Alternator adalah generator listrik yang menghasilkan arus bolak-balik untuk mensuplai daya listrik ke sistem kendaraan. Alternator mengubah energi mekanik menjadi listrik melalui proses induksi elektromagnetik di stator. Alternator bekerja dengan menggerakkan rotor di dalam medan magnet stator, menghasilkan arus listrik yang kemudian diatur menjadi tegangan stabil sebelum disalurkan ke baterai dan sistem kendaraan.

1. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 LATAR BELAKANG
Penggunaan energi listrik dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temukan
dimana saja dengan mudah. Dari mulai peralatan rumah tangga, perkantoran,
pabrik dan lain-lain. Seiring dengan bertamabahnya populasi manusia tiap tahun
membuat meningkatnya jumlah penggunaan peralatan yang menggunakan energi
listrik . Diantaranya merupakan alat transportasi seperti sepada motor dan mobil
yang terus bertambah jumlahnya .
Pada dasarnya energi listrik tidak dapat diperbaharui. Apabila manusia
tidak dapat menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energi listrik akan
cepat habis. Secara tidak langsung, hal ini juga akan memperbesar efek
pemanasan global yang mengancam kehidupan manusia. Semakin banyak
penggunaan alat-alat listrik, maka semakin banyak pula gas rumah kaca yang
dihasilkan bumi.
Semua peralatan yang menggunakan energi listrik akan membutuhkan
energi lagi demi kelangsungan pemakaianya, yang paling jelas dapat terlihat dari
alat transportasi dimana selain menggunakan pembakaran untuk menghasilkan
daya gerak alat ini juga menggunakan energi listrik untuk menjalankan sistem
kerja lainnya dalam alat tersebut.
Energi listrik dihasilkan dari sebuah alat yang dinamakan generator,
generator merupakan sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari energi
mekanik dan biasanya menggunakan induksi elektromagnet dalam sistem
kerjanya.
1

2. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Generator sekarang ini terbagi menjadi berbagai jenis dengan berbagai
kegunaannya, dan satu diantaranya Generator pada kendaraan atau sering disebut
juga Alternator . Alternator memiliki system kerja yang sama dengan generator,
kinerja dari Alternator melingkupi daerah proses kerja pada sebuah kendaraan.
Dimana Alternator berfungsi untuk mensuply arus listrik untuk keperluan
kendaraan.
Dalam kendaraan bermotor baterai atau aki kendaraan tidak akan mampu
mensuply arus listrik ke kendaraan sendirian. Sifat baterai adalah sebagai
penampung listrik yang dihasilkan dari Alternator . Pada saat mesin kendaraan di
nyalakan , maka Alternator akan bekerja untuk menghasilkan listrik menggantikan
fungsi baterai atau aki.
I.2 TUJUAN PENULISAN
Berdasarakan pemamaparan latar belakang di atas maka tujuan yang dapat
dirumuskan dalam pembuatan makalah ini adalah :
1. Menjelaskan secara sistematik bagaimana energi listrik dapat di
hasilkan dalam Alternator
2. Memahami cara kerja dari sebuah Alternator pada kendaraan.
3. Mengetahui komponen yang terdapat pada Alternator beserta
fungsinya
4. Menjelaskan tentang jenis pengisian konvensional dan pengisian
elektrik.
5. Menerangkan kerusakan pada system dan prosedur pemeriksaan.
2

3. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
I.3 BATASAN MASALAH
Pada makalah ini kami sebagai penyusun membahas tentang kinerja dan
aspek-aspek dari sebuah alternator . Dengan menjelaskan dan menerangkan secara
jelas dan tepat semua hal yang mengenai hal tersebut sehingga dapat membuat
masalah yang selama ini di dapati dapat dimengerti dan dapat diselesaikan
permasalahannya.
Beberapa diantara bahan yang akan kami bahas di makalah ini sebagai
berikut bagaimana penjelasan tentang alternator pada mobil, komponen yang
dipakai pada bagian alternator, fungsi dan prinsip kerja alternator serta
menjelaskan bagaimana prosedur pemeriksaaan pada bagian mana yang terjadi
masalah pada saat pengisian baterai.
Penyusun lebih mengetengahkan semua hal yang masih di bilang umum
pada alternator dan selalu mengaitkan hal tersebut pada prinsip-prinsip ilmu
pengetahuan yang digunakan. Karena dengan begitu akan memperluas pengertian
terhadap alternator dan apa saja prinsip yang dapat diterapkan dalam proses
penggunaan dan aplikasinya dalam kehidupan.
Semua masalah dasar pada alternator yang telah dibahas pada paragraf
sebelumnya akan dengan mudah dapat dimengerti oleh pembaca makalah ini.
Kami juga sebagai penyusun menyajikan permasalahan pada Alternator ini
dengan bantuan gambar yang sistematik yang jelas arah dan pola nya. Hal tersebut
bertujuan agar para pembaca makalah ini tidak mendapati kesulitan dalam melihat
berbagai masalah yang tengah dibahas.
Pembatasan masalah yang dibahas dala ruang lingkup sistem adalah yang
utama dengan tidak mencampuri masalah-masalah lain yang sesungguhnya
memang layak untuk dibahas.Seperti bagaimana memperbaiki Alternator yang
3

4. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
rusak? Dan lain sebagainya. Ini berguna untuk mendapati solusi dalam sebuah
permasalahan pada alternator dengan baik.
BAB II
PEMBAHASAN
II.1 Pengertian Altenator
Pada dasarnya listrik merupakan kondisi dari partikel subatomik tertentu,
seperti elektron dan proton yang menyebabkan penarikan dan penolakan di
antaranya dengan landasan itu bisasanya penghasil listrik menggunakan suatu
energi guna di konversikan menjadi ernergi listrik, pada Alternator juga terjadi
demikian dimana Alternator merupakan peralatan elektromekanis yang mampu
mengkonversikan energi mekanik menjadi energi listrik arus bolak-balik.
Gambar 1. Alternator
Dalam Alternator memiliki sistem penghasil listrik yang menggunakan
input energi mekanis, seperti yang di gambarkan pada gambar berikut :
4

5. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Gambar 2. Proses Alternator dalam menghasilkan listrik
Dalam gamabar tersebut energi mekanis yang merupakan input dalam
menghasilklan energi listrik menggerakan rotor, dimana rotor adalah kumparan
yang terdapat dalam alternator dan berputar (bergerak) dan
magnet
dalam
Alternator yang diam (tidak bergerak) disebut stator. Pada saat kumparan (rotor)
sejajar dengan arah medan magnet (membentuk sudut 0o ), belum terjadi arus
listrik dan belum terjadi GGL induksi . Ketika kumparan atau rotor berputar
perlahan-lahan , arus dan GGL beranjak naik sampai kumparan membentuk sudt
90o. Saat itu posisi rotor tegak lurus terhadap arah medan magnet . Pada
kedudukan ini nilah arus dan GGL menunjukkan nilai maksimum. Selanjutnya
kumparan terus berputar , arus dan GGL makin berkurang hingga mencapai sudut
180o kedudukan kumparan sejajar dengan arah medan magnet maka GGL induksi
dan arus induksi menjadi nol. Putaran berikutnya arus dan tegangan mulai naik
lagi dengan arah yang berlawanan . Pada saat rotor membentuk sudut 270 o , terjadi
lagi kumparan bearus tegak lurus dengan arah medan magnet. Pada kedudukan
kuat arus dan GGL induksi menunjukkan nilai maksimum lagi namun arahnya
berbeda. Putaran kumpran selanjutnya, arus dan teganan turun perlahan-lahan
hingga membentuk sudut 360o.
5

6. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Kumparan dan magnet yang berputar menyebabkan terjadinya GGL induksi pada
kumpran . Energi mekanik yang diberikan di ubah ke dalam bentuk energi gerak
rotasi. Hal ini menyebabkan GGL induksi secara terus menerus dan dengan pola
yang berulang secara periodik. Prinsip dasarnya bekerja karena adanya gerakan
yang memotong garis gaya magnet sehingga dapat menimbulkan/ mengahasilkan
energi listrik.
II.2 Blok Diagram
Alternator merupakan generator listrik yang menghasilkan arus bolakbalik (AC), dalam kendaraan bermotor arus yang dihasilkan oleh aki merupakan
arus searah (DC) dan hal tersebut tidak mampu mensupply arus listrik pada
kendaraan.Dengan begitu alternator sangat menunjang kebutuhan energi listrik
dalam kendaraan, dan kita dapat melihat cara kerja dari Alternator dengan melihat
diagram blok di bawah ini.
Gambar 3. Cara kerja Alternator dalam kendaraan
6

7. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
II.2.1 Penjelasan Blok Diagram Pada Gambar Diatas :
Regulator : Menghasilkan tegangan naik turun, sebelum masuk ke komponen
kelistrikan mobil tegangan dibuat stabil biasanya tegangan listrik pada
mobil adalah 12 volt.
Rotor
: Rotor terdiri dari sebuah lilitan dari kawat membungkus di sekitar
inti besi. Arus melalui kumparan kawat menghasilkan medan
magnetik sekitar inti. Kekuatan medan saat ini menentukan kekuatan
medan magnet. Dengan kata lain, arus mengalir dalam satu arah saja,
dan disediakan untuk kumparan kawat set kuas dan slip cincin. Medan
magnet yang dihasilkan memiliki magnet apapun, kutub utara dan
Selatan. Rotor didorong oleh katrol alternator, berputar sebagai mesin
berjalan.
Stator
:
Menghasilkan arus bolak-balik memiliki kumparan di bagian
dalamnya. Stator memiliki tiga kumparan yang pada salah satu
ujungnya dijadikan satu. Umumnya konstruksi yang dipakai adalah
model Y atau bintang tiga phase. Bagian tengah yang menjadi satu
adalah pusat gulungan yang disebut titik netral atau terminal N. Pada
bagian ujungnya stator arus listrik bolak-balik berasal. Ketiga ujung
stator dihubungkan dengan diode.
Dioda
: Bagian-bagian kelistrikan mobil membutuhkan arus searah untuk
kerjanya dan baterai memerlukan arus searah untuk pengisian.
Alternator menghasilkan arus bolak – balik tiga fase tetapi system
pengisian tidak dapat menggunakannya kecuali jika diubah menjadi
arus searah. Mengubah arus bolak – balik menjadi arus searah disebut
penyearahan. Penyearahan dapat dilakukan dengan beberapa cara
tetapi alternator mobil menggunakan dioda yang sederhana dan
efektif.
7

8. 1 Mei 2012
Dioda Output :
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Arus AC kurang bermanfaat dalam system Arus DC jika
digunakan dalam sistem kelistrikan mobil, sehingga dapat
dikonversi ke DC sebelum dapat digunakan. Konversi AC ke
DC berlangsung di jembatan Penyearah. Dioda memiliki
properti memungkinkan arus untuk mengalir dalam hanya satu
arah, sementara memblokir arus mengalir dalam arah lain.
Jembatan Penyearah terdiri dari enam dioda, satu pasang untuk
setiap berkelok-kelok. Salah satu pasangan adalah negatif
setengah siklus, dan yang lainnya untuk positif setengah siklus.
Aki / Baterai
: Baterai pada mobil berfungsi untuk memberikan tenaga listrik
dalam jumlah yang cukup pada bagian-bagian kelistrikan mobil
seperti starter, lampu-lampu besar dan wiper. Akan tetapi
kapasitas baterai terbatas dan tidak mapu memberikan semua
tenaga yang diperlukan mobil. oleh karena itu, baterai harus
selau terisi secara penuh agar mampu memberikan tenaga listrik
yang diperlukan pada saat diperlukan oleh bagian-bagian
kelistrikan.
Kunci Kontak : Sebagai saklar pemutus dan penyambung pada rangkaian
altenator, jika di sambungkan saklar kontak ini maka mobil akan
menyala dan altenator brgerak tetapi setelah mesin mobil
dipakai maka jika di putuskan seluruh komponen yang bergerak/
bekerja akan mati seluruhnya.
Lampu Indikator: Lampu indikator akan menyala, apabila alternator tidak
mengirimkan jumlah listrik yang normal. Ini terjadi jika
tegangan dari terminal N alternator kurang dari jumlah yang
diperlukan. Lampu indikator accu akan menyala terus saat
mesin hidup pertanda terjadi masalah pada sistem pengisian.
Penyebabnya bisa karena undercharge atau overcharge.
8

9. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Sesudah mesin hidup dan rotor berputar, tegangan listrik
dibangkitkan dalam stator coil. Selanjutnya, tegangan neutral
dipergunakan untuk mengaktifkanvoltage relay. Karena itu
lampu charge menjadi mati.
II.3 Rangkaian Skematik beserta Jenis Pengisian
1. Pengisian konvensional
Sistem Pengisian Konvensional merupakan salah satu sistem pengisian
dengan menggunakan sebuah relay sebagai pengatur tegangan yang masuk ke
baterai. Relay tesebut berfungsi memutus, menyambung, memperbesar, dan
memperkecil tegangan yang masuk ke batrai dari alternator, Relay tersebut sering
disebut Regulator. Regulator terpasang terpisah dengan alternator sehingga
rangkaian lebih rumit.
Gambar Skematik Regulator dengan Alternator
9

10. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Rangkaian Skematik Altenator
2. Pengisian Elektrik
Sistem Pengisian Elektrik merupakan salah satu jenis sistem pengisian
yang dalam aktualnya menggunakan elektrik yang didalamnya terdapat mickro
controler (IC) untuk mengatur tegangan yang akan menuju ke batrai. Mikro
controler ini terpasang langsung pada alternator sehingga sistem alitan tegangan
lebih mudah.
10

11. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Rangkaian Sistem Pengisian IC Regulator
II.4 Fungsi Sistem Pengisian dan Penjelasan Komponen yang Dipakai
Sistem pengisian berfungsi untuk mengisi kembali baterai setelah
digunakan untuk starting dan menyuplai kebutuhan listrik ke sistem kelistrikan
saat mesin hidup. Arus baterai yang digunakan untuk menghidupkan starter sangat
banyak sehingga memerlukan sistem pengisian untuk mengisinya kembali. Baterai
berfungsi sebagai sumber tenaga listrik terhadap seluruh sistem kelistrikan pada
kendaraan. Kunci kontak berfungsi sebagai penyambung dan pemutus arus listrik
yang mengalir ke regulator. Lampu indikator berfungsi sebagai tanda peringatan
jika adanya kerusakan pada sistem pengisian.
11

12. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Komponen yang ada pada Alternator
Alternator memiliki komponen di dalamnya yang fungsinya antara lain:
•
Pulley
: Tempat fanbelt memindahkan gerak putar crankshaft ke
rotor.
•
Bearing
: Mengurangi gaya gesek dua benda yang berputar.
•
Rotor
: Menghasilkan medan magnet/kemagnetan.
•
Stator
: Tempat terbangkitnya energi listrik.
•
Rectifier
: Menyearahkan arus AC yang telah dibangkitkan stator
menjadi DC.
•
Brush
: Menurunkan tahanan mesin.
12

13. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
Regulator pada sistem pengisian ada dua macam yaitu tipe IC yang
terpasang menjadi satu dengan alternator dan tipe mekanis yang terpasang terpisah
dari alternator. Regulator berfungsi:
•
Meregulasi tegangan dan arus yang menuju ke kumparan rotor sehingga
tegangan dan arus yang dihasilkan alternator sesuai kebutuhan.
•
Mengukur tegangan baterai
•
Pengukuran arus dan tegangan yang masuk ke rotor.
II.5 Kerusakan Pada Sistem
Berikut ini adalah kerusakan yang mungkin terjadi pada sistem pengisian:
1. Ketika alternator membangkitkan listrik (ketika di bawah voltage yang
dibangkitkan).
2. Ketika alternator membangkitkan listrik (jika voltage di atas).
3. rotor coil terbuka
4. rotor coil terputus
5. terminal S terputus
6.
terminal B terputus
7. antara terminal F dan terminal E terputus.
Prosedur Pemeriksaan
1. Pengetesan kebocoran
2. Pengeteasan hubungan dengan massa (ground test)
3. Periksa bantalan kemungkinan aus atau kasar.
4. Periksa bahwa terdapat hubungan antara tiap-tiap ujung kabel stator.
13

14. 1 Mei 2012
[IMPLEMENTASI GENERATOR “ ALTERNATOR”]
5. Periksa bahwa tidak terdapat hubungan antara tiap-tiap ujung kabel dengan
inti stator.
6. Ukur panjang sikat
7. Pengeteasan pada rectifier
Kondisi Normal
Sistem pengisian dapat dikatakan normal apabila mampu mengisi baterai yang
terkuras akibat starting setelah mesin hidup. Mampu menyearahkan arus dari
baterai (AC menjadi DC) melalui diode/rectifier. Mampu mengubah energi gerak
(putar) menjadi energi listrik untuk mengisi kembali tegangan baterai. Mampu
mengukur tegangan yang ada di baterai. Mampu menyuplai kebutuhan tegangan
ke komponen listrik lainnya.
14