Studi Pulser Pengapian

Megasquirt perlu cara untuk ngebaca putaran mesin supaya bisa menentukan timing injeksi dan pengapian secara tepat. Gw berencana memanfaatkan sistem pulser pengapian standarnya untuk dihubungkan ke Megasquirt supaya tidak terlalu banyak ubahan. Sebelum gw bisa konekin pulsernya ke Megasquirt, gw perlu tahu dulu cara kerjanya dan bagaimana prosesnya supaya bisa menghasilkan spek timing pengapian seperti di manual. Seperti diketahui, saat pengapian mesin Tiger GL200 ada di 10 derajat sebelum TMA pada saat langsam (yaitu sekitar 1400 RPM) kemudian naik secara linear perlahan sampai maksimal ada di 32 derajat sebelum TMA pada 5000 RPM. Pulser itu sendiri terhubung dengan CDI dan bertugas mengirimkan sinyal pengapian ke CDI berdasarkan bacaan dari tonjolan magnet.

Pulser pengapian ada di dalam tutup bak mesin sebelah kiri bersamaan dengan magnet alias flywheel alias roda gilanya. Setelah tutup bak mesin dibuka (step-by-step proses ngebukanya bisa dilihat di manual), bakal kelihatan tanda-tanda pengapian dan tonjolan pulser alias reluctor nempel di magnet sementara pulser alias pulse generator-nya sendiri nempel di tutup kiri.

Ada tiga tanda pengapian: T, F dan dua buah garis paralel vertikal yang untuk sekarang ini akan gw sebut sebagai garis PL. Kemudian bisa dilihat juga ada Tanda Penyesuaian (sebutan mekaniknya apa sih?) yang di sini gw sebut sebagai alignment mark. Tanda Penyesuaian ini selalu sejajar dengan tanda yang sama yang ada pada bagian luar tutup bak mesin sebelah kiri.

Kalau Tanda Penyesuaiannya disejajarkan dengan tanda T di magnet, piston berada pada posisi TMA. Dengan memakai timing light, Tanda F harus sejajar dengan Tanda Penyesuaian saat mesin sedang langsam. Hal ini berarti mesin sedang memercik busi pada 10 derajat sebelum TMA (artinya selisih antara tanda T dan F adalah 10 derajat rotasi kruk as). Kemudian garis PL harus sejajar dengan Tanda Penyesuaian pada 5000 RPM sebagai tanda bahwa pengapian ada pada 32 derajat sebelum TMA (artinya selisih antara Tanda T dan garis PL adalah 32 derajat rotasi kruk as).

Dengan penggaris, gw melakukan beberapa pengukuran dan hasilnya sebagai berikut. Berhubung gw cuma pakai penggaris karena sigmat gw lagi ngumpet, hasil pengukurannya tidak terlalu akurat.

- diameter magnet = 110mm

- jarak tanda T ke F = 9.5mm

- jarak tanda F ke PL = 22mm

- panjang tonjolan pulser = 22mm

 

 

Sebelumnya udah gw sebutin bahwa selisih antara tanda T dan F adalah 10 derajat rotasi kruk as sedangkan jarak kedua tanda tersebut sendiri adalah 9.5mm. Berarti 1 derajat rotasi kruk as bernilai 9.5/10 = 0.95mm alias hampir satu mm. Sekarang kita akan buktikan kebenarannya dengan menghitung berdasarkan diameter magnet:

Jarak keliling magnet alias circumference bisa dihitung dengan rumus pi * d.

K = pi * d = 3.14 * 110mm = 345.57mm.

Berhubung satu rotasi penuh kruk as adalah 360 derajat, maka satu derajat rotasi bernilai 345.57/360 = 0.95mm. Cocok!

Perlu bukti lagi? Selisih antara tanda F ke PL bernilai 22 derajat rotasi kruk as (karena F = 10 derajat sblm TMA dan PL = 32 derajat sebelum TMA. 32-10 = 22 derajat). Sedangkan jarak F-PL = 22mm. Berarti 1 derajat rotasi kruk as bernilai 22/22 = 1mm ~ 0.95mm. Cocok juga! Perhatikan bahwa gw cuma pakai penggaris untuk pengukurannya jadi tidak terlalu akurat.

Ternyata bukan cuma kebetulan kalau jarak F-PL sama persis dengan panjang tonjolan pulser yaitu sama-sama 22mm. Kalau gw sejajarkan tanda F dengan Tanda Penyesuaian, pulser berada persis pada ujung paling belakang tonjolan (kalau orang bule nyebutnya trailing edge). Sedangkan kalo tanda PL yang gw sejajarkan dengan Tanda Penyesuaian, pulser berada pada ujung paling depan (leading edge).

 

 

Ini berarti timing pengapian saat langsam ditentukan oleh posisi trailing edge sedangkan timing pengapian maksimum saat 5000 RPM ditentukan oleh posisi leading edge. Dari diagram di atas, pulser gw gambar sebagai ilustrasi aja karena pulsernya sendiri nempel di tutup bak mesin kiri. Jangan lupa arah rotasi kruk as kalau dilihat dari kiri mesin adalah berlawanan dengan jarum jam.

Kalau sudah tahu begitu prinsipnya, kita bisa ngembangin sendiri sesuai kebutuhan kita. Misalnya kita mau timing pengapian maksimum dimajukan lagi ke 35 derajat alias bertambah 3 derajat dari standarnya, berarti tinggal menambah panjang tonjolan leading edgenya sebanyak 0.95 x 3 = 2.85mm, boleh dibulatkan ke 3mm. Atau kita mau timing saat idlenya jadi 12 derajat? Gampang, tinggal gerinda alias kurangin bagian trailing edge sebanyak 2x0.95 = 1.9mm, boleh dibulatkan ke 2mm.

Sebenernya gimana caranya CDI bisa tahu pulser sedang membaca leading atau trailing edge? Secara sinyal, apa bedanya antara leading edge dengan trailing edge? Pulser pada dasarnya adalah sebuah Variable Reluctance Sensor (VRS atau VR sensor) yang mengeluarkan gelombang sinus kalau ada gangguan pada fluks elektromagnetnya. Dalam kasus pulser pengapian motor, gangguan fluks ditimbulkan oleh tonjolan magnet. Untuk pulser Tiger, kebetulan kabel outputnya akan mengeluarkan sinus positif pada saat leading edge (transisi dari permukaan magnet rendah ke tinggi) dan mengeluarkan sinus negatif pada saat trailing edge (transisi tinggi ke rendah). Ini gw buktikan dengan menempelkan dan melepaskan ujung obeng secara cepat ke pulsernya dan membaca tegangan keluarannya dengan multimeter. Gw bilang kebetulan karena ada motor lain yang bekerja dengan prinsip kebalikannya. Bedanya cuma pemilihan kabel pulser mana yang dihubungkan ke massa. Perlu dicatat bahwa pulser tidak peduli berapa panjang permukaannya karena selama tidak ada transisi tinggi ke rendah atau rendah ke tinggi, output pulser adalah nol volt. Bingung? Ini ilustrasinya..

 

 

Jadi dari sini sudah terlihat bahwa CDI bisa membedakan antara sinus positif dan negatif. Sinus positif menentukan timing advance maksimumnya (32 derajat sebelum TMA) dan sinus negatif menentukan timing advance minimum (10 derajat sebelum TMA).

Secara elektronik di dalam rangkaian CDI, tugas membaca sinus positif dan negatif diemban oleh dua buah transistor. Yang satu membaca sinus positif dan satunya sinus negatif. Lebih jelasnya bisa dilihat di diagram CDI AC di bawah. Rangkaian di bawah ini belum tentu sama dengan CDI AC Tiger tapi secara prinsip tidak akan beda jauh.

 

 

Kalau sudah tahu sebanyak ini, gimana cara menghubungkan pulser ke Megasquirt? Jangan di sini deh jelasinnya.. udah kebanyakan nih. Gw akan jelasin di posting lain besok.