VIENIDMY Masuk Mulai latihan

Beranda › Materi › Perawatan Otomotif

Peralatan Kelistrikan (Baterai, Starter, Pengisian, Pengapian, dan Lampu)

Perawatan Otomotif · 自動車整備分野 · Disusun oleh Tokutei Pass berdasarkan materi resmi; tidak disalin kata per kata.

Struktur, Berat Jenis, dan Penanganan Baterai (Aki Timbal-Asam)

Baterai (aki) mobil menggunakan baterai timbal-asam. Pelat positif (timbal dioksida PbO2) dan pelat negatif (timbal berpori Pb) dipisahkan oleh separator dan direndam dalam cairan elektrolit (asam sulfat encer H2SO4), dengan gaya gerak listrik sekitar 2 V per sel. Baterai 12 V pada mobil penumpang menghubungkan 6 sel secara seri.

Saat baterai mengalami pengosongan (discharge), kedua pelat berubah menjadi timbal sulfat (PbSO4) dan kandungan asam dalam elektrolit berkurang mendekati air sehingga berat jenisnya turun. Berat jenis elektrolit saat terisi penuh pada suhu standar 20°C adalah 1,26 hingga 1,28. Karena berat jenis berubah 0,0007 setiap perubahan 1°C, gunakan rumus konversi S20 = St + 0,0007 × (t - 20).

Apabila permukaan elektrolit turun akibat penguapan alami, karena asam sulfat tidak ikut menguap, Anda wajib menambahkan air murni (air suling / akuades) hingga batas UPPER LEVEL. Selain itu, selama pengisian (charging) dihasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar dan meledak, sehingga wajib menjaga ventilasi dan dilarang keras menyalakan api.

Saat melepas kabel dari terminal baterai, untuk mencegah hubungan singkat (korsleting) jika kunci menyentuh bodi logam kendaraan, wajib melepas terminal negatif (-) terlebih dahulu. Sebaliknya, saat memasang kembali, pasang terminal positif (+) terlebih dahulu dan terminal negatif (-) paling akhir.

Struktur, Berat Jenis, dan Penanganan Baterai (Aki Timbal-Asam)

Poin penting


  • Baterai 12 V terdiri dari 6 sel (masing-masing sekitar 2 V) yang disusun seri; berat jenis elektrolit saat penuh pada 20°C adalah 1,26 hingga 1,28

  • Saat cairan elektrolit berkurang secara alami tambahkan air suling (air murni), dan jauhkan api saat pengisian karena keluar gas hidrogen yang mudah meledak

  • Untuk mencegah korsleting, lepas terminal negatif (-) lebih dulu saat melepas kabel, dan pasang terminal positif (+) lebih dulu saat memasang

  • Contoh: Jika berat jenis terukur pada suhu cairan 30°C adalah St = 1,263, maka berat jenis konversi 20°C adalah S20 = 1,263 + 0,0007 × (30 - 20) = 1,263 + 0,007 = 1,270

  • Contoh: Baterai berkapasitas laju 5 jam sebesar 40 Ah (Ampere-jam) menunjukkan kemampuan mengalirkan arus konstan 40 ÷ 5 = 8 A selama 5 jam
KosakataArti
Cairan elektrolit (asam sulfat encer)
Air murni / air suling (akuades)
Berat jenis (specific gravity)
Gas hidrogen

Sistem Starter dan Sistem Pengisian (Alternator)

Sistem starter menggunakan daya listrik baterai untuk memutar motor DC dan mengaitkan pinion gear dengan ring gear pada flywheel guna menghidupkan mesin. Magnetic switch (solenoid) memiliki 2 fungsi: mendorong pinion gear maju dan menutup kontak utama untuk mengalirkan arus besar ke motor starter.

Di dalam motor starter terdapat overrunning clutch (kopling satu arah / one-way clutch). Komponen ini mencegah armature (angker) starter ikut terputar balik dengan kecepatan sangat tinggi oleh ring gear flywheel sesaat setelah mesin hidup, sehingga mencegah kerusakan akibat putaran berlebih.

Alternator (generator arus bolak-balik) pada sistem pengisian digerakkan oleh sabuk (belt) dari puli poros engkol mesin. Alternator terdiri dari rotor (kumparan medan) yang berputar membentuk medan magnet dan stator (kumparan stator) di sekelilingnya yang membangkitkan arus bolak-balik (AC) 3 fase.

Arus bolak-balik 3 fase yang dibangkitkan pada stator coil diubah (disearahkan) menjadi arus searah (DC) oleh rectifier (dioda penyearah). Selain itu, IC regulator mengatur arus medan yang mengalir ke rotor agar tegangan output tetap stabil pada nilai standar (sekitar 14,0 hingga 14,5 V untuk mobil 12 V) meskipun putaran mesin berubah-ubah.

Sistem Starter dan Sistem Pengisian (Alternator)

Poin penting


  • Overrunning clutch pada starter mencegah armature terputar balik hingga rusak oleh ring gear setelah mesin hidup

  • Alternator membentuk medan magnet dengan rotor, membangkitkan arus AC 3 fase dengan stator coil, dan menyearahkannya menjadi DC dengan rectifier (dioda)

  • IC regulator mengatur arus medan rotor untuk menjaga tegangan pengisian alternator tetap konstan (sekitar 14 hingga 14,5 V)
KosakataArti
Motor starter (starter)
Kopling satu arah (overrunning clutch)
Alternator
Penyearah arus / dioda (rectifier)
IC regulator

Sistem Pengapian (Ignition Coil dan Busi)

Sistem pengapian mesin bensin menaikkan tegangan rendah 12 V dari baterai menjadi tegangan tinggi sekitar 10.000 hingga 30.000 V menggunakan koil pengapian (ignition coil), lalu memercikkan bunga api listrik pada celah elektroda busi (spark plug) untuk membakar campuran udara-bahan bakar yang telah dikompresi.

Di dalam ignition coil terdapat kumparan primer dengan jumlah lilitan sedikit dan kumparan sekunder dengan jumlah lilitan puluhan hingga ratusan kali lipat yang dililitkan pada inti besi. Pada saat igniter memutus arus kumparan primer secara tiba-tiba, induksi diri dan induksi bersama membangkitkan tegangan ekstra tinggi pada kumparan sekunder.

Celah antara elektroda tengah dan elektroda massa pada busi (plug gap) umumnya sekitar 0,8 hingga 1,1 mm. Kemampuan busi menyalurkan panas dari ruang bakar ke kepala silinder disebut tingkat panas (heat range): busi yang cepat melepas panas disebut tipe dingin (nilai tingkat panas tinggi), sedangkan yang menahan panas disebut tipe panas (nilai tingkat panas rendah).

Jika suhu ujung busi terlalu rendah maka karbon mudah menempel dan menyebabkan busi mati (misfire), sedangkan jika terlalu tinggi elektroda akan mengalami panas berlebih dan memicu pre-ignition. Selain itu, semakin tinggi putaran mesin, waktu pengapian harus semakin dimajukan (ignition advance) agar tekanan pembakaran maksimum tercapai tepat setelah TMA.

Poin penting


  • Ignition coil memanfaatkan induksi elektromagnetik saat arus kumparan primer diputus untuk menghasilkan tegangan tinggi 10.000 hingga 30.000 V pada kumparan sekunder

  • Tingkat panas (heat range) busi menunjukkan kemudahan pelepasan panas: mudah melepas panas adalah tipe dingin (heat range tinggi), sulit melepas panas adalah tipe panas (heat range rendah)

  • Semakin tinggi kecepatan putaran mesin, waktu pengapian (ignition timing) perlu semakin dimajukan (advance)
KosakataArti
Koil pengapian (ignition coil)
Busi (spark plug)
Tingkat panas busi (tipe dingin dan tipe panas)
Waktu pengapian (maju / mundur)

Dasar Kelistrikan (Hukum Ohm, Daya Listrik, dan Hambatan Gabungan)

Dalam rangkaian listrik, hubungan antara tegangan V (Volt), arus I (Ampere), dan hambatan R (Ohm: Ω) mengikuti Hukum Ohm: V = I × R (Tegangan = Arus × Hambatan). Jika diubah bentuknya menjadi I = V ÷ R dan R = V ÷ I, yang menjadi dasar pemeriksaan kelistrikan dan pemilihan sekring.

Daya listrik P (Watt: W) yang dikonsumsi lampu atau motor setiap detik dihitung dengan P = V × I (Daya = Tegangan × Arus). Misalnya jika lampu kepala 60 W dihubungkan ke sumber 12 V, maka arus yang mengalir adalah I = 60 ÷ 12 = 5 A.

Pada hubungan seri (series connection) di mana beberapa hambatan disusun dalam satu jalur, besar arus yang melewati setiap hambatan adalah sama dan hambatan gabungan merupakan jumlah seluruh hambatan (R = R1 + R2). Semakin banyak hambatan dipasang seri, total hambatan semakin besar dan arus semakin kecil.

Sebaliknya, pada hubungan paralel (parallel connection) yang bercabang, tegangan pada setiap cabang adalah sama, dan hambatan gabungan dari 2 hambatan paralel adalah R = (R1 × R2) ÷ (R1 + R2). Lampu kepala dan beban kelistrikan pada mobil dipasang secara paralel terhadap baterai agar jika satu lampu putus, lampu lainnya tetap menyala.

Poin penting


  • Hukum Ohm adalah V = I × R, sedangkan konsumsi daya listrik adalah P(W) = V(V) × I(A)

  • Hambatan gabungan seri adalah R = R1 + R2 dan paralel adalah R = (R1 × R2) ÷ (R1 + R2); lampu-lampu pada mobil dihubungkan secara paralel

  • Contoh: Jika lampu 4 Ω dan 2 Ω dihubungkan seri pada baterai 12 V, maka hambatan gabungan R = 4 + 2 = 6 Ω dan arus rangkaian I = 12 ÷ 6 = 2 A

  • Contoh: Jika hambatan 6 Ω dan 3 Ω dihubungkan paralel pada baterai 12 V, maka hambatan gabungan R = (6 × 3) ÷ (6 + 3) = 18 ÷ 9 = 2 Ω dan arus total I = 12 ÷ 2 = 6 A

  • Contoh: Pada rangkaian 12 V, jika 2 lampu kepala 60 W dinyalakan secara paralel, total daya P = 120 W dan arus yang mengalir I = 120 ÷ 12 = 10 A
KosakataArti
Hukum Ohm (Ohm's law)
Konsumsi daya listrik (P = V × I)
Hubungan seri dan hubungan paralel
Hambatan gabungan (hambatan pengganti)

Fungsi Massa Bodi (Body Earth) serta Sekring dan Relai

Pada jaringan kabel mobil (wire harness), terminal negatif (-) baterai dan sisi negatif komponen kelistrikan dihubungkan ke bodi logam kendaraan atau blok mesin, memanfaatkan bodi kendaraan sebagai jalur balik arus listrik yang disebut sistem massa bodi (body earth / sistem kawat tunggal). Hal ini mengurangi panjang dan berat kabel secara signifikan.

Apabila terjadi hubungan singkat (korsleting) hingga arus berlebih mengalir, pelindung kabel dapat meleleh dan memicu kebakaran kendaraan. Untuk mencegahnya, dipasang sekring (fuse) atau fusible link (untuk rangkaian arus besar) pada sisi sumber listrik agar elemen logam di dalamnya melebur (putus) dan mengamankan rangkaian.

Jika sekring putus, periksa dan perbaiki dulu penyebab korsletingnya, lalu wajib ganti dengan sekring yang memiliki kapasitas spesifikasi (nilai Ampere) yang sama persis. Sekring tipe pipih (blade) dibedakan warnanya menurut kapasitasnya (misal: 10 A = merah, 15 A = biru, 20 A = kuning). Dilarang keras memakai kawat atau sekring berkapasitas lebih besar karena dapat menyebabkan kebakaran.

Selain itu, rangkaian berarus besar seperti lampu kepala, klakson, dan kipas pendingin menggunakan relai (relay). Sakelar di ruang kemudi cukup dialiri arus kecil untuk mengaktifkan elektromagnet di dalam relai sehingga arus besar dapat mengalir ke beban melalui kabel tebal yang pendek, mencegah terbakarnya kontak sakelar dan penurunan tegangan.

Fungsi Massa Bodi (Body Earth) serta Sekring dan Relai

Poin penting


  • Massa bodi (body earth) menghubungkan sisi negatif baterai dan komponen listrik ke bodi logam mobil untuk menyederhanakan kabel

  • Sekring melebur saat terjadi arus lebih guna melindungi kabel; jika putus, perbaiki penyebabnya dan wajib ganti dengan sekring berkapasitas sama

  • Relai menggunakan arus kecil pada sakelar untuk membuka/menutup rangkaian arus besar, mencegah keausan kontak sakelar dan jatuh tegangan
KosakataArti
Massa bodi (body earth / ground)
Sekring (fuse)
Fusible link
Relai (relay)

Lampu Penerangan, Lampu Peringatan, Wiper, dan Washer

Peralatan lampu pada mobil diatur secara ketat oleh standar keselamatan mengenai warna, posisi pemasangan, dan tingkat kecerahan. Lampu kepala (headlamp), lampu kota (clearance lamp), lampu mundur (back lamp), dan lampu plat nomor berwarna putih.

Lampu belakang (tail lamp) dan lampu rem (stop lamp) yang dipasang di bagian belakang kendaraan berwarna merah; apabila lampu rem digabung dengan lampu belakang, intensitas cahaya lampu rem wajib 5 kali lipat atau lebih terang daripada lampu belakang.

Lampu sein (turn signal lamp / winker) dan lampu tanda bahaya (hazard lamp) berwarna kuning jingga (amber) dan berkedip dengan frekuensi 60 hingga 120 kali per menit.

Lampu peringatan tekanan oli, lampu peringatan pengisian (charge lamp), dan lampu peringatan rem pada panel instrumen akan menyala saat kunci kontak diputar ke ON (mesin mati) untuk memeriksa bola lampu, dan akan padam setelah mesin hidup serta sistem bekerja normal.

Motor wiper kaca depan dilengkapi mekanisme auto-stop (berhenti otomatis pada posisi parkir), sehingga meskipun sakelar wiper dimatikan di tengah gerakan, bilah wiper tidak berhenti di tengah kaca melainkan kembali ke tepi bawah kaca sebelum berhenti.

Selain itu, menggerakkan wiper saat kaca kering akan menggores kaca dan merusak karet wiper, sehingga wajib menyemprotkan cairan pembersih (washer fluid) terlebih dahulu.

Poin penting


  • Warna lampu: headlamp, lampu mundur, lampu plat nomor = putih; lampu belakang dan lampu rem = merah; lampu sein (kedip 60-120 kali/menit) = kuning jingga (amber)

  • Lampu peringatan tekanan oli dan pengisian menyala saat kunci kontak ON (mesin mati) dan padam setelah mesin hidup normal

  • Motor wiper memiliki mekanisme auto-stop yang mengembalikan bilah wiper ke posisi parkir di bagian bawah kaca saat sakelar dimatikan
KosakataArti
Lampu kepala (headlamp)
Lampu rem (stop lamp)
Lampu sein / penunjuk arah (turn signal lamp)
Mekanisme auto-stop wiper

Pemeriksaan Sabuk Kipas (Fan Belt) dan Sistem Kelistrikan

Sabuk kipas (fan belt / V-belt atau V-ribbed belt) yang terpasang pada puli poros engkol mesin menggerakkan alternator, pompa air, dan kompresor AC.

Periksa permukaan sabuk dari retakan, kerusakan, atau menempelnya oli, lalu tekan bagian tengah sabuk di antara puli dengan jari (gaya sekitar 98 N atau 10 kgf) untuk memeriksa besarnya defleksi (ketegangan sabuk).

Jika fan belt terlalu kendor, sabuk akan selip pada puli dan menimbulkan bunyi berdecit, menyebabkan pengisian alternator kurang (aki tekor) serta mesin overheat akibat putaran pompa air kurang. Sebaliknya jika terlalu kencang, bantalan (bearing) alternator dan pompa air akan cepat rusak.

Saat melepas dan memasang konektor (coupler) komponen listrik atau sensor, jangan menarik kabelnya (harness) agar tidak putus di dalam, melainkan wajib menekan penguncinya (lock) dan memegang bodi konektor untuk mencabutnya.

Saat melakukan perawatan pada ECU atau sistem airbag (SRS), putar kunci kontak ke OFF, lepas terminal negatif (-) baterai, dan tunggu sesuai waktu spesifikasi sebelum mulai bekerja guna mencegah kesalahan kerja atau kerusakan komputer akibat korsleting.

Poin penting


  • Fan belt yang terlalu kendor menyebabkan selip, kurang pengisian, dan overheat; terlalu kencang merusak bearing alternator dan pompa air

  • Ketegangan sabuk diperiksa melalui besarnya lenturan (defleksi) saat ditekan di tengah antar-puli dengan gaya standar (sekitar 98 N) atau memakai belt tension gauge

  • Saat mencabut konektor listrik, jangan menarik kabelnya tetapi bebaskan pengunci dan tarik bagian bodi konektornya
KosakataArti
Sabuk kipas / tali kipas (fan belt / V-ribbed belt)
Besar lenturan (defleksi sabuk)
Bantalan (bearing)
Konektor (coupler)

Poin yang Sering Keluar dalam Ujian dan Cara Mengingat

Soal tentang baterai hampir selalu keluar di setiap ujian. Hafalkan 5 poin utama: 1 sel 2 V × 6 sel seri = 12 V; berat jenis penuh pada 20°C = 1,26 hingga 1,28; cairan penambah = air suling murni (asam sulfat encer adalah Salah); gas saat pengisian = gas hidrogen (oksigen atau CO adalah Salah); urutan lepas-pasang = lepas negatif (-) dulu, pasang positif (+) dulu.

Pada starter dan alternator, soal sering menanyakan pasangan komponen dan fungsinya: Overrunning clutch = pencegah putaran balik setelah mesin hidup; Stator coil = penghasil arus AC 3 fase; Rectifier (dioda) = penyearah AC ke DC; IC regulator = pengatur tegangan tetap.

Pada soal hitungan, gunakan Hukum Ohm, rumus daya listrik, dan rumus hasil kali dibagi jumlah untuk hambatan paralel. Ingat sifat bahwa hambatan gabungan paralel selalu lebih kecil daripada hambatan terkecil di dalam rangkaian.

Saat sekring putus, semua pilihan yang menyarankan mengganti dengan kapasitas lebih besar agar tidak mudah putus atau melilitkan kawat tembaga/besi adalah Salah. Wajib perbaiki penyebabnya dan ganti dengan sekring berkapasitas standar yang sama.

Poin penting


  • Baterai: berat jenis 20°C 1,26-1,28 / Tambah air suling / Saat cas keluar gas hidrogen / Lepas terminal negatif (-) lebih dulu

  • Alternator: Rotor (medan magnet) → Stator (penghasil AC 3 fase) → Rectifier (penyearah ke DC) → IC regulator (pengatur tegangan)

  • Overrunning clutch pada starter mencegah armature terputar balik hingga rusak setelah mesin hidup

  • Kuasai Hukum Ohm V = I × R, daya P = V × I, dan hambatan paralel R = (R1 × R2) ÷ (R1 + R2)

  • Saat sekring putus, perbaiki penyebabnya lalu ganti dengan kapasitas spesifikasi yang sama (dilarang memakai sekring lebih besar atau kawat)
KosakataArti
Hubungan singkat (korsleting / short circuit)
Melebur / putusnya sekring
Kapasitas spesifikasi (rated capacity)

Kelistrikan (Aki, Starter, Pengisian, Pengapian, Lampu)

Latihan soal bab ini di aplikasi

Referensi resmi

💬

Zalo