BAB I

PENDAHULUAN

A. Tujuan Pembuaatan MakalahSetelah mengikuti pelajaran ini peserta dapat mengetahui fungsi dan cara kerja komponen pengisian.Tujuan secara umum adalah1. Pembaca dapat mengetahui prinsip dasar sistem pengisian

2. Pembaca dapat mengenali nama dan cara kerja dari komponen-komponen pengisian.

3. Pembaca dapat memahami diagram pengisian.B. Struktur Materi1. Uraian sistem pengisian2. prinsip dasar

3. Konstruksi

4. Regulator

5. Sistem pengisian dengan regulator tipe kontak point6. Alternator dengan IC regulator7. Alternator dengan dioda netralBAB II

PEMBAHASAN

1. Uraian sistem pengisian

Sistem pengisian berfungsi untuk :

Mengisi arus listrik ke battery Mensuplai arus listrik ke seluruh sistem kelistrikan setelah mesin hidup

Ada dua type sistem pengisian :1. Generator yang berfungsi untuk menghasilkan arus searah (Direct Current) digunakan awal tahun 60-an.2. Alternator yang berfungsi untuk menghasilkan arus bolak-balik (Alternating Current).Alasan penggunaan alternator : Konstruksi lebih kecil dan tahan lama. Mampu menghasilkan arus output saat kecepatan idle.

Gambar 1.1 skema sistem pengisianBagian-bagian :

1. Ignition switch (kunci kontak)

2. Battery

3. Alternator

4. Voltage regulator

(Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 5)2. Prinsip dasar HUKUM FARADAYHukum Faraday berbunyi :Bila sebuah konduktor digerakkan di dalam medan magnet, maka akan tim-bul arus induksi pada konduktor terse-but.

Gambar 1.2 ilustrasi hukum Faraday

(Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 6) PRINSIP GENERATORGenerator membangkitkan arus listrik dengan cara memutarkan kumparan di dalam medan mag-net.

(Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 7)Gambar 1.3 prinsip kerja generator PRINSIP ALTERNATOR

( Magnet Berputar Dalam KumparanAlternator membangkitkan arus listrik dengan cara memutarkan magnet listrik (rotor coil) didalam kumparan (stator coil).Gambar 1.4 prinsip alternator

(Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 7)3. Konstruksi AlternatorAlternator berfungsi untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik.

Gambar 1.5 komponen alternator

1. Pulley

2. Cooling fan

3. Drive end frame

4. Stator core

5. Stator coil

6. Brush (sikat)

7. Brush holder

8. Rectifier

9. Rear end frame

10. Rotor coil

11. Rotor coreGambar 1.6 komponen alternator dalam rangkaianROTOR

Rotor berfungsi untuk membangkitkan medan magnet.

Rotor terdiri dari :

1. Rotor coil

2. Rotor core

3. Slip ring

4. Rotor shaft1. STATORStator berfungsi untuk membangkit-kan arus listrik bolak-balik.

Stator terdiri dari :

1. Stator coil

2. Stator coreGambar 1.8 stator2. PULLEY

Pulley berfungsi untuk menerima te-naga mekanis dari mesin untuk me-mutarkan rotor.

Gambar 1.9 pulleyRasio pulley alternator terhadap pulley mesin adalah 1,8 2,2 : 1.

3. END FRAMEEnd frame berfungsi untuk pemegang bagian-bagian alternator.

Pada end frame terdapat lubang venti-lasi untuk tempat mengalirnya udara pendingin.

4. RECTIFIER

Rectifier berfungsi untuk merubah arus AC menjadi arus DC

Rectifier terdiri dari 3 dioda positif, 3 dioda negatif, dan diode holder.

Diode holder berfungsi untuk mera-diasikan panas dan mencegah dioda panas.

(Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 10-12)4. RegulatorURAIANTegangan yang dihasilkan oleh alternator bervariasi tergantung dari kecepatan putaran dan banyaknya beban. Untuk itulah digunakan regulator yang berfungsi untuk menjaga tegangan out-put alternator tetap konstan.

Gambar 1.12 skema rangkaian regulatorREGULATOR TIPE KONTAK POINT

( Uraian

Regulator tipe kontak point terdiri dari :

Voltage regulator yang berfungsi untuk menjaga tegangan output alter-nator tetap konstan.

Voltage relay yang berfungsi untuk mematikan lampu CHG dan meng-hubungkan arus ke voltage regulator.

Gambar 1.13 regulator kontak point( Cara Kerja

Kecepatan Rendah ke SedangSaat kecepatan rendah arus yang dihasilkan alternator masih kecil sehingga yang mengalir ke voltage regulator juga masih ke-cil, sehingga kemagnetan pada voltage regulator (M) belum mampu menarik P0.Arus yang mengalir ke rotor coil (F) melalui P1 ( P0Saat kecepatan mesin naik arus yang dihasilkan alternator juga naik, se-hingga yang mengalir ke voltage regulator juga naik, sehingga kemag-netan pada voltage regulator (M) sudah mampu menarik P0 lepas dari P1.Arus yang mengalir ke rotor coil (F) melalui tahanan (R), sehingga arus yang dihasilkan alternator menjadi turun dan menyebabkan kemagnetan pada voltage regulator (M) turun dan P0 kembali berhubungan dengan P1.

Kecepatan Sedang ke Tinggi

Saat kecepatan sedang, posisi P0 adalah mengambang.tDengan naiknya putaran maka arus yang dihasilkan alternator besar, se-hingga arus yang mengalir ke voltage regulator besar, dan kemagnetan pa-da voltage regulator mampu menarik P0 berhubungan dengan P2Arus yang mengalir ke rotor coil (F) menjadi terputus. (Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 12-14)5. Sistem Pengisian Dengan Regulator Tipe Kontak PointURAIAN

Sistem pengisian dengan regulator tipe kontak point terdiri dari :

1. Kunci kontak

5. Socket Voltage regulator

2. Fuse (sekering)

6. Alternator

3. CHG lamp

7. Terminal B

4. Voltage regulator

8. Fusible linkCARA KERJA ( Kunci kontak ON mesin belum berputar

mbarGambar 1.17 cara kerja saat kunci on Saat kunci kontak ON mesin belum berputar pada stator coil belum ada tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus :

( Battery ( KS ( fuse ( IG regulator ( a ( P1 ( F regulator ( F alter-

nator ( rotor coil ( E alternator ( massa. (arus field)

Rotor coil menjadi magnet.

( Battery ( KS ( charge lamp ( L regulator ( P2 ( c ( E regulator ( massa. (arus lampu charge)

Lampu charge menyala

( Mesin Hidup Putaran Rendah

Gambar 1.18 cara kerja pada putaran rendahSaat mesin hidup dengan putaran rendah pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus :

( N alternator ( N regulator ( C2 (voltage relay) ( E regulator ( massa.

(tegangan netral)

Voltage relay menjadi magnet menarik P2 berhubungan dengan d, sehingga menyebabkan charge lamp mati (tidak ada beda potensial)

( B alternator ( B regulator ( d ( P2 ( C1 (voltage regulator) ( E regu-

lator ( massa. (tegangan output)

Voltage regulator menjadi magnet tetapi belum mampu menarik P1

( B alternator ( KS ( fuse ( IG regulator ( a ( P1 ( F regulator ( F

alternator ( rotor coil ( E alternator ( massa. (arus field)

Rotor coil menjadi magnet

( B alternator ( beban ( massa (arus output)

( Mesin Hidup Putaran Sedang

GambarGambar 1.19 cara kerja putaran sedangSaat mesin hidup dengan putaran sedang pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus :

( N alternator ( N regulator ( C2 (voltage relay) ( E regulator ( massa.

(tegangan netral)

Voltage relay menjadi magnet menarik P2 berhubungan dengan d, sehingga menyebabkan charge lamp mati (tidak ada beda potensial)

( B alternator ( B regulator ( d ( P2 ( C1 (voltage regulator) ( E regu-

lator ( massa. (tegangan output)

Voltage regulator menjadi magnet menarik P1 lepas dari a tetapi tidak berhubungan dengan b.

( B alternator ( KS ( fuse ( IG regulator ( tahanan ( F regulator ( F

alternator ( rotor coil ( E alternator ( massa. (arus field)

Rotor coil menjadi magnet (kecil).

( B alternator ( beban ( massa (arus output)

( Mesin Hidup Putaran Tinggi

Gambar 1.20 cara kerja putaran tinggiSaat mesin hidup dengan putaran tinggi pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus :

( N alternator ( N regulator ( C2 (voltage relay) ( E regulator ( massa.

(tegangan netral)

Voltage relay menjadi magnet menarik P2 berhubungan dengan d, sehingga menyebabkan charge lamp mati (tidak ada beda potensial)

( B alternator ( B regulator ( d ( P2 ( C1 (voltage regulator) ( E regu-

lator ( massa. (tegangan output)

Voltage regulator menjadi magnet menarik P1 berhubungan dgn b.

( B alternator ( KS ( fuse ( IG regulator ( tahanan ( P1 ( b ( E re-

gulator ( massa. (tidak ada arus field)

Rotor coil tidak menjadi magnet.

( B alternator ( beban ( massa (arus output)(Pengisian,Fir/Hut,Training Center Astra Mobil,1998,hal. 15-18)6. Alternator Dengan Ic RegulatorURAIAN

Dibandingkan dengan alternator yang memakai regulator tipe kontak point, al-ternator dengan IC regulator mempunyai keuntungan :

Tahan terhadap getaran dan tahan lama

Tegangan output lebih stabil

Tahanan kumparan rotor lebih kecil sehingga arus dapat diperbesar.

KONSTRUKSI

Alternator dengan IC regulator (small alternator) terdiri dari :

1. Front end frame

8. Brush (sikat)

2. Rear end frame

9. Slip ring

3. Stator

10. Rectifier

4. Terminal B

11. Rear end cover

5. Konektor

12. Rotor

6. IC regulator

13. Bearing

7. Brush spring

14. Pulley

( Rotor Pada beberapa jenis alternator, rotor ada yang dijadikan satu dengan fan, sehingga memungkinkan ukuran alter-nator menjadi lebih kompak.

( RectifierRectifier pada alternator dengan IC re-gulator mempunyai konstruksi yang lebih kompak (kecil) dibanding deng-an alternator dengan regulator tipe kontak point.

( IC RegulatorIC regulator berfungsi untuk menjaga tegangan output alternator agar tetap konstan.

IC REGULATOR

( Uraian

IC regulator mempunyai keuntungan :

Waktu pengaturan tegangan lebih pendek

Lebih tahan terhadap getaran

Ukurannya lebih kecil (disatukan dengan alternator).

Dan mempunyai kerugian :

Harganya mahal

Kurang tahan terhadap tegangan dan panas yang tinggi.

Ada dua cara pemasangan IC regulator :

1. Add on : IC regulator dipasang di luar alternator.

2. Built in : IC regulator dipasang di dalam alternator

( Prinsip Kerja IC Regulator

Saat Tegangan Output Pada Terminal B RendahTegangan output belum dapat melewati ZD, sehingga Tr2 Off.

Tegangan output mengalir ke ba-se Tr1 melalui resistor R1 dan Tr1 On. Arus yang mengalir ke rotor coil melalui B ( rotor coil ( F ( Tr1 (On) ( E (massa).

Saat Tegangan Output Pada Terminal B Tinggi

Tegangan output sudah dapat melewati ZD, sehingga Tr2 On dan Tr1 Off. Dan arus yang ke rotor coil terputus.

Gambar 1.26 skema output tinggi( Tipe IC Regulator

IC Regulator Tipe ACara pemasangan IC regulator ke alternator adalah add on.Jenis IC regulator ini sekarang sudah tidak digunakan lagi.

Gambar 1.27 skema ic regulator tipe A IC Regulator Tipe B

Cara pemasangan IC regulator ke alternator adalah built in.Jenis IC regulator ini digunakan pada semua kendaraan Isuzu yang menggunakan alternator dengan IC regulator.

Gambar 1.28 skema ic regulator tipe BCARA KERJA SISTEM PENGISIAN DENGAN IC REGULATOR TIPE B( Kunci Kontak ON Mesin Belum Berputar

Gambar 1. 29 skema saat kontak onSaat kunci kontak ON mesin belum berputar pada stator coil belum ada tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus :

( Battery ( fuse ( S alternator ( S IC regulator ( BIC

( BAT alternator ( B IC regulator ( BIC

BIC mengONkan transistor karena mendeteksi tegangan battery kurang dari 14,7 volt.

( Battery ( fuse ( starter switch ( IG alternator ( dioda ( R IC regula-

tor ( tahanan ( L IC regulator ( rotor coil ( F IC regulator ( Tr ON

( E (massa).

Kemagnetan pada rotor coil kecil sekali.

( Battery ( fuse ( starter switch ( IG alternator ( dioda ( R IC regula-

tor ( tahanan ( L IC regulator ( L alternator ( kumparan charge relay

( ZD OFF.

Kumparan charge relay tidak menjadi magnet.

( Battery ( fuse ( starter switch ( charge light ( plat kontak CHG relay

( massa.

Charge light menyala.

( Mesin Hidup Tegangan Output Di Bawah Standar (