Dan shen 1

danshengoji-729x90

Friday, 16 October 2009

Charging System

CHARGING SYSTEM
1. Fungsi sistem pengisian
Mobil dilengkapi dengan banyak bagian kelistrikan untuk alasan keamanan dan kenyamanan. Sistem kelistrikan tidak saja diperlukan pada saat jalan tetapi juga diperlukan pada saat berhenti.
Karena itu diperlukan baterai sebagai catu daya dan sistem pengisian untuk seluruh keperluan kelistrikan pada saat mesin hidup. Sistem ini menjamin ketersediaan listrik serta pengisian kembali baterai.
2. Konstruksi sistem pengisian dan aliran listrik
Konstruksi sistem pengisian
Sistem pengisian umumnya terbagi dalam bagian seperti berikut :
Alternator

Pada saat mesin hidup akan menghasilkan sejumlah listrik untuk menjalankan peralatan listrik dan mengisi baterai.

Regulator (dipasang dalam alternator)

Ini adalah bagian untuk mengatur tegangan supaya tetap konstan meskipun alternator berubah kecepatannya atau volume arus listrik berfluktuasi.

Baterai

Ini adalah sumber tenaga bila mesin berhenti dan mengalirkan listrik ke alat-alat listrik atau ketika alternator tidak menghasilkan listrik. Listrik yang dihasilkan alternator itu berfungsi untuk mengisi baterai pada saat mesin sudah jalan.

Lampu peringatan pengisian

Ini menginformasikan gangguan dalam sistem pengisian.

Switch pengapian

Ini adalah untuk menghidupkan mesin, membuat alternator menghasilkan listrik.


Aliran listrik dalam sistem pengisian
Mari kita lihat aliran listrik pada setiap posisi di dalam sistem pengapian.
3. Fungsi alternator
Alternator berperan besar dalam sistem pengisian. Sebagai pembangkit listrik, penyearah arus,pengatur tegangan.

Pembangkit
Meneruskan gerakan mesin ke pulley lewat v ribbed belt ke rotor yang mempunyai daya elektromagnetik. Hal ini menyebabkan mengalirnya arus listrik ke stator coil.


Penyearah arus
Stator coil menghasilkan listrik arus bolak-balik (AC). Arus ini tidak bisa digunakan pada peralatan listrik yang memerlukan arus searah( DC) yang terpasang di beberapa bagian kendaraan. Alat penyearah arus akan bertugas mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.


Pengatur tegangan
IC Regulator mengatur tegangan listrik yang dihasilkan menjadi konstan meski alternator berputar lebih cepat sehingga arus yang masuk ke sistem kelistrikan berfluktuasi.
DASAR-DASAR ALTERNATOR
1. Tiga fase arus bolak-balik
Bila magnet berputar dalam kumparan, akan menghasilkan tegangan diantara dua ujung kumparan. Ini akan berkembang menjadi arus bolak-balik.
Hubungan antara arus yang dihasilkan dalam kumparan dan posisi magnet ditunjukkan seperti dalam gambar. Arus paling besar dihasilkan saat kutub magnet N dan S menutup kumparan. Arus mengalir berlawanan arah pada setiap setengah lingkaran magnet. Perubahan dari 360° di dalam gambar menunjukkan satu putaran dan perubahan nomor yang terjadi pada setiap detik dinamakan frekwensi.
Untuk menghasilkan listrik yang lebih efisien alternator menggunakan tiga kumparan seperti ditunjukkan dalam gambar
Setiap kumparan A, B dan C menempati 120 secara terpisah. Bila magnet berputar diantaranya arus bolak balik muncul dari setiap kumparan. Gambar menunjukkan hubungan antara tiga set arus bolak balik dan magnet. Tiga set arus listrik bolak-balik ini menunjukkan tiga fase arus listrik bolak-balik. Umumnya alternator yang sudah modern menggunakan sistem tiga fase arus bolak-balik ini.
2. Penyearah arus
Mekanisme penyearah dalam alternator
Konstruksi

Bentuk rangkaian penyearah arus pada alternator yang disebut rectifier .Untuk menselaraskan arus dari sistem 3 fase ini digunakan 6 diode. Rangkaian penyearah arus ini dibuat dalam rectifier holder seperti tampak dalam gambar.


Fungsi

Bila rotor membuat satu putaran di dalam stator koil ,daya listrik akan timbul pada setiap koil seperti ditunjukkan di (a) ke (f) pada gambar 3. Pada keadaan (a) listrik positif (+) timbul dari koil III
Arus mengalir sebagai beban via diode 3 kemudian kembali ke koil II via diode 5. Pada saat ini tidak ada arus yang melewati koil 1 .
Dengan logika yang sama , pada keadaan (b) sampai (f) arus bolak-balik masing-masing
diselaraskan melalui 2 diode dan sejumlah beban arus listrik akan mengalir dengan tegangan yang konstan.


Alternator dengan Tegangan Titik Netral
Tegangan titik netral
Alternator konvensional memakai diode untuk mensearahkan 3 fase arus searah/ AC (Alternating Current) ke arus bolak balik/ DC (Direct Current). Output tegangannya yang timbul pada titik netral digunakan sebagai sumber daya untuk mengisi relay lampu indikator peringatan. Diketahui bahwa rata-rata tegangan pada titik netral adalah 1/2 dari output tegangan DC. Saat output arus mengalir ke alternator, tegangan pada titik netral hampir DC, tetapi masih mengandung sedikit AC.
Porsi AC adalah induksi dari setiap fase dari mengalirnya output arus. Bila kecepatan alternator bertambah dari 2.000 ke 3.000 rpm, nilai puncak dari porsi AC melebihi output tegangan DC.
Ini artinya dibanding dengan karakteristik output alternator tanpa diode titik netral, output meningkat secara gradual, meningkat dari pertengahan 10 ke 15%, pada keadaan normal kecepatan alternator sekitar 5.000 rpm.


Rangkaian dan Konstruksi
Untuk menambah variasi potensial pada titik netral ke tegangan output DC dalam penggunaan alternator yang memakai diode titik netral, dipasang 2 penyearah arus (rectifier) di antara output terminal (B) dan ground (E) yang dihubungkan dengan titik netral. Diode ini dipasang pada pemegang rectifier.
Mengatur Pembangkit Listrik
Kebutuhan untuk mengatur jumlah listrik yang dihasilkan

Alternator digunakan bagi kendaraan yang dijalankan dengan mesin. Pada saat berkendara kecepatan mesin berubah-ubah dengan demikian putaran alternator tidak konstan. Bila tidak memakai regulator, maka sistem pengisian tidak bisa memasok listrik secara konstan .
Jadi meski kecepatan putar alternator berubah, tegangan yang dibutuhkan harus tetap terjaga. Pengaturan ini pada alternator dilakukan oleh IC regulator.



Dasar pengaturan
Pada umumnya jumlah listrik yang dihasilkan bisa diubah dengan cara sebagai berikut :
Peningkatan dan Penurunan daya magnetik (rotor)

Cepat dan lambatnya putaran magnet
Ketika metode ini dijalankan pada alternator kendaraan, kecepatan rotor tidak bisa dikendalikan karena putarannya tergantung mesin. Dengan kata lain, yang bisa diubah pada alternator kendaraan adalah daya magnetik (rotor). Sedangkan mengubah jumlah arus listrik yang mengalir ke koil rotor (arus field) akan mengubah gaya magnetik pula. IC Regulator mengatur jumlah listrik dalam alternator dengan cara mengendalikan arus filed, jadi voltasenya cenderung konstan menurut perubahan kecepatan perputaran rotor dan jumlah pemakaian listrik (penambahan dan berkurangnya beban listrik).
Kendali diri untuk arus output maksimum.
Karakteristik alternator adalah aliran arus keluarnya hampir selalu konstan jika melebihi kecepatan tertentu (kontrol diri).
Oleh karena itu, ketika terjadi beban besar yang melebihi arus output maksimum voltasenya akan turun. Karakteristik lainnya adalah bahwa output arusnya lebih kecil saat panas dibanding ketika dingin. Hal ini karena nilai tahanan masing-masing komponen berubah tergantung dari temperatur, meski kecepatannya tidak berubah.

PETUNJUK SERVIS:

Jika v-ribbed belt lepas, kecepatan alternator akan menurun dan listrik yang dihasilkan juga menurun. Hal ini tentu menyebabkan baterai tidak terisi.


Jika listrik yang dipakai lebih besar dari yang dihasilkan, akan mengambil listrik dari baterai dan baterai akan kosong.
Jika kecepatan rendah (pada saat mesin dalam keadaan idle), listrik yang dihasilkan kecil. pemakaian alat listrik seperti pemanas dan lampu depan pada keadaan ini akan mengambil listrik dari baterai. Jika keadaan ini berlangsung lama, baterai bisa habis dan kosong.


Control out put
Kontrol Output melalui IC Regulator
Berikut ini adalah penjelasan mekanisme mengapa IC regulator mampu menjaga voltase tetap konstan dan bagaimana cara kerjanya berdasarkan karakteristik yang dimilikinya. Sensor baterai, sebagai contoh
1. Berjalan dengan normal
(1) Ketika switch pengapian ON dan mesin berhenti
Ketika menghidupkan mesin, terdapat voltase baterai pada terminal IG. Lalu, M•sirkuit (rangkaian) IC diaktifkan dan Tr1 aktif menyebabkan rotor coil mengalirkan arus pusar. Pada saat ini listrik tidak dibangkitkan, jadi regulator mengurangi pengosongan baterai sebanyak mungkin dengan membuat Tr1 aktif dan mati secara bergantian. Saat ini terminal P voltasenya 0 V dan M• IC menangkap keadaan ini dan mentransmisikan sinyal ke Tr2 yang akan menyalakan lampu peringatan pengisian.
(2) Ketika alternator membangkitkan listrik (ketika di bawah voltase yang dibangkitkan)
Mesin hidup dan kecepatan alternator meningkat, M•IC mengaktifkan Tr1 supaya ada arus yang mengalir dan dengan spontan membangkitkan voltase. Pada saat ini jika voltase pada terminal B melebihi voltase baterai, listrik mengalir mengisi baterai dan dipasok ke alat listrik. Maka voltase baterai pada terminal P naik. M•IC menangkap pembangkitan itu dan mentransmisikan sinyal off pada Tr2 yang lalu mematikan lampu peringatan pengisian.
(3) Ketika alternator membangkitkan listrik (jika voltase di atas)
Jika Tr1 terus berlangsung, voltase Tr1 pada terminal B naik. Lalu voltase pada terminal S melebihi voltase yang dibangkitkan, maka M•IC akan menangkap kejadian ini dan mematikan Tr1. Akibatnya arus pusar di rotor coil berkurang melalui dioda penyerapan tenaga elektromotif balik, D1 dan voltase (yang dibangkitkan) pada terminal bakan menjadi turun. Lalu jika voltase pada terminal S turun di bawah yang dibangkitkan, maka M•IC akan menangkapnya dan menyalakan Tr1. Oleh karena itu arus pusar pada rotor coil naik dan voltase (yang dibangkitkan) pada terminal B akan naik juga. IC regulator menjaga voltase pada terminal S (voltase terminal batterai) tetap konstan dengan mengulangi operasi di atas tersebut.
2. Berjalan abnormal
(1) Ketika rotor coil terbuka
Ketika alternator berputar, jika rotor coil berputar maka akan menyebabkan alternator berhenti membangkitkan listrik dan voltase yang keluar (output) di terminal P menjadi 0 V.
Ketika M•IC menangkap keadaan ini, maka dia akan merubah Tr2 menjadi menyala dan membuat lampu peringatan pengisian menyala sebagai indikasi adanya ketidaknormalan.
(2) Ketika rotor coil terputus
Ketika alternator berputar, jika rotor coil terputus maka akan menyebabkan voltase terminal B mengalir ke terminal F dan arus listrik yang sangat besar akan mengalir. Ketika M•IC menangkap keadaan ini, dia akan mematikan Tr1 untuk melindungi dan menyalakan Tr2 pada saat bersamaan sehingga lampu peringatan pengisian menyala untuk menandakan adanya gangguan.
(3) Ketika terminal S terputus
Ketika alternator berputar dan terminal S dalam keadaan terbuka, M•IC menangkap "tidak ada sinyal input dari terminal S" untuk menyalakan Tr2 guna menyalakan lampu peringatan pengisian. Pada saat yang sama pada M•IC, terminal B mengganti terminal S untuk menyalakan Tr1 sehingga voltase terminal B menjadi voltase yang seharusnya (kira-kira 14 V), tujuannya untuk melindungi dari lonjakan voltase yang tidak normal dari terminal B.
(4) Ketika terminal B terputus
Ketika alternator berputar dan terminal B terbuka maka pengisian baterai tidak terjadi, menyebabkan voltase baterai turun sedikit demi sedikit (voltase pada terminal S). Hal ini menyebabkan IC regulator meningkatkan arus pusar untuk membangkitkan listrik. Akibatnya voltase di terminal B akan naik terus. Itulah sebabnya M•IC mengatur arus supaya voltase pada terminal B tidak melebihi 20 V dan bisa melindungi alternator dan IC regulator.
Ketika voltase pada terminal S menurun (kira-kira antara 11 V dan 13 V), M•IC menyatakan bahwa baterai tidak bisa diisi. Maka dia akan menyalakan Tr2 supaya menyalakan lampu peringatan pengisian dan mengatur arus pusar sehingga voltase pada terminal B turun seketika untuk melindungi alternator dan IC regulator.
(5) Ketika antara terminal F dan terminal E terputus
Pada saat alternator berputar dan terminal F dan E terputus, voltase di terminal B turun dari terminal E lewat rotor coil tanpa melalui Tr1. Akibatnya voltase output alternator menjadi berlebihan. Hal ini karena arus pusar tidak diatur oleh Tr1 meskipun voltase terminal S melebihi voltase seharusnya. Jika M•IC menangkap kejadian ini, dia akan menyalakan Tr2 dan menyalakan lampu peringatan pengisian yang mengindikasikan adanya ketidaknormalan.
Pemeriksaan
Pemeriksaan Sistem Pengisian
1. Test Tanpa beban ( periksa sirkuit pengisian dalam keadaan tanpa beban)
Dalam test tanpa beban, tegangan yang ditimbulkan berada dalam keadaan konstan (voltase yang disetel) tetap di periksa, meskipun kecepatan alternator diubah ketika beban listriknya minimum (maksimum 10A).
Tes tanpa beban dibutuhkan dalam keadaan arus listrik yang keluar maksimum 10A. Bila lebih maka hasilnya membutuhkan nilai tertentu sekalipun IC regulator bermasalah dan voltase yang disetel tidak bisa diperiksa dengan benar.
Pada alternator tipe IC regulator, nilai voltase yang disetel kira-kira 13.5V dan 15V (dalam kecepatan 2,000 rpm).
Jika hasil pengukuran di luar nilai yang ditentukan, akan terjadi masalah di alternator. Jika nilainya lebih tinggi dari batas maksimum, dipastikan masalahnya ada di IC regulator. Sedangkan jika nilainya di bawah batas minimum, masalahnya ada di komponen alternator, kecuali pada IC regulator.
2. Tes beban (Pemeriksaan sirkuit pengisian dengan beban)
Dalam tes beban, ketika beban listrik dimulai, alternator bisa mengeluarkan arus menurut beban yang diperiksa dengan mengukur arus yang keluar.
Yang penting dalam test ini adalah menggunakan beban sebanyak mungkin.
Jika beban listrik tidak cukup meskipun alternator dalam keadaan normal, kemungkinan tidak akan bisa mencapai lebih dari 30A (mesin dalam kecepatan 2000 rpm).
Oleh karena itu, jika pengeluaran arus maksimum 30A maka penting untuk menambah beban listrik dan memeriksanya lagi. Jika hasil pengukuran kurang dari nilai yang ditentukan maka alternator dikatakan salah. Pada masalah ini malfungsi terjadi pada komponen yang berfungsi meningkatkan atau menyearahkan arus.
PETUNJUK:
Meskipun hasil pengukuran melebihi 30A, tenaga maksimum tidak selalu keluar. Laju tenaga maksimum bisa dicari dengan mengukur batas arus yang ditentukan dimana voltase tetap konstan dan kecepatan mesin sekitar 2.000 rpm dan beban listrik meningkat.

1 comment:

  1. postingan yang sangat bagus, bisa di jadikan referensi

    join me@

    http://mekanik-pemula.blogspot.com/
    adwiadja.blogspot.com

    ReplyDelete