25 BAB IV PENGUJIAN ALAT Pembuatan alat pengukur sudut derajat saat pengapian pada mobil bensin ini diharapkan nantinya bisa digunakan bagi para mekanik untuk mempermudah dalam pengecekan saat pengapian yang tepat pada kendaraan tersebut. Sebelum kita melakukan pengujian alat pengukur saat pengapian perlu diketahui atau kita mengenal sistem pengapian pada kendaraan terlebih dahulu karena alat ini sangat berhubungan dengan sistem pengapian pada mobil bensin. 4.1 Sudut Dwell Sudut dwell merupakan sudut pemutaran distributor selama konstruksi point tertutup. Sudut dwell harus diatur dengan benar sesuai spesifikasi pabrik agar tidak mengganggu sistem kerja distributor tersebut. Apabila sudut dwell terlalu kecil (celah kontak point terlalu besar) koil pengapian mungkin tidak mendapat cukup waktu untuk membangkitkan medan magnit, yang akan menghasilkan tegangan sekunder yang lemah. Apabila sudut dwell terlalu besar (celah kontak point terlalu kecil) tegangan induksi primer akan melompat diantara celah kontak point, bukannya mengisi kapasitor, collapsenya medan magnit pada koil menjadi lambat yang akan mengakibatkan tegangan sekunder menjadi rendah. Keausan poros distributor atau mekanisme advancer dapat diidentifikasi dengan cara menaikkan putaran mesin atau memberikan kevacuuman yang berbeda pada unit vacuum dan mencatat variasi sudut dwell yang terbaca. Distributor yang memiliki perbedaan lebih dari 2 derajat perlu diperbaiki.
Gambar 4.1 Distributor 26
27 Gambar 4.2 Blok Distributor Gambar 4.3 Instalasi Distributor
28 Gambar 4.4 Rangkaian Sistem Pengapian. Tegangan bateree kendaraan biasanya 12 atau 24 volt, nilai yang terlalu rendah untuk dapat menghasilkan percikan bunga api pada celah busi di dalam silinder yang bertekanan. Sistem pengapian menghasilkan tegangann sekunder yang tinggi yang dapat mencapai 40.000 volt. Batere atau alternator menyediakan sumber listrik yang diperlukan oleh rangkaian primer sistem pengapian untuk menghasilkan medan magnet di sekeliling lilitan primer coil pengapian. Kontak poin distributor atau perangkat sakelar elektronik lainnya mengendalikan pembentukan dan kolapnya medan magnet. Lilitan sekunder coil pengapian di bawah pengaruh medan magnet menghasilkan keluaran tegangan sekunder yang tinggi. Coil pengapian bekerja seperti transformator step-up rotor, tutup distributor dan kabel tegangan tinggi mendistribusikan tegangann sekunder pada busi yang sesuai kebutuhan. 4.1.1 Ionisasi Tegangan pembakaran menyebabkan celah percikan antara kedua elektroda busi menjadi penghantar listrik (ionisasi) dan dengan demikian
29 memungkinkan percikan bunga api melompat disepanjang celah. Percikan bunga api listrik mempunyai energi panas yang cukup untuk membakar campuran udara/bahan bakar yang kemudian akan terbakar secara menyeluruh dengan sendirinya. 4.1.2 Keperluan Tegangan Tinggi Tegangan pada lilitan sekunder meningkat sampai tegangan pada busi cukup kuat untuk meloncat (ionisasi) pada celah yang ada sehingga percikan bunga api terjadi pada celah busi, dan sebagian tenaga sekunder ini muncul dalam bentuk busur api yang akan membakar campuran udara/bahan bakar. Tegangan yang diperlukan untuk menimbulkan percikan bunga api pada busi tergantung pada banyak hal seperti: a. Tekanan kompresi engine b. Putaran engine c. Perbandingan campuran bahan bakar. d. Temperatur busi. e. Celah busi. Tegangan yang sangat tinggi akan menyebabkan elektron pada suatu substansi bertahanan tinggi bergerak bebas. Substansi ini yang kemudian disebut konduktif. Tegangan yang sebenarnya yang dihasilkan sistem sekunder ditentukan oleh kebutuhan busi. Busi yang telah dipakai bisa jadi memerlukan sebanyak 5.000 volt dan lebih tinggi lagi pada busi yang baru, berkaitan dengan penambahan celah busi dan perubahan bentuk elektroda tengah yang terjadi akibat pemakaian. Penyetelan kembali celah busi akan menurunkan kebutuhan tegangan kirakira sama dengan busi baru, selama busi tidak mengalami kerusakan. Kebutuhan tegangan maksimum terjadi pada saat melakukan percepatan dari putaran rendah sampai 20.000 volt. Tegangan lebih rendah diperlukan saat kecepatan konstan (kecepatan jelajah).
30 Misalnya : 60 Km perjam 12.000 volt 100 Km per jam 18.000 volt Lebih banyak tenaga diperlukan maka tegangan akan naik pada batas yang diperlukan untuk melakukan ionisasi pada celah busi. Tegangan pada putaran langsam adalah rendah 5.000 8.000 volt. Kondisi engine tidak ada pembakaran pertama terjadi pada putaran rendah kondisi percepatan yang berat. Tegangan yang dibutuhkan akan melebihi tegangan maksimum yang diijinkan. Tegangan yang diperlukan 50.000 volt, yang tersedia 40.000 volt, maka tidak akan terjadi pembakaran. 4.1.3 Waktu Percikan Api Lamanya percikan pembakaran, atau panjangnya waktu loncatan bunga api listrik, menjadi sangat penting yang hubungannya dengan pengendalian gas buang. Campuran kurus perlu untuk mendapatkan tingkat emisi gas buang yang rendah. Bagaimanapun juga dengan campuran kurus, jika lamanya waktu pembakaran tidak cukup, campuran tidak akan terbakar dengan baik. Lamanya waktu pembakaran harus berada antara 0,8 2 millidetik dengan arus antara 100 150 milliamper untuk mendapatkan pembakaran yang baik. Banyak osiliskop produksi terakhir mempunyai sekala millidetik sehingga memungkinkan melakukan pengukuran tersebut.. Gambar 4.5 Osiloskop Pola bentuk gelombang Sekunder tunggal
31 4.2 Prinsip Kerja 4 Langkah 4.2.1 Langkah Isap TMA TMB Gambar 4.6 Langkah isap piston Piston bergerak dari TMA ke TMB katup isap terbuka dan katup buang tertutup. Campuran udara dan bensin masuk ke dalam silinder akibat hisapan dari piston.
32 4.2.2 Langkah Komperesi 1 7 TMA 2 3 4 TMB 5 6 Gambar 4.7 Langkah komperesi piston Keterangan Gambar 4.7 : 1. Katup 2. Campuran udara dan bensin 3. Piston 4. Rumah piston 5. Stang piston 6. As penggerak piston 7. Busi Piston bergerak dari TMB TMA kedua katup menutup. Campuran udara dan bensin dikomperesikan oleh piston. Tekanan dalam silinder naik, suhu
33 juga naik. Perbandingan komperesi harus sesuai dengan nilai oktan binsin yang dipakai. Perbandingan komperesi terlalu tinggi menimbulkan detonasi / knocking. 4.2.3 Langkah Usaha TMA TMB TTA Indo 01/02 Gambar 4.8 Langkah usaha piston Pada akhir langkah komperesi busi memercikan bunga api. Campuran udara dan bensin yang dikompresikan terbakar dan menggerakkan piston ke TMB langkah ini dipakai untuk menggerakkan beban. Saat pengapian harus tepat.
34 4.2.4 Langkah Buang TMA TMB TTA Indo 01/02 Gambar 4.9 Langkah buang piston Ketup buang terbuka, katup hisap terbuka, emisi dikeluarkan melalui katup buang. Emisi mengandung CO ; HC dan NO x yang berbahaya. 4.3 Alat Pengukur Sudut Derajat Saat Pengapian Alat pengukur derajat saat pengapian digunakan untuk memeriksa dan menyetel saat pengapian sesuai dengan sudut putar poros engkol dimana secara langsung berhubungan dengan posisi piston. Begitu saat pengapian disetel, selanjutnya akan dikendalikan oleh system pengatur pengapian mekanik, vacuum atau elektronik. Alat pengukur sudut derajat saat pengapian yang digunakan bersamaan dengan meter pengatur pengapian memastikan sistem pemajuan pengapian bekerja sesuai dengan spesifikasi pabrik.
35 Gambar 4.10 Puli Sudut Pengapian 4.3.1 Posisi 0 Derjat Sebelum TMA Pada saat piston berada posisi TMA ( Titik Mati Atas ), posisi crank pin, stang seher / conecting rod dan seher berada dalam satu garis. Inilah titik nol derajat. Gambar 4.11 Posisi Puli 0 Derajat 4.3.2 Posisi 10 Derajat sebelum TMA Crankshaft / poros engkol terus berputar pada saat mesin hidup. Pada saat crank pin 10 derajat sebelum mencapai titik nol derajat (10 derajat sebelum TMA
36 piston ), inilah waktu busi memercikkan api atau bisa kita sebut waktu pengapian. Gambar 4.12 Posisi Puli 10 Derajat 4.2.3 Posisi 5 Derajat Sebelum TMA Saat crank pin 5 derajat sebelum mencapai titik nol derajat, inilah waktu busi memercikkan api atau waktu pengapian. Lihat gambar di bawah ini!. Gambar 4.13 Posisi puli 5 Derajat Kembali ke postingan sebelumnya, waktu pengapian terjadi antara 5 sampai 10 derajat sebelum TMA. Tidak semua mesin memiliki waktu
37 pengapian yang sama, tergantung pada spesifikasi standar dari pabrik pembuatnya. Dan ada mesin yang pengapian standarnya 7 derajat sebelum TMA, atau 8 derajat sebelum TMA. Jadi setiap mesin mempunyai standar waktu pengapian.. 4.4 Pengoperasian Alat Pengukur Sudut Derajat Saat Pengapian Alat pengukur derajat saat pengapian harus dihubungkan langsung ke batere kendaraan untuk menghasilkan arus pengoperasian dan pick-up induksi dihubungkan ke kabel busi no.1 untuk memicu pengoperasian lampu. Kita pasang pick up induksi ke kabal no.1 diharapkan mendapatkan pembacaan putaran mesin yang akurasi karena mendapat aliran tegangan yang pertama. Bersihkan dan atau tandai tanda-tanda saat pengapian engine dengan kapur. Temukan kondisi engine yang harus ditetapkan sebelum saat pengapian diperiksa atau diatur. Misalnya: kecepatan idle, selang vacuum yang harus dihubungkan atau dilepaskan, asesoris yang harus dihidupkan atau dimatikan. Setelah semua terpasang sesuai dengan prosedur maka mesin baru bisa kita hidupkan dan memulai pengukuran. Arahkan lampu pengontrol derajat saat pengapian ke tanda puli derajat poros engkol dan perhatikan tandanya. Atur badan distributor untuk menghasilkan saat pengapian engine sesuai dengan spesifikasi pabriknya.
38 Gambar 4.14 Tanda Sudut Derajat Pada Body Dalam operasionalnya alat pengukur saat pengapian ini ada 2 siatem yaitu : 1. Setting pada alat pengukur saat pengapian sudut derajat sesuai dengan yang kita inginkan atau sesuai dengan spesifikasi type kendaraan keluaran pabrikan, kemudian lampu di arahkan ke puli derajat poros engkol sambil menggeser advance mencari top posisi lurus pada titik nol yang terdapat di body. Dengan demikian sudut derajat pengapian akan terbaca di display. 2. Apabila kita melakukan setting pada alat pengukur saat pengapian dengan nilai nol, maka dengan menggeser advance dan mengarahkan lampu ke puli poros engkol akan menunjukan tanda top tersebut akan lurus dengan tanda sudut derajat pada body.
39 4.5 Meter Pengecek Sudut Derajat Saat Pengapian Meter pengecek alat pengukur derajat saat pengapian advance bergabung baik dengan engine analyzer maupun dengan beberapa alat lainnya. Skala dikalibrasi dalam derajat advance. Ada saklar putar dengan posisi off yang memungkinkan saat pengapian diatur. Dengan memutar penuh saklar pengoperasian cahaya dapat diubah. Dengan mengubah putaran mesin atau akan bergerak. Saklar putar akan memungkinkan lampu sorot menggerakkan tanda derajat pengapian kembali ke posisi pengaturan saat pengapian. Meter pengecek advance akan menunjukkan derajat advance mesin untuk kondisi pengoperasian mesin.
40 4.6 Hasil Pengujian Dari hasi pengujian secara bertahap dapat kita buat suatu tabel, sehingga bisa dianalisa dengan kondisi sudut derajat pengapian yang baik sesuai dengan spesifikasi dan sudut derajat pengapian di luar nilai spesifikasi. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Uji ke- Sudut Derajat Putaran Mesin Kerja Mesin 1 5 derajat 700 rpm - Tekanan di dalam silinder naik - Terjadi knocking 2 8 derajat 700 rpm - Tekanan di dalam silinder normal - Tenaga lebih besar - Pembakaran sempurna 3 10 derajat 700 rpm - Tekanan di dalam silinder rendah - Bahan bakar boros - Daya mesin turun