Busi Resistor

Cuma mau sharing hal yang baru gw pelajarin hari ini.. Sejak Tiger gw jadi injeksi, gw kesulitan nge-tune Megasquirtnya dalam keadaan mesin hidup. Maksud gw, kalau mesinnya mati, gw ga ada masalah untuk konek ke MS dengan laptop.. tapi begitu mesin dihidupin, ga berapa lama kemudian MS-nya langsung disconnect. Sempet beberapa hari pusing gara-gara masalah ini. Gimana mau nge-tune fuel map-nya kalau konek aja ga bisa?

Gw udah coba mindahin jalur wiring sensornya menjauh dari jalur pengapian, nambahin grounding, beli kabel USB yang lebih bagus tapi semuanya ga ngefek. Akhirnya setelah browsing lama-lama, gw baca tentang busi ber-resistor. Busi ini bisa dibilang wajib untuk sistem injeksi elektronik. Resistor yang ada di busi ini meredam interferensi elektromagnetik yang ditimbulkan koil pengapian. Interferensi ini bisa menimbulkan noise di sistem elektronik dan audio dan salah satu akibatnya ya seperti masalah yang gw hadapin. Honda Tiger yang aslinya berkarburator jelas tidak pakai busi macam ini, kayak Tiger gw yang pakai NGK D8EA. Akhirnya gw muter-muter nyariin busi resistor untuk Tiger gw. Biasanya sih busi resistor ditandai dengan huruf R di kodenya.

Pertama gw coba cek busi Vixion.. ternyata ukurannya lebih kecil. Terus gw coba cari busi CBR250 tapi ga nemu.. itupun ga jaminan ukurannya sama dengan busi Tiger. Akhirnya setelah pusing muter-muter toko sparepart motor, gw iseng mampir toko sparepart mobil. Gw bilang aja nyari busi yang ukuran dratnya segini (sambi nunjukkin busi Tiger gw) tapi dipake di mobil injeksi. Untung penjualnya mau bantuin.. Setelah ngubek-ngubek 5 menit, akhirnya ketemu.. DENSO XU22PR9. Tau ga bawaan mobil apa? Ternyata punya mobil sejuta umat Avanza-Xenia. Bayar pake duit 20 ribu dan langsung gw bawa pulang..

 

Kekurangan pake busi Avanza ini adalah terminalnya yang tidak bisa dicopot jadi ga muat ke kop kabel busi Tiger. Biasanya terminal ini ada yang bisa dicopot dari ulirnya tapi busi ini bukan tipe seperti itu. Terminalnya menyatu dengan elektrodanya. Akhirnya supaya rapi, gw main ke kampakan mobil dan nyari kabel busi mobil bekas. Gw ambil kop businya dan gw pasang ke kabel koil Tiger gw. Cabut busi Tiger gw dari kop silinder pakai kunci ring 18, masukin busi Avanza pake kunci ring 16, coba starter.. BRUM! Langsung hidup! Pertanda bagus.. gw coba konekin laptop gw ke Megasquirt dengan kondisi mesin langsam dan gw biarin.. 1 menit berlalu, masih belum disconnect.. 2 menit.. 3 menit.. masih OK.. terus gw coba geber gasnya (maksudnya memperbesar arus sepul pengapian ke CDI) dan masih juga belum disconnect. Problem solved!

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.

Memicu CDI Tiger dengan Megasquirt

(Posting ini adalah terjemahan dari posting berbahasa Inggris yang dipublikasikan pada 23 Juni 2012 di blog gw yang lain, charmant4age.blogspot.com)

Gw dihadapkan dua pilihan dalam hal pengapian untuk konversi EFI ini: CDI atau igniter. Secara pribadi sebenarnya gw lebih memilih pakai igniter atau pengapian induktif karena energi sparknya lebih besar. Lagipula, gw masih ada igniter dan koil 4A-GE gw nganggur sejak gw konversi Charmant gw ke EDIS tahun kemarin. Masalahnya, gw sedikit khawatir mengenai konsumsi daya sistem induktif. Gw ga yakin setelah gw pasang fuel pump, sensor oksigen, injektor dan ECU, alternatornya masih punya cukup daya untuk mengisi aki dan mencatu sistem induktif. Gw bahkan lagi mempertimbangkan untuk ngubah semua lampu-lampu pakai LED untuk lebih menghemat daya. Oleh karena itu, gw mau coba dulu pakai cara CDI.

Kalau gw bisa berhasil memicu CDI standar dengan Megasquirt, kerja alternatornya bakal lebih ringan. Tidak seperti CDI DC yang dicatu oleh aki dan alternator, Honda Tiger memakai CDI AC yang disuplai daya dari koil pengisian terpisah. Hal ini berarti CDInya akan tetap bekerja walaupun tidak ada aki dan alternator.

Ada dua masalah kalau gw mau pake CDI standar untuk Megasquirt. Pertama, CDI Tiger dipicu oleh pulser (pulse generator) yang pada dasarnya adalah VR sensor di dalam tutup mesin sebelah kiri yang artinya CDI bekerja dengan gelombang sinus (analog). Kalau gw pengen CDInya bisa dipicu oleh Megasquirt, gw harus cari cara supaya CDI tersebut bisa dipicu oleh gelombang digital. Masalah lainnya adalah timing pengapian sudah diatur langsung oleh CDI Gimana gw bisa ngatur timingnya dari Megasquirt kalo CDInya udah ngatur? CDI standar Tiger akan mengatur timing pada 10 derajat sebelum TMA pada saat langsam (sekitar 1400 RPM) dan secara perlahan memajukan derajat pengapian hingga 32 derajat sebelum TMA pada 5000 RPM. Supaya bisa gw atur langsung dari Megasquirt, gw harus membypass sistem yang mengatur pengapian pada CDI tersebut.

Kedua masalah yang gw sebut di atas perlu membongkar CDInya supaya bisa diatasi. Ini berarti membuka casing CDInya sampai bisa melihat komponen elektronik di dalamnya. Untuk bereksperimen, gw beli satu lagi CDI Honda Tiger.

Setelah berjam-jam susah payah.. gw cuma ngebuka sampe segini. Pabriknya bener-bener memastikan bahwa CDI mereka ga bisa dibongkar buat dicontek. Komponennya ditutup resin cor yang keras banget.

Untungnya, bagian solderan di bawah PCBnya masih bisa diakses setelah lapisan resinnya gw congkel pakai pisau secara perlahan.

Sebelum gw jelasin ubahan apa yang gw lakukan terhadap modul CDInya, gw mau berbagi sedikit hasil penelitian gw di internet tentang sistem CDI terutama CDI AC di motor kayak punya gw. Kalo gw perhatikan, CDI AC punya diagram blok sebagai berikut:

Gw tidak akan membahas secara detil fungsi dari masing-masing blok. Cukup banyak info tentang itu di internet untuk lo pelajari sendiri. Gw cuma pengen menunjukkan bahwa gw perlu mem-bypass bagian Time Delay dan Trigger Signal Conditioning supaya gw bisa memicu SCRnya dari Megasquirt secara langsung. Time Delay adalah bagian yang mengatur timing pengapian. Biasanya berbentuk rangkaian RC (resistor-kapasitor) yang menunda pulsa input sebelum mencapai tegangan picu SCR. Trigger Signal Conditioning terkadang dihilangkan tapi fungsinya adalah untuk pengendalian pengapian yang lebih presisi. Kalau sudah pakai Megasquirt, Trigger Signal Conditioning tidak lagi diperlukan karena keluaran MS sudah berupa gelombang blok yang minim gangguan. Perlu gw ingetin, gw tidak terlalu jago dalam hal menganalisa rangkaian elektronik jadi jangan terlalu percaya kata-kata gw. Hahaha..

Jadi, dengan modal ilmu secukupnya di atas, gw berhasil mengidentifikasi dan menebak beberapa komponen modul CDInya dari bawah dan melakukan ubahan sebagai berikut.

Dengan kabel jumper, gw menghubungkan langsung input pulser ke kaki SCR. Gw sengaja memanfaatkan resistor 470 ohm yang sudah ada supaya lebih aman dan memutuskan jalur yang menuju ke kapasitor. Kalau semua berjalan sesuai rencana, harusnya sih CDI ini sudah bisa dikendalikan langsung oleh Megasquirt.

Oh iya, gw juga dapet saran dari Nauval dari website staidbands.com, untuk ngasih resistor 10k dan kapasitor 100nF di antara jalur input setelah resistor 470 ohm dan ground. Maksudnya cuma untuk memantapkan tegangan dan menambah stabilitas di putaran tinggi. Tidak terlalu krusial tapi bagus juga untuk diterapkan.