Mengapa lampu mobil bisa menyala terus ? karena dispulai oleh arus listrik. Tapi, dari mana sumber arus listrik mobil ?
Apakah dari baterai ? ternyata bukan.
Baterai atau aki merupakan komponen penyimpan arus listrik. Artinya, komponen ini hanya bersifat menyimpan listrik yang dihasilkan oleh komponen lain.
Komponen apakah itu ?
Jawabannya, sistem pengisian. Sistem pengisian ini menjadi sumber tenaga listrik untuk keberlangsungan semua sistem kelistrikan kendaraan. Lantas apa itu sistem pengisian dan cara kerja sistem pengisian ?
Pengertian dan Fungsi Sistem Pengisian
Sistem pengisian adalah skema penghasil energi listrik yang disalurkan ke semua sistem kelistrikan kendaraan sebagai sumber arus serta melakukan pengisian terhadap daya baterai.
Sistem pengisian akan menghasilkan energi listrik selama mesin dihidupkan. Itu karena sistem pengisian menggunakan putaran mesin sebagai sumber tenaganya.
Listrik yang dihasilkan, akan langsung dipakai untuk menghidupkan lampu, klakson serta kelistrikan mesin.
Fungsi sistem pengisian ada dua yakni ;
- Menyuplai kebutuhan listrik mobil ketika mesin hidup
- Mengisi daya baterai yang terkuras saat proses starting
Prinsip Kerja Sistem Pengisian
Sistem pengisian bekerja dengan mengubah energi gerak (putaran mesin) menjadi energi listrik. Ini mirip dengan generator yang mengubah energi gerak menjadi energi listrik.
Untuk melakukan perubahan energi tersebut, sistem pengisian menggunakan komponen bernama altenator.
Altenator adalah komponen mirip seperti generator AC yang dapat melakukan perubahan energi gerak ke energi listrik menggunakan prinsip elektromagnetik.
Prinsip elektromagnetik ini mengacu pada hukum Faraday yang berbunyi ;
Ketika sebuah medan magnet berputar secara terus menerus memotong kumparan maka akan membangkitkan beda potensial pada kumparan tersebut.
Dari hukum diatas bisa disimpulkan arus listrik akan mengalir pada kumparan yang berpotongan dengan medan magnet.
Konstruksi dan Rangkaian Pengisian
Seperti yang kita singgung diatas, komponen utama sistem pengisian ada pada altenator. Didalam altenator sendiri terdapat dua komponen utama yakni
- Rotor coil, merupakan kumparan berputar yang menghasilkan medan magnet.
- Stator coil, merupakan kumparan diam yang terletak disekitar rotot berfungsi untuk menangkap medan magnet yang berpotongan.
Cara kerjanya, rotor akan berputar didalam stator. Karena rotor ini memiliki medan magnet, maka putaran rotor akan menimbulkan perpotongan garis gaya magnet yang memicu terjadinya aliran listrik pada stator.
Siapa yang menggerakan rotor ?
Crankshaft mesin menjadi sumber tenaga dari rotor. Pada altenator, rotor akan terhubung dengan sebuah pulley, dan pulley ini akan dihubungkan ke crankshaft mengunakan V belt.
Besar kecilnya aliran listrik (tegangan) ini berbanding lurus dengan RPM rotor.
Artinya, apabila mesin bekerja pada RPM tinggi maka perpotongan antara rotor dan stator akan semakin cepat, sehingga meningkatkan tegangan yang dihasilkan.
Sementara itu, kelistrikan mesin dibatasi hanya 12 Volt.
Oleh sebab itu, arus dari altenator tidak secara langsung dihubungkan ke beban kelistrikan mobil.
1. Pertama arus akan disearahkan
Karena kelistrikan mobil menggunakan arus DC, maka arus dari altenator yang memiliki arus AC harus disearahkan terlebih dahulu.
Rectifier berfungsi untuk menyearahkan arus AC menjadi DC. Cara kerja rectifier ini adalah dengan memanfaatkan dioda untuk memblok aliran listrik kesalah satu arah.
Sehingga arus hanya mengalir satu arah (DC).
2. Tegangan listrik dari altenator akan diregulasi
Ini dia komponen yang mencegah terjadinya overvoltage pada kelistrikan mobil. Regulator adalah komponen yang bisa menahan tegangan listrik dari altenator agar tidak berlebihan.
Tegangan maksimal pengisian listrik umumnya ada di angka 14 Volt.
Cara kerjanya, ketika RPM mesin naik hingga sekitar 2.000 RPM, maka akan ada penambahan tegangan pengisian. Regulator akan mengurangi medan magnet pada rotor.
Sehingga peningkatan tegangan output pengisian tidak terlalu signifikan sekitar 13 - 14 Volt saja.
Namun apabila RPM mesin tinggi, tegangan pengisian yang dihasilkan bisa melebihi 15 V sehingga regulator akan menghentikan kemagnetan pada rotor hingga RPM mesin turun.
Bagaimana bisa regulator mengatur kemagnetan pada rotor ?
Ini ada pada internal regulator, ada yang menggunakan kontak point (regulator konvensional) dan ada pula yang menggunakan IC regulator.
Setelah arus listrik pengisian melewati regulator, maka selanjutnya listrik ini bisa langsung disalurkan ke baterai dan ke sistem kelistrikan mobil.
Komponen Sistem Pengisian
Total ada sekitar 6 komponen pada sistem pengapian yang terdiri dari :
- Kunci kontak untuk mengaktifkan medan magnet pada rotor coil
- Altenator untuk mengubah energi
- Rectifier untuk menyearahkan arus listrik
- Regulator sebagai pengatur tegangan pengisian
- Aki/baterai sebagai penyimpan listrik
- Wiring sebagai pengalir arus listrik pada sistem pengisian
