Sistem Pengisian Pada Mobil

SISTEM PENGISIAN

Fungsi baterai pada automobile  adalah untuk mensuplai kebutuhan listrik pada komponen – komponen listrik  pada mobil  tersebut  seprti motor stater , lampu – lampu ,  besar  dan penghapus kaca  .  Namun demikian kapasitas baterai sangatlah terbatas , sehingga tidak  akan dapat mensuplai   tenaga listrik  secara terus menrus .

Dengan demikian , baterai harus selalu  terisi penuh  agar dapat  mensuplai kebutuhan  listrik setiap waktu   yang diperlukan oleh tiap – tiap  komponen listrik.  Untuk itu pada mobil diperlukan sistem pengisian yang akan memproduksi listrik agar baterai selalau terisi penuh .

Sistem pengsian  ( charging system ) akan memproduksi  listrik untuk mengisi kembali baterai dan mensuplai kelistrikan ke komponen – komponen yang memerlukan pada saat mesin dihidupkan .

Sebagian besar mobil dilengkapi dengan altenator yang menghasilkan arus bolak – balik  yang lebih baik dari  pada dinamo  yang menghasilkan arus searah dalam hal tenaga listrik yang dihasilkan maupun daya tahannya .

Mobil  yang menggunakan arus searah ( direct Current ) , arus balik – balik yang dihasilkan  oleh altenator  harus disearahkan  sebelum dikeluarkan .

ALTENATOR

Fungsi altenator untuk merubah energi mekanis yang didapatkan dari mesin menjadi tenga listrik .    Energi mekanik dari mesin  disalurkan  sebuah pulli , yang memutarkan rotor dan menghasilkan arus listrik  bolak – balik  pada stator  dan menghasilkan arus listrik  bolak – balik   pada stator .  Arus listrik Bolak – balik  ini kemudian dirubah arus searah oleh diode – diode .

Komponen utama altenator adalah  :  rotor yang menghasilkan medan magnet listrik ,  stator yang menghasilkan  arus listrik bolak – balik , dan beberapa  diode yang menyearahkan arus.

Komponen tambahan lain adalah  :   sikat – sikat  yang mensuplai listrik ke rotor  untuk menghasilkan  kemagnetan  ( medan magnet ) , bearing – bearing  yang memungkinkan  rotor dapat  berputar lembut  dan sebuah  kipas untuk mendinginkan rotor , stator  dan diode . 

Konstruksi altenator  bagian – bagian nya terdiri dari :

a.       Puli

b.      Kipas ( fan )

c.       Rotor coil

d.      Stator

e.       Rectifer ( silicon diode )

a.      Puli

Berfungsi untuk tempat tali kipas penggerak rotor

b.      Kipas ( fan )

Fungsi kipas ( fan ) untuk mendinginkan Diode dan kumparan – kumparan pada altenator

c.       Rotor

Rotor merupakan bagian yang berputar di dalam altenator  .  Pada rotor terdapat kumparan rotor  ( rotor coil ) yang berfungsi untuk membangkitkan kemagnetan  .  Kuku – kuku yang terdapat pada rotor  berfungsi sebagai kutub – kutub magnet , dua slip ring yang bterdapat pada altenator  berfungsi  sebagai penyalur  listrik ke kumparan rotor .

Rotor ditumpu oleh dua buah bearing , pada bagian depannya  terdapat puli  dan kipas , sedangkan di bagian belakang terdapat slip ring .

d.      Stator

Pada gambar diatas terlihat gambar konstruksi dari stator coil .   Kumparan stator adalah bagian yang diam dan terdiri dari tiga kumparan yang pada salah satu ujung – ujungnya dijadikan satu .  Pada gambar sebelah kanannya terlihat teori gambar konstruksi dari “ Stator  “ .  Konstruksi ini disebut hubungan “ Y  “ atau  “ Bintang tiga fhase “ .

Bagian tengah yang menjadi satu adalah pusat gulungan dan bagian ini disebut  titik netral ( neutral point ) atau biasa disebut terminal “ N “ .  Pada bagian ujung  kabel  lainnya akan menghasilkan arus bolak – balik ( AC ) tiga fhase .

e.       Rectifier ( Diode )

Pada ganbar diatas memperlihatkan konstruksi dan hubungan antara stator  coil dengan diode .  Ketiga ujung dari stator dihubungkan dengan kedua macam diode.  Pada model yang lama terdapat dua bagian yang terpisah antara diode positif dan diode negatip .  Bagian positif ( + ) mempunyai rumah yang lebih besar  dari pada diode negatip ( - ) .   Selain perbedaan tersebut ada lagi  perbedaan lainnya yaitu strip merah pada diode positip ( + )  dan strip hitam pada diode negatip  ( - ) .

Fungsi dari pada diode adalah menyearahkan arus bolak – balik  ( AC ) yang dihasilkan  oleh stator  coil menjadi arus searah ( DC ) . Diode juga berfungsi mencegah arus balik dari baterai ke altenator .

REGULATOR

Tegangan Listrik Dari altenator  Tidak Selalu Konstan Hasilnya .  Karena hasil listrik altenator tergantung dari pada kecepatan putaran   motor , makin cepat putarannya makin  besar  hasilnya demikian sebaliknya .

Rotor berfungsi sebagai magnet .  Adapun magnet yang dihasilkan  adalah magnet listrik , maka dengan menambah  atau mengurangi aus listrik  yang masuk ke rotor coil akan mempengaruhi  daya magnet  tersebut  sehingga hasil pada stator coilpun akan terpengaruh  oleh adanya arus listrik yang masuk ke rotor coil .

Fungsi  regulator  adalah mengatur besar arus listrik yang masuk ke dalam rotor coil sehingga tegangan yang dihasilkan  oleh altenator  tetap konstant ( sama ) menurut harga yang telah ditentukan walaupun putarannya berubah – rubah.  Selain daripada itu regulator  juga berfungsi  untuk mematikan tanda dari lampu pengisian, lampu tanda pengisian akan secara otomatis mati apabila altenator sudah menghasilkan arus listrik .       

Gambar diatas memperlihatkan hubungan fungsi dari regulator , altenator  dan baterai .  Apabila altenator  menghasilakn  listrik ,  maka hanya dari saja untuk mengtasi kebutuhan kelistrikan ,  bila hal uini terjadi maka regulator akan bekerja memberi tanda pada pengemudi ( lampu CHG ) baterai .

ada dua regulator  yaitu tipe point ( point typr  ) dan tipe tanpa point  ( pointless type )   Tipe tanpa Point juga biasa  disebut IC regulatort  karena terdiri dari  integerated circuit .

REGULATOR TIPE POINT

IC  REGULATOR

Adapun ciri – ciri regulator yang dibuat jadi satu dengan altenator adalah sebagai berikut  :

a).    Ukuran kecil dan outputnya besar

b).    Tidak perlu penyetelan  voltage ( tegangan )

c).  Mempunyai sifat konpensasi temperatur untuk control tegangan yang dimiliki untuk pengisian baterai dan suplai ke lampu – lampu .

APLIKASI DALAM SISTEM PENGISIAN ( CHARGING SYSTEM )

Gambar diatas menunjukan  sirkuit / rangkian dari sistem  pengisisnn  yang memakai  regulator  dua titik kontak .   Kebutuhan tenaga  untuk menghasilakn medan magnet ( magnetic Flux ) pada rotor  altenator  disuplai dari terminal  F ,   Arus ini diatur dalam  arti ditambah atau  dikurangi oleh regulator  sesuai dengan tegangan terminal dari terminal B ,  dan dipakai untuk mensuplai  kembali beban – beban   yang terjadi lampu – lampu besar ( head Lamps ) , Wiper, radio, damn lain – lainnya dalam penambahan untuk mengisi kembali baterai .   Lampu pengisian  akan menyala , bila  altenator  tidak  mengirimkan jumlah listrik yang normal .  hal tersebut terjadi apabila  tegangan  dari terminal  N altenator dari jumlah yang ditentukan .

Seperti telah ditunjukan oleh gambar diatas ,  bil;a sekering terminal IG putus, listrik tidak akan mengalir ke rotor  dan akibatnya  altenator tidak membangkitkan listrik .    Walaupun sekering  CHG putus altenator akan berfungsi   .    Hal tersebut dapat dibuktikan dengan bantuan sirkuit  pengisian  sebagai berikut .

1.      Cara kerja pada saat kunci Kontak “ ON “  dan mesin mati

Gambar cara kerja rangkian intern pengisian

Bila kunci kontak diputar posisi “ ON “ , arus dari baterai akan mengal;ir  ke rotor  dan merangsang rotor coil.  Pada waktu yang sama , arus baterai juga mengalir  ke lampu pengisian ( CHG ) dan akibatnya lampu jadi menyala ( ON )

Secara  keseluruhan  mengalirnya arus listrik  sebagai berikut :

a.       Arus yang ke Field Coil

  

Terminal ( + )  à  baterai à Fuse link à kunci kontak “IG” à Sekering à  terminal IG regulator à point PL₁ àPoint PL_o à terminalk F regulator à terminal  F Altenator    àBrush à Slip ring à Rotor Coil à Slip ring à Brus à Terminal E Altenator  à Masa Bodi   .

Akibatnya  rotor  terangsang  dan timbul kemagnetan yang selanjutnya arus ini disebut arus medan ( field Current ).

b.      Arus ke lampu charge .

Terminal ( + )  baterai  à fuse link à sakelar kunci kontak IG à sekering à lampu  CHG à terminal L   regulator à titik  kontak P_o à titik kontak  P₁ à terminal  E  regulator à masa bodi  

2.      Cara kerja mesin dari kecepatan rendah ke kecepatan sedang .

Sesudah mesin hidup dan rotor berputar , tegangan / voltage  dibangkitkan  dalam rotor coil , dan tegangan neutral dipergunakan untuk voltage relay , karena itu lampu charge jadi mati .  Pada waktu  yang sama , tegangan yang dikeluarkan    bereaksi pada voltage regulator .  Arus medan ( field current ) yang ke rotor dikontrol dan disesuaikan dengan tegangan yang dikeluarkan terminal B yang beraksi pada voltage regulator .

Demikianlah ,  salah satu arus medan akan lewat menembus atau tidak menembus resistor R  ,  tergantung pada keadaan titik kontak  PL _o .

Gambar   Cara kerja  rangkaian sistem pengisian

Catatan :

Bila  gerakan P _o  dari  volage relay ,  membuat hubungan dengan titik kontak P ₂  , maka pada sirkuit sesudah dan sebelum lampu pengisian ( charge )   tegangan sama .

Sehingga arus tidak akan mengalir  ke lampu dan akhirnya  lampu mati.  Untuk jelasnya  aliran arus pada masing – masing  peristiwa sebagai berikut :

a.    Tegangan Neutral

Terminal N altenator  à terminal N regulator à magnet coil dari voltage relay à Terminal E  regulator  à masa bodi 

Akibatnya :  Pada magnet coil dari voltage relay akan terjadi kemagnetan dandapatmenarik titik kontak  P _o   dari P ₁   dan selanjutnya P _o   akan bersatu dengan P ₂  .  Dengan demikian lampu pengisian ( charge ) jadi mati .

b.     Tegangan yang keluar

Terminal B altenator  à terminal B regulator à Titik kontak P ₂   à Titik  kontak  P _o      à Magnet coil dari voltage regulator àTerminal E  regulator à masa bodi

Akibatnya :      pada coil voltage regulator timbul kemagnetan yang dapat mempengaruhi posisi  dari titik kontak  ( point  )  PL _o .

Dalam hal ini PL _o  akan teratrik dari  PL ₁  ,  sehingga pada kecepatan sedang  PL o  akan mengambang  ( seperti terlihat dalam gambar diatas )  .

3.      Cara kerja mesin dari kecepatan sedang ke  kecepatan tinggi .

Gambar      cara kerja rangkian sistem pengisian  .

Bila putaran mesin bertambah , voltage  yang dihasilkan  oleh kumparan stator naik , dan gaya tarik dari kemagnetan kumparan voltage regulator  menjadi  lebih  kuat .

Dengan gaya tarik yang lebih kuat , field current  yang ke rotor  akan mengalir terputus – putus  (  intermittenly ) .   dengan kata lain ,  gerakan titik kontak  PL  _o  dari voltage regulator  kadang – kadang  membuat hubungan dengan titik kontak PL  _{2 .}

Catatan :

Bila gerakan titik kontak PL  _o   pada regulator  berhubungan dengan titik kontak PL  ₂  ,  field current akan dibatasi .   Bagaimanapun juga , point  P  _o  dari voltage  relay tidak akan terpisah   dari point P ₂  ,  sebab tegangan neutral terpelihara  dalam sisa flux dari rotor .  Aliran arusnya adalah sebagai berikut :

a.    Voltage  Neutral  ( tegangan netral )

 Terminal  N  altenator à Terminal  N  regulator à Magnet coil dari  voltage relay     à  Terminal  E  regulator à  Masa bodi   .

b.   Out Put Voltage

 Terminal  B  altenator à Terminal  B  regulator à Point  P ₂  à Point  P _o   à  Magnet Coil dari  N  regulator àTerminal  E regulator 

Inilah  yang disebut dengan Output  voltage .

c.       Tidak ada arus ke Field Current

 Terminal  B  altenator à IG  Switch à Fuse à Terminal   IG  regulator à Resistor  R à Terminal  F   regulator à Terminal  F  Altenator  à Rotor Coil  

atau  Point PL _o à Point PL ₂   à Ground ( No. FC ) à Terminal  E  Altenator à  Masa  (  F  current )                            

Bila arus resistor  R à  mengalir terminal  F  regulator à Rotor coil  massa 

 ,     akibatnya  arus yang ke rotor  ada , tapi kalau     PL _o   menempel   PL ₂  maka arus mengalir  ke masa  sehingga yang rotor  coil tidak ada .

d.   Output   Current

 Terminal  B altenator  à Baterai / load à massa. 
Sumber : New Step 1 Toyota