan bakar-udara yang dikompresikan, terjadi didalam silinder. Daya diperoleh dari pemuaian gas pembakaran tersebut. Sistem pengapian merupakan sumber bunga api yang menyebabkan ledakan campuran bahan bakar-udara tersebut. Tutup distributor dibuat dari injection-molded epoxy resin yang memiliki daya tahan panas yang tinggi dengan kemampuan isolasi yang kuat. Pada tutup distributor, terdapat carbon center contact piece yang berhubungan dengan elektroda pusat yang terbuat dari alumunium ditempatkan pada sisi sekeliling tutup distributor dan menerima arus tegangan tinggi dari elektroda pusat melalui rotor. Adapun jenis-jenis dari sistem pengapian antara lain :
1. Sistem pengapian konvensional
Sumber : (New step 1 trining manual , 1996 ; 6 – 7)
21
Apabila kunci kontak dihubungkan, maka arus listrik akan mengalir dari baterai melalui kunci kontak, kumparan primer, breaker
point, dan massa. Dalam keadaan seperti ini breaker point masih dalam
keadaan tertutup. Akibat mengalirnya arus pada kumparan primer, maka akan terjadi kemagnetan pada kumparan primer. Pada keadaan tersebut bila breaker point dibuka arus yang mengalir pada kumparan primer akan terputus dan kemagnitan pada kumparan primer akan segera hilang. Hilangnya kemagnitan ini akan menyebabkan kumparan primer dan sekunder timbul tegangan induksi. Karena jumlah gulungan pada kumparan sekunder lebih banyak dari kumparan primer, maka tegangan yang keluar pada kumparan sekunder ini akan jauh lebih besar atau pada kumparan sekunder akan timbul tegangan tinggi.
Tegangan tinggi ini selanjutnya disalurkan ke rotor distributor untuk dibagikan ketiap busi-busi pada tiap silinder yang sedang mengakhiri langkah kompresinya.
Selanjutnya tegangan tinggi ini dirubah menjadi percikan api oleh busi guna pembakaran gas pada ruang bakar. Terjadinya tegangan tinggi pada kumparan sekunder ini untuk satu kali putaran rotor adalah 4 kali, karena terjadinya 4 kali pemutusan arus pada kumparan primer yang berarti 4 kali terjadi tegangan tinggi pada kumparan sekunder.
22
Penjelasan secara skematik
A. Kontak Platina Pada Posisi Tertutup
Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Primer Koil → Platina → Massa.
Pada alur tersebut terjadi kemagnetan pada kumparan primer
B. Kontak Platina Pada Posisi Terbuka
Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Sekunder Koil → Platina → Busi → Massa.
Pada alur tersebut terjadi induksi tegangan tinggi pada kumparan sekunder yang selanjutnya diteruskan ke distributor dan dibagikan ke busi
2. Capasitor Discharge Ignition ( CDI )
Sumber : (New step 1 trining manual , 1996 ; 6 – 7)
23
Ket : 1) Spare Plug 2) Distributor 3) Distributor Rotor 4) Signal Rotor 5) Generator 6) Ignitor 7) Ignition Coil 8) Ignition Switch 9) Baterai
Pada dasarnya prinsip kerja pengapian DLI hampir sama dengan sistem pengapian konvensional. Akan tetapi komponen breaker point atau yang biasa disebut platina sudah tergantikan dengan sistem elektronik yaitu pick up coil (generator) yang meneruskan arus listrik igniter.
Pada saat kunci kontak berada pada posisi ON, arus dari baterai mengalir melewati sekering dan terus ke kumparan primer (+) namun arus pada posisi OFF karena pada kumparan primer (-) masih terputus. Ketika signal rotor menyinggung generator (pick up coil) maka pada generator akan menghasilkan gaya gerak listrik karena medan magnet pada generator diganggu oleh gigi pada signal rotor. Dengan kata lain karena jarak antara
signal rotor dan pick up coil berubah-ubah maka berubah-ubah pula flux magnet pada pick up coil sehingga terjadi arus listrik bolak-balik pada pick up coil.
24
Tegangan listrik yang dibangkitkan oleh pick up coil menghidupkan dan mematikan igniter yang memutuskan arus listrik pada kumparan primer koil, sehingga terjadi arus listrik pada kumparan primer dan kumparan sekunder ignition coil yang menghasilkan listrik tegangan tinggi pada output kumparan sekunder yang diteruskan untuk memercikan bunga api pada busi.
A. Kontak CDI Pada Posisi Tertutup
Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Primer Koil → CDI → Massa.
Arus berasal dari baterai dengan tegangan 12 Volt mengalir melalui sekering yang berfungsi sebagai pemutus arus yang berlebih, setelah melewati sekering arus melewati kunci kontak , dari kunci kontak arus akan mengalir ke coil dan arus akan mengalir ke CDI kemudian CDI akan membutuhkan arus yang bermuatan negatif
B. Kontak CDI Pada Posisi Terbuka
Baterai → Sekering → Kunci Kontak → Sekunder Koil → Distributor → Busi → Massa.
Arus berasal dari baterai dengan tegangan 12 Volt mengalir melalui sekering yang berfungsi sebagai pemutus arus yang berlebih, kemudian arus akan dilanjutkan ke kunci kontak. Dari kunci kontak arus akan mengalir ke sejunder coil yang masuk dari
25
sekunder akan mendapatkan induksi tegangan tinggi, yang selanjutnya arus tersebut akan dilanjutkan ke CDI, setelah melewati CDI arus akan terbagi ke masing-masing busi sehingga busi meloncatkan bunga api dan kabel negatif di hubungkan ke body.
3. Distributor Less Ignition ( DLI ) atau pengapian multi coil
Sistem pengapian ini tidak lagi menggunakan distributor. sistem ini menggunakan sebuah koil untuk dua buah busi yang digunakan pada mobil avanza. Pengaturan arus yang masuk ke kumparan primer dikontrol langsung oleh computer.
Keunggulan sistem ini adalah koil pengapian dapat ditempatkan dekat dengan busi sehingga kabel tegangan tinggi dapat diperpendek, selain ini tidak memerlukan penyetelan-penyetelan seperti pada sistem yang lain. ( Fundamental of Electricity step 2, 1996 : 44 )
2.3 Pengapian DLI
Sistem pengapian membangkitkan loncatan bunga api pada tegangan tinggi, dan menyalakan percampuran udara-bahan bakar yang dimampatkan di dalam silinder, pada waktu yang optimal. Berdasarkan pada sinyal-sinyal yang diterima dari sensor-sensor ECU (Electronic Control Unit) mempengaruhi kontrol untuk mendapatkan waktu pengapian yang optimal.
26
Gambar 2.20 Sistem Pengapian
Bagian-bagian yang mempengaruhi sistem pengapian DLI pada mobil avanza adalah sebagai berikut :
1. Switch Pengapian
Yang berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan arus dari baterai yang mengalir pada kumparan primer.
27
2. Baterai
Baterai adalah alat yang dapat diisi kembali yang berperan menyuplai tenaga bagi part-part kelistrikan saat mesin mati. Saat mesin hidup, ia menyimpan listrik yang digunakan. Bagian-bagian dari baterai adalah :
1) Terminal negative
Bagian baterai dimana kabel negatip dihubungkan. 2) Sumbat ventilasi
Mengeluarkan uap gas selama pengisian. Isi untuk menyuplai elektrolit.
3) Indikator
Digunakan untuk memeriksa kondisi pengisian atau permukaan elektrolit.
4) Terminal positif
Bagian baterai tempat dimana kabel positip dihubungkan. 5) Elektrolit
Bereaksi secara kimia dengan plat-plat kutub untuk mengisi dan mengosongkan listrik.
6) Sel
Setiap sel membangkitkan listrik sebesar kira-kira 2.1V . 7) Plat kutub
28
Gambar 2.22 Baterai
3. Ignition coil
Komponen ini menambahkan tegangan baterai (12V) untuk
membangkitkan tegangan tinggi lebih dari 10kV, yang diperlukan untuk pengapian. Primary dan secondary coil diletakkan saling berdekatan satu sama lain. Saat arus diberikan secara intermittent ke primary coil, induktansi yang menguntungkan tercipta. Mekanisme ini digunakan untuk membangkitkan tegangan tinggi pada secondary coil. Ignition coil dapat membangkitkan tegangan tinggi, yang berbeda-beda sesuai dengan jumlah dan ukuran gulungan oil.
29
Gambar 2.23 Ignition Coil Keterangan :
A. Tipe konvensional
B. Tipe DLI ( Distributor Less Ignition ) C. Tipe CDI ( Capasitor Discharge Ignition ) 1) Primary terminal (+) 2) Primary coil 3) Secondary coil 4) Igniter 5) Primary terminal (-) 6) Iron core 7) Secondary terminal 8) Busi
30
4. Busi
Komponen ini menerima tegangan tinggi yang dihasilkan di
ignition coil, dan membangkitkan loncatan bunga api untuk menyalakan
percampuran udara-bahan bakar di silinder. Tegangan tinggi
membangkitkan loncatan bunga api listrik di celah antara elektroda tengah dan elektroda massa.
Gambar 2.24 Busi Keterangan : 1) Elektroda tengah 2) Elektroda massa 3) Alur V 4) Alur U
31
A. Busi dengan banyak elektroda
Busi tipe ini mengandung banyak elektroda massa dan menawarkan keandalan yang sempurna . Tersedia tipe-tipe berikut: 2-elektroda, 3-elektroda, dan 4-elektroda
B. Busi Beralur
Busi tipe ini mengandung elektroda massa dan elektroda tengah yang berbentuk alur U atau alur V. Alur-alur ini memungkinkan loncatan bunga api untuk dibangkitkan di luar elektroda, sehingga memudahkan penyebaran inti api. Akibatnya, performa pengapian meningkat saat kondisi idle, kecepatan rendah, dan beban rendah.
C. Busi berelektroda menonjol
Busi tipe ini mengandung elektroda yang menonjol ke dalam ruang pembakaran untuk meningkatkan pembakaran. Busi ini harus digunakan hanya pada mesin yang khusus untuk busi tipe ini.
5. Engine ECM (Electronic Control Module)
Pusat pengolah data kondisi penggunaan mesin, dan mendapat masukkan/input dari sensor-sensor mengolahnya kemudian member keluaran/output untuk saat dan jumlah injeksi, saat pengapian.
32
Gambar 2.25 Engine ECU
6. Camshaft Position Sensor
Camshaft Position sensor berfungsi untuk medeteksi posisi camshaft untuk
menentukan timing penginjeksian bahan bakar. Terdiri dari sebuah element magnet
33
7. Crankshaft Position Sensor
Sinyal Crankshaft Position dan sinyal Campshaft position di gunakan untuk mengukur posisi piston pada kompresi titik mati atas yang mana sinyal tersebut dipakai untuk menentukan putaran mesin, waktu injeksi bahan bakar, dan waktu pengapian.
34
BAB III
DATA LAPANGAN
Data lapangan yang digunakan dalam penulisan proposal tugas akhir ini adalah :
3.1 Jadwal Perencanaan Penelitian
Kegiatan
Waktu Pelaksanaan
Februari Maret April Mei Juni Juli
Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Pembuatan Proposal Tugas Akhir Observasi Lapangan dan Studi Pustaka Persiapan Alat dan Bahan Desain Alat Simulasi Pembuatan dan Perakitan Alat Simulasi Uji Coba Alat Simulsi Hasil dan Pembahasan Pembuatan Laporan
35
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian
Pelaksanaan pembuatan dan perakitan simulasi sistem pengapian dilakukan dari tanggal 1 Februari sampai dengan 30 juli, jam 09:00 – 17:00 di bengkel teknik produksi dan teknik mesin perawatan POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA.
3.3 Alat dan Bahan Pembuatan Rangka Simulasi 4. Besi siku
5. Las listrik dan elektroda 6. Kacamata las 7. Sepatu safety 8. Gergaji besi 9. Gergaji 10. Meteran 11. Kikir 12. Palu 13. Pensil 14. Spidol putih 15. Penggaris besi 16. Tang 17. Penggaris siku 18. Bor ( drill ) 19. Paku payung
36
20. Pahat kayu ( chisel )
21. Banner
22. Obeng + ( screw driver ) 23. Obeng – ( screw driver )
3.4 Data Rangka
1. Tinggi rangka keseluruhan : 1500 mm
2. Panjang rangka : 900 mm
3. Lebar rangka : 300 mm
4. Tinggi kaki stand depan : 900 mm
5. Papan tempat alat
Bahan : kayu
Panjang papan : 900 mm
Tinggi papan : 600 mm
6. Board explanation : banner
37
3.5 Data Komponen Simulasi Pengapian DLI 1. ECM
Gambar 3.1 ECU
2. Kunci kontak Toyota 4 terminal ( ON,ACC,IG dan ST )
Gambar 3.2 Kunci Kontak
3. Aki 12 Volt
38
4. Sekering (Fuse) 7 – 15 Ampere
Gambar 3.4 Fuse
5. Crankshaft Position Sensor
Gambar 3.5 Crankshaft Position Sensor
6. Camshaft Position Sensor
39
7. IGNITION COIL
Gambar 3.7 Ignition Coil
8. Busi
Gambar 3.8 Busi
9. Lampu indikator
40
10. Relay 4 kaki NC (Normally Closed)
Gambar 3.10 Relay 4 Kaki NC
11. Signal rotor Sensor CKP
Gambar 3.11 Signal Rotor Sensor CKP
12. Signal rotor Sensor CMP
41 3.6 Diagram Alir Mulai Pengumpulan Data Perancangan Rangkaian Alat Simulasi
Pengadaan Bahan Utama
Pembuatan Pendukung Alat
Perakitan Alat Pendukung
Perakitan Alat Utama
Uji Coba Tidak Pembuatan Laporan Selesai Ya
42
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Proses Pembuatan Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza
1. Pembuatan perencanaan berupa gambar stand. 2. Mempersiapkan alat dan bahan.
Gambar 4.1 Alat Dan Bahan
3. Lakukan pengukuran besi yang akan di potong, gunakan alat yang sesuai untuk mengukur seperti penggaris besi, penggaris siku, dan meteran.
43
4. Potong besi sesuai ukuran yang telah di tentukan, pemotongan besi dilakukan menggunakan mesin gerinda potong.
Gambar 4.3 Pemotongan Besi
5. Proses pengelasan ini dilakukan beberapa tahap yang pertama dengan melakukan pengelasan titik agar besi yang kita las sesuai dengan apa yang kita inginkan, setelah apa yang kita harapkan sesuai maka kita lanjutkan dengan proses penguatan las.
44
6. Melakukan pengecetan stand yang sudah jadi dan pastikan tidak ada yang harus di las lagi, sehingga tidak merusak cat yang sudah menempel. Juga perlu di perhatikan sebelum mengecat pastikan permukaan yang akan di cat bersih dari kotoran, sehingga cat dapat menempel dengan kuat.
Gambar 4.5 Pengecetan Stand
7. Melakukan pemasangan papan dan baner, gunakan bor untuk melubangi papan dan stand untuk memasang baut pengikat papan ke stand simulasi.
45
8. Hasil pembuatan alat simulasi sistem pengapian DLI pada Toyota avanza.
Gambar 4.7 Simulasi Pengapian DLI Toyota Avanza
4.2 Komponen-komponen Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza Beserta Fungsinya
1. Baterai 12 Volt 2. Fuse box 3. Fuse
4. Kunci kontak 5. ECM
6. Crankshaft Position Sensor dan signal rotor 7. Camshaft Position Sensor dan signal rotor 8. IGNITION COIL
9. Busi
10. Lampu indicator 11. Dinamo wiper 12. Kabel
46
14. Relay 4 kaki NC
4.2.1 Baterai
Gambar 4.8 Baterai
Tipe baterai yang di gunakan pada alat simulasi sistem pengapian DLI pada Toyota Avanza adalah jenis baterai basah yang terdiri 6 cells partition di masing-masing cell.
4.2.2 Fuse / Sekering
Fuse atau sekering dipasang pada bagian tengah sistem kelistrikan yang
bertujuan untuk menjaga rangkaian atau komponen dari kerusakan, bila arus yang berlebih melalui sirkuit maka sekering akan mengalami kerusakan atau putus. Sekering yang mengalami kerusakan atau putus itu akan memuruskan arus, sehingga sistem sirkuit terputus dan mencegah terjadinya kerusakan komponen-komponen yang di sebabkan arus yang berlebihan. Sekering diklasifikasikan dalam tipe blade dan cartridge, tipe sekering yang sering digunakan pada alat simulasi adalah tipe blade. Karena tipe ini dirancang
47
dengan rumah pelindung yang tembus pandang agar bisa melihat putus atau tidaknya sekering.
Gambar 4.9 Fuse
4.2.3 Kunci kontak
Kunci kontak berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan listrik pada rangkaian, kunci kontak pada kendaraan memiliki 4 terminal. Terminal utama pada kontak adalah terminal B yang di hubungkan ke baterai, terminal IG di hubungkan ke coil pengapian atau beban lain yang membutuhkan, terminal ST di hubungkan ke solenoid, terminal ACC di hubungkan ke aksesoris kendaraan seperti radio tape dan lain-lain
48
4.2.4 ECM
ECU (Electronic Control Unit) atau disebut juga dengan ECM (Engine Control Module) adalah computer mobil yang berfungsi mengatur dan mengontrol kinerja mesin mobil dengan berbagai macam sensor yang terdapat pada mesin mobil.
Komponen ini sendiri terdapat pada mesin mobil jenis EFI atau biasa disebut dengan mobil injeksi. Bentuk dan letaknya pun sangat beragam, tergantung dari jenis serta merek mobil Toyota itu sendiri.
Namun, kebanyakan mobil produksi jepang akan meletakkan ECU di bawah dashboard mobil bagian kiri. ECU berbentuk persegi panjang yang cukup tipis serta di dalamnya terdapat rangkaian elektronik dan software computer. Fungsi dari ECM adalah mengatur campuran bahan bakar dan udara pada ruang bakar sesuai kebutuhan pada proses pembakaran. Selain itu, komponen ini mengatur pengapian pada setiap langkah pembakaran, mengontrol putaran mesin saat stationer, mengatur kinerja ac mobil, mengatur dan mengontrol kinerja mesin secara keseluruhan dan yang terakhir mendeteksi kerusakan pada masing-masing komponen.
49
4.2.5 Sensor CKP (crankshaft position)
CKP terdiri dari magnit dan coil yang ditempatkan dibagian bawah timing belt pulley atau dibelakang V-belt pulley, saat mesin berputar CKP menghasilkan pulsa tegangan listrik.
Oleh ECM pulsa ini bersama-sama dengan signal darai CMP digunakan untuk:
Mengkalkulasi putaran mesin
Mengidentifikasi silinder
Menghilangkan kesalahan pembakaran (misfiring/knocking)
Gambar 4.13 Crankshaft Position Sensor
4.2.6 CMP (camshaft position)
CMP sensor terdiri dari komponen electronic yang terdapat didalam sensor case dan tidak dapat distel maupun diperbaiki, sensor ini mendeteksi posisi piston pada langkah kompresi, melalui putaran signal rotor yang diputar
50
langsung oleh camshaft, untuk mengetahui posisi pembukaan dan penutupan intake dan exhaust valve.
Signal digital dari cmp ini, oleh ECM digunakan untuk memproses kerja dari sistem EFI bersana-sama dari CKP (Crankshaft Position Sensor)
Gambar 4.14 Camshaft Position Sensor 4.2.7 Ignition coil
Ignition coil atau koil pengapian pada sistem pengapian berfungsi untuk
meningkatkan atau merubah tegangan rendah baterai (12 Volt) menjadi tegangan tinggi (10 ribu Volt) agar dapat menghasilkan loncatan bunga api pada busi.
51
4.2.8 Busi
Busi berfungsi untuk memberikan loncatan bunga api memalui elekrodanya ke dalam ruang pembakaran, apabila ada arus tegangan energi mengalir ke busi. Tegangan tinggi ini menimbulkan bunga api dan suhu yang tinngi diantara elektroda tengah dan massa busi untuk menyalakan campuran udara dan bahan bakar yang dikimpresikan. Busi harus bisa menjaga kemampuan penyalaan untuk jangka waktu yang lama, meskipun mengalami temperatur tinggi dan perubahan tekanan. Busi dapat disetel celah elektrodanya sesuai dengan panduan yang ada untuk mempertahankan kemampuan dalam memercikan bunga api.
Gambar 4.16 Busi 4.2.9 Lampu indikator
Lampu indikator berfungsi untuk melihat atau sebagai pengingat bahwa ada arus yang melalui lampu indikator tersebut.
52
4.2.10 Dinamo wiper
Dynamo wiper ini berfungsi memutar signal rotor CKP dan CMP. Sehingga kita bisa melihat percikan bunga api yang dikeluarkan oleh busi.
4.2.11 Kabel
Beberapa tipe kabel dibuat tujuan untuk digunakan dalam beberapa kondisi yang berbeda (besarnya arus yang mengalir, temperatur, dan penggunaan lainnya). Sebagian besar kabel yang terdapat dalam kendaraan adalah kabel bertegangan rendah terdiri dari elemen kawat dan isolator.
Jika beberapa jenis kabel yang berbeda digunakan dalam instalasi listrik maka harus di konsultasikan lebih dulu keamanan dari kabel itu. Untuk memenuhi semua persyaratan itu, maka perlu di perhatikan beberapa faktor yang harus diperhatikan dalam pemilihan yang benar dari kabel-kabel:
Kondisi arus
Voltase drop yang harus diperhatikan Voltase yang harus diperhatikan
Lingkungan pengoprasian, suhu sekitar, kemungkinan getaran atau kerusakan mekanik.
Ada 2 jenis utama bahan yang dipakai untuk konduktor yakni alumunium dan tembaga. Masing-masing mempunyai keuntungan dan kerugian secara khusus.
53
a) Tembaga
Mempunyai daya hantar (konduktivitas) yang tinggi
persatuan luas
Mudah disambung secara mekanik dan disolder
Harganya lebih mahal
Tahan terhadap korosi
Lebih kuat daripada alumunium
b) Alumunium
Mempunyai daya hantar tinggi per satuan berat
Harus dilengkapi dengan suatu sambungan dengan
perekat/lem atau las alumunium suatu isolator
Lebih murah dari pada tembaga, tetapi koefisiennya harus di perhitungkan jika di sambung
Tidak tahan terhadap korosi
Lebih lemah dari tembaga
Radius pembengkokan lebih besar dari pada tembaga
Ada juga jenis kabel lainnya seperti kabel MIMS (mineral insulated methal sheated), dan juga PVC (permanent virtual circuit)
54
4.2.12 Relay 4 kaki NC (Normally Closed)
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A.
Cara kerja relay NC (Normally Closed) adalah apabila kumparan magnet dialiri tegangan maka akan terjadi kemagnitan sehingga saklar/switch pada relay terhubung.
Cara kerja relay NO (Normally Open) adalah apabila kumparan magnet dialiri teganga maka akan terjadi kemagnitan sehingga saklar/switch pada relay terputus.
Di alat simulasi kami, kami menggunakan Relay 4 kaki NC (Normally
55
4.2.13 Wiring Diagram Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza
56
Langkah ̶ langkah cara kerja sistem pengapian DLI TOYOTA AVANZA Arus dari baterai masuk ke fuse, setelah dari fuse arus terbagi menjadi tiga cabang. Pertama masuk ke kunci kontak, kedua masuk ke BATT (ECM) langsung dan yang ketiga arus stand by di terminal 87 relay. Arus stand by di kunci kontak, lalu kunci kontak di ON kan. Arus dari
ig kunci kontak masuk ke fuse dan terbagi lagi menjadi tiga cabang. Pertama masuk ke lampu indikator lalu ke ground, kedua masuk ke lampu check engine lalu masuk ke W (ECM), dan yang ketiga arus masuk ke terminal 86 relay.
Arus yang berada di terminal 86 relay lalu masuk ke Elektromagnet (Coil) setelah itu menuju ke terminal 85 (ground). Karena Elektromagnet (Coil) mendapatkan arus, maka di sini terjadi kemagnetan. Dan akhirnya arus dari baterai langsung di terminal 87 dan terminal 30 relay terhubung.
Arus yang keluar dari relay terbagi menjadi dua. Pertama langsung masuk ke +B1 (ECM) dan yang kedua masuk ke coil.
Arus yang ke arah coil akan tetap stand by pada coil 1, coil 2, coil 3, dan coil 4.
Coil 1 ke IG 1 (ECM), coil 2 ke IG 2 (ECM), coil 3 ke IG 3 (ECM), coil 4 ke IG 4 (ECM), dan satu kabel dari setiap coil mendapat ground. Dua kabel sensor crankshaft masuk ke N1+ dan N1 ̶ (ECM)
Dua kabel sensor camshaft masuk ke N2+ dan N2 ̶ (ECM) E01, E1 dan E2 (ECM) mendapat ground
57
Disaat yang bersamaan juga ketika kunci kontak di ON kan, itu akan menggerakkan dinamo wiper yang berada di belakang panel simulasi. Di sini dinamo wiper memiliki fungsi yaitu memutar signal rotor sensor
crankshaft dan camshaft sesuai dengan arah putaran jarum jam.
Di saat signal rotor berputar sesuai dengan arah putaran jarum jam, sensor crankshaft dan sensor camshaft akan membaca signal rotornya masing-masing. Lalu sensor crankshaft dan camshaft akan mengirim signal ke ECM untuk mengidentifikasi signal pengapian yang akan terjadi.
Setelah ECM mendapat signal dari sensor dari crankshaft dan camshaft, lalu ECM akan mendeteksi signal pengapian yang akan terjadi dan signal tersebut akan diteruskan ke coil 1, coil 2, coil 3, dan coil 4 untuk memercikkan bunga api yang akan sesuai dengan firing ordernya yaitu 1 ̶ 3 ̶ 4 ̶ 2
58
4.3 Terminal ECM Toyota Avanza
Gambar 4.18 Terminal ECM Toyota Avanza
Kode Sistem Pengapian DLI Toyota Avanza Beserta Simbol Dan Nomor Terminalnya 1) W = E10 ̶ 6 2) BATT = E10 ̶ 7 3) + B1 = E8 ̶ 7 4) IG 1 = 5) IG 2 = 6) IG 3 = 7) IG 4 = 8) N1 + = E8 ̶ 11 9) N1 ̶ = E8 ̶ 21 10) N2 + = E8 ̶ 18 11) N2 ̶ = E8 ̶ 28 12) E01 = E8 ̶ 3 13) E1 = E8 ̶ 29 14) E2 = E8 ̶ 30
59
4.4 Terminal Ignition coil
Ignition coil yang kami pakai dalam simulasi ini yaitu ignition coil
TOYOTA INOVA yang memiliki empat slot, berikut ini adalah gambaran terminal ignition coil TOYOTA INOVA bila kami pakai dalam simulasi pengapian DLI TOYOTA AVANZA yang hanya memakai tiga slot.
Gambar 4.19 Terminal Ignition Coil
4.5 Langkah-langkah Pemeriksaan Komponen Pada Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza
a. Pemeriksaan Baterai
Gambar 4.20 Pemeriksaan aki
Periksa baterai apakah mampu menjalankan simulasi ini (terutama menggerakkan dinamo wiper). Bila baterai tersebut tidak mampu menjalankan simulasi ini, langkah selanjutnya yaitu melakukan pengecasan pada baterai tersebut.
60
b. Pemeriksaaan dan penyetelan busi
Gambar 4.21 Pemeriksaan dan penyetelan busi
Periksa kondisi electrode busi dan stel celah busi seperti spesifikasi. Celah yang digunakan : 0.7 ̶ 0.8 mm
Tipe busi semulasi DLI : DENSO K20PR ̶ U NGK BKR6E Alat ukur : Feeler Gauge
Spark Plug 1 : 0.7 mm Spark Plug 2 : 0.7 mm Spark Plug 3 : 0.7 mm Spark Plug 4 : 0.7 mm
c. Pemeriksaan fuse baterai dan fuse IG apakah terhubung atau terputus. Bila terputus maka lakukan tindakan penggantian pada fuse yang terputus.
61
Gambar 4.22 Pemeriksaan fuse
Fuse yang kami gunakan pada simuasi ini yaitu FUSE 20 AMPERE
d. Pemeriksaan primary coil
Tahanan primary coil tidak dapat diukur, untuk itu periksa sebagai berikut.
Lepaskan ignition coupler, kemudian periksa apakah ada signal listrik saat kunci kontak di ON kan
Saat kunci kontak di ON kan, apakah signal di terminal IGT Yakinkan bahwa kabel ground terpasang ke ground, dan dalam
keadaan baik
Yakinkan bahwa kabel IG terpasang ke IG, dan dalam keadaan baik
Yakinkan bahwa kabel (+) terpasang ke (+), dan dalam keadaan baik
Yakinkan bahwa kabel tegangan tinggi dan busi dalam keadaan baik
62
Setelah dilakukan pengecekan di atas akan tetapi masih tidak ada percikan api, maka langkah selanjutnya adalah dengan mengganti ignition coil.
e. Pemeriksaan relay
Gambar 4.23 Relay Normally Closed 4 Kaki
Apakah terdengar kerja main relay saat kunci kontak di ON kan? Jika tidak
OFF kan kunci kontak dan lepas main relay
Periksa hubungan main relay pada terminal 86 dan 85 Periksa tahanan
Terminal 87 dan 30 : tak terhingga
Terminal 86 dan 85 : 70 ̶ 100 Ω (ohm)
Periksa hubugan terminal 87 dan 30, saat baterai dihubungkan pada terminal 86 dan 85. Apakah main relay dalam kondisi baik?
Jika tidak ada hubungan, maka segera mengganti dengan relay yang baru
63
f. Pemeriksaan sensor ckp dan cmp
Periksa sensor dan signal rotor apakah ada kotoran yang melekat pada kedua benda tersebut. Karena dengan adanya kotoran yang melekat, ini akan menggangu kinerja ckp/cmp dalam membaca sensor di signal rotornya
Periksa jarak celah antara sensor ckp/cmp dengan signal rotornya. Karena dengan jarak yang terlalu jauh, ckp/cmp akan kesulitan dalam membaca sensor di signal rotornya. Stel jarak celah ckp/cmp dengan signal rotor sesuai dengan yang telah di tetapkan
Periksa kedua kabel yang berada di antara (coupler ckp sensor / coupler cmp sensor) dengan ECM. Apakah kabel tersebut rusak atau putus dengan menggunakan alat avometer
g. Pemeriksaan kabel
Periksa kabel secara visual lalu menggunakan alat avometer. apakah ada kabel yang rusak, kabel yang terputus, atau sambungan antara sekun dengan kabel rusak. Bila ada kabel yang rusak, usahakan pertama kali untuk memperbaikinya untuk mengurangi biaya perbaikan. Bila kerusakan tidak mungkin untuk dilakukan perbaikan, maka lakukan pergantian dengan kabel yang baru.
64
4.6 Langkah – Langkah Sebelum Pengoperasian Alat Simulasi Sistem Pengapian DLI Pada Toyota Avanza
Sistem pengapian merupakan sistem yang menggunakan listrik bertegangan tinggi, maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan saat akan mengoperasikannya sebagai berikut :
a. Memastikan terlebih dahulu voltase pada baterai.
b. Jauhkan dari bensin ataupun benda – benda yang mudah terbakar untuk menghindari resiko terjadinya kebakaran.
c. Pastikan kabel terminal positif dan negative pada alat simulasi yang akan terhubung pada baterai dipasang sesuai dengan terminal pada baterai.
d. Memeriksa apakah kabel kabel pada alat simulasi dalam keadaan baik atau terhubung dengan benar pada tiap – tiap komponen
e. Pastikan gear rotor tidak bersentuhkan dengan crankshaft position
sensor ataupun camshaft position sensor. karena jika gear rotor
bergesekan dengan sensor tersebut, maka akan terjadi kerusakan pada
crankshaft position sensor dan camshaft position sensor. Sehingga tidak
65
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan1. Dengan pembuatan alat simulasi sistem pegapian DLI Toyota Avanza, mahasiswa dapat lebih mengetahui apa saja alat dan bahan yang diperlukan untuk merancang pembuatan simulasi ini
2. Dengan pembuatan alat ini, mahasiswa dapat lebih mengetahui langkah-langkah pembuatan alat simulasi system pengapian DLI Toyota Avanza dimulai dari penyiapan alat dan bahan, Pengukuran bahan, pemotongan bahan, pengelasan stand, pengecatan, dan pemasangan papan dan banner.
5.2 Saran ̶ Saran
1. Dalam menggunakan alat simulasi ini sebaiknya terlebih dahulu dilakukan pemeriksaan terhadap komponen ̶ komponen agar tidak terjadi hal yang fatal pada saat alat sedang beroperasi.
2. Periksa celah antara sensor dengan gear rotornya, stel tidak terlalu jauh dan juga tidak terlalu dekat antara sensor dengan gear rotornya. Bila terlalu dekat akan dapat menyebabkan tabrakan antara sensor tersebut dengan gear rotornya pada saat berputar dan akhirnya sensor tersebut rusak.
3. Sistem pengapian merupakan sistem yang menggunakan listrik bertegangan tinggi, jika hendaknya operator harus lebih berhati ̶ hati di dalam mengoperasikan alat simulasi ini.
66
DAFTAR PUSTAKA
Daryanto.(2004). Sistem Pengapian Mobil, PT Bumi Aksara, Jakarta Daryanto.(2002). Teknik Otomotif, PT Bumi Aksara, Bandung Daryanto.(1995). Dasar Teknik Kelistrikan, PT. Tarsito, Bandung
Toyota ignition system, New Step1 Training Manual, Fundamental of Electricity
step 2
Suzuki manual book, Electronic petrol injection baleno 1500 (SY 415) Elektronika komponen. “rangkaian pengisian accu”. 13 Juli 2016. http://komponenelektronika.biz/rangkaian-pengisian-accu.html
67
