LAPORAN PRAKTIKUM

MESIN INDUSTRI PERTANIAN

ACARA I

SISTEM PELISTRIKAN MOTOR BAKAR

Disusun oleh:

Nama : Robiyatul Adawiyah

NIM : 11/313858/DTP/00635

Kelompok/Shift : A1/2

Hari, Tanggal : Senin, 03 Desember 2012

Asisten : 1. Fajar Tsani R.

2. Tri Bayu

LABORATORIUM ENERGI DAN MESIN PERTANIAN

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS GADJAH MADA

YOGYAKARTA

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Pada era modern ini manusia tidak bisa luput dari teknologi.

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang cepat membawa dampak

bagi perkembangan dunia industri terutama industri otomotif. Teknologi selalu

berada selangkah didepan kita, namun yang selalu manjadi acuan dan

kebutuhan sehari-hari ialah teknologi yang berhubungan dengan mesin

kendaraan, karena mesin pada kendaraan atau motor bakar sangat memacu

kenyamanan dan kelayakan suatu kendaraan dan motor untuk melakukan

usaha. Mesin ialah suatu kontruksi yang menggunakan bahan bakar untuk

menghasilkan tenaga gerak. Mengingat kebutuhan yang terus meningkat, para

produsen mobil kini berlomba-lomba menampilkan mobil-mobil baru dengan

berbagai keunggulan baik dari segi desain maupun keunggulan teknologinya.

Istilah lain dari mesin yaitu motor bakar. Motor bakar adalah salah satu

fasilitas keteknikan yang banyak dipakai di suatu usaha sebagai penggerak

untuk berbagai keperluan. Motor bakar mempunyai peran penting di bidang

pertanian. Motor bakar banyak dipakai pada berbagai pemanfaatan, antara lain:

traktor, pompa air, bengkel pertanian, gilingan padi, penggerak pada mesin-

mesin pengolah hasil pertanian, sarana angkut di perkebunan untuk

pengangkutan alat, bahan, hasil pertanian, dan lain-lain.

Ditinjau dari cara memperoleh panas dari pembakaran, motor bakar

dibagi menjadi 2 golongan, yaitu motor pembakaran luar (motor bakar luar)

dan motor pembakaran dalam (motor bakar dalam). Pada praktikum ini

membahas mengenai pengenalan motor bakar dan sistem pelistrikan motor

bakar.

B. Tujuan

1. Mengetahui rangkaian dan bagian-bagian sistem pelistrikan pada motor

bakar.

2. Memperdalam pemahaman mengenai fungsi dan mekanisme kerja dari

suatu sistem pelistrikan

C. Manfaat

Dengan mengamati beberapa komponen dalam motor bakar, diharapkan bisa :

1. Dapat mengetahui bagian-bagian dari sistem pelistrikan pada motor bakar.

2. Dapat mengetahui fungsi dari komponen-komponen penyusun sistem

pelistrikan pada motor bakar.

3. Dapat mengetahui jenis-jenis/macam sistem pelistrikan berdasarkan

fungsinya.

4. Dapat mengetahui mekanisme kerja dari sistem pengapian, pengengkolan,

dan pengisian batere pada motor bakar.

BAB II

DASAR TEORI

Motor bakar adalah salah satu jenis dari mesin kalor, yaitu mesin yang

mengubah energi termal untuk melakukan kerja mekanik atau mengubah tenaga

kimia bahan bakar menjadi tenaga mekanis. Energi diperoleh dari proses

pembakaran, proses pembakaran juga mengubah energi tersebut yang terjadi

didalam dan diluar mesin kalor. Motor bakar torak menggunakan silinder tunggal

atau beberapa silinder. Salah satu fungsi torak disini adalah sebagai pendukung

terjadinya pembakaran pada motor bakar (Mubarok, 2012).

Motor bakar dapat dibedakan menjadi 2 yakni motor bakar pembakaran

didalam silinder dan diluar silinder. Sedangkan untuk pembakaran didalam dapat

dibedakan lagi menjadi motor bakar letup dan motor bakar diesel yang masing

masing terdapat jenis 2 tak dan 4 tak. Motor bakar merupakan system yang

merubah energi kimia bahan bakar menjadi energi panas pada proses pembakaran,

kemudian diubah lagi menjadi energi mekanik yang berupa perputaran poros dan

dapat diteruskan untuk menggerakkan alat dan mesin pertanian (Soemodihardjo,

1984).

Baterei yang digunakan untuk suplai darurat harus sesuai untuk

penggunaan ini. Baterai kendaraan bermotor tidak cocok untuk penerangan

darurat, kecuali pada sistem penstart generator yang dijalankan motor. Suplai

bahan bakar kegenerator yang dijalankan motor harus cek. Ruang batery dari

sistem baterei sentral harus memiliki ventilasi yang baik. Dan dalam hal generator

yang dijalankan motor, harus dipanaskan dengan memadai untuk menjamin

penyalaan yang tepat dan cuaca dingin. Sistem darurat biasanya diwadahi dalam

sistem penerangan, bersamaan dengan pengisian dan relay, membuat unnit

lengkap. Unit yang lengkap lebih mudah dipasang dibandingkan sistem batery

sentral. Tetapi baterey sentral memiliki kapasitas dan durasi yang lebih besar, dan

membolehkan sederetan lampu besar dipasang (Lensley, 2004).

Pada umumnya pengisi batere menggunakan generator/alternator yang

diputasr oleh motor itu sendiri untuk menghasilkan arus listrik. Oleh karen aitu

tegangan dan arus yang dihasilkan generator tidak konstan (tergantung kecepatan

putarasn poros engkol motor), maka agar proses pengisian berjalan baik

diperlukan generator regulator. Generator regulator umumnya terdiri dari 2 buah

relai, yaitu (Purwadi, 2008) :

1. Cut Out Relay

Cut Out Relay berfungsi untuk mencegah mengalirnya arus listrik dari batere

ke generator pada saat tegangan batere lebih besar dari tegangan generator.

2. Voltage Regulator

Voltage Regulator (pembatas tegangan) berfungsi untuk mengontrol besarnya

tegangan listrik yang terbangkit dari generator agar tidak merusak alat-alat

lainnya.

3. Current Regulator

Current Regulator (pembatas arus) berfungsi untuk mengontrol besarnya arus

yang terjadi agar tidak terjadi terbakarnya komponen-komponen dalam

generator

Sistem starter berfungsi untuk memutarkan mesin/menghidupkan mesin

pertama kalinya. Tidak hidupnya starter dapat disebabkan oleh bermacam-macam

hal yaitu rusaknya bagian-bagian sistem starter tersebut. Sistem starter terdiri atas

dua macam yaitu sistem starter mekanis dan sistem starter elektris. Pada sistem

starter mekanis menggunakan engkol pemutar untuk memutar poros engkol.

Sedang pada motor starter elektris menggunakan motor starter. Motor starter akan

berputar jika ada arus listrik yang berasal dari baterai (Arends, 1996).

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Papan diagram sistem pelistrikan batere pada motor bensin 4 silinder

b. Unit pelayanan sistem magneto

c. Unit pelayanan CDI

d. Generator dan regulator

2. Bahan

a. Buku panduan praktikum

B. Prosedur Praktikum

1. Masing-masing komponen pada setiap subsistem pelistrikan diamati dan

disebutkan namanya.

2. Fungsi dan mekanisme kerja masing-masing komponen pelistrikan

diuraikan.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN ANALISA DATA

A. Bagian-Bagian Rangkaian Penyalaan

1. Rangkaian Penyalaan dengan Battery

Bagian-bagian rangkaian penyalaan batere dan fungsinya adalah:

a. Baterai, fungsinya: sebagai sumber arus atau tegangan

b. Kontak penyalaan, fungsinya: sebagai saklar pemutus dan

penghubung arus

c. Coil, fungsinya: menaikkan tegangan

d. Kabel, fungsinya: menyalurkan arus

e. Kapasitor, fungsinya: mempercepat pemutusan arus

f. Platina, fungsinya: memutus dan menyambung arus

g. Distributor, fungsinya: menyalurkan arus pada masing-masing busi

secara bergantian

h. Busi, fungsinya: untuk pengapian

Mekanisme kerja:

Baterai menghidupkan motor starter kemudian menghidupkan atau

memutar fly wheel, fly wheel yang berputar membangkitkan GGL induksi,

koil menaikkan tegangan berkali-kali sehingga membangkitkan penyalaan

busi. Untuk memutus dan menyambung arus pada busi menggunakan knock

cam.

2. Rangkaian Penyalaan dengan Magnet

Bagian-bagian rangkaian penyalaan magneto dan fungsinya adalah:

1. Magnet , fungsinya: menghasilkan GGL pada saat diputar

2. Inti besi lunak, fungsinya: menghasilkan GGL pada saat diputar

3. Coil, fungsinya: menaikkan tegangan

4. Breaker Coin, fungsinya: memutus dan menyambung arus

5. Cam Shaft, fungsinya: pengatur saklar

6. Kapasitor, fungsinya: mempercepat pemutusan arus

7. Distributor, fungsinya: membagi arus ke masing-masing busi secara

bergantian

8. Busi, fungsinya: untuk pengapian

Mekanisme kerja:

Mesin menggerakkan rotor yang kemudian akan menghasilkan

GGL induksi akibat adanya kumparan dan starter statis. GGL induksi ini

kemudian akan digunakan untuk menghasilkan voltase tinggi pada busi

untuk menghasilkan percikan bunga api listrik. Distributor sebagai

pembagi tegangan tinggi untuk disalurkan ke busi, sehingga dapat diatur

penyalaannya. Sebagian tegangan disimpan di dalam kapasitor. Nok

camp digunakan untuk menggerakkan platina sebagai alat pemutus dan

penghubung arus.

B. Bagian-Bagian Rangkaian Pengisian

Generator Regulator

Bagian-bagian generator regulator adalah:

1. Baterai, fungsinya : sumber tegangan

2. Kumparan, fungsinya : pembangkit tegangan

3. Armature, fungsinya : bagian yang berputar

4. Sikat, fungsinya : penghasil tegangan yang dihasilkan komutator

5. Ruang generator, fungsinya : pelindung generator

6. Resistor, fungsinya : menghambat arus dan memutar tegangan yang

tinggi ke cut out relay dan voltage regulator

7. Voltage regulator, fungsinya : mengontrol besarnya tegangan listrik

8. Curent regulator, fungsinya : mengontrol besarnya arus yang terjadi

9. Cut out relay, fungsinya : mengatur proses pengisian kembali

Mekanisme kerja:

Generator berputar lalu ada gesekkan sehingga menghasilkan ggl induksi.

Arus kemudian masuk ke Cut Of Relay, sehingga besi menjadi medan

magnet. Lalu daya medan magnet menarik gas kontak sehingga platina

menutup. Arus listrik dari generator masuk ke baterai.

BAB V

PEMBAHASAN

Dalam praktikum ini, menggunakan beberapa rangkaian dalam motor

bakar diantaranya yaitu rangkainan penyalaan, rangkaian pengisian dan starter.

Sistem penyalaan listrik (pengapian) terdapat pada motor bakar guna

menghasilkan suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran dengan cara

menyalakan busi di ruang bakar di dalam silinder. Pada motor diesel tidak

dilengkapi sistem penyalaan listrik karena untuk menghasilkan suhu yang cukup

tinggi untuk memulai pembakaran ditempuh dengan cara memampatkan

(mengompresi) udara yang masuk ke ruang bakar di dalam silinder. Penyalaan

pada Motor Bensin Pembakaran di ruang bakar di dalam silinder pada motor

bensin dapat berlangsung apabila ketiga syarat pembakaran terpenuhi, yaitu: (1)

bahan bakar (bensin), (2) udara (oksigen), dan (3) suhu yang cukup tinggi untuk

memulai pembakaran.

Suhu yang cukup tinggi untuk memulai pembakaran pada motor bensin

diperoleh dari percikan atau loncatan bunga api listrik (spark) pada busi (spark

plug). Bunga api listrik dihasilkan oleh sistem penyalaan listrik (ignition system)

berupa unit alat penyala listrik (ignition unit), yaitu terdiri atas dua jenis: (1) unit

alat penyala batere (battery ignition unit), dan (2) unit alat penyala magnet

(magneto ignition unit). Fungsi Alat Penyala Listrik Suhu yang cukup tinggi

untuk memulai pembakaran pada motor bensin diperoleh dari loncatan (percikan)

bunga api listrik antara elektroda busi pada saat torak menjelang mencapai TMA

(titik mati atas) pada akhir langkah kompresi. Saat terjadinya percikan tersebut

ditentukan oleh unit alat penyala listrik. Unit alat penyala listrik (ignition unit)

berfungsi untuk menghasilkan percikan bunga api listrik pada busi pada sesaat

menjelang torak mencapai TMA pada akhir langkah kompresi.

Rangkaian yang kedua yaitu pengisian. Sstem pelistrikan juga memiliki

fungsi sebagai sistem pengisian kembali. Ada dua jenis sistem pengisian kembali

pada motor bakar, yaitu generator dan generator regulator. Bagian-bagian dari

generator adalah magnet kumparan, kawat, magnet permanen, saklar, accu, sikat dan

komutator. Pengisisan batere mengunakan generator yang diputar oleh motor itu

sendiri untuk menghasilkan listrik. Karena tegangan dan arus yangg dihasilkan

generator tidak konstan maka agar proses pengisian berjalan dengan baik diperlukan

generator regulator. Untuk generator regulator terdiri dari generator yang berfungsi

sebagai penghasil tegangan, cut out relay (COR) yang berfungsi untuk mencegah

mengalirnya arus listrik dari baterai ke generator pada saat tegangan baterai lebih

besar dari generator. Kemudian current regulator (CR) yang berfungsi untuk

mengontrol besarnya arus yang terjadi agar tidak terjadi terbakarnya komponen dalam

generator dan terakhir adalah voltage regulator (VR) yang berfungsi untuk

mengontrol besar tegangan listrik yang berasal dari generator agar tidak merusak alat-

alat lainnya. Pada generator regulator juga terdapat baterai. Generator bergerak, ada

arus ke CR bila arus tinggi maka COR mengisi baterai, bila arus kecil maka

digunakan untuk alat yang lain. Jika tegangan tinggi maka akan diputar melalui

resistor dan akan kembali ke CR lagi dan voltage regulator kemudian ke generator.

Sistem pengengkolan (starter) berfungsi untuk memberikan gerakan awal

ada motor, sehingga motor hidup. Sistem starter dibedakan atas 2 macam, yaitu

sistem mekanis dan sistem starter elektris. Starter mekanis menggunakan engkol

pemutar untuk memutar poros engkol, sedang starter elektris menggunakan motor

starter. Macam-macam motor stater antara lain sistem starter solenoid switch,

motor starter model bendix, motor starter model overrunning clutch makanik, dan

motor sterter model overrunning clutch magnetik.

Suatu mesin pembakaran dalam tidak dapat distarter oleh dirinya

sendiri,tetapi harus diengkol/ diputar oleh energi lain sehingga mendapatkan

pembakaran yakni dengan memutar/ mengengkol poros engkolnya. Pada

umumnya metode yang sering digunakan untuk itu adalah denag sistem elektrik.

Sistem starterelektrik terdiri atas beberapa komponen, yaitu baterai, sakelar

penyalaan, sakelarinhibitor (untuk kendaraan dengan transmisi otomatis),

solenoid, motor starter,peralatan penggerak, roda gigi reduksi, kabel baterai, kabel

LT.

Pada siklus usaha yaitu pada siklus pembakaran motor yang berfungsi

untuk menghasilkan sumber pembakaran adalah rangkaian penyalaan. Kemudian

sistem penyalaan atau pengapian dalam motor bakar terbagi menjadi 3 (tiga) yaitu

sistem penyalaan batere konvensional, sistem penyalaan magneto dan sistem

penyalaan transistor. Pada sistem penyalaan batere konvensional terdiri dari

beberapa komponen yaitu batere, kunci kontak dan kil pengapian. Kinerja sistem

pengapian sangat besar pengaruhnya terhadap kesempurnaan proses pembakaran

di dalam silinder, dengan sistem pengapian yang baik akan diperoleh performa

mesin optimal dan pemakaian bahan bakar yang hemat. Agar kinerja sistem

pengapian selalu dalam kondisi baik maka sistem ini perlu dirawat dengan baik.

Perawatan sistem pengapian dengan cara membersihkan, melumasi dan menyetel

komponen atau mesin. Komponen sistem pengapian yang cepat kotor adalah busi,

platina, ujung rotor dan terminal pada tutup distributor. Bagian tersebut diatas

perlu diperiksa dan dibersihkan kotorannya menggunakan amplas.

Bagian sistem pengapian yang perlu diberi pelumas adalah Nok dan Rubbing

block, Poros Nok dan Centrifugal Advancer. Penyetelan sistem pengapian

meliputi penyetelan celah busi, celah platina atau besar sudut dwell, dan

penyetelan saat pengapian.

Kemudian sistem pengapian magnet merupakan sistem pengapian yang

paling sederhana dalam menghasilkan percikan bunga api di busi dan telah

terkenal penggunaannya dalam pengapian motor-motor kecil sebelum munculnya

pengapian elektronik. Sistem pengapian ini mempunyai keuntungan yaitu tidak

tergantung pada baterai untuk menghidupkan awal mesin karena sumber tegangan

langsung berasal dari source coil (koil sumber/pengisi) sendiri. Sistem pengapian

magnet terdiri dari rotor yang berisi magnet permanen/tetap, dan stator yang berisi

ignition coil (koil/spool pengapian) dan spool lampu. Arus listrik dihasilkan oleh

sistem pengapian magneto adalah arus listrik bolak-balik atau AC (Alternating

Currrent). Hal ini terjadi karena arah kutub magnet berubah secara terus menerus

dari utara ke selatan saat magnet berputar.

Pada Sistem pengapian magneto terdapat beberapa kekurangan, yaitu

kumparan pengapian yang dipakai haruslah mempunyai nilai Induktansi yang

besar, sehingga unjuk kerjanya di putaran tinggi mesin kurang memuaskan;

Bentuk fisik kumparan pengapian yang dipakai relatif besar; Pemakaian kontak

pemutus (breaker contact) menuntut perawatan dan penggantian komponen

tersendiri; dan membutuhkan Pencatu daya yang mempunyai keluaran dengan

Beda potensial listrik yang relatif rendah dan Kuat arus listrik yang relatif besar.

Hal ini menuntut pemakaian komponen penghubung yang mempunyai nilai

Resistansi serendah mungkin. Walaupun pada nantinya dikembangkan Sistem

pengapian transistor atau TSI (Transistorized Switching Ignition) atau TCI

(Transistor Controlled Ignition) yang menggunakan transistor untuk

menggantikan kontak pemutus, perlahan-lahan kurang diminati seiring dengan

kemajuan teknologi.

Sistem pengapian transistor ini hasil modifikasi dari sistem pengapian

konvensional. Sistem pengapian transistor merupakan sistem pengapian elektronik

yang masih menggunakan platina. Namun demikian, fungsi dari platina (breaker

point) tidak sama persis seperti pada pengapian konvensional. Aliran arus dari

rangkaian primer tidak langsung diputuskan dan dihubungkan oleh platina, tapi

perannya diganti oleh transistor sehingga platina cenderung lebih awet  (tidak

cepat aus) karena tidak langsung menerima beban arus yang besar dari rangkaian

primer tersebut. Dalam hal ini platina hanyalah bertugas sebagai switch (saklar)

untuk meng-on-kan dan meng-off-kan transistor. Arus listrik yang mengalir

melalui platina diperkecil dan platina diusahakan tidak berhubungan langsung

dengan kumparan primer agar tidak arus induksi yang mengalir saat platina

membuka. Terjadinya percikan bunga api pada busi yaitu saat transistor off

disebabkan oleh arus dari rangkaian primer yang menuju ke massa (ground)

terputus, sehingga terjadi induksi pada koil pengapian.

Setiap sistem penyalaan mempunyai kekurangan dan kelebihan masing-

masing. Namun bila dilakukan perbandingan antara ketiga sistem penyalaan

tersebut, maka yang paling baik kinerjanya adalah sistem yang menggunakan

sistem pengapian transistor. Keuntungan penggunaan transistor akan

meningkatkan sistem pengapian, busi akan lebih tahan lama, mesin menjadi irit

dan akan lebih cepat distarter pada saat udara dingin. Serta suara mesin yang

ditimbulkan akan lebih halus walaupun mesin belum cukup panas. Hal ini

dikarenakan pada sistem transistor arus yang dihasilkan lebih stabil, sebab

pengaturannya telah dikontrol dengan rangkaian elektronik. Sedangkan pada

sistem magneto dan batere konvensional menggunakan platina yang menempel

pada nok camp. Selain itu masih menggunakan kondensator sebagai penyetabil,

hal tersebut menambah kerumitan, dan untuk mendapatkan arus yang tepat pada

pembakaran masih perlu dilakukan penyetelan pada porsisi nok camp dengan

platina.

Untuk kali akan membandingkan antara sistem starter model bendix

dengan sistem starter model overruning clucth. Pada motor starter model Bendix

terdiri dari terminal, insulation, kumparan medan dan mounting plange.

Kumparan medan berfungsi sebagai penghasil medan magnet. Di dalam kumparan

medan terdapat armature. Terdapat pula komutator yang dapat membalikkan arus.

Kemudian terdapat pula brounze bushing, pinion, spiral group, coil spiring, pole

piece serta lubang oli.

Sistem starter model overrunning dibagi menjadi 2 (dua) yaitu sistem

starter model overrunning clucth mekanik dan starter model overrunning clucth

magnetik. Starter model overrunning clucth terdiri dari armature, kumparan

medan, terminal, switch, tuas, pegas, spline shaft, bushing, pinion, over running

clutch, houshing, pole piece, sikat, komutator, dan lubang oli. Kumparan medan

berfungsi sebagai penghasil medan magnet. Sedangkan motor starter model

overrunning clucth magnetik terdiri dari baterai, lempengan logam, kumparan,

switch, batang kumparan, pegas, lengan bobot, gear, bearing, motor starter, dan

kabel.

BAB VI

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Rangkaian dalam sistem pelistrikan yaitu pengapian/penyalaan,

pengengkolan (starter), penerangan, instrumentasi dan pengisian kembali.

Jenis penyalaan pada motor bensin ada tiga macam, yaitu sistem batere

konvensional, CDI/transistor dan magneto.

2. Jenis sistem pengengkolan secara elektris pada mesin antara lain sistem

starter solenoid switch, model Bendix, starter Overrunning clutch mekanik,

dan overrunning clutch magnetik.

3. Sistem pengisian batere pada mesin menggunakan generator dan generator

regulator.

B. Saran

1. Pratikan diajarkan untuk memakai alat biar pratikan lebih

mengenal bagaimana mempergunkan bukan hanya mengetahui bagian-

bagian dari alat tersebut.

2. Ruang laboratorim praktikum dibuat agar lebih nyaman

Daftar Pustaka

Arends, Berenschot.H. 1996. Motor Bensin. Erlangga. Jakarta

Lensley, Trevor. 2004. Instalasi Listrik Dasar. Erlangga. Jakarta

Mubarok, Husni. 2012. Motor Bakar. Http://comes.umy.ac.id/file.php/

1/.../BAB_II_husni_mubarok_C2_1_.doc (diakses pada tanggal 09

Desember 2012, pada pukul 18.02)

Purwadi, Tri. 2008. Buku Panduan Praktikum Azas Konversi dan Konservasi

Energi. FTP UGM. Yogyakarta

Soemodihardjo, Soenjoto. 1987. Motor Bakar dengan Pembakaran didalam. FTP

UGM. Yogyakarta