Sistem Pengapian Konvensional : Komponen, Fungsi dan Cara Kerjanya

Pada materi kali ini kami ingin membahas tentang komponen, fungsi dan cara kerja sistem pengapian konvensional.

Sistem pengapian konvensional berfungsi untuk menaikkan tegangan baterai menjadi 10.000 volt atau lebih dengan menggunakan ignition coil. Dan kemudian membagi-bagikan tegangan tinggi tersebut ke masing-masing busi melalui distributor dan kabel tegangan tinggi.

Pada mesin bensin, loncatan bunga api pada busi diperlukan untuk menyalakan campuran udara dan bahan bakar yang telah dikompresikan oleh piston di dalam silinder.

Semoga Anda masih ingat tentang hal ini, karena kita sudah sempat bahas di cara kerja mesin 4 tak.

Faktanya,

Sistem pengapian konvensional ini merupakan sistem pengapian mobil yang sudah tidak digunakan lagi untuk saat ini, karena sudah digantikan oleh pengapian elektronik. 

Tetapi dengan mempelajari sistem pengapian konvensional akan mempermudah mempelajari tipe lainnya.

A. Komponen sistem pengapian konvensional dan fungsinya

Perhatikan gambar sistem pengapian konvensional berikut ini :

Keterangan gambar

1. Baterai
2. Sekring (fuse)
3. Kunci kontak
4. Koil pengapian (Ignition coil)
5. Kontak platina (breaker point)
6. Kondensor
7. Rotor
8. Tutup distributor
9. Kabel tegangan tinggi
10. Kabel busi
11. Busi (spark plug)

Kita tidak akan bahas sesuai urutan diatas tentang fungsinya.

1. Baterai

Baterai atau aki ini berfungsi untuk menyediakan arus listrik tegangan rendah yang umumnya 12 volt untuk ignition coil. 

Komponen ini sangat vital untuk sistem pengapian konvensional, oleh karena itu sebutan lain dari sistem pengapian ini adalah sistem pengapian baterai

2. Sekring (Fuse)

Berfungsi untuk mencegah kerusakan komponen-komponen sistem yang disebabkan arus berlebihan. Dengan kata lain adalah sebagai pelindung rangkaian 

Bila arus berlebihan melalui rangkaian, maka sekring akan berasap atau terbakar dan mencair. Sehingga sistem terbuka dan sistem tidak bekerja.

3. Kunci kontak

Berfungsi untuk menghubung dan memutuskan arus dari baterai ke dalam rangkaian sistem pengapian. Dan perlu anda ketahui, sistem pengapian mulai bekerja pada saat kunci kontak on.

4. Ignition coil / koil pengapian

Koil pengapian berfungsi merubah arus listrik 12 volt yang diterima dari baterai menjadi tegangan yang tinggi untuk menghasilkan bunga api yang kuat pada celah busi

Prinsip kerjanya menerapkan hukum faraday. Coba lihat ilustrasi dibawah ini.

Masih ingat?

Apabila magnet dijauh dekatkan pada sebuah lilitan dengan cepat, maka lilitan akan menghasilkan tegangan induksi.

Bagaimana dengan coil?

Didalam coil terdapat dua buah lilitan yang disebut lilitan primer dan sekunder. 

Lilitan primer akan dialiri arus dan diputus dengan tiba-tiba, sehingga kemagnetan elektromagnet akan muncul dan hilang secara tiba-tiba. Akibatnya terjadi induksi pada lilitan sekunder. 

Silahkan pelajari lebih lanjut pada topik koil pengapian

5. Kontak platina (breaker point)

Kontak platina merupakan bagian dari distributor pengapian. 

Fungsi platina adalah untuk memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignition coil. Sehingga terjadi induksi listrik pada lilitan sekunder.

Platina bisa membuka dan menutup karena adanya camlobe. Camlobe ini diputar oleh mesin dan memiliki jumlah nok sesuai jumlah silinder dari mesin.

6. Kondensor

Kondenser berfungsi untuk mencegah terjadinya loncatan bunga api listrik pada breaker point. Kondenser umumnya diletakkan menempel pada rumah distributor.

Untuk mengetahui cara kerja kondensor, Anda bisa mempelajari pada topik kapasitor/kondensor.

Namun salah satu yang harus diketahui, jika kondensor rusak, kontak platina akan cepat terbakar. 

Dan jika Anda ingin menggantinya, pastikan dengan ukuran yang sesuai. Lihat baik-baik tulisan yang ada pada kondensor :0,15 micro farad atau 0,22 micro farad atau 0,25 micro farad.

Atau bisa jadi dengan ukuran yang lain.

7. Rotor

Bersama tutup distributor berfungsi membagikan arus listrik tegangan tinggi yang dihasilkan oleh ignition coil ke tiap-tiap busi

Rotor berputar bersama dengan camlobe.

8. Tutup distributor atau distributor cap.

Bersama rotor berfungsi membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel teganggan tinggi untuk masing-masing silinder

Untuk lebih jelasnya bisa dibaca disini

9. Kabel tegangan tinggi

Berfungsi untuk mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignition coil ke busi. 

Kabel-kabel ini harus mampu mengalirkan tegangan tinggi tanpa terjadi kebocoran. Oleh sebab itu, kabel tegangan tinggi dibungkus dengan karet isolator yang tebal.

Bukan hanya itu, isolatornya juga dilapisi dengan pembungkus khusus (sheath). Lapisan ini untuk mencegah gangguan gelombang seperti dari dari radio.

10. Kabel busi

Pada prinsipnya sama seperti halnya kabel tegangan tinggi. Hanya saja memang memiliki panjang masing-masing sesuai dengan jarak antara distributor dengan busi.

Jumlah kabel busi sesuai dengan jumlah silinder.

11. Busi

Mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga api melalui elektrodanya. Sehingga membakar campuran udara dan bahan bakar didalam silinder yang sudah dikompresikan.

Kerja busi cukup berat

Karena busi harus bekerja pada temperatur 2000 derajat celcius pada saat pembakaran. Tetapi harus tahan juga dengan penurunan temperatur yang drastis ketika langkah hisap.

Dan pastinya kondisi tersebut terjadi berulang-ulang selama mesin hidup.

Selain itu, busi juga harus kuat dengan tekanan yang tinggi sekitar 8-13 bar. 

12. Governor Advancer

Komponen ini terpasang didalam distributor dan berada di bawah breaker plate (dudukan platina)

Fungsi dari governor advancer adalah memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin

Nama lain dari governor advancer adalah sentrifugal advancer. Karena memang kerjanya memanfaatkan gaya sentrifugal.

Untuk memeriksa apakah sistem ini bekerja atau tidak, kita bisa memutar kepala rotor searah putaran rotor (sekitar 30 derajat) dan lepaskan. Pada saat dilepaskan, rotor harus kembali ke posisi semula. 

Jika tidak bisa, kemungkinan mekanismenya macet.

13. Vakum Advancer

Fungsi vakum advancer adalah untuk memundurkan atau memajukan saat pengapian pada saat beban mesin bertambah atau berkurang

Kevakuman pada intake manifold dimanfaatkan untuk menggerakkan advancer.

B. Cara kerja sistem pengapian konvensional

Saat membahas cara kerja sistem pangapian baterai konvensional ini, saya mengajak Anda melihatnya pada beberapa kondisi yaitu ketika kunci kontak ON dan ketika mesin hidup.

1. Ketika kunci kontak ON

Ketika kunci kontak on, arus dari baterai akan mengalir menuju positif coil. Tentu saja melalui sekring dan kunci kontak terlebih dahulu.

Selanjutnya arus akan mengalir ke lilitan primer dan menuju ke massa

Silahkan lihat gambar dibawah. Saya sudah merubahnya rangkaian yang dialiri arus menjadi warna merah

Pada gambar, platina sedang pada posisi menutup ya. Sehingga arus akan mengalir langsung kemassa atau bodi kendaraan. Dan akibatnya terjadi kemagnetan pada lilitan primer coil.

2. Ketika mesin hidup

Ketika mobil di starter, maka cam di dalam distributor akan berputar, sehingga akan membuka kontak platina (contact breaker point)

Karena kontak platina terbuka, hubungan ke massa akan hilang.

Efeknya, kemagnetan pada primer coil akan hilang secara tiba-tiba. 

Ini seperti kalau kita menjauhkan magnet dari sebuah kumparan secara tiba-tiba seperti ilustrasi yanf sebelumnya kita bahas.

Akibatnya terjadi induksi tegangan tinggi pada lilitan sekunder coil pengapian. 

Tegangan yang mencapai sekitar 10.000 v disalurkan menuju busi melalui kabel tegangan tinggi >> distributor >> rotor >> kabel busi dan terakhir ke busi. Silahkan amati pada gambar rangkaian berwarna orange dibawah ini. 

Bunga api busi akan membakar campuran udara dan bahan bakar didalam silinder sesuai dengan urutan pembakaran (firing order).

Proses diatas akan terjadi terus menerus selama mesin dihidupkan seperti animasi sistem pengpian dibawah ini

Jika diamati dengan seksama pada gambar animasi sistem pengapian konvensional diatas, bunga api akan dipercikkan pada saat platina mulai membuka, dan rotor juga akan segera menyalurkan ke busi-busi sesuai dengan urutan pengapiannya (firing order).

Umumnya urutan pengapian pada mesin 4 silinder adalah 1-3-4-2. Walaupun ada juga mobil yang menggunakan urutan yang lain.