Sistem Pengisian

Sistem pengisian merupakan sistem yang berfungsi untuk menyediakan atau menghasilkan 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.

Sistem pengisian menurut sumber yang digunakan terbagi menjadi 2 macam, yaitu :

1. Sistem pengisian DC, yang menggunakan Generator
2. Sistem pengisian AC, yang menggunakan Alternator (umum dipakai saat ini 

 

Sistem pengisian memiliki beberapa komponen utama, antara lain: Kunci kontak, batteray, lampu CHG, alternator, regulator

1)   KUNCI KONTAK

Kunci kontak berfungsi untuk memutus dan menghubungkan arus dari batteray ke beban. (Sistem pengapian, lampu tanda, dll)

2)   BATTERAY

Batteray berfungsi untuk menyimpan arus listrik sementara

3)   LAMPU CHG

Berfungsi memberikan tanda kepada pengemudi bahwa system pengisian bekerja. Pada saat kunci kontak ON mesin mati lampu CHG menyala, tetapi pada saat mesin hidup lampu pengisian harus mati.

4)   ALTERNATOR

    Alternator merupakan salah satu komponen dari sistem pengisian yang berfungsi untuk merubah energi mekanis yang dihasilkan dari mesin menjadi energi listrik. Energi mekanik dari mesin disalurkan sebuah sebuah pully yang memutarkan rotor dan menghasilkan arus listrik bolak–balik pada stator, arus listrik yang dihasilkan kemudian dirubah menjadi arus searah oleh rectifier (dioda).

Rangkaian Sistem Pengisian Alternator

 

• B        Kabel output alternator yang mensuplai langsung ke aki.
• IG       Indikator kontak yang ada di alternator.
• S          Digunakan oleh regulator untuk mengatur strum pengisian ke aki.
• L          Kabel yang digunakan oleh regulator untuk indikator lampu ( CHG ).

 

Adapun bagian-bagian dari alternator sebagai berikut:

1. Rotor (gabungan kutub magnet). 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 ring berfungsi sebagai terminal  kumparan rotor.

 

2. Stator (gulungan kawat magnet) berfungsi menghasilkan arus bolak–balik. Kumparan stator berfungsi membangkitan tegangan bolak-balik 3 fasa 

3. Rectifier (rangkaian dioda) sebagai penyearah arus yang dihasikan oleh stator.

Dioda / 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. 

4. Regulator (alat pengatur voltase) bekerja mengatur voltase accu dan voltase stator, regulator akan mengatur kemampuan kumparan rotor untuk menghasilkan output dari alternator dan pengaturannya tergantung dari kecepatan putaran mesin.
5. Carbon brush sebagai penyuplai arus listrik ke rotor untuk menghasilkan kemagnetan.

Sikat arang berfungsi mengalirkan arus ke kumparan rotor melalui slip ring.

Rumah sikat / Brush holder berfungsi sebagai tempat sikat arang

6. Bearing  memungkinkan rotor dapat berputar lembut.

Prinsip kerja:Alternator digerakkan oleh mesin melalui v-belt. JIka arus dari baterai mengalir ke rotor melalui regulator, maka akan terjadi kemagnetan pada lilitan rotor. Selanjutnya jika mesin berputar, rotor juga berputar. Hal ini menyebabkan terjadinya induksi tegangan dari rotor ke kumparan stator. Pada kumparan stator akan dibangkitkan tegangan arus bolak balik yang selanjutnya disearahkan oleh dioda. Arus yang sudah disearahkan akan disalurkan ke baterai. Adapun pengaturan besar kecilnya tegangan pengisian diatur oleh regulator.

Cara Kerja Sistem Pengisian

Pada saat kunci kontak ON dan mesin mati

 

Bila kunci kontak diputar ke posisi ON , arus dari baterai akan mengalir ke rotor dan merangsang rotor coil.Pada waktu yang sama, arus baterai juga mengalir ke
lampu pengisisan (CHG) dan akibatnya lampu menjadi menyala (ON).
Secara keseluruhan mengalirnya arus listrik sebagai berikut :

a. Arus yang ke field coil

Terminal(+)baterai→fusible link→kunci kontak (IG switch)→sekering→terminal IG regulator→point PL→point PL→terminal F regulator→terminal F alternator→brush→slip ring→rotor coiil→slip ring→brush→terminal E alternator→massa→bodi.

Akibatnya rotor terangsang dan timbul kemagnetan yang selanjutnya arus ini
disebut araus medan (field current).

b. Arus ke lampu charge

Terminal (+) baterai→fusibler link→sakelar kunci kontak IG (IG switch) sekering→lampu CHG→terminal L regulator→titik kontak P→titik kontak P→terminal E regulator→massa bodi.

Akibatnya lampu charge akan menyala.

 

Mesin dari kecepatan rendah ke kecepatan sedang.

Sesudah mesin hidup dan rotor berputar, tegangan/voltage dibangkitkan dalam
stator coil, dan tegangan netral dipergunakan untuk voltage relay, karena itu lampu charge jadi mati.Pada waktu yang sama, tegangan yang dikeluarkan beraksi pada voltage regulator. Arus medan (field current) yang ke rotor dikontrol dan disesuaikan dengan tegangan yang dikeluarkan terminal B yang beraksi pada voltage regulator. Demikianlah, salah satu arus medan akan lewat menembus atau tidak menembus resistor R, tergantung pada keadaaan titik kontak PL.

 

Catatan :
Bila gerakan P dari voltage relay, membuat hubungan dengan titik kontak P, maka pada sirkuit sesudah dan sebelum lampu pengisian (charge) tegangannya sama. Sehingga pada arus tidak akan mengalir ke lampu dan akhirnya lampu mati. Untuk jelasnya aliran arus pada masing-masing peristiwa sebagai berikut :

a. Tegangan Netral

Terminal N alternator→terminal N regulator→magnet coil dari voltage
relay→terminal E reguilator→massa bodi.

Akibatnya pada magnet coil dari voltage relay akan terjadi kemagnetan dan dapat menarik titik kontak P dari P dan selanjutnya P akan bersatu dengan P. Dengan demikian lampu pengisian (charge) jadi mati.

b. Tegangan yang keluar (output Voltage)

Terminal B alternator→trminal B regulator→titik kontak P→titik kontak P→ magnet coil dari voltage regulator→terminal E regulator→massa bodi.

Akibatnya pada coil voltage regulator timbul kemagnetan yang dapat mempengaruhi posisi dari titik kontak (point) PL. Dalam hal ini PL akan tertarik dari PL sehingga pada kecepatan sedang PL akan mengambang (seperti terlihat pada gambar diatas).

c. Arus yang ke field

Termional B alternator→IG switch→Fuse→terminal IG regulator→Point PL→ Point PL→Reristor R→Terminal F regulator→Terminal F alternator→Rotor
coil→terminal E alternator→massa bodi.

Dalam hal ini jumlah arus/tegangan yang masuk ke rotor coil bias melalui dua saluran.

→Bila kemagnetan di voltage regulator besar dan mampu menarik PL dari PL, maka arus yang ke rotor coil akan melalui resistor R.Akibatnya arus akan kecil dan kemagnetan yang ditimbulkan rotor coil-pun kecil (berkurang).

d. Out Put current

Terminal B alternator →baterai dan beban→massa bodi.

 

Mesin dari Kecepatan Sedang ke Kecepatan Tinggi

 

Bila putaran mesin bertambah , voltage yang dihasilkan oleh kumparan stato naik, dan gaya tarik dari kemagnetan kumparan voltage regulator menjadi lebih kuat. Dengan daya tarik yang lebih kuat, field current yang ke rotor akan mengalir terputus-putus (intermittently).Dengan kata lain, gerakan titik kontak PL dari voltage regulator kadang-kadang membuat hubungan dengan titik kontak PL.

Catatan :

Bial gerakan titik kontak PL pada regulator berhubungan dengan titik kontak
PL,field current akan dibatasi. Bagaimanapun juga point dari voltage relay tidak akan terpisah dari point P,sebab tegangan netral terpelihara dalam sisa flux dari rotor. Aliran arusnya adalah senagai berikut :

a. Voltage Netral (Tegangan Netral)

Terminal N alternator→terminal N regulator→magnet coil dari voltage
relay→terminal E regulator→massa bodi.

Arus ini juga sering disebut netral voltage.

b. Out Put Voltage

Terminal B alternator→terminal B regulator→point P→point P→magnet coil dari N regulatorterminal E regulator.

Inilah yang disebut dengan Output voltage.

c. tidak ada arus ke Field Current

Terminal B alternator →IG switch→fuse→terminal IG regulator→reristor
R→Terminal F regulator→terminal F alternator→rotor coil→atau→point PL→Point P→ground (NO.F.C)→Terminal E alternator→massa (F Current).
Bila arus resistor R→mengalir teminal Fregulator→rotor coil→massa, akibatnya arus yang ke rotor ada, tapi kalau PL-maka arus mengalir ke massa sehingga yang ke rotor coil tidak ada.

d. Out Put Current

Terminal B alternator→baterai/load→massa.