RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)
Mata Pelajaran : Perbaikan Sistem Kelistrikan Otomotif (PSKO) Kelas / Semester : XI (Sebelas) / Ganjil
Pertemuan ke : 5
Durasi Waktu : 3 x 40 Menit
Standar Kompetensi : Memperbaiki Sistem Pengapian
Kompetensi Dasar : Mengidentifikasi Sistem Pengapian dan Komponennya
Indikator :
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari kompetensi dasar ini, siswa diharapkan mampu:
1. Mendefenisikan fungsi dan prinsip sistem pengapian pada kendaraan 2. Mengetahui jenis – jenis sistem pengapian pada kendaraan
3. Mengetahui komponen – komponen pada tiap – tiap jenis sistem pengapian pada kendaraan
B. Materi Pembelajaran
1. Fungsi dan prinsip sistem pengapian 2. Jenis – jenis sistem pengapian
3. Konstruksi komponen sistem pengapian
C. Metode Pembelajaran 1. Tanya jawab 2. Ceramah
• Mengidentifikasi fungsi sistem pengapian pada kendaraan • Mengidentifikasi komponen-komponen pada sistem pengapian
• Informasi yang benar diakses dari spesifikasi pabrik dan dipahami
▸ Baca selengkapnya: jalur pengapian mio m3
(2)3. Diskusi
D. Langkah – Langkah Pembelajaran
Tahap Pembelajaran Kegiatan Pembelajaran Alokasi Waktu Kegiatan Awal
- Pendahuluan - Apersepsi - Motivasi
- Mengatur dan absensi siswa
- Meninjau ulang materi sebelumnya - Memberi dorongan dan bayangan kepada siswa pentingnya materi yang diajarkan
15 Menit
Kegiatan Inti Menjelaskan materi pembelajaran : - Fungsi sistem pengapian pada kendaraan
- Prinsip sistem pengapian - Jenis – jenis sistem pengapian - Komponen sistem pengapian
80 Menit
Kegiatan Akhir - Menyimpulkan materi - Memberikan tugas rumah - Menyampaikan sinopsis materi selanjutnya
25 Menit
E. Alat / Bahan sumber belajar
1. Toyota Electrical Group Step 2 2. Modul kelistrikan sistem pengapian 3. Gambar
F. Penilaian
1. Lembar Pengamatan
No. Kegiatan Benar Salah
pengapian
2 Mengamati peserta didik dalam Mengidentifikasi peralatan sistim pengapian
√ 2. Soal – soal
a. Jelaskan fungsi dari sistem pengapian !
b. Sebutkan apa saja komponen dari sistem pengapian konvensional ! c. Jelaskan fungsi dari komponen sistem pengapian berikut :
1. Baterai 2. Coil 3. Distributor 4. Busi 3. Jawaban - Terlampir
BAHAN AJAR
Mata Pelajaran : Perbaikan Sistem Kelistrikan Otomotif (PSKO) Kelas / Semester : XI (Sebelas) / Ganjil
Pertemuan ke : 5
Durasi Waktu : 3 x 40 Menit
Standar Kompetensi : Memperbaiki Sistem Pengapian
Kompetensi Dasar : Mengidentifikasi Sistem Pengapian dan Komponennya A. Fungsi Sistem Pengapian
system pengapian pada kendaraan bertujuan untuk menyediakan percikan bunga api bertegangan tinggi pada busi untuk membakar campuran udara/bahan bakar di dalam ruang bakar engine.
Gambar 1. Sistem Pengapian Konvesional
1. Fungsi bagian-bagian komponen Baterai
a. Baterai
b. Ignation Coil
Menaikan tegangan yang di terima dari baterai menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.
c. Distributor
Berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan skunder pada ignation coil ke busi pada tiap-tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian.
Bagian-bagian ini terdiri dari:
- Cam (nok)
Membuka Kontak point (platina) pada sudut cam shaftt yang tepat untuk masing-masing selinder.
- Kontak point
Memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignation coil untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi.
- Capasitor (condensor)
Menyerap lompatan bunga api yang terjadi antara breaker point pada Saat membuka dengan tujuan menaikan tegangan coil skunder.
- Centrifugal governor advancer
Memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin.
- Vacuum Advancer
Memajukan saat pengapian sesuai dengan beban mesin (vacuum Intake manifold)
- Rotor
Membagikan arus listrik tegangan tinggi yang di hasilkan oleh ignation coil ke tiap-tiap busi.
- Distributor Cap
Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tinggi untuk masing- masing selinder.
d. Kabel tegangan tinggi
Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignation coil ke busi. e. Busi
Mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menajdi loncatan bunga api melalui elektroda.
2. Prosedur Cara Kerja dan Karakteristik Komponen Pengapian
a. Coil Pengapian Konstruksi
Gambar 2. Konstruksi Coil Pengapian yang umum
Coil pengapian terdiri dari rumah logam yang meliputi lembar pelapis logam untuk mengurangi kebocoran medan magnet. Lilitan sekunder, yamg mempunyai lilitan
lebih kurang 20.000 lilitan kawat tembaga halus dililitkan secara langsung ke inti besi yang dilaminasi dan disambungkan ke terminal tegangan tinggi yang terdapat pada bagian tutup coil. Karena tegangan tinggi diberikan pada inti besi, inti harus diisolasi oleh tutup dan insolator tambahan diberikan di bagian dasar.
Lilitan primer, terdiri dari 200-500 lilitan kawat tembaga yang relatif tebal, di tempatkan dekat dengan bagian luar sekelililng lilitan sekunder. Panjang dan lebar kawat akan menyebabkan resistansi lilitan primer berubah tergantung pada penggunaannya.
Coil pengapian adalah transformator peningkat tegangan. Coil menghasilkan pulsa-pulsa tegangan tinggi yang dikirimkan ke busi-busi untuk menyulut campuran bahan bakar/udara di tabung engine.
Lilitan primer coil, menyimpan energi dalam bentuk medan magnet. Pada waktu yang ditentukan kontak poin terbuka, arus primer berhenti mengalir dan medan magnet kolap memotong coil sekunder menghasilkan tegangan tinggi ke dalamnya. Tegangan sekunder menyalakan busi.
Cara Kerja Sistem Pengapian
Gambar 3. Rangkaian Primer Sistem Pengapian
Rangkaian primer merupakan jalur untuk arus tegangan rendah dari baterai (lihat diagram) dan terdiri dari komponen-komponen berikut:
- Saklar Pengapian Lilitan - Lilitan Primer Coil - Kontak Poin Distributor - Kondensor
Rangkaian Sekunder
Gambar 4. Rangkaian Sekunder Sistem Pengapian
Rangkaian sekunder merupakan jalur untuk arus tegangan tinggi yang ditingkatkan oleh coil dan terdiri dari komponen-komponen berikut:
- Lilitan Sekunder Coil - Lengan Rotor Distributor
- Tutup Distributor - Busi-Busi
Cara Kerja Pengapian induktif a. Cara Kerja Kontak Poin tertutup
Arus dari baterai mengalir melalui lilitan-lilitan primer coil, membentuk medan magnit, metalui kontak poin ke massa.
Distributor
Gambar 5. Cara Keya Pengapian Poin-Poin Tertutup b. Cara Kerja Pengapian Kontak Poin Terbuka
Pada saat poin-poin terbuka oleh bubungan pemutus yang berputar, aliran arus primer terputus. Medan magnit di sekitar lilitan primer coil kolap dan menyebabkan tegangan tinggi (4000-30.000 volt) pada lititan-lilitan sekunder. Sentakan tegangan tinggi ini 'mendorong' arus melalui kabel coil tegangan tinggi ke distributor dan kemudian ke busi-busi. Siklus keseluruhan ini terjadi 50 sampai 150 kali per detik tergantung pada kecepatan engine.
Distributor
Gambar 6. Cara Kerja Pengapian Kontak-Poin Terbuka b. Kondensor
Kondensor
Kondensor mencegah percikan bunga api pada poin-poin pada saat poin-poin tersebut mulai membuka. Arus yang berlebihan mengalir ke dalam kondensor pada saat poin-poin terpisah.
Sebuah Kondensor terdiri dari beberapa lembar kertas timah masing-masing lapisan diberi isolasi kertas paraffin, lembar tersebut digulung dengan ketat sehingga berbentuk silinder, masing-masing kumpulan plat dihubungkan dengan satu kawat sebagai kutub positif dan negatif. Kondensor biasanya dipasang didalam distributor dan ada juga yang dipasang diluar distributor.
Kondensor itu diperlukan karena:
- Poin-poin membuka dan menutup secara mekanis; gerakan tersebut sangat lambat dibandingkan dengan kecepatan aliran arus
- Poin-poin tersebut hanya membuka sedikit
- Tegangan di dalam coil dapat menjadi sangat tinggi Tanpa kondensor, yang terjadi adalah:
- Tegangan induksi di dalam lilitan primer menjadi sangat tinggi mendorong arus meloncati celah membakar permukaan kontak poin. Aliran arus tidak dapat cepat berhenti, dan medan magnit kolap sangat lambat. Karenanya tegangan sekunder terlalu rendah untuk menyalakan busi.
Cara Kerja Kondensor Tahap 1. Poin Tertutup
Konden sor
Gambrar 8. Cara Kerja Kondensor Kontak-Poin Tertutup. Dan Osiloskop MenunjukkanTegangan Kondensor
Arus mengalir melalui lilitan primer ke masa melalui poin yang tertutup. Medan magnit terbentuk di sekeliling coil pengapian. Pola osiloskop mengilustrasikan perubahan polaritas tegangan pada rangkaian kondensor coil. Tingkat tegangan adalah 12 V pada satu arah.
Tahap 2. Poin Terbuka
Gambar 9. Cara Kerja Kondensor Poin Terbuka. Dan Ositoskop Tegangan Kondenwr Naik
Medan magnit kolap, menginduksi tegangan ke dalam lilitan sekunder. Karena medan magnit juga kolap memotong lilitan primer maka tegangan tinggi (kira-kira 300 V) diinduksi kedalamnya juga. Tegangan ini akan menyebabkan arus mengalir ke dalam kondensor. Tegangan kondensor akan naik sampai tegangannya sama dengan tegangan coil.
Tahap 3.
Gambar 10. Pengosongan Kondensor dan Osiloskop Tegangan Kondensor turun
Tegangan primer mulai menurun. Tegangan kondensor sekarang akan mendorong balik arus listrik kembali ke lilitan primer coil, hal ini memaksa medan magnet yang kolap mengalami kolap lebih cepat yang akan menghasilkan percikan bunga api sekunder yang lebih besar. Gaya medan magnet yang kolap menghasilkan tegangan induksi dengan arah yang berlawanan.
Tahap 4
Berkaitan dengan pengaruh medan magnet kondensor dan arus pada lilitan sekunder, gerak gaya listrik balik dihasilkan pada lilitan primer beberapa kali. Arus akan mengalir masuk dan keluar pada kondensor melalui lilitan sampai energi listriknya hilang. Hal ini menimbulkan efek osilasi.
c. Pengendali Pengapian Sentrifugal
Untuk mendapatkan saat pemajuan yang diperlukan saat putaran engine naik, distributor mempunyai mekanisme sentrifugal yang terdiri dari dua buah pemberat yang mempunyai titik tumpu di bagian bawah distributor. Kedua pemberat ini ditahan pada dudukannya oleh pegas dan berputar dengan sumbu distributor. Jika kecepatan putar naik, pemberat terlempar ke arah luar (karena pengaruh gaya sentrifugal) melawan tarikan pegas dan akhirnya memajukan bubungan kontak point.
Gambar 12. Salah satu contoh Mekanisme Pemaju Pengapian Jenis Sentrifugal
Bubungan dapat bergerak bebas pada poros distributor dan saat pemberat bergerak ke arah luar akibat gaya sentrifugal, bubungan bergeser, atau berputar, searah
dengan perputaran poros. Hal ini membuat bubungan kontak poin bersinggungan lebih cepat dengan kontak poin, dengan demikian terjadilah pemajuan pengapian.
d. Pengendali Pengapian Vacuum
Interval waktu antara saat terjadinya penyalaan dan saat diperoleh tekanan kompresi maksimum adalah tidak tetap, tetapi berubah-ubah sesuai kecepatan pembakaran.
- Jika campuran kaya dan tekanan kompresi tinggi, dia akan terbakar dengan sangat cepat sewaktu di sulut
- Jika campuran miskin dan tekanan kompresi rendah, campuran akan terbakar dengan lambat
Walaupun perbandingan kompresi tidak berubah-ubah pada suatu engine, jumlah campuran udara/bahan bakar di dalam silinder (pada awal langkah kompresi) berubah-ubah sesuai posisi pembukaan katup throttle, dengan demikian terjadi perubahan pada tekanan kompresi pada rentang kerja engine.
Mekanisme pengendali pemajuan pengapian vacuum terdiri dari unit diafragma vacuum, dihubungkan dengan pelat dudukan distributor dan sisi lain diafragma dihubungkan dengan saluran vacuum karburator melalui selang vacuum.
Diafragma ditahan pada posisinya oleh pegas. Pelat dudukan dan kontak poin akan berputar saat diafragma berhubungan dengan kevacuuman saluran masuk engine.
Cara Kerja
Pembukaan katup throttle yang kecil akan memberikan tingkat kevacuuman yang tinggi pada diafragma yang mengakibatkan pelat dudukan berputar mempercepat saat pengapian. Saat pembukaan katup throttle membuka semakin lebar, pengaruh kevacuuman akan menurun mengurangi pemajuan saat pengapian. Pembukaan penuh katup throttle akan memberikan tekanan udara luar (tidak ada
kevacuuman) terhadap diafragma mengakibatkan tidak terjadi pemajuan saat pengapian.
Catatan:
Kerjasama antara pemaju pengapian sentrifugal dan kevacuuman secara otomatis memberikan perubahan yang pasti terhadap saat pengapian pada setiap rentang kerja engine.
Sudut Dwell
Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat kontak poin menutup. Sudut Dwell yang tepat sangat penting pada coil pengapian. Coil pengapian, agar dapat bekerja dengan baik memerlukan waktu aliran arus yang mengalir pada lilitan primer cukup lama agar mampu membangkitkan medan magnet yang kuat di sekitarnya. Kekuatan medan magnet digunakan untuk memotong liiitan sekunder agar menghasilkan tegangan yang diperlukan untuk menyalakan busi.
a.
b.
c.
Keterangan:
a) Kontak Poin Tertutup
b) Celah Kontak Poin Besar, sudut Dwell kecil c) Celah kontak Poin kecil, sudut Dwell besar
Celah kontak poin dapat merubah sudut dwell. Celah kontak poin yang sempit akan menaikkan sudut dwell. Ini berarti kontak poin tertutup lebih cepat dan menutupnya terlambat dan ini meningkatkan sudut dwell.
Besarnya sudut dwell dapat di tentukan dengan rumus: 60% x 360/n.
n = jumlah selinder.
Sudut dwell yang terlalu besar dapat menimbulkan kerugian. Kontak poin menutup lebih cepat dapat mempengaruhi kerja coil pengapian dan kondensor menyebabkan pembakaran yang jelek dan kontak poin terbakar karena percikan yang berlebihan. Celah yang besar atau sudut dwell yang kecil, menyebabkan kontak poin menutup lambat dan membuka lebih cepat, coil tidak punya waktu untuk memperoleh kejenuhan medan magnet dengan demikian menimbulkan pembakaran yang jelek.
e. Busi
Busi berguna untuk menghasilkan bunga api dengan menggunakan tegangan tinggi yang dihasilkan oleh koil. Bunga api yang dihasilkan oleh busi kemudian di pergunakan untuk memulai pembakaran campuran bahan bakar dengan udara yang telah di kompresikan di dalam selinder.
Konstruksi busi
Gambar 14. Konstruksi Busi
Pada busi terdapat dua buah elektroda yaitu elektroda tengah dan samping elektroda tengah mengalirkan arus listrik dari distributor yang kemudian akan melompat menuju elektroda samping.
Isolator yang ada pada busi untuk mencegah bocornya arus listrik tegangan tinggi, sehingga tetap mengalir melalui elektroda tengah dan elektroda samping terus ke masa sambil menghasilkan bunga api dari elektroda tengah ke elektroda samping.
Rangkuman
Distributor berfungsi membagikan (mendistribusikan) arus tegangan tinggi yang dihasilkan (dibangkitkan) oleh kumparan sekunder pada ignation coil ke busi pada tiap-tiap selinder sesuai dengan urutan pengapian. Coil pengapian terdiri dari rumah
Ground Electrode Ceramic Insulator Center Electrode Glass Seal Resistor Gaske t Coppe r Core Nose Insulator
logam yang meliputi lembar pelapis logam untuk mengurangi kebocoran medan magnet. Lilitan sekunder, yang mempunyai lilitan lebih kurang 20.000 lilitan kawat tembaga halus dililitkan secara langsung ke inti besi yang dilaminasi dan disambungkan ke terminal tegangan tinggi yang terdapat pada bagian tutup coil.
Lilitan primer, terdiri dari 200-500 lilitan kawat tembaga yang relatif tebal, ditempatkan dekat dengan bagian luar sekeliling lilitan sekunder. Panjang dan lebar kawat akan menyebabkan resistansi lilitan primer berubah tergantung pada penggunaannya.
Rangkaian primer merupakan jalur untuk arus tegangan rendah dari baterai (lihat diagram) dan terdiri dari komponen-komponen berikut:
- Saklar Pengapian - Lilitan Primer Coil - Kontak Point Distributor - Kondensor
Rangkaian sekunder merupakan jalur untuk arus tegangan tinggi yang ditingkatkan oleh coil dan terdiri dari komponen-komponen berikut:
- Lilitan Sekunder Coil - Lengan Rotor Distributor - Tutup Distributor
- Busi-busi
Kondensor mencegah percikan bunga api pada kontak poin pada saat kontak poin tersebut mulai membuka. Arus yang berlebihan mengalir ke dalam kondensor pada saat kontak point terpisah.
Sudut Dwell adalah besarnya sudut putaran bubungan distributor saat kontak poin menutup. Besarnya sudut dwell dapat ditentukan dengan rumus:
Sudut Dwell = 60 % x 360 n n = jumlah selinder
Sudut dwell yang terlalu besar, Kontak poin menutup lebih cepat dan dapat mempengaruhi kerja coil pengapian. Yang menyebabkan pembakaran yang jelek dan kontak poin terbakar karena percikan yang berlebihan.
Celah kontak point yang besar atau sudut dwell yang kecil, menyebabkan kontak poin menutup lambat dan membuka lebih cepat, coil tidak punya waktu untuk memperoleh kejenuhan medan magnet dengan demikian menimbulkan pembakaran yang jelek.
Mekanisme sentrifugal advancer berfungsi untuk memajukan saat pengapian sesuai dengan pertambahan putaran mesin. Mekanisme Vacuum advancer berfungsi memajukan saat pengapian pada saat beban mesin bertambah atau berkurang.
Busi mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektroda.
Nilai panas busi adalah kemampuan meradiasikan sejumlah panas oleh busi. Nilai panas busi dapat ditentukan dengan nomor yang ada pada busi, semakin tinggi angka atau nomor suatu busi maka semakin tinggi nilai panas busi.
