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   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, dan 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.