Rancang Bangun Sistem Pengapian Busi Elektronik CDI Sepeda ...
Transcript of Rancang Bangun Sistem Pengapian Busi Elektronik CDI Sepeda ...
1
ABDIMAS PENYULUHAN KEPADA SISWA SMK
Judul:
Rancang Bangun Sistem Pengapian Busi
Elektronik CDI Sepeda Motor
PELAKSANA
Ir. Parlindungan P. Marpaung, MT
NIDN : 0315095902
Semester Ganjil Tahun Akademik 2020/2021
INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN OTOMOTIF
SERPONG, JANUARI 2021
2
3
4
5
6
KEGIATAN ABDIMAS PENYULUHAN KEPADA SISWA SMK
SECARA DARING VIA GOOGLE CLASSROOM
Judul:
Rancang Bangun Sistem Pengapian Busi
Elektronik CDI Sepeda Motor
7
B A B I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pada pengapian busi otomotif kendaraan bahan bakar bensin membutuhkan
sistem peralatan pengapian busi. Salah satu sistem pengapian busi pada sepeda motor
menggunakan peralatan sistem pengapian busi elektronika CDI yang menghasilkan
percikan api busi. Sitem pengapian busi elektronika ini menggantikan sistem pengapian
busi konvensional yang menggunakan peralatan dan perangkat komponen elektronika,
terdiri dari:
1. Exiter koil alternator sebagai pembangkit listrik
2. Pulser pembangkit sinyal pulsa sensor CDI
3. Perangkat CDI sebagai kontrol eksekusi timing pengapian
4. Koil pemicu tegangan tinggi pengapian busi.
Adapun sistem pengapian busi menggunakan perangkat elektronika CDI dinyatakan
sistem pengapian elektronika CDI (capasitor Discharge Ignition). Umumnya sistem
pengapian elektronika CDI ini terdapat pada otomotif kenderaan otomotif bahan bakar
bensin mesin EFI baik pada mobil atau sepeda motor. Skematik diagram sistem
pengapian CDI mesin efi kenderaan otomotif bahan bakar bensin seperti Gambar 1.
Gambar 1 Skematik diagram sistem pengapian CDI pada sepeda motor
1.2 Perumusan masalah
Exiter koil stator alternator membangkitkan suplai arus listrik ke input perangkat
timing pengapian CDI. Secara bersamaan out put sinyal pulsa dari perangkat Pulser
memicu input perangkat CDI untuk menghasilkan sinyal tegangan listrik out put fungsi
8
waktu terhubung ke kumparan primer koil. Hal ini sinyal pulsa dari perangkat Pulser
memicu CDI untuk menghasilkan sinyal tegangan listrik fungsi waktu ke kumparan
primer koil, agar kumparan primer koil menginduksikan medan magnet hingga
membangkitkan level tegangan listrik out put cukup tinggi pada kumparan sekunder
koil yang terhubung ke busi. Latar belakang nya adalah sinyal frekuensi pulsa dari out
put Pulser menentukan saatnya perangkat CDI menghasilkan tegangan listrik out put
terdistribusi ke input kumparan primer koil. Sinyal frekuensi pulsa PWM (pulsa wave
modulation) ini mengaktifkan perangkat CDI untuk mendistribusikan tegangan listrik
out put fungsi waktu ke kumparan primer koil. Dimana tegangan listrik fungsi waktu
terdistribusi ke kumparan primer koil dapat membangkitkan induksi elektromagnetik ke
kumparan sekunder koil membangkitkan level tegangan listrik tinggi out put terhubung
ke busi. Level tegangan listrik cukup tinggi terhubung ke busi ini dapat memercikkan
bunga api pada gap busi membakar bahan bakar bensin yang digunakan pada sepeda
motor. Pada penyuluhan kepada siswa SMK ini disajikan pemahaman materi ilmiah
secara teoritis beserta peraga fisik hasil rancang bangun sistem pengapian busi
elektronika CDI yang menghasilkan percikan bunga api pada celah/gap busi. Dimana
alur diagram rangkaian peralatan hasil rancang bangun peralatan sistem pengapian busi
elektronika CDI menentukan terjadinya percikan bunga api pada gap busi yang
digunakan membakar bahan bakar bensin pada sepeda motor.
1.3 Tujuan
Tujuannya adalah melakukan kegiatan pengabdian kepada masyarakat siswa
SMK bidang otomotif dengan cara penyuluhan ilmiah melalui modul materi dan hasil
pembuatan peralatan rancang bangun sistem pengapian busi elektronika CDI yang
digunakan pada sepeda motor. Dengan demikian pada kegiatan pengabdian kepada
masyarakat siswa SMK ini dapat diperagakan jalur alur diagram rangkaian peralatan
dan perangkat yang digunakan pada sistem timing pengapian busi elektronika CDI yang
menghasilkan percikan bunga api pada gap busi. Selanjutnya untuk pemahaman kinerja
peralatan rancang bangun sistem pengapianbusi elektronika CDI, maka dilakukan
penyajian dan pemberian hasil penulisan modul materi ilmiah kepada siswa.
9
B A B II
TEORI PENDUKUNG
Pada sistem timing pengapian elektronika menggunakan peralatan dan perangkat
elektronika yang menentukan percikan bunga api pada gap busiyang membakar bahan
bakar bensin. Salah satu sistem timing pengapian elektronika terdapat pada sepeda
motor adalah menggunakan sistem pengapianbusi elektronika CDI. Adapun bagian
utama peralatan sistem pengapian busi elektronika CDI antara lain peralatan alternator,
regulator kiprok, perangkat CDI, komponen pulser dan koil serta busi. Pada Gambar 2.1
diperlihatkan sistem pengapian busi elektronika menggunakan perangkat CDI
menghasilkan tegangan listrik cukup tinggi pada sekunder koil terdistribusi ke busi,
kemudian skema jalur rangkaian peralatan sistem yang digunakan seperti Gambar 2.2.
Gambar 2.1 Sistem timing pengapian busi menggunakan perangkat CDI
Gambar 2.2 Skema jalur rangkaian peralatan sistem pengapian busi CDI
II. 1 Alternator Pembangkit Energi Listrik AC
Alternator singkatan dari alternating generator (pembangkit arus bolak-balik)
terdiri dari 2 (dua) komponen utama, yaitu stator dan magnet permanen rotor untuk
mengkonversikan input energi mekanik menjadi energi/daya listrik pada bagian out put
10
nya. Input energi berupa energi putaran, torsi dan gaya mekanik dikonversikan menjadi
energi/daya listrik. Energi putaran mekanik digunakan menggerakkan magnet permanen
terdapat dalam rumah rotor mengitari kumparan fasa stator yang menimbulkan energi
listrik out put pada kumparan fasa stator. Proses magnet permanen rotor berputar
mengitari kumparan fasa stator menghasilkan energi listrik ac dalam bentuk gelombang
tegangan listrik ac sinusoida diperlihatkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Magnet rotor melintasi kumparan fasa stator menghasilkan
sinyal tegangan listrik ac sinusoida.
Pada alternator ac tipe 3 (tiga) fasa membangkitkan 3 (tiga) fasa tegangan listrik ac out
put yang saling berbeda sudut fasa antara masing-masing kumparan fasa nya. Pada
Gambar 2.3 diperlihatkan fisik alternator ac tipe 3 (tiga) fasa yang membangkitkan 3
(tiga) tegangan listrik ac out put pada bagian masing-masing kumparan stator.
Gambar 2.3 Alternator ac tipe 3 (tiga) fasa membangkitkan
3 (tiga) tegangan listrik ac out put
Keterangan gambar:
VA = tegangan listrik fasa 1, volt
VB = tegangan listrik fasa 2, volt
VC = tegangan listrik fasa 3, volt.
11
Energi listrik DC Alternator
Alternator pembangkit energi listrik dc adalah alternator mengkonversikan
tegangan listrik ac menghasilkan tegangan listrik dc out put pada stator menggunakan
rangkaian/komponen dioda penyearah. Dimana komponen dioda penyerah berfungsi
menyearahkan tegangan listrik ac out put dari alternator ac menjadi tegangan listrik dc.
Pada Gambar 2.4 diperlihatkan tegangan listrik dc out put pada kumparan fasa dari
alternator ac 3 fasa pola hubungan bintang disearahkan menggunakan dioda penyearah.
Gambar 2.4 Tegangan listrik dc out put tiga (3) fasa hubungan bintang.
Keterangan gambar:
A = kumparan fasa A, jumlah
B = kumparan fasa B , jumlah
C = kumparan fasa C, jumlah
V01 = tegangan listrik dc out put fasa-1, volt
V02 = tegangan listrik dc out put fasa 2, volt
V03 = tegangan listrik dc out put fasa 3, volt.
Masing-masing tegangan listrik ac setiap fasa terhubung dengan dua dioda sebagai
penyearah yang menghasilkan tegangan listrik dc out put. Proses penyearahan secara
otomatis karena diode memang memiliki fungsi untuk memblok aliran arus dari satu
arah untuk menghasilkan tegangan listrik DC.
II.2 Alternator pada sepeda motor
Pada kenderaan otomotif alternator digunakan sebagai pembangkit listrik yang
mengkonversikan energi mekanik hasil putaran/rpm poros out-put/utama mesin. Untuk
menggerakkan magnet permanen rotor dibutuhan energi mekanik berupa besaran
parameter putaran mekanik satuan rpm (rottion per minute). Alternator sepeda motor
terdiri dari dua (2) bagian komponen utama, yaitu: (1) Rotor dan (2) Stator.
Adapun bagian rotor berbentuk puli lingkaran terpusat pada poros utama yang
dapat berputar. Permukaan bagian dalam lingkaran rotor terdapat kutub-kutub magnet
12
permanen secara terpisah. Sedangkan bagian luar lingkaran puli rotor terdapat indikator
“tonjolan” yang berfungsi sebagai indikator timing pengapian. Indikator timing
pengapian ini berhadapan dengan sensor Pulser kondisi tetap/diam yang memiliki jarak
gap/celah tertentu terhadap tonjolan tersebut, ketika puli rotor berputar. Salah satu
bentuk fisik alternator sepeda motor sepeda motor diperlihatkan seperti Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Bentuk fisik peralatan alternator digunakan pada sepeda motor
Selanjutnya stator alternator berada di dalam lingkaran puli magnet rotor berbentuk
lingkaran yang tidak dapat berputar. Pada rumah stator terdapat kumparan fasa yang
dilintasi oleh lingkaran magnet rotor, ketika puli rotor berputar melingkar. Jumlah
kumparan fasa dalam rumah stator tergantung dari jenis alternator. Jenis alternator dua
(2) fasa terdapat dua jumlah kumparan fasa di dalam rumah stator. Pada Gamber 2.6
diperlihatkan alternator dua (2) fasa sepeda motor memiliki dua jumlah kumparan fasa.
Gambar 2.6 Kumparan/spul fasa dalam lingkaran rumah stator
Tegangan listrik dc out put pada regulator penyearah spul alternator
Tegangan listrik dc out put alternator sepeda motor diperoleh dengan cara
menyearakan tegangan listrik ac dari out put alternator ac menggunakan dioda
penyearah disebut diode penyearah regulator kiprok. Pada Gambar 2.7 diperlihatkan
tegangan listrik out put dc dari hasil penyearah regulator kiprok dinyatakan parameter
13
Vo(dc). Hasil tegangan listrik dc dari out put penyearah regulator kiprok, yaitu
parameter Vo(dc) satuan volt berkisar antara 13 volt hingga 15 volt. Fungsi kiprok
motor yang pertama adalah sebagai penyearah. Cara kerjanya adalah dengan cara
merubah arus litrik AC (Alternating Current) menjadi DC (Direct Current). Tujuannya
adalah agar bisa mengalirkan listrik ke dalam aki dan menyimpannya sebagai sumber
energi saat menghidupkan starter maupun kebutuhan lainnya. Selain itu, kiprok juga
berfungsi sebagai pensatabil arus listrik ke beban peralatan sistem pengapian busi.
Gambar 2.7 Skema regulator sebagai penyearah tegangan listrik ac dari VA
Adapun bentuk fisik regulator kiprok beserta kaki/pin input dan out put berfungsi
sebagai penyearah tegangan listrik ac diperlihatkan pada Gambar 2.8. Dimana warna
kabel kaki/pin input dan out put regulator kiprok standart pada setiap pabrikan sepeda
motor memiliki perbedaan sendiri dan tidak lah sama. Hal ini merupakan suatu rahasia
tiap-tiap rancangannya, agar tidak mudah ditiru dan menyamakan sistem kelistrikan
yang di buat masing masing produsen.
Gambar 2.8 Bentuk fisik regulator kiprok penyearah tegangan ac
Keterangan gambar: Warna kabel Kiprok:
- Kuning : Alternator ac
- Merah/Hitam : Out put dc
- Biru : Alternator ac
- Hijau : Massa (-).
14
II.3 Komponen Pulser
Komponen pulser pada sepeda motor adalah sebuah peralatan penting terdapat di
posisi celah/gap pada permukaan lingkaran luar puli alternator. Dimana komponen
pulser memiliki lilitan kawat tembaga halus terbungkus pada pakaging yang di bagian
tengahnya terdapat magnet permanen. Adapun bentuk fisik pulser memiliki magnet
permanen di bagian tengah beserta kabel out putnya diperlihatkan seperti Gambar 2.9.
Bila suatu bahan material besi bersifat penghantar listrik di lintasi oleh magnet
permanen pulser secara beulang-ulang, maka pada out put pulser membangkitkan
tegangan listrik sinyal pulsa PWM fungsi waktu t detik. Umumnya tegangan listrik
sinyal pulsa PWM normal pada out put pulser berkisar 0.5 volt sampai dengan 1 volt.
Sinyal pulsa PWM (pulse wave modulation) out put pulser berguna memicu input CDI
yang menghasilkan tegangan listrik out put fungsi waktu terhubung ke kumparan primer
koil. Tegangan listrik out put fungsi waktu ke kumparan primer koil diperlukan untuk
membangkitkan induksi medan listrik ke sekunder koil yang menghasilkan ggl (gaya
gerak listrik tegangan listrik tinggi ke busi.
Gambar 2.9 Bentuk fisik dari peralatan pulser
II. 4 Perangkat CDI
Pada mesin efi otomotif sepeda motor terdapat beberapa jenis sistem timing
pengapian elektronika, antara lain sistem timing pengapian CDI. Dimana bagian utama
sistem pengapian CDI ini adalah perangkat CDI. Prinsip kerja utama perangkat CDI
menghasilkan tegangan listrik fungsi waktu berdasarkan penyimpanan muatan listrik
pada kapasitor yang terakumulasi melepaskan arus (discharge current) fungsi waktu ke
input kumparan primer koil. Akumulasi pelepasan arus (discharge current) listrik fungsi
waktu ke input kumparan primer koil pengapian (ignition coil) membangkitkan level
tegangan listrik tinggi pada out-put kumparan sekunder koil yang mampu memercikkan
bunga api listrik pada celah/gap busi. Adapun bentuk fisik dan skema posisi urutan
pin/soket perangkat CDI diperlihatkan seperti Gambar 2.10.
15
Gambar 2.10 Bentuk fisi peralatan perangkat CDI
Keterangan gambar:
Kaki/ pin 1 : Massa/ ground
Kaki/ pin 2 : Pulser
Kaki/ pin 3 : Kontak
Kaki/ pin 4 : Spul + 12 volt dc
Kaki/ pin 5 : Koil.
Penggunaan perangkat CDI pada sistem pengapian busi terdiri dari dua jenis, yaitu:
Komponen perangkat CDI AC
Sistem ini menggunakan tegangan utama yang bersumber dari spul atau altenator
mesin. Sistem pengapian CDI AC menggunakan arus langsung yang dihasilkan dari
spul atau pembangkit listrik pada motor yang masih memiliki arus AC. Altenator akan
menghasilkan arus bolak-balik atau AC yang kemudian digunakan untuk pengapian
CDI. Namun sebelum masuk ke Capasitor, ada komponen dioda yang berfungsi
mengubah arus tersebut menjadi searah (DC).
Komponen perangkat CDI DC
Skema pengapian CDI DC juga sama persis, hanya saja pada CDI unit tidak
diperlukan lagi komponen rectifier. Sementara sistem CDI DC menggunakan arus yang
sudah disearahkan oleh kiprok. Karena arus listrik yang dipakai itu berasal dari output
kiprok yang sudah disearahkan (DC).
II.5 Koil pengapian busi
Koil pengapian berfungsi membangkitkan tegangan listrik tinggi tinggi pada
sekunder koil out put yang terhubung ke busi yang menghasilkan percikan bunga api
16
pada gap busi. Adapun bentuk fisik koil pengapian dilengkapi dengan kabel
penghubung ke busi seperti Gambar 2.11. Pada fisik perangkat peralatan koil pengapian
kenderaan otomotif sepeda motor terdapat dua buah kumparan, yaitu kumparan primer
dan kumparan sekunder. Dimana lilitan kumparan primer adalah bagian masukan/input
dan kumparan sekunder bagian out put. Rangkaian listrik pengganti bagian utama dari
koil pengapian terdiri dari lilitan kumparan primer dan sekunder seperti Gambar 2.12.
Gambar 2.11 Bentuk fisi koil pengapian beserta kabel penghubung ke busi
Gambar 2.12 Rangkaian pengganti koil pengapian busi
Prinsip kerja arus primer koil diberikan perubahan drastis arus listrik fungsi waktu
satuan detik secara terus menerus terinduksi medan listrik pada sekunder koil. Karena
terinduksi sendiri sehingga menimbulkan tegangan listrik tinggi mencapai 10 kilo-volt
s/d 20 kilo-volt out put pada lilitan sekunder koil. Lilitan kawat membentuk kumparan
dinyatakan parameter induktor (L) dialiri arus listrik sesaat fungsi waktu satuan detik
akan terjadi induksi fluks induksi medan listrik disekitar kumparan. Fluks induksi
medan listrik pada kumparan induktor L tersebut membangkitkan kuat medan listrik
disebut electromotive force (emf) yang menghasilkan gaya gerak listrik (ggl) induksi
dinyatakan parameter ε. Ggl induksi dinyatakan parameter ε ini sebanding dengan laju
perubahan arus listrik terhadap perubahan waktu satuan detik di rumuskan seperti pada
persamaan [1]. Dimana tanda negatif menunjukkan bahwa ggl yang dihasilkan
17
berlawanan dengan perubahan arus. Hasil ggl induksi terjadi pada out-put sekunder koil
dinyatakan dengan parameter tegangan listrik out-put sekunder fungsi waktu Vs(t)
satuan volt dirumuskan seperti pada persamaan [1].
ε = - L ∆ 𝑰
∆𝒕 ………………. (1)
Dimana:
Δ I = perubahan arus listrik , amper
Δ t = perubahan waktu, detik.
Pada rangkaian trafo di atas, saat arus listrik mengalir melalui lilitan kumparan primer
terinduksi sendiri sehingga menimbulkan tegangan listrik pada lilitan kumparan
sekunder. Tegangan listrik input ac pada kumparan primer dinyatakan parameter Vp dan
Tegangan listrik input ac pada kumparan sekunder dinyatakan parameter Vp. Adapun
tegangan listrik ac input fungsi waktu dinyatkan Vi = Vp dalam bentuk gelombang
sisnusoida pln, yaitu:
Vi(t) = Vp = Vm Sinus (w.t), dimana tegangan Vm = tegangan maksimum satuan volt.
Capaian tegangan listrik ac pada kumparan sekundersesuai perumusan matematis
ratio/perbandingan antara jumlah lilitan primer terhadap kumparan sekunder trafo pada
persamaan [2].
𝑽𝒑
𝑽𝒔 =
𝑵𝒑
𝑵𝒔 ……………. (2)
Dimana:
Vp = tegangan primer, volt.
Vs = tegangan sekunder, volt.
Np = jumlah lilitan kumparan primer
Ns = jumlah lilitankumparan sekunder.
18
B A B III
M E T O D O L G I
Penyuluhan ilmiah kepada siswa SMK bidang studi teknik otomotif ini menyajikan
peragaan rancang bangun peralatan sistem pengapian cdi sepeda motor. Skematik diagram
rancang bangun peralatan utama sistem pengapian busi menggunakan perangkat CDI
pada mesin EFI sepeda motor seperti Gambar 3.1. Peralatan utama dan perangkat
peralatan pendukung yang digunakan pada rancang bangun sistem pengapian busi CDI
(capasitor Discharge Ignition) mesin EFI kenderaan otomotif sepeda motor, sbb.:
1. Alternator sebagai pembangkit listrik
2. Pulser pembangkit sinyal pulsa pemicu gate CDI
3. Perangkat CDI pembangkit tegangan listrik fungsi waktu ke primer koil
4. Koil pengapian dan Busi
Pada penyuluhan materi ilmiah rancang bangun peralatan sistem pengapian busi
elektronika CDI ini dilakukan analisis rangkaian listrik pengganti kinerja peralatan,
perangkat dan komponen dengan menggunakan peraga simulasi software elektronika.
Adapun rangkaian listrik pengganti sistem pengapian busi elektronik cdi menggunakan
simulasi peraga software elektronika seperti pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Sistem pengapian busi elektronika cdi
19
Pada rangkaian listrik pengganti gambar 3.1 di atas, dimana tegangan listrik fungsi
waktu hasil out put perangkat CDI yaitu Vo(cdi) terhubung ke kumparan primer koil
menentukan induksi fluks medan elektromagnetik yang terdistribusi ke kumparan
sekunder. Hal ini terjadi ggl (gaya gerak listrik) dari kumparan primer ke kumparan
sekunder koil menghasilkan nilai level tegangan listrik satuan volt pada masing-masing
kumparan yang berdasarkan perbandingan jumlah lilitan kumparan nya.
III.1 Bagian peralatan Alternator sepeda motor
Pada peralatan alternator sepeda motor terdapat magnet permanen rotor dan
kumparan/spul stator berfungsi membangkitkan tegangan listrik ac. Skematik rancangan
fisik puli rotor alternator digerakkan oleh motor listrik ac seperti pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Skemtik diagram pada bagian alternator
III.2 Skema rangkaian bagian peralatan Alternator
Skematik rangkaian bagian peraltan alternator dan Pulser diperlihatkan seperti
pada Gambar 3.3. Ketika rotor alternator berputar dibangkitkan teganagn listrik ac
fungsi waktu pada kumparan/spul alternator tersebut.
Gambar 3.3 Skematik diagram rangkaian pada peralatan alternator dan Pulser
Parameter tegangan listrik ac out put kumparan fasa alternator dinyatakan parameter
Vo(altern.) satuan volt. Secara bersamaan dengan putaran rotor alternator, indikator
20
tonjolan yang terdapat pada permukaan puli rotor alternator yang bersifat penghantar
listrik berputar melingkar melintasi magnet pulser. Putaran indikator tonjolan melintasi
magnet pulser membangkitkan gaya magnet pada kumparan pulser yang menimbulkan
sinyal frekuensi pulsa pada out put pulser. Level tegangan listrik sinyal frekuensi pulsa
di hasilkan pada out put Pulser dinyatakan parameter Vo(pulser) satuan volt dengan sinyal
frekuensi pulsa dinyatakan parameter fs satuan hertz. Hal ini indikator tonjolan
alternator berputar melingkar bersaman putaran puli rotor melintasi magnet Pulser yang
berjarak d(pulser) = 0,12 cm. Kemudian panjangnya indikator tonjolan alternator melintasi
titik magnet terdapat pada pulser adalah p(tonjolan) = 1,6 Cm.
III.3 Skema rangkaian bagian Peralatan/perangkat CDI
Pada perangkat CDI didalamnya terdapat rangkaian komponen elektronika yang
terintegrasi, antara lain terdiri dari komponen kapasitor dan komponen SCR. Dimana
input perangkat CDI berasal dari tegangan listrik out put kiprok dan pin/kaki out put
CDI dinyatakan parameter Vcdi(t) satuan volt. Skematik diagram pin/kaki input dan pin
out put pada perangkat cdi seperti pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Skematik diagram pengukuran pada out put perangkat cdi
Pada penyuluhan materi ilmiah ini dilakukan analisis tegangan listrik fungsi waktu pada
out put perangkat CDI dinyatakan parameter Vocdi(t) satuan volt dengan menggunakan
simulasi software komputer elektronika pada rangkaian listrik pengganti (dari Gambar
di atas) seperti di perlihatkan pada Gambar . Dimana pin /kaki input CDI menyerap arus
listrik dari out put regulator kiprok yang mengisi (charge) muatan listrik kapasitor yang
terdapat di dalam perangkat CDI. Hal ini tegangan out put Vo(cdi) belum terjadi,
kemudian seketika selang waktu tertentu gate SCR mendapat triger sinyal frekuensi
pulsa dari out put Pulser. Triger sinyal frekuensi pulsa memicu SCR, sehingga terjadi
proses pelepasan (discharging) muatan kapasitor. Pelepasan muatan kapasitor
dihasilkan tegangan listrik fungsi waktu pada out put cdi, yaitu Vocdi(t) terhubung ke
21
lilitan kumparan primer koil. Skematik diagram tegangan listrik Vocdi(t) elektronika di
perlihatkan seperti Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Skematik diagram tegangan listrik Vocdi(t)
Dimana pin /kaki input CDI menyerap arus listrik dari out put regulator kiprok yang
mengisi (charge) muatan listrik kapasitor yang terdapat di dalam perangkat CDI. Hal ini
tegangan out put Vo(cdi) belum terjadi, kemudian seketika selang waktu tertentu gate
SCR mendapat triger sinyal frekuensi pulsa dari out put Pulser. Triger sinyal frekuensi
pulsa memicu SCR, sehingga terjadi proses pelepasan (discharging) muatan kapasitor.
Pelepasan muatan kapasitor dihasilkan tegangan listrik fungsi waktu pada out put cdi,
yaitu Vocdi(t) terhubung ke lilitan kumparan primer koil. Tampilan level tegangan listrik
Vocdi(t) hasil simulasi software elektronika di perlihatkan seperti Gambar 3.6
Gambar 3.6 Tampilan level tegangan Vocdi(t) hasil simulasi software elektronika.
Keterangan gambar:
Skala level tegangan listrik Vocdi(t) pada Channel A adalah, sbb.:
- Skala divisi = 200 mV/ Div. dan Jumlah divisi = 2.5 Div.
Maka hasil pembacaan nilai level tegangan Vocdi(t) = 200 mV/ Div x 2.5 Div.
22
Tegangan Vocdi(t) = 50 mVolt = 0,5 Volt.
Data hasil pembacaan tampilan nilai level tegangan listrik Vo(cdi) seperti pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Pengukuran Vo(cdi) pada out put perangkat cdi
III.4 Skema rangkaian bagian peralatan Koil Pengapian Busi
Bagian kumparan primer koil mendapat tegangan listrik fungsi waktu secara
drastis dari out put perangkat cdi, yaitu parameter Vo(cdi) (pada gambar di atas). Adapun
tegangan listrik input pada primer koil dinyatakan parameter Vprimer(t) satuan volt.
Tegangan listrik tinggi pada kumparan sekunder koil sesaat dinyatakan parameter
Vo(koil) satuan volt. Sematik diagram rangkaian listrik pengganti kumparan primer dan
kumparan sekunder pada koil pengapian seperti Gambar 3.7. Nilai resistansi kumparan
primer dinyatakan parameter R(primer) dan resistansi kumparan sekunder R(sekunder) satuan
Ohm diperlihatkan pada data Tabel 3.2.
Gambar 3.7 Sematik diagram rangkaian kumparan koil pengapian
Pengukuran spesifikasi parameter resistansi kumparan primer dan resistansi kumparan
sekunder pada fisik koil pengapian dilakukan dengan menggunakan alat ukur ohm-
meter seperti pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Pengukuran resistansi pada kumparan koil pengapian
Frekuensi
sinyal pulser
Lama waktu
perioda
sinyal pulser
Tegangan out
put cdi
fs(pulser) T(pulser) V0(cdi)
259,7 Hz 3,85 mS 0,5 volt
Resistansi
primer
Resistansi
sekunder
R(primer) R(sekunder).
1,8 Ohm 1,1 kOhm
23
B A B IV
RANCANG BANGUN PENGAPIAN BUSI TIPE CDI
Hasil rancang bangun peralatan sistem pengapian busi elektronika CDI yang
digunakan pada sepeda motor seperti Gambar 4.1. Tegangan listrik fungsi waktu pada
dari out put CDI dinyatakan parameter V(cdi) satuan volt, kemudian level tegangan listrik
input primer koil dinyatakan parameter Vprimer(t) satuan volt. Tegangan listrik Vprimer(t)
ini membangkitkan tegangan tinggi pada out put koil pengapian dinyatakan parameter
Vo(koil) satuan volt Dimana tegangan listrik tinggi Vo(koil) sesaat pada out put kumparan
sekunder koil ini terhubung ke busi yang menghasilkan percikan bunga api pada celah
busi (spark plug).
Gambar 4.1 Pengukuran tegangan V0(pulser) menggunakan voltmeter ac
Pada hasil rancang bangun peralatan sistem pengapian busi elektronika CDI ini,
tegangan listrik out put dari CDI, yaitu Vo(cdi) fungsi waktu di suplai ke input primer
koil pengapian. Tegangan listrik fungsi waktu pada primer koil pengapian dinyatakan
parameter Vprimer(t) satuan volt terhubung paralel dengan tegangan Vo(cdi)
menghasilkan parameter Vprimer(t) = Vo(cdi) satuan volt.
Hasil Pengukuran Vprimer(t)
Hasil pengukuran tegangan listrik primer Vprimer(t) = Vo(cdi) = 0,5 volt yang
membangkitkan tegangan listrik tinggi pada out put koil pengapian yang dinyatakan
parameter Vo(koil) satuan volt. Hal ini pengukuran nilai level tegangan listrik pada koil
24
pengapian hanya dilakukan pada kumparan primer, karena level tegangan listrik out put
pada koil cukup tinggi. Pada penyuluhan ilmiah kepada siswa SMK ini diperagakan
percikan api yang dihasilkan pada celah/gap busi. Dimana tegangan tinggi terjadi pada
out put koil pengapain terdistribusi ke busi yang menghasilkan percikan bunga api pada
gap busi. Skematik diagram tegangan listrik tinggi Vo(koil) terhubung ke busi
menghasilkan percikan bunga api pada gap/celah busi seperti pada Gambar 4.2. Indikasi
capaian level tegangan listrik tinggi satuan volt pada out put sekunder koil berdasarkan
percikan api yang terlihat pada celah busi.
Gambar 4.2 Tegangan tinggi Vo(koil) terhubung ke busi menghasilkan
percikan bunga api pada gap busi
Data karakteristik tegangan listrik busi menghasilkan percikan bunga api pada gap/celah
busi adalah jangkauan level tegangan sebesar V(busi) = 10.000 volt s/d 20.000 volt.
Analisis tampilan level sinyal tegangan listrik out put Vo(cdi) dan tegangan Vo(koil)
menggunakan peraga osiloskop hasil simulasi software elektronika seperti Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Tampilan osiloskop dari hasil simulasi software elektronika
25
Keterangan gambar:
(1) Channel A : Level tegangan out put CDI adalah parameter Vcdi(t)
- Skala divisi = 1 V/Div.
- Jumlah divisi = 0,48 Divisi
Maka hasil pembacaan nilai level tegangan Vocdi(t) = 1 V/Divisi] x 0,48 [Divisi]
Vocdi(t) = 0,48 Volt.
(2) Channel B : Level tegangan Koil parameter Vo(koil)
- Skala divisi = 10 kV/Div. = 10.000 Volt/Div.
- Jumlah divisi = 2 Div. = 2 Divisi
Maka hasil pembacaan nilai level tegangan Vo(koil) = 10 [kV/Div.] x 2 [Div.]
Vo(koil) = 20 kV = 20.000 Volt.
Nilai level tegangan listrik input primer koil fungsi waktu, yaitu Vprimer(t)
membangkitkan tegangan listrik tinggi pada out put koil pengapian busi dinyatakan
parameter Vo(koil) diperlihatkan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Pengukuran Vo(cdi) pada out put perangkat cdi
Tegangan out
put cdi
Tegangan out
put cdi Keterangan
Vprimer(t) V0(koil) Percikan api terjadi
pada gap busi. 0,48 volt 20.000 volt
26
B A B V
KESIMPULAN
(1) Pada penyuluhan kepada maasyarakat siswa SMK ini dibuat rancang bangun
peralatan sistem pengapian busi elektronika CDI. Hasil peragaan pembuatan
peralatan pengapian busi ini diperlihatkan percikan bunga api yang terjadi pada
celah/gap busi seperti yang digunakan pada pengapian busi pada sepeda motor.
(2) Tegangan listrik fungsi waktu pada out put perangkat CDI, yaitu Vocdi(t) satuan
volt terhubung ke kumparan primer koil pengapian membangkitkan induksi medan
elektromagnetik yang menghasilkan tegangan listrik pada kumparan primer koil.
(3) Hasil lamanya waktu perioda tegangan Vocdi(t) berdasarkan frekuensi sinyal pulsa
yang berasal dari out put Pulser mentriger pin/kaki input perangkat CDI.
(4) Tegangan listrik out put koil pengapian pada kumparan sekunder ditentukan oleh
hasil induksi medan elektromagnetik yang di distribusikan dari kumparan primer
koil tersebut. Dimana nilai level tegangan listrik out put sekunder koil terhadap
nilai level secara matematis berbanding terbalik dengan jumlah kumparannya.
DAFTAR PUSTAKA
[1] https://www.teknik-otomotif.com/2017/12/komponen-komponen-sistem-engapian-
cdi.html, di unduh Oktober 2020.
[2] https://elektronika-dasar.web.id/pengertian-scr-silicon-controlledrectifier/Copyright
CDI Motor Cycle Programmable Ignition By Otto, di unduh Oktober 2020.
[3] https://www.teknik-otomotif.com/2017/12/komponen-komponen-sistempengapian-
cdi.html, di unduh November 2020.
[4] https://www.teknik-otomotif.com/2017/12/cara-kerja-sistem-pengapian-cdi-dc.html
[5] https://media.neliti.com/media/publications/231912-alat-penguji-kualitas-koil-
kendaraan-ber-0e55bd39.pdf, di unduh Desember 2020.
[6] https://otosigna99.blogspot.com/2019/10/sistem-pengapian-cdi-ac-dc-motor-
cara.html. di unduh Desember 2020.
27
Lampiran-1
Kegiatan Abdimas Penyuluhan Kepada Siswa SMK
28
Presentase Penyuluhan Materi Ilmiah hasil rancang bangun peralatan:
Presentase Penyuluhan Peralatan Rancang Bangun Secara Daring via Video :
WhatsApp Video 2021-01-19 at 17.35.38.mp4
29
Lampiran-2
30
Peserta Siswa Klas XII TBSM SMKS IPTEK
TANGSEL TAHUN 2020/2021
Daftar Nama dan Email :
1. Abdul Fajri ([email protected])
2. Aditia([email protected])
3. Ahmad Suryanto ([email protected])
4. Alvitto([email protected])
5. Bintang Sukma ([email protected])
6. Farhan Maulana ( [email protected] )
7. Firman( [email protected] )
8. M. Aldiansyah([email protected])
9. M. Fata ([email protected])
10. M. Ferdiansyah([email protected])
11. M. Firmansyah ([email protected])
12. M. Indra ([email protected])
13. M. Reiza Saputra ([email protected])
14. Nur Azis Saputra ([email protected])
15. Puji Permana ([email protected])
16. Rizki Firmansyah ([email protected])
17. Sandi Praditia([email protected])
18. Seftiawan ([email protected])
19. Syahrul ([email protected])
20. Tobi ( [email protected] )
21. Waris Sogirum P ([email protected])
22. Yoga Saputra ( [email protected]
23. Yuda Ardiansyah ([email protected]).