12. sistem pengisian

DAIHATSU TRAINING CENTER

SISTEM PENGISIAN

SISTEM PENGISIAN

Baterai pada mobil berfungsi untuk memberikan tenaga listrik dalam jumlah yang cukup pada bagian kelistrikan-kelistrikan mobil seperti motor stater, lampu-lampu besar dan wiper. Oleh karena itu baterai harus selalu terisi penuh agar mampu memberikan tenaga listrik yang diperlukan oleh bagian-bagian kelistrikan.


INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

PRINSIP PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

INDUKSI ELEKTRO MAGNETIK Seperti ditunjukan pada gambar, jarum galvanometer akan bergerak karena gaya gerak listrik yang

dihasilkan pada saat penghantar digerakan maju-mundur diantara kutub utara dan kutup selatan magnet. Dari aksi ini dapat disimpulkan bahwa :

• Jarum galvanometer akan bergerak penghantar atau magnet digerakan.• Arah gerak jarum akan bervariasi mengikuti arah gerakan penghantar atau magnet• Besarnya gerakan jarum akan semakin besar sebanding dengan kecepatan gerakan • Jarum tidak akan bergerak bila gerakan dihentikan.


ARAH GAYA ELEKTROMAGNETIK

Jari telunjuk menunjukkan arah aliran magnet

Arah garis gaya magnet dapat dipahami dengan menggunakan hukum tangan kanan fleming (Fleming right-hand rule).


Walaupun gaya listrik dihasilkan ketika single konduktor berputar di bidang magnet, jumlah gaya yang dihasilkan sangatlah kecil

Bila dua buah penghantar disambungkan ujung keujung, maka akan timbul gaya gerak listrik yang keduanya yang tentu saja ganda. Jadi semakin banyak penghantar yang berputar dalam medan magnet semakin besar pada gaya gerak listrik yang dihasilkan.


Ada dua macam listrik , arus searah dan arus bolak balik, dan tergantung pada cara menghasilkan listrik generator juga dibedakan dalam generator jenis arus searah dan arus bolak balik.


Apabila konduktor dalam bentuk koil, jumlah gaya listrik yang dihasilkan akan lebih besar sama seperti jumlah listrik (tegangan dan arus) yang dihasilkan


Ketika listrik dihasilkan dari koil, disuplai melalui slip ring dan brush (sehingga koil dapat berputar), jumlah arus yang mengalir ke lampu pada saat yang bersamaan akan berganti arah

Pada generator yang sebenarnya, dipergunakan beberapa magnet dan kumparan untuk mencegah berubahnya jumlah arus.


PRINSIP ALTERNATORMagnet berputar di dalam kumparan.

Jenis arus listrik yang dibangkitkan adalah arus bolak balik yang alirannya secara konstan berubah rubah dan untuk merubahnya menjadi arus searah, diperlukan sebuah komutator dan brush (sikat).


Rotor coil juga bisa disebut field coil, menunjukkan tipe koil yang digunakan untuk membuat kutub-kutub magnet pada mesin elektrik atau generator


KOIL MENGHASILKAN ELEKTROMAGNETBiasanya, komponen-komponen kelistrikan mobil menggunakan tegangan listrik 12 atau 24 volt dan alternator untuk sistem pengisian harus menghasilkan tegangan tersebut.

Elektromagnet mempunyai inti besi dengan kumparan yang dililitkan disekelilingnya.


Ketika magnet berputar dalam kumparan, tegangan akan dihasilkan di antara tiap ujung kumparan.

Hubungan antara arus yang dihasilkan pada koil dan posisi magnet diunjukkan pada gambar berikut



Untuk menghasilkan listrik yang lebih efisien, alternator mobil menggunakan tiga koil yang tersusun seperti di samping

Dioda memungkinkan arus hanya mengalir pada satu arah. Seperti pada gambar, jika jika dipergunakan

enam buah dioda, arus bolak balik tiga phase tersebut dirubah menjadi arus searah dengan jalan penyerahan

gelombang penuh.


Arus dari tiap koil ke dioda berganti arah secara terus menerus dalam tiga kawat


• Sebagai alternator dengan kemampuan tinggi menggunakan lebih dari enam diode

• Bila penyambungan baterai terbalik, diode akan rusak dikarenakan aliran arus yang besar

Gelombang tegangan menunjukkan titik netral di bawah beban


Karakteristik kemampuan


Untuk menambah variasi potensial pada titik neutral ini ke output DC yang dikeluarkan oleh alternator dengan neutral point dioda, dua dioda penyearah

dipasang pada terminal output (B) dan massa (E) dan dihubungkan ke neutral point. Dioda-dioda ini dipasang pada rectifier holder.



Bentuk alternator dengan titik netral dioda

Tegangan titik netral di atas 14 volt


Alternator dilengkapi dengan tiga field dioda untuk merangsang field coil sebagai tambahan bagi enam dioda output biasa untuk penyearah.

Tegangan titik netral di bawah 0 volt



COMPACT ALTERNATOR

Keistimewaan

Lebih kecil dan lebih ringanPenyempurnaan dalam sirkuit magnernya seperti pengurangan air gap antara rotor dengan stator dan memodifikasi bentuk rotor pole core dibuat untuk memperkecil ukuran dan memperingan.

Penguatan fan dan rotorKecepatan putar compact alternator jauh lebih tinggi dari pada alternator ukuran standart.

Lebih mudah diperbaikiRectifier, brush holder, dan IC regulator diikat pada end frame dengan baut dan ini memudahkan pembongkarannya dan pemasangannya.

Sistem pengisian jadi sederhanaPenggunaan multiple function IC regulator menyederhanakan sistem pengisian.


ROTOR

Rotor tersusun dari rotor core dan rotor coil, ini dipasang dengan jalan press dengan drive end frame (disatukan). Panas yang timbul pada rotor

dipindahkan ke drive end frame untuk meningkatkan efisiensi pendinginan.


21

3

1

2

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 rin berfungsi sebagai terminal kumparan rotor



Pembongkaran Alternator

Lepas roda puli dengan bantuan sabuk khusus


Lepas baut pengikat rumah belakang dengan depanPisahkan unit rumah belakang dari unit rumah depan

Rotor dilepas dari rumah dengan cara dipres menggunakan alat khusus Kontrol kelonggaran bantalan. Bila aus lepas pengikat bantalan rotor dan lepas bantalan rotor dari rumah dengan dipres

Lepas pelat diode dari rumah belakangLepas stator dari diode dengan menggunakan solderLepas rumah sikat – sikat dan meng-ukur panjangnya. Bila terlalu pendek ganti dengan menggunakan solderJaga gulungan stator jangan lecet (akibat benturan benda keras)

Pres bantalan pada rumah belakang (beri oli supaya pengepresan mudah)Solder sikat arang pada rumahnya. Jepit kabel sikat dengan tang lancip supaya panas mengalir ke tangPasang rumah sikat


1. Solder gulungan stator dengan diode – diode sesuai rangkaian2. Masukkan stator pada rumah belakang dan pasang pelat diode –

diode3. Jaga gulungan stator dari benturan benda keras 4. Kontrol isolasi pelat diode positif dengan lampu kontrol 110 volt5. Bersihkan sisa – sisa timah penyolderan

6. Pasang bantalan pada rotor dengan dipres menggunakan alat

khusus (beri oli supaya pengepresan mudah) 7. Pasang bantalan dengan rotor pada rumah depan. (Beri oli supaya

pengepresan mudah)

Perakitan Alternator


8. Tahan sikat – sikat dengan batang khusus (kawat las) supaya tidak patah saat unit rumah depan dengan unit belakang dirakit

9. Rakit unit rumah depan dengan unit rumah

belakang dengan posisi yang betul10.Pasang baut pengikat rumah 11.Pasang unit kipas, roda puli dan kencangkan

baut pengikatnya dengan sabuk khusus 12. Kontrol kondisi mekanis alternator. Tidak

boleh ada suara berisik, macet atau longgar


IC REGULATOR

IC regulator terpasang pada alternator dengan lima sekrup, yang tidak hanya digunakan untuk mengunci IC regulator, tetapi juga menghubungkan alternator ke terminal E, P, F, dan B dari IC regulator. Oleh sebab itu, bila bautnya tidak dikaitkan dengan kuat, maka hubungan terminal menjadi kurang baik menyebabkan pembangkitan tenaga dan pengisian menurun.

KUMPARAN STATOR

Kumparan stator berfungsi membangkitkan tegangan bolak balik 3 fasa

PRINSIP REGULATOR


Regulator berfungsi untuk mempertahankan tegangan yang dibangkitkan oleh alternator agar berada pada tingkat yang konstan. IC (integrated circuit), adalah sirkuit yang dikecilkan yang terdiri dari bagianibagian listrik dan elektronik kecil (transistor, dioda, resistor, kapasitor) yang dipasang atau dibuat pada subtrate (bahan dasar semacam sirkuit board atau silicon chip).


DIODA/ RECTIFIERDioda / 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


Plat dudukan dioda positif

Plat dudukan dioda negatif

DIODA


SIKAT ARANG DAN RUMAH SIKAT

Sikat arang berfungsi mengalirkan arus ke kumparan rotor melalui slip ring.Rumah sikat / Brush holder berfungsi sebagai tempat sikat arang.


Sistem pengisian menggunakan two-point regulator

Ini adalah circuit diagram dari sistem pengisian yang menggunakan regulator dengan dua titik kontak (dua point)


Voltage relay ( Relay Lampu Pengisian)Selain menggunakan regulator untuk mengatur tegangan yang dibangkitkan oleh alternator, sistem pengisian sering menggunakan kombinasi dua elemen yaitu voltage regulator dan voltage relay.

Mengatur tegangan yang dihasilkan oleh alternator dengan cara mengatur arus yang masuk ke terminal F alternator


IG

B

N

LE

F


kumparan regulatorinti kumparan

tutup regulator

plat kontak tetap

plat kontak gerak

penyetel tegangan regulasi

kontak positif

celah udara

kontak masa

celah udara

Konstruksi Regulator


Terminal Hasil Pengukuran KeteranganIG E ~ (tak terhingga)

IG E ± 11 Ohm Voltage regulator di tekan

F E ~ (tak terhingga)

F E 0 Voltage regulator di tekan

N E ± 23 Ohm

L E 0

L E ± 100 ohm Voltage relay di tekan

B E ~ (tak terhingga)

B E ± 100 ohm Voltage relay di tekan


Terminal Hasil Pengukuran KeteranganIG E ± 100 ohm

IG E ± 10 Ohm Voltage regulator di tekan

F E ± 100 ohm

F E 0 Voltage regulator di tekan

N E ± 23 Ohm

L E 0

L E ~ (tak terhingga) Voltage relay di tekan

Tegangan netral besarnya setengah dari tegangan output normal dari alternator


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


Jangan coba menyetel regulator bila terjadi penurunan tegangan yang disebabkan oleh hysteresis effect. Biasanya untuk sistem 12 volt akan terjadi

penurunan 0.5 sampai 1.0 volt


Mesin hidup: kecepatan rendah dan 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.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 kumpran 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.


Mesin beroperasi; kecepatan sedang ke 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.


Ketika mesin dinyalakan dan mesin terhenti


Ketika alternator menghasilkan listrik (tetapi tegangan di bawah standar)


Ketika alternator menghasilkan listrik (tetapi tegangan di atas standar)


Ketika kawat rotor coil terbuka


PEMERIKSAAN REGULATOR

Lepaskan penutup alternator regulator



1. Periksa permukaan titik kontak, apabila ada pencemaran bersihkan permukaannya. Apabila titik kontak tidak ada kerusakan, lepaskan regulator

2. Periksa resistansi antar terminal. Pastikan resistansi antar terminal sesuai dengan gambar di samping

Pemeriksaan sirkuit pengisian


Periksa sirkuit pengisian sebagai berikut :1. Nyalakan mesin dan panaskan2. Tingkatkan kecepatan mesin dari kecepatan sedang

sampai 2000 rpm3. Pastikan armmeter dan voltmeter mengukur dengan

nilai yang sesuai


Mengukur tegangan IC Regulator


Apabila armmeter mengukur kurang dari 30 A, betulkan alternator


Sebelum pemeriksaan di dalam kendaraan, pastikan untuk mengecek :

1. Specific gravity aki2. Pemasangan terminal aki3. Tegangan V-belt4. Fuse5. Wiring harness6. Suara yang tidak sesuai dari alternator ketika mesin

berputar


Pastikan semua tombol OFF sehingga tidak ada listrik yangmengalir.1. Headlight2. Heater blower3. Radio4. Rear defogger5. Room lamp, dll


Tingkatkan kecepatan revolusi mesin secara bertahap


Apabila armmeter mengukur kurang dari besar arus standar, perbaiki alternator


KOMPONEN ALTERNATOR (MODEL G200)


Sirkuit sistem pengisian



Pemeriksaan rotor untuk sirkuit terbuka

Periksa tahanan

Gunakan ohm meter, ukur tahanan antar slip ringnya

Kumparan rotor dikatakan baik jika di test dengan menggunakan Ohm meter, maka :1. Antar kedua slip ring berhubungan (arum ohm meter bergerak)


Pemeriksaan rotor untuk ground

2. Slip ring tidak boleh berhubungan dengan body kumparan rotor.

Periksa apakah permukaan slip ring kasar, tidak normal, dan/atau hangus. Lepaskan rotor

PEMERIKSAAN SLIP RING


Ukur diameter bagian luar dari slip ring menggunakan jangka lengkung


Pemeriksaan stator untuk sirkuit terbuka


PEMERIKSAAN STATOR

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 oleh berhubungan dengan body.


PEMERIKSAAN SIKAT

Panjang sikat / brush harus sesuai standart (diukur dengan menggunakan mistar, atau jangka sorong)Contoh : Panjang sikat untuk mobil Timor S515i minimum 8 mm

Panjang sikat untuk mobil kijang minimum 5,5 mm menonjol


RECTIFIER

Terminal positif ohm meter dihubungkan dengan terminal B, dan ujung negative ohm meter dengan terminal dioda, maka jarum ohm meter harus bergerak.


Terminal negative ohm meter dihubungkan dengan terminal B, dan ujung positif ohm meter dengan terminal dioda, ,maka jarum ohm meter tidak boleh bergerak


Pemeriksaan rectifier pada sisi negatif

Terminal positif ohm meter dihubungkan dengan terminal dioda, dan ujung negative ohm meter dengan terminal E, ,maka jarum ohm meter harus bergerak.


DIODA NEGATIF DIKATAKAN BAIK JIKA :

Terminal positif ohm meter dihubungkan dengan terminal E, dan ujung negatif ohm meter dengan terminal dioda, maka jarum ohm meter tidak boleh bergerak



Pemeriksaan bearing depan

Alternator terdapat beberapa komponen utama seperti rotor, stator, dioda penyearah, sikat, slip ring dan lain sebagainya. Dan berikut ini penjelasan dari masing-masing komponen.

Pulley, berfungsi untuk meneruskan tenaga putar yang diperoleh dari poros engkol (melewati belt) dan disalurkan ke poros alternator (rotor). Kipas (fan), seperti halnya kipas pada umumnya, kipas ini juga berfungsi sebagai pendingin, yakni untuk mendinginkan komponen -komponen yang ada di dalam alternator. Spacer, berfungsi untuk memberi jarak antara kipas dan bantalan sehingga kipas tidak menggesek rangka depan. Rangka depan dan belakang, berfungsi untuk dudukan bantalan depa n dan belakang serta sebagai penutup bagian depan dan belakang alternator. Bantalan atau bearing, berfungsi untuk mengurangi gesekan antara poros rotor dengan rumah depan dan rumah belakang alternator. Kumparan rotor (rotor coil), berfungsi untuk menghasi lkan medan magnet pada alternator. Kumparan stator (stator coil), berfungsi untuk membangkitkan tegangan bolak - balik (AC). Sikat, berfungsi untuk menghantarkan arus dari terminal alternator (F) kekumparan rotor memalui slip ring positif, dan menghantarkan arus dari rotor koil melalui slip ring negatif ke terminal E alternator. Dudukan sikat, berfungsi sebagai tempat terpasangnya sikat dan pegas. Dioda penyearah (rectifier), berfungsi untuk menyearahkan atau mengubah arus bolak-balik (AC) yang dihasilkan kumparan stator menjadi arus searah (DC).

12. sistem pengisian

Education