Sistem Pengisian Mobil: Fungsi, Cara Kerja, dan Komponennya

Sistem pengisian - Charging system atau sistem pengisian adalah suatu sistem yang digunakan untuk mengisi baterai dan komponen kelistrikan saat mesin dihidupkan. Tegangan yang dihasilkan oleh generator (alternator) yang dipasang di mesin mobil dihubungkan dengan puli poros engkol. Komponen alternator ini mengubah gaya mekanik menjadi energi listrik, keluarannya tergantung dari kebutuhan masing-masing komponen kelistrikan yang ingin dibutuhkan.

Sehingga peran utama atau fungsi sistem pengisian kendaraan adalah memiliki fungsi pengisian energi listrik pada baterai untuk mempersiapkannya digunakan. Selain itu, sistem pengisian juga digunakan untuk menyuplai arus ke beberapa komponen atau sistem di dalam kendaraan, seperti audio dan komponen atau sistem lainnya. 

FUNGSI SISTEM  PENGISIAN MOBIL

Sistem pengisian menghasilkan energi saat mesin menyala dikarenakan sistem yang dalam prinsip kerjanya dengan cara memanfaatkan putaran mesin yang diubah menjadi sumber tenaga listrik. Listrik yang diciptakan nantinya akan digunakan untuk menghidupkan beberapa bagian pada mobil seperti klakson, lampu, dan kelistrikan lainnya pada mobil. 

Secara umum terdapat dua fungsi dari sistem pengisian. Yaitu:

1. Untuk mengisi daya baterai yang sudah habis saat proses starting kendaraan (awal diihidupkan mesin). 
2. Untuk memberikan suplai listrik saat mobil hidup. Mobil yang melaju membutuhkan banyak sumber listrik agar dapat dikendarai dengan nyaman dan aman. Sistem kelistrikan juga berperan agar starter mobil bisa bekerja dengan optimal. Karena apabila suplai listrik terhambat atau daya dari baterai dalam mobil sudah habis, maka kendaraan tidak akan bisa digunakan dengan sebenarnya. Sehingga dalam menjaga agar daya listrik tetap ada sangatlah penting.

KOMPONEN-KOMPONEN SISTEM PENGISIAN MOBIL

Komponen pada sistem pengisian pada mobil beragam dan memiliki peran fungsi masing-masing. Berikut penjelasan mengenai komponen sistem pengisian mobil beserta fungsinya masing-masing: 

1. Baterai (Accu) 

Baterai atau aki pada mobil digunakan untuk menyuplai arus listrik yang dibutuhkan untuk sistem starter, sistem pengapian, dan sistem kelistrikan. Aki digunakan juga sebagai penyetabil tegangan dan sebagai tempat penyimpan arus listrik pada sistem pengisian. 

2. Kunci Kontak

Fungsi utama dari kunci kontak adalah sebagai switch pemutus dan penghubung aliran arus listrik ke lampu indikator charger dan juga ke komponen regulator. 

3. Sekring (Fuse) 

Komponen berfungsi untuk menjaga atau mengamankan komponen kelistrikan dari arus pendek atau konsleting agar tidak terjadi kerusakan lebih pada mobil. Karena pada kerjanya jika ada konsleting otomatis sekering akan langsung terputus sehingga arus tidak akan bisa menuju beban.

4. Kabel

Arus yang akan disalurkan ke beban disalurkan dan dihubungkan dengan menggunakan kabel atau wire. Fungsi utama dari kabel pada sistem pengisian mobil adalah sebagai konduktor listrik agar disaat ada aliran listrik yang masuk keluar tidak akan terjadi konsleting akibat menempel dengan bodi mobil atau komponen lainnya. 

5. Lampu Indikator (CHG)

Biasanya komponen ini terletak di panel instrumen dashboard pengemudi. Fungsi dari CHG lamp adalah sebagai indikator sistem pengisian baterai berfungsi baik atau tidak. Biasanya bentuk dari lampu indikator mobil untuk pengisian baterai berbentuk gambar aki. 

Catatan: 

Saat kunci kontak ON dan mesin mati maka indikator lampu CHG harus menyala, akan tetapi saat mesin hidup, maka indikator lampu CHG harus mati. Hal ini menandakan alternator sudah menghasilkan arus listrik.

6. Ampere Meter 

Fungsi utama dari komponen ini adalah mengukur seberapa besar kecilnya arus listrik yang dikeluarkan oleh alternator. Sehingga dengan adanya komponen ini, kita akan tahu besaran suplai daya yang dikirim ke aki sudah sesuai atau belum. 

7. Alternator 

Alternator atau juga bisa disebut dinamo ampere merupakan salah satu komponen yang berfungsi untuk mengubah energi gerak (putar) agar menjadi energi listrik. Yang dimana penggunaannya memakai prinsip elektromagnetik. 

Bagian bagian Alternator: 

• Pulley, berfungsi menerima tenaga mekanis dari mesin untuk memutarkan rotor. 
• Rotor, berfungsi Rotor: Rotor berfungsi untuk membangkitkan medan magnet.
• Bearing, berfungsi memperhalus putaran rotor. 
• Slip Ring, berfungsi untuk menyalurkan arus listrik ke kumparan rotor. 
• Stator, berfungsi untuk membangkitkan arus listrik bolak balik (AC). 
• Rectifier/Dioda, berfungsi untuk mengubah arus bolak balik (AC) menjadi arus searah (DC).
• Brush, berfungsi untuk mengalirkan arus listrik ke rotor coil. 
• Pegas Brush, berfungsi untuk mendorong brush ke luar agar menyentuh slip ring, agar brush dapat mengalirkan arus ke rotor coil. 
• Drive End Frame dan Rear End frame, berfungsi untuk memegang bagian bagian alternator. 
• Kipas/Fan, berfungsi untuk mendinginkan komponen-komponen didalam alternator meliputi, dioda, stator coil dan rotor coil.

8. Regulator 

Diperlukannya regulator pada sistem pengisian karena tegangan yang dihasilkan oleh alternator cukup bervariasi dipengaruhi oleh kecepatan putaran mesin dan besarnya beban, untuk itulah digunakan regulator. 

Ada 2 jenis regulator yang digunakan pada kendaraan yaitu: 

• Regulator tipe kontak point (Terpisah dengan alternator) .
• IC Regulator (menjadi satu di dalam alternator). 

Fungsi regulator: 

• Menjaga tegangan output alternator agar tetap konstan. 
• Mematikan lampu CHG, dimana lampu CHG akan mati secara otomatis ketika alternator sudah menghasilkan arus listrik. 

Regulator Tipe Kontak Point terdiri dari: 

• Voltage Regulator : berfungsi untuk mengatur tegangan.
• Voltage Relay : berfungsi untuk mematikan lampu CHG Regulator tipe kontak point. 

Bagian-bagian regulator tipe kontak point: 

Terminal IG : Kontak point voltage regulator.

Terminal F   : Inti besi voltage regulator.

Terminal B  : Kontak point voltage relay. 

Terminal N  : Ujung kunparan voltage relay. 

Terminal L   : Inti besi voltage relay. 

Terminal E   : Massa Tipe IC regulator. 

Bagian-bagian regulator tipe IC: 

S : Terminal indikator voltase aki. 

IG : Terminal indikator igniiton switch. 

L : Terminal lampu indikator. 

B : Terminal output alternator. 

F : Terminal tegangan langsung (by pass). 

Kelebihan dari IC regulator dibandingkan dengan tipe point (konvensional): 

• Stabilitas dalam pengaturan tegangan dan arus yang dihasilkan lebih tinggi.
• Ukuran regulator lebih kecil sehingga memungkinkan dijadikan satu kesatuan dengan unit alternator.
• Rangkaian sistem pengisian lebih sederhana. 
• Tidak memerlukan penyetelan. 
• Diameter rotor lebih kecil guna meningkatkan putaran alternator.
• Menggunakan V ribbed belt untuk memperluas kontak belt dengan pully sehingga tidak slip

CARA KERJA SISTEM PENGISIAN

Hal mendasar yang harus kita paham bahwa dalam sistem kerja pengisian konvensional terbagi menjadi 3 phase, yaitu kunci kontak ON mesin hidup, mesin hidup putaran rendah dan mesin hidup putaran tinggi. Berikut ini penjelasan masing-masing cara kerja sistem pengsian konvensional:

1.  Saat Kunci Kontak On Mesin Mati

• Arus listrik mengalir dari baterai → fusible link → ke kunci kontak (ignition switch) → fuse → Charge Warning Lamp (CWL) atau lampu indikator pengisian → L → P0 → P1 → massa. Akibatnya lampu pengisian menyala. 
• Pada saat yang sama, arus dari baterai juga mengalir kefusible link → kunci kontak (ignition switch) → fuse → IG → Pl1 → Pl0 → terminal F regulator → F alternator ke rotor coil (RC) → massa. Akibatnya pada rotor coil (RC) timbul medan magnet. 

2.  Saat Putaran Mesin Rendah

• Apabila mesin hidup dengan kecepatan rendah, maka tegangan dari terminal N alternator mengalir → N regulator  →kumparan voltage relay → massa. Akibatnya pada kumparan voltage relay timbul medan magnet, sehingga terminal P0 tertarik dan menempel dengan P2. Akibatnya lampu pengisian menjadi padam karena tidak mendapat massa. 
• Output dari stator coil disalurkan ke diode dan di searahkan menjadi arus searah (DC) → B alternator → baterai. Terjadi pengisian baterai. 
• Arus dari terminal B juga mengalir → B regulator → P2 → P0 → kumparan voltage regulator → massa. Akibatnya terjadi medan magnet pada kumparan voltage regulator. Karena putaran rendah maka tegangan output alternator cenderung rendah. 

Bila tegangan B kurang dari 13,8 medan magnet pada kumparan voltage regulator lemah dan Pl0 tetap menempel ke Pl1 (karena adanya pegas pada Pl 0). 

• Akibatnya arus yang besar mengalir dari IG → Pl1 → Pl0 → F regulator → F alternator → rotor coil  → massa, maka arus yang mengalir ke rotor coil besar dan medan magnet pada rotor coil kuat. 

Jadi, walaupun pada putaran rendah, output alternator tetap cukup untuk mengisi baterai karena medan magnet pada rotor coil kuat. 

3. Saat Putaran Mesin  Sedang 

• Bila putaran mesin naik menjadi putaran sedang, maka tegangan output alternator di terminal B akan naik juga dan arusnya mengalir → B regulator → P2 → P0 → kumparan voltage regulator → massa. Akibatnya, medan magnet pada kumparan voltage regulator menjadi makin kuat dan menarik Pl0 sehingga lepas dari Pl1 (Pl0 mengambang). Mengakibatkan arus dari B alternator mengalir → IG → resistor (R) → F regulator → F alternator → RC → massa. Kemagnetan pada rotor coil melemah karena arus melewati resistor.  Walaupun kemagnetan pada rotor coil melemah namun putaran naik ke putaran sedang sehingga output alternator tetap cukup untuk mengisi baterai (tegangan antara 13,8 sampai 14,8 volt). 

4. Saat Putaran Mesin Tinggi 

• Bila putaran naik 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 sehingga kontak Pl0 tertarik dan menempel dengan pl2. 
• Akibatnya arus yang berasal dari IG mengalir → resistor → Pl0 → Pl2 → massa (tidak mengalir ke rotor coil). Sehingga menyebabkan medan magnet pada rotor coil drop. Output dari terminal B alternator menjadi turun. 
• Bila tegangan output kurang dari tegangan standar (13,8 – 14,8 V) maka kemagnetan pada voltage regulator melemah lagi, sehingga Pl0 lepas dari Pl2. Arus dari IG → resistor kembali mengalir  RC → massa, sehingga medan magnet pada rotor coil kembali menguat sehingga tegangan output alternator naik lagi. 
• Bila tegangan di B naik lagi dan melebihi 14,8 volt, maka prosesnya berulang ke proses di atas secara berulang -ulang dan Pl0 lepas dan menempel dengan Pl2 secara urut sehingga output alternator menjadi stabil. 

Demikian pembahasan kali ini mengenai fungsi dan komponen-komponen pada sisten pengisian pada mobil, semoga dapat bermanfaat bagi pembaca. 

Salam Teknika!

Share this post