Sumber Tegangan Tinggi Pada Sepeda Motor Yang Menghasilkan Percikan Bunga Api di Busi

Untuk menjamin tersedianya tegangan pengapian yang tetap tinggi maka diperlukan sistem yang akurat. Sistem pengapian tegangan tinggi menghasilkan percikan bunga api di busi. Sumber tegangan pada sepeda motor dapat berasal dari:

1. Pengapian Langsung

Bentuk yang paling sederhana sumber tegangan pengapian adalah dengan menyediakan source coil (koil sumber pengapian) yang tergabung langsung dengan generator utama (alternator atau flywheel magneto). Keuntungannya adalah sumber tegangan tidak dipengaruhi oleh beban sistem kelistrikan mesin. Sedangkan kekurangannya adalah pada kecepatan mesin rendah, seperti pada saat menghidupkan (starting) mesin, tegangan yang keluar dari koil sumber berkemungkinan tidak cukup untuk menghasilkan percikan yang kuat.

Arus listrik yang dihasilkan oleh alternator atau flywheel magneto adalah arus listrik AC (Alternating Currrent). Prinsip kerja alternator dan flywheel magneto sebenarnya adalah sama, perbedaannya hanyalah terletak pada penempatan atau konstruksi magnetnya. Pada flywheel magneto bagian magnet ditempatkan di sebelah luar spool (kumparan).

Magnet tersebut berputar untuk membangkitkan listrik pada spool (kumparan) dan juga sebagai roda gila (flywheel) agar putaran poros engkol tidak mudah berhenti atau berat. Sedangkan pada alternator

magnet ditempatkan di bagian dalam spool (kumparan). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :

Pembangkit listrik AC pada sepeda motor baik model alternator ataupun model flywheel magneto terdiri dari beberapa buah kumparan kawat yang berbeda-beda jumlah lilitannya sesuai dengan fungsinya masing-masing, dan akan menghasilkan arus listrik apabila ada kutub-kutub magnet yang mempengaruhi kumparan tersebut. Kutub ini didapat dari rotor magnet yang ditempatkan pada poros engkol, dan biasanya dilengkapi dengan empat atau enam buah magnet permanen dan arus listrik AC yang dihasilkan dapat berubah-ubah sekitar 50 kali per detik (50 cycle per second)

2. Pengapian Baterai

Selain dari sumber tegangan langsung di atas terdapat juga sumber tegangan alternatif dari sistem kelistrikan utama. Sistem ini biasanya terdapat pada mesin yang mempunyai sistem kelistrikan di mana baterai sebagai sumber tegangan sehingga mesin tidak dapat dihidupkan tanpa baterai. Hampir semua baterai menyediakan arus listrik tegangan rendah (12 V) untuk sistem pengapian.

Dengan sumber tegangan baterai akan terhindar kemungkinan terjadi masalah dalam menghidupkan awal mesin, selama baterai, rangkaian dan komponen sistem pengapian lainnya dalam kondisi baik. Arus listrik DC (Direct Current) dihasilkan dari baterai (Accumulator). Baterai tidak dapat menciptakan arus listrik, tetapi dapat menyimpan arus listrik melalui proses kimia. Pada umumnya baterai yang digunakan pada sepeda motor ada dua jenis sesuai dengan kapasitasnya yaitu baterai 6 volt dan baterai 12 volt.

Di dalam baterai terdapat sel-sel yang jumlahnya tergantung pada kapasitas baterai itu sendiri, untuk baterai 6 volt mempunyai tiga buah sel sedangkan baterai 12 volt mempunyai enam buah sel yang berhubungan secara seri dan untuk setiap sel baterai menghasilkan tegangan kurang lebih sebesar 2,1 volt. Sementara untuk setiap sel terdiri dari dua buah pelat yaitu pelat positif dan pelat negatif yang terbuat dari timbal atau timah hitam (Pb). Pelat-pelat tersebut disusun bersebelahan dan diantara pelat dipasang pemisah (Separator) sejenis bahan non konduktor dengan jumlah pelat negatif lebih banyak dibandingkan dengan pelat positif untuk setiap sel baterainya.

Pelat-pelat ini direndam dalam cairan elektrolit. Akibat terjadinya reaksi kimia antara pelat baterai dengan cairan elektrolit tersebut akan menghasilkan arus listrik DC (Direct Current). Adapun reaksi kimia yang terjadi adalah sebagai berikut :

Jika baterai telah digunakan dalam jangka waktu tertentu maka arus listrik yang tersimpan di dalam baterai akan habis, oleh sebab itu diperlukan sistem untuk melakukan pengisian kembali. Sistem pengisian ini memanfaatkan arus dari kumparan yang terlebih dahulu disearahkan dengan menggunakan penyearah arus yang disebut dengan Cuprok (Rectifier).

Reaksi yang terjadi pada saat pengisian baterai adalah sebagai berikut :

Pengaruh Tegangan Baterai pada Sistem Pengapian Pada kehidupan sehari-hari kita sering membuat api yang digunakan untuk membakar sesuatu, tentunya kita memerlukan sumber api, seperti batu korek api yang digunakan untuk membakar gas dari dalarn korek saat menyalakan rokok, kesempurnaan terbakarnya gas dalam korek sangat tergantung pada seberapa besar batu korek api dapat menghasilkan percikan api.

Gambaran sederhana di atas memiliki dasar yang sama dengan pembakaran di dalam silinder motor bensin. Baterai adalah sumber api utama pada sistem pengapian.

Kekuatan dari baterai dapat dinyatakan dengan tegangan (volt) yang dimiliki, artinya kekuatan baterai sebagai sumber api tergantung dari besar tegangannya. Lalu, bagaimana pengaruh tegangan baterai terhadap besarnya bunga api?

Sebagai ilustrasi lebih jauh mengenai pengaruh besarnya tegangan baterai terhadap sistem pengapian dapat kita amati dari kondisi tegangan jaringan listrik rumah dari PLN. Malam hari saat kita menyalakan beban listrik seperti setrika, kompor listrik, dan pompa air bersama-sama sering jaringan listrik rumah jatuh/terputus, padahal pada siang hari masih mampu hidup. Peristiwa ini menandakan bahwa tegangan listrik rumah turun dari nilai semestinya. Pernahkah Anda mengukur tegangan listrik dari PLN saat malam hari, dan membandingkannya dengan pengukuran siang hari?

Tegangan tinggi yang terinduksikan pada koil pengapian tergantung dari tegangan baterai, oleh karena itu baterai yang lemah tidak dapat memproduksi kemagnetan yang kuat. Sedangkan tegangan tinggi yang dapat diinduksikan bergantung pada kemagnetan yang terjadi

Read More

3 Syarat Penting Agar Mesin Motor Dapat Bekerja Dengan Efisien Merupakan Syarat Sistem Pengapian

Sistem pengapian pada motor bensin berfungsi mengatur proses pembakaran campuran bensin dan udara di dalam silinder sesuai waktu yang sudah ditentukan yaitu pada akhir langkah kompresi. Permulaan pembakaran diperlukan karena, pada motor bensin pembakaran tidak bisa terjadi dengan sendirinya. Pembakaran campuran bensin-udara yang dikompresikan terjadi di dalam silinder setelah busi memercikkan bunga api, sehingga diperoleh tenaga akibat pemuaian gas (eksplosif) hasil pembakaran, mendorong piston ke TMB (Tikik Mati Bawah) menjadi langkah usaha.

Agar busi dapat memercikkan bunga api, maka diperlukan suatu sistem yang bekerja secara akurat. Sistem pengapian terdiri dari berbagai komponen, yang bekerja bersama-sama dalam waktu yang sangat cepat dan singkat.

SYARAT-SYARAT SISTEM PENGAPIAN

Ketiga kondisi di bawah ini adalah merupakan syarat penting yang harus dimiliki oleh motor bensin, agar mesin dapat bekerja dengan efisien

yaitu:

1. Tekanan kompresi yang tinggi.

2. Saat pengapian yang tepat dan percikan bunga api yang kuat.

3. Perbandingan campuran bensin dan udara yang tepat.

Agar sistem pengapian bisa berfungsi secara optimal, maka sistem pengapian harus memiliki kriteria seperti di bawah ini:

1. Percikan Bunga Api Harus Kuat

Pada saat campuran bensin-udara dikompresi di dalam silinder, maka kesulitan utama yang terjadi adalah bunga api meloncat di antara celah elektroda busi sangat sulit, hal ini disebabkan udara merupakan tahanan listrik dan tahanannya akan naik pada saat dikompresikan. Tegangan listrik yang diperlukan harus cukup tinggi, sehingga dapat membangkitkan bunga api yang kuat di antara celah elektroda busi. Terjadinya percikan bunga api yang kuat antara lain dipengaruhi oleh pembentukan tegangan induksi yang dihasilkan oleh sistem pengapian. Semakin tinggi tegangan yang dihasilkan, maka bunga api yang dihasilkan bisa semakin kuat. Penjelasan lebih jauh tentang pembentukan tegangan induksi yang baik dibahas pada bagian E sampai H (koil pengapian sampai busi). Namun secara garis besar agar diperoleh tegangan induksi yang baik dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut ini:

a. Pemakaian koil pengapian yang sesuai

b. Pemakaian kondensor yang tepat

c. Penyetelan saat pengapian yang sesuai

d. Penyetelan celah busi yang tepat

e. Pemakaian tingkat panas busi yang tepat

f. Pemakaian kabel tegangan yang tepat

2. Saat Pengapian Harus Tepat

Untuk memperoleh pembakaran, maka campuran bensin-udara yang paling tepat, maka saat pengapian harus sesuai dan tidak statis pada titik tertentu, saat pengapian harus dapat berubah mengikuti berbagai perubahan kondisi operasional mesin.

Saat Pengapian (Ignition Timing)

Saat pengapian dari campuran bensin dan udara adalah saat terjadinya percikan bunga api busi beberapa derajat sebelum Titik Mati Atas (TMA) pada akhir langkah kompresi. Saat terjadinya percikan waktunya harus ditentukan dengan tepat supaya dapat membakar dengan sempurna campuran bensin dan udara agar dicapai energi maksimum.

Setelah campuran bahan bakar dibakar oleh bunga api, maka diperlukan waktu tertentu bagi api untuk merambat di dalam ruangan bakar. Oleh sebab itu akan terjadi sedikit keterlambatan antara awal pembakaran dengan pencapaian tekanan pembakaran maksimum.

Dengan demikian, agar diperoleh output maksimum pada engine dengan tekanan pembakaran mencapai titik tertinggi (sekitar 10 derajat setelah TMA), periode perambatan api harus diperhitungkan pada saat menentukan saat pengapian (ignition timing).

Karena diperlukannya waktu untuk perambatan api, maka campuran bahan bakar – udara harus sudah dibakar sebelum TMA. Saat mulai terjadinya pembakaran campuran bahan bakar dan udara tersebut disebut dengan saat pengapian (ignition timing). Agar saat pengapian dapat disesuaikan dengan kecepatan, beban mesin dan lainnya diperlukan peralatan untuk merubah (memajukan atau memundurkan) saat pengapian. Salah satu diantaranya adalah dengan menggunakan vacuum advancer dan governor advancer untuk pengapian konvensional.

Dalam sepeda motor biasanya disebut dengan unit pengatur saat pengapian otomatis atau ATU (Automatic Timing Unit). ATU akan mengatur pemajuan saat pengapian. Pada sepeda motor dengan sistem pengapian konvensional (menggunakan platina) ATU diatur secara mekanik sedangkan pada sistem pengapian elektronik ATU diatur secara elektronik. Penjelasan lebih jauh tentang ATU dibahas pada bagian I (Tipe Sistem Pengapian Pada Sepeda Motor).

Bila saat pengapian dimajukan terlalu jauh (lihat titik A) maka tekanan pembakaran maksimum akan tercapai sebelum 10 derajat sesudah TMA. Karena tekanan di dalam silinder akan menjadi lebih tinggi dari pada pembakaran dengan waktu yang tepat, pembakaran campuran udara bahan bakar yang spontan akan terjadi dan akhirnya akan terjadi knocking atau detonasi.

Knocking merupakan ledakan yang menghasilkan gelombang kejutan berupa suara ketukan karena naiknya tekanan yang besar dan kuat yang terjadi pada akhir pembakaran. Knocking yang berlebihan akan mengakibatkan katup, busi dan torak terbakar. Saat pengapian yang terlalu maju juga bisa menyebabkan suhu mesin menjadi terlalu tinggi.

Sedangkan bila saat pengapian dimundurkan terlalu jauh (lihat titik C) maka tekanan pembakaran maksimum akan terjadi setelah 10 derajat setelah TMA (saat dimana torak telah turun cukup jauh). Bila dibandingkan dengan pengapian yang waktunya tepat (titik B), maka tekanan di dalam silinder agak rendah sehingga output mesin menurun, dan masalah pemborosan bahan bakar dan lainnya akan terjadi. Saat pengapian yang tepat dapat menghasilkan tekanan pembakaran yang optimal.

3. Sistem Pengapian Harus Kuat dan Tahan

Sisem pengapian harus kuat dan tahan terhadap perubahan yang terjadi setiap saat pada ruang mesin atau perubahan kondisi operasional kendaraan; harus tahan terhadap getaran, panas, atau tahan terhadap tegangan tinggi yang dibangkitkan oleh sistem pengapian itu sendiri.

Komponen-komponen sistem pengapian seperti koil pengapian, kondensor, kabel busi (kabel tegangan tinggi) dan busi harus dibuat sedemikan rupa sehingga tahan pada berbagai kondisi. Misalnya dengan naiknya suhu di sekitar mesin, busi harus tetap tahan (tidak meleleh) agar bisa terus memberikan loncatan bunga api yang baik. Oleh karena itu, pemilihan tipe busi harus benar-benar tepat.

Begitu pula dengan koil pengapian maupun kabel busi, walaupun terjadi perubahan suhu yang cukup tinggi (misalnya karena mesin bekerja pada putaran tinggi yang cukup lama), komponen tersebut harus mampu menghasilkan dan menyalurkan tegangan tinggi (induksi) yang cukup. Pemilihan tipe koil hendaknya tepat sesuai kondisi operasional sepeda motor yang digunakan.

Read More