Sistem Pengisian Mobil [PDF]

Citation preview

sistem pengisian mobil Baterai dengan kapasitas tertentu, tidak memungkinkan dipakai secara terus-menerus mensuplai kebutuhan listrik pada mesin atau komponen lainnya pada mobil. Oleh karena itu, pada mobil dibutuhkan suatu sistem yang dapat mengisi baterai kembali sekaligus sebagai sumber listrik yang mensuplai listrik langsung ke komponen yang membutuhkan pada saat mesin dihidupkan. Sistem ini disebut sistem pengisian. Komporen—komponen utama sistem pengisian terdiri baterai,alternator,kunci kontak dan regulator, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini : 1. Alternator Alternator berfungsi untuk menghasilkan arus bolak-balik.alternator memsuplai kebutuhan listrik pada mobil sewaktu mesin hidup. Tetapi apabila jumlah pemakaian listrik lebih besar daripada yang dihasilkan alternator, maka baterai lkut memikul beban kelistrikan tersebut. memperlihatkan konstruksi alternator,Alternator digerakkan oleh poros engkol melalui tali kipas Dengan berputamya puli alternator, maka rotornya akan berputar menghasilkan arus listrik bolak-balik pada stator. Arus listrik bolak-balik ini kemudian diubah menjadi arus searah oleh rangkaian dioda. Bagian bagian alternator a. PuIi Puli berfungsi untuk menerima tenaga mekanis dari mesin untuk memutarkan rotor b. Kipas Kipas berfungsi mendinginkan ramgkaian dioda dan kumparan kumparan pada alternator. c. Rotor Didalam alternator, rotor merupakan bagian yang bergerak (berputar) .Rotor berfungsi untuk membangkitkan medan magnet . Kuku-kuku pada rotor berfungsi sebagai kutub-kutub magnet dan dua slip ring berfungsi sebagai perantara penyaluran listrik ke kumparan rotor. Perhatikan gambar di bawah ini :



d. Stator Stator berfungsi untuk membangkitkan arus listrik bolak-balik. Stator terdiri dari : Stator Coil dan Stator Core e. End frame End frame berfungsi untuk pemegang bagian-bagian Alternator.



Pada end frame terdapat lubang-lubang ventilasi untuk tempat mangalirnya udara pendingin. f. Rectifier Rectifier berfungsi mengubah arus bolak-balik (AC) yang dihasilkan menjadi arus searah (DC). Rectifier terdiri dari 3 dioda positif, 3 dioda negatif dan dioda holder. dioda holder berfungsi untuk meradiasikan panas dan mencegah dioda panas g. Regulator Regulator berfungsi mengatur besar arus listrik yang masuk ke dalam kumparan rotor, sehingga tegangan yang dihasilkan oleh alternator tetap (konstan) sesuai dengan harga yang telah ditentukan, walaupun putaran mesin yang menggerakkan berubah-ubah. Di samping itu regulator juga berfungsi pengisian pada baterai apabila baterai telah penuh dan alternator sudah dapat menyuplai arus listrik sendiri ke bagian yang memerlukan arus listrik



SISTEM PENGISIAN



Fungsi baterai pada automobile adalah untuk mensuplai kebutuhan listrik pada komponen-komponen listrik pada mobil tersebut seperti motor starter, lampulampu besar dan penghapus kaca. Namun demikian kapasitas baterai sangatlah terbatas, sehingga tidak akan dapat mensuplai tenaga listrik secara terus menerus. Dengan demikian, baterai harus selalu terisi penuh agar dapat mensuplai kebutuhan listrik setiap waktu yang diperlukan oleh tiap-tiap komponenkomponen listrik.Untuk itu pada mobil diperlukan siatem pengisian yang akan memproduksi listrik agar baterai selalu terisi penuh. Sistem pengisian (charging system) akan memproduksi listrik untuk menngsi kembali baterai dan mensuplai kelistrikan ke komponen yang memerlukannya pada saat mesin dihidupkan. Sebagian besar mobil dilengkapi dengan alternator yang menghasilkan arus bolakbalik yang lebih baik dari pada dynamo yang menghasilkan arus searah dalam hal tenaga listrik yang dihasilkan maupun daya tahannya. Mobil yang menggunakan arus searah (direct current), arus bolak-balik yang



dihasilkan oleh alternator harus disaerahkan menjadi arus searah sebelum dikeluarkan.



SISTEM PENGISIAN Sistem pengisian merupakan sistem yang berfungsi untuk menyediakan atau menghasilkan arus listrik yang nantinya dimanfaatkan oleh komponen kelistrikan pada kendaraan tersebut dan sekaligus mengisi ulang arus pada baterai, karena seperti yang kita ketahui baterai pada automobile berfungsi untuk mensuplai kebutuhan listrik dalam jumlah yang cukup besar pada bagian–bagian kelistrikan.. Akan tetapi, kapasitas baterai terbatas dan tidak mampu memberikan semua tenaga yang diperlukan secara terus menerus oleh mobil. Sistem pengisian akan memproduksi tenaga listrik untuk mengisi baterai serta untuk memberikan arus yang dibutuhkan oleh bagian–bagian kelistrikan yang cukup selama mesin bekerja. Sistem pengisian bekerja apabila mesin dalam keadaan berputar, selama mesin hidup sistem pengisian yang akan menyuplai arus listrik bagi semua komponen kelistrikan yang ada, namun jika pemakaian arus tidak terlalu banyak dan ada kelebihan arus, maka arus akan mengisi muatan di baterai. Dengan demikian baterai akan selalu penuh muatan listriknya. Prinsip Pembangkitan Tenaga Listrik 1. Induksi Elektromagnet Induksi elektromagnet adalah apabila sebuah penghatar (2) bergerak melintas garis-garis gaya magnet, maka pada penghantar tersebut akan mengalir arus listrik, apabila dipasang sebuah galvanometer (1) dan penghantar digerakan maju-mundur diantara kutub utara dan kutub selatan magnet, maka jarum galvanometer akan bergerak. Fenomena ini menyimpulkan bahwa, arah gerakan jarum alvanometer akan bervariasi mengikuti arah gerakan penghantar atau magnet dan besarnya gerakan jarum galvanometer akan semakin besar sebanding dengan kecepatan gerakan. Penghantar dilewatkan melalui garis gaya magnet, maka dalam penghantar akan terbangkit gaya gerak listrik. Peristiwa ini disebut dengan induksi elektromagnet dan mengubahnya menjadi tenaga listrik.



Gambar 1. Induksi Elektromagnet (Sumber. Toyota Astra Motor, Step 2 Electrical Group 1993:2)



2. Gaya Gerak Listrik Arah gaya gerak listrik yang terbangkit di dalam penghantar diantara medan magnet bervariasi mengikuti perubahan arah garis gaya magnet dan gerakan penghantar. Arah garis gaya magnet dapat dipahami dengan menggunakan hukum tangan kanan Fleming (Fleming’s Right-Hand Rule), dalam kaidah ini digunakan ibu jari, jari telunjuk dan jari tengah tangan kanan dibuka dengan sudut yang tepat satu sama lain. Jari telunjuk (1) akan menunjukan arah gerakan penghantar dan jari tengah (2) menunjukan arah gaya gerak listrik.



Gambar 2. Hukum Tangan Kanan Fleming (Sumber. Toyota Astra Motor, Step 2 Electrical Group 1993:3) Besarnya gaya gerak listrik yang dibangkitkan pada saat penghantar memotong garis gaya magnet diantara medan magnet sebanding dengan banyaknya garis gaya magnet yang dipotong pada suatu satuan waktu dan gaya gerak listrik dalam satuan Volt Sistem pengisian menurut sumber yang digunakan terbagi menjadi 2 macam, yaitu : 1. Sistem pengisian DC, yang menggunakan Generator



2. Sistem pengisian AC, yang menggunakan Alternator (umum dipakai saat ini)



Sistem pengisian memiliki beberapa komponen utama, antara lain: Kunci kontak, batteray, lampu CHG, alternator, regulator 1) KUNCI KONTAK Kunci kontak berfungsi untuk memutus dan menghubungkan arus dari batteray ke beban. (Sistem pengapian, lampu tanda, dll) 2) BATTERAY Batteray berfungsi untuk menyimpan arus listrik sementara 3) LAMPU CHG Berfungsi memberikan tanda kepada pengemudi bahwa system pengisian bekerja. Pada saat kunci kontak ON mesin mati lampu CHG menyala, tetapi pada saat mesin hidup lampu pengisian harus mati. 4) ALTERNATOR Alternator merupakan salah satu komponen dari sistem pengisian yang berfungsi untuk merubah energi mekanis yang dihasilkan dari mesin menjadi energi listrik. Energi mekanik dari mesin disalurkan sebuah sebuah pully yang memutarkan rotor dan menghasilkan arus listrik bolak–balik pada stator, arus listrik yang dihasilkan kemudian dirubah menjadi arus searah oleh rectifier (dioda). Rangkaian Sistem Pengisian Alternator







B



Kabel output alternator yang mensuplai langsung ke aki.







IG



Indikator kontak yang ada di alternator.







S



Digunakan oleh regulator untuk mengatur strum pengisian ke aki.







L



Kabel yang digunakan oleh regulator untuk indikator lampu ( CHG ).



Alternator sendiri memiliki beberapa komponen utama, antara lain :



Keterangan : 1



Rumah bagian belakang



6



Stator



2.



Plat dudukan dioda



7



Rotor



3.



Diode daya



8



Kipas



4.



Diode arus medan



9



Puly



5.



Regulator Elektronik



10



Gambar Susunan Alternator



Rumah bagian depan



Alternator menggunakan dioda yang sederhana dan efektif, karena dioda memungkinkan arus hanya mengalir pada satu arah. Arus bolak-balik tiga phase teyang dihasilakan dirubah menjadi arus searah dengan jalan penyearahan gelombang penuh.



Dioda dipasang di dalam altenator, sehingga output listrik dari altenator sudah berupa arus searah.



Komponen–komponen altenator: 1. Rotor (gabungan kutub magnet). Kumparan rotor berfungsi untuk menghasilkan medan magnet pada kuku kuku rotor. Di dalam rotor terdapat dua buah slip ring. Satu slip ring negative dan satu slip ring positif.Slip ring berfungsi sebagai terminal kumparan rotor.



2. Stator (gulungan kawat magnet) berfungsi menghasilkan arus bolak–balik. Kumparan stator berfungsi membangkitan tegangan bolak-balik 3 fasa



3. Rectifier (rangkaian dioda) sebagai penyearah arus yang dihasikan oleh stator.



Dioda / rectifier berfungsi untuk menyearahkan arus listrik. Didalam alternator terdapat 2 buah rectifier, yaitu rectifier negative dan rectifier positif. Rectifier positif ditandai dengan adannya terminal B pada alternator. Terminal B pada alternator biasannya berupa baut yang dibuat lebih panjang dan atau lebih besar.



4. Regulator (alat pengatur voltase) bekerja mengatur voltase accu dan voltase stator, regulator akan mengatur kemampuan kumparan rotor untuk menghasilkan output dari alternator dan pengaturannya tergantung dari kecepatan putaran mesin. 5. Carbon brush sebagai penyuplai arus listrik ke rotor untuk menghasilkan kemagnetan. Sikat arang berfungsi mengalirkan arus ke kumparan rotor melalui slip ring. Rumah sikat / Brush holder berfungsi sebagai tempat sikat arang 6. Bearing memungkinkan rotor dapat berputar lembut. 7. Internal fan berfungsi untuk mendinginkan rotor dan dioda,