Jelaskan cara kerja sistem pengisian saat mesin hidup dan putaran mesin rendah

Sistem pengisian adalah suatu sistem yang bekerja pada kendaraan yang berfungsi untuk mengisi tegangan baterai saat mesin menyala agar voltase baterai tetap pada kondisi penuh terutama saat mesin di start. Sistem pengisian bekerja menyuplai kembali arus yang telah digunakan selama mobil bekerja. Pada sistem pengisian konvensi terdapat 2 komponen utama yaitu alternator dan regulator. Keduanya bekerja saling berhubungan dan memiliki cara kerja masing-masing. Berikut ini merupakan cara kerja sistem pengisian konvensional. Baca juga

Table of Contents Show

Cara Kerja Sistem Pengisian Kunci Kontak On Mesin Mati
Cara Kerja Sistem Pengisian Mesin Hidup Putaran Lambat
Cara Kerja Sistem Pengisian Mesin Hidup Putaran Sedang
Cara Kerja Sistem Pengisian Mesin Hidup Putaran Tinggi
Video yang berhubungan
Video yang berhubungan

Pengertian Sistem Pengisian
Komponen Alternator dan Fungsinya

Pada saat kunci kontak ON

Saat kunci kontak ON ada 2 akibat, yaitu:

1. Lampu menyala

Penyebab lampu menyala adalah tegangan dari baterai diteruskan menuju fusible link lalu ke ignition switch. Setelah itu, tegangan mengalir ke fuse dan melewati charge warning lamp dan kemudian ke terminal L. Dari terminal L tegangan diteruskan menuju kontak poin O ( Po ) yanh menempel dengan kontak poin 1 ( P1 ). Dari P1 tegangan akan diteruskan menuju terminal E setelah itu ke masa. Itu yang mengakibatkan lampu menyala.

2. Terjadi kemagnetan pada rotor coil

Tegangan dari baterai menuju ke fusible link lalu ke ignition switch. Setelah itu, tegangan diteruskan ke fuse lalu ke terminal IG. Dari terminal IG tegangan diteruskan menuju PL 1 yang menempel PL 0. Setelah melewati PL 0 tegangan diteruskan menuju ke terminal F regulator lalu ke terminal F alternator kemudian ke brush positif lalu ke slip ring dan diteruskan ke rotor coil. Tegangan dari rotor coil menuju ke slip ring lalu ke brush negatif melewati terminal E alternator dan terakhir ke masa. Karena pada rotor coil mendapat tegangan maka terjadilah kemagnetan pada rotor.

Putaran Stasioner

Saat putaran stasioner pada terdapat dua akibat, yaitu :

1. Lampu mati

Pada saat mesin dinyalakan charge warning lamp harus mati. Matinya charge warning lamp disebabkan oleh berikut. Putaran mesin diteruskan ke puli mesin menuju puli alternator melalui bel maka saat mesin berputar, alternator pun juga ikut berputar. Puli alternator menggerakkan rotor. Pada rotor terdapat kemagnetan yang menyebabkan stator menghasilkan tegangan 3 pase dan tegangan netral. Tegangan netral diteruskan menuju terminal N alternator kemudian ke terminal N regulator. Setelah itu tegangan diteruskan menuju voltage relay kemudian ke terminal E regulator dan akhirnya ke masa. Voltage relay mendapat tegangan sehingga terjadi kemagnetan yang mengakibatkan P0 terhubung dengan P2. Tegangan dari baterai menuju fusible link lalu ke ignition switch. Dari ignition switch tegangan diteruskan ke fuse kemudian ke charge warning lamp menuju terminal L. Dari terminal L tegangan diteruskan ke P0 yang terhubung dengan P2, setelah itu tegangan menuju terminal B regulator ke terminal B alternator kemudian ke dioda. Dioda berfungsi membuat tegangan menjadi searah sehingga tegangan dari terminal B ditolak oleh dioda dan tidak sampai ke masa. Hal ini menyebabkan lampu tidak menyala.

2. Terjadi pengisian baterai

Saat mesin berputar dan rotor terjadi kemagnetan maka stator coil menghasilkan tegangan 3 pase. Tegangan yang dihasilkan oleh stator coil berupa AC atau arus bolak-balik. Kemudian tegangan di searahkan oleh dioda menjadi DC. Tegangan DC 12 volt diteruskan ke terminal B alternator menuju ke fusible link kemudian ke baterai sehingga terjadi pengisian.

Putaran rendah dan menengah

Cara kerja alternator pada saat putaran rendah dan menengah hampir sama dengan saat putaran stasioner. Kemagnetan pada voltage regulator saat putaran rendah dan menengah masih kecil sehingga PL 0 berada diantara PL 1 dan PL 2. Sehingga tegangan dari baterai tidak melewati PL 1 tetapi dialih kan menunju ke resistor. Dari resistor tegangan diteruskan menuju terminal F regulator ke terminal F alternator kemudian ke brush dan slip ring lalu ke rotor coil. Dari rotor coil tegangan diteruskan ke slip ring dan brush kemudian ke terminal E alternator dan akhirnya ke masa. Kemagnetan pada rotor coil rendah karena tegangan dari baterai melewati resistor sehingga tegangan dari baterai kurang dari 12 volt. Hal ini juga menyebabkan arus yang dihasilkan oleh stator coil yang digunakan untuk mengisi baterai kurang dari 12 volt.

Putaran tinggi

Pada saat putaran tinggi tidak terdapat pengisian. Hal ini diakibatkan oleh kemagnetan yang tinggi pada voltage regulator sehingga PL 0 dan PL 2 terhubung. Tegangan dari baterai menuju fusible link lalu ke ignition switch kemudian ke fuse. Dari fuse tegangan diteruskan ke terminal IG lalu ke resistor kemudian ke PL 0 yang terhubung dengan PL 2. Dari PL 2 tegangan diteruskan ke terminal E dan akhirnya ke masa. Sehingga rotor coil tidak mendapatkan tegangan dan tidak ada kemagnetan. Karena tidak ada kemagnetan pada rotor coil stator coil tidak dapat menghasilkan tegangan. Sehingga tidak terjadi pengisian baterai.

Kita Punya – Cara Kerja Sistem Pengisian Konvensional. Charging system pada kendaraan memiliki fungsi yang sangat vital, mengingat fungsi utamanya adalah untuk mengisi kembali baterai [aki] dan untuk mensuplai kebutuhan listrik untuk semua sistem kelistrikan pada kendaraan selama mesin itu hidup.

Sistem pengisian terdapat beberapa komponen utama yaitu alternator, baterai, regulator, kunci kontak dan lain sebagainya. Alternator berfungsi untuk mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Lebih lengkap bisa baca : Fungsi Alternator.

Sedangkan regulator berfungsi untuk mengatur besar kecilnya tegangan yang dihasilkan oleh alternator, bisa dikatakan juga berfungsi untuk menstabilkan tegangan yang dihasilkan oleh alternator. Baca disini : Regulator Sistem Pengisian.

Wiring Diagarm [skema] dibawah ini merupakan rangkaian dari sistem pengisian konvensional. Skema berikut dibagi menjadi dua bagian butama yaitu sisi kanan merupakan regulator, dan sisi kiri merupakan alternatornya.

Ada juga komponen lain yang turut berperan dalam charging system [sistem pengisian] ini yaitu baterai, fusible link, fuse, charge warning lamp [lampu pengisian], load [beban].

Alternator terdiri dari beberapa komponen seperti kumpatan stator [ stator coil], kumparan rotor [rotor coil], enam buah dioda yang dirangkai dengan sistem jembatan, dan terminal alternator [E, F, N, dan B].

Baca : Komponen-komponen Alternator Sistem Pengisian

Cara kerja sistem pengisian

Pada bagian regulator, terdapat beberapa bagian yaitu voltage regulator, voltage relay, kontak poin, resistor, dan terminal -terminal regulator [Ig, N, F, E, L, dan B]. Semua komponen dalam alternator dan regulator dihubungkan satu sama lain sehingga membentuk rangkaian sistem pengisian.

Cara kerja dari sistem pengisian dengan regulator tipe konvensional terbagi menjadi empat bagian, yaitu pada saat kunci kontak ON mesin belum hidup, mesin hidup putaran lambat, putaran sedang, dan putaran tinggi. Berikut dijelaskan cara kerja sistem pengisian tipe konvensional.

Cara Kerja Sistem Pengisian Kunci Kontak On Mesin Mati

Cara kerja sistem pengisian kunci kontak on mesin mati

Untuk memudahkan maka untuk komponen baterai, fusible link, kunci kontak, charge warning lamp, fuse, saya singkat menjadi :B, FL, KK, CWL, F. Dan juga : Rotor Coil [RC], Stator Coil [SC]. Resistro [R].

Setelah kunci kontak diputar ke posisi ON, maka arus akan mengalir dari baterai ke Fusible link, ke kunci kontak ke fuse ke Charge Warning Lamp ke terminal L regulator ke P0 ke P1 ke massa. Akibatnya lampu pengisian menyala. Pada gambar diatas aliran arusnya berwarna merah. Keterangan : Maaf kunci kontak jadi tidak kelihatan akibat tertutup warna merah.
Pada saat yang sama, arus dari baterai juga mengalir ke FL ke KK ke fuse ke terminal IG regulator ke PL1 ke PL0 ke terminal F regulator ke F alternator ke slipring, ke rotor coil, ke slip ring kemudian ke massa. Akibatnya pada kumparan rotor timbul medan magnet.

Cara Kerja Sistem Pengisian Mesin Hidup Putaran Lambat

Setelah mesin hidup, alternator khusunya pada stator coil akan menghasilkan arus listrik.
Arus yang dihasilkan ini dari terminal N alternator akan mengalir menuju terminal N alternator ke N regulator , ke kumparan voltage relay, ke massa. Akibatnya pada voltage relay terjadi kemagnetan, sehingga terminal P0 akan tertarik dan menempel dengan P2. Yang mana arus yang ke lampu pengisian [cwl] tidak mendapatkan massa, ini akan membuat lampunya mati.
Output dari stator coil ini disalurkan ke dioda [rectifier] dan disearahkan menjadi arus searah [DC] kemudian mengalir ke terminal B alternator kemudian ke baterai. Maka pada baterai/aki terjadi pengisian.
Arus dari terminal B alternator juga mengalir ke B regulator ke P2 ke P0 ke kumparan voltage regulator ke massa. Akibatnya timbul kemagnetan pada voltage regulator.
Karena putaran masih rendah, tegangan output alternator cenderung rendah, dan kemagnetan pada kumparan voltage regulatornya pun juga masih lemah, akibatnya tidak mampu menarik PL0 dan tetap menempel ke PL1 [karena adanya pegas pada Pl 0].
Pada saat ini arus yang besar mengalir dari Ig , ke Pl1, ke Pl0, ke F regulator, ke F alternator ke RC ke massa, maka arus yang mengalir ke RC besar dan medan magnet pada RC kuat. Jadi, meskipun putaran lambat, output alternator tetap cukup untuk mengisi baterai karena medan magnet pada RC kuat. Ouput tegangan ini berkisar antara 13,8 sampai 14,8 Volt.

Cara Kerja Sistem Pengisian Mesin Hidup Putaran Sedang

Cara kerja sistem pengisian putaran sedang

Ketika putaran mesin dinaikan menjadi putaran sedang, maka tegangan output alternator di terminal B akan naik juga dan arusnya mengalir ke B reg ulator ke P2 ke P0 ke kumparan voltage regulator, ke massa.
Akibatnya, kemagnetan pada voltage regulator menjadi semakin kuat dan mampu menarik PL0 tetapi belum cukup kuat sehingga PL0 ini akan lepas dari PL1 dan posisinya mengambang.
Akibatnya, arus dari B alternator mengalir ke IG regulator ke resistor/tahanan ke F regulator ke F alternator ke RC ke massa. Karena arus melewati resistor, maka arus tersebut akan lebih kecil akibatnya kemagnetan pada rotor coil melemah.
Meskipun kemagnetan pada RC melemah, namun putaran mesin naik ke putaran sedang [putaran alternator semakin cepat] sehingga output alternator tetap cukup untuk mengisi baterai [tegangan antara 13,8 sampai 14,8 volt].

Baca : Sistem Pengisian [Charging System]

Cara Kerja Sistem Pengisian Mesin Hidup Putaran Tinggi

Cara kerja sistem pengisian putara tinggi

Kemudian jika putaran dinaikan lagi menjadi putaran tinggi, maka tegangan output pada terminal B alternator akan cenderung makin tinggi. Bila tegangan tersebut melebihi 14,8 volt, maka kemagnetan pada kumparan voltage regulator semakin kuat yang mana akan mampu menarik PL0 dan akan membuat menempel dengan PL2.
Karena PL0 menempel dengan PL2, maka aliran arus akan berbeda, yakni arus yang berasal dari terminal IG regulator akan mengalir ke R ke PL0 ke PL2 kemudian ke massa [tidak mengalir ke RC]. Hal ini menyebabkan medan magnet pada Rotor coil tidak ada.
Karena pada RC tidak terjadi kemagnetan, maka output tegangan pada alternatornya pun akan turun. Bila tegangan output kurang dari tegangan standar [13,8 – 14,8 V] maka kemagnetan pada voltage regulator akan melemah lagi, sehingga PL0 akan lepas lagi dari PL2.
Arus dari IG regulator ke R kembali mengalir lagi ke RC ke massa, sehingga medan magnet pada RC kembali menguat sehingga tegangan output alternator naik lagi.
Bila tegangan di B naik lagi dan melebihi 14,8 volt, maka prosesnya berulang ke proses seperti di atas secara berulang-ulang dan Pl0 lepas dan menempel dengan Pl2 secara periodik sehingga output alternator tetap stabil.

Berdasarkan cara kerja sistem pengisian konvensioanl di atas, maka dapat disimpulkan bahwa terjadinya tegangan output alternator dipengaruhi oleh tiga hal penting, yaitu :

Adanya medan magnet yang dihasilkan oleh rotor coil.
Adanya kumparan di sekitar medan magnet, yaitu stator coil.
Adanya pemotongan medan magnet oleh kumparan. Pemotongan medan magnet ini terjadi karena adanya putaran poros alternator yang menyebabkan rotor coil berputar dan medan magnet yang ada padanya juga berputar memotong kumparan pada stator coil.

Sumber :

1. Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan. Bab 8. Sistem Pengisian [Charging System].

2. ITC, Sistem Pengisian, Isuzu Training Center, Jakarta

3. Widjanarko, D. 2012. Modul Teknik Listrik dan Elektronika Otomotif. . Pendidikan Teknik Otomotif Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

4. M-STEP. Electrical. Step 2. Jakarta: Krama Yudha Tiga Berlian Motors