Modul Pembelajaran Kelistrikan Otomotif
SISTEM PENGISIAN DENGAN REGULATOR MEKANIK
Disusun Oleh : Teguh Susilo, S.Pd.
SISTEM PENGISIAN DENGAN REGULATOR MEKANIK Hampir semua system kelistrikan di dalam mobil menggunakan arus listrik DC. Sebagai sumbernya digunakan BATTERAY. Jika dipakai terus menerus, maka arus yang tersimpan dalam BATTERAY akan habis. Untuk menganti arus BATTERAY yang digunakan oleh system sistem kelistrikan diperlukan Sistem Pengisian (charging sistem). 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 menurut type regulatornya dapat dibagi menjad 4 macam, yaitu : 1. Sistem pengisian dengan regulator 1 unit 2. Sistem pengisian dengan regulator 3 unit (untuk system pengisian DC) 3. Sistem pengisian dengan regulator 2 unit (untuk system pengisian AC) 4. Sistem pengisian dengan regulator elektronik / IC regulator (banyak dipakai sekarang) Pada modul ini akan dibahas khusus system pengisian dengan regulatar 2 unit.
Komponen utama sistem pengisian Sistem pengisian memiliki beberapa komponen utama, antara lain 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 berfungsi menghasilkan arus listrik untuk mengisi BATTERAY 5. Regulator Regulator berfungsi mengatur jumlah out put tegangan pengisian dengan cara mengatur arus yang mengalir ke terminal F Alternator. Modul sistem pengisian
2
Alternator sendiri memiliki beberapa komponen utama, anatara 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 Rumah bagian depan
Gambar susunan Alternator
KOMPONEN – KOMPONEN ALTERNATOR DAN FUNGSINYA Modul sistem pengisian
3
Kumparan Rotor Kumparan rotor berfungsi untuk menghasilkan medan magnet pada kuku kuku rotor. Di dalam rotor terdapat dua buah slip ring. Sau slip ring negative dan satu slip ring positif. Slip ring berfungsi sebagai terminal kumparan rotor
Kumparan Stator
Kumparan stator berfungsi membangkitkan tegangan bolak balik 3 fasa.
Dioda/Rectifier 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.
Rumah bantalan depan dan belakang Berfungsi sebagai dudukan bantalan rotor. Rumah alternator juga berfungsi menyediakan tempat bagi stator. Rotor akan berputar di dalam stator dengan celah sekecil mungkin.
Kipas Pendingin
Kipas pendingin berfungsi untuk mendinginkan dioda – dioda dan mendinginkan alternator.
Pully Pully berfungsi meneruskan putaran mesin ke alternator Membuat perbandingan putaran antara putaran mesin dan alternator
Sikat Arang dan Rumah Sikat Modul sistem pengisian
4
Sikat arang berfungsi mengalirkan arus ke kumparan rotor melalui slip ring. Rumah sikat / Brush holder berfungsi sebagai tempat sikat arang.
PEMERIKSAAN KOMPONEN ALTENATOR Pemeriksaan Kumparan stator (stator coil) Kumparan stator dikatakan baik jika di test menggunakan Ohm Meter, maka : 1. Antar ujung kumparan stator berhubungan (jarum ohm meter bergerak) 2. Ujung-ujung kuparan stator tidak boleh berhubungan dengan body.
Pemeriksaan kumparan rotor (rotor coil) Kumparan rotor dikatakan baik jika di test dengan menggunakan Ohm meter, maka : 1. Antar kedua slip ring berhubungan (jarum ohm meter bergerak) 2. Slip ring tidak boleh berhubungan dengan body kumparan rotor.
Pemeriksaan panjang sikat arang (brush) Panjang sikat / brush harus sesuai standart (diukur dengan menggunakan mistar, atau jangka sorong) Contoh : Panjang sikat untuk mobil Timor S515i Panjang sikat untuk mobil kijang
minimum 8 mm minimum 5,5 mm menonjol
Pemeriksaan dioda positif Dengan menggunakan ohm meter, dioda positif baik jika :
1. Terminal positif ohm meter dihubungkan dengan terminal B, dan ujung negative ohm meter dengan terminal dioda, ,maka jarum ohm meter harus bergerak.
2. Terminal negative ohm meter dihubungkan dengan terminal B, dan ujung positif ohm meter dengan terminal dioda, ,maka jarum ohm meter tidak boleh bergerak.
Pemeriksaan dioda negatif
Modul sistem pengisian
5
Dengan menggunakan ohm meter, dioda negatif baik jika : 1. Terminal positif ohm meter dihubungkan dengan terminal dioda, dan ujung negative ohm meter dengan terminal E, ,maka jarum ohm meter harus bergerak. 2. Terminal positif ohm meter dihubungkan dengan terminal E, dan ujung negatif ohm meter dengan terminal dioda, ,maka jarum ohm meter tidak boleh bergerak.
Alternator dengan regulator mekanik memiliki 5 terminal (terminal A, B, F, E, N), terminal A = B. Sedangkan Alternator yang memiliki 4 terminal, terminal yang ada adalah B, F, E, N Cara mencari terminal Alternator dengan diukur tahanannya, ujung negative ohm meter pada bodi alternator, sedangkan positif ohmmeter di sambungkan dengan terminal alternator, dengan ketentuan : Tahanan terminal E < N < F < B/A
REGULATOR Regulator berfungsi untuk : 1. Memberikan peringatan system pengisian 2. Mengatur tegangan yang diharsilkan oleh alternator dengan cara mengatur arus yang masuk ke terminal F alternator. Regulator memiliki 2 buah kumparan, yaitu Voltage relay dan Voltage regulator. Regulator memiliki 6 buah terminal, yaitu terminal L, IG, N, B, F, dan E. Masing-masing terminal memiliiki cirri tersendiri, bisa dilihat dari gambar disamping.
Modul sistem pengisian
6
CARA KERJA SISTEM PENGISIAN Kunci Kontak On Mesin Mati
Arus medan mulai mengalir dari B+ baterai kunci kontak terminal IG regulator titik kontak PL1 titik kontak PL0 terminal F regulator terminal F alternator sikat slip ring kumparan medan/rotor slip ring terminal E alternator masa, kumparan medan menjadi magnet. Arus lampu kontrol pengisian mengalir dari B+ baterai kunci kontak lampu kontrol pengisian terminal L regulator titik kontak P0 titik kontak P1 terminal L regulator masa, lampu menyala.
Cara kerja sistem pengisian saat kunci kontak on mesin hidup pada kecepatan sedang :
Alternator lewat terminal B+ mengeluarkan energi listrik untuk pengisian baterai dan beban kelistrikan mobil. Arus medan mengalir dari B+ alternator kunci kontak terminal IG regulator titik kontak PL1 titik kontak PL0 terminal F regulator terminal F alternator sikat slip ring kumparan medan/rotor slip ring terminal E alternator masa.
Modul sistem pengisian
7
Arus dari terminal N alternator mengalir ke kumparan relai tegangan melalui terminal N regulator kemudian ke masa, yang mengakibatkan kontak gerak P0 tertarik ke titik kontak diam P2 menghubungkan tegangan sinyal regulasi dari B+ alternator ke kumparan regulator dan akibatnya lampu pengisian padam karena tidak ada beda potensial antara lampu kontrol dan terminal L regulator. Pada kondisi tegangan baterai sudah mencapai 14,4 volt maka tegangan sinyal regulasi yang masuk ke kumparan regulator tegangan membuat medan magnet pada inti kumparan regulator tegangan yang mampu menarik kontak gerak PL0 lepas dari titik kontak PL1. Sehingga arus medan menjadi kecil karena melewati tahanan R, akibatnya tegangan turun dan kontak gerak PL0 kembali menempel ke kontak PL1, arus medan besar kembali dan tegangan naik lagi kontak PL0 lepas kembali demikian seterusnya pada kecepatan ini akan terjadi putus hubung antara kontak PL0 dan kontak PL1 sehingga tegangan keluaran alternator tetap pada 14,4 volt.
Cara kerja sistem pengisian pada saat kecepatan tinggi
Bila kecepatan bertambah naik, tegangan keluaran alternator juga bertambah naik diatas 14,4 volt, yang berarti juga tegangan sinyal regulasi yang masuk ke kumparan regulator tegangan juga naik. Akibatnya kemagnetan pada inti kumparan regulator bertambah besar yang mampu menarik kontak PL0 hingga melayang (berada di tenggah-tenggah kontak PL1 dan PL2). Akibatnya arus medan melewati tahanan R tetapi karena kecepatanya sudah tinggi maka tegangan keluaran alternator akan tetap 14,4 volt. Bila kecepatan bertambah naik lagi maka tegangan keluaran alternator juga bertambah naik hingga 14,8 volt. Pada tegangan tersebut kemagnetan pada inti kumparan menarik kontak gerak PL0 lebih jauh lagi hingga menempel pada titik kontak PL2 akibatnya arus medan menjadi nol dan tegangan keluaran alternator turun kontak gerak PL0 lepas kembali arus medan besar lagi tegangan keluaran naik lagi kontak gerak PL0 menempel lagi pada PL2 demikian seterusnya terjadi putus hubung antara kontak gerak PL0 dan kontak PL2 sehingga tegangan keluaran B+ alternator tetap pada 14,4 sampai 14,8 volt.
Modul sistem pengisian
8
MEMERIKSA SISTEM PENGISIAN PADA KENDARAAN 1. Memeriksa berat jenis dan permukaan elektrolit pada batteray Memeriksa banyaknya elektrolit pada setiap sel, jika tidak cukup diisi dengan menggunakan air suling Memeriksa berat jenis elektrolit pada masing-masing sel, berat jenis standart 1.25 – 1.29 Jika kurang dari standart lakukan pengisian pada batteray 2. Memeriksa terminal batteray, fuse, dan fusible link. Memeriksa terminal batteray, tidak boleh ada karat atau kendor Memeriksa kontinuitas fuse dan fusible link 3. Memeriksa tali kipas Memeriksa tali kipas secara visual dari kemungkinan kendor, retak, atau terkena oli. Tali kipas harus tidak menyentuh permukaan dasar dari alur puli. Memeriksa kekencangan tali kipas dengan menekannya pada posisi yang ditunjukkan dan dengan gaya sebesar 10 kgf / 22 lb. Defleksi tali kipas : 15-20 mm
4. Memeriksa rangkaian kabel pada alternator dan dengarkan suara abnormal Memeriksa kondisi rangkaian kabel Memeriksa suara abnormal dari alternator 5. Memeriksa sirkuit untuk lampu tanda pengisian Pada saat kunci kontak “on” lampu CHG harus menyala Pada saat mesin berputar lampu CHG harus mati 6. Memeriksa sirkuit pengisian tanpa beban Sediakan Volt meter dan Ammeter a. Melepas kabel terminal B alternator, dan dihubungkan dengan kabel negative (-) ammeter b. Memasang kabel positif (+) ammeter pada terminal B alternator c. Memasang kabel positif Voltmeter pada terminal B alternator d. Memasang kabel negative Voltmeter ke masa Memeriksa kerja sirkuit pengisian : Pada saat mesin berputar idle sampai dengan 2000 rpm, maka pembacaan pada ammeter dan voltmeter sebagai berikut : Besarnya arus
: 10 A atau kurang
Besarnya tegangan
: 13.3 volt – 15.5 Volt
Modul sistem pengisian
9
7. Memeriksa sirkuit pengisian dengan beban Mesin masih berputar idle atau 2000 rpm, lampu jauh dan beban yang lain dinyalakan, maka pembacaan arus adalah sebagai berikut : Besarnya arus
: 30 A atau lebih
MENCARI GANGGUAN PADA SISTEM PENGISIAN
Modul sistem pengisian
10
LEMBAR KERJA SISTEM PENGISIAN 1. Gambarlah rangkaian system pengisian pada saat kunci kontak on mesin mati, beserta cara kerjanya ! 2. Membongkar alternator sesuai dengan urutan pembongkaran yang benar a. Melepaskan mur pengikat dioda – dioda alternator b. Melepas baut pengikat rumah alternator c. Melepas rumah bagian belakang alternator d. Melepas kumparan stator 3. Periksalah komponen – komponen alternator yang telah dibongkar, tuliskan hasil pemeriksaan di bawah ini a. Dioda positif
: …………………………………………………………………..
b. Dioda Negatif
: …………………………………………………………………..
c. Panjang sikat
: …………………………………………………………………..
d. Kumparan rotor
: …………………………………………………………………..
e. Kumparan stator
: …………………………………………………………………..
4. Memeriksa terminal regulator mekanik dan menyimpulkan cirri-cirinnya : Dengan melihat rangkaian a. Terminal B
: ………………………………………………………………….
b. Terminal E
: ………………………………………………………………….
c. Terminal F
: ………………………………………………………………….
d. Terminal L
: ………………………………………………………………….
e. Terminal IG
: ………………………………………………………………….
f.
: ………………………………………………………………….
Terminal N
Dengan menggunakan test lamp a. Terminal B
: ………………………………………………………………….
b. Terminal E
: ………………………………………………………………….
c. Terminal F
: ………………………………………………………………….
d. Terminal L
: ………………………………………………………………….
e. Terminal IG
: ………………………………………………………………….
f.
: ………………………………………………………………….
Terminal N
5. Memeriksa terminal alternator dan menyimpulkan cirri-cirinnya a. Terminal B / A
: …………………………………………………………………..
b. Terminal E
: …………………………………………………………………..
c. Terminal F
: …………………………………………………………………..
d. Terminal N
: …………………………………………………………………..
6. Memeriksa berat jenis setiap sel batteray dengan menggunakan hydrometer Sel 1
: ……….
Sel 2
: ……….
Sel 3
: ……….
Sel 5
: ……….
Sel 6
: ……….
Kesimpulan
Sel 4
: ……….
:……………………………...
7. Merangkai system pengisian 8. Memeriksa Sistem pengisian tanpa beban Besarnya arus
: ………. A
Besarnya tegangan
: ……… V
9. Memeriksa system pengisian dengan beban Besarnya arus
: ………. A
KESIMPULAN : …………………………………….. Modul sistem pengisian
11
