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.
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.
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.
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
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).
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.
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.
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).
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.
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.
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).
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)
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)
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
Batteray berfungsi untuk menyimpan arus listrik sementara
3. Alternator
Alternator berfungsi menghasilkan arus listrik untuk mengisi Batteray
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.
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