Modul F Teknik Kendaraan Ringan

192 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)

Penulis :

Drs. Amirono, M. T., 08123307816, amirono_oto@yahoo.com Penelaah :

Sudjarwo, S. T., M. Pd.

Copyright  2016

Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidikdan Tenaga Kependidikan Bidang Otomotif dan Elektronika, Direktorat Jenderal Guru danTenaga

Kependidikan

Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang

(6)
(7)

KATA SAMBUTAN

Peran guru professional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kuncikeberhasilanbelajarsiswa. Guru professional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi focus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP) merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi guru (UKG) untuk kompetensi pedagogic dan professional padaakhirtahun 2015. Hasil UKG menunjukkan petakekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompok kan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru pasca UKG melalui program Guru Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kompetensi guru sebagai agen perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Guru Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran (blended) tatap muka dengan online.

Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik danTenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LP3TK KPTK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit PelaksanaTeknis di lingkungan DirektoratJenderal Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggung jawab dalam mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensi. Dengan modul ini diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru.

Mari kita sukseskan program GP in iuntuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya.

Jakarta, Februari 2016 Direktur Jenderal

Guru dan Tenaga Kependidikan

(8)
(9)

DAFTAR ISI

KATA SAMBUTAN ... i

Daftar Isi ... iii

Daftar Gambar ... v Pendahuluan ... 1 A. Latar Belakang ... 1 B. Tujuan ... 2 C. Peta Kompetensi ... 2 D. Ruang Lingkup ... 6

E. Saran Cara Penggunaan Modul ... 7

Kegiatan Pembelajara 1 sistem pengapian konvensional. ... 9

A. Tujuan ... 9

B. Indicator Pencapaian Kompetensi ... 9

C. Uraian materi. ... 9

D. Aktifitas Pembelajaran ... 49

E. Latihan/kasus/Tugas. ... 50

F. Rangkuman ... 51

G. Umpan Balik dan Tindak lanjut ... 52

H. Kunci Jawaban ... 52

Kegiatan Pembelajaran 2 Sistem pengapian elektronis ... 55

A. Tujuan. ... 55

B. indicator Pencapaian Kompetensi ... 55

C. Uraian materi. Pembelajaran 2 Sistemk pengapian elektronis ... 55

D. Aktifitas Pembelajaran ... 70

E. Latihan/kasus/Tugas. ... 70

F.Rangkuman ... 71

G. Umpan Balik dan Tindak lanjut ... 72

H. Kunci Jawaban ... 72

Kegiatan pembelajaran 3. Sistem Starter ... 75

(10)

D. Aktifitas Pembelajaran Pengisian ... 90

E. Latihan/kasus/TugasSistem starter ... 90

F.Rangkuman Sistem starter ... 91

G. Umpan Balik dan Tindak lanjut ... 93

H. Kunci Jawaban. ... 93

Kegiatan pembelajaran 4 . Sistem Pengisian ... 95

Memperbaiki sisterm Pengisian. ... 95

A. Tujuan. ... 95

B. indicator Pencapaian Kompetensi ... 95

C. Uraian materi. ... 95

D. Aktifitas Pembelajaran Pengisian ... 114

E. Latihan/Kasus/Tugas. ... 114

F.Rangkuman Sistem Pengisian . ... 115

G. Umpan Balik dan Tindak lanjut ... 117

H.Kunci Jawaban ... 117

Evaluasi Pembelajaran ... 119

Penutup. ... 122

Daftar Pustaka. ... 123

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. 1 Rangkain Pengapian Konvensional ... 10

Gambar 1. 2 Aliran arus listrik pada kumparan coil. ... 11

Gambar 1. 3 Induksi pada kumparan koil jika saklar ON ... 12

Gambar 1. 4. Induksi dalam rangkaian coil sesudah kunci kontak OFF ... 13

Gambar 1. 5 Arus primer dan tegangan pada lilitan sekender ... 14

Gambar 1.6. Rangkaian pengapian konvensional kontak pemutus posisi tertutup. ... 15

Gambar 1. 7 Rangkaian pengapian konvensional kontak pemutus posisi terbuka . 15 Gambar 1. 8 Induksi diri pada kumparan primer pada coil. ... 16

Gambar 1. 9 Gambar posisi platina atau breaker point tertutup. ... 17

Gambar 1. 10 External resistor jadi satu unit dengan coil. ... 17

Gambar 1. 11 . Koil dengan resistor dan koil tanpa resistor ... 18

Gambar 1. 14 Rangkaian pengapian konvensional dengan menggunakan resistor 19 Gambar 1. 16 Distributor sistem pengapian ... 20

Gambar 1. 17 Bagian bagian dari distributor ... 21

Gambar 1. 18 Jarak platian pada distributor ... 22

Gambar 1. 19 Macam – macam permukaan kontak pemutus. ... 23

Gambar 1. 20 Fiber pada kontak pemutus ... 24

Gambar 1. 21. Kontak Masa pada kontak pemutus ... 24

Gambar 1. 22 Posisi kontak pemutus membuka dan menutup ... 25

Gambar 1. 23 Jarak/gap pada kontak pemutus ... 26

Gambar 1. 24 Kontak pemutus posisi menutup. ... 27

Gambar 1. 25 Kontak pemutus selama membuka ... 27

Gambar 1. 26 Kontak pemutus membuka terlalu lebar ... 28

Gambar 1. 27 Jarak kontak pemutus terlalu kecil/sempit ... 28

Gambar 1. 29 Penahan pegas. ... 30

Gambar 1. 30 Rangkaian kondensor pada sistem pengapian ... 31

Gambar 1. 31 Pengisian arus listrik pada kondensor ... 31

(12)

Gambar 1. 37 Grafik pengaturan saat pengapian oleh governor. ... 36

Gambar 1. 38 Bagian bagian governor sistem pengapian konvensional ... 37

Gambar 1. 39. Garafik Pemajuan sudut pengapian oleh governor ... 38

Gambar 1. 43 Vacuum Advance ... 39

Gambar 1. 44. Advancer vacuum belum bekerja dan Advancer vacuum sedang bekerja ... 40

Gambar 1. 45 Grafik vacuum Advancer ... 40

Gambar 1. 46 Double Vacuum ... 42

Gambar 1. 47 Grafik saat pengapian dalam silinder ... 43

Gambar 1. 49 Mekanik oktan solector ... 44

Gambar 1. 50 Grafik Oktan solector ... 44

Gambar 1. 51 Oktan solektor normal ... 45

Gambar 1. 53 Tutup distributor ... 46

Gambar 1. 54 Rotor pada distributor. ... 47

Gambar 1. 61 Mengukur komponen pengapian ... 48

Gambar 2. 1. Rangkaian pengapian konvensional. ... 56

Gambar 2. 2 Rangkaian pengapian transistor ... 56

Gambar 2. 3 Sinyal generator pengapian transistor ... 57

Gambar 2. 4. Perubahan flux magnit pada kumpara pick - up ... 58

Gambar 2. 5 Posisi rotor pada kumparan pick - up ... 59

Gambar 2. 6. Rangkaian igniter ... 60

Gambar 2. 7 Posisi mesin mati ... 60

Gambar 2. 8. Posisi mesin hidup ... 61

Gambar 2. 9 Transistor ON ... 61

Gambar 2. 10 Mesin posisi hidup. ... 62

Gambar 2. 11 Transistor posisi OFF ... 62

Gambar 2. 12 Posisi mesin mati. ... 63

Gambar 2. 13 Posisi mesin hidup ... 63

Gambar 2. 14 Perbandingan induksi pada tegangan sekender saat distributor berputar. ... 64

Gambar 2. 15. Karakter sudut dwell ... 64

Gambar 2. 16 Penampang sebuah rotor ... 65

Gambar 2. 17 Pengaturan arus listrik. ... 66

(13)

Gambar 2. 19 Penampang distributor dan kabel busi ... 67

Gambar 3. 1 Rangkaian Sistem Starter ... 76

Gambar 3. 2 Garis gaya magnit ... 77

Gambar 3. 3 Kekuatan gaya Elektro magnitik ... 78

Gambar 3. 4 Arah garis-garis gaya magnit... 78

Gambar 3. 5. Prinsip kerja motor stater. ... 79

Gambar 3. 6 Starter listrik jenis dorong dan sekrup elektro magnetik... 80

Gambar 3. 7.Relay starter./solenoid... 81

Gambar 3. 8.Skema konstruksi starter dorog dan sekrup ... 83

Gambar 3. 9 Mobil mengalami gangguan sistem starter. ... 84

Gambar 3. 10 Pemeriksaan BJ baterai dengan hidrometer ... 85

Gambar 3.11 Membersihkan terminal kabel ... 85

Gambar 3. 12 Matikan sistem pengapian ... 85

Gambar 3. 13 mengukur tegangan baterai... 86

Gambar 3. 14 Pemeriksaan tegangan terminal 50 ... 86

Gambar 3. 15 Pemeriksaan rugi tegangan... 86

Gambar 3. 16 Pemeriksaan rugi tegangan + ... 87

Gambar 3. 17 Pemeriksaan rugi tegangan terminal 30 ... 87

Gambar 3. 18 Pemeriksaan rugi tegangan... 88

Gambar 3. 19 Mengukur rugi tegangan terminal 30 dan solenoid ... 88

Gambar 3.20 Mengukur rugi tegangan 30 dengan solenoid ... 88

Gambar 3.21 Mengukur rugi tegangan terminal negatif ... 89

Gambar 3.22 Besaran rugi tegangan pada penghantar negatif ... 89

Gambar 3.23 Pemeriksaan arus ... 90

Gambar 4. 1 Bagian – bagian sistem pengisian konvensional. ... 96

Gambar 4. 2 Penampang alternator ... 97

Gambar 4. 3 Konstruksi rotor alternator ... 98

Gambar 4. 4 Stator alternator. ... 99

Gambar 4. 5 Diode dan plat dudukan diode. ... 99

Gambar 4. 6 Rumah Alternator ... 100

Gambar 4. 7 Kipas pendingin... 101

(14)

Gambar 4. 11 3 pasang pol medan magnet listrik ... 104

Gambar 4. 12 6 pasang pol medan magnet listrik ... 105

Gambar 4. 13 Konstruksi Rotor ... 105

Gambar 4. 14 Kuku Magnit ... 106

Gambar 4. 15 Pembentukan medan magnet pada rotor alternator... 106

Gambar 4. 16 Pembangkit 3 phase dengan 1 pasang pada magnet / rotor membutuhkan 3 pasang pada stater ... 107

Gambar 4. 17 Pembangkit 3 phase dengan 6 pasang pol magnet / rotor membutuhkan 3 * 6 = 18 pasang pol stator. ... 107

Gambar 4.18 Rangkaian stator alternator ... 108

Gambar 4. 19 Prinsip penyearah diode ... 109

Gambar 4. 20 Prinsip kerja diode. ... 109

Gambar 4.21 Penyearah 1 diode ... 110

Gambar 4. 22 Penyearah 6 diode pada alternator ... 110

Gambar 4. 23 Diode positip dan Diode negatip pada alternator. ... 111

Gambar 4. 24 Prinsip kerja regulator konvensional ... 112

(15)

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Modul Diklat PKB Guru Paket Keahlian Teknik Kendaraan Ringan Grade 6 ini berisikan materi tentang Perbaikan Sistem Pengapian, Sistem Starter dan sistem pengisian. Materi yang adalah dirangcang untuk dapat memenuhi tuntutan Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) dari Kompetensi Dasar (KD) yang terdapat dalam Standar Kompetensi Guru Profesional (SKG) bagi guru paket keahlian Teknik Kendaraan Ringan.

Penjelasan materi dalam modul ini dilengkapi dengan gambar-gambar teknik kendaraan ringan sehingga guru pembelajar akan mudah untuk memahami informasi yang tersaji dalam modul.

Dalam mempelajari materi “Pengetahuan”, pembelajar diharapkan membaca uraian materi dalam modul dengan runtut dan bertahap sampai tuntas, mengerjakan latihan atau tugas, mengerjakan evaluasi mandiri sebagai umpan balik dan selanjutnya memperbaiki kembali belajar dari awal jika hasil belajar belum tuntas. Sebelum materi tertentu telah dipelajari dengan tuntas, maka tidak diperkenankan mempelajari materi berikutnya.

Untuk memperjelas pemahaman pengetahuan yang dipelajari, diharapkan pembelajar memanfaatkan secara maksimal sumber belajar yang diperlukan, misalnya mempelajari referensi pendukung, mengidentifikasi komponen asli yang terkait dengan tema. Belajar yang baik bukan hanya membaca saja, melainkan juga perlu membuat catatan sendiri, ringkasan sendiri dan bahkan siap untuk membuat power point sendiri untuk siap diajarkan.

Aktifitas pembelajaran “keterampilan” terkait dengan materi kendaraan ringan, khusus tentang materi ini, maka aspek sangat penting yang perlu diperhatikan adalah Keselamatan Kerja, baik yang menyangkut orang, peralatan dan bahan yang digunakan serta lingkungan belajar. Diharapkan pembelajar mengidentifikasi terlebih dahulu potensi kecelakaan, kerusakan, kebakaran dan

(16)

dan aman. Ketuntasan pembelajaran “Keterampilan” adalah jika pembelajar dapat melaksanakan materi keterampilan tertentu dengan hasil baik dan tepat waktu. Oleh karena itu diperlukan latihan keterampilan yang berulang-ulang untuk mencapai ketuntasan keterampilan tersebut.

B. Tujuan

Melalui proses pembelajaran mandiri dengan sumber belajar utama modul ini, diharapkan guru pembelajar memiliki kompetensi, dengan indikator sebagai berikut:

1. Merawat berkala mekanisme katup

2. Merawat berkala sistem pelumasan dan pendinginan 3. Merawat berkala sistem pemasukan dan pembuangan 4. Merawat berkala sistem pengapian

5. Merawat berkala sistem bahan bakar bensin 6. Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel

C. Peta Kompetensi

PETA KOMPETENSI GURU

Program Keahlian : Teknik Otomotif

Paket Keahlian : Teknik Kendaraan Ringan (043)

Grade

Kompetensi Guru Paket

Keahlian

Indikator Pencapaian Kompetensi

1 Merawat berkala mekanisme katup Menelaah prinsip kerja mekanisme katup Merawat berkala mekanisme katup Merawat berkala sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah prinsip kerja sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah minyak pelumas Merawat berkala sistem pelumasan dan pendinginan Merawat berkala sistem Menelaah prinsip kerja sistem Merawat berkala sistem

(17)

pemasukan dan pembuangan pemasukan dan pembuangan pemasukan dan pembuangan Merawat berkala sistem pengapian Menelaah prinsip kerja sistem pengapian konvensional dan elektronis Merawat berkala sistem pengapian konvensional dan elektronis Merawat berkala sistem bahan bakar bensin Menelaah prinsip kerja sistem bahan bakar bensin Merawat berkala sistem bahan bakar bensin Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel Menelaah prinsip kerja sistem bahan bakar Diesel Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel 2 Merawat berkala

sistem kopling Menelaah prinsip kerja kopling

Merawat berkala kopling Merawat berkala transmisi manual Menelaah prinsip kerja transmisi manual Merawat berkala transmisi manual Merawat berkala transmisi otomatis Menelaah prinsip kerja transmisi otomatis Merawat berkala transmisi otomatis Merawat berkala poros propeller, gardan dan aksel roda

Menelaah prinsip kerja poros propeller, gardan dan aksel roda

Merawat berkala poros propeller, gardan dan aksel roda Merawat berkala sistem kemudi Menelaah prinsip kerja sistem kemudi Merawat berkala sistem kemudi

(18)

sistem rem rem Merawat berkala roda Menelaah kodefikasi peleg dan ban Merawat berkala peleg dan ban Merawat berkala sistem supensi Menelaah prinsip kerja sistem suspensi Merawat berkala sistem suspensi Merawat berkala sistem penerangan, tanda dan pengaman Menelaah prinsip kerja sistem penerangan, tanda dan pengaman Merawat berkala sistem penerangan, tanda dan pengaman Merawat berkala sistem penghapus/ pembersih kaca Menelaah prinsip kerja penghapus /pembersih kaca Merawat berkala sistem penghapus/ pembersih kaca Merawat berkala sistem starter dan pengisian Menelaah prinsip kerja sistem starter dan pengisian Merawat berkala sistem starter dan pengisian 3 Memperbaiki blok motor dan mekanisme engkol Menelaah blok motor dan mekanisme engkol Mendiagnosis kerusakan blok motor dan mekanisme engkol

Memperbaiki blok motor dan mekanisme engkol Memperbaiki kepala silinder dan mekanisme katup Menelaah kepala silinder dan mekanisme katup Mendiagnosis kerusakan kepala silinder dan mekanisme katup Memperbaiki kepala silinder dan mekanisme katup Memperbaiki sistem pemasukan dan pembuangan Menelaah sistem pemasukan dan pembuangan Mendiagnosis kerusakan sistem pemasukan dan Memperbaiki sistem pemasukan dan pembuangan

(19)

pembuangan Memperbaiki sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah sistem pelumasan dan pendinginan Mendiagnosis kerusakan sistem pelumasan dan pendinginan Memperbaiki sistem pelumasan dan pendinginan 4 Memperbaiki sistem rem Menelaah sistem rem Mendiagnosis kerusakan sistem rem Memperbaiki sistem rem 5 Memperbaiki sistem penerangan, tanda dan pengaman Menelaah sistem penerangan, tanda dan pengaman Mendiagnosis kerusakan sistem penerangan, tanda dan pengaman Memperbaiki sistem penerangan, tanda dan pengaman Memperbaiki sistem penghapus/ pembersih kaca Menelaah sistem penghapus/ pembersih kaca Mendiagnosis kerusakan sistem penghapus/ pembersih kaca Memperbaiki sistem penghapus/ pembersih kaca 6 Memperbaiki sistem pengapian Menelaah sistem pengapian konvensional dan elektronis Mendiagnosis kerusakan sistem pengapian konvensional dan elektronis Memperbaiki sistem pengapian konvensional dan elektronis Memperbaiki sistem starter dan pengisian Menelaah sistem starter dan pengisian Mendiagnosis kerusakan sistem starter dan pengisian Memperbaiki sistem starter dan pengisian 7 Memperbaiki sistem kopling Menelaah sistem kopling Mendiagnosis kerusakan sistem kopling Memperbaiki sistem kopling Memperbaiki transmisi Menelaah transmisi Mendiagnosis kerusakan Memperbaiki transmisi

(20)

propeller,gardan dan aksel roda

dan aksel roda poros propeller, gardan dan aksel roda propeller, gardan dan aksel roda 8 Memperbaiki sistem bahan bakar bensin Menelaah sistem bahan bakar bensin Mendiagnosis kerusakan sistem bahan bakar bensin Memperbaiki sistem bahan bakar bensin Memperbaiki sistem bahan bakar Diesel Menelaah sistem bahan bakar Diesel Mendiagnosis kerusakan sistem bahan bakar Diesel Memperbaiki sistem bahan bakar Diesel 9 Memperbaiki sistem kemudi Menelaah sistem kemudi Mendiagnosis kerusakan sistem kemudi Memperbaiki sistem kemudi Memperbaiki roda Menelaah peleg dan ban Mendiagnosis kerusakan peleg dan ban

Memperbaiki peleg dan ban Memperbaiki sistem suspensi Menelaah sistem suspensi Mendiagnosis kerusakan sistem suspensi. Memperbaiki sistem suspensi Melaksanakan Wheel Alignment Menelaah wheel aligment Mendiagnosis kesalahan wheel aligment Melaksanakan wheel aligment 10 Memperbaiki sistem Air Conditioning (AC) Menelaah sistem Air Conditioning (AC) Mendiagnosis kerusakan sistem Air Conditioning (AC) Memperbaiki sistem Air Conditioning (AC) Memperbaiki assesoris Menelaah sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb) Mendiagnosis kerusakan pada sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb) Memperbaiki sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb)

D. Ruang Lingkup

(21)

1. Sistem pendinginan udara 2. Sistem pendinginan air 3. Sistem pendinginan oli

4. Sistem pengaliran bahan bakar 5. Sistem karburator

6. Sistem pengapian konvensional 7. Sistem pengapian elektronis 8. Sistem pengapian computer

E. Saran Cara Penggunaan Modul

Guru pembelajar diharapkan memiliki sikap mandiri dalam belajar, dapat berperan aktif dan berinteraksi secara optimal dengan sumber belajar. Oleh karena itu langkah kerja berikut perlu diperhatikan secara baik :

1. Bacalah modul ini secara berurutan dari halaman paling depan sampai halaman paling belakang. Pahami dengan benar isi dari setiap kegiatan belajar yang ada.

2. Untuk memudahkan anda dalam mempelajari modul ini, maka pelajari terlebih dahulu Tujuan Akhir Pembelajaran dan Ruang Lingkup yang akan dicapai dalam modul ini.

3. Laksanakan semua tugas-tugas yang ada dalam modul ini agar kompetensi anda berkembang sesuai standar.

4. Lakukan kegiatan belajar untuk mendapatkan kompetensi sesuai rencana yang telah anda susun.

5. Sebelum anda dapat menjawab dengan baik latihan dan tugas atau tes yang ada pada setiap akhir materi, berarti anda belum memperoleh ketuntasan dalam belajar. Ulangi lagi pembelajarannya sampai tuntas, setelah itu diperbolehkan untuk mempelajari materi beriku

(22)
(23)

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 : SISTEM

PENGAPIAN KONVENSIONAL.

A. Tujuan

Setelah mengikuti diklat diharap dapat :

1. Menjelaskan nama komponen sistem pengapian konvensional 2. Menjelaskan fungsi komponen pengapian konvensional

3. Menjelaskan cara kerja pengapian konvensional dengan benar

4. Mendiagnosa kerusakan yang terjadi pada sistem pengapian konvensional 5. Memperbaiki kerusakan pada sistem pengapian konvensional.

B. Indicator Pencapaian Kompetensi

1. Menelaah sistem pengapian konvensional

2. Mendiagnosis kerusakan sistem pengapian konvensional 3. Memperbaiki sistem pengapian konvensional

C. Uraian materi.

1. Sistem Pengapian Konvensional

Pembakaran campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan, terjadi di dalam silinder. Daya diperoleh dari pemuaian gas pembakaran tersebut. Sistem pengapian merupakan sumber bunga api yang manyebabkan ledakan campuran bahan bakardan udara tersebut

(24)

Gambar 1. 1 Rangkain Pengapian Konvensional

Syarat – syarat sistem pengapian dalam silinder 1. Tekanan kompresi yang tinggi

2. Saat pengapian yang tepat dan bunga api yang kuat 3. Campuran bahan bakar dan udara yang baik

Fungsi dasar sistem pengapian ialah untuk membangkitkan bunga api yang dapat membakar campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder, oleh karena itu syarat-syarat berikut harus dipenuhi :

a. Bunga api yang kuat

Pada saat campuran bahan bakar-udara dikompresikan di dalam silinder, sangat sulit bagi bunga api untuk-melewati udara (ini disebabkan udara mempunyai tahanan listrik dan tahanan ini naik pada saat udara dikompresikan).

Dengan alasan ini, maka tegangan yang diberikan pada busi harus cukup tinggi untuk dapat membangkitkan bunga api yang kuat, diantara elektroda busi

b. Saat pengapian yang tepat

Untuk memperoleh pembakaran campuran bahan bakar-udara yang paling efektif, harus dilengkapi beberapa peralatan tambahan yang dapat merubah rubah saat pengapian sesuai dengan putaran dan beban mesin (perubahan sudut poros engkol dimana masing-masing busi menyala).

(25)

c. Ketahanan yang cukup

Apabila sistem pengapian tidak bekerja, maka mesin akan mati. Oleh karena itu sistem pengapian harus mempunyai ketahanan yang cukup untuk menahan getaran dan panas yang dibangkitkan oleh mesin, demikian juga tegangan tinggi yang dibangkitkan oleh sistem pengapian itu sendiri.

Coil Pengapian

Prinsip pembangkitan Tegangan tinggi 1. Self induction effect

Medan magnet akan dibangkitkan pada saat arus mengalir melalui kumparan. Akibatnya, EMF (electromotive force) dibangkitkan dan menghasilkan garis gaya magnet (magnetic flux) dengan arah yang berlawanan dengan pembentukan garis-garis gaya magnet dalam kumparan (coil). Oleh karena itu arus tidak akan mengalir seketika pada saat dialirkan ke kumparan tetapi membutuhkan waktu untuk menaikkan arus tersebut.

(26)

Bila arus mengalir dalam sebuah kumparan dan kemudian arus diputuskan tiba-tiba, maka EMF akan dibangkitkan dalam kumparan dengan arah dimana arus cenderung mengalir (arah yang merintangi hilangnya garis gaya magnet). Dengan cara ini, bila arus mulai mengalir ke kumparan, atau bila arus diputuskan, maka kumparan membangkitkan EMF

yang bekerja melawan perubahan garis gaya magnet pada kumparan. Inilah yang disebut "self induction effect".

2. Mutual induction effect

Apabila dua kumparan disusun dalam satu garis dan besarnya arus yang mengalir pada satu kumparan (kumparan primer) dirubah, maka EMF akan bangkit pada kumparan lainnya (kumparan sekunder) dengan arah melawan perubahan garis gaya magnet pada kumparan primer. Inldisebut "mutual induction effect".

Pada gambar di bawah, bila arus tetap mengalir pada kumparan primer, maka tidak akan terjadi perubahan garis gaya magnet, dengan demikian tidak ada EMF yang bangkit pada kumparan sekunder (secondary coil).

Pada saat switch diputuskan, aliran arus pada kumparan primer (primary coil) juga diputuskan garis gaya magnet yang telah terbentuk sampai saat itu tiba- tiba menghilang, sehingga pada kumparan sekunder bangkitlah EMF dengan arah melawan kehilangan fluksi magnet.

(27)

Sebaliknya apabila switch dihubungkan kembali, maka pada kumparan sekunder akan dibangkitkan EMF dengan arah yang berlawanan dengan pembentukan garis gaya magnet (magnetic flux) pada kumparan primer. (Ini berlawanan dengan yang terjadi bila arus diputuskan).Ignition coil membangkitkan aliran yang bertegangan tinggi secara mutual induction, yang terjadi pada saat arus primer tiba-tiba diputuskan dengan membuka breaker point.

Hubungan antara kumparan primer dan kumparan sekunder diperlihatkan pada gambar berikut.

Gambar 1. 4. Induksi dalam rangkaian coil sesudah kunci kontak OFF

Besarnya arus (garis gaya magnet) juga berubah pada saat titik kontak tertutup, tetapi karena arus tidak segera mengalir dalam kumparan karena adanya self-inductance, maka perubahan banyaknya garis gaya magnet terjadi secara bertahap dan tegangan yang terinduksi pada kumparan sekunder tidak mencapai discharge voltage.

(28)

Gambar 1. 5 Arus primer dan tegangan pada lilitan sekender

Besarnya EMF ditentukan oleh tiga faktor berikut :

(1) Banyaknya garis gaya magnet

Semakin banyak garis gaya magnet yang terbentuk dalam kumparan, semakin besar tegangan yang diinduksi.

(2) Banyaknya gulungan kumparan

Semakin banyak lilitan pada kumparan, semakin tinggi tegangan yang diinduksikan.

(3) Tingkat dimana garis gaya magnet berubah

Semakin cepat perubahan banyaknya garis gaya magnet yang dibentuk pada kumparan, semakin tinggi tegangan yang diinduksi.

Untuk memperoleh EMF yang besar dari mutual inductance (tegangan sekunder yang dibangkitkan), maka arus yang masuk pada kumparan primer harus

sebesar mungkin dan pemulusan arus harus secepat mungkin. cara kerja sistem pengapian

1. Breaker point ( Kontak pemutus ) tertutup

Arus dari baterai mengalir melalui terminal positif kumparan primer (primary coil), terminal negatif dan breaker point, selanjutnya ke masa. Akibatnya, garis-garis gaya magnet akan terbentuk disekeliling kumparan :

(29)

Gambar 1. 6. Rangkaian pengapian konvensional kontak pemutus posisi tertutup.

2. Breaker point ( Kontak Pemutus ) terbuka

Bila poros engkol memutarkan cam shaft sehingga distributor cam membuka breaker point, menyebabkan arus yang mengalir melalui kumpran primer tiba- tiba terputus.

(30)

Sebagai akibanya, garis-garis gaya magnet yang telah terbentuk pada kumparan primer mulai berkurang. Karena self-induction pada kumparan primer dan mutual induction pada kumparan sekunder, maka EMF akan terbentuk pada tiap kumparan, men- cegah pengurangan garis gaya magnet yang ada.

Gambar 1. 8 Induksi diri pada kumparan primer pada coil.

Self-induction EMF mencapai sekitar 500 V, sedangkan mutual induction EMF mencapai sekitar 30 kV. dan mampu membentuk loncatan bunga api pada busi.

Perubahan garis gaya magnet meningkat apabila pemutus arus semakin singkat, dan mengakibatkan bangkitnya tegangan yang sangat tinggi per satuan waktu

3. Breaker point ( Kontak pemutus ) tertutup kembali

Bila breaker point mulai tertutup kembali,maka arus mulai mengalir pada kumparan primer, dan magnetic flux pada kumparan primer mulai bertambah. Karena terjadi self-induction pada kumparan primer, maka counter EMF akan mencegah penambahan aliran arus secara tiba-tiba dalam kumparan primer

(31)

Gambar 1. 9 Gambar posisi platina atau breaker point tertutup.

Sebagai akibatnya, arus tidak bertambah dengan tiba tiba dan hanya mutual induction EMF yang dapat diabaikan terjadi pada kumparan sekunder.

1. Konstruksi koil dengan resistor/tahanan balas

ignition coil dengan resistor mempunyai resistor yang dihubungkan seri terhadap kumparan primer. Bila dibandingkan dengan ignition coil tanpa resis-tor, ignition coil dengan resistor ini mempunyai kelebihan bahwa penurunan tegangan sekunder pada kecepatan tinggi dapat dikurangi. Sebagian besar pro- duk automobil yang menggunakan sistem pengapian

(32)

konvensional, menggunakan ignition coil jenis ini. Ignition coil type Ini dibedakan menjadi dua type yaitu : Pertama tipo external resistor dan kedua tipe integrated resistor.

Catatan

Tlpe Ignition coll Integrated resistor mempunyai tiga external terminal, jangan tertukar antara terminal (B) dan terminal positif (+) pada saat membuat rangkaian.

Gambar 1. 11 . Koil dengan resistor dan koil tanpa resistor

Fungsi coil dengan resistor

Bila arus mulai mengalir melalui coil maka arus yang mengalir ini cenderung terhalang oleh efek self- iduction (yang terjadi mulai saat breaker point tertutup sampai tercapai nilai arus jenuh).Oleh karena itu, pada saat aliran arus mulai mengalir pada kumparan primer ignition coil, arus primer naik secara bertahap. Aliran arus semakin lambat bila banyaknya gulungan dalam kumparan bertambah.

Pada ignition coil tanpa resistor, karena waktu menutupnya breaker point agak lama pada kecepatan rendah, aliran arus (i1) mencukupi, sehingga diperoleh

tegangan sekunder yang cukup tinggi. Akan tetapi pada saat kecepatan mesin tinggi, saat menutupnya breaker point menjadi singkat dan alirah arus primer (i1)

kurang mencukupi, sehingga mengakibatkan tegangan sekunder menjadi rendah. Pada ignition coil dengan resistor, banyaknya gulungan pada kumparan dikurangi, yang berarti mengurangi kecenderungan bertambahnya hambatan arus oleh self-induction. Oleh karena itu kenaikan tegangan primer semakin cepat. Dengan cara ini, aliran arus (i2) mencukupi meskipun pada kecepatan

(33)

Catatan:

BII tipe coil dengan external resistor dipergunakan tanpa resistor, akan mengalir arus yang terlalu berlebihan pada kumparan primer, jadi pastikan bahwa resistor telah dihubungkan dengan benar.

Keuntungan lain dari penggunaan ignition coil dengan resistor ialah mempermudah start mesin. Karena arus yang mengalir ke motor starter pada saat engine start cukup besar, maka tegangan baterai akan menurun, mengurangi arus primer pada ignition coil. Akibatnya,

tegangan sekunder menurun dan loncatan bunga api menjadi lemah

Gambar 1. 12 Rangkaian pengapian konvensional dengan menggunakan resistor Untuk mencegah hal ini, resistor dihubungkan bypass seperti pada gambar selama mesin diputarolehmotor starter dengan tujuan untuk memberikan arus langsung pada kumparan primer untuk menghasilkan bunga api yang lebih kuat.Pada saat resistor dihubungkan by pass, maka arus primer naik seperti yang terlihat pada grafik di bawah

(34)

Gambar 1. 13 Distributor sistem pengapian

Distributor terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut: Breaker Section Breaker points Damper spring Distributor Section Distributor cap Rotor Ignition advancer Governor advancer Vacuum advancer Octane selector Condenser (Capacitor)

(35)

Gambar 1. 14 Bagian bagian dari distributor

Breaker section

1. Cara kerja breaker point

Breaker point membuka dan menutup oleh cam ( nok ) yang dipasang pada poros governor. Poros governor digerakkan oleh camshaft dengan kecepatan setengah dari kecepatan engine. Cam mempunyai cam lobe yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder. Pada saat cam berputar, masing-masing cam lobe mendorong breaker arm dan selanjutnya membuka breaker point. Apabila cam terus berputar lebih jauh, maka breaker point akan kembali tertutup karena breaker arm dikembalikan posisirnya oleh breaker arm return spring. Bila cam berputar satu putaran penuh, maka arus yang mengalir pada kumparan primer ignition coil akan terputus berkali-kali sama dengan banyaknya silinder mesin dan selanjutnya akan dihasilkan tegangan tinggi pada gulungan sekunder ignition coil.

(36)

2. Persyaratan breaker point

Gambar 1. 15 Jarak platian pada distributor

Permukaan kontak breaker point dapat'terbakar oleh loncatan bunga api tegangan tinggi yang dihasilkan oleh elektromotive force akibat adanya self induction pada kumparan primer dan menimbulkan oksidasi Oleh karena itu breaker point harus diperiksa secara berkala dan diganti bila terjadi oksidasi yang berlebihan atau terjadi hal yang serupa. Breaker point sangat penting untuk memperoleh kemampuan engine yang tinggi, sehingga harus selalu diperiksa dengan memperhatikan hal-hal berikut.

Tahanan kontak pemutus Celah rubbing block Sudut dwell

Tahanan kontak breaker point

Oksidasi yang terjadi pada permukaan yang bersentuhan - pada breaker point akan semakin bertambah semakin buruk sebanding dengan berapa kali point terhubung dan terputus. Bertambahnya lapisan oksidasi pada breaker point membuat breaker point semakin kasar permukaan pointnya dan memperbesar tahanannya. sehingga aliran arus kumparan primer ignition coil menjadi berkurang

(37)

Faktor-faktor berikut ini menyebabkan tahanan kontak breaker point semakin bertambah :

1. Oli atau Gemuk Menempel pada Permukaan Kontak

Bila bahan ini melekat pada breaker point, breaker akan hangus oleh adanya busur api, sehingga menambah tahanan kontak. Oleh karena itu, pada saat mengganti breaker point harus diperhatikan agar oli atau gemuk tidak menempel pada breaker point.

2. Titik Kontak Tidak Lurus

Titik kontak yang tidak lurus akan memperkecil permukaan persinggungan titik kontak, sehingga mempercepat oksidasi dan keausan pada permukaan titik kontak.

Oleh karena itu, harus diperhatikan agar breaker arm atau plat dasar breaker point tidak bengkok atau berubah bentuk

Gambar 1. 16 Macam – macam permukaan kontak pemutus.

Catatan

Gemuk disediakan bersama dengan Toyota distributor replacement point kit (breaker point). Pada saat mengganti breaker point, berikan gemuk ini sedikit pada breaker arm dan rubbing block (heel), untuk memperhalus kontak dengan cam, sehingga mengurangi keausan rubbing block. Oleskan dengan hati-hati,

(38)

Gambar 1. 17 Fiber pada kontak pemutus

Catatan

Point base plate dari Toyota genuine breaker point mempunyai lubang ditengahnya untuk mencegah permukaannya menjadi kasar disebabkan oleh transfer metal dari satu titik kontak ke titik kontak yang lain sebagai akibat dari oksidasi oleh ada nya busur api diantara titik kontak

(39)

Rubbing block gap

Rubbing block gap adalah celah maksimum antara breaker arm rubbing block dengan cam pada saat titik kontak tertutup. Harga ini merupakan spesifikasi ser- vis untuk menentukan celah titik kontak

Gambar 1. 19 Posisi kontak pemutus membuka dan menutup

Sampai saat ini, jarak antara breaker points telah secara umum dipergunakan sebagai spesifikai servis. Pengukuran spesifikasi servis seperti ini dapat menyebabkan oksidasi yang terlalu cepat pada permukaan titik kontak di-sebabkan adanya oil yang menempel pada feeler gauge yang dlgunakan pada saat pengukuran.

(40)

Gambar 1. 20 Jarak/gap pada kontak pemutus

Setelah mengganti breaker point, lakukan penyetelan pendahuluan pada celah titik kontaknya dengan mengukur jarak rubbing block seperti terlihat pada gambar di bawah. Setelah penyetelan pendahuluan celah rubbing block ini, selanjutnya perlu diperiksa lagi ketepatan jarak titik kontak dengan mengukur dwell angle (akan dijelaskan kemudian). Pengukuran dwell angle memungkinkan teknisi menemukan kesalahan kecil yang mungkin timbul karena tidak tepatnya jaraK tltlk kontak yang ditentukan berdasarkan jarak rubbing block, dan yang disebabkan oleh tidak tepatnya penyetelan breaker point Jadi penyetelan dwell angle memungkinkan untuk mendapatkan jarak titik kontak yang sangat tepat.

Dwell angle / sudut dwell.

Sudut dwell adalah sudut putaran poros distributor (cam) mulai breaker point tertutup oleh breaker arm spring sampai terbuka oleh cam lobe berikutnya. Bila jarak titik kontak untuk mesin dengan 4 silinder telah disetel dengan tepat sesuai dengan harga standar, titik kontak akan

(41)

Gambar 1. 21 Kontak pemutus posisi menutup.

tertutup selama 52° ± 6° putaran cam

Selanjutnya titik kontak akan terus terbuka selama 38° ± 6° putaran cam berikutnya

Gambar 1. 22 Kontak pemutus selama membuka

Jumlah sudut pembukaan dan penutupan ini adalah 90° <=52° ± 38°) berarti breaker point terbuka dan tertutup setiap 1/4 putaran cam.

(42)

Dwell angle :

Engine 4 silinder: 52° Engine 6 silinder: 41°

Dwell angle berhubungan dengan celah titik kontak dan saat pembukaan titik kontak (ignition timing) dan ini sangat penting dalam men-tune up mesin untuk memperoleh kemampuan mesin yang terbaik.

1) Celah titik Kontak Terlalu Lebar

Bila celah titik kontak terlalu lebar, maka waktu menutupnya titik kontak akan menjadi terlalu singkat. (Titik kontak akan terlalu cepat membuka dan terlambat nenutup). Akibatnya dwell angke akan menjadi terlalu kecil.

Gambar 1. 23 Kontak pemutus membuka terlalu lebar

(43)

2) Blla Tltlk Kontak Terlalu Kecil

Bila celah titik kontak terlalu kecil, maka waktu menutupnya menjadi lebih lama. (Titik kontak akan terlalu lambat membukanya dan cepat menutup). Akibatnya dwell engle akan terlalu besar.Dwell angle yang terlalu besar atauterlalu kecil tidak hanya menyebabkan timing pengapian yang tidak tepat, tetapi juga beberapa problem seperti yang diuraikan berikut ini.

3) Dwell Angle Terlalu Kecil

Sebab waktu titik kontak menutupnya singkat, maka waktu arus mengalir melalui kumparan primer ignition coil menjadi berkurang. Selama kecepatan engine rendah, arus primer masih cukup untuk menoangkitkan bunga api pada busi. Akan tetapi pada saat kecepatan tinggi, arus primer tidak cukup sehingga tegangan induksi pada kumparan sekunder turun dan mengakibatkan penyalaan yang tidak baik (misfiring).

4) Dwell Angle Terlalu Lebar

Bila celah titik kontak kecil, busur (arcing) cenderung terjadi pada saat titik kontak terbuka. Selama adanya busur (arcing) ini arus akan tetap mengalir, berarti tidak ada pemutusan arus secara tiba-tiba maka pembangkitan tegangan sekunder yang tinggi tidak dapat terjadi.

(44)

3. Damper spring

Pada beberapa jenis distributor, damper spring dipasang pada sisi yang berlawanan dengan kontak pemutus dan berfungsi untuk mencegah putaran cam yang tidak rata dan suara governor weight bila kecepatan engine rendah. Pada saat rubbing block bersentuhan dangan cam lobe, maka putaran cam cenderung tertahan oleh gesekan dengan naiknya rubbing block. Setelah rubbing block melewati cam lobe menuju bagian cam yang rata, maka akan terdorong oleh return spring sehingga putaran cam akan cenderung dipercepat. Tetapi saat ini, damper spring menyentuh cam lobe untuk mencegah ber- tambahnya putaran cam. Dengan cara ini bergetarnya governor weight juga dapat dicegah.

Gambar 1. 25 Penahan pegas.

Jarak damper spring adalah celah makslmum antara damper spring dengan cam base (bagian yang rata). Pada saat memasang damper spring,setel celah damper spring pada harga yang disebutkan pada repair manual.

condenser (capacitor)

Pada umumnya, condenser dipasangkan pada bagian luar rumah distributor (case) dan dihubungkan paralel dengan breaker point. Tegangan yang diinduksikan pada kumparan sekunder naik bila pemutusan arus primer lebih cepat. Pemutusan arus primer yang tiba-tiba ini menyebabkan bangkitnya tegangan tinggi sekitar 500 V pada kumparan primer karena self-induction, sehingga pada saat breaker point

(45)

terbuka, arus tetap mengalir dalam bentuk bunga api listrik pada celah titik kontak dan pemutusan arus primer tidak terjadi seketika.

Gambar 1. 26 Rangkaian kondensor pada sistem pengapian

Untuk membatasi terjadinya busur (arcing) pada titik kontak, self-induction EMF pada kumparan piimer yang terjadi pada saat titik kontak membuka, disim- pan sementara pada kondenser untuk mempercepat pemutusan arus primer.

Grafik menunjukkan bagaimana arus primer bekerja setelah titik kontak terbuka; bila dipasangkan kon- denser, waktu T, lebih singkat dari T, dan busur (arcing) pada titik kontak menjadi kecil.

(46)

Pengaturan saat pengaian 1. Uraian

Setelah campuran udara-bahan bakar dibakar oleh bunga api, maka diperlukan waktu tertentu bagi api untuk merambat di dalam ruang bakar. Oleh sebab itu akan terjadi sedikit kelambatan antara awal pembakaran dengan pencapaian tekanan pembakaran maksimum. Dengan demikian, agar diperoleh output maksimum pada engine dengan tekanan pembakaran mencapai titik tertinggi (sekitar 100setelah TMA), periode perambatan api

harus diperhitungkan pada saat menentukan saat pengapian (ignition timing).

(47)

2. Saat pengapian

Untuk memperoleh output mesin yang semaksimal mungkin, maka tekanan pembakaran maksimum harus tercapai pada sekitar 10° setelah TMA.

Akan tetapi karena diperlukan waktu untuk perambatan api, maka campuran udara-bahan bakar harus sudah dibakar sebelum titik mati atas. Saat ini disebut dengan "saat pengapian" (ignition timing). Diperlukan beberapa peralatan untuk merubah (memajukan atau memundurkan) saat pengapian, sehingga saat pengapian dapat disesuaikan dengan kecepatan, beban engine dan Iain-Iain. Untuk tujuan in dipergunakan vacuum advancer dan governor advancer.

Yang dimaksud dengan saat pengapian pendahuluan adalah saat pengapian selama mesin berputar idling, dengan mekanisme ignition advancer dalam keadaan tidak bekerja. Sudut poros engkol yang terjadi pada saat ini disebut "basic crankshaft angle" yaitu waktu pada tahap tertentu dimana pada silinde No. 1 terjadi pengapian diakhir langkah kompresi.

Saat pengapian pendahuluan disetel dengan jalan merubah kedudukan distributor terhadap mesin untuk melakukan ini, putarlah distributor hingga tanda yang terdapat pada puli poros engkol segaris dengai tanda pada tutup timing mesin (engine timing cover dilihat dengan menggunakan alat timing light

(48)

Untuk memperoleh uraian prosedur penyetelan dan spesifikasi yang tepat, lihatlah repair manual untuk mesin yang bersangkutan. Perlu dicatat bahwa saat pengapian pendahuiuan berbeda-beda pada masing-masing model mesin karena perambatan pembakaran yang terjadi tergantung pada volume langkah dan bentuk ruang bakar.

Catatan

Bila saat pengapian dimajukan terlalu jauh tekanan pembakaran makslmum akan tercapai sebelum 10° sesudah TMA. Karena tekanan dl dalam silinder akan menjadi lebih tingi dari pada pembakaran dengan waktu yang tepat, pembakaran campuran udara-bahan bakar yang spontan akan terjadi dan akhirnya akan terjadi knocking. Knocking yang berlebihan akan mengakibatkan katup, busi dan torak terbakar.

Bila saat pengaplan dimundurkan terlalu jauh :

Tekanan pembakaran maksimum akan terjadisetelah 10° setelah TMA (saat dimana torak telah turun cukup Jauh). Dibanding dengan pengapian yang waktunya tepat, maka tekanan di dalam silinder agak rendah sehingga output mesin menurun, terjadi pemborosan bahan bakar dan masalah lain pun dapat terjadi.

(49)

3. Mekanisme pemajuan pengapian

Karena waktu perambatan api lebih panjang bila kecepatan mesin dhaikkan, dan akan bervariasi sesuai kevacuuman pada intake manifold (beban mesin dan perbandingan campuran) maka saat pengapian juga harus diatur sesuai dengan kondisi tersebut. Untuk tujuan ini, maka distributor dilengkapi dengan advancer yang terdiri dari governor advancer untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin dan vacum advancer untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin. Karakteristik advancer ditentukan berdasarkan jenis mesin seperti terlihat pada chart di bawah ini. Sebagai contoh, bila putaran distributor 1000 rpm dan manifold vacum 150 mmHg, sudut pemajuan governor sesuai putaran mesin adalah sekitar 6° dan susut pemajuan oleh vacuum sesuai dengan beban adalah sekitar 4°, jadi sudut pemajuan total oleh distributor adalah 10°.

Karena sudut pemajuan total oleh distributor adalah setengah dari sudut poros engkol, maka pada tutup timing gear akan terlihat sudut pengajuan 20°.

(50)

4. Governor advancer

Governor advancer untuk mengatur pemajuan pengapian berdasarkan kecepatan putaran mesin.Tanpa dipengaruhi oleh kecepatan mesin, maka perambatan api hampir selalu konstan (selama campuran udara-bahan bakar konstan), sudut poros engkol selama periode perambatan api akan bertambah bila kecepatan mesin bertambah. Dengan kata lain, waktu perambatan api akan semakin panjang (01 < 02) bila kecepatan mesin semakin tinggi, sehingga kurva yang menunjukkan tekanan pembakaran maksimum akan berpindah ke kanan seperti terlihat pada grafik pengaturan saat pengapian. Gambar 1.37.

Gambar 1. 31 Grafik pengaturan saat pengapian oleh governor.

Oleh sebab itu, maka governor memajukan saat pengapian bila kecepatan mesin naik sehingga tekanan pembakaran maksimum akan tetap berada pada 10 setelah TMA.

Konstruksi dan cara kerja

Fly weight dipasangkan pada distributor shaft melalui support pin, sedangkan cam dan cam plate diikat terhadap bagian atas distributor shaft dengan sekrup sehingga posisinya dapat berubah sesuai arah putarannya.

Governor advancer merubah posisi cam terhadap poros distributor, berdasarkan gaya centrifugal dari fly weight yang diputar oleh distributor shaft untuk mempercepat saat pembukaan breaker point. Salah satu ujung dari governor spring diikatkan pada weight support pin pada distributor shaft sedangkan ujung

(51)

yang lain diikatkan pada spring support pin pada cam plate. Dengan demikian fly weight akan menutup bila putaran mesin rendah. Bila distributor shaft berputar, fly weight terlempar keluar mengelilingi weight support pin, sehingga cam plate berputar terhadap distributor shaft sampai gaya centrifugal dari fly weight seimbang dengan gaya governor spring. Karena cam plate dan cam menyatu, maka cam juga berputar dengan sudut (0) dan arah yang sama.

Dengan demikian breaker point akan membuka 0° lebih awal untuk memajukan saat pengapian. Guide pin disini berfungsi untuk membatasi sudut pemajuan. Bila ujung coakan cam plate telah menyentuh guide pin, putaran cam plate terhadap distributor shaft terhenti, sehingga tidak terjadi lagi penambahan pamajuan saat pengapian.

Gambar 1. 32 Bagian bagian governor sistem pengapian konvensional

Karena distributor mengolah arus bertegangan tinggi, maka harus diberikan isolasi yang berkemampuan tinggi dan juga memiliki pengantar yang baik. Perawatan dan servis juga harus dilakukan dengan baik untuk menjaga kemampuannya

(52)

Karakteristik governor advancer

Karakteristik governor advancer adalah seperti terlihat pada grafik di bawah. Pada saat kecepatan mesin naik cukup tinggi, turbolensi campuran udara-bahan bakar dalam silinder menyebabkan perambatan api menjadi cepat.

Untuk itu, pada tingkat kecepatan mesin yang tinggi. penambahan pemajuan pengapian sesuai dengan kecepatan tridak diperlukan lagi.

Karakteristik pemajuan ditentukan oleh spesifikasi mesin, tetapi kurva karakteristik biasanya mem- bengkok dua kali karena adanya aksi dari dua buah pegas

Gambar 1. 33. Garafik Pemajuan sudut pengapian oleh governor

Catatan

Seperti telah dijelaskan, bahwa sudut pemajuan sesuai putaran mesin ditentukan oleh pegas governor. Oleh karena itu pada saat membongkar dan memasang distributor harus berhati-hati agar pegas tidak sampai rusak.

5. vacuum advancer

6. Vaccum ignition advancer pada sistem pengapian berfungsi untuk memajukan saat pengapian berdasarkan kevakuman yang berubah-ubah dalam intake manifold sesuai dengan perubahanbeban mesin.

Bila beban mesin ringan, maka pembukaan throttle valve juga kecil dan vakum di dalam intake manifold bertambah. Vakum yang kuat pada intake manifold menurunkan efisiensi pengisapan campuran udara bahan bakar yang terhisap ke dalam silinder, yang mengakibatkan penurunan kecepatan perambatan api setelah pengapian.

(53)

Sebaliknya bila beban mesin dinaikkan, maka vakum pada intake manifold menjadi turun, efisiensi penghisapan campuran bahan bakar-udara bertambah dan menambah kecepatan perambatan api setelah pengapian

Vacuum advancer akan memajukan saat pengapian oila beban ringan untuk menjamin bahwa tekanan pembakaran maksimum selalu tercapai pada 10c

setelah TMA. Petunjuk

Vacuum outlet port berada di atas throttle valve bila throttle menutup sepenuhnya, maka pada saat idling tidak terjadi pemajuan saat pengapian

Konstruksi Vacuum

Vacuum ignition advancer terdiri dari vacuum advancer itu sendiri (diaphragm, diaphragm spring, advancer rod dan Iain-Iain) dan distributor breaker (breaker plate, breaker point, stationary plate dan Iain-Iain).

Vacuum advancer dibagi dalam dua bagian : ruangan vakum dan ruang udara yang dipisahkan oleh diaphragm. Bila vakum dalam intake manifold dihubungkan ke ruang vakum, maka advancer rod akan tertarik. Karena advancer rod dikaitkan dengan breaker plate pin maka breaker plate pin akan berputar berlawanan dengan jarum jam (bila dilihat dari atas).

(54)

Fungsi

Throttle valve tertutup selama mesin idling, advace port yang ditempatkan di atas throttle valve berada pada tekanan atmosfir dan tidak terjadi pemajuan pengapian.

Gambar 1. 35. Advancer vacuum belum bekerja dan Advancer vacuum sedang bekerja

Bila throttle valve terbuka sedikit akan terjadi kevakuman pada advance port. Kevakuman ini bekerja pada diaphragm, diaphragm menarik advancer rod. Akibatnya, breaker plate akan terputar pada arahyang berlawanan dengan putaran cam sehingga saat pengapian akan maju oleh sudut putaran breaker plate.

Bila kevakuman pada advance port semakin kuat, maka gerakan diaphragm dan sudut putar breaker plate (sudut pemajuan) bertambah.

Karakteristik vacuum advancer dapat dilihat pada grafik.

(55)

Karakteristik vacuum advancer, seperti karakteristik governor advancer ditentukan berdasarkan kemampuan mesin yang diharapkan. Pemajuan diatur oleh kekuatan vacuum advance diaphragm spring.

Catatan

Penggunaan distributor dengan karakteristik sudut pemajuan pengapian yang tidak sempurna tidak hanya akan mempengaruhi kemampuan mesin, tetapi Juga dapat menghanguskan busi, katup-katup buang dan pala torak. Untuk Itu, maka gunakanlah distributor yang sesuai dengan mesin yang bersangkutan.

Catatan

Sebagian mesin yang dilengkapi dengan emission control device menggunakan double vacuum advancer. Vacuum advancer Jenis ini akan memajukan saat pengapian beberapa derajat selama mesin pada putaran idling, untuk mengatasi kerja emission device yang cenderung mengurangi campuran udara- bahan bakar yang kaya pada saat itu untuk mengurangi hydro carbon dalam gas buang. Bila memeriksa dan menyetel saat pengapian pendahuluan pada distributor dengan double vacuum advancer, lepaskan pipa vakum dari sub diaphragm dan sumbatlah pipa tersebut.

(56)

Gambar 1. 37 Double Vacuum

7. Octane selector

Seperti telah diterangkan, bahwa saat pengapian harus disetel, dengan memperhitungkan waktu yang dipakai untuk pembakaran sehingga tekanan pembakaran maksimum tercapai 10° setelah TMA. Tingkat pembakaran campuran udara-bahan bakar (perambatan api) berbeda-beda tergantung pada jenis bensin (harga oktan).

Oleh karena itu, untuk memperoleh daya maksimum dari pembakaran, saat pengapian harus disetel sesuai dengan angka oktan bensin. Bila menggunakan bensin dengan angka oktan rendah, maka titik bakar bensin lebih rendah dari bensin normal, jadi waktu loncatan bunga api ke pembakaran menjadi pendek dan perambatan apinya tinggi. Oleh karena itu. tekanan pembakaran maksimum akan tercapai sebelum 10° setelah TMA. Ini tidak hanya membuat mesin tidak memperoleh kemampuan penuh tetapi juga tekanan di dalam silinder menjadi terlalu tinggi sehingga mudah terjadi knocking dikarenakan pembakaran spontan. Bila menggunakan bensin dengan angka oktan yang tinggi, titik bakarnya Iebih tinggi dari pada bensin biasa, jadi Iebih banyak waktu yang dibutuhkan untuk membakar bensin, tingkat perambatan apinya lambat. Ini menyebabkan tekanan pembakaran maksimum semakin lama dapat tercapai yaitu melewati 10° setelah TMA. Karena pada saat itu torak sudah agak jauh ke bawah, maka tekanannya menjadi terlalu rendah dan mesir. tidak dapat menghasil- kan kemampuan maksimum.

(57)

Seperti kita lihat dari sini, bila menggunakan bensin dengan angka oktan rendah, maka timing pengapian harus dimundurkan dan bila menggunakan bensin dengan angka oktan tinggi, maka timing pegnapian harus dimajukan.

Gambar 1. 38 Grafik saat pengapian dalam silinder

1) Pengapian

2) Mulai pembakaran (mulai perambatan api) 3) Tekanan pembakaran maksimum

Perambatan api berbeda-beda tergantung pada angka oktan

Petunjuk

Pembakaran Spontan

Bila campuran udara-bahan bakar dikompresikan maka temperaturnya naik sampai mencapai satu titik dimana bahan bakar dapat terbakar dengan send irin ya meskipun tanpa lompatan bunga api hal ini dapat mengakibatkan knocking.

(58)

Catatan

Karena perubahan karakteristik advancer yang menggunakan octane selector banyak mempengaruhi sifat-sifat exhaust emission, octane selector tidak dipasang pada mesin yang dilengkapi dengan exhaust emission control system.

Konstruksi dan fungsi

Bila tombol octane selector diputar, posisi hook (ℓ) akan berubah terhadap advancer rod. Akibatnya, posisi breaker plate terhadap cam juga ikut berubah. sehingga karakteristik vacuum advancer berubah sebagai berikut.

Gambar 1. 39 Mekanik oktan solector

Octane selector dapat melakukan penyetelan saat pengapian yang terbaik dengan merubah karak- teristik vacuum advancer sesuai cengan harga oktan bensin

Gambar 1. 40 Grafik Oktan solector

Perubahan Karakteristik Vacuum Advancer Dengan Menggunakan Octane Selector

(59)

Petunjuk

Breaker point, dwell angle, saat pengapian dan parameter penyetelan mesin lainya (seperti celah katup, celah busi) harus disetel dengan tepat sebelum penyetelan octane selector dilakukan.

Posisi normal octane selector adalah bila setting line yang berada pada knob Jurus dengan ujung permukaan ulir tempat pemasangan cap dan setting mark yang ditengah lurus dengan tanda yang ada pada distributor housing. Setel octane selector pada posisi normal sebelum menyetel dwell angle dan saat pengapian pendahuluan.

Gambar 1. 41 Oktan solektor normal

Petunjuk

Untuk mesin 4A-F, setiap satu putaran knob octane selector akan memajukan atau memundurkan saat pengapian sekitar 4,0°.

Petunjuk

Selain memperhatikan octane selector seperti diuraikan di atas. model yang dirancang untuk Jerman Barat dilengkapi dengan octane selector yang dapat disetel untuk dua tingkat bensin yaitu "reguler" atau "super" (oktan tinggi).

Angka oktan yang dikehendaki untuk setiap mesin Toyota diterangkan pada Buku Pedoman Pemilik. Pada daerah dimana bensin yang dijual mempunyai harga oktan tinggi, penyetelan sudut pengapian dengan octane selector tidak diperlukan.

(60)

Distributor selection

Arus tegangan tinggi yang dibangkitkan pada kumparan sekunder ignition coil mengalir dari terminal sekunder ignition coil ke elektroda pusat pada tutup distributor melalui kabel tegangan

tinggi. Arus tegangan tinggi tersebut kemudian mengalir dari elektroda pusat melalui center contact piece ke elektroda sisi dalam bentuk bunga api listrik melalui rotor yang berputar setengah kali putaran poros engkol. Arus tegangan tinggi tersebut selanjutnya mengalir dari elektroda sisi ke busi pada silinder yang berhubungan dengannya melalui kabel tegangan

Gambar 1. 42 Tutup distributor.

1. Tutup distributor

Tutup distributor {distributor cap) 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 aluminium melalui pegas untukmembagi-bagikan tegangan tinggi. Elektroda sisi yang terbuat dari atumunium ditempatkan pada sisi sekeliling tutup distributor dan menerima arus tegangan tinggi dari elektroda pusat melalui rotor. Elektroda rotor mempunyai celah sebesar 0,8 mm (0,03: in) dengan elektroda sisi untuk mencegah agar tidak terkena putaran rotor. Karena selama pengaliran tegangan tinggi terjadi ionisasi yang membentuk ozone, maka pada tutup distributor diberikan lubang kecil untuk ventilasi.

(61)

Rotor dibuat dari epoxy resin, sama halnya seperti tutup distributor.

Pada distributor mesin untuk negara tertentu, ujung elektroda rotornya dilapisi dengan lapisan tahanan listrik seperti lead oxide atau alumina, untuk mengurangi suara pengapian dan mengurangi gangguan radio.

Ujung elektroda rotor yang diberi lapisan kekuatan seperti sudah terkena oksidasi karena pengaliran Iistrik, tetapi ini sebenarnya sebagai hasilflame coating.

(62)

Catatan

Jangan membengkokkan ujung elektroda darl flame-coated rotor, dan jangan menggosoknya dengan amplas, karena akan memperbesar suara pengapian dan menyebabkan gangguan pada radio

Menguji rangkaian Primer.

Gambar 1. 44 Mengukur komponen pengapian.

Mengukur tahanan pada : a. Kunci kontak b. Tahanan ballast c. Koil pengapian d. Kontak pemutus Petunjuk :

a. Waktu mengukur tegangan kunci kontak posisi “ ON “ b. Waktu mengukur tahanan kunci kontak posisi “ OFF “ c. Tulisan hasil pengukuran pada lembar yang disediakan

(63)

Lembar hasil pengukuran

No.

Yang diukur

Hasil

Seharusnya

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

Elektrolit baterai

Tegangan baterai

Tegangan pada kunci kontak

Tegangan pada ballast

Tegangan pada klem + dan – koil

pengapian

Tegangan pada kontak pemutus

Tahanan kunci kontak

Tahanan ballast

Tahanan gulungan primer koil

pengapian

Tahanan kontak pemutus

1,23

min. 12 V

0 v

lihat manual

lihat manual

max. 0,4 V

0 ohm

lihat manual

lihat manual

ohm

D. Aktifitas Pembelajaran

Setelah selesai kegiatan pembelajaran sistem pengapian konvensional, anda hendaknya mengidentifikasi nama , fungsi komponen cara kerja sistem dan jalannya aliran listrik pada rangkaian. Berilah arah arus listrik pada saat kunci kontak ON. Dan seyogyanya selalu siapkan dalam proses pembelajaran tentang Model, Alat bantu mengajar atau Teaching Aids untuk efektifitas dalam proses pembelajaran.Selain itu juga anda perlu sekali mengindentifikasi macam- macam gangguan yang terjadi pada sistem rangkaian , pada karakteristik komponen – komponen.

(64)

E. Latihan/Kasus/Tugas.

1. Akibat yang ditimbulkan pada busi jika kondensator pada sistem pengapian konvensional tidak berfungsi / rusak adalah loncatan bunga api pada busi menjadi

a. Sedang b. Kecil c. Tidak ada d. Normal

2. Ketika seorang mekanik menyetel gap celah platina terlalu besar, maka dampak yang ditimbulkan pada koil adalah...

a. Induksi coil tajam b. Induksi coil kuat c. Induksi coil lemah d. Platina cepat rusak

3. Jika dilihat pada permukaan busi berwarna putih kekuning-kuningan, ini dapat diakibatkan oleh saat pengapian

a. Terlalu mundur b. Terlalu awal c. Tidak berubah

d. Pengapian menjadi konstan.

4. Pada saat melakukan penggantian kabel busi harus memperhatikan besarnya tahanan kabel busi, tahanan maksimum yang diperbolehkan adalah sebesar....

a. 30 Ohm b. 40 Kilo Ohm c. 30 Ohm d. 20 Kilo Ohm

(65)

5. Dalam rangkaian sirkuit primer 12 V, besar tahanan primer koil 1,5 ohm, tahanan resistor/balast 1,5, jika tahanan resistor/balast tidak terpasang, maka koil akan menerima beban panas sebesar....

a. 36 watt b. 46 watt c. 96 Watt d. 18 Watt

F. Rangkuman

1. Baterai

Kegunaan baterai pada sistem pengapian konvensional adalah; sebagai penyedia atau sumber arus listri DC

2. Kunci kontak

Kegunaannya adalah untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik dari baterai ke rangkaian primer pada sistem pengapian.

3. Koil.

Kegunaannya adalah Mentranformasikan tegangan baterai menjadi tegangan tinggi antara 5000 sampai dengan 25.000. Volt.

4. Kontak pemutus

Kegunaan kontak pemutus atau breaker point adalah Menghubungkan dan memutuskan arus primer agar terjadi induksi tegangan tinggin pada rangkaian sekender pada sistem pengapian.

5. Kondensator Kegunaannya

1) Mencegah loncatan bunga api diantara celah kontak pemutus pada saat kontak mulai membuka.

2) Mempercepat pemutusanarus primer sehingga tegangan induksi yang timbul pada rangkaian sekender. tinggi

6. Distributor.

Kegunaannya adalah untuk membagi dan menyalurkan arus tegangan tinggi ke setiap busi sesuai dengan urutan pengapian.

(66)

Adalah : meloncatkan bunga api listrik diantara kedua elektroda busi di dalam ruang bakar, sehingga pembakaran dapat dimulai.

8. Saat Pengapian

Saat pengapian pada sistem pengapian konvensional adalah :Saat busi meloncatkan bunga api untuk memulai pembakaran, saat pengapian diukur dalam derajat poros engkol ( pe) sebelum atau sesudah TMA.

9. Advans Sentrifugal ( Governor )

Fungsinya adalah untuk memajukan saat pengapian berdasarkan putaran mesin digunakan sentrifugal.

G. Umpan Balik dan Tindak lanjut

Peserta diklat/ Guru setelah menyelesaiakan latihan dalam modul ini , diharapkan menelaah /mempelajari kembali bagian – bagian yang belum dikuasai dari modul ini .Tujuannya adalah untuk memahami secara mendalam sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru dan untuk bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan Uji Kompetensi guru dengan ketuntasan minimal materi modul 80 %.

Setelah menuntaskan modul ini , maka langkah selanjutnya / peserta diklat guru berkwajiban untuk mengikuti kegiatan pembelaran selanjutnya mengenai sistem pengapian elektronik.

H. Kunci Jawaban

1. Akibat yang ditimbulkan pada busi jika kondensator pada sistem pengapian konvensional tidak berfungsi adalah loncatan bunga api pada busi....

a. Sedang

b .Kecil

c. Tidak ada d. Normal

2. Ketika seorang mekanik menyetel celah platina terlalu besar, maka dampak yang ditimbulkan pada koil adalah...

a. Induksi coil tajam b. Induksi coil kuat

(67)

c .Induksi coil lemah

d. Platina cepat rusak

3. Jika dilihat pada permukaan busi berwarna putih kekuning-kuningan, ini dapat diakibatkan oleh saat pengapian

a.Terlalu mundur

b. Terlalu awal

c .Tidak berubah

d. Pengapian menjadi konstan.

4. Pada saat melakukan penggantian kabel busi harus memperhatikan besarnya tahanan kabel busi, tahanan maksimum yang diperbolehkan adalah sebesar....

a. 30 Ohm b. 40 Kilo Ohm c. 30 Ohm

d. 20 Kilo Ohm

5. Dalam rangkaian sirkuit primer 12 V, besar tahanan primer koil 1,5 ohm, tahanan resistor/balast 1,5, jika tahanan resistor/balast tidak terpasang, maka koil akan menerima beban panas sebesar....

a. 36 watt b. 46 watt

c. 96 Watt

(68)
(69)

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2. SISTEM

PENGAPIAN ELEKTRONIS

A. Tujuan.

Setelah mengikuti diklat diharap dapat :

1. Menjelaskan nama komponen pengapian elektronik 2. Menjelaskan fungsi komponen pengapian elektronik

3. Menjelaskan cara kerja pengapian elektronik dengan benar 4. Mendiagnosa kerusakan yang terjadi pada pengapian elektronik. 5. Memperbaiki kerusakan pada sistem pengapian elektronik.

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

1.Menelaah sistem pengapian konvensional dan elektronis

2. Mendiagnosis kerusakan sistem pengapian konvensional dan elektronis 3..Memperbaiki sistem pengapian konvensional dan elektronis

C. Uraian Materi

1. Sistem Pengapian Transistor

Breaker point /kontak pemutus pada sistem pengapian biasanya memerlukan pemeliharaan berkala karena beroksidasi selama adanya loncatan bunga api. Sistem solid-state transistorized ignition (yang selanjutnya disebut sistem pengapian transistor) yang dikembangkan untuk menghapuskan perlunya peme-liharaan, yang pada akhirnya mengurangi biaya pemeliharaan bagi pemakai. Pada sistem pengapian transistor, signal generator dipasang di dalam distributor untuk menggantikan breaker point dan cam. Signal generator membangkitkan tegangan untuk mengaktifkan transistor pada igniter untuk memutus arus primer pada ignition coil. Transistor yang dipergunakan untuk memutus aliran arus primer tidak mengadakan kontak logam dengan logam, sehingga tidak terjadi keausan dan penurunan tegangan sekunder

(70)

Gambar 2. 1. Rangkaian pengapian konvensional.

Gambar 2. 2 Rangkaian pengapian transistor

Signal Generator

Signal generator adalah semacam generator AC (arus bolak balik) berfungsi untuk menghidupkan power transistor di dalam igniter untuk memutuskan arus primer ignition coil pada saat pengapian yang tepat.

Figur

Memperbarui...

Related subjects :