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 (abd.fazri@gmail.com)

2. Aditia(aditia0804@gmail.com)

3. Ahmad Suryanto (ahmadsuryanto717@gmail.com)

4. Alvitto(Alvitto201@gmail.com)

5. Bintang Sukma (bintangsukma792@gmail.com)

6. Farhan Maulana ( farhanmaulana3496@gmail.com )

7. Firman( firmanmncung@gmail.com )

8. M. Aldiansyah(aaldi5138@gmail.com)

9. M. Fata (bedulgoblok9@gmail.com)

10. M. Ferdiansyah(persijandi@gmail.com)

11. M. Firmansyah (indracahyafirmansyah@gmail.com)

12. M. Indra (indrasuradita123@gmail.com)

13. M. Reiza Saputra (rhezasquare@gmail.com)

14. Nur Azis Saputra (nuraziss42@gmail.com)

15. Puji Permana (pujipermana986@gmail.com)

16. Rizki Firmansyah (new.ikye@gmail.com)

17. Sandi Praditia(sarboprdt@gmail.com)

18. Seftiawan (septiawan15aryaa@gmail.com)

19. Syahrul (syahruls270@gmail.com)

20. Tobi ( oblengotski@gmail.com )

21. Waris Sogirum P (warisprayoga0@gmail.com)

22. Yoga Saputra ( yogasaputraaa261@gmail.com

23. Yuda Ardiansyah (ardnsyhydha17@gmail.com).