BAB III

PEMBUATAN PERAGA KELISTRIKAN

PADA MOBIL TOYOTA KIJANG 5 K

3.1 Pengertian

Kelistrikan mesin ialah sistem kelistrikan otomatisasi dipergunakan

untuk menghasilkan mesin serta dipertahankan agar tetap hidup. Bagian-

bagiannya terdiri atas baterai yang mensuplai listrik kekomponen kelistrikan

lainnya, sistem starter yang memutarkan mesin pertama kali, sistem

pengapian yang membakar campuran udara-bahan bakar yang dihisap ke

dalam silinder. Lihat gambar 3.19 design peraga kelistrikan pada mobil

Toyota Kijang 5 K.

Sistem kelistrikan pada baterai kendaraan roda empat dirinci

menjadi:

a. Baterai

b. Sistem pengapian

- Coil pengapian

- Distributor

- Kabel tegangan tinggi

- Busi

c. Sistem starter

- Motor starter reduksi

- Motor starter konvensional

50

d. Sistem pengisian

- Alternator

- Regulator

3.2 Komponen-komponen Utama Pada Pembuatan Peraga Kelistrikan Pada

Mobil Toyota Kijang 5 K

3.2.1 Baterai

Baterai adalah suatu alat yang menyimpan tenaga listrik

dalam bentuk tenaga kimia di mana akan mengeluarkan tenaga listrik

bila diperlukan. Baterai terdiri dari beberapa sel di mana sel-sel

tersebut membangkitkan tenaga listrik, tiap sel terdiri dari beberapa

plat atau lempeng, pemisah dan elektrolit, kotak baterai terbuat dari

ebonit atau damar sintetis yang bertugas untuk memegangi sel dan

penampang elektrolit, reaksi kimia terjadi dalam kotak baterai, sel-sel

tersebut dihubungkan secara seri dengan demikian tegangan listrik

yang terbangkit sama dengan jumlah tegangan listrik tiap-tiap selnya.

Umumnya pada mobil memakai baterai yang mempunyai tegangan 12

volt.

Separator terbuat dari bahan non konduktor untuk

memisahkan plat positif dan negatif. Pada separator terdapat lubang-

lubang dan alur yang halus untuk memberi jalan terhadap sirkuit

elektrolit, bahan separator adalah: kayu, ebonit atau dari serat glas.

51

Gambar 3.1 Baterai

Elektrolit terbuat dari campuran air sulingan dan asam

belerang, mempunyai berat 1,26 dalam keadaan baterai terisi penuh

pada suhu dua puluh derajat selsius.

• Fungsi baterai dalam mobil adalah sebagai berikut:

- Memberikan arus ke starter dan sistem pengisian ketika motor

sedang di start dan memberikan arus keberbagai pemakaian

bila motor sedang tidak bekerja.

- Memberikan arus keberbagai pemakai bila arus dibutuhkan

lebih banyak dari pada yang dapat dihasilkan oleh generator.

- Sebagai penyama tegangan pada sistem pengapian.

• Jenis Baterai yang di Pakai;

Massiv, sole distributor: PT. Wacana Prima Sentosa 46B 24R /

NS60 12 V – 45Ah.

3.2.2 Kunci Kontak (Ignition Switch)

Berfungsi sebagai penghubung arus listrik dengan beban

yang digunakan, misal: lampu-lampu, motor starter dan lain-lain. Jenis

kunci kontak ini menggunakan kunci kontak jenis Mobil Toyota

Kijang 5 K. Gambar (3-2) adalah sebagai contoh salah satu kunci

52

kontak yaitu kunci kontak yang mempunyai empat terminal: AM,

ACC, (ON/IG) dan Start.

Gambar 3.2 Ignition Switch Kunci Kontak dengan Terminal-terminalnya

AM (Ampere) adalah terminal arus listrik yang selalu

berhubungan dengan sumbernya (baterai). ACC (Accecories) terminal

yang digunakan untuk bagian perlengkapan tambahan seperti: radio,

tape player. ON / IG (ignition) adalah terminal yang berhubungan

dengan sistem pengapian mesin. ST (starter) adalah terminal yang

berhubungan dengan sistem starter.

Gambar 3.3 Posisi Saklar

53

Swit Terminal

position

AM ACC IG ST

OFF

ACC

ON

START

Gambar 3.4 Hubungan Antara Terminal Saklar

Gambar 3-3 adalah posisi kerja dari kunci kontak, gerak

kunci kontak dari posisi LOCK ke posisi ACC adalah 55 derajat dan

dari posisi ACC ke posisi ON adalah 35 derajat dan dari posisi ON ke

posisi ST 35 derajat.

Gambar 3-4 adalah hubungan antara terminal pada kunci

kontak di mana LOCK terminal tersebut tidak ada hubungannya

dengan terminal-terminal lainnya. Pada posisi kunci kontak di putar ke

ACC maka terminal AM dengan terminal ACC akan berhubungan

sehingga perlengkapan radio/tape player dapat dihidupkan. Pada saat

kunci kontak diputar pada posisi ON/IG maka terminal-terminal AM-

ACC-IG akan berhubungan sehingga radio/tape player dan sistem

pengapian berhubungan dengan sumber arus listrik. Pada saat kunci

kontak diputar posisi START maka terminal AM-IG-ST akan

54

berhubungan dan perlengkapan tersebut di atas (kecuali radio/tape

player) serta hubungan ke motor starter akan menghidupkan mesin.

3.2.3 Motor Listrik

Motor listrik terdiri dari kutub-kutub, lapangan medan

magnet, jangkar, sikat-sikat dan puli serta rangka. Apabila pada motor

listrik terjadi putaran tinggi terus menerus maka akan terbangkit arus

listrik yang sangat besar dan akan mengalir ke dalam baterai serta ke

alat-alat listrik lainnya, dalam keadaan ini motor listrik akan cepat

rusak, sebaliknya jika putaran rendah maka tegangan yang dihasilkan

motor listrik juga rendah sehingga arus yang akan mengalir dari

baterai menuju motor listrik.

Salah satu kelemahan dari motor listrik ini adalah pada

kecepatan rendah out putnya menurun sedemikian rupa sehingga tidak

mampu memenuhi kebutuhan pengisian baterai, oleh karena itu

putaran yang dibutuhkan besar sehingga dapat memenuhi kebutuhan

pengisian baterai. Jenis dinamo atau motor listrik 1400 RPm dan

tegangan 110/220 V.

3.2.4 Alternator

Fungsi alternator untuk mengubah energi mekanik mesin

menjadi tenaga listrik. Komponen utama alternator adalah:

1. Rotor, yang menghasilkan kemagnetan listrik.

55

Gambar 3.5 Konstruksi Rotor

2. Stator, yang menghasilkan listrik.

Gambar 3.6 Startor

3. Dioda, yang menyearahkan listrik tersebut.

Gambar 3.7 Dioda

56

3.2.5 Regulator

Gambar 3.8 Regulator

Sesuai dengan fungsi dari regulator yaitu mengatur tegangan

yang dibangkitkan oleh alternator agar tetap konstan.

Dari gambar 3.7 sistem pengisian sering memakai

kombinasi dua elemen yaitu voltage regulator dan voltage relay.

Voltage regulator berfungsi untuk mengatur besar kecilnya jumlah

arus yang diperlukan oleh rotor. Sedangkan voltage relay menjamin

pengaturan tegangan yang baik. Bila tidak ada relay tegangan akan

terjadi penurunan tegangan dalam kumparan magnet, sebab voltage

dipasang untuk sebuah sirkuit yang panjang melalui kunci kontak.

3.2.6 Sekring

Berfungsi sebagai pengaman kerusakan yang terjadi pada

jaringan kelistrikan. Kapasitas dari setiap sekring tertera pada bagian

luar sekring tersebut dan apabila arus listrik yang mengalir lebih besar

dari kapasitasnya atau terjadi hubungan singkat atau mulainya arus

yang mengalir sangat besar maka logam sekring tersebut dapat mencair

dan putus

57

Jenis sekring yang digunakan yaitu menggunakan dua tipe

yaitu sekring model blade dan menggunakan fusible link.

Keuntungan sekring model blade:

- Lebih ringan

- Bagian yang berhubungan lebih luas

- Tidak mudah pecah dan anti shock

- Lebih tahan terhadap arus yang terputus-putus

Gambar 3.9 Sekring Model Blade

Sedangkan fusible link merupakan suatu kabel campuran

tembaga yang dapat lebur seperti sekring apabila kuat arus yang

melalui kapasitasnya. Kapasitas fusible link yang dipasang pada

Toyota adalah 30-40A fusible link dipasang pada terminal baterai (+)

sebelum menuju box sekring dan alternator.

Gambar 3.10 Fusible Link yang Dipasang Pada Baterai (+)

58

3.2.7 Motor Starter

Ada dua tipe motor starter yang kita kenal yaitu:

- Motor starter konvesional dan

- Motor starter reduksi

Pada motor stater reduksi menghasilkan momen yang lebih

besar dari pada starter konvesional. Saat ini kita bahas pada motor

starter reduksi.

Gambar 3.11 Motor Starter Reduksi

• Komponen Motor starter

- Yoke dan Pole Core

Yoke berfungsi sebagai tempat pengikat pole core

sedangkan pole core berfungsi penompang field coil dan

memperkuat medan magnet yang ditimbulkan oleh field coil.

59

- Field Coil

Berfungsi untuk dapat membangkitkan medan

magnet dan juga dapat memungkinkan mengalirnya arus listrik

yang cukup kuat/besar.

Gambar 3.12 Gambar Yoke, Pole Core dan Field Coil

- Armature dan shaft

Berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi

energi mekanik, dalam bentuk gerak putar.

Gambar 3.13 Armature dan Shaft

- Brush

Berfungsi untuk meneruskan arus listrik dari field

coil ke armature coil langsung ke massa melalui komutator.

60

Gambar 3.14 Brush

3.2.8 Ignition Coil

Berfungsi merubah tegangan listrik 12 V yang diterima dari

baterai menjadi tegangan tinggi (10 KV atau lebih) konstruksi.

Inti besi (core) yang dikelilingi oleh kumparan, terbuat dari

baja silicon tipis yang digulung ketat.

- Kumparan sekunder (Ф0,05-0,1mm) yang digulung 15.000 sampai

30.000 kali lilitan pada inti besi.

- Kumparan primer (Ф0,5-1,0mm) yang digulung 150 sampai 300

kali lilitan mengelilingi kumparan skunder.

Salah satu ujung dari kumparan primer dihubungkan dengan

terminal negatif primer sedangkan ujung yang lain dihubungkan

dengan terminal positif primer. Kumparan skunder dihubungkan

dengan cara serupa, di mana salah satu ujungnya dihubungkan dengan

kumparan lewat terminal positif primer sedangkan ujung yang lain

dihubungkan dengan terminal tegangan tinggi melalui sebuah pegas.

61

Gambar 3.15 Hubungan Ignition Coil

3.2.9 Distributor

Distributor pada umumnya diputar pada poros bumbungan.

Pengapian dikontrol oleh sentrifugal yang terpasang pada poros

distributor di bawah cam dan fakum regulator yang dipasang pada

rumah distributor. Pada bagian pemutus arus terdapat “breaker point”

yang berfungsi untuk memutuskan arus listrik dan

menghubungkannya dari kumparan primer coil ke massa agar terjadi

induksi pada kumparan sekunder coil.

Gambar 3.16 Distributor dan Bagian-bagian

62

3.2.10 Busi

Fungsi busi adalah menghantarkan arus pengapian ke ruang

bakar, di mana bagian yang diberi jarak/gap atau celah yang dihasilkan

bunga api.

Jenis busi menggunakan: DENSO W16EX-V

Gambar 3.17 Busi

3.3 Peralatan dan Bahan

3.3.1 Alat

NO. NAMA ALAT SPESIFIKASI JUMLAH 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Las Asetelin (Gas) Las Listrik Kaca Mata Las Gergaji Tangan Rol Meter Penggaris Siku

General General General General

30 Meter

1 Unit 1 Unit 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah

63

7. 8. 9.

10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.

Gerenda Tangan Bor Tangan Mata Bor Mata Bor Mata Bor Mata Bor Mata Bor Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Ring Kater Palu Obeng – Obrng + Solder Tenol Multi Tester Kikir Fullergauge

General General

ø 4 ø 5 ø 7 ø 8

ø 10 6 – 7 8 – 9

10 – 11 12 – 13 14 – 15

22 General General General General

30 w – 70 w ø 0,8 mm General General

100x13 BLATT 0,05x1.00 mm

1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Set

1 Buah

3.3.2 Bahan

NO. NAMA BAHAN SPESIFIKASI JUMLAH 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

10. 11. 12. 13. 14. 15.

White Board White Board Plat Siku (Aluminium) Paku Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Plat Segi Empat Plat Strip Roda Cat Many Tiner

560 x 450 mm 730 x 520 mm 15 mm x 2 M

1 x 18 mm M3 x 0,5

M4 x 0,75 M5 x 0,8 M6 x 1.0

M8 x 1,25 ø 25 mm x 25 mm x 6M mm x 3 mm x 6 M 19 ڤ

ø 80 mm ½ Kg 1 Kg

1 Liter

1 Buah 1 Buah

3 Batang 0,5 Ons 30 Buah 30 Buah 30 Buah 20 Buah 20 Buah 3 Batang 1 Batang 4 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah

64

3.4. Langkah-Langkah Kerja Pada Pembuatan Peraga Kelistrikan Pada

Mobil Toyota Kijang 5 K

Dalam pembuatan peraga kelistrikan pada Mobil Toyota

Kijang 5K perlu diperhatikan langkah kerja yaitu meliputi:

3.4.1 Pembuatan meja

Pembuatan meja peraga dapat dikerjakan dengan langkah-langkah

sebagai berikut:

- Siapkan alat dan bahan

- Bahan diukur sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan

- Mulai pengelasan pada bagian-bagian yang akan dilas dan bila

pada sambungan dengan sudut 45˚ menggunakan penggaris siku

dan gunakan gerenda tangan bila hasil pengelasan akan lebih

baik

- Pasang roda pada keempat kaki meja peraga kelistrikan

- Meja dicat sebelum dicat warna orange diamplas dan diberi cat

many atau dasar pengecatan

65

Gambar 3.18 Meja Peraga kelistrikan

3.4.2 Pembuatan peraga kelistrikan

Pada proses pembuatan ini ada beberapa langkah yaitu

meliputi 3 sistem diantaranya: sistem pengapian, sistem starter dan

sistem pengisian.

66

Gambar 3.19 Design Peraga Kelistrikan pada Mobil Toyota Kijang 5 K.

3.4.2.1 Sistem pengapian

Gambar 3.20 Sistem Pengapian

Kunci kontak diputar ke posisi ON, maka arus mengalir ke

coil menuju ke distributor dan pada tegangan tinggi akan

mengalir menuju ke busi yaitu 1, 3, 4, 2

67

3.4.2.2 Sistem stater

Gambar 3.21 Proses starter

Starter switch diputar ke posisi ON maka arus mengalir ke

motor starter, kejadian ini akan bergerak berputar dan untuk

menghindari kebakaran 3 – 5 detik selama proses penyetelan.

3.4.2.3 Proses sistem pengisian

Gambar 3.22 Sistem Pengisian

Kunci kontak diputar ke posisi ON, arus dari baterai

mengalir ke alternator pada waktu yang sama, arus baterai

68

juga mengalir ke lampu pengisian dan akibatnya lampu jadi

menyala.

Dengan adanya bantuan dinamo 1400RPm putaran akan lebih cepat

sehingga ampere meter akan naik 5 – 6A dengan cara ini baterai akan

mengisi dengan sendirinya.

3.5 Pengujian

Dalam pengujian ini dapat dilakukan tiga (3) sistem yaitu meliputi:

sistem pengapian, sistem starter dan sistem pengisian.

3.5.1 Pengujian sistem pengapian

a. Hubungkan baterai pada terminal IG ke coil dan resistornya

sebagai peredam panas

b. Hubungkan ignition coil ke distributor pada kabel tegangan tinggi.

Untuk kelebihan bahan bakar yang diinjeksikan, jangan menstarter

mesin lebih dari 5 – 10 detik untuk setiap pengujian dan busi yang

disarankan:

ND = W 16 EX – Untuk

NGK = BP 5 EY

Untuk elektroda busi 0,8 mm (0,031 in)

Gambar 3.23 Pengujian Sistem Pengapian

69

c. Pasang busi pada masing-masing kabel tegangan tinggi

3.5.2 Pengujian sistem starter

a. Lepas kabel field coil dari terminal C

b. Hubungkan baterai pada switch magnet seperti pada gambar (4.6)

dan periksa gerakan gigi pinion ke arah luar, jika gigi pinion

tidak bergerak maka switch magnet perlu diganti

Gambar 3.24 Pengujian full-in

c. Dalam keadaan baterai terhubung seperti pada gambar (4.7) dan

gigi pinion keluar, lepas kabel negatif (-) dari terminal C periksa,

gigi pinion masih tertahan di luar. Jika gigi pinion bergerak ke

dalam, maka switch magnet juga perlu diganti

Gambar 3.25 Pengujian Hold-in

d. Hubungkan baterai dan ammeter pada starter seperti pada gambar

(4.7)

70

e. Periksa starter berputar lembut dan stabil serta gigi pinion

bergerak ke luar.

Untuk menghindari kebakaran pada kumparan lakukan

pengujian ini selama 3-5 detik.

3.5.3 Pengujian sistem pengisian

a. Lepas kabel dari terminal B alternator dan hubungkan kabel in

dengan kabel negatif (-) ammeter.

b. Hubungkan kabel positif (+) ammeter pada terminal B alternator.

c. Hubungkan kabel positif (+) volt meter pada terminal B

alternator dan kabel negatif (-) volt meter ke massa.

Dengan putaran mesin idle sampai 2000 rpm akan membantu

jalannya pengisian pada baterai.

Gambar 3.26 Pengujian Sistem Pengisian