MAKALAH SISTEM KELISTRIKAN BODY OTOMOTIF
Disusun oleh NAMA
: WAYAN ANANG ARDANA ARDANA
NIM
: 101.33.1014
JURUSAN
: TEKNIK MESIN (D3)
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT SAINS & TEKNOGI AKRPIND YOGYAKARTA 2012
KATA PENGANTAR
Pertama
tama penulis megucapkan puji syukur kehadirat tuhan yang maha
esa,yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada saya selaku penulis ,sehingga penulis bisa membuat makalah ini dari awal hingga akhir dan dapat menyelesaikannya dengan baik.Makalah ini dibuat bertujuan supaya para mahasiswa bisa mengetahui fungsi dan kegunaan dari sistem kelistrikan body otomotif . Semoga makalah ini dapat berguna bagi pembaca dan penulis, umunya kepada seluruh mahasiswa, masyarakat dan temanteman. menyadari banyak kekurangan di dalam penyusunan makalah ini,sehingga saran dan masukan sangat penulis harapkan.Akhir kata dari penulis semoga makalah yang dibuat ini dapat bermanfaat bagi para mahasiswa teknik mesin Instut Sains dan Teknologi Akprind serta bagi Universitas lainnya dan bagi penulis menjadi bekal untuk di masa yang akan datang.
Yogyakarta, 15 Oktober 2012
Penulis
PENDAHULUAN kendaraan bermotor merupakan salah satu alat bantu transportasi yang digunakan manusia untuk berpindah dari tempat yang satu ke tempat lainnya. Awal abad 19-an, kendaraan hanya difungsikan sebagai alat transportasi belaka, tak heran bila proses pembuatannya belum menjamah aspek estetika dan kenyamanan. Yang penting roda bisa berputar, sehingga pengguna bisa mencapai tujuan dengan waktu yang lebih singkat. Kemajuan jaman dan berkembangnya teknologi otomotif, membuat kehidupan dunia otomotif semakin dinamis. Hal ini terlihat dari sekarang kendaraan bermotor tidak hanya sebagai alat transportasi, tetapi berkembang menjadi sarana berkreasi dan meraih prestasi, bahkan kendaraan akhirnya menjadi simbol status seseorang. Kelistrikan pada otomotif sangat penting karena agar bisa berfungsi sebagai alat transportasi. Karena dengan adanya sistim kelistrikan tersebut maka fungsi mekanik lainnya bisa bersinergi untuk bergerak. Oleh karena itu kita harus mengetahui tentang kelistrikan tersebut.
Tujuan Untuk mengetahui komponen yang terdapat di dalam kelistrikan bodi otomotif dan mengetahui fungsi kerja dari komponen tersebut.
PEMBAHASAN
A. SISTEM KELISTRIKAN BODI A.Rangkaian Pengaman
Aliran arus listrik pada penghantar akan dapat menyebabkan naiknya temperatur penghantar tersebut. Jumlah panas yang dibangkitkan pada penghantar tersebut ditentukan oleh ukuran penghantar, tahanan penghantar dan besarnya arus listrik yang mengalir. Jika arus yang mengalir terlalu besar pada kawat penghantar tersebut menjadi panas sehingga akan merusak isolator penghantar. Dengan rusaknya isolator, arus listrik yang ada pada penghantar akan mengalir pada bagian-bagian yang tidak diinginkan dan besar kemungkinan akan terjadi hubungan singkat arus listrik sehingga dapat mengakibatkan terjadinya kebakaran pada jaringan atau kebakaran pada mobil.
Gambar 1. Bentuk Bentuk Komponen Pengaman Rangkaian pada Sistem Kelistrikan Mobil
Untuk mencegah pengaliran arus yang terlalu besar pada penghantar tersebut di atas, maka dibuatlah sebuah rangkaian pengaman atau protektor. Tiga tipe protektor yang biasa digunakan pada sistem kelistrikan mobil adalah sekering ( fuse), rangkaian pemutus (circuit breakers) dan penghantar-lumer ( fusible link ). Berikut akan diuraikan satu-persatu tipetipe dari pengaman (protektor) tersebut di atas.
a. Sekering (Fuse )
Sekering pada otomotif adalah merupakan sebilah logam yang terbuat dari seng ( zinc) dan rumahnya ada yang terbuat dari kaca, keramik atau plastik. Kebanyakan mobil menggunakan sekering yang rumahnya terbuat dari kaca. Sedangkan mobil-mobil Eropa seperti Volkswagens dan Renaults banyak menggunakan sekering yang rumahnya terbuat dari keramik atau plastik. Kapasitas dari setiap sekering tertera pada bagian luar sekering tersebut. Apabila arus listrik yang mengalir lebih besar dari kapasitasnya atau terjadi hubungan singkat atau mulainya arus mengalir sangat besar maka logam sekering dapat mencair dan putus. Sebuah sekering sangat sensitif terhadap perubahan arus listrik yang melewatinya, akan tetapi tidak terpengaruh oleh perubahan tegangan. Contoh sebuah sekering dengan kapasitas 10 amper dapat digunakan pada rangkaian listrik 12 volt – 10 amper atau rangkaian listrik 6 volt – 10 amper.
b. Rangkain Pemutus ( Cir cui t
) Br eaker s/CB
Rangkaian pemutus (CB) ini fungsinya sama dengan sekering. Pada sekering apabila arus yang mengalir melebihi kapasitasnya sekering akan putus, sedangkan pada CB kontaknya akan segera membuka sehingga arus listrik akan terhenti mengalir dan bahaya yang lebih besar akibat pengaliran arus listrik yang berlebihan dapat diatasi. Keuntungan penggunaan CB ini adalah dapat digunakan secara berulang-ulang tanpa harus menggantinya setelah kontak terbuka, akan tetapi cukup dengan menghubungkan kontak tersebut kembali pada keadaan semula. Bentuk rangkaian pemutus ini dapat dibagi dua, yaitu rangkaian pemutus tanpa kumparan pemanas ( self – setting ) dan rangkaian pemutus dengan kumparan (remote – set )
Gambar 2. Rangkaian Pemutus Arus Listrik (a) Tanpa Kumparan Pemanas, (b) dengan Kumparan pemanas.
Membuka atau menutupnya titik kontak rangkaian pemutus arus listrik tersebut di atas diatur oleh panas yang ditimbulkan oleh arus listrik yang mengalir pada bimetal .
Metal yang berada pada bagian atas mempunyai titik muai yang lebih besar, apabila arus yang mengalir pada bimetal sangat besar atau terjadi hubungan singkat maka bimetal menjadi panas dan panas tersebut akan menyebabkan bimetal memuai. Dikarenakan titik muai kedua metal tersebut berbeda, maka bimetal akan melengkung ke atas sehingga titik kontak terbuka dan hubungan arus listrik akan terputus juga. Pada rangkaian pemutus arus tanpa kumparan pemanas, terbukanya titik kontak hanya berlangsung beberapa saat saja. Jika temperatur bimetal kembali dingin, maka kedua titik kontak tersebut akan kembali terhubung dan hal ini akan berlangsung secara berulang-ulang sampai dilakukan perbaikan pada rangkaian yang mengalami hubungan singkat atau mengalami kerusakan. Rangkaian pemutus arus yang dilengkapi dengan kumparan pemanas mempunyai sedikit perbedaan dengan model yang pertama pada saat penutupan titik kontaknya. Titik kontaknya tidak akan menutup selama arus yang masuk ke dalam kumparan pemanas tidak diputuskan. Kumparan pemanas ini mempunyai tahanan yang sangat besar sehingga dapat menahan aliran listrik pada komponen dan komponen masih dapat dilindungi dari kerusakan. Selanjutnya karena tahanan yang besar dari kumparan, kumparan menjadi panas dan panas itu ikut memanaskan bimetal sehingga bimetal tetap melengkung ke atas dan titik kontak tetap dalam keadaan terbuka. Titik kontak baru bisa tertutup kembali jika arus yang masuk ke dalam kumparan diputuskan. Perlu diketahui bahwa kumparan pemanas tidak akan panas jika bimetal atau titik kontak tidak terbuka, karena sebagian besar arus listrik akan mengalir pada titik kontak dan hanya sebagian kecil arus listrik yang mengalir pada kumparan pemanas. Penggunaan rangkaian pemutus ini antara lain pada power window, power seats, amplifier AC , lampu kepala dan lain sebagainya. Untuk kendaraan Toyota dengan kapasitas CB berkisar antara 20A-30A dan digunakan pada sun roof, window deffoger, amplifier AC, dan lain-lain. Untuk kendaraan Ford kapasitas CB yang digunakan berkisar dari 5A sampai 30A yang digunakan untuk power window, power seats, relai lampu kepala, power door lock , pemantik rokok dan lainnya.
c.
F usible Li nk
Fusible Link merupakan suatu kabel campuran tembaga yang dapat lebur seperti sekering apabila kuat arus yang melalui fusible link melampaui kapasitasnya. Fusible link berfungsi melindungi bagian rangkaian kelistrikan yang tidak dapat dilindungi oleh sekering dengan baik dan yang lebih penting fusible link mencegah jaringan kelistrikan dari kebakaran. Fusible link dipasang secara seri dengan rangkaian kelistrikan yang terletak antar baterai
dengan alternator, panel sekering, sakelar utama dan s witch lampu besar. Jumlah fusible link yang dipasangkan pada kendaraan bervariasi banyaknya antara satu jenis mobil dengan jenis mobil yang lainnya .
Gambar 3. Bentuk dan Cara Pemasangan Fusible Link pada Kendaraan
Gambar 4. Kondisi Fusible Link Sebelum dan Sesudah Melebur Akibat Hubungan Singkat
d. Relai
Fungsi relai adalah sebagai pengaman sakelar dari kemungkinan terbakar atau hangusnya titik kontak pada sakelar disaat pemutusan atau penghubungan arus listrik yang besar dari baterai ke beban. Biasanya relai hanya dipasang pada rangkaian kelistrikan mobil yang memerlukan arus besar seperti pada rangkaian lampu kepala (head light ), rangkaian klakson, rangkaian pengkondisian udara ( air conditioning), rangkaian fan radiator , rangkaian lampu – lampu belakang (tail light) dan lain-lain. Dengan adanya relai, arus listrik yang diperlukan oleh beban tidak lagi mengalir melalui sakelar akan tetapi arus mengalir melalui pada terminal relai. Arus yang masuk pada sakelar hanya berfungsi sebagai pembangkit induksi elektromagnet pada relai, dimana jumlahnya jauh lebih kecil dari pada arus yang masuk ke beban. Dengan demikian loncatan bunga api listrik yang mungkin terjadi pada sakelar pada saat pemutusan dan penghubungan arus listrik dapat
dibuat sekecil mungkin sehingga umur pemakaian sakelar dapat lebih panjang. Sebuah relai terdiri dari kumparan pembangkit medan magnet, inti besi, dua buah titik kontak atau lebih, pegas pembalik, beberapa buah terminal pada rumahnya. Relai tipe tiga terminal seperti terlihat pada gambar 5 memiliki terminal B yang dihubungkan dengan terminal positif baterai, terminal S yang dihubungkan dengan sakelar untuk mendapatkan massa bodi, dan terminal L adalah terminal yang berhubungan dengan beban. Cara kerja relai tiga terminal tersebut adalah; saat sakelar OFF titik kontak relai terbuka oleh dorongan pegas pembalik dan apabila sakelar di Onkan maka arus listrik dari baterai akan mengalir ke kumparan terus ke dalam kumparan kemudian keluar menuju massa melalui sakelar sehingga inti besi pada kumparan mejadi magnet. Titik kontak yang ada di atas inti besi akan tertarik dan menghubungkan terminal B dari baterai dengan terminal L ke beban sehingga arus listrik yang diperlukan beban dapat dialirkan.
Gambar 5. Kontruksi dan rangkaian Relai Empat Terminal Untuk relai tipe empat terminal seperti terlihat pada gambar 6 arus masuk ke dalam relai dipisah menjadi dua terminal. Terminal S dihubungkan seri dengan baterai dan sakelar, terminal B dihubungkan baterai, terminal E dengan massa bodi dan terminal L dihubungkan dengan beban.
Gambar 6. Kontruksi dan rangkaian Relai Empat Terminal
e. Sakelar Sakelar berfungsi sebagai penghubung dan pemutus arus listrik dari sumber arus (baterai atau altenator) ke beban yang digunakan misalnya lampulampu, motor blower , wiper , sistem pengapian, sistem pengkondisian udara dan lain-lain, gambar 9.87 adalah contohnya sakelar kunci kontak.
Gambar 7. Sakelar Kunci Kontak dengan Teminalnya
Sakelar kunci kontak terdiri dari empat terminal yaitu terminal AM atau B, terminal ACC, terminal IG dan terminal ST. Kemudian pada bagian depan kunci kontak terdapat empat posisi kunci kontak yaitu OFF, ACC, ON dan START AM atau B adalah terminal yang selalu berhubungan dengan baterai atau sumber arus. ACC (accecories) adalah terminal yang digunakan untuk bagian perlengkapan tambahan seperti radio, tape player. Terminal IG adalah terminal yang berhubungan dengan sistem pengapian mesin ( ignition) dan terminal ST adalah terminal yang berhubungan dengan sistem starter mesin.
f.
Sistem Penerangan
Sistem penerangan adalah bagian yang sangat penting bagi keamanan dan kenyamanan pengemudi dalam mengemudikan mobilnya. Pengemudi tidak perlu merasa cemas kalau mobilnya akan tertabrak dari belakang atau dari samping disaat pengemudi mengerem atau mau membelokkan mobilnya. Karena pada bagian belakang mobil sudah dipasang lampu rem atau lampu tanda belok yang akan memberi isyarat pada pengemudi juga tidak perlu merasa kwatir karena kurangnya penerangan pada permukaan jalan pada malam hari sebab mobil juga dilengkapi dengan lampu depan untuk menerangi permukaan jalan. Lampulampu yang termasuk kedalam sistem penerangan mobil antara lain meliputi lampu depan,
lampu parkir, lampu belakang, lampu samping, lampu panel instrumen, lampu kortesi, lampu mundur, lampu rem, lampu tanda belok, lampu tanda peringatan dan lampu pojok
g. Pengedip (flasher) 1) Pengedip Model Gulungan.
Pengedip ( flasher ) berfungsi untuk menentukan periodik kedipan lampu tanda belok. gambar 8.
Gambar.8. pengedip model gulungan merupakan rangkaian dari pengedip model gulungan yang terdri dari inti besi sebagai magnet induksi, gulungan A dan gulungan B yang dihubungkan paralel dengan baterai dimana kedua gulungan ini berfungsi sebagai pembangkit magnet pada inti besi, sebuah kontak pemutus dan penghubung arus listrik dan sebuah kondesor. Arus listrik dari baterai akan mengalir ke sakelar, kontak, gulungan A dan gulungan B. Dari gulungan A arus listrik mengalir ke lampu dan terus kemassa baterai sehingga lampu menyala. Selanjutnya dari gulungan B arus listrik mengalir ke kondesor dan terus ke massa. Pada saat ini lampu akan menyala selama pengisian kondesor berlangsung dan titik kontak dalam keadaan tertutup. Jika pengisian kondensor telah penuh maka arus listrik hanya mengalir ke gulungan A saja. Akibatnya kemagnetan hanya terjadi pada inti besi digulungan A dan tidak ada magnet pada gulungan B yang dapat menetralkannya seperti sebelumnya pada saat arus listrik masih mengalir ke kondensor. Akibatnya titik kontak akan tertarik ke belakang/ terbuka sehingga arus listrik terputus dan lampu akan mati. Disini yang menentukan lamanya lampu menyala adalah kapasitas kondensor. Semakin
besar kapasitas kondensor yang digunakan semakin lama pula waktu yang diperlukan untuk mengisi kondensor tersebut dan semakin lama juga lampu tanda belok menyala. Dengan demikian kedipan lampu akan menjadi lambat. Pada saat titik kontak terbuka maka kondensor akan melepaskan isinya melalui gulungan B dan gulungan A terus ke lampu dan massa. Akibatnya arah kemagnetan gulungan B dan A sama arahnya sehingga titik kontak tetap tertarik beberapa saat. Walaupun ada arus listrik yang mengalir melalui lampu akan tetapi lampu tidak akan hidup karena arus listrik t ersebut kecil. Jika kondensor telah selesai melepaskan isinya maka inti gulungan akan kehilangan gaya kemagnetannya sehingga titik kontak kembali menutup dan arus listrik kembali mengalir mengisi kondensor dan menyalakan lampu tanda belok. Demikian secara terus- menerus kejadian menyalakan lampu secara berulang – ulang. Apabila kapasitas atau daya lampu besar maka kondensor akan cepat melepaskan arusnya dan lampu akan berkedip lebih cepat periodiknya. Sebaliknya bila kapasitas bola lampu lebih rendah maka waktu kedipannya akan lambat.
2) Pengedip model mercury
Pengedip model mercury adalah suatu pengedip yang periodik pengedipannya diatur oleh mercury atau air raksa. gambar 8 sebelah kanan adalah kontruksi dimana gulungannya digulung pada silinder bagian atas dan di dalam silinder terdapat plunger dan mercury.
Gambar 9. Pengedip Model mercury dan Kotruksinya
Plunger dapat bergerak naik turun oleh pengaruh megnet listrik gulungan. Keluar masuknya mercury ke dalam plunger diatur oleh lobang kecil yang terdapat pada bagian bawah plunger . Disini yang berfungsi sebagai konduktor adalah mercury. Jika mercury merendam kedua ujung terminal dari gulungan maka arus listrik akan mengalir melalui mercury pada terminalterminal tersebut. Sebaliknya jika mercury tidak merendam kedua
ujung terminal maka pengaliran arus listrik akan segera terputus. Oleh karena itu pemasangan pengedip model mercury ini harus menghadap ke atas dengan arah vertikal seperti terlihat pada gambar8 sebelah kiri. Gambar 9. A adalah keadaan lampu tanda belok sebelum sakelar kunci kontak dan sakelar lampu tanda belok dihubungkan. Plunger masih berada di bawah dan kedua terminal gulungan masih terendam mercury sehingga saling berhubungan.
Gambar 10. Cara Kerja Pengedip Model mercury Gambar 9. B memperlihatkan saat sakelar kunci kontak dan sakelar lampu tanda belok pada posisi ON . Arus listrik dari baterai akan mengalir ke sekitar kunci kontak, gulungan, terminal satu, mercury, terminal dua, sakelar lampu tanda belok, lampu dan terus ke massa bodi. Dengan demikian lampu akan hidup dan pada saat yang bersamaan gulungan akan menjadi magnet dan menarik plunger bergerak ke atas. mercury yang ikut terbawa naik ke atas akan segera keluar melalui lubang pada bagian bawah plunger. Lampu akan berhenti hidup jika cairan mercury yang ada pada plunger tidak lagi merendam ke dua ujung terminal gulungan. Gambar 9.C adalah kondisi dimana terminal-terminal dari gulungan tidak lagi terendam mercury. Akibatnya lampu akan mati dan gulungan kehilangan kemagnetannya. Selanjutnya plunger akan kembali bergerak ke bawah sehingga mercury kembali masuk ke dalam plunger melalui lubang pada bagian bawah. Dalam waktu singkat kedua ujung terminal akan terhubung kembali seperti keadaan pada gambar 9.A dan ini terjadi berulang – ulang selama sakelar kunci kontak dan sakelar lampu tanda belok pada posisi ON . Cepat atau lambatnya frekwensi kedipan lampu tanda belok model mercury ini sangat ditentukan oleh ukuran lubang pada bagian bawah plunger . Jika lubangnya besar maka kedipan lampu akan semakin cepat dan begitu juga sebaliknya.
3) Pengedip Model Semi Transistor
Pengedip model semi transistor berbeda dengan model gulungan dan model mercury sebelumnya. Pada model semi transistor kedipan lampu tanda belok dapat dibuat lebih stabil tanpa harus terpengaruh oleh adanya bola lampu yang putus .
Gambar 11. pengedip model semi transistor Apabila ada bola lampu tanda belok yang putus pada model gulungan atau mercury akan terjadi kelambatan pengedipan atau tidak berkedip sama sekali. Sedangkan untuk pengedip model semi transistor akan tetap bekerja normal.
PENUTUP Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini. Penulis banyak berharap para pembaca yang budiman sudi memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca yang budiman pada umumnya.
DAFTAR PUSTAKA http://www.scribd.com/document_downloads/direct/59678399?extension=pdf&ft=135039 8325<=1350401935&uahk=f+MUz3wahNPs0gvBjkHW7RyACzk http://blog.elearning.unesa.ac.id/pdf-archive/makalah-system-kelistrikan-bodi-otomotif.pdf
