Tips Cara kerja BUSI

Kita familiar dg perangkat  busi pd kendaraan (bensin). Tanpa ini,  mesin tak bekerja. Fungsi  busi sbg alat pemantik (pembakar) campuran udara  +  BBM  didalam ruang bakar mesin.  Dengan tegangan yg cukup, maka busi bisa melontarkan bunga api untuk membakar campuran itu (proses Performa Elektris).  Busi bekerja dg memancarkan loncatan listrik, mirip kilat petir. Dibutuhkan tegangan voltase sangat tinggi (30,000 – 100,000 volt) agar terjadi loncatan bunga api . Bunga api ini pemicu pembakaran sbg energi penggerak mesin. Proses kerja busi ini mengaplikasikan fenomena  petir untuk menghasilkan energi gerak pd kendaraan.

Saudaraku, Kilat atau Petir adl salah satu  sumber energi  ini  terbentuk karena kuasa  Allah  yang  melepaskan cahaya dan panas. Ini adalah salah satu bukti  kebesaran dan keagungan Allah swt, juga  bukti kasih sayang Allah kepada hamba-Nya untuk berpikir .

Petir memang salah satu fenomena  alam yang luar biasa , yang bisa di analogikan sebagai sebuah kapasitor raksasa, dimana

1.    lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan

2.    lempeng kedua adalah bumi (dianggap netral).

Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (energy storage). Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.

Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dg awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya.

Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi membesar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya hingga tercapai keseimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan dasyat. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.

Fenomena petir dpt diringkas jadi 3 pengertian , antara lain:

1.     Pelepasan muatan elektrostatis yg berasal dari badai guntur , dimana listrik  mengalir tiba tiba dan sangat cepat karena adanya kelebihan muatan listrik yang tersimpan pada sebuah benda yang isolator ke benda yang berbeda potensial , misalnya tanah.

2.     Pelepasan muatan ini disertai dengan pancaran cahaya dan radiasi elektromagnetik lainnya

3.     Arus listrik yang melewati saluran pelepasan muatan tadi dengan cepat memanaskan udara dan berkembang sebagai plasma yang menimbulkan gelombang bunyi yang bergetar ( guntur ) di atmosfir

Sebelum kita masuk ke pembahasan tentang busi.  Kita  perlu mengetahui keajaiban kilat atau  petir.  Darai beberpa penelitian para ahli , bahwa

1.     energi yang dilepas oleh sekali kilatan petir lebih besar dari pada energi yg dihasilkan seluruh pembangkit listrik di seluruh benua Amerika.

2.     Pada titik sentuh petir ke bumi, cuaca memanas hingga 25.000° C. kecepatan kilatan petir 150.000 km/detik dan rata-rata ketebalannya 2,5-5 cm.

3.     Petir menghasilkan molekul nitrogen yg dibutuhkan bagi tumbuh-tumbuhan di Bumi utuk menunjang kehidupanya.

4.     Sekali kilatan  petir rata-rata memiliki 20.000 amper daya listrik. Seorang tukang las hanya menggunakan 250-400 amper untuk mengelas baja.

5.     Petir bergerak pada kecepatan 150.000 km/detik, hampir setengah kecepatan cahaya dan 100.000 kali lebih cepat dari kecepatan suara.

6.     Daya terang yg dilepaskan oleh satu kilatan lebih besar dari pada cahaya 10 juta bola lampu berdaya 100 watt. Ini menerangkan; apabila setiap rumah di Istanbul menyalakan satu bola lampu, pancaran cahaya dari satu kilatan petir akan lebih besar.

Allah menyatakan ttg fenomena kilat , dalam firmanNya, yg artinya “Tidaklah kamu melihat bahwa Allah mengarak awan, kemudian mengumpulkan antara (bagian-bagian)nya, kemudian menjadikannya bertindih-tindih, maka kelihatanlah olehmu hujan keluar dari celah-celahnya dan Allah (juga) menurunkan (butiran-butiran) es dari langit, (yaitu) dari (gumpalan-gumpalan awan seperti) gunung-gunung, maka ditimpakan-Nya (butiran-butiran) es itu kepada siapa yang dikehendaki-Nya dan dipalingkan-Nya dari siapa yang dikehendaki-Nya. Kilauan kilat awan itu hampir-hampir menghilangkan penglihatan.” (QS .al-NUR: 43)

Bahkan berkaitan dengan petir ini, Allah mengabadikannya  dalam surah-Nya di  al-Qur’an  yaitu  Ar-Ra’d (guruh).  Allah telah mengajarkan kepada hamba-Nya , bagaimana mengolah sumber energi. Dan teknologi kerja busi terinspirasi dari fenomena petir ini. 

Kembali ke laptop. Busi memiliki dua fungsi utama
1. Memberikan pengapian pada campuran bahan bakar dan udara pada mesin
2. Mentransfer panas dari ruang bakar mesin

Untuk dapat mensuplai pengapian, maka busi harus mendapatkan voltage listrik yg memadai dari coil,  agar percikan api dapat tercipta pada gap busi (electrical performance).

Suhu pada ujung busi harus cukup rendah untuk mencegah terjadinya pre-ignition, tapi cukup tinggi untuk menghindari fouling. Hal ini dinamakan thermal performance, dan ditentukan oleh rentang panas yang dipilih.

Bagian–bagian busi secara umum

1.  Terminal , Bagian atas busi, berupa terminal yg dihubungkan ke sistem pengapian.

2.  Insulator, Bagian utama dari insulator berbahan porcelain.Fungsi utamanya adalah menginsulasi listrik tegangan tinggi juga untuk memberikan dukukan mekanis terhadap elektroda tengah.

3.  Ribs, Dengan memperpanjang permukaan antara terminal tegangan tinggi dan metal case yang di grounded dari busi, maka bentuk fisik dari rib memberikan fungsi untuk meningkatkan insulasi listrik dan mencegah kebocoran energi listrik sepanjang permukaan insulator, dari terminak ke metal case.

4.  Insulator tip ,Ujung insulator, merupakan bagian dari metal body yg masuk ke dalam ruang bakar mesin, alat ini diseting tahan temperatur sangat tinggi dan menjaga insulasi elektrik. Untuk mencegah elektroda meleleh, maka bagian ini harus punya konduktifitas panas yang mumpuni, sehingga dilengkapi bahan metal sintered alumunium oxide yang bisa bertahan hingga suhu 650°C dan listrik 60,000 V.

Kompoisisi dan panjang dari insulator menentukan ketahanan panas dari busi. Insulator pendek disebut busi dingin, sementara insulator yang diperpanjang ke betal body disebut busi panas.

 

Cara kerja busi

Kinerja busi dapat bekerja jika tersambung ke perangkat  CDI . CDI adalah peralatan yang berfungsi menciptakan tegangan elektromagnetik hingga ribuan Volt yang dihasilkan oleh lilitan penyala (ignition coil). Tegangan listrik dari koil pengapian menghasilkan beda tegangan antara elektrode di bagian tengah busi dengan yang di bagian samping. Arus tidak dapat mengalir karena bensin dan udara yang ada di celah merupakan isolator, namun semakin besar beda tegangan, struktur gas di antara kedua elektrode tersebut berubah. Pada saat tegangan melebihi kekuatan dielektrik dari gas yang ada, gas-gas tersebut mengalami proses ionisasi dan yang tadinya bersifat insulator, berubah menjadi konduktor.

Setelah ini terjadi, arus elektron dapat mengalir, dan dengan mengalirnya elektron, suhu di celah percikan busi naik drastis, sampai 60.000 K. Suhu yang sangat tinggi ini memaksa gas yang terionisasi untuk memuai dengan cepat, hingga terjadi kecil. Inilah percikan busi, yang pada prinsipnya meniru proses terjadinya  petir  di alam.

Nah tadi disampaikan bahwa , busi menghasilkan loncatan listrik sebagai bahan pembakar campuran BBM dan udara.  Untuk dapat menghasilan loncatan listri pada busi diperlukan alat  untuk membangkitkan  tegangan (perbedaan tegangan) listrik. Alat itulah yang dinamakan ignition coil  (perangkat CDI) .

Ignition coil (coil pengapian) adalah komponen dari sistem pengapian yang berguna untuk  menaikkan tegangan dari aki yaitu 12 volt menjadi tegangan tinggi berkisar 10.000 Volt atau lebih. Coil dalam pengapian sangat menentukan besar kecilnya pengapian yang terjadi pada busi.

Secara konstruksi ingnition coil terdiri atas :

1.     Terminal positif : Bagian dari coil yg dihubungkan dengan kabel yg dialiri arus listrik positif , untuk rangkaian pada mobil terminal positif dihubungkan dengan kabel ke sekering. 

2.     Terminal negatif : Bagian dari coil yang di hubungkan dengan kabel menuju ke distributor ( untuk sistem pengapian pada mobil )

3.     Kumparan sekunder : bagian dari coil yang berupa lilitan kabel yang jumlah lilitannya lebih banyak daripada kumparan primer.

4.     Kumparan primer  : bagian dari coil yang berupa lilitan kabel yang jumlah lilitannya lebih sedikit daripada kumparan sekunder. 

5.     Sekunder terminal : bagian dari coil yang dihubungkan dengan kabel tegangan tinggi ke distributor ( untuk mobil ) . Sedangkan untuk sepeda motor sekunder terminal berupa kabel hitam yang besar yang dihubungkan langsung ke busi.

Cara kerja coil pada kendaraan yang  sudah menerapkan teknologi platina  sbb :

1.  Pada saat arus listrik mengalir ke terminal positif, maka lilitan primer akan dialiri arus listrik. Hal ini akan menyebabkan kemagnetan pada lilitan primer. Arus listrik akan mengalir dari lilitan primer  menuju terminal negatif. 

2.  Pada saat platina membuka , mk hubungan antara terminal negatif  ke massa akan terputus. Arus listrik dari terminal positif tidak akan mengalir ke lilitan primer. Hal ini akan mengakibatkan kemagnetan pada lillitan primer menjadi hilang. Dengan hilangnya kemagnetan pada lilitan primer , maka timbullah induksi pada lilitan sekunder. Di mana pada lilitan sekunder akan menghasilkan listrik dengan tegangan yg sangat tinggi. Listrik yang dihasilkan pada lilitan sekunder ini akan dialirkan ke terminal sekunder untuk diteruskan ke kabel tegangan tinggi.

Jadi pada  prinsipnya yaitu  pemacu adanya  induksi pada lilitan sekunder , sehingga terjadi perbedaan  tegangan  listrik pada lilitan sekunder  yang sangat tinggi.

Semoga bermanfaat

Allahu a’lam

Sumber : wikipedia , ishak.unpad.ac.id ,  ototrend ,agungribowo-otomotif.blogspot.com , dst