BAB III

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