BAB III PEMBUATAN PERAGA KELISTRIKAN PADA MOBIL TOYOTA KIJANG 5 K
3.1 Pengertian Kelistrikan mesin ialah sistem kelistrikan otomatisasi dipergunakan untuk menghasilkan mesin serta dipertahankan agar tetap hidup. Bagianbagiannya terdiri atas baterai yang mensuplai listrik kekomponen kelistrikan lainnya,
sistem starter yang memutarkan
mesin pertama kali, sistem
pengapian yang membakar campuran udara-bahan bakar yang dihisap ke dalam silinder. Lihat gambar 3.19 design peraga kelistrikan pada mobil Toyota Kijang 5 K. Sistem kelistrikan pada baterai kendaraan roda empat dirinci menjadi: a. Baterai b. Sistem pengapian -
Coil pengapian
-
Distributor
-
Kabel tegangan tinggi
-
Busi
c. Sistem starter -
Motor starter reduksi
-
Motor starter konvensional
50 d. Sistem pengisian -
Alternator
-
Regulator
3.2 Komponen-komponen Utama Pada Pembuatan Peraga Kelistrikan Pada Mobil Toyota Kijang 5 K 3.2.1 Baterai Baterai adalah suatu alat yang menyimpan tenaga listrik dalam bentuk tenaga kimia di mana akan mengeluarkan tenaga listrik bila diperlukan. Baterai terdiri dari beberapa sel di mana sel-sel tersebut membangkitkan tenaga listrik, tiap sel terdiri dari beberapa plat atau lempeng, pemisah dan elektrolit, kotak baterai terbuat dari ebonit atau damar sintetis yang bertugas untuk memegangi sel dan penampang elektrolit, reaksi kimia terjadi dalam kotak baterai, sel-sel tersebut dihubungkan secara seri dengan demikian tegangan listrik yang terbangkit sama dengan jumlah tegangan listrik tiap-tiap selnya. Umumnya pada mobil memakai baterai yang mempunyai tegangan 12 volt. Separator
terbuat
dari
bahan
non
konduktor
untuk
memisahkan plat positif dan negatif. Pada separator terdapat lubanglubang dan alur yang halus untuk
memberi jalan terhadap sirkuit
elektrolit, bahan separator adalah: kayu, ebonit atau dari serat glas.
51
Gambar 3.1 Baterai Elektrolit terbuat dari campuran air sulingan dan asam belerang, mempunyai berat 1,26 dalam keadaan baterai terisi penuh pada suhu dua puluh derajat selsius. •
Fungsi baterai dalam mobil adalah sebagai berikut: -
Memberikan arus ke starter dan sistem pengisian ketika motor sedang di start dan memberikan arus keberbagai pemakaian bila motor sedang tidak bekerja.
-
Memberikan arus keberbagai pemakai bila arus dibutuhkan lebih banyak dari pada yang dapat dihasilkan oleh generator.
•
Sebagai penyama tegangan pada sistem pengapian.
Jenis Baterai yang di Pakai; Massiv, sole distributor: PT. Wacana Prima Sentosa 46B 24R / NS60 12 V – 45Ah.
3.2.2 Kunci Kontak (Ignition Switch) Berfungsi sebagai penghubung arus listrik dengan beban yang digunakan, misal: lampu-lampu, motor starter dan lain-lain. Jenis kunci kontak ini menggunakan kunci kontak jenis Mobil Toyota Kijang 5 K. Gambar (3-2) adalah sebagai contoh salah satu kunci
52 kontak yaitu kunci kontak yang mempunyai empat terminal: AM, ACC, (ON/IG) dan Start.
Gambar 3.2 Ignition Switch Kunci Kontak dengan Terminal-terminalnya
AM (Ampere) adalah terminal arus listrik yang selalu berhubungan dengan sumbernya (baterai). ACC (Accecories) terminal yang digunakan untuk bagian perlengkapan tambahan seperti: radio, tape player. ON / IG (ignition) adalah terminal yang berhubungan dengan sistem pengapian mesin. ST (starter) adalah terminal yang berhubungan dengan sistem starter.
Gambar 3.3 Posisi Saklar
53
Swit
Terminal
AM ACC
IG
ST
position OFF ACC ON START
Gambar 3.4 Hubungan Antara Terminal Saklar Gambar 3-3 adalah posisi kerja dari kunci kontak, gerak kunci kontak dari posisi LOCK ke posisi ACC adalah 55 derajat dan dari posisi ACC ke posisi ON adalah 35 derajat dan dari posisi ON ke posisi ST 35 derajat. Gambar 3-4 adalah hubungan antara terminal pada kunci kontak di mana LOCK terminal tersebut tidak ada hubungannya dengan terminal-terminal lainnya. Pada posisi kunci kontak di putar ke ACC maka terminal AM dengan terminal ACC akan berhubungan sehingga perlengkapan radio/tape player dapat dihidupkan. Pada saat kunci kontak diputar pada posisi ON/IG maka terminal-terminal AMACC-IG akan berhubungan sehingga radio/tape player dan sistem pengapian berhubungan dengan sumber arus listrik. Pada saat kunci kontak diputar posisi START maka terminal AM-IG-ST akan
54 berhubungan dan perlengkapan tersebut di atas (kecuali radio/tape player) serta hubungan ke motor starter akan menghidupkan mesin.
3.2.3 Motor Listrik Motor listrik terdiri dari kutub-kutub, lapangan medan magnet, jangkar, sikat-sikat dan puli serta rangka. Apabila pada motor listrik terjadi putaran tinggi terus menerus maka akan terbangkit arus listrik yang sangat besar dan akan mengalir ke dalam baterai serta ke alat-alat listrik lainnya, dalam keadaan ini motor listrik akan cepat rusak, sebaliknya jika putaran rendah maka tegangan yang dihasilkan motor listrik
juga rendah sehingga arus yang akan mengalir dari
baterai menuju motor listrik. Salah satu kelemahan dari motor listrik ini adalah pada kecepatan rendah out putnya menurun sedemikian rupa sehingga tidak mampu memenuhi kebutuhan pengisian baterai, oleh karena itu putaran yang dibutuhkan besar sehingga dapat memenuhi kebutuhan pengisian baterai. Jenis dinamo atau motor listrik 1400 RPm dan tegangan 110/220 V.
3.2.4 Alternator Fungsi alternator untuk
mengubah energi mekanik mesin
menjadi tenaga listrik. Komponen utama alternator adalah: 1. Rotor, yang menghasilkan kemagnetan listrik.
55
Gambar 3.5 Konstruksi Rotor 2. Stator, yang menghasilkan listrik.
Gambar 3.6 Startor 3. Dioda, yang menyearahkan listrik tersebut.
Gambar 3.7 Dioda
56
3.2.5 Regulator
Gambar 3.8 Regulator Sesuai dengan fungsi dari regulator yaitu mengatur tegangan yang dibangkitkan oleh alternator agar tetap konstan. Dari gambar 3.7
sistem pengisian sering memakai
kombinasi dua elemen yaitu voltage regulator dan voltage relay. Voltage regulator berfungsi untuk mengatur besar kecilnya jumlah arus yang diperlukan oleh rotor. Sedangkan voltage relay menjamin pengaturan tegangan yang baik. Bila tidak ada relay tegangan akan terjadi penurunan tegangan dalam kumparan magnet, sebab voltage dipasang untuk sebuah sirkuit yang panjang melalui kunci kontak. 3.2.6 Sekring Berfungsi sebagai pengaman kerusakan yang terjadi pada jaringan kelistrikan. Kapasitas dari setiap sekring tertera pada bagian luar sekring tersebut dan apabila arus listrik yang mengalir lebih besar dari kapasitasnya atau terjadi hubungan singkat atau mulainya arus yang mengalir sangat besar maka logam sekring tersebut dapat mencair dan putus
57 Jenis sekring yang digunakan yaitu menggunakan dua tipe yaitu sekring model blade dan menggunakan fusible link. Keuntungan sekring model blade: -
Lebih ringan
-
Bagian yang berhubungan lebih luas
-
Tidak mudah pecah dan anti shock
-
Lebih tahan terhadap arus yang terputus-putus
Gambar 3.9 Sekring Model Blade Sedangkan fusible link merupakan suatu kabel campuran tembaga yang dapat lebur seperti sekring apabila kuat arus yang melalui kapasitasnya. Kapasitas fusible link yang dipasang pada Toyota adalah 30-40A fusible link dipasang pada terminal baterai (+) sebelum menuju box sekring dan alternator.
Gambar 3.10 Fusible Link yang Dipasang Pada Baterai (+)
58
3.2.7 Motor Starter Ada dua tipe motor starter yang kita kenal yaitu: -
Motor starter konvesional dan
-
Motor starter reduksi Pada motor stater reduksi menghasilkan momen yang lebih
besar dari pada starter konvesional. Saat ini kita bahas pada motor starter reduksi.
Gambar 3.11 Motor Starter Reduksi •
Komponen Motor starter -
Yoke dan Pole Core Yoke berfungsi sebagai tempat pengikat pole core sedangkan pole core berfungsi penompang field coil dan memperkuat medan magnet yang ditimbulkan oleh field coil.
59 -
Field Coil Berfungsi untuk
dapat membangkitkan medan
magnet dan juga dapat memungkinkan mengalirnya arus listrik yang cukup kuat/besar.
Gambar 3.12 Gambar Yoke, Pole Core dan Field Coil -
Armature dan shaft Berfungsi untuk
merubah energi listrik menjadi
energi mekanik, dalam bentuk gerak putar.
Gambar 3.13 Armature dan Shaft -
Brush Berfungsi untuk meneruskan arus listrik dari field coil ke armature coil langsung ke massa melalui komutator.
60
Gambar 3.14 Brush 3.2.8 Ignition Coil Berfungsi merubah tegangan listrik 12 V yang diterima dari baterai menjadi tegangan tinggi (10 KV atau lebih) konstruksi. Inti besi (core) yang dikelilingi oleh kumparan, terbuat dari baja silicon tipis yang digulung ketat. -
Kumparan sekunder (Ф0,05-0,1mm) yang digulung 15.000 sampai 30.000 kali lilitan pada inti besi.
-
Kumparan primer (Ф0,5-1,0mm) yang digulung 150 sampai 300 kali lilitan mengelilingi kumparan skunder. Salah satu ujung dari kumparan primer dihubungkan dengan
terminal negatif primer sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan terminal positif primer. Kumparan skunder dihubungkan dengan cara serupa, di mana salah satu ujungnya dihubungkan dengan kumparan lewat terminal positif primer sedangkan ujung yang lain dihubungkan dengan terminal tegangan tinggi melalui sebuah pegas.
61
Gambar 3.15 Hubungan Ignition Coil 3.2.9 Distributor Distributor pada umumnya diputar pada poros bumbungan. Pengapian dikontrol oleh sentrifugal yang terpasang pada poros distributor di bawah cam dan fakum regulator yang dipasang pada rumah distributor. Pada bagian pemutus arus terdapat “breaker point” yang
berfungsi
untuk
memutuskan
arus
listrik
dan
menghubungkannya dari kumparan primer coil ke massa agar terjadi induksi pada kumparan sekunder coil.
Gambar 3.16 Distributor dan Bagian-bagian
62
3.2.10 Busi Fungsi busi adalah menghantarkan arus pengapian ke ruang bakar, di mana bagian yang diberi jarak/gap atau celah yang dihasilkan bunga api. Jenis busi menggunakan: DENSO W16EX-V
Gambar 3.17 Busi
3.3 Peralatan dan Bahan 3.3.1 Alat NO. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
NAMA ALAT Las Asetelin (Gas) Las Listrik Kaca Mata Las Gergaji Tangan Rol Meter Penggaris Siku
SPESIFIKASI General General General General 30 Meter
JUMLAH 1 Unit 1 Unit 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah
63
7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.
Gerenda Tangan Bor Tangan Mata Bor Mata Bor Mata Bor Mata Bor Mata Bor Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Kunci Pas Ring Kater Palu Obeng – Obrng + Solder Tenol Multi Tester Kikir Fullergauge
General General ø4 ø5 ø7 ø8 ø 10 6–7 8–9 10 – 11 12 – 13 14 – 15 22 General General General General 30 w – 70 w ø 0,8 mm General General 100x13 BLATT 0,05x1.00 mm
1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Set 1 Buah
3.3.2 Bahan NO. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
NAMA BAHAN White Board White Board Plat Siku (Aluminium) Paku Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Mur + Baut + Ring Plat Segi Empat Plat Strip Roda Cat Many Tiner
SPESIFIKASI 560 x 450 mm 730 x 520 mm 15 mm x 2 M 1 x 18 mm M3 x 0,5 M4 x 0,75 M5 x 0,8 M6 x 1.0 M8 x 1,25 ø 25 mm x 25 mm x 6M ڤ19 mm x 3 mm x 6 M ø 80 mm ½ Kg 1 Kg 1 Liter
JUMLAH 1 Buah 1 Buah 3 Batang 0,5 Ons 30 Buah 30 Buah 30 Buah 20 Buah 20 Buah 3 Batang 1 Batang 4 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah
64
3.4. Langkah-Langkah Kerja Pada Pembuatan Peraga Kelistrikan Pada Mobil Toyota Kijang 5 K Dalam pembuatan peraga kelistrikan pada Mobil Toyota Kijang 5K perlu diperhatikan langkah kerja yaitu meliputi: 3.4.1 Pembuatan meja Pembuatan meja peraga dapat dikerjakan dengan langkah-langkah sebagai berikut: -
Siapkan alat dan bahan
-
Bahan diukur sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan
-
Mulai pengelasan pada bagian-bagian yang akan dilas dan bila pada sambungan dengan sudut 45˚ menggunakan penggaris siku dan gunakan gerenda tangan bila hasil pengelasan akan lebih baik
-
Pasang roda pada keempat kaki meja peraga kelistrikan
-
Meja dicat sebelum dicat warna orange diamplas dan diberi cat many atau dasar pengecatan
65
Gambar 3.18 Meja Peraga kelistrikan 3.4.2 Pembuatan peraga kelistrikan Pada proses pembuatan ini ada beberapa langkah yaitu meliputi 3 sistem diantaranya: sistem pengapian, sistem starter dan sistem pengisian.
66
Gambar 3.19 Design Peraga Kelistrikan pada Mobil Toyota Kijang 5 K. 3.4.2.1 Sistem pengapian
Gambar 3.20 Sistem Pengapian Kunci kontak diputar ke posisi ON, maka arus mengalir ke coil menuju ke distributor dan pada tegangan tinggi akan mengalir menuju ke busi yaitu 1, 3, 4, 2
67 3.4.2.2 Sistem stater
Gambar 3.21 Proses starter Starter switch diputar ke posisi ON maka arus mengalir ke motor starter, kejadian ini akan bergerak berputar dan untuk menghindari kebakaran 3 – 5 detik selama proses penyetelan. 3.4.2.3 Proses sistem pengisian
Gambar 3.22 Sistem Pengisian Kunci kontak diputar ke posisi ON, arus dari baterai mengalir ke alternator pada waktu yang sama, arus baterai
68 juga mengalir ke lampu pengisian dan akibatnya lampu jadi menyala. Dengan adanya bantuan dinamo 1400RPm putaran akan lebih cepat sehingga ampere meter akan naik 5 – 6A dengan cara ini baterai akan mengisi dengan sendirinya. 3.5 Pengujian Dalam pengujian ini dapat dilakukan tiga (3) sistem yaitu meliputi: sistem pengapian, sistem starter dan sistem pengisian. 3.5.1 Pengujian sistem pengapian a. Hubungkan baterai pada terminal IG ke coil dan resistornya sebagai peredam panas b. Hubungkan ignition coil ke distributor pada kabel tegangan tinggi. Untuk kelebihan bahan bakar yang diinjeksikan, jangan menstarter mesin lebih dari 5 – 10 detik untuk setiap pengujian dan busi yang disarankan: ND = W 16 EX – Untuk NGK = BP 5 EY Untuk elektroda busi 0,8 mm (0,031 in)
Gambar 3.23 Pengujian Sistem Pengapian
69 c. Pasang busi pada masing-masing kabel tegangan tinggi 3.5.2 Pengujian sistem starter a. Lepas kabel field coil dari terminal C b. Hubungkan baterai pada switch magnet seperti pada gambar (4.6) dan periksa gerakan gigi pinion ke arah luar, jika gigi pinion tidak bergerak maka switch magnet perlu diganti
Gambar 3.24 Pengujian full-in c. Dalam keadaan baterai terhubung seperti pada gambar (4.7) dan gigi pinion keluar, lepas kabel negatif (-) dari terminal C periksa, gigi pinion masih tertahan di luar. Jika gigi pinion bergerak ke dalam, maka switch magnet juga perlu diganti
Gambar 3.25 Pengujian Hold-in d. Hubungkan baterai dan ammeter pada starter seperti pada gambar (4.7)
70 e. Periksa starter berputar lembut dan stabil serta gigi pinion bergerak ke luar. Untuk
menghindari kebakaran pada kumparan lakukan
pengujian ini selama 3-5 detik. 3.5.3 Pengujian sistem pengisian a. Lepas kabel dari terminal B alternator dan hubungkan kabel in dengan kabel negatif (-) ammeter. b. Hubungkan kabel positif (+) ammeter pada terminal B alternator. c. Hubungkan kabel positif (+) volt meter pada terminal B alternator dan kabel negatif (-) volt meter ke massa. Dengan putaran mesin idle sampai 2000 rpm akan membantu jalannya pengisian pada baterai.
Gambar 3.26 Pengujian Sistem Pengisian
