[ECU] Capacitive Discharge Ignition (CDI), Cikal-Bakal Memahami ECU

Assalamu’alaikum wR. wB.

Salam sejahtera buat kita semua, semoga kita semua selamat di perjalanan sampai ke tujuan.

Halo bro semua, kembali kita ngobrol2 dengan materi yang cukup berat nih. Ya… iseng2 sambil nunggu penayangan motogp, sekitar jam 3.45 besok pagi (sekalian sahur). Kali ini kita ngobrol2 tentang system pengapian (Ignition system), khususnya CDI. Part CDI ini sering kita denger, baca, lihat di berbagai media, tapi terkadang masih banyak yang nggak ngerti cara kerjanya, termasuk ane.

CDI merupakan sistem penunjang mesin bakar yang sangat fital. Jika lampu mati, kita masih nyantai. Jika klakson mati nggak masalah. tapi jika CDI matilah motor kita, bagi yang matapencariannya menggunakan motor, maka bisa2 matilah dapur kita. CDI merupakan system pengapian yang dikembangkan untuk menggantikan system pengapian platina (Honda c70 yg ori, masih pake system ini). Prinsip kerjanya sebenarnya sama, tapi dengan beberapa kelebihan, yang secara ringkas dapat dijelaskan dalam diagram blok berikut.

Sistem pengapian CDI terdiri dari komponen utama yaitu :

1. Kapasitor (C_ign) yang akan dimuati tegangan tinggi 300-400v,
2. Silicon Controlled Rectifier (SCR) sebagai saklar untuk mengosongkan kapasitor dan
3. Rangkaian conditioning, yaitu pengkondisi sinyal pulsar untuk mentriger SCR saat memulai pengosongan.

Mari kita bayangkan kejadian dalam satu siklus crankshaft.

Pada mulanya, SCR tidak aktif dan kapasitor C1 kosong. Tegangan positif dari supply coil kemudian mengisi C1 melalui D2 dan lilitan primer koil pengapian. Ketika pulse coil (pulser) menghasilkan sinyal, maka conditioning circuit akan mengubah ke tegangan tertentu agar mampu mentriger SCR. Jika SCR sudah ON, maka arus akan mengalir kembali melalui lilitan primer sebagai arus discharge, dan menginduksi lilitan sekunder koil pengapian sehingga menghasilkan tegangan 20-30kV untuk memantik busi, dengan bentuk gelombang seperti tampak pd grafik.

Berikut ini beberapa rangkaian CDI AC sederhana yang bisa dibuat sendiri di rumah, dengan komponen2 yang ada di pasar.

CDI dengan SCR 2P4M

CDI dengan SCR BT151

CDI buatan cina dengan SCR local.

Prinsip kerja semua rangkaian di atas, secara garis besar sama, dengan sedikit perbedaan. Pengisian CDI buatan Cina fullwave, CDI (scr bt151) menggunakan penyesuai tehanan terhadap suhu NTC dan tegangan pengisian dan trigger menggunakan pulsa +. Sedangkan CDI (scr 2p4m) merupakan rangkaian yg paling sederhana. Komponen2 (R dan C) pada pengkondisi sinyal pulser, menentukan kenaikan/advance pengapian pada rpm tertentu (Nanti di artikel berikutnya dibahas dengan lebih detil, banyak persamaan matematika-nya)

Yang harus diperhatikan sebelum merancang CDi adalah :

1. Putaran maksimum sekitar 9000-12000 rpm
2. Tegangan koil pengapian maksimum, 25-30 kV
3. Durasi bunga api busi, sekitar 200 usec
4. Rise time pengisian kapasitor, 10-30 usec
5. Energy yang tersimpan di kapasitor, 30-40 mJ
6. Konsumsi daya, pada tegangan 12 Vdc, 15-20 watt
7. Karakteristik koil pengapian harus diketahui
8. Suhu kerja 0-80 derajad C.

Sistem pengapian CDI sederhana ini terus berkembang, untuk penyempurnaan.

1. System pengisian menggunakan fullwave tegangan tinggi yang stabil, menggunakan inverter dc-to-dc
2. Pengamanan komponen dengen diode zener
3. Timing pengapian dengan menggunakan mikrokontroler, CDI mulai berevolusi menjadi ECU
4. Aplikasi beberapa sensor tambahan untuk mengoptimalkan pengapian
5. Aplikasi actuator tambahan, misalnya: injector, katub, vvt dll. Maka sampai langkah ini ECU sudah mencapai tahap yang sangat rumit

Ok, pada artikel berikutnya akan dibahas semua yang terkait di-atas, semoga kita diberi kesehatan dan kesempatan untuk membahasnya.

Semoga bermanfaat, lebih-kurangnya mohon ma’af, wassalamu’alaikum wR wB.