laporan praktikum bab 1 copy

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Pada saat suatu mobil dalam kondisi mati, maka perlu adanya tenaga dari luar

untuk memutar poros engkol pertama kali, putaran poros engkol ini dibutuhkan

mesin untuk memulai siklus kerjanya atau dalam artian "mesin tersebut hidup".

Ada banya cara yang digunakan untuk memutar poros engkol tersebut,

diantaranya dengan cara mendorong kendaraan, meng engkol, meng-slah (pada

sepeda motor) dan menggunakan motor listrik pada sepeda motor dan mobil. Dari

cara-cara tersebut, paling banyak digunakan pada saat ini adalah dengan

menggunakan motor listrik atau yang biasa kita sebut motor starter, dengan cara

ini diharapkan proses dalam menghidupkan mesin dapat lebih efektif dan efisien.

Motor starter ini menerima energi listrik dari baterai (aki), yang kemudian

dirubah menjadi tenaga mekanik gerak, yang digunakan untuk memutar poros

engkol melalui fly whell (roda gila).

Begitu pula dengan sistem pengisian. Sistem pengisian merupakan sistem

yang berfungsi untuk menyediakan arus listrik yang nantinya dimanfaatkan oleh

komponen kelistrikan pada kendaraan tersebut dan sekaligus mengisi ulang arus

pada baterai, karena seperti yang kita ketahui baterai pada automobile berfungsi

untuk mensuplai kebutuhan listrik dalam jumlah yang cukup besar pada bagian–

bagian kelistrikan.Akan tetapi, kapasitas baterai terbatas dan tidak mampu

memberikan semua tenaga yang diperlukan secara terus menerus oleh mobil.

Sistem pengisian akan memproduksi tenaga listrik untuk mengisi baterai serta

untuk memberikan arus yang dibutuhkan oleh bagian–bagian kelistrikan yang

cukup selama mesin bekerja. Sistem pengisian bekerja apabila mesin dalam

keadaan berputar, selama mesin hidup sistem pengisian yang akan menyuplai

arus listrik bagi semua komponen kelistrikan yang ada, namun jika pemakaian

arus tidak terlalu banyak dan ada kelebihan arus, maka arus akan mengisi muatan

di baterai. Dengan demikian baterai akan selalu penuh muatan listriknya dan

semua kebutuhan listrik pada mobil dapat terpenuhi.

1

2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat diketahui rumusan masalahnya

sebagai berikut.

2.1. Apa saja kompenen sistem pengisian dan starter ?

2.2. Bagaimana cara kerja dari sistem pengisian dan starter ?

2.3. Bagaimana proses pemeriksaan sistem pengisian dan starter ?

3. Tujuan

Berdasarkan Rumusan masalah di atas maka dapat diketahui tujuannya

sebagai berikut.

3.1. Komponen-komponen dari sistem pengisian dan starter.

3.2. Cara kerja dari sistem pengisian dan starter.

3.3. Proses pemeriksaan sistem pengisian dan starter.

2

PEMBAHASAN

Dalam makalah ini akan dibahas terkait dengan sistem pengisian serta

sistem starter. Uraian makalah ini tentang fungsi, cara kerja, komponen dan

perawatan baik sistem starter maupun sistem pengisian. Untuk lebih jelasnya akan

dibahas sebagai berikut.

1. URAIAN SISTEM STARTER

Suatu mesin tidak dapat mulai hidup (start) dengan serndirinya, maka mesin

tersebut memerlukan tenaga dari luar untuk memutarkan poros engkol

danmembantu untuk menghidupkan.Hal itulah yang menyebabkan keharusan

adanya sistem starter pada kendaraaan, mobil padaumumnya menggunakan motor

listrik yang digabungkan dengan magnetic switch yangmemindahkan gigi pinion

yang berputar ke ring gear yang dipasangkan ke pada bagian luar dari fly wheel,

sehingga ring gear berputar (dan juga poros engkol).

Sistem starter adalah bagian dari sistem pada kendaraan untuk memberikan

putaran awal bagi engine agar dapat menjalankan siklus kerjanya. Dengan

memutar fly wheel, engine mendapat putaran awal dan selanjutnya dapat bekerja

memberikan putaran dengan sendirinya melalui siklus pembakaran pada ruang

bakar.

Sistem stater pada motor bakar dipasangkan berfungsi sebagai penggerak awal

sehingga mesin dapat melakukan proses pembakaran didalam ruang bakar. Motor

stater sebagai penggerak mula harus dapat mengatasi tahanam-tahanan motor

misalnya :

1. Tekanan kompresi

2. Gesekan pada semua bagian yang bergerak

3. Hambatan dari minyak pelumas , sewaktu masih dingin kekentalannya.

3

Gambar 1.1. Penempatan Motor Starter

1.1. Dasar Motor Starter

Bagian-bagian starter dapat digolongkan dalam 3 bagian yaitu bagian yang

menghasilkan momen putar (motor listrik), bagian pinion, kopling jalan bebas dan

sistem penggerak pinion, dan bagian sakelar starter (solenoid).

4

Gambar 1.2 Motor Starter

Motor starter harus dapat menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang

kecilyang tersedia pada baterai. Hal lain yang harus diperhatikan ialah bahwa

motorstarter harus sekecil mungkin. Untuk itulah , motor serie DC (arus searah)

umumnya yang dipergunakan.

Sistem stater pada motor bakar dipasangkan berfungsi sebagai penggerak awal

sehingga mesin dapat melakukan proses pembakaran didalam ruang bakar. Motor

stater sebagai penggerak mula harus dapat mengatasi tahanam-tahanan motor

misalnya :

1. Tekanan kompresi

2. Gesekan pada semua bagian yang bergerak

3. Hambatan dari minyak pelumas , sewaktu masih dingin kekentalannya.

Saat ini kita mengenal dua tipe motor starter yang digunakan pada kendaraan

atau truk kecil yaitu motor starter konvensional dan reduksi. Mobil-mobil yang

dirancang untuk dipergunakan pada daerah dingin mempergunakan motor starter

tipe reduksi, yang dapat menghasilkan momen yang lebih besar yang diperlukan

untuk menstart mesin pada cuaca dingin. Motor starter tipe ini dapat

menghasilkan momen yang lebih besar dari pada motor starter konvensional untuk

ukuran dan berat yang sama.

Gambar 1.3. Motor Starter Konvensional

5

Gambar 1.4. Motor Starter Reduksi

1.2. Cara Kerja Motor Starter

1.2.1. Pada saat Stater Switch ON

Apabila stater switch diputar ke posisi ON, maka arus baterai mengalir

melalui hold in coil ke massa di lain pihak pull in coil, field coil dank e massa

melalui armature. Pada saat ini hold dan pull in coil membentuk gaya magnet

dengan arah yang sama, dikarenakan arah arus yang mengalir pada kedua

kumparan tersebut sama. Seperti pada gambar di atas.

Dari kejadian ini kontak plate atau plunger akan bergerak kea rah menutup

magnet switch, sehingga drive lever bergerak menggeser stater clutch kea rah

posisi berkaitan dengan ring gear. Untuk lebih jelas lagi aliran arusnya sebagai

berikut:

6

Pull in coil Field coil

massaarmature

Terminal 50Baterai

massaHold in coilTerminal 50Baterai

1.2.2. Pada saat Pinion Bekaitan Penuh

Bila pinion gear sudah berkaitan penuh dengan ring gear, kontak plate akan

mulai menutup main switc, lihat gambar di atas, pada saat ini arus akan mengalir

sebagai berikut:

Seperti gambar di atas di terminal C ada arus, maka arus dari pull in coil tidak

dapat mengalir. Akibatnya kontak plate ditahan oleh kemagnetan hold in coil saja.

Bersama dengan itu arus yang besar mengalir dari baterai ke

melalui main switch. Akibatnya

starter dapat menghasilakan momen putir yang besar yang digunakan memutarkan

ring gear. Bilamana mesin sudah hidup, ring gear akan memutarkan armature

melalui pinion. Untuk menghindari kerusakan pada starter akibat hal tersebut mak

kopling starter akan membebaskan dan melindugi armature dari putaran yang

berlebihan.

1.2.3. Pada Stater Switch OFF

Sesudah starter switch dihidupkan ke posisi OFF, dan main switch dalam

keadaan belum membuka (belum bebas dari kontak plate). Maka aliran arusnya

sebagai berikut:

Oleh karena starter switch OFF maka pull in coil tidak mendapat arus dari

terminal 50 melainkan dari terminal C. Sehingga aliran arusnya akan menjadi:

Karena arus pull in coil dan hold in coil berlawanan maka arah gaya magnet

yang dihasilkan juga berlawanan sehingga keduanya saling menghapuskan, hal ini

7

Terminal C Field coil

massaarmature

Main switchBaterai

massaHold in coilTerminal 50Baterai

Field coil

armature massa

massaArmature Field coil

Terminal CMain switchTerminal 30Baterai

massaHold in coil Pull in coil

Terminal CMain switchTerminal 30Baterai

mengakibatkan kekuatan return spring dapat mengembalikan kontak plate ke

posisi semula. Dengan demikian drive lever menarik stater clutch dan pinion gear

terlepas dari perkaitan.

1.3. Komponen-komponen Sistem Starter

1) Yoke dan Pole Core

Yoke dibuat dari logam yang berbentuk silinder dan berfungsi sebagai tempat

pole core yang diikat dengan sekrup. Pole core berfungsi sebagai penopang

field coil dan memperkuat medan magnet yang ditimbulkan oleh field coil.

2) Field Coil

Kumparan medan atau yang biasa disebut dengan field coil dibuat dari

lempengan tembaga, dengan maksud dapat memungkinkan mengalirnya arus

listrik yang cukup kuat/besar. Field coil ini berfungsi untuk membangkit

medan magnet.

8

http://3.bp.blogspot.com/--t8timVMFXQ/UwIt_qPiUZI/AAAAAAAAA8A/ic64QP6GcDY/s1600/yoke-pole-core.png

3) Armature dan shaft

Armature terdiri dari sebatang besi yang berbentuk silindris dan diberi slot-

slot, poros, komulator serta kumparan armature. Dan berfungsi untuk merubah

energi listrik menjadi energi mekanik (gerak), dalam bentuk gerak putar.

4) Brush

Brush atau sikat terbuat dari tembaga lunak, dan berfungsi untuk meneruskan

atau menyalurkan arus listrik dari field coil ke armature coil langsung ke

massa melalui komutator. Umumnya sarter memiliki empat buah brush, yang

dikelompokkan menjadi dua.

a. Dua buah brush disebut dengan brush positif.

b. Dua buah brush lainnya disebut dengan brush negative.

5) Armature Brake

Armature brake berfungsi sebagai pengereman putaran armature setelah lepas

dari perkaitan dengan ring gear pada roda gila (fly wheel).

9

6) Drive Lever

Drive lever berfungsi untuk mendorong pinion gear ke arah posisi berkaitan

dengan ring gear pada roda gila. Dan melepas perkaitan pinion gear dari

perkaitan ring gear roda penerus.

7) Sarter Clutch

Sarter clutch berfugsi untuk memindahkan momen punter shaft kepada fly

wheel, sehingga dapat berputar. Sarter clutch juga berfungsi sebagai

pengaman dari armature coil bilamana roda penerus cenderung memutarkan

pinion gear.

8) Sakelar Magnet (Magnetic Switch)

Sakelar magnet (magnetic switch) atau disebut juga dengan solenoid ini

digunakan untuk menghubungkan dan melepaskan pinion gear ke/dari roda

gila, sekaligus mengalirkan arus listrik yang besar pada sirkuit motor starter

melalui teminal utama.

10

2. PEMERIKSAAN, PEMBONGKARAN, DAN PENYERVISAN SISTEM

STARTER

2.1. Pengetesan tanpa beban

Pengetesan motor starter tanpa beban atau mesin bertujuan untuk melihat

kinerja dari sistem motor stater yang akan diperbaiki ataupun saat akan memasang

pada kendaraan.

2.1.1. Tes Kerja Pull in Coil

Hubungkan baterai pada magnet switch seperti yang ditunjukan pada

gambar

Positif baterai (+) terminal 50.

Negative baterai (-) terminal C dan ground.

Peiksa bagaimana kerja dari plunger dan pinion gear dapat keluar.

Jika saat dites baik plunger dan dan pinion gear tidak keluar maka

ganti magnetic switch atau solenoid dengan yang baru, artinya

gulungan lilitan atau spull pada pull in coil rusak sehingga tidak dapat

menarik.

Perhatian, saat melakukan tes tanpa beban jangan melakukan sampai

lebih dari 5 detik karena dapat mengakibatkan panas sehingga

gulungan coil atau spull terbakar.

2.1.2. Tes Kerja Hold in Coil

Tes kerja ini berdasarkan rangkaian Tes kerja pull in coil. Saat plunger

dan pinion gear keluar lepas kabel negative dari terminal C.

Periksa apakah plunger dan pinion tetap berada di luar atau kembali ke

dalam.

Jika plunger dan pinion gear kembali ke dalam maka ganti magnetic

switch, karena gulungan lilitan atau spull hold in coil telah rusak.

2.1.3. Tes Kerja Plunger dan Pinion

Lepas kabel negatif dari bodi motor starter.

Periksa apakah plunger dan pinion dapat kembali ke dalam.

Jika plunger dan pinion tidak kembali, ganti magnetic switch, hal

ini bisa dikatakan bahwa solenoid macet.

11

2.1.4. Tes Kerja Tanpa Beban Sebelum Pembongkaran.

Hubungkan battery dan ampere meter atau Amper ke kabel

Positif menuju starter seperti pada gambar.

Periksa apakah pinion dapat maju dan berputar dengan halus.

Periksa apakah penunjukkan arus ampere meter sesuai spesifikasi

daya Motor Starter.

Hasil pengukuran:

a. Baterai dengan tegangan 12,62 Volt

b. Hasil pembacaan pada amperemeter terbaca 70 A

c. Maka daya yang dihasilkan 883,4 Wat

2.2. Pembongkaran, Pemeriksaan dan Pemeriksaan Stater Jenis

Konvensional.

2.2.1. Pertama-tama siapkan alat dan bahan

2.2.2. Periksa celah aksial poros armature. Limit celah aksial 1,0 mm

2.2.3. Pukul cincin penahan dengan obeng min

12

2.2.4. Buka Snap ring dengan obeng

2.2.5. Jika pinion sukar dikeluarkan, haluskan poros dengan batu oli

agar memudahkan proses pemngeluaran pinion.

2.2.6. Poros armature dan bantalan (jenis 0,6 kw).

a. Periksa ujung poros armature, bos rumah penggerak dan bos

ujung kemungkinan aus atau cacat.

Celah oli : limit 0,2 mm.

13

b. Mengganti bos:

1) Buka tutup bos dan keluarkan bos. Cocokkan lubang boss dengan

alur rumah lalu pasang boss yang baru (dengan jalan ditekan).

2) Cocokkan lubang boss dengan alur rumah lalu pasang boss yang baru

(dengan jalan ditekan).

3) haluskan boss untuk mendapat celah spesifikasi.

Celah oli: STD 0,035 – 0,077.

4) Bersihkan lubang dan pasang tutup bos yang baru.

2.2.7. Komutator. Periksa bagian – bagian berikut lakukan perbaikan

atau penggantian.

14

1) Permukaan yang kotor dan terbakar. Gosok dengan kertas amplas

atau kalau perlu dibubut

2) Kedalaman mica.

STD 0,4 – 0,8 mm

Limit 0,2 mm.

3) Jika kedalaman mica dibawah limit. Perbaiki dengan

menggunakan mata gergaji besi.

4) Haluskan penggiran dengan kikir.

5) Gunakan kertas amplas # 400 untuk membuang serpih.

15

6) Kelonjongan (run out) : perbaiki dengan bubut jika melebihi limit.

Limit kelonjongan 0,3 mm.

7) Keausan permukaan. Jika dibawah limit, armature harus diganti.

Diameter luar komutator:

Hsil pengukuran: 28,01

Kesimpulan: masih baik dan layak digunakan.

8) Koil armature.

Ground test (tes kebocoran). Periksa komutator dan inti koil armature

jika terdapat hubungan maka harus dilakukan penggantian.

Hasil pengukuran: tidak terdapat hubungan

Kesimpulan: baik dan layak digunakan.

2.2.8. Pengetesan hubungan singkat.

16

Letakkan armature di atas alat pengetesan armature lalu tempelkan mata

kikir pada inti armature sementara armature diputar. Jika mata kikir

tertarik atau bergetar, terdapat hubungan singkat pada armature maka

harus diganti.

2.2.9. Keadaan Solderan

Periksa kemungkinan ada hubungan antara komutator dan koil

armature.

2.2.10. Koil medan (field coil).

1) Pengetesan terputus

periksa koil medan kemungkinan ada hubungan antara kawat – kawat

ujung. Jika tidak ada hubungan berarti ada yang terputus pada koil medan

dan harus dilakukan penggantian yang baru.

Hasil periksaan: ada hubungan.

Kesimpulan: masih baik dan layak digunakan.

2) Ground test (tes kebocoran).

Periksa kemungkinan ada hubungan antara ujung koil medan dan

frame medan. Jika ada hubungan ganti koil medan.

Hasil pemeriksaan: tidak ada hubungan.

Kesimpulan: masih baik dan layak pakai.

17

2.2.11. Sikat

Ukur panjang sikat dang anti jika kurang dari limit.

Hasil pengukuran: sikat 1 (9,4 mm), sikat 2 (9,00 mm), sikat 3 (9,2 mm)

sikat 4 (9,4mm)

Kesimpulan: harus diganti.

2.2.12. Pegas Sikat

Jika pegas sikat sudah lembek mak lakukan pergantian pada pegas sikat

tersebut.

2.2.13. Pemegang sikat

2.2.14. Periksa isolasi antara pemegang sikat (-) dan pemegang sikat (+).

Lakukan perbaikan atau penggantian jika terdapat pentunjuk adanya

18

hubungan.

2.2.15. Tuas Penggerak

Periksa tuas penggerak dan pegas dari kemungkinan aus. Kalau perlu

ganti.

Hasil pemeriksaan: baik, tidak aus.


2.2.16. Kopling Starter dan Roda Gigi Pinion

1) Periksa ulir gigi kemungkinan aus atau cacat. Kalau perlu ganti.

2) Periksa gerakan pinion apakah halus atau tidak.

Hasil pemeriksaan: tidak aus


3) Periksa gigi dan alur dari roda gigi kemungkinan aus atau cacat.

Hasil pemeriksaan: tidak aus.


19

4) Putar pinion. Pinion harus berputar dengan bebas pada arah jarum jam

tetapi terkunci pada arah berlawanan dengan jarum jam.

2.2.17. Swit Magnet

1) Tekan plunyer lalu dilepas. Plunyer harus berputar balik dengan

segera setelah dilepas ke posisi semula.

2) Periksa kebocoran pull in coil.

Periksa kemungkinan terdapat hubungan antara terminal 50 dan terminal

C.


3) Pengetesan kebocoran hold in coil. Periksa kemungkinan terdapat

hubungan antara terminal 50 dan body switt.


2.3. Perakitan Motor Starter

1) Tekan snap ring dengan catok dan pasanglah dengan baik.

2) Pukulkan cincin penahan pada snap ring.

3) Rakit sikat tanpa merusaknya.

20

4) Rakit tuas penggerak.

5) Pasang plat pengunci.

6) Periksa celah pinion.

Hubungkan ujung koil medan dengan terminal C.

Hubungkan switch magnit dengan baterai

baterai + terminal 50 dan

baterain – body stater.

7) Gerakan pinion ke bagian armature untuk menghilangkan

kerenggangan dan periksa celah antara ujung pinion dan cincin penahan.

Celah STD 0,1 mm – 4,0 mm.

Tes Kerja Tanpa Beban setelah Pembongkaran

1) Tegangan baterai: 12,62 Volt.

2) Arus yang terbaca: 60 A.

3) Daya yang dihasilkan: 757,2 Watt.

2.4. Pembongkaran, Pemeriksaan, dan Perbaikan Stater Jenis Reduksi

2.4.1. Pembongkaran stater reduksi

1) Lepaskan kabel timah dari switt magnit.

21

2) Buka rumah stater beserta roda gigi idler dan kopling.

3) Dengan menggunakan magnit, keluarkan baja dari lubang poros kopling.

4) Angkat pegas sikat dan tarik sikat ke luar pemegang sikat.

2.4.2. Bersihkan kotoran dan gemuk dari bagian – bagian yang dibongkar.

22

4.4.3 Komutator

Periksa bagian – bagian berikut lakukan perbaikan atau penggantian jika

perlu.

1) Periksa bagian-bagian berikut: lakukan perbaikan atau penggantian

bilamana perlu.

2) Kedalaman mica STD 0,45 – 0,75 mm dan limit 0,2 mm.

3) Jika kedalaman mica kurang dari limit, perbaiki dengan mata gergaji.

4) Haluskan pinggiran menggunakan mata gergaji.

5) Gunakan amplas # 400 untuk membersihkan serpihan.

23

6) Kelonjongan

Perbaiki dengan bubut jika melebihi limit kelonjongan 0,2 mm.

7) Keausan permukaan

STD 30 mm,

limit 29 mm.

Hasil pengukuran: 29,03.

Kesimpulan: masih baik, layak pakai.

2.4.3. Koil Armature

1) Ground test (tes kebocoran)

Hasil pengukuran: tidak ada hubungan.

Kesimpulan: masih baik.

2) Pengetesan Hubungan Singkat

Letakkan armature di atas tester lalu letakkan mata gergaji pada inti

armature sementara armature diputar. Jika mata gergaji tertarik atau

bergetar, berarti ada hubungan singkat pada armature dan harus

diganti.

3) Pengetesan Kebocoran

Dengan menggunakan alat pengetes armature periksa hubungan

anatara segmen. Jika tidak ada hubungan pada segala titik berarti

terdapat kebocoran dan harus diganti.

Hasil pemeriksaan: terdapat hubungan pada armature

24

Kesimpulan: masih baik

2.4.4. Koil Medan

1) Pengetesan Kebocoran

Periksa hubungan antara kabel timah dan koil medan.Jika tidak ada

hubungan berarti terdapat kebocoran pada koil medan dan koil medan

harus diganti.

Hasil pemeriksaan: terdapat hubungan pada kabel timah dank oil

medan.

Kesimpulan: masih baik, layak pakai.

2) Ground test. Periksa hubungan antara ujung koil medan dan frame medan. Jika ada hubungan, maka koil medan harus diganti.

25

3) Pemegang sikat

Periksa isolasi antara pemegang sikat + dan – pemegang sikat harus

diperbaiki atau diganti jika ada petunjuk adanya hubungan.

Hasil pemeriksaan: tidak terdapat hubungan.


2.4.5. Sikat

Ukur panjang sikat dang anti jika di bawah limit.

STD 13,5 mm.

limit 10 mm.

Hasil pengukuran: 20,7 mm.


2.4.6. Pegas Sikat

1) Ukur beban pegas sikat dengan pull scale jika pembacaan ternyata di

bawah standar, pegas diganti. Beban 1,5 – 2,0 kg.

26

2) Dengan menggunakan kertas amplas # 400 bersihkan sikat, lalu dipasang

dengan singgungan yang tepat terhadap komutator.

2.4.7. Swit magnit.

1) Pengetesan kebocoran pull in coil

Periksa hubungan antara terminal 50 dan terminal C.

Hsil pemeriksaan: tidak ada hubungan.

Kesimpulan:baik.

2) Pengetesan kebocoran hold in coil

Periksa hubungan antara terminal 50 dan body switt magnit.

Hasil pemeriksaan: ada hubungan.

Kesimpulan: baik.

3) Periksa kemungkinan aus atau cacat

Hasil pemeriksaa: tidk aus

Keesimpulan: baik.

2.4.8. Kopling.

1) Putar pinion, pinion harus berputar bebas pada arah jarum jam tetapi akan

terkunci pada waktu diputar berlawanan dengan jarum jam.

Hasil pemeriksaan: saat diputar searah jarum jm berputar bebas dan saat

melawan arah terkunci.

Kesimpulan: baik.

2) Periksa roda gigi kemungkinan aus atau cacat. Juga periksa gigi roda

gaya kemungkinan aus atau cacat.

Hasil pemeriksaan: tidak aus.

Kesimpulan: baik

2.4.9. Roda gigi

Periksa roda gigi kemungkinan aus atau cacat.

Hasil pemeriksaan: tidak aus atau cacat.


2.4.10. Bantalan

1) Periksa roda gigi kemungkinan aus atau cacat.

2) Ganti bantalan armature jika cacat. Pada saat membuka dan memasang

gunakan SST.

27

2.4.11. Setelah pemeriksaan selesai segera lakukan proses perakitan.

3. URAIAN SISTEM PENGISIAN

Fungsi baterai pada automobile adalah untuk mensuplai kebutuhan listrik

pada komponen-kompone listrik pada mobil tersebut seperti stater, lampu-lampu,

klakson dan penghapus kaca. Namun demikian kapasitas baterai sangatlah

terbatas, sehingga tidak akan dapat mensuplai tenaga listrik secara terus menerus.

Dengan demikian, baterai harus selalu terisi penuh agar dapat mensuplai

kebutuhan listrik setiap waktu yang diperlukan oleh tiap-tiap komponen listrik.

Untuk itu pada mobil diperlukan sistem pengisian yang akan memproduksi listrik

agar baterai selalu terisi penuh. Sistem pengisian (charging system) akan

memproduksi listrik untuk mengisi kembali baterai dan mensuplai kelistrikan ke

komponen yang memerlukannya pada saat mesin dihidupkan.

Sebagian besar mobil dilengkapi dengan alternator yang menghasilkan arus

bolak-balik yang lebih baik dari pada dynamo yang menghasilkan arus searah

dalam hal tenaga listrik yang dihasilkan maupun daya tahannya.

Mobil yang menggunakan arus searah (direct current), arus bolak-balik yang

dihasilkan oleh alternator harus disearahkan menjadi arus searah sebelum

dikeluarkan.

3.1. Sistem Pengisian Konvensional3.1.1. Baterai

28

Gambar 3.1 Skema Sistem Pengisian

Baterai berfungsi untuk menyimpan arus saat mesin menyala. Dan menjadi

sumber tegangan untuk membuat rotor coil pada alternator menjadi megnet saat

mesin akan dinyalakan.

3.1.2. Alternator

Alternator adalah komponen sistem pengisian yang berfungsi untuk

pembangkit listrik berdasarkan putaran mesin. Komponen ini adalah komponen

yang dapat mengubah putaran mesin menjadi energy listrik berdasarkan prinsip

kerja generator.

Komponen-komponen Alternator:

1) Pulley

29

Gambar 3.3 Alternator

Gambar 3.2 Baterai

Pulley berfungsi untuk menerima te-naga mekanis dari mesin untuk me-

mutarkan rotor. Rasio pulley alternator terhadap pulley mesin adalah 1,8 –

2,2 : 1.

2) Fan (kipas)

Berfungsi untuk mendinginkan stator pada alternator yang panas saat

mesin menyala terus menerus.

3) Stator

Stator berfungsi untuk membangkit-kan arus listrik bolak-balik.

Stator terdiri dari :

a. Stator coil

b. Stator core

4) Rotor

Berfungsi untuk membangkitkan medan magnet dengan prinsip

elektromagnet

30

5) Dioda (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.

6) Brush (Sikat)

Berfungsi untuk menghubungkan arus listrik dari voltage regulator ke slip

ring dan menghubungkan slip ring satunya ke massa.

7) Slip Ring

Berfungsi untuk menerima arus listrik dari brush dan menyalurkannya ke

stator coil dan memassakan stator dengan melewati brush satunya.

3.1.3. Kunci Kontak

Kunci kontak berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan aliran arus

listrik ke system berikutnya (system pengisian).

3.1.4. Fuse (Sekering)

Sebagai pengaman jika terjadi kelebihan arus pada system pengisian / jika

terjadinya korsleting (hubungan pendek arus listrik).

3.1.5. Lampu Indikator Pengisian

Lampu ini berfungsi sebagai tanda kepada pengemudi jika system pengisian

tidak bekerja.

3.1.6. Regulator

31

Komponen ini adalah komponen yang berfungsi mengatur output tegangan

dari alternator agar tetap stabil pada putaran mesin yang berbeda – beda.

Diagaram Cara Kerja Sistem Pengisan Regulator Konvensional

1) Saat Kunci Kontak “ON” Mesin Belum Menyala

Aliran Arus Saat Kunci Kontak “ON” mesin belum menyala :

a. Arus yang ke stator coil

Terminal + baterai → Fusible Link → Kunci Kontak → Fuse → Terminal IG

Voltage Regulator → Kontak PL1 → Kontak PLO → Terminal F Voltage

Regulator → Terminal F Alternator → Brush → Slip Ring → Rotor Coil →

Slip Ring → Brush → Terminal E Alternator → Massa.

Dengan kondisi ini maka rotor coil akan penuh menjadi magnet dan jika rotor

berputar maka stator coil akan menghasilkan arus listrik yang besar.

32

Gambar 3.4 Regulator

Gambar 3.5 Diagram kerja Sistem Pengisian

b. Arus yang ke lampu indicator

Terminal + baterai → Fusible Link → Kunci Kontak → Fuse → Lampu

Indikator → Terminal L Regulator → Kontak P0 → Kontak P1 → Massa.

Dengan kondisi ini maka lampu indicator terhubung dengan massa karena

terjadi kontak antara kontak P0 dengan P1.

Saat Mesin Menyala Kecepatan Rendah ke Kecepatan Sedang

Aliran Arus Saat Putaran Mesin Rendah Ke Sedang

Saat mesin sudah menyala maka terminal N alternator menghasilkan arus

listrik yang akan mengaktifkan voltage relay pada voltage regulator. Sehingga

kontak Po akan ditarik dan terhubung dengan kontak P2. Pada kondisi ini kontak

Po memisahkan diri dari P1 sehingga Lampu Indikator tidak terhubung dengan

massa. Pada kondisi ini maka lampu indicator akan mati.

Saat kondisi ini terminal B alternator juga sudah menghasilkan arus listrik

dan saat kontak Po Terhubung dengan Kontak P2 maka voltage regulator relay

pada voltage regulator akan aktif dan menarik kontak Plo sehingga berada

mengambang antara kontak PL1 dan PL2.

Pada kondisi ini Arus Listrik dari terminal IG Voltage Regulator akan

melalui resistor sebelum mencapai terminal F Regulator. Sehingga arus listrik

yang mengalir ke terminal F akan lebih sedikit dan membuat kemagnetan pada

rotor coil akan berkurang. Kondisi inilah yang menyebabkan output pengisian dari

kecepatan Rendah ke kecepatan sedang tetap stabil.

Saat Mesin Kecepatan Tinggi

33


Aliran Arus Saat Kecepatan Sedang Ke Tinggi

Saat putaran mesin tinggi maka output tegangan terminal B Alternator

juga besar sehingga menyebabkan kemagnetan pada voltage regulator relay pada

voltage regulator menjadi kuat sehingga mampu menarik dan menghubungkan

terminal PLo dengan Terminal PL2. Sehingga arus listrik dari terminal IG yang ke

terminal F akan langsung di massa-kan oleh kontak PL2 sehingga arus listrik yang

mengalir ke rotor coil akan terputus – putus dan kemagnetan rotor coil juga

terputus – putus. Sehingga meski pada putaran tinggi output alternator untuk

pengisian baterai akan tetap stabil.

3.2. Sistem Pengisian IC Regulator

Kelebihan sistem pengisian generator AC (alternator) yang menggunakan IC

regulator dibanding dengan sistem pengisian generator AC (alternator) yang

menggunakan regulator mekanik, yaitu:

1) Stabilitas pengaturan tegangan dan arus yang dihasilkan lebih tinggi.

2) Ukuran regulator lebih kecil sehingga memungkin dijadikan satu kesatuan

dengan unit altenator.

3) Rangkaian sistem pengisian lebih sederhana.

4) Tidak memerlukan penyetelan.

5) Dapat dirancang altenator yang mampu bekerja pada putaran tinggi, sehingga

ukuran altenator lebih kecil untuk daya sama.

6) Diameter rotor lebih kecil guna meningkatkan putaran alternator.

7) Menggunakan V ribbed belt untuk memperluas kontak belt dengan pully

sehingga tidak slip.

8) Lubang radiasi lebih banyak dan kipas pendingin ada di dalam alternator

sebagai upanya meningkatkan proses pendinginan.

34


3.2.1. Prinsip Kerja IC Regulator

Dalam circuit diagram IC Regulator. Pada saat tegangan output di terminal B

rendah, tegangan baterai mengalir ke base Tr2 melalui resistor R1 dan Tr2, ON,

pada saat itu arus field ke rotor coil mengalir dari B ke rotor coil ke F ke Tr2 ke E.

Pada saat tegangan output pada terminal B tinggi, tegangan yang lebih tinggi itu

dialirkan ke zener diode (ZD) dan bila tegangan ini mencapai tegangan zener,

maka ZD menjadi penghantar. Akibatnya, Tr1 ON dan Tr2 OFF. Ini akan

menghambat arus field dan mengatur tegangan output.

35

Gambar 3.8 IC Regulator

Gambar 3.9 Prisip Kerja IC Regulator

Melihat prinsip kerja regulator IC tersebut maka dapat disimpulkan bahwa arus

medan dikendalikan pada jalur negatifnya (pengendali negative).

Diagaram Cara Kerja Sistem Pengisan IC Regulator

1) Kunci Kontak “ON” dan Mesin Belum Berputar

Saat kunci kontak “ON” dan 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

Aliran arus diatas membuat BIC meng”ON”kan transistor karena mendeteksi

tegangan battery kurang dari 14,7 volt. Sehingga terjadi arus :

Battery > fuse > starter switch > IG alternator > dioda > R IC regulator > tahanan

> L IC regulator > rotor coil > F IC regulator > Tr “ON” > E (massa).

Aliran arus tersebut membuat kemagnetan pada rotor coil kecil sekali. Hal ini

menyebebkan aliran arus seperti berikut :

Battery > fuse > starter switch > IG alternator > dioda > R IC regulator > tahanan

> L IC regulator > L alternator > kumparan charge relay > ZD “OFF”.

Karena aliran arus diatas, kumparan charge relay tidak menjadi magnet dan

menghaslkan aliran arus seperti di bawah ini :

36

Gambar 4.0 Prisip Kerja IC Regulator

Gambar 4.1 Cara Kerja IC Regulator

Battery > fuse > starter switch > charge light > plat kontak CHG relay > massa.

Akibatnya, charge light menyala.

2) Mesin Hidup dan Tegangan Output Di Bawah Standar (<14,7 Volt)

Saat mesin hidup pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran

arus :

Stator coil > dioda > BAT alternator > S alternator > S IC reg > BIC > B IC

regulator > BI

Hal diatas membuat BIC meng”ON”kan transistor karena mendeteksi

tegangan output ku-rang dari 14,7 volt dan membuat aliran arus seperti berikut :

Stator coil > field dioda > rotor coil > F IC regulator > Tr “ON” > E IC regulator

> E alternator > massa.

Sehingga rotor coil menjadi magnet dan membuat arus seperti dibawah ini :

Stator coil > field dioda > L alternator > kumparan charge relay > ZD ”ON” >

massa

Hal tersebut membuat kumparan charge relay menjadi magnet dan menarik

plat kontak ke atas, sehingga charge light mati karena tidak ada beda potensial.

3) Mesin Hidup Tegangan Output Di Atas Standar (14,7 Volt)

37


Saat mesin hidup pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran

arus :

Stator coil > dioda > BAT alternator > S alternator > S IC reg > BIC > B IC

regulator > BIC

Sehingga BIC meng”OFF”kan transistor karena mendeteksi tegangan

output lebih dari 14,7 volt. Hal ini membuat aliran arus seperti di bawah ini :

Stator coil > field dioda > rotor coil > F IC regulator > Tr “OFF”

Sehingga rotor coil tidak menjadi magnet dan membuat aliran arus :

Stator coil > field dioda > L alternator > kumparan charge relay > ZD ”ON” >

massaAliran arus diatas membuat kumparan charge relay menjadi magnet dan

menarik plat kontak ke atas, sehingga charge light mati karena tidak ada beda

potensial.

3.3. Pemeriksaan Arus dan Tegangan Sistem Pengisian

3.3.1. Pemeriksaan Tanpa Beban

Langkah-langkah pemeriksaan arus dan tegangan pengisian tanpa beban

meliputi:

1) Hubungkan clem positif volt meter dengan terminal positif baterai dan

clem negatif volt meter dengan terminal negatif baterai.

2) Pasang amper meter dengan memasang clem induksi pada kabel positif

baterai.

38


Gambar 4.3 Pemasangan Amperemeter

3) Hidupkan mesin, atur putaran mesin dari putaran idle sampai putaran 2000

rpm.

4) Periksa penunjukan pada Volt-Amper meter.

Standar penunjukan untuk sistem pengisian regulator mekanik: Arus

kurang dari 10 A dan tegangan: 13,8-14,8 volt.

Standar penunjukan untuk sistem pengisian IC regulator: Arus kurang dari

10 A dan tegangan untuk regulator tipe A: 13,8-14,1 volt sedangkan

tegangan tipe M: 13,9-15,1 volt.

3.3.2. Pemeriksaan Arus Dan Tegangan Pengisian Dengan Beban

1) Pasang Volt meter yaitu menghubungkan clem positif pada terminal

positif baterai dan clem negatif pada terminal negatif baterai.

2) Pasang amper meter dengan memasang clem induksi pada kabel positif

baterai.

39

Gambar 4.3 Gambar Amperemeter

Gambar 4.3 Panel Amperemeter

3) Hidupkan mesin, atur putaran mesin dari putaran idle sampai 2000 rpm,

Hidupkan lampu kepala dan fan AC. Periksa penunjukan pada Amper-Volt

meter.

Standar penunjukan untuk regulator mekanik , arus lebih dari 30 A dan

tegangan: 13,8-14,8 A.

Standar penunjukan tegangan untuk sistem pengisian IC regulator, IC tipe

A: 13,8-14,1 volt sedangkan regulator tipe M: 13,9-15,1 volt.

Apabila setelah dilakukan pemeriksaan seperti di atas dan hasil dari

pemeriksaan arus serta tegangan kurang dari spesifikasi, maka lakukan

langkah berikut:

1) Periksa tegangan antara terminal positif baterai dengan terminal B

alternator, tegangan harus NOL volt, jika ada tegangan berarti ada

sambungan yang kurang kuat atau putus.

40

Gambar 4.4 Pemasangan Amperemeter

Gambar 4.5 Pembacaan Amperemeter

2) Periksa tegangan antara bodi alternator dengan terminal negatif baterai,

tegangan harus NOL volt, bila ada tegangan maka pemasangan alternator

kurang baik, terminal kotor atau kabel massa kendor/berkarat.

Jika hasil pemeriksaan arus dan tegangan menunjukan sistem pengisian

tidak berfungsi, yaitu tidak ada arus pengisian maka:

1) Tipe regulator mekanik: Hubungkan terminal F dengan terminal B

menggunakan kabel jumper, dengan langkah ini jika arus pengisian normal

maka kemungkinan yang rusak adalah regulator, fuse atau kabel regulator

lepas. Bila tidak ada arus pengisian kemungkinan alternator yang rusak

maka harus dioverhaul.

2) Tipe IC regulator: Pada sistem pengisian dengan IC regulator bila tidak

ada arus pengisian, maka hubungkan terminal F dengan bodi alternator

menggunakan kawat atau penghantar. Bila arus pengisian menjadi normal

maka kemungkinan yang rusak adalah IC regulator. Jika tetap tidak ada

pengisian kemungkinan yang rusak adalah alternatornya dan

harusdioverhaul.

41

Gambar 4.6 Pengukuran Arus

Gambar 4.7 Pengecekan IC Regulator

https://qtussama.files.wordpress.com/2012/02/dioverhaul1.docx

https://qtussama.files.wordpress.com/2012/02/dioverhaul.docx

https://qtussama.files.wordpress.com/2012/02/jumper-pada-alternator-dengan-ic-regulator.png

3.4. Langkah-langkah Pembongkaran Sistem Pengisian

1) Lepas baut yang berhubungan dengan alternator dengan mesin, dan kabel

kabel yang berhubungan.

2) Bongkar alternator sesuai urutan.

3) Buka solderan masing – masing timah stator.

4) Buka bearing bantalan.

3.4.1. Langkah – langkah pemeriksaan, pengetesan, dan perbaikan alternator

adalah sebagai berikut:

1) Pemeriksaan kebocoran rotor tahanan antara 3,9 – 4,1 Ω.

2) Pengetesan hubungan dengan massa (ground test). Multitester harus

menunjukan tidak terbatas (tak terhingga).

3) Periksa bantalan, kemungkinan aus atau kasar

Hasil pemeriksaan: halus dan tidak kasar.


42

4) Pengetesan kebocoran stator

Periksa bahwa terdapat hubungan antara tiap-tiap ujung coil.

5) Pemeriksaan rotor hubungan dengan massa.

Periksa bahwa tidak terdapat hubungan antara masing – masing ujung koil dan

inti stator.

6) Sikat dan pemegang sikat

Ukur panajang sikat yang menonjol.

Panjang yang menonjol: minimum 5,5 mm

43

Hasil pemeriksaan: 8 mm.

Kesimpulan: masih baik

7) Mengganti sikat

Buka solderansikat lalu sikat dilepas berikut pegasnya.

Pasang dan solder kembali sikat dan pegas, panjang bagian yang menonjol:

12,5 mm

8) Jika saat pengukuran sikat ternyata sikat dibawah nominal standa, maka sikat

harus diganti.

a. buka solderan sikat lalu sikat dilepas, berikut pegasnya.

b. pasang dan solder kembali sikat dan pegas, panjang bagian yang menonjol

12,6 mm.

Hasil pemeriksaan: terdapat hubungan.


9) Tukarkan kutub dari ujung – ujung alat uji lalu adakan pemeriksaan kembali.

Jika terdapat hubungan, maka rektifier harus diganti.


Kesimpulan: jelek harus diganti.

10) Pemegang rektifier bagian negatif.

Hubungkan ujung positif ohmmeter dengan terminal rektifier dan ujung

negatif dengan terminal E. Jika tidak terdapat hubungan rektifier harus diganti.

44


Kesimpulan: maih baik.

11) Tukar kutub dari ujung – ujung alat uji lalu adakan pemeriksaan kembali. Jika

terdapat hubungan, rektifier harus diganti.


Kesimpulan: kurang baik.

12) Setelah pemeriksaan selesai segera lakukan proses perakitan kembali.

45

PENUTUP

Simpulan

Sistem starter dan sistem pengisian sangatlah penting bagi sebuah

kendaraa, karena bila salah satu sistem rusak maka akan menjadi kendala bagi

sebuah kendaraan. Suatu mesin tidak dapat mulai hidup (start) dengan serndirinya,

maka mesin tersebut memerlukan tenaga dari luar untuk memutarkan poros

engkol dan membantu untuk menghidupkan. Sistem starter adalah bagian dari

sistem pada kendaraan untuk memberikan putaran awal bagi engine agar dapat

menjalankan siklus kerjanya.

Begitu juga dengansistem pengisia amatlah penting, karena jika terjadi

kerusakan maka baterai akan cepat kehabisan. Dengan demikian, baterai harus

selalu terisi penuh agar dapat mensuplai kebutuhan listrik setiap waktu yang

diperlukan oleh tiap-tiap komponen listrik. Untuk itu pada mobil diperlukan

sistem pengisian yang akan memproduksi listrik agar baterai selalu terisi penuh.

Sistem pengisian (charging system) akan memproduksi listrik untuk mengisi

kembali baterai dan mensuplai kelistrikan ke komponen yang memerlukannya

pada saat mesin dihidupkan.

46

laporan praktikum bab 1 copy

Documents