Cara Kerja Sistem Pengisian - Mobil terdiri dari sistem-sistem dengan mekanisme yang cukup kompleks, dimana setiap bagiannya terdiri dari sistem yang memiliki fungsi berbeda. Tidak bisa dipungkiri bahwa sistem dimobil bisa bekerja jika ada suplai arus listrik dari sumber arus listrik. seperti pada sistem pengapian, untuk membuat timbulnya loncatan bunga api pada busi kita butuh listrik untuk mengalir ke coil pengapian, pada sistem penerangan untuk menyalakan lampu-lampu kita butuh listrik untuk sampai ke filamen dan membuat lampu kendaraan menyala, pada sensor sensor, fuel pump, motor starter, klakson, dll.

Di kendaraan, sumber arus listrik yang dipakai adalah baterai. Sayangnya kita tahu bahwa baterai memiliki kapasitas yang terbatas dan kapasitasnya terus berkurang seiring pemakaian. Untungnya enginner dari stiap pabrikan kendaraan punya suatu cara untuk menyiasati hal tersebut yaitu dengan menerapkan sistem pengisian. Apa itu sistem pengisian?

Ok sesuai dengan namanya salah satu fungsi charging system/sistem pengisian adalah untuk mengisi kembali arus listrik ke baterai, dalam bahasa sehari hari kita sering nyebut "ngecas batre". Yap udah gw jelasin di artikel sebelumnya mengenai sistem pengisian, komponen dan fungsinya.

Dengan adanya sistem pengisian pada mobil, kita tidak perlu ngecas aki terlalu sering. Dengan catatan tidak terjadi malfungsi pada sistem pengisian. Malfungsi yang biasa terjadi dapat berupa overcharging dan discharging.

2 Tipe Sistem Pengisian:

Generator : Menghasilkan arus searah (Direct current)
Alternator : Menghasilkan arus bolak balik (Alternating Current)

Pada kendaraan-kendaraan sekarang, produsen mobil menggunakan alternator sebagai komponen utama dari sistem pengisian. Mungkin kalian bertanya tanya, kenapa tidak menggunakan generator yang menghasilkan arus DC, padahal baterai sendiri merupakan sumber arus DC, tapi kenapa menggunakan alternator yang menghasilkan arus AC?

Alasan Penggunaan Alternator

Konstruksi yang lebih kecil dan tahan lama
Mampu menghasilkan arus output saat kecepatan idle

Lalu bagaimanakah cara kerja dari sistem pengisian alternator sehingga dapat menggenerate listrik untuk disuplai ke baterai dan seluruh sistem? Sebelum masuk ke cara kerja kamu harus tahu terlebih dahulu mengenai kode terminal terminal pada sistem pengisian berikut:

IG : Ignition
F : Field/Kumparan
B : Baterai
N : Netral/Tegangan Netral
L : Lamp/Lampu pengisian (CHG)
E : Massa

Cara Kerja Sistem Pengisian Konvensional

1. Cara Kerja Sistem Pengisian Saat Kunci Kontak ON, Mesin dalam Keadaan Mati

Pada kondisi ini maka 2 hal terjadi:

Lampu CHG pada dashboard menyala
Terjadi kemagnetan pada alternator

Saat kamu memutar kunci kontak pada posisi ON, kamu akan mendapati bahwa lampu CHG menyala, kenapa demikian? Emang yang mana si lampu CHG?

OK begini penjelasannya:

Cara kerja ketika kunci kontak ON

Pada saat kunci kontak posisi ON arus listrik akan mengalir dari baterai ke rotor dan merangsang rotor coil sehingga terjadi kemagnetan. Karena belum ada magnet yang memotong medan magnet rotor maka belum timbul arus pengisian. Pada saat yang sama arus listrik juga mengalir ke lampu pengisian (CHG) dan membuat lampu CHG menyala.

Aliran Arus Listrik Ketika Kunci Kontak ON:

1. Arus yang ke Rotor coil
Terminal (+) baterai - Fusible link - IG switch - fuse - terminal IG regulator - Point PL1 - Point PL0 - Terminal F regulator - Terminal F alternator - Brush - Slip ring - Rotor coil - Slip ring - Brush - Terminal E alternator - Massa - Body.

Menyebabkan terjadi kemagnetan pada alternator

2. Arus ke lampu pengisian (CHG)
Terminal (+) baterai - Fusible link - IG switch - fuse - Lampu CHG - Terminal L regulator - kontak point P0 - Kontak point P1 - Terminal E regulator - massa body.

Menyebabkan lampu CHG menyala

Arus listrik dari terminal L mengalir ke Point P0 karena pada dasarnya listrik akan mengalir ke tahanan yang lebih rendah, sehingga pada kondisi ini listrik tidak akan mengalir ke voltage regulator.

2. Cara Kerja Sistem Pengisian, Mesin Hidup Putaran Rendah

Pada kondisi ini maka 2 hal terjadi:

Lampu CHG mati
Sistem Pengisian aktif

Ketika kendaraan sudah hidup meskipun dalam putaran rendah sistem pengisian telah aktif/alternator telah menghasilkan tegangan pengisian. Kenapa demikian?

Intinya adalah karena rotornya sudah berputar dan kumparan stator memotong medan magnet rotor yang telah terbentuk ketika kunci kontak ON mesin belum hidup (terjadi perpotongan medan magnet). Pada saat mesin berputar maka putarannya akan ditransmisikan dari pully crankshaft ke pully alternator melalui belt. Putaran mesin ini akan membuat terminal N alternator mulai menghasilkan tegangan pengisian. Sesudah mesin hidup dan rotor berputar maka stator coil akan menghasilkan tegangan. Tegangan netral dipergunakan untuk voltage relay. Hal ini menyebabkan Lampu charge mati.

Cara kerja ketika kecepatan rendah

Aliran Arus Tegangan Netral:
Terminal N alternator - Terminal N regulator - Kumparan voltage relay - Terminal E regulator - Massa body

Pada kondisi ini akan terjadi kemagnetan pada kumparan voltage relay dan menarik titik kontak P0 dari P1 sehingga P0 menempel pada P2. Dengan demikian lampu pengisian akan mati.

Tegangan yang Keluar (Output Voltage)
Terminal B alternator - Terminal B regulator - Titik kontak P2 - Titik kontak P0 - Kumparan voltage regulator - Terminal E regulator - Massa body

Pada kondisi ini PL0 akan tertarik ke PL1 sehingga pada kecepatan sedang PL0 akan mengambang.

Arus yang ke Field Coil (FIeld Current)
Terminal B alternator - IG switch - Fuse - Terminal IG regulator - Titik kontak PL1 - Titik kontak PL0 - Resistor R - Terminal F regulator - Terminal F alternator - Rotor coil - Terminal E alternator - Massa body

Kondisi 1
Jika kemagnetan di voltage regulator besar dan mampu menarik menarik PL0 dari PL1. Maka arus ke rotor coil akan melalui resistor R. Akibatnya arus akan kecil dan kemagnetan yang dibangkitkan pun akan berkurang.

Kondisi 2

Jika kemagnetan di voltage regulator lemah dan PL0 tidak tertarik dari PL1. Maka arus yang ke rotor coil akan tetap melalui Point PL1 kemudian Point PL0. Akibatnya arus tidak akan melalui resistor dan arus yang masuk ke rotor coil akan normal kembali.

Output Current : Terminal B alternator - Baterai dan beban - Massa

3. Cara Kerja Sistem Pengisian Saat Putaran Tinggi

Cara kerja ketika kecepatan tinggi

Pada saat kendaraan dipacu dengan kecepatan tinggi, maka putaran mesin akan tinggi juga. Hal ini akan menyebabkan putaran dari stator akan tinggi dan membuat tegangan pengisian akan naik. Tegangan pengisian yang dihasilkan stator akan mengalir ke voltage regulator dan menyebabkan kemagnetan kuat sehingga PL0 akan menempel dengan PL2.

Tegangan yang masuk dari terminal IG regulator kemudian akan masuk ke resistor dan keluar sebagian kecil ke terminal F namun sebagian lagi terhubung ke massa melalui titik kontak PL2 yang terhubung langsung ke massa.

Akibatnya tegangan yang mensuplai rotor coil menjadi kecil, sehingga kemagnetan yang terjadi menjadi kecil. Kecilnya kemagnetan ini akan menyebabkan output tegangan yang dikeluarkan menjadi kecil. Sehingga arus pengisian yang keluar dari terminal B akan menurun sehingga tidak terjadi Overcharging yang dapat menyebabkan kerusakan pada baterai.

Disisi lain, ketika arus pengisian melemah maka kemagnetan yang terjadi pada voltage regulator juga akan melemah. Hal ini membuat PL0 kembali menempel pada PL1 sehingga menimbulkan kembali tegangan pengisian.

Pengisian terjadi ketika tegangan baterai lebih rendah dari tegangan pengisian yang dibangkitkan oleh alternator.