Sistem Pengapian Elektronik (Komponen + Diagram + Cara Kerja)
Cara Kerja Pengapian Elektronik - Sistem pengapian adalah sebuah rangkaian sistematis yang berfungsi untuk memproduksi percikan bunga api pada busi. Percikan ini diperoleh karena adanya loncatan listrik bertegangan tinggi yang dihasilkan coil.
Dilihat dari cara kerja sistem ini dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu
1. Sistem pengapian konvensional
Sistem pengapian konvensional, bekerja secara mekanis dengan memanfaatkan kontak platina untuk memutuskan arus listrik.
2. Sistem pengapian transistor
Sistem pengapian transistor (elektronik) bekerja secara elektronik dengan menggunakan transistor untuk memutuskan arus primer.
3. Sistem pengapian CDI
Sistem pengapian CDI (Capasitor Discharge Ignition) memanfaatkan capasitor untuk memutuskan arus primer. Sistem ini lebih populer pada sepeda motor.
4. Sistem pengapian DLI
Sistem pengapian DLI (Distributor less Ignition) hampir sama dengan pengapian transistor, namun sistem ini tidak dilengkapi distributor karena mengusung Coil pack. Sistem ini banyak diaplikasikan pada kendaraan modern.
Untuk pembahasan kali ini, kita akan fokus pada pembahasan cara kerja sistem pengapian transistor (Fully Transistor).
Sistem pengapian Transistor (Fully Transistorized Ignition) adalah sistem pengapian yang memanfaatkan komponen transistor sebagai saklar elektronik sebagai pemutus arus primer untuk menghasilkan induksi elektromagnetik.
Sistem pengapian ini akan menggantikan jenis pengapian konvensional masih banyak memanfaatkan komponen mekanikal. Sistem pengapian transistor diperkenalkan sejak tahun 1955 oleh Lucas. Saat itu model pengapian ini digunakan pada mesin BRM dan Coventry Climax F1.
Pengapian elektronik (transistor) dibagi menjadi dua macam yaitu
1. Sistem pengapian semi transistor
Sistem ini masih menggunakan kontak platina. Namun bukan berfungsi untuk memutus arus primer coil, melainkan untuk memutuskan arus menuju kaki basis pada transistor.
2. Sistem pengapian fully transistor
Sistem kedua sudah tidak menggunakan platina atau murni pengapian elektrik. Untuk memutuskan arus pada kaki basis, digunakan alat berupa igniter yang akan mengirimkan sinyak sesuai timing pengapian untuk memutuskan arus pada kaki basis transistor.
Kelebihan sistem pengapian transistor dibandingkan sistem pengapian konvensional
1. Tidak perlu melakukan penyetelan
Pada sistem pengapian konvensional, terdapat komponen platina sebagai pemustus arus primer yang bekerja membuka dan menutup kontak saat kaki platina terkena gerakan Cam.
Di area kontak point menjadi daerah yang paling penting untuk menentukan keberhasilan sistem pengapian. Untuk itu perawatan berupa penyetelan celah platina harus dilakukan secara rutin.
Namun pada sistem pengapian transistor, tidak memiliki kontak point yang bekerja buka tutup. Melainkan saklar elektronik berupa transistor yang akan memutus dan menghubungkan arus sehingga penyetelan tidak diperlukan pada pengapian ini.
2. Tidak ada gesekan antar logam
Pada pengapian konvensional, kontak platina akan dikontrol oleh cam yang terhubung dengan poros engkol mesin. Cam tersebut akan bergesekan dengan kaki platina. Dalam jangka waktu tertentu, akan menyebabkan keausan pada kedua komponen tersebut. Sehingga sistem pengapian akan terganggu.
Beda halnya dengan pengapian transistor yang bekerja secara elektronik. Dalam pemutusan arus, transistor tidak membutuhkan gesekan antar komponen. Untuk lebih jelas tentang cara kerja pengapian transistor bisa baca dibawah.
1. Baterai
Baterai berfungsi untuk menyediakan dan menyimpan pasokan arus listrik untuk keperluan elektrikal kendaraan, salah satunya untuk sistem pengapian elektronik ini.
2. Ignition Coil
Ignition Coil berfungsi untuk menaikan tegangan secara spontan mencapai 20 KV. Didalam ignition coil terdapat dua coil utama, coil primer yang berguna untuk membangkitkan medan magnet. Dan coil sekunder yang memiliki lilitan tembaga lebih banyak untuk menerima medan magnet.
Ignition coil bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik dengan meletakan kumparan dengan jumlah lilitan sekunder lebih banyak. Sehingga dapat menimbulkan efek step-up. untuk lebih lengkap simak cara kerja ignition coil
Ignition coil berbeda dengan trafo. Komponen ini bekerja sesaat saja karena akan terjadi induksi elektromagnetik ketika arus primer terputus. Namun tegangan sekunder yang dihasilkan jauh lebih besar dari pada trafo step up.
3. Transistor unit
Transistor unit berfungsi sebagai komponen utama yang bertugas untuk memutuskan dan menyambungkan arus primer. Komponen ini akan menggantikan platina sebagai pemutus arus.
Transistor adalah komponen elektronika berbahan semi konduktor yang memiliki tiga terminal yaitu Kolektor, emitor, dan basis. Sesuai namanya, transistor bisa berfungsi sebagai isolator dan konduktor.
Saat basis diberikan arus listrik, maka transistor berfungsi sebagai konduktor dengan kata lain kolektor dan emitor tersambung. Namun saat arus basis dihentikan, kolektor dan emitor akan terputus atau transistor berfungsi sebagai isolator.
4. Pulse igniter (Fully Transistor)
Pulse igniter adalah komponen yang berfungsi untuk mendeteksi timing pengapian berupa sinyal PWM yang digunakan untuk memutuskan arus basis pada transistor.
Pulse igniter juga bekerja dengan prinsip induksi elektromagnet. Komponen ini menggunakan bahan magnet permanen yang diposisikan berada didekat rotor berverigi. Rotor ini tersambung dengan putaran mesin, sehingga saat mesin berputar gigi pada motor akan memotong GGM pada magnet yang menghasilkan sinyal PWM.
Sinyal ini memilili frekuensi sesuai dengan putaran mesin. Dan gigi pada rotor akan menunjukan timing pengapian tiap silinder.
5. Distributor
Layaknya sistem pebgapian konvensional, distributor menjadi komponen yang tidak boleh ketinggalan. Pasalnya, komponen ini akan membagikan listrik bertegangan tinggi dari coil sekunder ke masing-masing busi sesuai dengan FO (Firing Order).
Untuk sistem pengapian semi transistor, masih terdapat komponen platina sebagai pemutus arus basis transistor. Karena hanya memutuskan arus basis, maka tidak terjadi percikan pada platina sehingga kebih awet.
6. Busi
Busi menjadi komponen terakhir yang berfungsi untuk memercikan bunga api didalam silinder saat akhir langkah kompresi. Busi sebenarnya hanya menyalurkan listrik bertegangan tinggi dari coil sekunder melewati elektroda didalam busi.
Diujung elektroda terdapat celah sekitar 0,8 mm antara elektroda dan masa. Dengan besarnya tegangan yang ada dan kecilnya celah tersebut menghasilkan lompatan arus listrik yang selalu mencari ground.
Prinsip kerja pengapian transistor (elektronik) pada mobil hampir sama dengan pengapian konvensional dan perbedaan terletak pada cara pemutusan arus primer. Namun baik pengapian semi transistor dan pengapian fully transistor memiliki perbedaan cara kerja.
Saat kunci kontak berada pada posisi ON maka arus dari baterai masuk ke sistem utama salah satunya sistem ignition. Arus mengalir ke ignition coil dan keluar menuju transistor unit.
Didalam transistor unit, Arus tersebut terhubung dengan kaki kolektor pada transistor sementara kaki emitor terhubung dengan masa. Sementara kaki basis terhubung dengan rangkaian platina.
Ditempat terpisah, arus listrik juga mengalir menuju platina yang terletak didalam distributor dan keluar menuju kaki basis pada transistor unit.
Saat mesin belum menyala, cam didalam distributor dalam posisi diam sehingga platina dalam keadaan tertutup atau tersambung. Dalam kondisi ini, kaki basis akan dialiri arus dari platina yang menyebabkan kolektor dan emitor terhubung.
Arus dari coil primer yang terhubung dengan kolektor, akan diteruskan ke masa melalui kaki emitor. Hasilnya akan timbul medan magnet pada coil primer.
Saat mesin berputar, cam didalam distributor juga ikut berputar. Hal itu menyebabkan platina dalam kondisi terbuka dan tertutup. Saat platina dalam kondisi terbuka atau terputus, arus listrik yang menuju kaki basis juga ikut terputus. Sehingga kaki kolektor dan emitor juga ikut terputus.
Terputusnya hubungab kolektor dan emitor menyebabkan pergerakan medan magnet pada coil primer yang mengenai coil sekunder. Sehingga terjadi lonjakan tegangan pada coil sekunder. Listrik bertegangan tinggi tersebut langsung disalurkan ke busi melalui distributor.
Untuk pengapian full transistor tidak lagi dilengkapi dengan platina. Komponen ini digantikan oleh pulse igniter.
Alurnya, kunci kontak berada pada posisi ON, arus dari baterai mengalir ke ignition coil. Dari output arus coil primer akan masuk menuju komponen transistor unit. Sementara output coil sekunder masuk menuju busi.
Pada rangkaian lain, arus dari baterai juga mengalir menuju transistor unit sebagai referensi tegangan pada transistor unit.
Saat mesin belum menyala, pulse igniter juga dalam keadaan diam tidak bereaksi. Sehingga tidak ada pulse atau sinyal dari pulse igniter yang dikirimkan ke transistor unit. Hal itu menyebabkan rangkaian arus primer coil terhubung yang menyebabkan adanya medan magnet pada coil primer.
Saat mesin mulai berputar, pulse igniter akan mengirimkan sinyal PWM dengan frekuensi tergantung kecepatan mesin. Sinyal tersebut akan diolah terlebih dahulu oleh controler yang terletak satu unit dengan transistor unit.
Selanjutnya, controler akan memutuskan arus pada kaki basis transistor saat mendapatkan sinyal PWM dari pulse igniter. Saat basis terputus, otomatis arus dari kolektor juga terputus. Sehingga pada coil primer terjadi pergerakan medan magnet menuju coil sekunder.
Hal itu menyebabkan lonjakan tegangan pada coil sekunder yang langsung diteruskan menuju masing-masing busi melalui komponen distributor.
Demikian materi mengenai cara kerja sistem pengapian Transistor (Elektronik) pada mobil. Untuk mengenal berbagai macam sistem pengapian, bisa simak mengenal semua jenis sistem pengapian pada mesin. Semoga dapat bermanfaat.
Dilihat dari cara kerja sistem ini dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu
1. Sistem pengapian konvensional
Sistem pengapian konvensional, bekerja secara mekanis dengan memanfaatkan kontak platina untuk memutuskan arus listrik.
2. Sistem pengapian transistor
Sistem pengapian transistor (elektronik) bekerja secara elektronik dengan menggunakan transistor untuk memutuskan arus primer.
3. Sistem pengapian CDI
Sistem pengapian CDI (Capasitor Discharge Ignition) memanfaatkan capasitor untuk memutuskan arus primer. Sistem ini lebih populer pada sepeda motor.
4. Sistem pengapian DLI
Sistem pengapian DLI (Distributor less Ignition) hampir sama dengan pengapian transistor, namun sistem ini tidak dilengkapi distributor karena mengusung Coil pack. Sistem ini banyak diaplikasikan pada kendaraan modern.
Untuk pembahasan kali ini, kita akan fokus pada pembahasan cara kerja sistem pengapian transistor (Fully Transistor).
Apa itu Sistem pengapian Transistor?
Sistem pengapian Transistor (Fully Transistorized Ignition) adalah sistem pengapian yang memanfaatkan komponen transistor sebagai saklar elektronik sebagai pemutus arus primer untuk menghasilkan induksi elektromagnetik.
Sistem pengapian ini akan menggantikan jenis pengapian konvensional masih banyak memanfaatkan komponen mekanikal. Sistem pengapian transistor diperkenalkan sejak tahun 1955 oleh Lucas. Saat itu model pengapian ini digunakan pada mesin BRM dan Coventry Climax F1.
Pengapian elektronik (transistor) dibagi menjadi dua macam yaitu
1. Sistem pengapian semi transistor
Sistem ini masih menggunakan kontak platina. Namun bukan berfungsi untuk memutus arus primer coil, melainkan untuk memutuskan arus menuju kaki basis pada transistor.
2. Sistem pengapian fully transistor
Sistem kedua sudah tidak menggunakan platina atau murni pengapian elektrik. Untuk memutuskan arus pada kaki basis, digunakan alat berupa igniter yang akan mengirimkan sinyak sesuai timing pengapian untuk memutuskan arus pada kaki basis transistor.
Kelebihan sistem pengapian transistor dibandingkan sistem pengapian konvensional
1. Tidak perlu melakukan penyetelan
Pada sistem pengapian konvensional, terdapat komponen platina sebagai pemustus arus primer yang bekerja membuka dan menutup kontak saat kaki platina terkena gerakan Cam.
Di area kontak point menjadi daerah yang paling penting untuk menentukan keberhasilan sistem pengapian. Untuk itu perawatan berupa penyetelan celah platina harus dilakukan secara rutin.
Namun pada sistem pengapian transistor, tidak memiliki kontak point yang bekerja buka tutup. Melainkan saklar elektronik berupa transistor yang akan memutus dan menghubungkan arus sehingga penyetelan tidak diperlukan pada pengapian ini.
2. Tidak ada gesekan antar logam
Pada pengapian konvensional, kontak platina akan dikontrol oleh cam yang terhubung dengan poros engkol mesin. Cam tersebut akan bergesekan dengan kaki platina. Dalam jangka waktu tertentu, akan menyebabkan keausan pada kedua komponen tersebut. Sehingga sistem pengapian akan terganggu.
Beda halnya dengan pengapian transistor yang bekerja secara elektronik. Dalam pemutusan arus, transistor tidak membutuhkan gesekan antar komponen. Untuk lebih jelas tentang cara kerja pengapian transistor bisa baca dibawah.
Komponen Sistem Pengapian Transistor
1. Baterai
Baterai berfungsi untuk menyediakan dan menyimpan pasokan arus listrik untuk keperluan elektrikal kendaraan, salah satunya untuk sistem pengapian elektronik ini.
2. Ignition Coil
Ignition Coil berfungsi untuk menaikan tegangan secara spontan mencapai 20 KV. Didalam ignition coil terdapat dua coil utama, coil primer yang berguna untuk membangkitkan medan magnet. Dan coil sekunder yang memiliki lilitan tembaga lebih banyak untuk menerima medan magnet.
Ignition coil bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik dengan meletakan kumparan dengan jumlah lilitan sekunder lebih banyak. Sehingga dapat menimbulkan efek step-up. untuk lebih lengkap simak cara kerja ignition coil
Ignition coil berbeda dengan trafo. Komponen ini bekerja sesaat saja karena akan terjadi induksi elektromagnetik ketika arus primer terputus. Namun tegangan sekunder yang dihasilkan jauh lebih besar dari pada trafo step up.
3. Transistor unit
Transistor unit berfungsi sebagai komponen utama yang bertugas untuk memutuskan dan menyambungkan arus primer. Komponen ini akan menggantikan platina sebagai pemutus arus.
Transistor adalah komponen elektronika berbahan semi konduktor yang memiliki tiga terminal yaitu Kolektor, emitor, dan basis. Sesuai namanya, transistor bisa berfungsi sebagai isolator dan konduktor.
Saat basis diberikan arus listrik, maka transistor berfungsi sebagai konduktor dengan kata lain kolektor dan emitor tersambung. Namun saat arus basis dihentikan, kolektor dan emitor akan terputus atau transistor berfungsi sebagai isolator.
4. Pulse igniter (Fully Transistor)
Pulse igniter adalah komponen yang berfungsi untuk mendeteksi timing pengapian berupa sinyal PWM yang digunakan untuk memutuskan arus basis pada transistor.
Pulse igniter juga bekerja dengan prinsip induksi elektromagnet. Komponen ini menggunakan bahan magnet permanen yang diposisikan berada didekat rotor berverigi. Rotor ini tersambung dengan putaran mesin, sehingga saat mesin berputar gigi pada motor akan memotong GGM pada magnet yang menghasilkan sinyal PWM.
Sinyal ini memilili frekuensi sesuai dengan putaran mesin. Dan gigi pada rotor akan menunjukan timing pengapian tiap silinder.
5. Distributor
Layaknya sistem pebgapian konvensional, distributor menjadi komponen yang tidak boleh ketinggalan. Pasalnya, komponen ini akan membagikan listrik bertegangan tinggi dari coil sekunder ke masing-masing busi sesuai dengan FO (Firing Order).
Untuk sistem pengapian semi transistor, masih terdapat komponen platina sebagai pemutus arus basis transistor. Karena hanya memutuskan arus basis, maka tidak terjadi percikan pada platina sehingga kebih awet.
6. Busi
Busi menjadi komponen terakhir yang berfungsi untuk memercikan bunga api didalam silinder saat akhir langkah kompresi. Busi sebenarnya hanya menyalurkan listrik bertegangan tinggi dari coil sekunder melewati elektroda didalam busi.
Diujung elektroda terdapat celah sekitar 0,8 mm antara elektroda dan masa. Dengan besarnya tegangan yang ada dan kecilnya celah tersebut menghasilkan lompatan arus listrik yang selalu mencari ground.
Cara Kerja Sistem pengapian Transistor
Prinsip kerja pengapian transistor (elektronik) pada mobil hampir sama dengan pengapian konvensional dan perbedaan terletak pada cara pemutusan arus primer. Namun baik pengapian semi transistor dan pengapian fully transistor memiliki perbedaan cara kerja.
1. Cara kerja sistem pengapian semi transistor
Saat kunci kontak berada pada posisi ON maka arus dari baterai masuk ke sistem utama salah satunya sistem ignition. Arus mengalir ke ignition coil dan keluar menuju transistor unit.
Didalam transistor unit, Arus tersebut terhubung dengan kaki kolektor pada transistor sementara kaki emitor terhubung dengan masa. Sementara kaki basis terhubung dengan rangkaian platina.
Ditempat terpisah, arus listrik juga mengalir menuju platina yang terletak didalam distributor dan keluar menuju kaki basis pada transistor unit.
Saat mesin belum menyala, cam didalam distributor dalam posisi diam sehingga platina dalam keadaan tertutup atau tersambung. Dalam kondisi ini, kaki basis akan dialiri arus dari platina yang menyebabkan kolektor dan emitor terhubung.
Arus dari coil primer yang terhubung dengan kolektor, akan diteruskan ke masa melalui kaki emitor. Hasilnya akan timbul medan magnet pada coil primer.
Saat mesin berputar, cam didalam distributor juga ikut berputar. Hal itu menyebabkan platina dalam kondisi terbuka dan tertutup. Saat platina dalam kondisi terbuka atau terputus, arus listrik yang menuju kaki basis juga ikut terputus. Sehingga kaki kolektor dan emitor juga ikut terputus.
Terputusnya hubungab kolektor dan emitor menyebabkan pergerakan medan magnet pada coil primer yang mengenai coil sekunder. Sehingga terjadi lonjakan tegangan pada coil sekunder. Listrik bertegangan tinggi tersebut langsung disalurkan ke busi melalui distributor.
2. Cara kerja sistem pengapian full transistor
Untuk pengapian full transistor tidak lagi dilengkapi dengan platina. Komponen ini digantikan oleh pulse igniter.
Alurnya, kunci kontak berada pada posisi ON, arus dari baterai mengalir ke ignition coil. Dari output arus coil primer akan masuk menuju komponen transistor unit. Sementara output coil sekunder masuk menuju busi.
Pada rangkaian lain, arus dari baterai juga mengalir menuju transistor unit sebagai referensi tegangan pada transistor unit.
Saat mesin belum menyala, pulse igniter juga dalam keadaan diam tidak bereaksi. Sehingga tidak ada pulse atau sinyal dari pulse igniter yang dikirimkan ke transistor unit. Hal itu menyebabkan rangkaian arus primer coil terhubung yang menyebabkan adanya medan magnet pada coil primer.
Saat mesin mulai berputar, pulse igniter akan mengirimkan sinyal PWM dengan frekuensi tergantung kecepatan mesin. Sinyal tersebut akan diolah terlebih dahulu oleh controler yang terletak satu unit dengan transistor unit.
Selanjutnya, controler akan memutuskan arus pada kaki basis transistor saat mendapatkan sinyal PWM dari pulse igniter. Saat basis terputus, otomatis arus dari kolektor juga terputus. Sehingga pada coil primer terjadi pergerakan medan magnet menuju coil sekunder.
Hal itu menyebabkan lonjakan tegangan pada coil sekunder yang langsung diteruskan menuju masing-masing busi melalui komponen distributor.
Demikian materi mengenai cara kerja sistem pengapian Transistor (Elektronik) pada mobil. Untuk mengenal berbagai macam sistem pengapian, bisa simak mengenal semua jenis sistem pengapian pada mesin. Semoga dapat bermanfaat.
