Baterai pada kendaraan merupakan sumber listrik arus searah. Sifat muatannya adalah akan habis jika dipakai terus secara kontinu. Padahal keperluan arus listrik bagi perlengkapan kendaraan adalah setiap saat,utamanya akan banyak dihabiskan oleh sistem starter.
Sistem pengisian bekerja apabila mesin dalam keadaan berputar. Selama mesin hidup sistem pengisian yang akan menyuplai arus listrik bagi semua komponen kelistrikan yang ada, namun jika pemakaian arus tidak terlalu banyak dan ada kelebihan arus, maka arus akan mengisi muatan di baterai. Dengan demikian baterai akan selalu penuh muatan listriknya.
Kompoenen-komponen dari sistem pengisian
A. Alternator
Fungsi dari alternator adalah untuk merubah energi mekanis yang didapatkan dari mesin menjadi tenaga listrik.
Fungsi dari komponen-komponen alternator
Puli (pulley), berfungsi sebagai tempat tali kipas penggerak rotor
Kipas (fan), berfungsi untuk mendinginkan diode dan kumparan-kumparan pada alternator
Rotor, berfungsi untuk membangkitkan kemagnetan
Stator, berfungsi untuk menghasilkan arus bolak-balik AC
Rectifier (diode), berfungsi untuk menyearahkan arus AC menjadi DC
B. Regulator
Fungsi dari regulator adalah mengatur besar arus listrik yang masuk kedalam rotor coil sehingga tegangan yang dihasilkan alternator tetap konstan (sama) menurut harga yang ditentukan meskipun putarannya berubah-ubah.
Kelebihan regulator tipe IC
- Rentang tegangan outputnya lebih sempit dan variasi tegangan outputnya dalam waktu singkat.
- Tahan terhadap getaran dan dapat digunakan dalam waktu lama karena tidak banyak bagian-bagian yang bergerak.
- Kerena tegangan outputnya rendah suhunya naik, pengisian baterai dapat dilakukan dengan baik.
Kekurangan dari regulator tipe IC adalah mudah terpengaruh oleh tegangan dan suhu tidak wajar.
Berikut cara kerja dari sistem pengisian
a. Pada saat kunci kontak ON dan mesin mati
Secara keseluruhan mengalirnya arus listrik sebagai berikut :
Arus yang ke field coil
Terminal (+) baterai→fusible link→kunci kontak (IG switch)→fuse→terminal IG regulator →point PL1→point PLo→terminal F regulator→terminal F alternator → brush→slip ring→rotor coil→slip ring→brush→terminal E alternator→massa bodi. Akibatnya rotor terangsang dan timbul kemagnetan yang selanjutnya arus ini disebut arus medan (field current).
Arus ke lampu charge
Terminal (+) baterai→fusibler link→sakelar kunci kontak IG (IG switch) sekering→ lampu CHG→terminal L regulator→titik kontak P0→titik kontak P1→terminal E regulator→massa bodi. Akibatnya lampu charge akan menyala.
b. Cara kerja saat kecepatan rendah ke sedang
Sesudah mesin hidup dan rotor berputar, tegangan/voltage dibangkitkan dalam stator coil, dan tegangan netral dipergunakan untuk voltage relay, karena itu lampu charge jadi mati. Pada waktu yang sama, tegangan yang dikeluarkan beraksi pada voltage regulator. Arus medan (field current) yang ke rotor dikontrol dan disesuaikan dengan tegangan yang dikeluarkan terminal B yang beraksi pada voltage regulator.Demikianlah, salah satu arus medan akan lewat menembus atau tidak menembus resistor R, tergantung pada keadaaan titik kontak PL0.
Catatan :
Bila gerakan P0 dari voltage relay, membuat hubungan dengan titik kontak P2, maka pada sirkuit sesudah dan sebelum lampu pengisian (charge) tegangannya sama. Sehingga pada arus tidak akan mengalir ke lampu dan akhirnya lampu mati. Untuk jelasnya aliran arus pada masing-masing peristiwa sebagai berikut :
Tegangan Netral
Terminal N alternator→terminal N regulator→magnet coil dari voltage relay→terminal E reguilator→massa bodi. Akibatnya pada magnet coil dari voltage relay akan terjadi kemagnetan dan dapat menarik titik kontak P0 dari P1 dan selanjutnya P0 akan bersatu dengan P2. Dengan demikian lampu pengisian (charge) jadi mati
Tegangan yang keluar (output Voltage)
Terminal B alternator→terminal B regulator→titik kontak P2→titik kontak P0→magnet coil dari voltage regulator→terminal E regulator→massa bodi. Akibatnya pada coil voltage regulator timbul kemagnetan yang dapat mempengaruhi posisi dari titik kontak (point) PL0. Dalam hal ini PL0 akan tertarik dari PL1 sehingga pada kecepatan sedang PL0 akan mengambang (seperti terlihat pada gambar diatas).
Arus yang ke Field (Field Current)
Terminal B alternator→IG switch→Fuse→terminal IG regulator→Point PL1→Point PL0→ Reristor R→Terminal F regulator→Terminal F alternator→Rotor coil→ terminal E alternator→ massa bodi.
Dalam hal ini jumlah arus/tegangan yang masuk ke rotor coil bisa melalui dua saluran.
→Bila kemagnetan di voltage regulator besar dan mampu menarik PL0 dari PL1, maka arus yang ke rotor coil akan melalui resistor R. Akibatnya arus akan kecil dan kemagnetan yang ditimbulkan rotor coil-pun kecil (berkurang).
→Sedangkan kalau kemagnetan pada voltage regulator lemah dan PL0 tidak tertarik dari PL1, maka arus yang ke rotor coil akan tetap melalui point PL1 →point PL0.
Akibatnya arus tidak melalui resistor dan arus yang masuk ke rotor coil akan normal kembali.
Out Put Current
Terminal B alternator →baterai dan beban→massa bodi.
c. Saat kecepatan sedang ke tinggi
Bila putaran mesin bertambah , voltage yang dihasilkan oleh kumparan stator naik, dan gaya tarik dari kemagnetan kumparan voltage regulator menjadi lebih kuat. Dengan daya tarik yang lebih kuat, field current yang ke rotor akan mengalir terputus-putus (intermittently). Dengan kata lain , gerakan titik kontak PL0 dari voltage regulator kadang-kadang membuat hubungan dengan titik kontak PL2.
Catatan :
Bial gerakan titik kontak PL0 pada regulator berhubungan dengan titik kontak PL2, field current akan dibatasi. Bagaimanapun juga point P0 dari voltage relay tidak akan terpisah dari point P1, sebab tegangan netral terpelihara dalam sisa flux dari rotor. Aliran arusnya adalah senagai berikut :
Voltage Netral (Tegangan Netral)
Terminal N alternator→terminal N regulator→magnet coil dari voltage relay→ terminal E regulator→massa bodi. Arus ini juga sering disebut netral voltage.
Out Put Voltage
Terminal B alternator→terminal B regulator→point P2→point P0→magnet coil dari N regulator →terminal E regulator→massa bodi.. Inilah yang disebut dengan Output voltage.
Tidak ada arus ke Field Current
Terminal B alternator →IG switch→fuse→terminal IG regulator→resistor R→ Terminal F regulator→terminal F alternator→rotor coil→atau dari resistor R→point PL0→Point P2→ ground (No.F.C) →Terminal E alternator→massa (F Current).
Bila arus resistor R→mengalir teminal F regulator→rotor coil→massa, akibatnya arus yang ke rotor ada, tapi kalau PL0 nempel PL2 -maka arus mengalir ke massa sehingga yang ke rotor coil tidak ada.
Out Put Current
Terminal B alternator→baterai/beban→massa.
