MEMASANG PERLENGKAPAN KELISTRIKAN TAMBAHAN

Secara umum ada dua jenis sistem kelistrikan dalam kendaraan, yaitu sistem kelistrikan bodi dan sistem kelistrikan mesin. Sistem kelistrikan bodi meliputi seluruh sistem kelistrikan yang terdapat pada rangka kendaraan, seperti sistem penerangan, sistem AC, sistem tanda peringatan, sistem pengaman, dan sistem kelistrikan tambahan atau assesoris. Sedangkan sistem kelistrikan mesin meliputi  keseluruhan sistem kelistrikan pada mesin kendaraan, seperti : sistem pengisian, sistem starter, dan sistem pengapian. Sistem kelistrikan yang akan dipelajari saat ini adalah sistem kelistrikan tambahan yang  meliputi wiper washer, power window, power mirror, sunroof, dan lain-lain.

Pada gambar di atas merupakan contoh sistem kelistrikan tambahan, yaitu penggunaan wiper dan washer saat hujan. Wiper dan washer digunakan saat hujan dan salju. Fungsi Wiper dan washer adalah untuk membersihkan air atau salju yang mengenai kaca depan dan belakang mobil.

A. Sistem Kelistrikan Wiper  dan Washer

  Wiper dan Washer merupakan komponen kesatuan pada sistem kelistrikan bodi yang berfungsi untuk membersihkan kaca depan dan belakang mobil dari air hujan, lumpur, atau kotoran yang dapat mengganggu konsentrasi pengemudi dalam mengemudikan kendaraan. Wiper dikombinasikan dengan Washer untuk menyemprotkan cairan pembersih sehingga  kerja wiper lebih ringan dan cepat bersih.  

1. Penghapus/Pembersih Kaca (Wiper)

Wiper (penghapus kaca) adalah komponen yang sangat penting pada sebuah kendaraan, karena erat hubungannya dengan keselamatan. Wiper berfungsi menyapu (menyeka) kaca dari air hujan, lumpur, dan segala kotoran yang menempel pada kaca depan dan belakang kendaraan. Dengan adanya wiper pada kendaraan, pandangan pengendara tidak terhalang oleh kotoran, air hujan, salju, lumpur, oli, gemuk, binatang-binatang kecil yang menempel di kaca, dan lain-lain.   Wiper ada yang dipasang di kaca belakang untuk meningkatkan jarak pandang pengemudi untuk melihat bagian belakang kendaraan Adapun komponen-komponen wiper, antara lain : motor wiper, tuas wiper, lengan wiper, wiper blade.

a. Sakelar Wiper dan Washer

Berfungsi untuk menghubungkan arus listrik ke motor. Ada tiga posisi pada sakelar wiper dan washer, yaitu kecepatan rendah (low), kecepatan tinggi (hgh), dan penyapuan dengan jeda tertentu sesuai dengan debit tetesan air yang menerpa kaca depan (intermittent). Sakelar wiper dan washer terdapat di salah satu tangkai sakelar kombinasi pada bawah bagian kemudi.

b. Motor Wiper

Motor wiper merupakan komponen motor magnet dengan gigi reduksi. Ada dua cara untuk menimbulkan medan magnet pada motor yaitu tipe wound rotor yang menggunakan lilitan/koil untuk membuat elektromagnet dan ferrite magnet yang menggunakan ferrite magnet permanen. Saat ini, motor tipe ferrite magnet banyak digunakan dan dikembangkan pada motor wiper karena lebih kompak, ringan, ekonomis, dan menggunakan motor DC. Wiper belakang memiliki gerak motor dibuat berayun (seperti bandul), sehingga gerak motor dapat diberikan langsung pada bagian lengan wiper, tanpa mekanisme penggerak lainnya.

Motor tipe ferrite magnet yang digunakan pada motor wiper menggunakan magnet permanen. Motor wiper terdiri dari motor dan gigi-gigi yang menyerap kecepatan yang keluar dari motor. Pada bagian gigi terdapat cam switch yang mengatur agar wiper berhenti pada posisi yang sama. Motor wiper tipe ferrite menggunakan tiga brush, yaitu brush kecepatan rendah, brush kecepatan tinggi, dan brush untuk massa.

Cam switch terdiri dari cam plate yang dipotong sebagian dan memiliki kontak P1, P2, dan P3. Apabila bagian yang terpotong pada  cam plate bertemu dengan kontak, maka arus yang disuplai ke motor terputus, dan motor berhenti. Hal ini menimbulkan pengereman secara elektrik untuk mencegah putaran yang terus menerus yang diakibatkan oleh momen inersia

Gaya perlawanan  elektromotiaf  akan ditimbulkan pada Armarture Coil ketika motor berputar. Gaya elektromotif yang bekerja untuk membatasi kecepatan putaran motor. Apabila arus mengalir pada armature coil dari brush kecepatan rendah, maka akan dihasilkan gaya elektromotif yang besar sehingga motor berputar pada kecepatan rendah. Apabila arus mengalir pada armature coil brush kecepatan tinggi, maka akan dihasilkan gaya elektromotif yang kecil. Sehingga motor berputar pada kecepatan tinggi.

c. Tuas Wiper       

Tuas wiper mengubah gerak putar dari motor wiper menjadi gerak bolak balik pada poros wiper. Dalam mekanisme gerakan tuas tipe paralel tandem, maka motor mulai memutar crank arm saat motor dihidupkan.  Batang penghubung tarik dorong dihubungkan dengan crank arm sehingga lengan wiper bekerja bergerak menghapus air dengan gerakan setengah lingkaran mengelilingi poros pivot. linking rod lain yang  terpasang pada kerja lengan wiper selalu membuat gerak penghapusan setengah lingkaran s ecara paralel. Apabila poros pivot kiri dan kanan berputar pada arah yang sama, maka lengan w iper kiri dan kanan dapat bekerja secara paralel

d. Lengan Wiper

Lengan wiper memiliki tiga komponen utama yaitu head, pegas, arm piece, dan retainer. Head berfungsi untuk mengikat lengan wiper pada poros wiper, pegas berfungsi untuk menahan blade, arm piece berfungsi untuk memasang blade, dan retainer yang berfungsi menahan seluruh bagian lengan wiper. Selain itu, lengan wiper juga dilengkapi dengan concealed wiper yang berfungsi untuk tempat penyimpanan wiper yang terletak di antara kaca dan kap mesin. Sehingga, wiper tidak menghalangi jarak penglihatan saat berhenti.  Ada dua tipe concealed wiper, yaitu semi-conceoled yang menyimpan lengan wiper saja serta fully concealed yang menyimpan lengan wiper dan wiper blade. Macam-macam gerakan lengan wiper depan, antara lain, gerakan dua lengan searah, gerakan satu lengan gerakan lengan berlawanan, dan gerakan satu lengan diatur. Gerakan lengan wiper yang paling baik adalah gerakan satu lengan yang dapat diatur sehingga hampir mengenai keseluruh permukaan kaca

e. Lengan Wiper

 Wiper blade merupakan komponen w iper yang terdiri dari sebuah karet yang digunakan untuk menyapu permukaan kaca, kombinasi dari pegas daun (leaf spring packing) dan beberapa batang, dan kip untuk memasang blade pada bagian lengan wiper. Ada beberapa cara untuk melekatkan blade pada lengan, yaitu dengan menggunakan tipe engsel tengah ( bayonet dan inner lock), serta tipe kancing sebelah ( pin dan sekrup).  Saat ini metode kancing sebelah tipe sekrup banyak digunakan karena tinggi keseluruhannya tidak berlebihan dan pemasangan blade pada lengan wiper lebih mudah

f.  Relay Intermittent Wiper

Relay intermittent wiper digunakan agar wiper dapat bekerja secara intermittent. Saat ini, banyak kendaraan yang menggunakan tipe relay intermittent yang disatukan di dalam sakelar wiper. Aliran arus ke motor wiper dikontrol oleh internal relay intermittent wiper sebagai  reaksi terhadap tanda/sinyal  dari sakelar wiper, menyebabkan motor wiper berputar secara intermittent. Relay intermittent terdiri dari sebuah sirkuit transistor, kapasitor, dioda, dan resistor. Transistor adalah suatu alat semi – konduktor yang dapat digunakan sebagai amplifikasi (penguat), switching (pemutus dan penghubung sirkuit), stabilisator tegangan dan juga sebagai modulasi isyarat (signal).

Pada relay intermittent, transistor berfungsi sebagai amplifikasi (penguat) tegangan untuk mengaktifkan relay. Pada umumnya transistor memiliki 3 terminal. Tegangan atau arus dipasang pada salah satu terminal yang mengatur arus yang lebih besar yang melalui 2 terminal lainya. Ada dua jenis transistor yang digunakan, yaitu NPN dan  PNP. Trnsistor NPN tersusun dari semikonduktor tipe-P yang diapit oleh semikonduktor tipe-N. Sedangkan transistor PNP tersusun dari semikonduktor tipe-N yang diapit oleh semikonduktor tipe-P. Pada transistor NPN dan PNP tegangan diberikan pada arah yang berlawanan. Pada transistor NPN, tanda panah menuju ke emitter. Sedangkan pada transistor PNP, tanda panah menjauhi emitter. Transistor NPN bekerja apabila arus listrik mengalir dari basis ke emitor arus dapat mengalir dari kolektor ke emitor. Tanda panah menunjukkan arah arus listrik dalam transistor. Transistor PNP bekerja apabila arus perangsang mengalir dari emitor ke basis, maka arus dapat mengalir dari emitor ke kolektor.

a. Tangki Washer

Tangki washer merupakan bagian dari washer yang berfungsi untuk menyimpan cairan pembersih. Bentuk tangki washer bervariasi tergantung pada posisi penernpatan dan tempat yang tersedia.

b. Motor Washer (Pompa)

Motor washer berfungsi un tuk menggerakkan pompa sehingga mengeluarkan cairan pembersih dari tangki. Ada beberapa tipe pompa yang digunakan, yaitu pompa tipe roda gigi, pompa tipe squeeze, dan tipe sentrifugal. Pompa tipe sentrifugal merupakan pompa yang sering digunakan karena memilik daya tahan yang kuat untuk digunakan. Selain itu,bagian-bagian yang bersentuhan pada pompa kecil sekali. Pompa sentrifugal hanya mampu mengirim cairan washer untuk pembersih, tetapi tidak mampu menghisap cairan dari tangki ke atas, untuk itu pompa sentrifugal diletakkan di bawah tangki.

c. Nozel 

 Nosel merupakan komponen yang berfungsi untuk menyemprotkan cairan pembersih. Nosel terbuat dari pipa tembaga, alumunium, atau resin dengan satu atau dua lubang. Saat ini, nosel yang digunakan hanya nosel resin dengan lubang penyetelan (adjusting orifice). Diameter lubang penyetelan berkisar antara 0,8-1,0 mm dan berjumlah 1 -2 buah. Nosel yang normal mempunyai bentuk pengeluaran dari masing-masing lubang tanpa penyebaran. Posis nosel dapat diatur agar penyemprotan tepat pada bagian kaca yang akan dibersihkan.

d. Cairan Pembersih

Cairan pembersih terdiri dari cairan anti beku ( isopropy alcohol ethylene glycol atau metanol) ditambah detergen dan zat anti karat. Penggunaan cairan harus t idak merusak karet washer atau cat. 

Bila sakelar wiper pada posisi mist arus mengalir ke motor wiper.(Lo) dan wiper bekerja pada kecepatan rendah. Arus listrik mengalir dari batera (+ ) ke fusible link ke kunci kontak ( ignition switch) kemudian ke wiper fuse ke terminal B ke wiper switch MIST ke terminal +1 motor wiper (Lo) dan dimassakan

Sakelar wiper d iputar ke oFF ketika motor wiper sedang bekerja, arus mengalir ke motor wiper (lo) dan wiper bekerja pada kecepatan rendah. Arus listrik mengalir daribateria (+ ) ke fusibe link ke kunci kontak (ignition switch)  kemudian ke wiper fuse ke cam switch  B kemudian ke terminal S ke relay point A ke wiper switch OFF ke terminal +1 dan ke motor wiper (Lo). Ketika wiper mencapai posisi stop, maka cam switch point beralih dari sisi B kesisi A dan motor berhenti. Oleh karena tidak ada arus yang mengalir ke motor wiper, maka arus akan terhenti pada teiminal B motor wiper

Wiper switch digerakkan ke posisi INT, Tr1 menjadi on, menyebabkan relay point bergeser dari sisi A ke sisi B. Arus mengalir dari baterai( +) ke fusible link ke kunci kontak (ignition switch) kemudian xe wiper fuse ke terminal B ke relay coil ke Tr1. ke terminal A2 dan dimassakan. Ketika relay point tergeser ke sisi B, arus mengalir ke motor (lo) dan motor mulai berputar pada kecepatan rendah. Arus listrik mengalir dari baterai ( +)  ke fusible link ke kunci kontak ( ignition switch) kemudian ke wiper fuse ke terminal B ke relay point B ke wiper switch INT  ke terminal + 1 dan ke motor wiper (Lo),  kemudian dimassakan.

Tr1segera m ti lagi, menyebabkan reloy point  beralih kembali dari sisi B ke sisi A. Tetap sekali motor mulai berputar, cam switch point beralih dari sisi A  ke sisi B,  sehingga arus secara terus menerus ke motor (lo) dan menggerakkan wiper pada kecepatan rendah.Ketika wiper mencapai posisi stop, cam switch point beralih dari sisi B ke sisiA lagi, dan menghentikan motor. Periode waktu setelah wiper berhenti telah ditentukan, Tr1 on lagi dengan segera, menyebabkan wiper kembali bekerja secara intermittent.

Bila wiper bergerak ke posis kecepatan rendah ( low speed) arus mengalir ke motor wiper (Lo) dan wiper bekerja pada kecepatan rendah.  Arus listrik mengalir dari baterai (+) ke fusible link ke kunci kontak (ignition switch) kemudian ke wiper fuse ke terminal B ke wiper switch LOW ke termina +l 1 ke motor wiper ( Lo) dan dimassakan

 Bila wiper digerakkan ke posisi kecepatan tinggi, arus akan mengalir ke motor wiper dan wiper bekerja pada kecepatan tinggi. Arus listrik mengalir dari baterai ( +) ke f usible link ke kunci kontak (ignition switch) kemudian wiper fuse ke terminal B ke wiper switch HIGH ke terminal +2 kemudian ke motor wiper (H ) dan dimassakan

Saat sakelar washer diputar ke ON, arus mengalir ke motor washer. Arus listrik dari betarai (+) ke fusible link ke kunci kontak (ingnition switch) kemudian ke wiper fuse ke terminal 1 motor washer ke terminal 2 motor washer lalu ke terminal A1 ke washer switch kemudian ke terminal A2 dan dimasakan

Pada washer yang dihubungkan ke wiper, Tr1 menjadi On sesuai periode waktunya ketika motor washer bekerja menyebabkan wiper bekerja pada kecepatan rendah satu atau dua kali. Lamanya Tr1 On adalah selama kapasitor di dalam sirkut transistor mengisi kembali. Lamanya kapasitor mengisi kembali tergantung pada lamanya washer switch On.       

Saat sakelar wiper dan washer belakang di putar ke posisi ON, arus mengalir dari baterai mengair melalui fusible link ke kunci kontak ( ignition switch) ke wiper fuse. Kemudian dari wiper fuse, arus mengalir menuju t rminal positif motor w iper, ke motor wiper. Arus  mengalir melewati terminan  negatif motor wiper kemudian ke wiper dan washer switch terminal +1R belakang, terminal EW (switch yang sama), dan dimasakan. Sehingga, wiper belakang aktif

Saat sakelar wiper dan washer diputar ke posisi di bawah ON (On + wash). Arus mengalir dari baterai mengalir melalui fusible link ke kunci kontak (ignition switch) ke wiper fuse. Kemudian dari wiper fuse, arus mengalir menuju terminal positif motor wiper ke motor wiper. Arus mengalir melalui terminal negatif motor wiper kemudian ke wiper dan washer switch terminal +1R belakang, terminal EW (switch yang sama), dan dimassakan. Sehingga, wiper balakang aktif. Arus juga mengalir ke washer motor belakang dan pompa. Aliran arus adalah sebagai berikut : arus listrik dari beterai mengalir ke fusible link ke kunci kontak (ignition switch) ke wiper fuse. Kemudian, arus mengalir ke terminal positif motor wiper ke motor wiper. Arus dari motor wiper mengalir ke terminal negatif motor wiper ke sakelar wiper dan washer terminal WR ke terminal +1R kemudian ke terminal EW lalu dimassakan. Sehingga, wiper dan washer belakang bekerja pada saat yang bersamaan.

Saat sakelar wiper dan washer belakang diputar ke posisi wash, arus mengalir ke washer motor belakang sebagai berikut : arus dari beterai mengalir melalui fusible link ke kunci kontak ke wiper fuse. Arus dari wiper fuse diteruskan ke washer motor belakang kemudian ke terminal WR wiper switch ke terminal EW wiper switch kemudian dimassakan. Sehingga, motor washer akan berputar dan memompa air keluar dari tangki.     

.    

 Perkembangan teknologi membuat produsen kendaraan berlomba-lomba untuk mengembangkan fitur khusus pada kendaraan agar pengguna kendaraan merasa lebih nyaman, aman dan memberikan kemudahan bagi penggunanya. Teknologi pada kendaraan yang dikembangkan akan memberikan kemudahan, kenyamanan dan keamanan dalam berkendara. Salah satu sistem kelistrikan tambahan yang dikembangkan pada kendaraan adalah sistem kelistrikan power window. Sistem power window merupakan rangkaian kelistrikan yang berfungsi untuk membuka dan menutup kaca pintu dengan mengunakan sakelar. Sakelar  power w indow terpasang pada sisi bagian dalam pintu. Pada saat sakelar power window ditekan akan memutarkan motor power window dan gerak putar ini akan diubah oleh regulat arm menjadi gerakan naik dan turun untuk menutup atau membuka kaca pintu. Mekanisme pengangka (regulator power window) adalah komponen terpenting pada sistem power window

Sebuah motor listrikkecil yang melekat pada regulator dengan menggunakan rasio g igi yang memberikan tenaga putar yang cukup untuk mengangkat jendela kaca mobil, sekaligus menjaga agar kaca jendela rnampu naik/turun dengan lancar. Berikut ini merupakan beberapa komponen pada power window, antara lain :

1. Sakelar utama power w indow terdiri dari sakelar yang mengontrol semua sistem power w indow serta menggerakkan semua motor power window dan sakelar penguncian jendela untuk membuat proses menutup dan membuka jendela tidak terjadi kecuali pada jendela pengemudi. Letak sakelat utama terletak pada jendela pengemudi.
2. Sakelar tunggal power window berfungsi untuk menggerakkan motor power window dari masing-masing kaca pintu. Letak dari sakelar power window ada pada masing-masing pintu penumpang.
3. Motor power window berfungsi sebagai  motor penggerak regulator berputar searah jarum jam atau arah sebaliknya menggerakkan regulator jendela untuk diubah menjadi gerakan naik turun. Jenis motor yang digunakan pada sistem power window adalah motor DC. Motor listrik menggunakan energi listrik dan energi magnet untuk menghasilkan energi mekanis. Motor listrik bekerja dengan prinsip bahwa dua medan magnet dapat dibuat berinteraksi untuk menghasilkan gerakan
4. Relay adalah komponen berupa sakelar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relay merupakan tuas sakelar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) didekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak sakelar akan menutup. Saat arus dihentikan gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali keposisi semula dan kontak sakelar kembali terbuka.
5. Fuse adalah komponen yang banyak digunakan sebagai pencegah kerusakan rangkaian akibat kelebihan arus. Sekring mempunyai bagian yang mudah meleleh akibat aliran arus yang dilindungi oleh badan sekring yang biasanya tarbuat dari tabung kaca atau plastik, tegangan baterai diberikan melalui bagian batang penghantar utama. Salah satu ujung sekring dihubungkan dengan bagian tersebut dan satu ujung lainnya dihubungkan dengan rangkaian yang diamankannya.
6. Kunci kontak berfungsi untuk menyambung dan memutus arus aliran listrik dari baterai ke sistem pengapian, sistem penerangan, sistem pengisian, sistem AC dan sistem lain yang membutuhkan arus listrik, pada sistem power window, kunci kontak berfungsi untuk mentransmisikan sinyal ON, ACC atau LOCK ke sakelat utama power winidow. Sinyal ini dipakai hanya untuk mengontrol fungsi key-off dari power window.

Pengoperasian power window dapat dilakukan dengan menggunakan dua buah sakelar yaitu sakelar di sisi kanan pengemudi dan sakelar di sisi kiri/kanan  penumpang. Namun saat sakelar disisi pengemudi ditekan pada lock, maka sakelar disisi penumpang tidak dapat diaktifkan. Pintu sebelah penumpang dapat diaktifkan dari posisi penumpang atau dari central power window yang berada pada pintu di sebelah pengemudi.  Prinsip kerja sistem power window secara umum adalah apabila sakelar ditekan up/naik maka kaca pada pintu bergerak naik. Sedangkan, saat sakelar ditekan down/turun akan membuat kaca pintu turun.

Cara kerja power window saat tombol ditekan up adalah arus mengalir positif baterai – sakelar power  window kiri posisi up - ke motor power window- kembali ke sakelar power window – sakelar power window kanan ke massa. Motor berputar dan kaca bergerak ke atas. Sedangkan cara kerja power window saat kaca ditekan down adalah arus mengalir dari baterai- sakelar power window kiri posisi down- motor- sakelar power window kiri- sakelar power window kanan – massa. Motor berputar dan kaca bergerak ke bawah

Rangkaian power window dapat kamus saksikan pada Gambar berikut.  Amatilah arah aliran arus pada power window dari baterai sarnpai ke power window dan massa.

Pintu pengemudi hanya dapat diaktifkan melalui sakelar utama power window pada pintu sebelah kanan pengemudi. Sakelar central power window dapat mengaktifkan semua pintu serta dapat juga mengontrol penumpang dan menonaktifkan sakelar pada pintu penumpang dengan menekan W-Lock (window lock). Jadi hanya pengemudi yang dapat mengoperasikan kaca pintunya. Cara kerja power window adalah saat kunci kontak ON arus dari baterai menuju sekering ke terminal 1 relay-terminal 3 -massa, akibatnya gulungan relay menjadi magnet dan titik kontak   akan berhubungan  dan arus mengalir ke terminal 2 relay dari baterai ke terminal 4 relay - terminal 1 sakelar power window master switch dan arus mengalir ke terminal 5 power window switch.     

Elektrik mirror atau power mirror adalah suatu fitur pada kendaraan yang memungkinkan pengemudi mengatur prosisi cermin atau kaca spion sesuai dengan yang dikehendaki secara elektrik melalui sakelar yang terpasang pada panel pintu atau dashboard.  Kaca spion yang menggunakan elektrik mirror dapat diatur menggunakan tombol.  Penggunaan power mirrow mempermudah pengemudi agar tidak perlu repot-repot mengeluarkan tangan untuk mengatur posisi kaca spion mobilnya. Selain digunakan pada kaca spion samping kanan dan kiri, power morror juga diterapkan pada kaca spion tengah bagian kabin, namun sistem ini baru diterapkan pada beberapa jenis kendaraan saja. Elektrik mirror dapat bekerja tergantung pada kunci kontak, artinya elektrik mirror bekerja pada kunci kontak pada posisi IG. 

Cara kerja rangkaian kelistrikan power mirror adalah ketika sakelar power mirror diaktifkan, maka arus dari beterai diteruskan oleh sakelar power mirror menuju motor power mirror yang dikehendaki. Motor power mirror akan menggerakkan tuas pengontrol posisi kaca. Motor hanya akan bekerja selama sakelar power mirror ditekan. Jika arus dari baterai yang menuju motor dibalik dengan cara menekan sakelar pada sisi yang berkebalikan, maka gerakan dari pengatur kaca spion akan menjadi berlawanan. Kaca spion kanan dan kiri dapat dikontrol langsung dari sisi pengemudi.