Rabu, 25 November 2015

SISTEM PENGISIAN



SISTEM PENGISIAN
Makalah Ini Disusun Untuk Memenuhi Tugas Kelompok
Mata Kuliah : Elektronika Otomotif
Dosen Pengampu : Bpk. Suyitno, S.PdT



 



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN OTOMOTIF
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOREJO
TAHUN AJARAN 2011/2012
KATA PENGANTAR

Asslamuallaikum Wr. Wb.

Puji dan syukur kami panjatkan kehadiran Allah SWT, atas berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan karya ilmiah berupa makalah yang berjudul “system pengisian”. Makalah ini bertujuan untuk memberikan pengetahuan mengenai system pengisian yang terdapat pada kendaraan serta sebagai salah satu syarat untuk memenuhi pelaksanaan Tri Darma Perguruan Tinggi. Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dalam penulisan makalah ini. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang dapat membuat makalah ini menjadi lebih baik. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu di bidang teknik otomotif dan meningkatkan kualitas proses pembelajaran mahasiswa dalam bidang tersebut.

makalah ini tidak dapat selesai tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu kami mengucapkan terima kasih kepada :

1.                 Bapak, Suyitno, S.Pd.T. Selaku Dosen Mata Kuliah Elektronika Otomotif , Universitas Muhammadiah Otomotif
2.                 Ayah Dan Ibu yang senantiasa mendidik dan mendoakan kami.
3.                 Teman-teman yang telah membantu terselesaikannnya laporan ini.
Harapan kami makalah ini sangat bermanfaat bagi penulis khususnya, pemerhati pendidikan dan pembaca pada umumnya. Semoga Allah memberikan ridho-Nya kepada kami dan semoga laporan ini menjadi sebuah pengabdian kepada Allah SWT.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb             Purworejo, Mei 2011


                                                                             Penulis
DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………………….i
KATA PENGANTAR…………….………………………………………...ii
DAFTAR ISI……..…………………………………………………………iii
BAB I PENDAHULUAN.…………………………………………………..4
A.               Latar Belakang………………………………………………………..4
B.               Tujua………………………………………………………………….5
C.               Manfaat pembelajaran………………………………………………...5
BAB II SYSTEM PENGISIAN……………………………………………..6
A.               Battrey………………………………………………………………...7
B.               Alternator……………………………………………………………..8
C.               Regulator……………………………………………………………...9
Bab III CARA KERJA SYSTEM PENGISIAN…………………………...10
A.               Prinsip Kerja Alternator Dan Regulator……………………………..10
BAB IV PENUTUP………………………………………………………..19
A.               Kesimpulan………………………………………………………….19
B.               Saran…………………………………………………………………20
DAFTAR  PUSTAKA……………………………………………………..20














BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang masalah

 Otomotif merupakan bidang yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu perkembangan teknologinya selalu mengalami kemajuan terutama untuk otomotif mesin ringan. Salah satu contoh penggunaan mesin ringan untuk kehidupan sehari-hari yaitu mobil. Di dalam suatu mobil terdapat banyak sistem yang sengaja didesain untuk keamanan dan kenyamanan pengendaraan, performa kerja mobil serta untuk keefisienan penggunaan komponen-komponen yang ada di dalam suatu mobil. Beberapa sistem yang terdapat pada mobil saling berhubungan satu sama lain sehingga gangguan yang terjadi pada satu sistem dapat mempengaruhi kinerja sistem yang lain. Misalnya jika terjadi gangguan pada sistem pengisian baterai maka kinerja sistem penerangan dan beberapa sistem lainnya juga mengalami gangguan.

Mengingat pentingnya sistem pengisian maka segala macam gangguan yang ada dalam sistem pengisian tidak boleh terjadi. Gangguan-gangguan yang sering terjadi antara lain sistem pengisian tidak bekerja, tegangan pengisian tidak stabil, dan tegangan pengisian terlalu tinggi. Di antara gangguan-gangguan tersebut yang mempunyai dampak buruk pada komponen-komponen kelistrikan mobil ialah gangguan yang berupa besar tegangan pengisian yang terlalu tinggi atau tidak stabil. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan komponen kelistrikan seperti lampu, komponen indikator, baterai dan lain-lain. Oleh karena itu sistem pengendalian tegangan pengisian harus bekerja dengan baik dan akurat.


Penerapan metode Sliding Mode Control pada sistem pengendalian tegangan pengisian akan dirancang dan disimulasikan dalam tugas akhir ini sehingga dapat ditarik kesimpulan mengenai kelebihan dan kekurangan dari metode ini. Pengendalian tegangan dilakukan dengan mengatur besarnya daya yang masuk ke field coil berdasarkan tegangan output alternator.

B.  Tujuan

          Tujuan yang akan dicapai dari tugas akhir ini adalah :

1. Mendesain model dari sistem pengendalian tegangan pengisian menggunakan metode Sliding Mode Control.
2. Menganalisis performansi kestabilan tegangan pada sistem pengendalian tegangan pengisian menggunakan metode Sliding Mode Control.


C.  Manfaat Pembelajaran

     Adapun manfaat dari tugas ini adalah  supaya mahasiswa memahami dan mengetahui dan dapat memperoleh rancangan model dari sistem pengendalian. Sehingga mahasiswa dapat menerapkan pada sistem pengisian baterai dengan kondisi tegangan yang stabil dan besarnya sesuai spesifikasi.







A. SISTEM PENGISIAN
Sistem kelistrikan pada mobil selain sistem pengapian dan sistem starter adalah sistem pengisian. Sistem ini merupakan sistem yang mempunyai fungsi menyediakan atau menghasilkan arus listrik yang nantinya dimanfaatkan oleh komponen kelistrikan pada kendaraan dan sekaligus mengisi ulang arus pada battray.
Ada 3 komponen utama dalan sistem pengisian yaitu Batteray, Alternator, dan regulator. 

1.      BATTERAY

Fungsi baterai pada automobile adalah untuk mensuplai kebutuhan listrik pada komponen-komponen listrik pada mobil tersebut seperti motor starter, lampu-lampu besar 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-komponen listrik.Untuk itu pada mobil diperlukan siatem pengisian yang akan memproduksi listrik agar baterai selalu terisi penuh. Sistem pengisian (charging system) akan memproduksi listrik untuk menngsi 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 disaerahkan menjadi arus searah sebelum dikeluarkan.



Gambar 1.1 cara kerja batteray

2.      ALTERNATOR
Fungsi alternator adalah untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan dari mesin tenaga listrik . Energi mekanik dari mesin disalurkan sebuah puli, yang memutarkan roda dan menghasilkan arus listrik bolak-balik pada stator. Arus listrik bolak-balik ini kemudian dirubah menjadi arus searah oleh diode-diode.
Komponen utama alternator adalah : rotor yang menghasilkan medan magnet listrik, stator yang menghasilkan arus listrik bolak-balik, dan beberapa diode yang menyearahkan arus. Komponen tambahan lain adalah : sikat-sikat yang mensuplai arus listrik ke rotor untuk menghasilkan kemagnetan (medan magnet), bearing-bearing yang memungkinkan rotor dapat berputar lembut dan sebuah kipas untuk mendinginkan
rotor, stator dan diode.
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 pully yang memutarkan rotor dan menghasilkan arus listrik bolak–balik pada stator, arus listrik yang dihasilkan kemudian dirubah menjadi arus searah oleh rectifier (dioda).

v Prinsip kerja Alternator
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.

3. REGULATOR
Tegangan listrik dari alternator tidak selalu constant hasilnya. Karena hasil listrik alternator tergantung daripada kecepatan putaran motor. Makkin cepat putarannya makin besar hasilnya demikian juga sebaliknya. Rotor berfungsi sebagai magnet.Adapun magnet yang dihasilkan adalah magnet
listrik, maka dengan menambah atau mengurangi arus listrik yang masuk ke rotor coil akan mempengaruhi daya magnet tersebut sehingga hasil pada stator coilpun akan terpengaruh.Jadi hasil alternator sangat dipengaruhi oleh adanya arus listrik yang masuk ke rotor coil.
Fungsi regulator adalah mengatur besar arus listrik yang masuk ke dalam rotor coil sehingga tegangan yang dihasilkan oleh alternator tetap constant (sama) menurut harga yang telah ditentukan walaupun putarannya berubah-ubah. Selain daripada itu regulator juga berfungsi untuk mematikan tanda dari lampu pengisian, lampu tanda pengisian akan secara otomatis mati apabila alternator sudah menghasilkan arus listrik.

Gambar diatas memeperlihatkan fungsi dari regulator, alternator dan baterai. Apabila alternator tidak menghasilkan listrik, maka hanya dari baterai saja untuk mengatasi kebutuhan kelistrikan, bila hal ini terjadi maka regulator akan bekerja memberi tanda pada pengemudi (lampu CHG).
Ada dua tipe regulator yaitu tipe point (point type) dan tipe tanpa point (pointless type). Tipe tanpa point juga biasa disebut IC regulator karena terdiri dari intergrated circuit.


B. CARA KERJA SISTEM PENGISIAN
          Bila kinci 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→sakjelar 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.

v Prinsip kerja Alternator dan regulator

Prinsip kerjanya : 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.


Alternator ini berfungsi bersama sama dengan Aki  untuk menghasilkan listrik ketika mesin dihidupkan. Tegangan yang dihasilkan oleh alternator adalah tegangan AC  Yang kemudian dikonversi/diubah menjadi tegangan DC.

v Rangkaian sistem pengisian
Ke empat kabel ( soket ) dihubungkan dengan alternator di sepanjang rangkaian kelistrikan. Berikut keterangan pada gambar :
Ø    B       Adalah kabel output alternator yang mensuplai langsung ke aki.
Ø    IG      Adalah indikator kontak yang ada dialternator.
Ø    S         Digunakan oleh regulator utk mengatur strum pengisian ke aki.
Ø    L         Adalah kabel yang digunakan oleh regulator untuk indikator lampu ( CHG )


v Identitas Terminal Alternator
Ø    S       Adalah Terminal indikator Voltase aki.
Ø    IG     Adalah Terminal indikator strum kontak.
Ø    L      Adalah Terminal lampu indicator.
Ø    B         Adalah Terminal output alternator.
Ø    F       Adalah Terminal Lampu Langsung.

v Alternator Assy
Alternator terdiri dari :
Gabungan kutub magnet yang dinamakan Rotor. Gulungan kawat magnet yang dinamakan stator. Rangkaian dioda yang dinamakan rectifier.
Alat pengatur voltase yang dinamakan regulator. Dua kipas dalam ( internal Fan) untuk menghasilkan  sirkulasi udara.

v JENIS - JENIS ALTERNATOR

1.    Model Alternator
Kebanyakan alternator menpunyai regulator  yang berada didalamnya ( IC built In), dan tipe yang lama mempunyai regulator diluar. Tidak seperti model yang lama,  Tipe ini dapat dengan mudah diperbaiki dengan Membuka tutup bagian atasnya.

2.    Poli Alternator
Poli alternator diikat/dikencangkan ke bagian sumbu rotor. Tipe poli tunggal atau poli PK dapat digunakan.Alternator tipe ini tidak mempunyai kipas luar yang Menjadi bagian dari polinya.Tidak seperti jenis alternator lama yang menggunakan kipas luar untuk pendinginan, alternator ini mempunyai 2 kipas dalam untuk sirkulasi udara pendingin.
v Bagian Dalam Alternator
Jika bagian atas altenator dibuka :
Regulator yang mengontrol tegangan output alternator. Carbon Brush yang menempel dengan bagian atas rotor ( Slip Ring).

Rangkaian dioda (rectifier) yang mengkonversi (mengubah)  voltase AC menjadi voltase DC. Slip Ring (bagian dari rotor) dihubungkan dengan setiap dari  Field winding.

v Rangkaian Rotor
Rotor terdiri dari kutub kutub magnet, inti field winding dan slip ring. Beberapa model/tipe termasuk mensupport lahar dan satu atau dua kipas didalamnya. Rotor digerakkan atau diputar didalam alternator dengan putaran tali kipas mesin. Rotor yang terdiri kutub kutub magnet, field winding, dan Slip ring, bagian bagian ini padat bersambungan pada sumbu rotor, field winding dihubungkan kepada slip ring dimana
carbon brush dapat bergerak. Ada dua lahar yang terdapat dirotor, satu di bagian bawah slip ring, dan satunya berada dibagian atas sumbu rotor. Field Winding Rotor Menciptakan lapangan magnet yang disebabkan oleh arus yang mengalir melewati
slip ring. Magnet tersebut disatu disisi menjadi kutub selatan, dan disisi lain menjadi kutub utara.
v Hubungan Stator Dan Rotor
Hubungan putaran rotor berputar didalam stator : Arus magnet alternator yang berasal dari dari putaran rotor menginduksi tegangan kepada stator. Kekuatan dan kecepatan dari putaran arus magnet yang dihasilkan rotor akan berakibat terhadap tegangan induksi kepada stator.
Stator mempunyai 3 fase gulungan yang diisolasi kepada stator, gulungan tersebut terhubung antara satu dengan yang lainnya. Setiap fase ditempatkan diposisi yang berbeda dibandingkan dengan yang lain. Gulungan yang diisolasi itu menghasilkan medan magnet.
v Rangkaian Diode – Rectifier
Diode digunakan sebagai penyearah tegangan. Diode mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC sehingga aki menerima listrik yang benar.
v Pengaturan Tegangan



Regulator akan mengatur tingkat / level sistem pengisian tegangan. Ketika sistem pengisian tegangan dibawah dari yang ditentukan, regulator akan meningkatkan arus listrik tegangan, yang akan berakibat terciptanya arus magnet yang kuat, hasilnya akan meningkatnya output alternator. Ketika sistem pengisisan tegangan diatas yang ditentukan, regulator akan menurunkan arus listrik tegangan, dan membuat arus magnet menjadi lemah, hasilnya output alternator yang semakin Kecil.
Regulator mengatur tegangan aki, dan juga mengatur
arus yang mengalir ke rangkaian rotor.  Rangkaian rotor menghasilkan arus magnet. Tegangan yang dihasilkan diinduksi di stator. Rangkaian rectifier mengubah tegangan stator AC menjadi tegangan DC yang digerakkan ole putaran mesin.








BAB IV
 PENUTUP
A.   Kesimpulan

Hampir semua system kelistrikan di dalam mobil menggunakan arus listrik DC. Sebagai sumbernya digunakan Batteray. Jika dipakai terus menerus, maka arus yang tersimpan dalam Batteray akan habis.
Untuk menganti arus Batteray yang digunakan oleh system sistem kelistrikan diperlukan Sistem Pengisian (charging sistem).
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 menurut type regulatornya dapat dibagi menjad 4 macam, yaitu :
1.Sistem pengisian dengan regulator 1 unit
2.Sistem pengisian dengan regulator 3 unit (untuk system pengisian DC)
3.Sistem pengisian dengan regulator 2 unit (untuk system pengisian AC)
4.Sistem pengisian dengan regulator elektronik / IC regulator (banyak dipakai sekarang)
Komponen utama sistem pengisian

Sistem pengisian memiliki beberapa komponen utama, antara lain :

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. Alternator
Alternator berfungsi menghasilkan arus listrik untuk mengisi Batteray
4 .Regulator
Regulator berfungsi mengatur jumlah out put tegangan pengisian dengan cara mengatur arus yang mengalir ke terminal F Alternator.

B. SARAN
Setelah mahasiswa mempelajari tentang system pengisian di harapkan semua mahasiswa dapat memahami dan mengerti cara kerja system pengisian dalam beberapa komponen yang ada di dalam system pengisian, hal ini bertujuan agar mahasiswa bias menerapkan dan menjelaskan cara kerja system pengisian pada mobil di tempak praktek.

DAFTAR PUSTAKA
 Departemen Pendidikan Nasional (2000). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah, Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia. Sumarna, Nana. (2002). Hand Out Kelistrikan Otomotif. Bandung: JPTM FPTK UPI. Suzuki. (2002). Pedoman Pemakaian Dan Perawatan. Bekasi: PT. Indomobil Suzuki Internasional. Suzuki. (2002). Hand Out Training FD 110 CD. Bekasi: PT. Indomobil Suzuki Internasional. Toyota. (1995). New Step 1. Jakarta: PT. Toyota-Astra Motor. Toyota. New Step 2. Jakarta: PT. Toyota-Astra Motor. Zamidra, Efvi Zam. (2002). Mudah Menguasai Elaktronika. Surabaya: Indai. Depari, Ganti. (2003). Keterampilan Elektronik Untuk Pemula. Bandung: MMS.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar