BAB II. LANDASAN TEORI
D. Alternator Dengan Neutural-Point Diode
4. Alternator Dengan 3-Dioda Exciting
Alternator ini dilengkapi dengan tiga field dioda untuk merangsang field coil sebagai tambahan bagi enam dioda output biasa untuk penyearahan. Pada alternator ini, bila kunci kontak ON akan mengalirkan arus field melalui dioda pencegah arus balik dan initial exciting resistor dari terminal IG.
Karena initial exciting resistor berada di dalam sirkuit, maka arus fieldnya 0,5 A pada saat alternator berhenti dengan kunci kontak ON.
Oleh karena itu, pengeluaran dari baterai kecil. Pada saat alternator mulai bekerja, sebagian arus yang dibangkitkan dialirkan langsung dari tiga dioda field selama pembangkitan tenaga.
Penurunan pada arus field menjadi berkurang dikarenakan tahanan external wiring dan sejenisnya dan oleh karena itu maka output dapat bertambah. Ketiga dioda field, initial exciting resistor dan dioda untuk mencegah arus balik dipasang pada rectifier holder.
5. Pengatur Tegangan
Tegangan arus yang dihasilkan oleh alternator bervariasi tergantung pada kecepatan putaran alternator dan banyaknya beban (arus output) alternator.
Gambar 2.37 Pengatur Tegangan (Sumber: New Step 2 Electrical Toyota)
Putaran mesin yang terus berubah-ubah, demikian juga putaran alternator, selanjutnya beban, (lampu-lampu, wiper, heater dan lain-lain) selalu berubah-ubah mempengaruhi kondisi pengisian baterai. Oleh karena itu, agar alternator dapat memberikan tegangan standard yang tetap perlu dilakukan pengaturan tegangan dengan regulator dan untuk tujuan itu
maka sistem pengisian pada mobil menggunakan voltage regulator (general regulator) bersama-sama dengan alternator.
Regulator mengalirkan arus ke elektromagnet (rotor coil) yang menghasilkan garis gaya magnet yang diperlukan untuk ketiga kumparan (stator coil) alternator untuk membangkitkan arus bolak-balik tiga phase karena elektromagnet mempunyai inti besi yang dililit kumparan, inti besi akan menjadi magnet pada saat dialiri arus. Banyaknya garis gaya magnet sebanding dengan besarnya arus yang dialirkan pada kumparan disekeliling inti besi. Dengan kata lain, generator menjamin alternator dapat menghasilkan tegangan yang tetap dengan jalan mengalirkan arus yang besar ke rotor coil (field coil) pada saat alternator berputar lambat atau berbeban berat dan mengurangi arus pada alternator pada saat berputar cepat atau berbeban ringan.
Regulator mengatur pengaliran arus ke rotor coil dengan menarik dan membebaskan titik kontak sesuai dengan tegangan yang diberikan ke regulator coil. Pada saat alternator berputar dengan RPM rendah dan tegangan stator coil lebih renda dari tegangan baterai, titik kontak yang bergerak akan berhubungan dengan P1 sehingga arus dari baterai akan mengalir ke rotor coil melalui P1.
Dalam hal lain, jika alternator berputar dengan RPM tinggi, tegangan pada stator coil naik melebihi teganagan baterai, tegangan ini dialirkan ke regulator coil sehingga oleh kekuatan tarikan yang lebih besar maka P1 akan terputus.
Gambar 2.38 Regulator Coil (Sumber: New Step 2 Electrical Toyota)
Pada saat titik kontak bergerak menjauhi P1 arus yang ke rotor coil melalui resistor R dan intensitasnya menurun. Jika arus mengalir ke rotor coil berkurang, maka tegangan yang dibangkitkan pada stator coil berkurang dan ini akan mengakibatkan gaya tarik pada kumparan menurun sehingga lengan titik kontak akan akan kembali dan berhubungan dengan P1. Hal ini akan menaikkan arus yang mengalir pada rotor coil dan kemudian titik kontak akan terputus lagi dari P1.
Bila alternator berputar dengan kecepatan yang lebih tinggi, tegangan yang dibangkitkan oleh stator coil akan naik memperkuat gaya tarik pada regulator coil sehingga menghubungkan titik kontak berhubungan dengan P2. Akibatnya, arus yang melalui resistor akan mengalir ke P2 dan tidak ke rotor coil.
Gambar 2.39 Regulator Coil (Arus Mengalir Ke P2) (Sumber: New Step 2 Electrical Toyota)
Pada saat tidak ada arus yang mengalir ke rotor coil, stator tidak ada arus yang mengalir ke rotor coil, stator tidak dapat membangkitkan gaya gerak listrik sehingga tegangan alternator turun dan hubungan titik kontak P2 terputus. Sekali lagi tegangan alternator akan naik dan lengan kontak akan tertarik.
Dengan kata lain, pada saat alternator berputar dengan kecepatan rendah, lengan kontak akan menaikkan dan menurunkan arus yang mengalir ke rotor coil dengan berhubungan dan memutuskan hubungan dari P1. Pada saat alternator berputar dengan kecepatan tinggi, arus akan dialirkan secara terputus-putus ke rotor coil tergantung apakah lengan kontak berhubungan kontak berhubungan atau putus dengan P2.
39
A. Perencanaan Sistem Pengisian Pada Engine Stand Diesel Kama 5K 1. Perencanaan Stand
Gambar 3.1 Perencanaan Sistem Pengisian Pada Engine Stand diesel Kama 5K 2. Skema Rangkaian Sistem Pengisian
Gambar 3.2 Rangkain Sistem Pengisian IC Regulator (PT. Toyota Astra Motor Materi Pelajaran Engine Group Step 2)
Saat kunci kontak “ON” mesin belum berputar pada stator coil belum ada teganggan induksi, sehingga terjadi aliran arus: dari battery ke fuse ke S alternator terus ke S regulator ke BIC ke BAT alternator ke BIC regulator dan ke BIC maka BIC meng “ON”kan transistor karena mendeteksi tegangan battery kurang dari 14,7 volt. dari battery ke fuse dan stater switch terus ke IG alternator ke dioda ke R IC regulator dan ke tahanan terus ke L IC regulator ke rotor coil ke F IC regulator ke Tr “ON”
terus ke E (massa) maka kemagnetan pada rotor coil kecil sekali. arus dari battery mengalir ke fuse ke stater swtich terus ke IG alternator ke dioda ke R IC regulator terus ke tahanan L IC ke L alternator terus ke kumparan ke charge relay terus ke ZD “OFF” maka kumparan charge relay tidak menjadi magnet. Arus mengalir dari battery terus ke fuse ke stater switch ke charge relay ke plat kontak CHG relay terus ke massa maka charge light akan menyala.
Saat mesin hidup pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus: Stator coil ke dioda terus ke BAT alternator terus ke S alternator terus ke S IC regulator ke BIC terus ke BIC regulator maka BIC meng”ON” kan transistor karena mendeteksi tegangan output kurang dari 14,7 volt. Dari stator coil ke field dioda terus ke rotor coil terus ke FIC regulator ke TR “ON” teurs ke E IC regulator terus ke E alternator dan ke massa maka rotor coil menjadi magnet. Arus dari stator coil ke field coil ke L alternator terus ke kumparan charge relay terus ke ZD “ON” dan ke
massa maka kumparan charge relay menjadi magnet menarik plat kontak ke atas sehingga charge light mati karena tidak ada benda potensial.
Saat mesin hidup pada stator coil terjadi tegangan induksi, sehingga terjadi aliran arus: Arus dari stator menggalir dari dioda ke BAT alternator terus ke S alternator terus ke S regulator ke BIC dan terus ke BIC regulator maka BIC meng“OFF“kan transistor karena mendeteksi tegangan output lebih dari 14,7 volt. Dari stator coil ke field coil ke rotor coil ke FIC regulator ke Tr “OFF” maka rotor coil tidak menjadi magnet. Dari stator coil ke field coil ke L alternator terus ke kumparan charge relay dan ke ZD”ON” KE massa maka kumparan charge relay menjadi magnet menarik plat kontak keatas sehingga charge light mati karena tidak ada beda potensial.
3. Alat dan bahan 1. Alat
a) Gergaji dan peralatannya.
b) Las listrik dan peralatannya.
c) Mesin gerinda.
d) Mesin bor tangan dan perlengkapannya.
e) Ragum.
f) Palu.
g) Mistar.
h) Peralatan pengecatan.
i) Dan lain-lain.
2. Bahan
a) Dinamo Cas zebra espass.
b) Baterai yuasa.
c) Kunci kontak.
d) Soket/Terninal kabel.
e) kabel.
f) fly well.
g) Besi Plat.
h) Batang Strip.
i) Bering.
j) Temeng Bel.
k) Rantai sepeda motor.
l) Baut/reng/mor.
m) Elektroda las (kawat las) n) Cat.
4. Keselamatan Kerja
Sebelum melakukan suatu pekerjaan maka seharusnya memperhatikan beberapa kriteria keselamatan kerja agar alat, bahan dan pekerjaan terhindar dari kecelakan kerja. keselamatan kerja itu mencakup beberapa bagian yaitu:
1. Gunakan selalu pakaian praktek dengan baik dan benar.
2. Gunakan selalu sepatu kerja.
3. Bekerjalah diruang yang mempunyai sirkulasi udara yang lancar.
4. Bekerjalah berdasarkan buku pedoman.
5. Utamakan kebersihan kerja.
6. Bekerjalah dengan serius, cermat dan hati-hati.
B. Proses Pengerjaan
1. Penempatan dudukan dinamo cas
a) Dinamo cas ditempatkan sejajar dengan dudukan mesin.
b) Las pada bagian ujung dudukan mesin yang telah dilebihkan untuk penempatan dinamo cas.
c) Buat lubang tempat pemasangan baut pada bodi dinamo cas.
Gambar 3.3 Dudukan dinamo cas (Sumber : Dokumentasi)
Dudukan pada dinamo cas harus kokoh dan tepat agar pada saat motor di star tidak terjadi getaran yang mengakibatkan dinamo cas tidak bekerja dengan baik.
2. Penempatan dudukan temeng bell.
a) Temeng bell ditempatkan sesuai dengan ruang gerak dinamo cas saat dinamo cas pada posisi pengisian.
b) Temeng bell disambungkan pada batang strip (input) yang telah sesuai penempatannya di sejajar pada puli dinamo cas.
c) Temeng bell kemudian dilas agar posisinya tidak berpindah pada saat melakukan star.
Gambar 3.4 Dudukan temeng bell (Sumber : Dokumentasi)
Dalam penempatan pully temeng bell ini, temeng bell harus dapat bersentuhan dengan dinamo cas pada saat melakukan pengisian.
Maka dberilah temeng bell dapat berputar, di sambung dengan batang strip kemudian ujung temeng bell dipasang bearing agar dapat berputar dengan baik.
3. Penempatan ring gear penghubung ke poros engkol a) Reng gear ditempatkan sejajar dengan fly well.
b) Pada ring gear diberi plat agar ring gear dapat di ditempatkan pada poros strip (input).
c) Kemudian plat diberi lobang agar ring gear dapat dipasang dengan mengunakan baut.
d) Plat dilas pada poros strip (input) agar tidak berpindah-pindah saat mesin hidup.
Gambar 3.5 Dudukan Batang Sirip (Sumber : Dokumentasi)
Batang stip penghubung berperan besar dalam menbantu dinamo cas dalam pengisian mesin. Karena batang stip penghubung juga menghubungkan gear penggerak pada mesin.
4. Pada mesin juga diberi plat yang mana plat tersebut ditempatkan pada poros engkol mesin dan kemudian dilas, diberi lobang untuk penempatan baut pada ring gear.
Gambar 3,6 Dudukan Gear Pengerak (Sumber : Dokumentasi)
Gear penggerak mesin diberi tambahan dengan plat yang telah dibuat sesuai ukuran yang telah ditentukan, karna gear penggerak mengunakan gear pada sepeda motor.
5. Penghubung poros strip (input) dengan poros engkol mesin di beri rantai penghubung agar dapat memutar mesin saat melakukan star, sampai mesin dimatikan kembali.
Gambar 3.7 Dudukan Gear Penghubung (Sumber : Dokumentasi)
Gear penghubung sama halnya dengan gear penggerak yang mana gaer penghubung ditempatkan pada poros engkol mesin dengan menambah plat yang telah ditentukan, kemudian dihubungkan dengan poros engkol degan cara mengelas plat dengan poros engkol.
C. Angaran Dana
Angaran dana untuk Sistem Pengisian Pada Engine Stand Mesin Diesel Kama 5K dapat dilihat pada table berikut:
Tabel 3.1:
Anggaran Dana
No Bahan Keterangan Jumlah Harga (Rp)/
Unit
Harga (Rp)
01 Mesin KAMA 1 Unit - 1.500.000
02 Stater 1 Buah - 500.000
03 Dinamo Charger 1 Buah - 500.000
04 Ring gear 2 Buah - 80.000
05 Rantai 1 Buah - 50.000
06 Kunci Kontak 1 Unit - 100.000
07 Oli Mesin 1 Liter 30.000 30.000
08 Fuse Box 6 Buah 3.000 18.000
09 Fuse 10, 15, 20, 12 Buah 1.000 12.000 10 Kabel Acesoris 2 Gulung 30.000 35.000
11 Soket Banana 20 Buah 700 14.000
12 Soket Jantan 20 Buah 700 14.000
13 Isolasi 1 Buah - 6.000
14 Cat Silver 1 Kaleng - 16.000
15 Cat merah 2 Kaleng 22.500 45.000
16 Kuas 1” 1 Buah 7.500 8.000
17 Tinner 3 Kaleng 8.000 24.000
18 Baut 12 10 Buah 500 10.000
19 Baut 14 20 Buah 500 10.000
20 Baut 14 20 Buah 1000 20.000
21 Timah Solder 1 Gulung - 15.000
22 Terminal Baut 8 Buah 1.000 8.000
23 Amplas 3 Lembar 7.000 21.000
24 Kabelti 1 Bungkus - 18.000
25 Silikon Red 1 Buah - 23.000
26 Lem Tribon 1 Buah - 28.000
27 Mega Cool 1 Buah - 25.000
28 Roda 4 buah 20.000 80.000
TOTAL 3.200.000
Angaran dana merupakan harga barang yang baru di pasar.
Besarnya angaran perorang tidak sebesar angaran dana diatas. Hal ini karena Engine stand Mesin Diesel Kama 5K ini dibuat secara berkelompok dan tidak semua komponen yang dibeli dalam keadan baru,seperti Mesin unit, alternator. Jadi setelah semua angaran dana dihitung dalam kelompok, anggaran dana perorangan sekitar Rp 800.000/orang,-.
48 A. Kesimpulan
Sistem Pengisian Regulator, sesuai dengan prinsip kerjanya yaitu untuk memproduksi listrik agar baterai selalu terisi penuh melalui alternator dan regulatornya haruslah beropeasi dengan baik tanpa ada gangguan, sehingga sistem pengisian ini sangat berperan penting dalam mengisi kembali baterai dan mensuplai kelistrikan ke komponen yang memerlukannya pada saat mesin di. Akhirnya kita harus merawat “Sistem Pengisian Regulator” sesuai dengan kriteria yang telah ada agar sistem pengisian yang kita gunakan dapat bekerja dengan benar.
IC Regulator mempunyai fungsi membatasi tegangan yang dikeluarkan alternator dengan mengatur arus field yang mengalir pada rotor coil.
Perbedaanantara keduanya adalah pemutusan arus, sedangkan pada regulator type poinpemutusan arus oleh relay. IC (Integrited Circuit) adalah sirkuit yang dikecilkan yang terdiri dari bagian-bagian listrik dan elektronik kecil (transistor, dioda, resistor, kapasitor, dan lain-lain).
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 dari pada itu regulator juga berfungsi untuk mematikan tanda dari lampu pengisian, lampu tanda pengisian akan secara otomatis mati apabila alternator sudah menghasilkan arus listrik
Tegangan listrik yang dihasilkan dari alternator tidak selalu konstan atau sama hasilnya. Karena hasil listrik dari alternator tergantung dari kecepatan putaran motor, makin cepat putaran motornya, makin besar pula listrik yang dihasilkan demikian pula sebaliknya makin rendah putaran motor, maka makin rendah pula listrik yang dihasilkan.
C. Saran
1. Hendaknya utamakan keselamatan kerja ketika memperbaiki sistem pengisian yang bermasalah atau ketika mengganti komponennya.
2. Sebagai satu-satunya komponen pensuplai listrik pada kendaraan hendaknya kita selalu menservis setiap terjadi gangguan yang mengganggu kelancaran sistem pengisian tersebut, agar komponen sistem pengisian tersebut tetap bekerja sesuai dengan fungsinya.
3. Hendaknya selalu mengganti komponen-komponen pada sistem pengisian yang asli dan terjamin kualitasnya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1994. Training Manual Drive Train Group. Jakarta: Penerbit PT.
Toyota Astra Motor.
Fakultas Teknik UNP. 2000. Pedoman Proyek Akhir. Padang: FT.UNP.
Toyota Astra Motor, Step 2 Electrical Group 1993.
Toyota New Step 1. Training Manual. Jakarta: PT. Toyota-Astra Motor.
Toyota Step 2. Materi pelajaran engine group. PT. Toyota-Astra Motor.
Toyota Step 2. Training Manual, Fundamentals Of Electricity. PT. Toyota-Astra Motor.
Toyota Teknik-Teknik Servis Dasar, Mesin Dan Komponen-Komponen Kelistrikan. PT.Toyota-Astra Motor.
Wiranto Arismunandar. 2001. Pedoman untuk mencari gangguan dan Menjalankan Motor. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
Yunan. 1999. ”Listrik Otomotif”. Bandung: PT.Angkasa.
LAMPIRAN