KOMPONEN UTAMA SYSTEM PENGAPIAN

Beberapa komponen-komponen rangkaian sistem pengapian terdiri dari :

1.      Baterai

Baterai pada system kendaran bermotor berfungsi untuk menyimpan dan mensuplai arus listrik ke semua komponen kelistrika. Baterai terdiri dari elemen positif dengan kompisis kimia PbO2 dan elemen negative dengan komposisi Pb.

2.         Kunci Kontak

              Kunci kontak berfungsi sebagai alat memutuskan dan menghubungkan arus dari baterai ke rangkaian primer. Pada kunci kontak biasanya terdapat beberapa terminal.pada produksi jepang, terminal-terminal tersebut biasanya diberi tanda secara alphabetis yakni : B (baterai), IG (ignation/pengapian), ST (starter) dan ACC (accesoris), sedangkan kendaraan produk Eropa, terminal-terminal pada kontak tersebut biasanya ditandai dengan angka, misalnya 30 ( baterai positif), 15 (ignation/pengapian), 50 (starter).

3.         Koil Pengapian

                  koil berfungsi untuk merubah tegangan rendah baterai menjadi tegangan tinggi untuk menghasilkan bunga api pada busi. Koil menghasilkan tegangan tinggi dengan prinsip induksi. Koil terdiri dari rangka logam yang menahan plate jacket untuk mengurangi penyebaran medan magnet, di dalamnya terdapat dua buah kumparan primer dan sekunder yang dilitkan pada inti besi.

4    Kondensor

                  Kondensor terbuat dari dua lembar almunium yang dibatasi dengan kertas isolasi. Lembaran ini digulung dan ditempatkan pada tabung logam, kondensor dirangkai secara paralel dengan kontak platina. Plat-plat kondensor meredam arus yang dapat menimbulkan percikan bunga api pada kontak platina.

5.     Kontak Platina

                  Kontak platina merupakan komponen yang paling menghubung dan memutuskan arus pada rangkaian primer yang dikontrol oleh breaker cam pada poros distributor. Arus yang mengalir pada kontak platina ini bisa mencapai 5 amper dan tegangan yang dihasilkan kumparan primer bisa mencapai 500 volt. Pada engine 4 silinder, saat engine putaran 6000 Rpm, kontak platina membuka dan menutup hingga 12.00 kali dengan frekuensi 200 Hz. Kontak platina yang rusak dapat mengganggu pengaliran arus pada koil pengapian.

6.     Distributor

            Distributor mempunyai tiga fungsi, yaitu :

1.  menghasilkan dan memutuskan arus pada rangkaina primer

sehingga koil menghasilkan tegangana tinggi ( bagian kontak     pemutus/platina).

2.  menjadikan tepatnya waktu pembangkitan tegangan tinggi sesuai  dengan putaran mesin ( bagian centrifugal advance dan vakum advance)

3. meneruskan arus bertegangan tinggi pada busi sesuai dengan urutannya.

7.     Busi

Busi merupakan media untuk meloncatkan bunga api untuk membakar cmpuran udara dan bahan bakar pada akhir langkah kompresi. busi mempunyai dua elektroda yakni elektroda tengah dihubungkan keterminal busi dan elektroda samping/elektroda massa dihubungkan ke beban busi sebagai massa.           

      PRINSIP KERJA SISTEM PENGAPIAN

Bila kunci kontak dihubungkan maka arus mengalir dari baterai melalui kunci kontak ke kumparan primer pada koil pengapian menuju massa melalui platina dan terjadilah medan magnet di sekeliling koil. Apabila dengan tiba-tiba arus listrik yang melalui platina tersebut diputuskan dengan membukanya platina, maka ini koil akan kehilangan kemagnetannya yang menyebabkan terbangkitnya tegangan listrik tinggi pada kumparan primer, yaitu antara 300 volt sampai dengan 400 volt, karena adanya induksi tadi. Pada saat yang sama pada kumparan sekunder terbentuk listrik yang mempunyai tegangan 10.000 volt sampai dengan 30.000 volt dikarenakan adanya muatan induksi tadi. Listrik tegangan tinggi ini mengalir ke distributor ( pembagi arus ) dan membetuk loncatan bunga api pada busi elektroda tengah ke elektroda sisi menuju massa. Sedangkan kondensator yang dipasang pada titik kontak platina bila membuka dan untuk mempercepat pemutusan arus pada kumparan primer sehingga mendapatkan tegangan tinggi pada kumparan sekunder.

BAHAN BAKAR DAN PROSES PEMBAKARAN

BENSIN

Bensin adalah zat cair  yang di hasilkan dari hsil  pemurnian minyak bumi dan mengandung unsure karbon dan hydrogen

Sifat – sifat utama bensin adalah:

a)      Mudah menguap pada suhu biasa

b)      Tidak berwarna , jernih , dan berbau merangsang

c)      Titik nyala rendah

d)     Berat jenis rendah (0,6-0,78)

e)      Melarutkan minyak dan karet

f)       Menghasilkan panas yang tinggi antara 9.500 – 10.500 kkal/kg

g)      Meninggalkan sedikit sisa karbon

Bensin sering juga di sebut gas olin atau petrol. Bensin untuk kendaraan bermotor dan pembangkit tenaga stationer di bedakan menjadi 4 tingkat yaitu : bensin putih, bensin reguler (umum) bensin premium, dan bensin super premium . bensin putih sesungguhnya hanya berbeda sedikit dari bensin lainnya, yakni menggandung sedikit tetreatilin, karena itu mempunyai kualitas antiketukan yang lebih baik daribensin putih. Bensin ini dapat dsi gunakan untuk semua mesin kompresi tinggi pada semua mesin kompresi tinggi untuk kendaraan traktor, dan truk pada kondisi biasa. 

 Bensin premium mempunyai sifat ketukan yang lebih baik dan dapat dipakai pada mesin kompresi tinggi pada semua kondisi pembuatan bensin selain dengan cara destilasai dan merengkah dapat juga dibuat dengan cara polimerisasi atau ekstraksi. 

PROSES PEMBAKARAN

      Bila campuran udara bensin yang telah di mampatkan di beri nyala api di ruang bakar maka api akan merambat keseluruh bagian ruang bakar dengan kecepatan tetap. Kecepatan pembakaran ini antar 15 sampai 20 meter tiap detik dan di sebut penyebaran api rata . akan tetapi kenyataannya , ada waktu yang di perlukan antara pencetusan api dari busi dengan saat awal penyebab api, ini di sebut keterlambatan pembakaran. Besar daya yang di hasilkan motor tergantung pada banyaknya  bensin yang terbakar , tetapi juga banyaknya bensin yang tersedia dalam silinder. Untuk pembakaran normal secara teoritis perbandingan berat udara dengan bahan bakar ( bensin) yang di sebut perbandingan ratio adalah 15:1, artinya 15 bagian udara dengan satu bagian bensin dalam stuan berat.

KUALITAS BERDETONASI

 Sifat kedua yang tak kalah pentingnya terhadap kecepatn menguap adalah kualitas berdetonasi. Kita tahu bahwa pada pada akhir kompresi, campuran udara bahan bakar di dalam silinder, dinyalakan oleh percikan api dari busi , permukaan api bergerak menyembur ke semua arah , dan campuran yang di singgung oleh api segera tebakar.  Makin banyak bagian campuran yang terbakar, makin banyak panas terbentuk , tekanan dan suhu juga naik , kenaikan suhu di bagian campuran yang belum di capai oleh nyala atau permukaan api. Pada suatu saat akan mencapai keadaan keritis sehingga dapat terbakar sendiri . batas ini di namakan titik nyala. Tabrakannya bagian-bagian yang belum di kenai oleh api ini, berlangsung sangat cepat dan menyebabkan kenaikan tekanan yang sangat tinggi. Peristiwa pembakaran ini di sebut detonasi. Detonasi dapat merusak motor terutama torak, batang penggerak, bantalan – bantalan , pena engkol dan sebagainya.

Yang di kehendaki adalah bahwa pembakaran baru terjadi apabila campuran di kenai percikan api, pembakaran yang demikian ini akan menghasilkan kenaikan tekanan yang teratur dan halus ( landai )

Beberapa unsur bahan ada yang sangat mudah berdetonasi dan ada yang sukar, sebaga pembanding bahan bakar yang mudah berdetonasi adalah heptana normal (C₇H₁₆), Sedangkan yang sukar berdetonasi adalah iso-oktana (C₈H₁₈). Karena itu molekul hydrogen di dalam bensin harus di atur  sehingga membentuk molekul yang  diingini, pengaturan ini di sesuaikan dengan sifat yang menyamai campuran heptana normal dan iso-oktana tadi. Bensin yang cendrung bersifat heptana normal di katakan bernilai oktan rendah karena mudah berdetonasi. Sebaliknya bahan bakar yang lebih cendrung bersifat iso – oktana , lebih lamban atu lebih sukar berdetonasi. Bensin di katakana bernilai oktan tinggi dengan bilangan oktana 90. Akan lebih sukar berdetonasi dari pada bensin yang mempunyai bilangan oktan 70.

Berikut adalah beberapa cara untuk mencegah detonasi:

a)         Mengurangi tekanan dan temperature bahan bakar –udara  yang masuk kedalam silinder

b)        Mengurangi perbandinga kompresi.

c)         Memperlambaat saat penyalaan

d)  Memperkaya ( yaitu menaikan perbandingan ) campuran bahan bakar – udara atau mempermiskin (yaitu menurunkan perbandingan ) campuran bahan bakar – udara  dari suatau harga perbandingan campuran ( misalnya, f=0,08) yang sangat mudah berdetonasi.

e)     Menaikan kecepatan torak ( atau putaran poros engkol), untuk memperolah arus turbulen pada campuran di dalam silinder yang mempercepat rambatan nyala api.

f)       Memperkecil diameter torak untuk memperpendek jarak yang di tempuh oleh nyala api dari busi kebagian yang terjauh. Hal ini bisa juga di capai jika di pergunakan busi lebih dari satu.

g)   Membuat konstruksi bahan bakar demikian rupa sehingga bagian yang terjauh dari busi mendapat pendinginan antara luas pemukaan dan volume sehingga di peroleh ruang yang sempit. Apabila detonasi itu terjadi juga, hanyalah dalam bagian yang kecil (jumlahnya) sehingga tidak membhayakan. Di samping itu di tempatkan di pusat ruang bakar yaitu di antara katup buang ( bagian yang panas) dan katup isap ( tempat kemungkinan besar terdapat campuran yang kaya ). Beberapa jenis ruang bakar yang biasa di pergunakan pada motor bensin dapat di lihat pada  Gb.2.

Gb.2 beberapa macam ruang bakar motor bensin

(a)(b) mesin berkendaraan bermotor (1965)

(c)(d) jenis kepala –L dan kepala F

(e) mesin pesawat terbang dan mobil balap

(f) mesin  penguji bahan bakar CFR

(g) mesin kendaraan bermotor 2 langkah

                Keperluan bilangan oktana bahan bakar untuk beberapa jenis ruang bakar dapat di lihat pada Gb.3. dari gambar tersebut dapat di ketahui bahwa jenis CIH (chamber – in – head) memerlukan bilangan oktana 

yang relative rendah . CIH dapat berupa EX-CIH (Exhaust vlalve  side chamber – in – head) atau IN-CIH ( Intake valve side chamber – in- head), berturut – turut menyatakan bahwa katup buang atau katup isap ada di dalam ruang bakar utama . dan pengujian dapat di ketahui bahwa umumnya EX-CIH  menghasilkan momen putar dan efisiensi termal lebih baik dari pada IN-CIH Gb.4 menunjukan sekema ruang bakar jenis EX-CIH.

Gb.3 keperluan bilangan oktana beberapa ruang bakar

 

Gb.4 skema ruang bakar jenis EX-CIH

h)      Menambahkan air ke dalam udara yang masuk untuk menurunkan temperature bagian campuran terakhir

i)      Mempergunakan bahan bakar dengan bilangan oktana yang lebih tinggi.

 ANGKA OKTAN 

Angka oktan adalah suatau bilangan yang menunjukan kemampuan bertahan suatu bahan bakar terhadap knocking ( gecala detonasi). Bensin dengan angka oktan lebih tinggi tidak mudah berdetonasi , semakin tinggi angka oktan akan semakin kecil kemungkinan terjadinya detonasi. Bensin dengan  angka oktan yang tinggi cocok untuk motor yang mempunyai perbandingan kompresi yang tinggi.

 

Berikut daftar dapat di lihat :

Bahan bakar	Angka Oktan	Cocok untuk perbandingan kompresi
Bensol (AV-GAS)	100-120	Lebih dari 12 : 1
Super 98	98	Antara 9:1 sampai 11:1
Premium	82 - 92	Antara 7:1 sampai 9:1
Bensin biasa	72 - 82	Antara 6:1 sampai 7:1

Angka oktan bensin dapat di tetapkan dengan jalan membangkitkan bensing yang bersangkutan dengan dua macam bensin yang telah mempunyai tingkat oktan tertentu. Pengujian bensin ini dengan menggunakan mesin pengetes khusus pada laboratorium. Adapun kedua jenis bensin sebagai bahan pembanding yang telah memp[unya angka oktan tersebut ialah iso – oktan dan nmormal heptanes, iso- oktana mempunyai daya tahan yang rendah terhadap timbulnya knocking dan di beri angka octane 0.

 

Bensin adalah campuran hidrokarbon yang kompleks dan angka oktan adalah merupakan salah satu angka karakteristik bensin bila di nyalakan di dalam mesin . karakteristik bensin ini bisa saja berubah selama di simpan dalam berbagai kondisi cuaca yang berubah-ubah. Maka pada pompa bensin selalu di gunakan cara pemindahan dari pompa bensin ke tangki bahan bakar pada mobil dengan menggunakan aliran deras.oktana yang di butuhkan oleh sebuah mesin juga dapat berubah-ubah , ini tergantung berapa lama mesin itu di hidupkan dan seberapa jauh kendaraan tersebut di gunakan.

Banyak factor yang mempengaruhi kondisi mesin yang menyebabkan berubahnya angka oktan yang di perlukan, sebagai contoh adalah terbentuknya karbon pada puncak torak dan ruang bakar secara berangsur-angsur . tidak aka nada suatu kelebihan atau kejelasan bila memakai bensin yang mempuinyai angka oktan yang lebih daripada yang di rekomendasikan oleah pabrik pembuatnya tapi bila halini di lakukan oleh anda , mungkin ini suatu pemborosan saja.