Pemeliharaan Kelistrikan Sepeda Motor Kelas XI Semester 1 PDF

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

i

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Penulis : SUKMA TJATUR

Editor Materi : AGUS WAHYUDI

Editor Bahasa :

Ilustrasi Sampul :

Desain & Ilustrasi Buku : PPPPTK BOE MALANG

Hak Cipta © 2013, Kementerian Pendidikan & Kebudayaan

MILIK NEGARA

TIDAK DIPERDAGANGKAN

Semua hak cipta dilindungi undang-undang.

Dilarang memperbanyak[mereproduksi], mendistribusikan, atau memindahkan
sebagian atau seluruh isi buku teks dalam bentuk apapun atau dengan cara
apapun, termasuk fotokopi, rekaman, atau melalui metode [media] elektronik
atau mekanis lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit, kecuali dalam kasus lain,
seperti diwujudkan dalam kutipan singkat atau tinjauan penulisan ilmiah dan
penggunaan non-komersial tertentu lainnya diizinkan oleh perundangan hak
cipta. Penggunaan untuk komersial harus mendapat izin tertulis dari Penerbit.

Hak publikasi dan penerbitan dari seluruh isi buku teks dipegang oleh
Kementerian Pendidikan & Kebudayaan.

Untuk permohonan izindapat ditujukan kepada Direktorat Pembinaan Sekolah
Menengah Kejuruan, melalui alamat berikut ini:

Pusat Pengembangan & Pemberdayaan Pendidik & Tenaga Kependidikan
Bidang Otomotif & Elektronika:

Jl. Teluk Mandar, Arjosari Tromol Pos 5, Malang 65102, Telp. [0341] 491239,
[0341] 495849, Fax. [0341] 491342, Surel: [emailprotected],
Laman: www.vedcmalang.com

ii

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

DISKLAIMER [DISCLAIMER]
Penerbit tidak menjamin kebenaran dan keakuratan isi/informasi yang tertulis di
dalam buku tek ini. Kebenaran dan keakuratan isi/informasi merupakan tanggung
jawab dan wewenang dari penulis.
Penerbit tidak bertanggung jawab dan tidak melayani terhadap semua komentar
apapun yang ada didalam buku teks ini. Setiap komentar yang tercantum untuk
tujuan perbaikan isi adalah tanggung jawab dari masing-masing penulis.
Setiap kutipan yang ada di dalam buku teks akan dicantumkan sumbernya dan
penerbit tidak bertanggung jawab terhadap isi dari kutipan tersebut. Kebenaran
keakuratanisi kutipan tetap menjadi tanggung jawab dan hak diberikan pada
penulis dan pemilik asli. Penulis bertanggung jawab penuh terhadap setiap
perawatan [perbaikan] dalam menyusun informasi dan bahan dalam buku teks
ini.
Penerbit tidak bertanggung jawab atas kerugian, kerusakan atau
ketidaknyamanan yang disebabkan sebagai akibat dari ketidakjelasan,
ketidaktepatan atau kesalahan didalam menyusunmakna kalimat didalam buku
teks ini.
Kewenangan Penerbit hanya sebatas memindahkan atau menerbitkan
mempublikasi, mencetak, memegang dan memproses data sesuai dengan
undang-undang yang berkaitan dengan perlindungan data.

Katalog Dalam Terbitan [KDT]
Teknik Sepeda Motor, Edisi Pertama 2013
Kementerian Pendidikan & Kebudayaan
Direktorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik & Tenaga Kependidikan, th.
2013: Jakarta

iii

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa atas tersusunnya
buku teks ini, dengan harapan dapat digunakan sebagai buku teks untuk siswa
Sekolah Menengah Kejuruan [SMK] Bidang Studi Keahlian Teknologi Dan
Rekayasa, Teknik Sepeda Motor. Penerapan kurikulum 2013 mengacu pada
paradigma belajar kurikulum abad 21 menyebabkan terjadinya perubahan, yakni
dari pengajaran [teaching] menjadi pembelajaran [learning], dari pembelajaran
yang berpusat kepada guru [teachers-centered] menjadi pembelajaran yang
berpusat kepada peserta didik [student-centered], dari pembelajaran pasif
[pasive learning] ke cara belajar peserta didik aktif [active learning-CBSA] atau
Student Active Learning-SAL. Buku teks ″Pemeliharaan Kelistrikan Sepeda
Motor″ ini disusun berdasarkan tuntutan paradigma pengajaran dan
pembelajaran kurikulum 2013 diselaraskan berdasarkan pendekatan model
pembelajaran yang sesuai dengan kebutuhan belajar kurikulum abad 21, yaitu
pendekatan model pembelajaran berbasis peningkatan keterampilan proses
sains. Penyajian buku teks untuk Mata Pelajaran ″Pemeliharaan Kelistrikan
Sepeda Motor″ ini disusun dengan tujuan agar supaya peserta didik dapat
melakukan proses pencarian pengetahuan berkenaan dengan materi pelajaran
melalui berbagai aktivitas proses sains sebagaimana dilakukan oleh para
ilmuwan dalam melakukan penyelidikan ilmiah [penerapan saintifik], dengan
demikian peserta didik diarahkan untuk menemukan sendiri berbagai fakta,
membangun konsep, dan nilai-nilai baru secara mandiri.Kementerian Pendidikan
dan Kebudayaan, Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, dan
Direktorat Jenderal Peningkatan Mutu Pendidik dan Tenaga Kependidikan
menyampaikan terima kasih, sekaligus saran kritik demi kesempurnaan buku
teks ini dan penghargaan kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam
membantu terselesaikannya buku teks Siswa untuk Mata Pelajaran
Pemeliharaan Kelistrikan Sepeda Motor kelas XI/Semester 1 Sekolah Menengah
Kejuruan [SMK].

Jakarta, 12 Desember 2013
Menteri Pendidikan dan Kebudayaan

Prof. Dr. Mohammad Nuh, DEA

iv

Diunduh dari BSE.Mahoni.com

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

DAFTAR ISI

HALAMAN
DISKLAIMER [DISCLAIMER] ............................................................................ III

KATA PENGANTAR ..........................................................................................IV

DAFTAR ISI ........................................................................................................V

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1. DESKRIPSI. .....................................................................................................................1
1.2. PRASYARAT. ..................................................................................................................1
1.3. PETUNJUK PENGGUNAAN............................................................................................1
1.4. TUJUAN AKHIR. ..............................................................................................................1
1.5. KOMPETENSI INTI DAN KOMPETENSI DASAR. ..........................................................1

PEMBELAJARAN I : SISTEM PENGISIAN 2

A DESKRIPSI...................................................................................................... 2

B.KEGIATAN BELAJAR..................................................................................... 2

1. KEGIATAN BELAJAR 1............................................................................. 2

A. TUJUAN BELAJAR..............................................................................................................2
B. URAIAN MATERI.................................................................................................................2
C. RANGKUMAN. ....................................................................................................... 36
D. TUGAS. .............................................................................................................................42

PEMBELAJARAN II : SISTEM PENGAPIAN 43

A DESKRIPSI.................................................................................................... 43

B.KEGIATAN BELAJAR................................................................................... 43

1. KEGIATAN BELAJAR 2........................................................................... 43

A. TUJUAN BELAJAR.................................................................................................. 43
B. URAIAN MATERI. ................................................................................................... 43
C. RANGKUMAN. ....................................................................................................... 88
D. TUGAS................................................................................................................... 98
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... 99

v



PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

BAB I . PENDAHULUAN

1.1. Deskripsi.
Buku ini membahas tentang sistem pengisian dan sistem pengapian pada

sepeda motor serta menjelaskan bagaimana konnstruksi,cara kerja dan cara
memeriksa setiap komponen menguji dan menggantinya.
1.2. Prasyarat.

Sebelum mempelajari buku ini semestinya sudah mempelajari serta
memahami tentang dasar motor dan buku tentang Dasar listrik.
1.3. Petunjuk penggunaan.

Buku ini dibuat dengan memberikan penjelasan konsep dasar tentang sistem
pengisian dan sistem pengapian .Agar siswa dapat memahami secara mandiri
dan utuh maka didalam buku ini membahas cara kerja,ukuran dan prasarat
komponen sistem pengisian dan pengapian serta menjelaskan cara mengukur
dan spesifikasinya.
1.4. Tujuan akhir.

1. Siswa dapat memahami tentang sistem pengisian pada sepeda motor.
2. Siswa dapat menginterpretasi gambar rangkaian sistem pengisian.
3. Siswa dapat memeriksa fungsi dan cara kerja komponen komponen sistem

pengisian
4. Siswa dapat menentukan gangguan-gangguan sistem pengisian.
5. Siswa dapat memahami bermacam macam sistem pengapian CDI.
6. Siswa dapat menginterpretasi gambar rangkaian sistem pengapian.
7. Siswa dapat memeriksa fungsi dan cara kerja sistem pengapian CDI.
8. Siswa dapat menentukan gangguan pada sistem pengapian CDI.
1.5. Kompetensi Inti dan kompetensi dasar.

1

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pembelajaran I : SISTEM PENGISIAN

A. Deskripsi.
Buku ini menjelaskan sistem pengisian pada sepedamotor tentang rangkaian
dasar,konstruksi dan cara kerja, komponen-komponen sistem pengisian.
B. Kegiatan belajar
1. Kegiatan belajar 1

a. Tujuan belajar.
Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat :

 Menjelaskan komponen-komponen sistem pengisian
 Menggambar rangkaian sistem pengisian.
 Menjelaskan pengaliran arus sistem pengisian 1 fasa dari

pembangkit sampai regulator.
 Menjelaskan pengaliran arus sistem pengisian 3 fasa dari

pembangkit sampai regulator.
 Mendifinisikan tegangan regulasi pada sistem pengisian.
b. Uraian materi.

SISTEM PENGISIAN.
Fungsi sistem pengisian pada sepedamotor adalah untuk menjamin baterai agar
selalu penuh meskipun arus listrik digunakan ketika sepedamotor dikendarai dan
baterai dapat digunakan kembali untuk menstart mesin ketika diperlukan.
Untuk mengisi baterai sepedamotor dibutuhkan penyearah karena yang
dibangkitkan oleh generator adalah arus bolak balik. Peyearahan dilakukan
dengan peyearahan setengah gelombang lihat halaman 13.Pada sepeda motor
yang menggunakan 2 sumber daya listrik yaitu AC untuk penerangan dan DC
untuk keperluan lainnya maka generatornya dikonstruksi dengan 2 kumparan,

2

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

yaitu kumparan sistem penerangan dan kumparan sistem pengisian [lihat
gambar 1 halaman 17 ]
Sistem pengisian pada dasarnya terdiri dari komponen-komponen sebagai
berikut :

1.Alternator, berfungsi menghasilkan arus AC dengan menggunakan putaran
mesin.
2.Regulator rectifier. Yang berfungsi mengubah/mengatur tegangan yang
keluar dari generator sehingga tegangan tetap pada tegangan yang
diprayaratkan.sedangkan rectifier berfungsi merubah arus AC menjadi DC.
3.Baterai,berfungsi menyimpan arus DC yang sudah diregulasi.
.
Alternator dan prinsip kerjanya.
Pembangkitan daya listrik pada sepedamotor adalah pembangkit listrik AC 1 fasa
dan 3 fasa atau disebut alternator. Komponen-komponen dari alternator terdiri
dari Roda gaya magnet dengan 2 pasang pool medan magnet atau 6 pasang
pool medan magnet . Roda gaya tersebut biasanya dirakit pada ujung poros
engkol sehingga putaran roda gaya sama dengan putaran mesin, bagian ini
disebut sebagai Rotor [bagian yang berputar].Pada sisi yang lain dari alternator
adalah kumparan pembangkit yang terikat mati pada rumah alternator.Pada
bagian tersebut terdapat inti besi lunak berjumlah 2batang atau 12 bagian yang
dililit kumparan ,ada yang ujung kumparannya berjumlah 2 ada juga 3, masing
ujung disebut massa [ - ] Lampu dan kumparan pengisian.

3

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Gambar 1. Alternator Dengan Magnet Permanen
Pada umumnya sepedamotor yang tergolong berkapasitas kecil sampai dengan
250 cc menggunakan alternator jenis yang seperti ditunjukkan pada gambar
1.Dengan konstruksi banyak pool medan magnet dan pool pembangkit
diharapkan arus pengisian menjadi lebih rata.
Kebutuhan listrik pada sepedamotor jenis ini tidak begitu besar sehingga cukup
dengan menggunakan magnet permanen dan konstruksinya menjadi kompak
menyatu didalam mesin.

Gambar 2. Alternator Motor Besar

4

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Berbeda dengan kebutuhan arus pada sepeda motor besar yang memerlukan
daya untuk system kelistrikan besar dan menggunakan baterai yang besar juga.
Guna memenuhi kebutuhan arus tersebut diaplikasikan generator bentuk lain
yang merupakan bagian diluar mesin [gambar2]. Hal ini dimungkinkan karena
generator ini menggunakan magnet listrik [remanen] yang dapat diatur kekuatan
magnetnya sehingga dapat membangkitkan arus yang cukup untuk keperluan
system kelistrikan.

Gambar 3. Alternator Sepeda Motor Besar
Sepeda motor Besar atau lazim disebut MoGe mulai dengan sepedamotor
berkapasitas 750cc dengan 4 silinder kebanyakan alternator sistem pengisian
dikonstruksi seperti yang digunakan pada mobil.Kostruksi ini memungkinkan
dilakukan perbaikan pada komponennya tanpa harus melepas bagian bagian
mesin tetapi cukup unit alternator dilepas dari mesin.Pertimbangan tersebut
diambil agar kostruksi mesin lebih kompak dan alternator memiliki daya lebih
besar untuk dapat memenuhi kebutuhan arus lebih besar.

5

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Tugas Alternator Motor besar dan Perbedaannya dengan Alternator Sepeda
Motor
Tugas Alternator : Saat mesin hidup, sebagai

 Sumber energi untuk seluruh kebutuhan energi listrik
pada sepeda motor

 Pengisi baterai agar selalu siap pakai
Alternator pertama kali dibuat pada tahun : 1967
Karena dapat diproduksi dioda penyearah berdaya besar.

6

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Perbedaan prinsip kerja alternator Motor besar dengan Alternator sepeda motor

Kumparan Alternator motor besar Alternator spd motor
pembangkit  Diam[pada bag.tepi]  Diam[pada bag.tengah]

Medan Magnet  Non Permanen[magnet  Permanen
Penyearah remanen] .
Dioda  Dioda diluar alternator..

Produksi arus  Tidak diregulasi  Tidak diregulasi . .
Keuntungan
 Pada putaran rendah tegangan  Pada putaran rendah

cukup tegangan kecil

Kerugian  Banyak komponen penunjang  Keolengan bantalan

berada dalam unit alternator . poros engkol dapat

menyebabkan tdk ada

pengisian.

Prinsip Pembangkit Tegangan
Prinsip pembangkitan tegangan pada seutas kawat yang terbuat dari bahan
tembaga berisolasi dan disekitarnya diberikan medan magnet yang selalu
berubah polaritas[ kutup utara dan selatan] maka pada kedua ujung kawat
tersebut akan dibangkitkan tegangan yang selalu berubah polaritasnya [ plus
dan minus bergantian pada kedua ujungnya],lihat gambar dibawah.

7

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Keterangan :
1. Volt meter
2. Rotor magnet permanen
3. Kumparan pembangkit[kawat tembaga]
4. Medan magnet[garis gaya magnet]
5. Poros rotor

8

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pada gambar nampak pada saat medan magnet tidak memotong kawat maka
pada saat itu tidak terjadi pembangkitan tegangan [pada grafik berada pada
posisi 0 o ].Ketika posisi medan magnet memotong penuh pada kumparan
[ pada grafik berada pada posisi 90 o ] terjadi pembangkitan maksimum positif
pada salah satu ujung kawat. Pada posisi 180 o tidak terjadi pemotongan
kumparan oleh medan magnet dan tidak terjadi pembangkitan tegangan. Pada
posisi 270 o terjadi tegangan maksimum negative pada ujung yang lain dari
kawat tersebut. Demikian terjadi berulang ulang ketika magnet diputar terus
menerus, dan saat itu juga terjadi perubahan arah medan maget pada kawat,
inilah yang disebut pembangkit arus bolak balik [AC] 1 Phasa

9

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pembangkit dengan medan magnet listrik yang kuat dan menambah jumlah pool
medan magnet menghasilkan tegangan lebih tinggi dan frekuensi [gelombang]
lebih rapat.
Pembangkitan Listrik 3 Phase dengan Rangkaian Bintang dan Segitiga
Pembangkit listrik 3 Phase adalah pembangkit yang menghasilkan 3 sumber
dari sebuah pembangkit
Tiga kumparan stator U, V dan W dikonstruksikan membentuk sudut 120o .
Selama gerakan rotasi dari rotor dihasilkan tegangan AC tiga fasa [Gambar 1
dan 2].

Gambar 1 :Generator arus AC 3 Fasa

10

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Lihat gambar 2 Grafik tegangan Generator AC
Kumparan dirangkai menjadi rangkaian segitiga atau rangkaian bintang
dengan cara menghubungkan ujung ujungnya.Pada umumnya tiga kumparan
stator memiliki enam ujung keluaran [out put].Melalui penggabungan ujung ujung
kumparan didapatkan tiga keluaran
Kumparan stator dari generator AC dapat dikenal melalui tiga warna
kabel,biasanya berwarna putih atau kuning.
Pada rangkaian bintang [rangkaian Y ] selalu dua kumparan dirangkaikan secara
seri.Akhir dari tiga kumparan U2,V2 dan W2 dihubungkan satu dengan yang lain
membentuk rangkaian bintang.Ujung dari kumpara U1,V1,W1. Dikeluarkan untuk
dihubungkan diluar dengan sebutan L1,L2 dan L3.[gambar 3] .Pada rangkaian
bintang kebanyakan terminal N dibuat terbuka

11

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Gambar 3 : Rangkaian Bintang
Tegangan generator U tegangan Phase Up berbeda dengan factor √3 = 1,73
U = Up.1,73
Arus generator adalah sama dengan arus phase.

Sebuah rangkaian segitiga [rangkaian
Delta] adalah rangkaian dari kumparan
yang ujungnya digabungkan pangkal
dari kumparan yang lain, misalnya U1
dihubungkan dengan V2 , W2 dengan
V1 , W1 dengan U2.ujung ujung
Kumparan yang terhubung dikeluarkan
dengan nama jaringan L1,L2 dan L3
[gambar4] .Tegangan generator U
adalah sama dengan tegangan setiap
phase Up.Arus dari generator I
terdapat perbedaan dengan Faktor √3
.Ig=Ip.1,73

Sebuah rangkaian bintang yang lain adalah dengan mengambil titik pertemuan
ditengahnya [N] yang dapat menambah besar arus pengisiannya.

12

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Generator dengan sikat arang [coal
brush] dan slip ring [gambar 2]
dikonstruksi medan magnet berupa rotor
berada di tengah dan berputar bersama-
sama.Ujung ujung kumparan medan
dihubungkan dengan slip ring.
Generator rangakaian bintang pada
putaran rendah dapat menghasilkan tegangan yang tinggi,sedangakan pada
generator rangkaian segitiga dapat menghasilkan arus yang besar.
Konstruktor mengaplikasi salah satu konstruksi berdasarkan kebutuhan
kendaraan sebagai solusi yang terbaik.

Segi keuntungan dari penggunaan generator 3 fasa ini adalah pada putaran yang sama, dengan
bertambahnya arus maka berarti dapat diproduksi energi listrik yang lebih besar.

13

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Contoh :
Sebuah generator dengan rangkaian bintang bekerja dengan tegangan 15,6 Volt
dan menghasilkan arus sebesar 25 Amper.Berapa besar a.tegangan fase fase U.
b.daya fase Pp dan c.daya total generator P ?

a. Up =U/√3 = 15,6V / 1,73 = 9 V
b. Pp = Up.Ip = 9V.25A = 225 W [I=Ip]
c. P = √3.Pp = 1,73.225 W = 389 w dengan kata lain

P = U. I = 15,6 V.25 A = 390 W

Generator yang diregulasi dari luar
Generator yang diregulasi medan magnetnya dari luar menggantikan medan
magnet permanen dengan sebuah elektromagnet berupa kumparan medan
magnet yang dirakit didalam rotor.Kumparan medan tersebut dialiri dengan arus
searah agar menghasilkan medan magnet.karena jika dialirkan arus bolak balik
tidak terjadi pembentukan medan magnet.
KUMPARAN MEDAN DAN POOL MEDAN MAGNET BERPUTAR
Konstruksi :
Arus medan pada rotor diambilkan dari pembangkitan kumparan stator yang
sebelumnya disearahkan dulu melalui dioda arus medan.Melalui sikat arang dan
slip ring dialirkan ke kumparan medan .Kumparan medan akan membentuk
medan magnet utara dan selatan
diantara kedua kuku pool [ gambar 3]

14

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pembangkit 3 phase dengan 1 pasang roda magnet / rotor membutuhkan 3
pasang pada stator.
Pembangkit dengan konstruksi ini menghasilkan frekuensi [gelombang
pembangkitan] lebih rata dan terjadi susul menyusul pembangkitan setiap rotor
diputar 120o

Pembangkit 3 phase dengan 6 pasang pol magnet / rotor membutuhkan 3 x 6
=18 pasang poll stator.
Hasil pembangkitan pada konstruksi ini akan dihasilkan frekuensi yang lebih rata
dibandingkan dengan generator yang menggunakan 1 pasang poll medan
magnet /terjadi pembangkitan arus setiap rotor diputar 15 o

15

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
ALTERNATOR RANGKAIAN BINTANG DAN SEGITIGA

Rangkaian sistem pengisian delta [segitiga] masing masing ketiga ujung
kumparan disatukan seperti gambar diatas sehingga rangakaian tersebut
memiliki 3 ujung kumparan saja yang disebut rangkaian segitiga 3 phase.
Keuntungan dari rangkaian pembangkit semacam ini dapat menghasilkan arus
lebih besar dibanding arus yang dihasilkan oleh setiap phasenya. Sehingga
konstruksi dapat dibuat lebih kecil tetapi dapat menghasilkan arus besar.

16

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
Rangkaian bintang adalah rangakaian dari 3 kumparan yang ujung ujungnya
dirangkaikan secara seri seperti gambar diatas,sehingga pertemuan dari ujung

ketiga kumparan disebut titik netral [N].

17

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Diode [Penyearah arus]
Fungsi diode adalah untuk menyearahkan arus bolak balik dari pembangkit
menjadi arus searah
Grafik tegangan membuka diode

Prinsip penyearah
diode

Penghambatan :
Bila katoda diberi
polaritas positif
dan anoda diberi
polaritas negative maka arus terhambat
arus tidak dapat mengalir.

18

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pengaliran : Bila katoda diberi polarotas [+] dan anoda diberi polaritas [-], maka
arus mengalir
Arus mengalir

Tegangan alir diode.
Tegangan alir diode adalah tegangan minimal yang diperlukan oleh diode untuk
mulai mengalirkan arus. Untuk diode Silisium diperlukan tegangan minimal 0,7
volt dan diode Germanium adalah 0,4 volt
Ini dapat dilakukan percobaan dengan cara merangkai seperti gambar dibawah
ini.
Rangkaian penyearah dengan 1 diode

19

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
Rangkaian penyearah dengan 4 diode [kuprox]

Gambar 1: Penyearahan dengan kuprox posisi 1
Pada gambar ditunjukkan arah aliran listrik sesuai dengan tanda panah pada
saat ini perhatikan hanya 2 diode saja yang bekerja.
Hasil penyearahan ditunjukkan dengan gambar grafik . tegangan setelah diode
tidak ada polaritas negative.

20

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Gambar 2 : Penyearahan dengan kuprox posisi2.
Pada gambar [2] ditunjukkan arah aliran arus kebalikan dari gambar 1 tetapi
gelombang pembangkitan yang telah disearahkan sama dengan yang terjadi
pada gambar 1 yaitu bagian negative tidak ada / terpotong.

21

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
Pembangkit 3 phase dengan 6 diode.

Fungsi diode pada bermacam macam posisi derajat putar rotor.

Pada saat medan magnet memotong antara kumparan A dan C maka
dibangkitkat tegangan positif menuju maksimum pada ujung kumparan A dan
mengalir melalui diode positif menuju baterai dan arus terus mengalir dari
negative bateerai menuju diode negative menuju kumparan C dan bertemu
dengan sumber pembangkitnya yaitu kumparan A. [ Ini terjadi pada saat rotor
berputar diposisi 60 0 putaran rotor]

22

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pada saat rotor sampai pada 150 0 sudut putar rotor kumparan C
membangkitkan tegangan positif menuju maksimum dan arus mengalir melalui
diode positif menuju baterai , dari baterai minus arus terus mengalir ke diode
negatif menuju ujung kumparan B dan kembali ke kumparan C.

Pada saat rotor berada di posisi 270 0 sudut putar rotor maka pada kumparan
pembangkit C dibangkitkan tegangan positif menuju maksimum dan arus akan
dialirkan melalui diode poitif menuju baterai, dari munus baterai arus mengalir
menuju diode negative menuju kumparan B dan kembali ke kumparan C pada
ujung yang lain.
Pembatas tegangan konvensional [pada pembangkit dengan magnet
permanen ]
Prinsip pembatasan tegangan dengan cara membagi arus yang
dibangkitkan pada dua cabang beban

23

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Gambar 1. Kuprox/Penyearah gelombang penuh

Rangkaian semacam ini bukanlah berfungsi sebagai regulator tegangan tetapi

hanya berfungsi sebagai penyearah arus dari generator untuk mengisi baterai

dan membuang sebagian arus melalui tahanan kemassa.

Sifat-sifat dari KUPROX :

- Bila putaran mesin rendah Baterai tidak mengisi

- Bila putaran mesin tinggi Tegangan pengisian terlalu tinggi

dari semestinya

Akibat yang ditimbulkan :
- Baterai cepat rusak
- Lampu cepat putus

Regulator rectifier [satu phase]
Pada umumnya sepeda motor saat sekarang dilengkapi penstabil tegangan baik
untuk system pengisian maupun system penerangan yang disebut dengan
Regulator rectifier.

24

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Gambar 2.Bagan Regulator Rectifier.
Cara kerja sistem pengisian dengan menggunakan Regulator Rectifier
[ gambar 2 ].
Pada saat tegangan baterai masih rendah maka arus yang keluar dari generator
mengalir melalui diode dan disearahkan menuju baterai sehingga tegangan
baterai naik melebihi 12 V, bila tegangan baterai sudah mencapai 14,5 V maka
diode Zener mulai membuka dan mengaktifkan transistor sehingga SCR
membuka dan memotong gelombang pembangkitan ketika polaritas ground
menjadi positif, maka terjadilah penurunan tegangan baik yang keluar dari
kumparan pengisian maupun kumparan penerangan.Bila tegangan pengisian
sedikit turun kurang dari 14,5 V maka SCR akan menutup lagi dan tidak dapat
mengalirkan lagi,sehingga tegangan pengisian naik lagi, dan begitulah
kejadiannya berulang ulang sehingga tegangan pengisian dan tegangan pada
sistem penerangan menjadi konstan pada tegangan 14,5 Volt.
Regulator Pengisian [tiga phase]
Pada sepeda motor berkapasitas mesin besar mulai 200 cc biasanya dilengkapi
dengan sistem pengisian tiga phase agar sistem pengisian terjamin pada setiap
kondisi putaran mesin karena sepeda motor tersebut menggunakan baterai
dengan kapasitas yang lebih besar juga .

25

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Rangkaian pengisian 3 Phase dengan magnet permanen.

Keterangan :
AC – B = Kumparan pembangkit B
AC – C = Kumparan pembangkit C
Batt = Terminal arus keluar [DC] menuju baterai
C = Terminal informasi tegangan dari sumber DC [baterai]

Cara kerja rangkaian.
Pada saat medan magnet memotong kumparan diantara kumparan A dan B
maka terjadilah pembangkitan pada Ujung kumparan A maksimum Positif
sedangkan ujung kumparan B maksimum negative, maka terjadilah pengaliran
arus melalui diode yang menyearahkan tegangan dari kumparan A menuju
Baterai + dan arus terus mengalir kembali melalui B-menuju SCR yang
terhubung dengan kumparan B.
Pada saat yang bersamaan ada juga tegangan yang dimonitor oleh regulator
rectifier pada terminal C.dimana terminal C dihubungkan langsung ke Baterai
atau melalui kunci kontak. Bila tegangan terbaca masih rendah maka SCR
membuka penuh dan Arus mengalir maksimum kembali ke kumparan yang
sedang membangkitkan [A]. Bila tegangan sudah tinggi [14,5 Volt] maka
regulator rectifier akan mematikan SCR dengan cara tidak mengaktifkan SCR
,maka pada saat itu tidak terjadi pengembalian arus [pengisian dihentikan]
karena arus tidak dapat mengalir menuju sumbernya [kumparan A]. Bila tidak
ada pengisian maka dalam waktu yang singkat regulator akan segera

26

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

mengaktifkan SCR lagi dan begitu seterusnya serta hal tersebut terjadi sangat
singkat sehingga tegangan yang dihasilkan stabil pada 14,5 Volt.
Regulator Short Circuit [Kumparan Tunggal]

Gambar : Regulator Rectifier Kumparan tunggal
Sepeda motor yang mengaplikasi generator tunggal mempunyai ciri khusus yaitu
kabel yang keluar dari generator hanya ada 2 kabel. Kabel tersebut salah
satunya dihubungkan langsung ke Regulator untuk mengisi baterai dan
dihubungkan parallel menuju sistem penerangan[L].
Prinsip Kerja Regulator Rectifier short circuit:
Sumber tegangan untuk sistem pengisian dan Lampu penerangan hanya dari
satu kumparan saja.
Bila tegangan yang dihasilkan oleh generator masih rendah maka arus hanya
akan mengalir melalui diode untuk mengisi baterai,sedangkan SCR belum aktif
[membuka]. Bila tegangan setelah diode [baterai] sudah mencapai 14,5 volt
maka diode Zener akan membuka dan SCR akan membuang arus yang
dihasilkan generator menuju massa [arus di short ], akibatnya tegangan akan
turun ,bila tegangan turun maka diode Zener akan off begitu juga dengan SCR
akan off maka arus akan mengalir kembali menuju diode dan ke

27

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

baterai.Demikian seterusnya sehingga tegangan yang keluar ke baterai dan
menuju lampu dapat diatur hanya sampai dengaan 14,5 Volt.
Sifat-sifat dari regulator rectifier

- Bila putaran mesin rendah [± 2500 rpm] sudah terjadi pengisian pada
baterai.

- Bila putaran lebih tinggi [ 5000-8000 rpm] tegangan pengisian tidak
dapat naik lagi melebihi 14,5 volt.

- Tegangan yang dibangkitkan untuk sistem penerangan tidak akan
melebihi 14,5 volt

Akibatnya:
- Baterai menjadi awet
- Lampu-lampu menjadi awet
- Bila kumparan pengisian tidak dipasang regulator  tegangan regulasi
tidak ada

Regulator short circuit 3 phase dengan magnet permanen.

Gambar :Regulator Rectifier dengan hubung singkat

28

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Cara kerja rangkaian :
Bila tegangan pengisian sudah mencapai 14,5 Volt maka SCR 1, SCR 2, SCR 3,
akan terbuka dan membuang arus ke massa sehingga tegangan yang
dibangkitkan generator turun, bila tegangan generator turun kurang dari 14,5 Volt
maka SCR akan Off sehingga semua arus dialirkan seluruhnya menuju baterai
akibatnya tegangan baterai akan naik lagi sampai pada tegangan 14,5 Volt
kejadian yang sama terulang kembali yaitu SCR menghubungsingkatkan arus
dari generator.Sehingga tegangan yang dihasilkan tidak akan melebihi 14,5 Volt.

Diode Zener
Perbedaan dengan diode biasa :

Pemakaian pada arah : penghambatan Pemakaian pada arah :pengaliran

Dioda Zener adalah diode yang hanya dapat membuka pada tegangan tertentu

bila digunakan pada arah penghambatanSehingga diode zener memiliki

tegangan kerja yang tertentu untuk dapat mengalirkan arus.Tegangan tersebut

dinamakan

tegangan hambat.

Sifat – sifat :

Tegangan hambat [Uz] adalah

besar tegangan yang tetap

mengalirkan arus melalui diode

Zener [Contoh  10 V]

Tegangan alir diode zener sama

seperti diode biasa

29

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Tugas diode zener pada regulator :
Sama dengan pengatur tegangan ,mengatur dengan cara mengendalikan
transistor sebagai saklar elektronik.

Keuntungan :
Bekerja lebih teliti dan peka terhadap perubahan tegangan system pengisian
sehingga ketepatan pengaturan lebih baik.

Transistor C E
Simbol transistor

BB

C
E

Transistor NPN Transistor PNP

Transistor NPN maupun PNP pada regulator digunakan sebagai

pengendali dari Thyristor / SCR dengan frekuensi yang cukup tinggi

antara on dan off sehingga didapatkan pengaturan tegangan yang lebih

akurat

30

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Transistor bekerja seperti relai
Warnai Cara kerja
oranye adalah arus pengendali.
Warna biru adalah arus utama.
Kode transistor .
B =Basis
C =Collector
E =Emitor
fungsi R [resistor] pada rangkaian adalah
membatasi arus basis supaya transistor
tidak rusak

Tugas transistor pada regulator
1. Sebagai pemutus dan penghubung arus medan yang dikontrol oleh
Zener Diode[ pada regulator sepeda motor besar ] lihat gambar 1.
Transistor berada didalam regulator yang berfungsi untuk memutus
dan menghubungkan arus medan DF.

31

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

2. Sebagai pengendali SCR untuk memutus dan menghubungkan aliran
arus yang dihasilkan pembangkit dengan magnet permanen[lihat gambar
2.

32

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

33

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

AC Regulator bekerja pada siang hari

Fungsi : Meregulasi tegangan sistem pengisian melalui kumparan
pembangkit sistem penerangan.

Cara kerja :
Pada saat siang hari
Bila putaran mesin tinggi, maka ujung generator sistem pengisian [putih] akan
mengeluarkan tegangan melebihi tegangan pengisian  melalui diode arus
disearahakan ½ gelombang dan diisikan ke baterai. Pada saat yang sama
tegangan juga dimonitor oleh regulator melalui generator system penerangan.
Bila tegangan yang dimonitor oleh regulator melebihi 14,5 volt maka mulailah
tegangan tersebut diregulasi sehingga menghasilkan tegangan regulasi pada
system pengisian.
Pada saat malam hari
Pada saat lampu kepala dinyalakan maka arus dari generator akan terbagi dua.
Untuk lampu kepala arusnya lebih besar dari pada arus untuk system pengisian
 arus pengisian berkurang.
Bila putaran tinggi tegangan ke lampu kepala naik  regulator membatasi
tegangan ke lampu  lampu tidak mudah putus.

34

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
Ac Regulator bekerja siang dan malam hari

Regulator ini bekerja /terhubung melalui saklar lampu kepala/system penerangan
baik lampu kepala ketika dimatikan maupun dinyalakan,melalui saklar ganda
pada saklar lampu kepala yang juga dapat memindahkan aliran yang masuk ke
regulator maka tegangan yang masuk dapat diregulasi sesuai dengan keadaan
saklar lampu kepala saat itu langsung pada sumber tegangannya. Kedua jenis
regulator [bekerja siang hari maupun siang dan malam] hanya diaplikasikan pada
kendaraan tipe yang lama.
AC Regulator bekerja pada siang dan malam

35

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Regulasi tegangan pengisian
Pada saat kumparan pengisian [warna putih] menghasilkan arus + [positif] 
disearahkan D 1  mengisi baterai. Bila tegangan terlalu tinggi dan polaritas
massa menjadi + [positif] maka tegangan yang mengalir ke D2 tinggi  ZD
membuka [on]  SCR aktif [membuka]  arus mengalir ke kumparan pengisian
[putih]  tegangan turun.

C. Rangkuman.

Fungsi sistem pengisian pada sepeda motor diperlukan untuk menjamin agar
baterai selalu siap digunakan digunakan pada saat baik ketika menstart mesin
maupun ketika motor sudah dijalakan.
Sistem pengisian pada sepeda motor dibedakan menjadi 2 macam yakni sistem
pengisian dengan pembangkit 1 fasa dan sistem pengisian dengan pembangkit 3
fasa.
Pada sistem pengisian, regulator menjamin tegangan yang dibangkitkan oleh
generator konstan pada tegangan tertentu agar peralatan kelistrikan terjaga dari
kerusakan.
Kerusakan pada salah satu komponen sistem pengisian akan berakibat baterai
kosong atau cepat rusak.
Tidak semua jenis regulator dapat digunakan secara langsung pada kendaraan
yang berbeda merk dan type meski soket soket pada rangkaian sama.

36

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

PEMERIKSAAN SISTEM PENGISIAN
Pemeriksaan kebocoran arus.

Periksalah baterai dari pengosongan diri yang berlebihan dengan cara
memeriksa kebocoran arus ketika semua beban pemakai tidak dinyalakan.
Caranya seperti ditunjukkan dalam gambar.. lepas kabel minus dari baterai
kemudian rangkaikan Amper meter kabel berwarna merah hubungkan dengan
minus baterai dan warna hitam dengan ujung kabel yang terlepas.
Selama mengukur jangan menghidupkan kunci kontak kemudian bacalah hasil
pengukuran.
Hasil pengukuran yang baik adalah tidak ada arus mengalir dengan penunjukan
amper meter 0 amper.
Bila ada/terbaca ada arus mengalir maka pada rangkaian ada kebocoran
arus.Periksa bagian bagian dari rangkaian dengan cara melepas satu persatu
soketnya. apabila soket sedang terlepas arus tetap terbaca berarti kebocoran
bukan pada jalur soket yang dilepas.Dan sebaliknya apabila soket sedang
dilepas dan arus tidak mengalir lagi berarti pada rangkaian tersebut ada
komponen atau kabel yang hubung singkat.
Catatan :
Jangan menggunakan amper meter yang ukurannya lebih kecil dari arus yang
semestinya,karena dapat merusakkan alat ukur.

37

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pemeriksaan Tegangan dan arus pengisian

Sebelum memulai pekerjaan ini lakukan pengecekan pada baterai [baterai harus
dalam kondisi penuh ] dengan cara mengukur berat jenis elektrolit baterai dapat
diketahui kondisi baterai yaitu berat jenis elektrolit 1,28 kg/l pada 200 C tetapi bila
baterai yang terpasang adalah baterai MF [Maintenance Free] maka pengecekan
ini tidak dapat dilakukan.Ukurlah besar arus pengisian dengan cata melihat
gambar diatas,yaitu dengan cara melepas sekring utama,pasanglah kabel hitam
ampermeter pada sisi baterai dan sisi merah pada sisi pemakai [kabel bodi]
Lakukan Start dengan Kick Starter jangan menggunakan elektrik starter karena
akan merusakkan ampermeter.Setelah mesin hidup naikkan putaran mesin
sesuai spesifikasi merk dan type sepeda motor kemudian baca hasil pengkuran
dan bandingkan dengan spesifikasi arus yang dihasilkan dengan buku manual
sepedamotor yang bersangkutan.Lakukan juga seperti hal yang sama tetapi
nyalakan lampu kepala.
Pada saat yang bersamaan catat juga tegangan dengan voltmeter yaitu volt
meter dihubungkan pada terminal plus dan minus baterai.

Setelah melakukan pemeriksaan seperti diatas ,hasilnya dapat disimpulkan
dibandingkan hal hal yang umum terjadi pada system pengisian sepeda motor :
1.Tegangan melebihi tegangan jepit baterai [12Volt] dan arus yang mengalir
kecil,hal ini menunjukkan system pegisian normal.
2.Terjadi tegangan dan arus pengisian yang besar,ini menunjukkan pengisian
tidak normal.

38

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
Ada kondisi lain yang terjadi pada saat melakukan pengukuran ini seperti
dibawah ini berikut kemungkinan penyebabnya.
1.Tegangan semakin tinggi dan arus semakin besar bila putarannya
dinaikkan,kemungkinan penyebabnya adalah usia baterai sudah tua atau
pemasangan baterai yang tidak sesuai kapasitasnya [terlalu besar]
2.Arus pengisian normal tetapi tegangan pengisian terlalutinggi jika putaran
semakin tinggi, ke mungkinan penyebabnya adala kerusakan pada regulator
rectifier.
3.Tegangan pegisian terlalu rendah Arus pengisian terlalu kecil, kemungkinan
penyebabnya adalah kerusakan regulator rectifier [meregulasi terlalu rendah],
atau kumparan generator rusak.

39

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pemeriksaan Kumparan Pengisian.
Pemeriksaan kumparan generator
pembangkit dapat dilakukan melalui
soket yang akan masuk ke regulator
berjumlah 4 pin.Lepas soket dari
regulator dengan cara menekan
pengunci soket dan menarik keluar.

Ukur ujung pada ujung pin kabel

berwarna hijau [G] pada sisi

generator terhadap

massa/bodi,hasilnya harus ada

kontinuitas hubungan/tanpa tahanan.

Ukur ujung pin pada konektor kabel

berwarna merah [R] terhadap

massa,hasilnya harus ada tegangan

baterai.

Ukur pada ujung pin kabel berwarna
putih [W] terhadap massa maka
hasilnya harus ada tahanan berkisar
antara1,1 -1,2 ohm.

40

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR
Pemeriksaan Regulator rectifier

Bila Regulator rectifier rusak maka komponen tersebut tidak dapat diperbaiki,

maka komponen tersebut harus diganti baru.Adapun cara pemeriksaan bisa

dilakukan dengan tahapan seperti yang dibahas sebelumnya.Setelah diperiksa

ternyata kesimpulan hasil pemeriksaan menyimpulkan bahwa regulator rectifier

rusak maka dapat dilakukan pengukuran kembali pada regulator untuk lebih

meyakinkan bahwa benar-benar regulator rectifier rusak. Untuk itu ada cara lain

menguji regulator rectifier sebagai berikut :

Cara pemeriksaan :

Warna kabel Pemeriksaan

Kabel Baterai [merah/putih atau Harus ada tegangan antara kabel

merah] merah dengan massa

Harus ada kontinuitas hubungan antara

Kabel massa [hijau] kabel hijau dengan body.

Harus ada nilai tahanan sesuai standar

Kabel pengisian [putih] Harus ada nilai tahanan sesuai standar

Kabel lampu penerangan jalan [kuning]

41

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Setelah pemeriksaan selesai dan hasil pemeriksaan memenuhi syarat atau
sama dengan kondisi yang disebutkan pada tabel pemeriksaan tetapi hasil
pengukuran tegangan pada sistem pengisian tidak sesuai dengan ketentuan
[14,5 Volt] maka gantilah regulator tersebut dengan yang baru.

d. Tugas.

 periksa dan tentukan sistem pengisian pada sepeda motor yang
telah disediakan tergolong sistem pengisian 1 fasa atau 3 fasa,
dan laporkan hasilpemeriksaan berupa gambar rangkaian.

 Ukurlah tegangan regulasi pada sistem pengisian sepeda motor
tersebut dan catat hasilnya pada bermacam macam putaran
motor.

 Apa yang terjadi bila regulator rectifier rusak dan tidak dapat
meregulasi lagi.

42

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Pembelajaran II : SISTEM PENGAPIAN

A Deskripsi.

Buku ini menjelaskan sistem pengapian sepedamotor tentang
Konstruksi dan cara kerja serta bermacam macam jenis CDI yang dibedakan dari
tegangan dan arus masuk yang diperlukan oeh CDI.

B.Kegiatan belajar.
1. Kegiatan belajar 2.

a.Tujuan pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa dapat :

 Siswa dapat mengidentifikasi komponen-komponen sistem pengisian.
 Siswa dapat mendiagnosa gangguan sistem pengisian.
 Siswa dapat memperbaiki sistem pengapian.
b.Uraian Materi.

SISTEM PENGAPIAN

Pengapian disini diartikan pembakaran Campuran bahan bakar dan udara yang
dicampur terlebih dahulu kemudian dimasukkan kedalam ruang bakar dan
dikompresikan kemudian dilakukan percikan dengan waktu tertentu dan kualitas
api yang baik,dengan demikian dapat dimulai pembakaran seperti gambar
dibawah ini.

43

PEMELIHARAAN KELISTRIKAN SEPEDA MOTOR

Semua sistem pengapian memiliki busi dan satu koil atau lebih.
Sistem pengapian merupakan salah satu faktor terjadinya pembakaran yang
sempurna sehingga dapat dihasilkan daya yang optimal pada mesin tertentu dan
emisi gas buang yang rendah.Adapun tuntutan/prasarat dasar dari terjadinya
pembakaran yang baik digambarkan sebagai berikut.
Persyaratan Dasar

AB C

Campuran bahan bakar dan udara dimasukkan kedalam ruang bakar oleh
karena gerakan menghisap dari piston dari TMA ke TMB Pada saat seperi ini

44