10. bateri kenderaan

10,990 views
10,368 views

Published on

0 Comments
5 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
10,990
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
43
Actions
Shares
0
Downloads
159
Comments
0
Likes
5
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

10. bateri kenderaan

  1. 1. Institut Kemahiran MARA Jasin, Melaka INFORMATION SHEETPROGRAMME : A14 - SIJIL TEKNOLOGI BAIKPULIH BADAN KENDERAANSESSION : SEMESTER : 2 TAB 2042 / BASIC AUTOMOTIVECODE/COURSE : SHEET NO : A14/M04/IS02 ELECTRICAL & ELECTRONICLECTURER : MD HAFIZI BIN MOHAMAD WEEK : 10TOPIC : M04 BATTERIES 04.01 SAFETY HANDLING PROCEDURES 04.02 TYPE OF BATTERIESSUB-TOPIC : 04.03 BATTERIES CARE & MAINTENANCE 04.04 BATTERIES CHARGING 04.05 BATTERIES TESTING Pelajar mesti boleh : 1. Terangkan fungsi bateri kenderaan.LEARNINGOUTCOME : 2. Nyatakan jenis-jenis bateri kenderaan. 3. Terangkan struktur asas bateri. 4. Huraikan tindakbalas kimia di dalam bateri.TAJUK : BATERI KENDERAANTUJUAN :Sistem elektrik kenderaan merupakan salah satu sistem yang terpenting di dalam sesebuahkenderaan. Ianya membekalkan tenaga elektrik yang mencukupi bagi keperluan komponen elektrikdan elektronik agar dapat berfungsi dengan sempurna. Kertas penerangan ini akan menerangkanmaksud tersebut. 1
  2. 2. PENERANGAN : Bateri merupakan satu komponen yang menghasilkan tenaga elektrik hasil daripada tindakbalas kima yang berlaku di dalam bateri. Tenaga kimia diperoleh daripada asid dan plumbum yang terkandung di dalam bateri. Bateri kenderaan adalah dari jenis asid plumbum (lead asid battery) atau dikenali dengan nama bateri bekal. Ada dua jenis bateri iaitu bateri kering dan bateri basah (dry cell and wet cell). Bateri basah yang digunakan untuk kenderaan bermotor terbahagi kepada dua jenis iaitu bateri ‘standard’ dan bateri ‘MF’ (maintenance free). Bateri ‘MF’ ialah satu istilah yang digunakan untuk menyatakan bateri yang menggunakan sedikit air disebabkan bahan campuran yang digunakan untuk membuat ‘battery plate grid’. Bateri ‘MF’ juga dikenali ‘low water loss battery’. Bateri ‘standard’ menggunakan sehingga 5% antimony. Bagaimanapun menambahkan jumlah antimoni akan meningkatkan jumlah hidrogen yang dilepaskan dan dengan itu bateri akanmenggunakan air dengan banyak. Bateri ‘MF’ menggunakan calcium sebagai ganti antimony kerana 0.2% calcium sama kekuatannya dengan 6% antimoni (Gambarajah 1). Gambarajah 1 : Grid plat positif dan plat negatifFUNGSI BATERITerdapat tiga fungsi utama bateri dalam kenderaan iaitu : 1. Membekalkan kuasa elektrik yang mencukupi untuk menghidupkan enjin. 2. Membekalkan kuasa elektrik kepada sistem penyalaan. 3. Membekalkan kuasa tambahan yang diperlukan apabila permintaan bebanan elektrik kenderaan melebihi daripada sistem pengecas hasilkan. 4. Bertindak sebagai pengawal atau penstabil voltan dan menyerap voltan tidak diperlukan yang boleh merosakkan aksesori elektrik di dalam sistem elektrik kenderaan. 2
  3. 3. JENIS-JENIS BATERI KENDERAAN1. Bateri Standard2. Bateri ‘maintenance free’ BATERI STANDARDBateri ini juga dikenali sebagai bateri asid plumbum (lead asid battery).Bateri basah inimemerlukan pemeriksaan bagi memastikan paras air bateri berada diantara garisan rendah dantinggi. Sekiranya air bateri turun dibawah paras rendah, ini akan mendedahkan sebahagian pletplumbum dan jadi kering lalu mengurangkan keupayaan menghasilkan tenaga. Air bateri perlusentiasa ditambah dari semasa ke semasa bagi mengekalkan plet plumbum tadi terendam dalamsesair bateri. Gambar foto 1 : Bateri StandardBATERI ‘MAINTENANCE FREE’ Bateri ‘MF’ ialah satu istilah yang digunakan untuk menyatakan bateri yang penjagaan dan penyelenggaraan yang kurang. Bateri ‘MF’ juga dikenali ‘low water lossbattery’. Bateri ‘standard’ menggunakan sehingga 5% antimony. Bagaimanapun menambahkan jumlah antimoni akan meningkatkan jumlah hidrogen yang dilepaskan dan dengan itu bateri akan menggunakan air dengan banyak. Ini adalah bateri ini menggunakan calcium sebagai ganti antimony untuk membuat ‘battery plate grid kerana 0.2% calcium sama kekuatannya dengan 6% antimony. Gambar Foto 2. Gambar foto 2 : Bateri ‘Maintenance free’ 3
  4. 4. STRUKTUR ASAS BATERIBateri mempunyai bilangan sel yang teratur di dalam kotaknya yang mana akan mengeluarkanvoltan bateri. Bateri 6 volt dibuat dari tiga sel, 2 volt tiap-tiap satu dan bateri 12 volt dibuat darienam sel, 2 volt tiap-tiap satu. Perbezaan di antaranya ialah perbezaan sel, bilangan plat di dalamtiap sel dan ketebalan plat yang digunakan bagi menentukan keupayaan bateri. Asas struktur bateriterdiri daripada kotak bateri,elemen,penyekat perangkai sel,cuar punca (terminal), palam berliangdan elektrolait. 1. Kotak Bateri Dibentuk berpetak-petak mengikut bilangan sel bateri dan diperbuat daripada getah keras, synthetic resin, polypropylene atau plastik. Ia mestilah teguh dan boleh menahan asid serta tahan kejutan dan gegaran. Bahagian atas bateri ditutup dengan penutup sel. Penutup sel adalah berasingan di antara satu sama lain. Di bahagian bawah kotak bateri ini dilengkapi dengan selangka (ribs) supaya dapat menongkat plat-plat dari pengasing-pengasing tadi. Ini bertujuan untuk mengelakkan terjadinya litar pintas antara plat positif dengan plat negatif yang mungkin disebabkan oleh hakisan. 2. Elemen Elemen ialah gabungan satu kumpulan plat positif dengan plat negatif (gambarajah 2). Plat positif berwarna coklat dan dikenali dengan nama ‘lead peroxide’, plat negatif berwarna kelabu dan dikenali dengan nama ‘spongy lead’. Elemen direndam di dalam elektrolit (campuran asid sulfurik dengan air suling) yang terkandung di dalam kotak yang teguh. Plat-plat ini disusun berselang-seli di dalam setiap sel (gambarajah 3). Plat-plat positif disambungkan diantara satu sama lain dengan penyambung plumbum dan dihubungkan kepada cuar punca plumbum. Plat-plat negatif juga dipasang dengan cara yang sama dan diantara plat negatif dan plat positif ditebat dengan penyekat. Setiap elemen mengandungi antara 9 hingga 13 plat. Bagi setiap elemen, bilangan plat negatif lebih satu jumlahnya dari bilangan plat positif. Contoh,sebuah elemen yang mengandungi 17 plat akan mempunyai 9 plat negatif dan 8 plat positif. Dengan sebab itu tiap-tiap plat positif diapit oleh plat negatif. Ini diperlukan kerana tindakan kimia berlaku lebih banyak di plat positif dari plat negatif. (Gambarajah 2 dan gambarajah 3).Gambarajah 2 : Pemasangan Elemen Gambarajah 3 : Kedudukan elemen di dalam sel 4
  5. 5. 3. Penyekat atau PengasingFungsi penyekat ialah untuk memisahkan plat positif dan plat 5entian5 supaya tidak bersentuhyang mana akan mengakibatkan litar pintas. Penyekat ini berliang supaya elektrolit bolehbergerak dengan bebas dari satu plat ke satu plat yang lain. Elektrolit mestilah boleh bergerakke semua permukaan plat supaya bateri dapat menghasilkan tenaga elektrik yang mencukupi.Penyekat dibuat dari kepingan getah, kaca gentian, kayu atau kertas istimewa. Padasesetengah bateri, lebih dari satu jenis penyekat digunakan. Kertas istimewa digunakanbersama-sama dengan kaca gentian. Gambarajah 4 : Kedudukan penyekat pada setiap elemen4. Perangkai SelSel-sel bateri disambungkan secara siri supaya voltannya bertambah dengan menggunakanperangkai sel atau penyambung sel. Ia diperbuat daripada bar plumbum yang disambungkanpada punca sel. Bagi sesetengah bateri perangkai sel terletak di atas atau di dalam penutupbateri (tudung bateri). Sekiranya penyambung sel terletak di dalam penutup sel, ia akandilindungi oleh sebatian mekanikal yang kuat. Binaan ini mengurangkan kebocoran arusmelaluli penutup sel bateri. Jika perangkai sel berada di atas tudung bateri, lembapan dankotoran akan terkumpul di atasnya lalu membentuk satu aliran elektrik dari satu punca selkepada punca sel yang lain. Ini mengakibatkan arus elektrik luput secara perlahan-lahan.Dalam jangka masa yang panjang boleh menyebabkan bateri menjadi luput cas. Gambarajah 5 : Perangkai sel 5
  6. 6. 5. Terminal BateriSetiap bateri mestilah mempuyai sepasang terminal bateri iaitu terminal punca positif danterminal punca negatif. Setiap terminal punca mempunyai pengenalannya sendiri bertujuanmengelakkan daripada tersalah pasang kepada kenderaan yang mana boleh merosakkankomponen elektrik, peralatan elektronik atau bateri itu sendiri. Terminal punca positif bolehdikenal pasti di mana diameternya yang lebih besar berbanding terminal punca negatif. Selaindari itu, terminal punca positif mempunyai gelang berwarna merah manakala cuar puncanegatif bergelang hijau. Terminal punca positif juga ditandakan dengan simbol ‘+’ , terminalpunca negatif ditandakan dengan simbol ‘-‘ pada tudung bateri. Gambarajah di bawahmenunjukkan kedudukan terminal pada bateri yang berbeza. Gambarajah 6 : Terminal positif dan neagatif bateri6. Palam BerliangPalam berliang boleh dibuka untuk menambah atau mengisi air ke dalam sel apabiladiperlukan. Air di dalam sel hilang disebabkan pemeluapan atau bertukar kepada gas oksigendan gas 6ydrogen. Palam berliang mempunyai lubang-lubang kecil untuk membebaskan gaskeluar dengan bebas semasa tindakbalas kimia. Gambarajah 7 : Palam berliang 6
  7. 7. 7. ElektrolitElektrolit ialah campuran di antara asid dengan air suling. Asasnya elektrolit dibuat daripada60% air suling dengan 40% asid sulfurik. Elektrolit ini digunakan untuk sama ada ‘leadantimony battery’ (standard battery) atau ‘lead calcium battery’ (maintenance free battery).Untuk mengelakkan kemalangan semasa menyediakan elektrolit, perlulah diambil perhatian‘asid hendaklah dituangkan ke dalam air’. Elektrolit dijual dalam keadaan sudah dicampurdengan kekuatan cas penuhnya diantara 1.260-1.280 s.g.,atau telah dimasukkan terlebihdahulu ke dalam bateri semasa bateri itu dijual. Hanya air suling perlu ditambahkan sekiranyabateri kekurangan air. Gambarajah 8 : Bahagian-bahagian bateri 7
  8. 8. TINDAKBALAS KIMIA DI DALAM SEL BATERIArus dihasilkan oleh bateri melalui tindakbalas kimia di antara bahan di dalam plat dengan asidsulfurik. Bahan aktif di dalam plat positif ialah plumbum dioksid (PbO2) dan di dalam plat negatifialah plumbum (Pb). Apabila sistem elektrik kenderaan bekerja, bateri akan luput cas. Tetapiapabila kuasa elektrik ditambahkan ke dalam bateri, bateri akan dicas. Dua kepingan Two dissimilar metals in an acid, called electrolyte, make a simple battery.Asid yang terdapat di dalam elektrolit akan bertindakbalas dengan positif (+) plat untukmembebaskan elektron (- cas). Elektron ini akan dihantar kepada plat yang berasingan menjadikania bercas negatif (-). Apabila bateri dalam keadaan cas penuh, plat negatif (-) mempunyai jumlahelektron yang berlebihan. Jika bateri disambungkan dengan litar yang mudah, elektron yangberlebihan ini akan dialirkan keluar dari plat negatif (-) dan mengalir ke arah mentol lampu.Tindakbalas kimia sentiasa berlaku di dalam kotak bateri dan berterusan. Akibat dari tindakbalasyang berterusan ini menyebabkan elektrolit menjadi lemah dan semakin lemah manakala platnegatif (-) dan plat positif (+) menjadi serupa dan mempunyai kandungan kimia yang serupa.Akhirnya semua elektron akan digunakan, lampu akan menjadi malap dan bateri menjadi luput cas. Pergerakkan elektron dari satu plat ke plat yang lain menghasilkan voltan 8
  9. 9. 1) Tindakbalas kimia semasa luput casPada permulaan tindakbalas, molekul asid sulfurik menjadi H2 dan SO4. Satu unit SO4bergabung dengan plumbum di dalam plat positif dan satu unit lagi akan bergabung denganplat negatif. Ini akan menghasilkan plumbum sulfat (PbSO4) di dalam kedua-dua plat positifdan plat negatif atau ‘lead sulfate’. Tindakbalas ini menyebabkan dua atom oksigen (O2) dariplat positif bergabung dengan atom hydrogen lalu membentuk air. Dari tindakbalas ini, denganperlahan-lahan asid sulfurik bertukar menjadi air dan elektrolit menjadi kurang pekat.Seterusnya ketumpatan kandungan elektrolit semakin rendah. Apabila bateri berkeadaan luputcas sepenuhnya plat positif dan plat negatif menjadi plumbum sulfat dan elektrolait menjadi air. PbO2 + 2H2SO4 + Pb ---------------------- PbSO4 + 2H20 + PbSO4 Tindakbalas kimia semasa luput cas2) Tindakbalas kimia semasa casSemasa cas, arus terus mengalir ke dalam bateri melalui arah yang berlawanan semasa luputcas. Jadi tindakbalas kimia yang berlaku di dalam bateri semasa cas adalah berlawanandengan semasa bateri luput cas. Semasa cas air (H2O) berpecah kepada hidrogen (H2) danoksigen (O). Sulfat (SO4) bergerak dari plat balik ke dalam elektrolit dan bergabung denganhydrogen lalu membentuk asid sulfurik (H2SO4). Pada masa yang sama, atom-atom oksigenbergabung dengan plumbum di plat positif dan membentuk plumbum dioksid. Plat positifmenjadi lead peroxide dan plat negatif menjadi spongy lead. Semasa mengecas, sebahagiandari gas oksigen dan gas hidrogen hasil dari tindak balas kimia terbebas dari sel bateri melaluipalam berliang. PbSO4 + 2H2O + PbSO4 ------------------------PbO2 + 2H2SO4 + Pb 9
  10. 10. Tindakbalas kimia semasa cas KESIMPULAN Bateri merupakan satu komponen elektrik yang penting dalam sistem elektrik kenderaan. Ia menghasilkan tenaga elektrik hasil daripada tindakbalas kimia yang terjadi di dalamnya. Terdiri daripada beberapa komponen seperti plat positif, plat negative, perangkai sel, pengasing, terminal, kotak bateri dan elektrolit. Terdapat 2 jenis bateri masa kini iaitu bateri standard dan bateri ‘free maintenance’. EXERCISE 1. Berikan 2 jenis bateri yang biasa digunakan pada kenderaan? 2. Namakan bahagian-bahagian bateri. 3. Bateri mempunyai dua terminal. Jelaskan dengan ringkas mengenai terminal tersebut. REFERENCE1. Akademi Saga, Basic Electrical & Electronic System Information Sheet, Shah Alam, Selangor: Edaran Otomobil Nasional Berhad.2. Akademi Saga, Basic Electrical & Electronic System Work Sheet, Shah Alam, Selangor: Edaran Otomobil Nasional Berhad.3. Tom Denton, Automobile Electrical & Electronic Systems4. Toyota Service Training 1989, Fundamentals of Electricity, Vol 14(Step 2), Toyota Motor Corporation.5. V.A.W. Hillier1986, Fundamentals of Automotive Electronics, Croydon College: Stanley Thornes Ltd. System6. James E.Duffy 1998, Auto Electricity and Electronics Technology : The Goodheart-Willcox Company, Inc 10
  11. 11. 11
  12. 12. 11

×