SISTEM PENGAPIAN CDI

Capacitor Discharge Ignition (CDI)
merupakan sistem pengapian elektronik yang sangat populer
digunakan pada sepeda motor
saat ini. Sistem pengapian CDI terbukti lebih menguntungkan dan lebih baik
dibanding sistem pengapian konven-sional (menggunakan platina). Dengan
sistem CDI, tegangan pengapian
yang dihasilkan lebih besar (sekitar 40 KV) dan stabil sehingga proses
pembakaran campuran bensin dan udara bisa berpeluang makin sempurna
Dengan demikian, terjadinya endapan karbon pada busi juga bisa dihindari. Selain itu, dengan sistem CDI tidak memerlukan penyetelan seperti penyetelan pada platina. Peran platina telah digantikan oleh oleh thyristor sebagai saklar elektronik dan pulser coil atau “pick-up coil” (koil pulsa generator) yang dipasang dekat flywheel generator atau rotor alternator (kadang-kadang pulser coil menyatu sebagai bagian dari komponen dalam piringan stator, kadang-kadang dipasang secara terpisah).
Secara umum beberapa kelebihan sistem pengapian CDI dibandingkan dengan sistem pengapian konvensional adalah antara lain :
1. Tidak memerlukan penyetelan saat pengapian, karena saat pengapian terjadi secara otomatis
yang diatur secara elektronik.
2. Lebih stabil, karena tidak ada loncatan bunga api seperti yang terjadi pada breaker point (platina) sistem pengapian konvensional.
3. Mesin mudah distart, karena tidak tergantung pada kondisi platina.
4. Unit CDI dikemas dalam kotak plastik yang dicetak sehingga tahan terhadap air dan
goncangan.
5. Pemeliharaan lebih mudah, karena kemungkinan aus pada titik kontak platina tidak ada.

Cara Kerja Sistem Pengapian CDI

Pada saat magnet permanen (dalam flywheel
magnet) berputar, maka akan dihasilkan arus listrik AC dalam bentuk induksi listrik dari source coil seperti terlihat pada gambar disamping. Arus ini akan diterima oleh CDI unit dengan tegangan sebesar 100 sampai 400 volt. Arus tersebut selanjutnya dirubah menjadi arus setengah gelombang (menjadi arus searah) oleh diode, kemudian disimpan dalam kondensor (kapasitor) dalam CDI unit. Kapasitor tersebut tidak akan melepas arus yang disimpan sebelum SCR (thyristor) bekerja. Pada saat terjadinya pengapian, pulsa generator akan menghasilkan arus sinyal. Arus sinyal ini akan disalurkan ke gerbang (gate) SCR. Dengan adanya trigger (pemicu) dari gate tersebut, kemudian SCR akan aktif (on) dan menyalurkan arus listrik dari anoda
(A) ke katoda (K). Dengan berfungsinya SCR tersebut, menyebabkan kapasitor melepaskan arus (discharge) dengan cepat. Kemudian arus mengalir ke kumparan primer (primary coil) koil pengapian untuk menghasilkan tegangan sebesar 100 sampai 400 volt sebagai tegangan induksi sendiri. Akibat induksi diri dari kumparan primer tersebut, kemudian terjadi induksi dalam kumparan sekunder dengan tegangan sebesar 15 KV sampai 20 KV. Tegangan tinggi tersebut
selanjutnya mengalir ke busi dalam bentuk loncatan bunga api yang akan membakar campuran bensin dan udara dalam ruang bakar. Terjadinya tegangan tinggi pada koil pengapian adalah saat koil pulsa dilewati oleh magnet, ini berarti waktu pengapian (Ignition Timing) ditentukan oleh penetapan posisi koil pulsa, sehingga sistem pengapian CDI tidak memerlukan penyetelan
waktu pengapian seperti pada sistem pengapian konvensional. Pemajuan saat pengapian terjadi secara otomatis yaitu saat pengapian dimajukan bersama dengan bertambahnya tegangan koil pulsa akibat kecepatan putaran motor. Selain itu SCR pada sistem pengapian CDI bekerja
lebih cepat dari contact breaker (platina) dan kapasitor melakukan pengosongan arus (discharge) sangat cepat, sehingga kumparan sekunder koil pengapian teriduksi dengan
cepat dan menghasilkan tegangan yang cukup tinggi untuk memercikan bunga api pada busi.

MESIN FORMULA 1

DENGARKAN deru mesin Formula 1 yang begitu ringannya meraih putaran tinggi. Gambaran mesin yang gesit mencuat lewat raungannya yang bagi sebagian orang dianggap seperti alunan musik dari sebuah grup orkestra yang personelnya adalah komponen mesin.
Hal ini tidak terlepas dari karakter mesin itu sendiri yang selalu bermain pada putaran supercepat. Dengan batas puncaknya yang sanggup meraih 20.000 rpm, bisa disimpulkan bahwa mesin jet darat ini memiliki langkah (stroke) yang sangat pendek (over square).
Begitu pendeknya hingga langkah piston lebih pendek daripada diameter pistonnya dengan perbandingan hingga 1 : 2. Dengan kata lain panjang langkah piston separo diameternya. Konsekuensinya putaran mesin menjadi cenderung lebih tinggi dibanding mesin konvensional.
Hal ini bisa Anda buktikan di layar televisi saat pembalap F1 melakukan pit stop untuk mengganti ban atau mengisi bahan bakar (refuelling). Mesinnya terdengar selalu berada pada rpm tinggi meski mesin dalam keadaan langsam.
Mesin dengan langkah pendek memiliki kelemahan dalam menghasilkan torsi,  untuk menutupi kelemahan tersebut, jumlah silinder dibuat lebih banyak antara 6, 8, 10, bahkan 12 silinder. Akan tetapi, dengan alasan keselamatan jiwa pembalap, FIA menggulirkan regulasi yang membatasi jumlahnya tidak melebihi 8 silinder dan kapasitas mesin pun dibatasi hanya 2.400cc.
Perangkat turbo juga diharamkan, dengan kata lain ‘napas’ mesin hanya mengandalkan kevakuman yang diciptakan oleh langkah isap piston alias normally aspirated. Namun para perancang mesin berkolaborasi dengan desainer mobil F1 menyiasatinya dengan membuat ‘corong’ di bagian atas kepala pembalap untuk ‘menangkap’ dan ‘memaksa’ udara menekan saluran intake yang efeknya mirip efek turbocharger.
Agar mesin mudah meraih putaran tinggi dengan spontan, komponen dibuat seringan mungkin, dan kekuatan komponen merupakan salah satu kunci kemenangan agar mesin mampu di-geber selama kompetisi. Oleh karena itu, ‘jeroan’ mesin yang bergerak terbuat dari material yang ringan namun tangguh.
Bahan baku berbau futuristik seperti titanium, berilium, aluminium sampai magnesium terpaksa diadopsi meski pembuatannya membutuhkan investasi yang tidak sedikit. Alhasil, bobot total mesin hanya berada pada kisaran 100 kg saja. Apalagi dengan pengurangan jumlah silinder sangat mungkin bobot mesin F1 bisa di bawah 90kg.
Agar berputar tanpa getaran seluruh piston dan setangnya mengalami penyeragaman pada bobotnya dengan tingkat toleransi hingga hitungan miligram, sehingga antara piston satu dan lainnya nyaris tidak memiliki perbedaan bobot. Tak heran jika mesin tersebut memiliki respons tinggi terhadap pijakan pedal gas.
Putaran mesin hingga 20.000 rpm membuat perancang mesin F1 harus melupakan peranti pembalik katup konvensional yang terbuat dari pegas baja. Pasalnya, bahan tersebut tidak akan sanggup menangani gerakan sedahsyat itu. Kalau toh dipaksakan, maka akan terjadi efek floating pada katup. Sebagai penggantinya, digunakan sistem pneumatic lewat bantuan tekanan udara yang dipercaya lebih mampu menggerakan katup secepat kilat.
Sebagai langkah penyempurnaan, katup dibuat dari bahan kuat dan ringan untuk membantu  proses buka-tutup dapat berlangsung ekstra cepat. Bahkan campuran titanium dan magnesium yang dulunya dianggap canggih, kini dianggap primitif.
Sebagai gantinya, digunakanlah bahan keramik karena telah terbukti lebih tahan terhadap panas hingga ribuan derajat dengan bobot yang tak kalah ringan. Dengan demikian para insinyur bisa lebih leluasa mengembangkan daya mesin hingga mencapai batas cakrawala kemampuan maksimumnya.
Lima puluh tahun lalu, mesin dengan prestasi 100bhp/liter masih dalam angan-angan dan harapan. Berkat pengembangan teknologi, mesin 2,4 liter V8 kini sanggup mencapai 300bhp/liter. Mesin ini sanggup mengonsumsi 650 liter udara per detiknya dengan konsumsi bahan bakar yang menghabiskan antara 60 hingga 75 liter untuk jarak 100km.
Untuk mengimbangi kemampuan mesin seperti itu, suplai bahan bakar dan waktu pengapian diatur oleh komputer mesin yang populer disebut ECU (Electronic Control Unit). Secara garis besar, peranti ini mempunyai prinsip yang sama dengan peranti komputer kendaraan jalan raya, yang membedakan adalah software-nya.
ECU yang digunakan pada kendaraan pada umumnya, diprogram hanya menangani satu pemetaan. Tugas utamanya hanya untuk membaca dan menangani kebutuhan mesin secara keseluruhan, tak peduli berapa pun jumlah silindernya. Padahal, jika dirinci secara saksama, kebutuhan dan kondisi tiap silinder belum tentu sama.
ECU yang dimiliki mesin Formula 1 dengan jumlah silinder 8 buah, tiap silindernya mendapatkan satu jatah pemetaan yang mengatur kebutuhan jumlah bahan bakar dan waktu pengapian secara individual.
Saat mesin Formula 1 bekerja pada putaran yang konstan, masing-masing silinder belum tentu mendapat jumlah bahan bakar dan waktu pengapian yang sama. Dengan kata lain, rangkaian elektronik ini akan mengatur dengan tepat jumlah bahan bakar yang harus diberikan dan kapan waktu pengapian yang pas pada masing-masing silindernya.
Selain itu, antara hardware dan software telah dirancang sedemikian rupa agar dapat diprogram ulang untuk dapat diseting dengan kondisi cuaca, kondisi trek, karakter sirkuit, sampai ke karakter pembalap.
Jika dilucuti dan diuraikan, mesin balap ini terdiri dari sekitar 5.000 komponen mesin yang masuk dalam kategori mesin termahal di dunia. Semua itu diinvestasikan agar mesin bisa berputar aman pada 20.000 rpm. Karena faktor itu adalah kunci untuk mengembangkan tenaga dan kecepatan sebuah mobil Formula 1
iniii dia mesin dari mobil formula 1 yang kecepatannya hampir sama dengan pesawat terbang:

MESIN DIESEL

Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi, sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi).

Bagaimana mesin diesel bekerja

Mesin diesel yang berada di museum

Ketika udara dikompresi suhunya akan meningkat (seperti dinyatakan oleh Hukum Charles), mesin diesel menggunakan sifat ini untuk proses pembakaran. Udara disedot ke dalam ruang bakar mesin diesel dan dikompresi oleh piston yang merapat, jauh lebih tinggi dari rasio kompresi dari mesin bensin. Beberapa saat sebelum piston pada posisi Titik Mati Atas (TMA) atau BTDC (Before Top Dead Center), bahan bakar diesel disuntikkan ke ruang bakar dalam tekanan tinggi melalui nozzle supaya bercampur dengan udara panas yang bertekanan tinggi. Hasil pencampuran ini menyala dan membakar dengan cepat. Penyemprotan bahan bakar ke ruang bakar mulai dilakukan saat piston mendekati (sangat dekat) TMA untuk menghindari detonasi. Penyemprotan bahan bakar yang langsung ke ruang bakar di atas piston dinamakan injeksi langsung (direct injection) sedangkan penyemprotan bahan bakar kedalam ruang khusus yang berhubungan langsung dengan ruang bakar utama dimana piston berada dinamakan injeksi tidak langsung (indirect injection).
Ledakan tertutup ini menyebabkan gas dalam ruang pembakaran mengembang dengan cepat, mendorong piston ke bawah dan menghasilkan tenaga linear. Batang penghubung (connecting rod) menyalurkan gerakan ini ke crankshaft dan oleh crankshaft tenaga linear tadi diubah menjadi tenaga putar. Tenaga putar pada ujung poros crankshaft dimanfaatkan untuk berbagai keperluan.
Untuk meningkatkan kemampuan mesin diesel, umumnya ditambahkan komponen :

• Turbocharger atau supercharger untuk memperbanyak volume udara yang masuk ruang bakar karena udara yang masuk ruang bakar didorong oleh turbin pada turbo/supercharger.
• Intercooler untuk mendinginkan udara yang akan masuk ruang bakar. Udara yang panas volumenya akan mengembang begitu juga sebaliknya, maka dengan didinginkan bertujuan supaya udara yang menempati ruang bakar bisa lebih banyak.

Mesin diesel sulit untuk hidup pada saat mesin dalam kondisi dingin. Beberapa mesin menggunakan pemanas elektronik kecil yang disebut busi menyala (spark/glow plug) di dalam silinder untuk memanaskan ruang bakar sebelum penyalaan mesin. Lainnya menggunakan pemanas “resistive grid” dalam “intake manifold” untuk menghangatkan udara masuk sampai mesin mencapai suhu operasi. Setelah mesin beroperasi pembakaran bahan bakar dalam silinder dengan efektif memanaskan mesin.
Dalam cuaca yang sangat dingin, bahan bakar diesel mengental dan meningkatkan viscositas dan membentuk kristal lilin atau gel. Ini dapat memengaruhi sistem bahan bakar dari tanki sampai nozzle, membuat penyalaan mesin dalam cuaca dingin menjadi sulit. Cara umum yang dipakai adalah untuk memanaskan penyaring bahan bakar dan jalur bahan bakar secara elektronik.
Untuk aplikasi generator listrik, komponen penting dari mesin diesel adalah governor, yang mengontrol suplai bahan bakar agar putaran mesin selalu para putaran yang diinginkan. Apabila putaran mesin turun terlalu banyak kualitas listrik yang dikeluarkan akan menurun sehingga peralatan listrik tidak dapat berkerja sebagaimana mestinya, sedangkan apabila putaran mesin terlalu tinggi maka bisa mengakibatkan over voltage yang bisa merusak peralatan listrik. Mesin diesel modern menggunakan pengontrolan elektronik canggih mencapai tujuan ini melalui modul kontrol elektronik (ECM) atau unit kontrol elektronik (ECU) – yang merupakan “komputer” dalam mesin. ECM/ECU menerima sinyal kecepatan mesin melalui sensor dan menggunakan algoritma dan mencari tabel kalibrasi yang disimpan dalam ECM/ECU, dia mengontrol jumlah bahan bakar dan waktu melalui aktuator elektronik atau hidrolik untuk mengatur kecepatan mesin.

Tipe mesin diesel

Ada dua kelas mesin diesel: dua-stroke dan empat-stroke. banyak mesin diesel besar bertipe mesin dua tak. Mesin yang lebih kecil biasanya menggunakan tipe mesin empat tak.
Biasanya jumlah silinder dalam kelipatan dua, meskipun berapapun jumlah silinder dapat digunakan selama poros engkol dapat diseimbangkan untuk mencegah getaran yang berlebihan. Inline-6 paling banyak diproduksi dalam mesin tugas-medium ke tugas-berat, meskipun V8 dan straight-4 juga banyak diproduksi.
Mesin disel bekerja dengan kompresi udara yang cukup tinggi, sehingga pada mesin disel besar perlu ditambahkan sejumlah udara yang lebih banyak. Maka dugunakan Supercharger atau turbocharger pada intake manifold, dengan tujuan memenuhi kebutuhan udara kompresi [[Berkas:^[1]]]

Keunggulan dan kelemahan dibanding dengan mesin busi-nyala

Untuk keluaran tenaga yang sama, ukuran mesin diesel lebih besar daripada mesin bensin karena konstruksi besar diperlukan supaya dapat bertahan dalam tekanan tinggi untuk pembakaran atau penyalaan. Dengan konstruksi yang besar tersebut penggemar modifikasi relatif mudah dan murah untuk meningkatkan tenaga dengan penambahan turbocharger tanpa terlalu memikirkan ketahanan komponen terhadap takanan yang tinggi. Mesin bensin perlu perhitungan yang lebih cermat untuk modifikasi peningkatan tenaga karena pada umumnya komponen di dalamnya tidak mampu menahan tekanan tinggi, dan menjadikan mesin diesel kandidat untuk modifikasi mesin dengan biaya murah.
Penambahan turbocharger atau supercharger ke mesin bertujuan meningkatkan jumlah udara yang masuk dalam ruang bakar dengan demikian pada saat kompresi akan menghasilkan tekanan yang tinggi dan pada saat penyalaan atau pembakaran akan menghasilkan tenaga yang besar. Penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin diesel tidak berpengaruh besar terhadap pemakaian bahan bakar karena bahan bakar disuntikan secara langsung ke ruang bakar pada saat ruang bakar dalam keadaan kompresi tertinggi untuk memicu penyalaan agar terjadi proses pembakaran. Sedangkan penambahan turbocharger atau supercharger pada mesin bensin sangat memengaruhi pemakaian bahan bakar karena udara dan bahan bakar dicampur dengan komposisi yang tepat sebelum masuk ruang bakar, baik untuk mesin bensin dengan sistem karburator maupun sistem injeksi.

SISTEM PENGAPIAN BATERAI DAN MAGNET

Sistem pengapian (Ignition system) pada automobil berfungsi untuk menaikkan tegangan baterai menjadi 10 KV atau lebih dengan menggunakan ignition coil di mana tegangan tersebut dibagikan ke tiap busi oleh distributor. Konstruksi sistem pengapian konvensial terdiri atas:
1. Baterai
Baterai menyediakan arus listrik tegangan
rendah (12 V).
2. Ignition coil berfungsi untuk menaikkan tegangan yang diterima dari baterai menjadi tegangan tinggi yang diperlukan untuk pengapian.
3. Distributor terdiri dari atas cam (nok), membuka breaker point (platina) pada sudut crankshaft poros engkol yang tepat untuk masing-masing silinder.
*Breakerpoint (platina)
Memutuskan arus listrik yang mengalir melalui kumparan primer dari ignition coil untuk menghasilkan arus listrik tegangan tinggi pada kumparan sekunder dengan jalan induksi magnetik listrik.
* Capasitor atau kondensor
Menyerap loncatan bunga api yang terjadi antara breaker point pada saat membuka dengan tujuan untuk menaikkan tegangan coil sekunder.
* Centrifugal governor advancer
Memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin.
*Vacuum advancer
Memajukan saat pengapian sesuai dengan putaran mesin.
*Rotor
Membagikan arus listrik tegangan tinggi yang dihasilkan oleh ignition coil ke tiap-tiap busi.
*Distributor Cap
Membagikan arus listrik tegangan tinggi dari rotor ke kabel tegangan tinggi dari ignition coil ke busi.
4. Kabel tegangan tinggi(high tension cord)
Mengalirkan arus listrik tegangan tinggi dari ignition coil ke busi.
5. Mengeluarkan arus listrik tegangan tinggi menjadi loncatan bunga melalui elektrodanya.

Sistem pengapian ini adalah salah satu sistem pada motor bakar yang penting untuk diperhatikan. Sistem penyalaan ini erat hubungannya dengan tenaga (daya) yang dibangkitkan oleh suatu mesin. Apabila sistem ini tidak bekerja dengan baik dan tepat, maka hal ini dapat mengganggu kelancaran pembakaran dengan bahan bakar dan udara di dalam selinder, sehingga tenaga yang dihasilkan oleh mesin berkurang. Pada sistem baterai, supply arus listrik berasal dari baterai, sedangkan pada sistem magnet arus listrik berasal dari generator AC.