STARTING SYSTEM

Gambar rangkaian sistim Starter Konvensional

Gambar sirkuit sistem pengisia konvensional

Gambar sirkuit sistem pengisian konvensional

CHARGING SYSTEM AUTOMOTIVE

Memelihara Baterai

PROGRAM KEAHLIAN                 : TEKNIK KENDARAAN RINGAN

MATA PELAJARAN                       :  B.15.Memelihara Baterai

KELAS / SEMESTER                      :  X / 1

PERTEMUAN KE                           :  14 s.d. 16

ALOKASI WAKTU                        :  18 Jam

STANDAR KOMPETENSI            :  B.15.Memelihara baterai    

KOMPETENSI DASAR                 :

15.1. Menguji baterai

15.2. Memperbaiki baterai

15.3. Merawat baterai

15.4. Menjumper baterai

A.    KAPASITAS, BERAT JENIS DAN KONDISI ISIAN BATERAI

1. KAPASITAS BATERAI

Besaran untuk menyatakan jumlah muatan listrik yang terkandung dalam baterai  disebut kapasitas. Hal ini juga menentukan besar kecilnya ukuran suatu baterai.

Kapasitas = Ampere x Jam ( AH )

Kapasitas baterai tergantung pada : massa aktip dalam plat – plat baterai, jumlah elemen – elemen , Luas penampang pelat baterai yang terendam dalam elektrolit baterai

Disingkat                Q = J x t

Dimana : Q            = Kapasitas (J x t)

                  I           = Arus pemakaian

                  T          = Waktu

Kapasitas spesifik

Menurut DIN (Deutsche Industrie Norm), kapasitas spesifik ditentukan oleh besarnya arus pemakai selama 20 jam (10 jam) sehingga tegangan sel turun menjadi 1,75 volt.

2. CCA : COLD CRANK AMPERES

Yaitu ukuran kemampuan aki menghidupkan mesin saat suhu dingin dibawah nol yakni -18 oC Selama 30 detik dengan tegangan 7,2 Volt untuk kapasitas aki 12 volt.

3. MCA / CA : Cranking Ampers

Kemampuan aki untuk mengeluarkan listrik dalam ampere. Akki yang terisi penuh saat 0 oC dapat mengeluarkan arus listrik secara terus menerus selama 30 detik dengan tiap sel aki tetap bertengan 1,2 V (7,2 V tegangan aki)

4.      RC : (Reserve Capasity)

Kemampuan aki menjalankan komponen elektrik mobil selama beberapa menit pada suhu 25 oC dengan keluaran sebesar 25 Amperes dengan tegangan 10,5 s.d 12 Volt.

5.      TEGANGAN BATERAI

Tertulis pada kotak baterai ada yang 12 volt dan ada yang 24 volt.

Untuk menaikan daya atau menaikan tegangan dengan merangkai baterai secara seri atau parallel.

Untuk baterai 12 volt. Tegangan pengisian baterai mesin bensin 13,8 volt dan diesel 14,8 volt. Baterai yang baik hendaknya tegangannya diatas 12 volt saat tanpa beban (system mati)

6.      BERAT JENIS ELEKTROLIT

Berat jenis elektrolit ( r ) dapat dijadikan petunjuk untuk mengetahui kondisi isian baterai. Sebagai alat pengukur berat jenis ini digunakan hidrometer.

Jika dari hasil pengontrolan berat jenis antara sel yang satu dan yang lain terdapat perbedaan lebih dari 0,025 Kg/I, maka hal itu disebabkan ketidak-samaan tinggi elektrolitnya lagi.

Jika berat jenisnya terlalu rendah, maka telah terjadi hubungan singkat atau baterai sudah tua atau terlalu kehabisan arus.

Semakin lama baterai dipakai, semakin banyak kandungan air di dalam elektrolitnya, akibatnya semakin kecil / rendah berat jenis elektrolit tersebut.

Bila ketinggian elektrolit pada tandanya terlalu rendah, maka baterai harus ditambah dengan air suling.

Pengukuran dengan hydrometer

Kondisi isian baterai Penuh Sedang Kosong

B. J. Elektrolit ( < = Kg/I ) 1,26 – 1,28 1,24 – 1,25 1,08 – 1,1

Tegangan sel 2,12 1,75

1.      KERUSAKAN SEL AKIBAT PENSULFATAN

Jika baterai dibiarkan terlalu lama tanpa diisi, maka akan terbentuk kristal – kristal sulfat yang halus. Tapi karena elektrolit tidak dapat menguap, maka barulah kristal – kristal itu berubah menjadi kristal timbel sulfat yang kasar. Kejadian yang demikian disebut pensulfatan.

Pensulfatan bisa menyebabkan pertambahan tahanan dalam dan akan
menghalang – halangi reaksi kimia dalam baterai. Jika dalam keadaan pensulfatan ini baterai diisi dengan arus, maka baterai menjadi panas dan tegangan tiba – tiba naik secara tajam

A.    PENGISIAN DAN PENGOSONGAN BATERAI DENGAN SENDIRINYA

Pengisian Baterai

Baterai hanya bisa diisi dengan arus searah , Baterai dapat di cas sendiri-sendiri atau sekaligus dengan dirangkai secara paralel. Pengisian baterai dapat dibedakan antara pengisian normal dan pengisian cepat.

1.      Pengisian normal

Besar arus pengisian 10 % dari angka kapasitasnya.

Contoh :

Baterai dengan kapasitas 44 Ah dapat diisi secara normal dengan arus  pengisian 4,4 Ampere. Waktu pengisian : 12 – 15 jam, bila baterai 100 % kosong

2.      Pengisian cepat

Baterai dapat diisi dengan besar arus pengisian 5 – 10 kali besar arus pengisian normal sampai tegangan baterai mencapai tingkat terjadinya titik – titik gas (tegangan sel 2,4 Volt) .

Lama pengisian sampai satu jam. Pengisian seperti ini tidak merusak baterai.

3.      Pengosongan baterai sendiri

Bila baterai dalam keadaan penuh tersimpan, maka akan terjadi proses kimia yang menyebabkan baterai akhirnya kosong. Pengosongan baterai sendiri ini menyebabkan kondisi isian berkurang antara 0,2 % - 1 % dari kapasitas spesifik tiap hari. Untuk menghindari terjadinya pensulfatan, maka setiap dua – bulan baterai yang tidak dipakai harus diisi baru.

MATERI

PROSES MESIN KONVERSI ENERGI

PROGRAM KEAHLIAN     : TEKNIK KENDARAAN RINGAN

MATA PELAJARAN            :  A.3. Menjelaskan proses-proses mesin konversi energi

KELAS / SEMESTER           :  X / 1

PERTEMUAN KE                 :  1 s.d. 5

ALOKASI WAKTU              :  36 Jam

STANDAR KOMPETENSI   :  A.3. Menjelaskan proses-proses mesin konversi energi       

KOMPETENSI DASAR        :

3.1. Menjelaskan konsep motor bakar

3.2. Menjelaskan konsep motor listrik

3.3. Menjelaskan konsep generator listrik

3.4. Menjelaskan konsep pompa fluida

3.5. Menjelaskan konsep kompresor

3.6. Menjelaskan konsep refrigerasi

I. KONSEP KONVERSI ENERGI

1.  Konsep konversi energi

Perhatikan gambar dibawah bagaimana energi yang ada dirubah (dikonversi) menjadi energi mekanik

Sumber tenaga (Energi) dialam ini antara lain  terdiri dari :

1. Tenaga Panas (heating power)
2. Tenaga listrik (Electric Power)
3. Tenaga angin (Wind force)
4. Tenaga Air (Water power)

Sumber-sumber tenaga tersebut dirubah (convert) oleh mesin (engie) menjadi tenaga mekanik (mechanical energy). Selanjutnya energi mekanik digunakan untuk menggerak (sumber tenaga) bagi kendaraan : darat, laut dan udara.

Jadi dapat disimpulkan bahwa :

1.            Mesin (engine) adalah alat untuk merubah (mengkonversi) energi menjadi energi mekanik.

2.            Mesin adalah sumber tenaga penggerak kendaraan

2.      Macam-macam Mesin (Engine)

 Mesin Tenaga Panas

Tenaga panas dapat dihasilkan dari proses pembakaran, oleh sebab itu mesin ini dikenal dengan mesin bakar atau motor bakar yang bahan bakarnya kayu, bensin, minyak tanah dll

Macam-macamnya :

Perhatikan skema dibawah untuk melihat bagaimana sumber tenaga yang ada dirubah menjadi energi gerak oleh mesin :

Contoh :

1.      Mesin pembakaran luar

Perhatikan gambar disamping ,  Air direbus sehingga mendidih dan menghasilkan uap yang bertekanan tinggi s ehingga mampu menjadi sumber tenaga. Seperti sebagai  seperti turbin uap PLTU, kereta api , Ketel uap mesin industri.

Sumber energi gerak yang dihasilkan oleh uap akan menggerak piston atau plunyer yang menghasilkan gerak bolak balik (gerak translasi) yang kemudian oleh poros engkol dirubah menjadi gerak putar (gerak rotasi). Prinsif perubahan gerak translasi menjadi gerak rotasi ini persis seperti gerakan kaki mendorong pedal sepeda (kaki bergerak naik turun – gerak translasi) dan pedal bergerak berputar memutar poros (gerak rotasi) . Atau

Sumber tenaga gerak yang dihasilkan uap akan mendorong  sudu-sudu ( seperti meniup kipas angin) yang menghasilkan gerak berputar (gerak rotasi)

Contoh penggunaanya pada PLTU tarahan, Kereta uap wisata ambarukmo di jawa tengah, Mesin Pabrik

1. Mesin Tenaga Listrik

Tenaga listrik dihasilkan dari konversi energi :

1.      Cahaya matahari

2.      Energi gerak / energi  Mekanik

3.      Energi Angin

4.      Energi Air

5.      Kimia (pembakaran)

Energi listrik yang dihasilkan akan dirubah menjadi tenaga gerak untuk menggerak kendaraan dengan menggerak motor listrik. Saat ini sudah banyak kendaraan bertenaga listrik atau gabungan mesin listrik dengan mesin bakar (hibryd engine). Dibawah contoh kendaraan hibryd Toyota – Prius  generasi ke 2

1. Mesin Tenaga Angin

Tenaga angin digunakan  pembangkit listrik seperti kincir angina, di belanda digunakan untuk menggerak pompa air yang terkenal dengan Negara kincir angin. Selain itu juga untuk perahu layar, skate board,  tenaga penggerak peralatan otomotif,

2. Mesin Tenaga Air

Tenaga air digunakan oleh PLTA, yaitu pembangkit tenaga listrik

II. KONSEP MOTOR BAKAR

1.      Konsep motor bakar Luar (ECE = External Combustion Engine)

a.       Air direbus dalam suatu ketel sehingga menguap, uap yang panas bertekanan tinggi akan mendorong piston atau plunyer atau sudu-sudu.

b.      Pada Piston atau plunyer akan merubah tenaga tekan menjadi tenaga gerak tranlasi (gerak naik turun atau maju mundur) kemudian oleh poros engkol dirubah menjadi gerak putar (sperti pada pedal sepeda).

c.       Pada sudu-sudu tekanan uap panas akan mendorong sudu-sudu sehingga berputar (seperti meniup kipas angin)

Gerakan putar akan memutar roda melalui transmisi (penerus tenaga)

1.      Mesin Bakar Dalam (ICE = Internal Combustion Engine)

Mesin Bakar adalah mesin yang sumber tenaganya dihasilkan oleh hasil pembakaran, untuk terjadinya proses pembakaran diperlukan 3 komponen yaitu

1. Ada bahan bakar contoh kayu, bensin dll
2. Ada udara yaitu ogsigen
3. Ada pembakar yaitu suhu tinggi, api

Perhatikan penjelasan berikut tentang proses terjadinya pembakaran di dalam mesin :

Bahan bakar (fuel) dicampur (mix) dengan udara sehingga menjadi gas yang terdiri dari uap bahan bakar dan udara (mixture)

  Campuran udara dan bahan bakar dihisap masuk (intake) kedalam ruang bakar (combustion chamber)

Campuran udara diruang bakar akan dikompresi yaitu ruang dikencilkan dengan piston naik sehingga tekanan dan suhu naik Seperti mompa udara akan berat dan terasa panas pada tabung pompa

   Campuran udara yang dikompresi diruang bakar yang siap menyala yaitu suhu tinggi (panas) maka ketika diletikan bunga api (ignited) gas akan terbakar dalam bentuk ledakan (explosive) dan mendorong piston ke bawah (expansion force). Jadi tenaga ledakan dirubah oleh piston menjadi tenaga gerak (translasi)

Prinsif ini seperti mainan tembakan meriam bambu dengan minyak tanah