TAJUK 1ASAS ELEKTRIKALTUJUAN PEMBELAJARAN

Menghuraikan bagaimana elektrik boleh dihasilkan oleh magnet.

Menghuraikan aliran electron dalam dawai tembaga.

Menghuraikan ampere, rintangan dan voltan dalam litar asas elektrik.

Membandingkan prinsip asas hidraulik dengan elektrik

Menghuraikan kegunaan ohm dalam litar elektrik

Menghuraikan bagaimana atom boleh menghasilkan kesan keluaran elektrik

Menghuraikan litar siri, selari dan litar bersepadu.

TAJUK 1: ASAS ELEKTRIKAL

1 | P a g e

PENDAHULUAN

Satu konsep mudah yang boleh digunakan untuk memahami konsep elektrik ialah dengan membandingkan sistem elektrik dengan sistem bendalir hidraulik atau sistem pam air. Rajah memaparkan ilustrasi aliran air melalui satu hos atau paip. Garis pusat paip 1 adalah lebih kecil berbanding paip 2. Oleh itu, paip 2 mempunyai rintangan aliran air yang rendah dan lebih banyak air boleh mengalir ke dalam tangki.

Saiz paip dengan kadar aliran dan rintangan Dengan menggunakan analogi ini, rujuk Rajah yang memaparkan tiga dawai tembaga berlabelA, B dan C. dawai tembaga yang manakah mempunyai rintangan tertinggi? Dawai A adalah jawapan yang betul. Dawai manakah pula yang membenarkan aliran isipadu terbesar? Dawai C adalah pilihan yang tepat.

2 | P a g e

Saiz dawai dengan kadar aliran arus

Dalam sistem elektrik asas pada Rajah, bateri yang bercas penuh bertindak sebagai takungan kuasa elektrik. Untuk membenarkan bateri bercas, satu pengulang-alik atau janakuasa yang dipacu dengan tali sawat atau pacuan gear dipasangkan ke dalam sistem. Pengulang-alik berfungsi sama seperti pam air. Elektrik akan mengalir daripada sisi positif bateri akibat tekanan elektrik ( voltan ) yang digunakan untuk menolak isipadu ( ampere ) melalui pendawaian atau bebanan ( sebarang perkakas elektrik ).

Contoh satu sistem elektrik asas

3 | P a g e

Terdapat tiga konsep asas dalam memahami elektrik:

(a) Voltan – perbezaan keupayaan tekanan elektrik. Voltan menyerupai konsep tekanan bendalir dalam sistem hidraulik. Arus mengalir disebabkan oleh tekanan elektrik ini keatas elektron. Satu perbezaan jumlah cas antara dua bahan akan menyebabkan tekanan elektrik bertambah. Lebih besar keupayaan tenaga atau perbezaan jumlah cas, voltan akan menjadi lebih tinggi. Voltan diukur dalam unit volt (V)

(b) Arus – elektron yang mengalir dalam dawai. Arus sama dengan ukuran gelen per minit dalam sistem hidraulik. Elektron mengalir dari bahan bercas negatif ke bahan bercas positif dalam satu litar elektrik. Arus disukat dalam unit ampere atau Amp (A).

(c) Rintangan – rintangan kepada aliran elektron. Dawai bersaiz kecil ( atau garis pusat paip dalam sistem hidraulik ) akan menyebabkan rintangan aliran elektron lebih besar. Rintangan aliran boleh disamakan dengan injap tertutup separuh sama ada dalam sistem hidraulik atau air. Injap tertutup menawarkan rintangan maksimum dan tiada aliran berlaku. Injap terbuka sepenuhnya pula menawarkan satu rintangan minimum dan aliran maksimum akan berlaku.

Analogi ini boleh digunakan bagi sebuah litar elektrik. Seperti yang tertera dalam rajah 1.3, satu suis terbuka akan memberhentikan aliran elektrik dalam litar. Jika suis tertutup, elektrik akan mengalir. Rintangan diukur dalam unit ohm dengan bersimbol omega (Ω).

Ketiga-tiga elemen ini boleh diukur dengan menggunakan satu multimeter sama ada jenis analog atau jenis digital. Pengukuran ini perlu dilakukan untuk menilai ketiga-tiga elemen tersebut dalam satu litar elektrik. Satu rumus yang dikenali sebagai Hukum Ohm perlu digunakan.

Hukum Ohm

4 | P a g e

E = I x R

Hukum Ohm merupakan satu rumus yang digunakan untuk menentukan satu nilai yang tidak diketahui sama ada volt, ampere, atau ohm apabila dua daripada elemen ini diketahui. Hukum ini juga menyatakan hubung kait diantara ketiga-tiga elemen tersebut dalam litar elektrik atau elektronik. Rumus Hukum Ohm ialah voltan (E) sama dengan arus (I) didarab dengan rintangan (R).

Rajah menunjukkan satu gambar rajah yang memaparkan kaedah mudah untuk mengingati Hukum Ohm. Apabila nilai yang hendak diukur ditutup, darabkan atau bahagikan mengikut kaedah berikut:

1. Dengan menutup R (rintangan)Menunjukkan voltan (E) dibahagiDengan ampere (I) sama dengan Ohm (R).

2. Dengan menutup I (ampere) Menunjukkan ampere sama denganVolt (E) dibahagi dengan ohm (R).

3. Dengan menutup E (volt)Menunjukkan voltan sama denganAmpere (I) didarab dengan ohm (R). Hukum Ohm dan kaedah mudah untuk mengingati hubungan antara nilai volt, ampere dan ohm dalam satu litar elektrik

Konsep Asas Elektrik

5 | P a g e

PROTON

ELEKTRONButiran asas dalam atom hidrogen

konsep daya empar dengan satu bola diikat pada hujung seutas tali atau getah gelang

Semua jirim terdiri daripada atom iaitu satu unsur yang sangat halus dan sukar dilihat. Atom terdiri daripada butir-butir kecil yang dipanggil proton, elektron dan neutron. Rajah sebelah menunjukkan satu struktur atom mudah hidrogen. Tanda tambah (+) di tengah rajah mewakili cas positif proton. Tanda tolak (-) pula mewakili cas negatif elektron. Sama seperti sistem suria yang terdapat daya graviti untuk membenarkan planet kekal dalam orbitnya, atom pula terdapat daya tarikan diantara elektron dan proton supaya elektron sentiasa berada dalam orbitnya.

Ketika pergerakan elektron mengelilingi proton, satu daya empar wujud diantara dua butiran ini. (rajah sebelah). Satu gambaran mudah daya empar dapat dilihatDalam rajah dibawah. Satu objek dikepilkanSama ada ke seutas tali atau getah Gelang dan dipusingkan keliling, Menyebabkan objek bergerak arahkeluar. Dalam satu kelajuan putarantertentu, keadaan imbangan diantara tali dengan pemberat dicapai. Jika tali putus, keadaan imbangan atau daya tarikan diantara tali dan pemberat akan hilang. Hal ini samalah dengan daya tarikan diantara elektron dengan proton. Jika daya tarikan berkurangan, maka daya empar akan melepaskan elektron daripada ikatan orbitnya. Elektron yang terlepas ini dikenali sebagai elektron bebas. Elektrik ialah aliran elektron bebas daripada orbit yang mengelilingi proton.

Teori Aliran Arus Lazim dan Teori Arus Elektron

6 | P a g e

TEORI LAZIM TEORI ELEKTRON

Perbandingan teori aliran lazim dengan teori elektron

Voltan atau tekanan elektrik digunakan untuk menolak arus (A) melalui pengalir elektrik (dawai), pelbagai peralatan elektrik (beban), dan kembali ke punca bekalan elektrik (bateri). Terdapat dua teori yang digunakan dalam menerangkan aliran arus ini. Ilustrasi dalam rajah dibawah menunjukkan sama ada kuasa mengalir dari positif ke negatif atau daripada negatif ke positif.

Teori aliran arus lazim menyatakan bahawa arus mengalir daripada tamatan bateri positif (+) ke tamatan bateri negatif (-). Teori aliran arus elektron pula menyatakan bahawa arus mengalir daripada tamatan bateri negatif (-) ke tamatan bateri positif (+). Teori aliran arus lazim diterima pakai sebelum saintis memahami secara jelas tentang elektrik. Kini semua saintis telah sepakat dan bersetuju tentang elektrik iaitu elektron yang bergerak dalam litar bukan proton.

Pengalir dan penebat

Pengalir terdiri daripada bahan yang boleh membawa elektron mengalir dengan mudah. Kebanyakan logam merupakan pengalir elektrik. Antara bahan pengalir yang baik ialah tembaga, perak dan aluminium. Daya gerak elektrik (DGE) ialah istilah yang digunakan untuk menerangkan daya atau tekanan yang diperlukan untuk menolak atau menarik elektron keluar dari orbit dan menyebabkan ia mengalir dalam pengalir.

Penebat ialah bahan yang mempunyai rintangan yang tinggi untuk elektron mengalir. Bahan penebat yang baik ialah getah, plastik dan kayu. Dawai elektrik biasanya dibalut dengan penebat bagi mencegah aliran arus keluar. Tanpa penebat litar pintas akan terjadi apabila satu dawai bersentuhan dengan yang lain. Penebat juga menjadi pelindung daripada kejutan elektrik. Elektrik dan Kemagnetan

7 | P a g e

U S U S

U S S U

Bateri membekalkan tenaga elektrik yang diperlukan untuk mengendalikan semua beban elektrik di dalam sesebuah kereta. Bateri hanya boleh membekalkan tenaga apabila ia berada dalam keadaan cukup cas bagi mengatasi rintangan litar. Jika tidak dicas semula, tenaganya akan hilang. Jika tenaga diguna berterusan, bateri akan lemah sepenuhnya.

Tindakan janakuasa arus terus atau pengulang-alik (alternator) menjadikan bateri kini sentiasa berada dalam keadaan cas malar. Janakuasa dan pengulang-alik menggunakan prinsip kemagnetan dalam menghasilkan tenaga elektrik bagi menyenggara bateri supaya sentiasa berada dalam keadaan cas penuh malar. Oleh sebab itu, teori kemagnetan ini sangat pentingdalam memahami sistem elektrik.

Kemagnetan

Kompas- alat yang digunakan untuk menentukan arah menggunakan serpihan besi yang mengandungi daya magnet yang dipanggil besi berani. Jika satu batang besi berani digantung di udara, satu hujung akan menunjuk ke arah kutub utara bumi dan satu lagi akan menunjuk ke arah kutub selatan. Perkara ini terjadi disebabkan bumi sendiri merupakan satu magnet raksasa.

Satu batang besi yang mempunyai sifat magnet dipanggil batang magnet. Terdapat satu medan magnet di sekelilingnya yang tak dapat dilihat oleh mata kasar. Kawasan medan magnet yang kuat terletak berhampiran dengan kutub utara dan kutub selatan. Jika dua batang magnet diletakkan bersamaan kutub, ia akan menolak manakala kutub yang berlawanan akan menarik antara satu sama lain.

Elektromagnet

8 | P a g e

KUTUB BERLAINAN MENARIK

KUTUB SAMA MENOLAK

Kekuatan medan magnet melawan jarak

ARAH ARUS MENGALIR

Apa itu elektromagnet? Elektromagnet ialah medan magnet yang terjana di sekeliling dawai yang terhasil

daripada pergerakan elektrik pada dawai tersebut. Untuk membuktikan teori ini, satu ujian mudah perlu dilakukan. Satu dawai

diletakkan lolos melalui satu lubang diatas kertas kadbod seperti dalam rajah dibawah.

Kemudian taburkan serbuk besi di atas kertas kadbod dimana arus teraruh di sekeliling dawai menyebabkan serbuk besi bersusun dengan belitan padat di sekeliling dawai.

Lingkaran padat terdapat berdekatan dawai tetapi semakin berkurangan apabila berjauhan dari dawai. Ini membuktikan daya magnet semakin berkurangan apabila semakin jauh dari pusat atau teras medan magnet.

Jika dawai dibelitkan dalam gelung dan kemudian arus dialirkan melalui dawai tersebut, kita akan mewujudkan medan magnet di sekeliling gelung dawai dengan kutub utara dan kutub selatan sama seperti batang magnet.

Kekuatan medan magnet di sekeliling gelung bergantung pada jumlah belitan dawai dalam gelung dan jumlah arus yang mengalir dalam dawai.

Dengan memuatkan satu teras besi di tengah gelung dawai, ia akan menambah medan magnet gelung tersebut. Besi yang digunakan dalam lorong magnet boleh menambah kekuatan magnet sebanyak 2,500 kali ganda dari gelung yang berteraskan hanya udara sahaja. Hal ini kerana besi merupakan pengalir urat magnet yang lebih baik berbanding udara.

Menghasilkan Elektrik daripada Kemagnetan

9 | P a g e

S

U

S

U

Aruhan voltan mengalir dalam dawai

Jika kita menggerakkan satu pengalir melalui medan magnet, satu voltan akan teraruh dalam dawai. Keadaan ini dipanggil aruhan elektromagnet, dan secara am ditakrifkan sebagai aruhan voltan dalam pengalir yang bergerak merentasi medan magnet.

Rajah dibawah menunjukkan sebatang magnet berbentuk ladam kuda dengan urat daya magnet lolos diantara hujung kutub utara dan selatan. Jika satu lembar dawai tembaga diletakkan pada hujung kanan magnet dan digerakkan selari dengan magnet ( memaksa dawai merentasi medan magnet ), voltan kecil teraruh dalam dawai.

Dawai mesti digerakkan supaya memotong urat daya magnet. Jika dawai digerakkan arah atas atau bawah atau selari dengan urat daya magnet, urat daya ini tidak boleh dipotong dan tiada voltan teraruh dalam dawai.

Kesimpulan kepada faktor-faktor yang mempengaruhi magnitud atau jumlah aruhan voltan ialah:

Kekuatan medan magnet Kelajuan dawai merentasi urat daya magnet Jumlah pengalir ( dawai ) yang merentasi urat daya magnet

Jenis-jenis Litar Elektrik

10 | P a g e

ARUS MENGALIR ARUS MENGALIR

contoh bagaimana mengira arus litar siri

12V R=3 Ohm

Litar Siri

Dalam satu litar siri, setiap peranti elektrik disambungkan ke dalam litar, menyebabkan arus hanya boleh mengalir dalam satu lorong iaitu daripada bateri dan kembali ke bateri.

Dalam litar siri, semua alatan elektrik disambungkan berturut-turut. Arus akan mengalir melalui setiap komponen untuk melengkapkan fungsi litar (rajah sebelah).

Dalam litar siri, semua komponen elektrik disambungkan daripada terminal positif ke negatif. Jika salah satu komponen tersebut rosak dan tidak dapat mengalirkan arus, litar ini dipanggil litar buka dan keseluruhan litar tidak dapat berfungsi.

Cara menentukan jumlah voltan, rintangan dan arus dalam Litar Siri

Contoh 1 (litar siri)

Kira jumlah arus yang mengalir dalam litar berikut (rajah dibawah)

Contoh 2 (litar siri)

11 | P a g e

LITAR BERSIRI

Hukum Ohm untuk mencari

Arus = Voltan / Rintangan (I = E / R)

Oleh itu, I = 12 / 3

= 4 A

12V R= ? Ohm

V=?V R= 4 Ohm

Kira jumlah rintangan dalam litar berikut :

Contoh 3 (litar siri)

Kira jumlah voltan dalam litar berikut

Litar Selari

12 | P a g e

4 A

Contoh bagaimana menentukan rintangan litar siri

Hukum Ohm untuk mencari

Rintangan = Volt / Arus (R = E / I)

Oleh itu R = 12 / 4 = 3Ω

3 A

Hukum Ohm untuk mencari

Voltan = Arus x Rintangan (E = I x R)

Oleh itu R = 3 x 4

= 12 Vcontoh bagaimana menentukan volt litar siri

LITAR SELARI

R = (R1 x R2) (R1 + R2)

Jika kita menyambung dua buah bateri 12 V dengan terminal positif ke positif dan terminal negatif ke negatif, kita akan menghasilkan litar selari dengan keluaran Cuma 12 volt sahaja. Dalam litar selari, ampere kedua-dua bateri ditambah bersama bagi menyediakan satu bekalan arus yang tinggi.

Dalam litar selari rajah sebelah, semua komponen elektrik disambung megikut pola negatif ke negatif dan positif ke positif. Tidak seperti litar siri, arus tidak lolos melalui semua alatan elektrik, tetapi ia melalui cabang litar yang berlainan.

Dalam litar selari, terdapat dua atau lebih lorong arus yang mengalir melaluinya. Jumlah arus dalam setiap lorong adalah berbeza bergantung pada jumlah rintangan pada setiap lorong.

Untuk memberhentikan aliran arus dalam litar selari (rajah sebelah), kesemua suis mestilah dibuka. Jika salah satu alatan tidak berfungsi, ia tidak akan menghalang arus mengalir kembali ke voltan bekalan (bateri).

Cara menentukan jumlah voltan, rintangan dan arus dalam Litar Selari

Contoh 1 (litar selari)

Dalam litar selari dengan dua perintang, cari jumlah rintangan dengan menggunakan rumus berikut:

di mana R mewakili jumlah rintangan dan R1 dan R2 mewakili rintangan 2 perintang.

Apakah jumlah rintangan dalam litar berikut (rajah dibawah)?

13 | P a g e

Dengan menggunakan rumus yang diberi, gantikan R1 dan R2 dengan nilai setiap perintang. Oleh itu didapati:

R = (40 x 10) / (40+10)

12V R1= 6 Ω R2= 3 Ω

R3= 2 Ω3A

3A

1A 2A

Litar Siri-Selari

Litar Siri-Selari

Dalam litar Siri-Selari, kedua-dua litar siri dan selari bergabung dalam litar yang sama. Sekiranya anda membuat pengiraan litar siri-selari, selesaikan litar selari terlebih dahulu kemudian baru litar siri.

Rajah dibawah menunjukkan perintang 3 Ω dan 6 Ω secara selari dengan satu perintang 2 Ω disambung secara siri. Bagi mencari jumlah rintangan litar tersebut, ikut aturan dalam mencari jumlah rintangan litar selari dan kemudian ikut aturan untuk mencari rintangan dalam litar siri:

RUMUSAN

14 | P a g e

12V R1=40 Ohm R2=10 Ohm

Pengiraan jumlah rintangan dalam dua perintang selari

Dengan menggunakan rumus yang diberi, gantikan R1 dan R2 dengan nilai setiap perintang. Oleh itu didapati:

R = (40 x 10) / (40+10)

R = (6 x 3) / (6 + 3)

= 18 / 9

= 2 Ω

I = 12 / 4 = 3A

Elektrik ialah aliran electron bebas daripada orbit yang mengelilingi proton Voltan ialah daya atau tekanan dalam litar elektrik. Kejatuhan voltan merentasi

bebanan dalam litar menunjukkan kerja telah dilakukan Arus diukur dalam ampere. Ia mengukur kadar aliran electron sebenar dalam litar

elektrik Rintangan diukur dalam ohm. Ukuran ini merupakan saiz halangan aliran arus.

Lebih tinggi rintangan, kurang arus boleh mengalir melalui litar Hubungan diantara voltan, arus dan kuasa dinyatakan dalam hokum watt, P= E x I.

kuasa diukur dalam watt atau kilowatt (1000 watt) Tiga jenis litar asas yang digunakan dalam sistem pendawaian automotif ialah litar

siri, litar selari dan litar bersepadu. Kekuatan elektromagnet bergantung kepada jumlah pengalir membawa arus dan

apa yang ada dalam teras gegelung. Aruhan voltan memerlukan medan magnet menghasilkan urat daya, pengalir boleh bergerak, dan pergerakan diantara pengalir serta medan magnet dimana urat daya dipotong.

TAJUK 2

15 | P a g e

STARTER MOTORTUJUAN PEMBELAJARAN

Menerangkan tujuan sistem starter motor

Menyenaraikan komponen sistem penghidup, litar penghidup dan litar kawalan

Menerangkan perbezaan suis magnet dan mekanisme pacu penghidup

Menerangkan kendalian motor penghidup

Menjelaskan kendalian perbezaan jenis-jenis motor penghidup

TAJUK 2 : STARTER MOTOR

16 | P a g e

PENDAHULUAN

Menghidupkan enjin mungkin merupakan satu perkara yang terpenting dalam system elektrik kenderaan. Ia dilakukan dengan menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal menggunakan starter motor. Kemudian motor ini ke memindahkan tenaga mekanikal tersebut ke gear, dan kemudian ke flywheel yang terletak pada crankshaft enjin. Kebanyakan enjin memerlukan kelajuan mengengkol lebih kurang 200 rpm.

JENIS-JENIS STARTER MOTOR

Mengambil kenderaan Toyota sebagai contoh, terdapat 2 jenis starter motor yang digunakan. Kedua- duanya mempunyai litar elektrik yang berasingan….litar kawalan dan litar motor. Salah satunya ialah Conventional Starting Motor. Digunakan pada kebanyakan model Toyota yang lama. Yang lain ialah Gear Reduction Starting Motor yang digunakan pada kebanyakan model Toyota terkini. Sebuah magnetic switch atau solenoid berfungsi untuk menghidup atau mematikan Starter Motor. Ia adalah sebahagian dari litar motor dan litar kawalan.

MAGNETIC SWITCH

17 | P a g e

PENYAMBUNGPELOCOK

PERUMAH SUIS

GEGELUNG PEGANG GEGELUNG TARIK

PENUTUP SUIS

TAMATAN BATERI

SPRING KEMBALI

30

50

B0

S0

C0

Setiap starter motor mengandungi sejenis suis magnet yang boleh membuka litar kawalan dan menutup litar penghidup. Suis magnet boleh terdiri daripada beberapa reka bentuk.

SOLENOID

Kebanyakan starter motor menggunakan penghidup tergerak solenoid. Solenoid ialah peranti elektro-mekanik yang digunakan untuk menggerakkan pelocok bagi menjana daya menarik dan memegang.

BAGAIMANA SOLENOID BERFUNGSI?

Menggunakan medan elektromagnet yang dijana oleh gegelung untuk melakukan dua tugasan iaitu menarik pinan pacu starter motor untuk membuat sirat dengan roda tenaga enjin ( berfungsi secara mekanikal ) dan bertindak sebagai suis geganti elektrik untuk mentenagakan motor apabila pinan pacu berganding ( apabila titik sesentuh solenoid rapat, arus bateri bercas penuh akan mengalir ke motor penghidup).

Terdapat dua belitan berasingan iaitu belitan tarik dan belitan pegang. Keduanya mempunya bentuk belitan yang hampir sama tetapi saiz dawai yang berbeza. Belitan tarik lebih besar menarik kedalam sementara saiz belitan pegang lebih halus dan mampu memegang pelocok dalam kedudukan.

18 | P a g e

apabila cakera pelocok membuat sentuhan dengan tamatan solenoid, belitan tarik diaktifkan. Pada masa yang sama, pelocok cakera akan membuat sentuhan dan sambungan diantara bateri dan motor penghidup, mengarahkan arus ke gegelung medan dan angker motor penghidup untuk kuasa mengengkol.

Apabila pelocok solenoid bergerak, cabang anjakan yang dipangsikan ke cemat pangsi akan menolak pinan pacu penghidup lalu membuat sirat dengan gear gelang roda tenaga. Apabila motor penghidup menerima arus, angker mula berputar. Pergerakan ini dipindahkan ke enjin melalui cekam larian lampau dan gear pinan ke roda tenaga enjin serta enjin di engkol. Apabila enjin telah hidup, suis pencucuhan dilepaskan daripada kedudukan mula dan arus belitan pegang diputuskan, menyebabkan pinan pacu tidak lama bersirat dengan gear gelang.

STARTER MOTOR

19 | P a g e

ANGKERGEGELUNG MEDAN

PINAN PACU

TUIL ANJAKAN

PELOCOKBELITAN SOLENOID

BERUS

Starter motor menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal untuk mengengkol enjin. Penghidup ialah sebuah motor elektrik yang direka khusus untuk dikendali di bawah elektrik beban lampau tinggi dan menghasilkan kuasa kuda yang sangat tinggi.

Oleh sebab ciri-ciri reka bentuk ini, penghidup hanya boleh dikendali untuk jangka masa yang singkat saja. Arus tinggi yang diperlukan untuk mengendali penghidup akan menyebabkan penghasilan haba, dan kendalian mestilah dikendali tidak lebih daripada 30 saat pada satu masa dan perlu direhatkan selama 2 minit sebelum mengengkol semula. Hal ini membenarkan haba dilesap tanpa merosakkan unit.

Secara amnya, motor penghidup terdiri daripada perumah, medan magnet, angker, penukar tertib dan berus, dan kerangka hujung. Perumah penghidup menutupi komponen dalaman penghidup dan melindunginya daripada rosak, lembapan dan bendasing. Perumah ini menyangga gelung medan.

GEGELUNG MEDAN

20 | P a g e

KASUT KUTUB

BELITAN ANGKER

BERUS BERPENEBAT

BERUS BUMI

Medan motor penghidup boleh dihasilkan oleh gegelung medan elektromagnet atau oleh magnet kekal. Lazimnya motor penghidup mempunyai empat kutub magnet ( dua kutub utara dan dua kutub selatan ). Gegelung medan dan kasut kutub dikepil ikat ke perumah besi. Gegelung medan berpenebat pada perumah tetapi disambung ke tamatan yang terbonjol melalui pemukaan luar perumah.

Gegelung medan dan kasut kutub direka bentuk bagi menghasilkan medan elektromagnet pegun kuat dalam badan penghidup apabila arus lolos melalui penghidup. Medan magnet ini padat pada kasut kutub. Medan mempunyai kutub magnet utara dan selatan bergantung kepada arah arus mengalir. Gegelung dibelitkan di sekeliling kasut kutub dalam arah bertentangan bagi menjana lawan medan magnet. Gegelung medan disambung di sisi belitan angker melalui berus penghidup.

21 | P a g e

BELITAN ANGKERPERLAPISAN

PENUKAR TERTIBACI

ANGKER

Angker ialah satu-satunya komponen starter motor yang berputar. Angker diletakkan diantara pemacu dan kerangka hujung penukartertib dan belitan medan. Apabila penghidup dikendali, arus yang lolos melalui angker menghasilkan medan magnet dalam setiap pengalir. Tindakbalas antara medan magnet angker dan medan magnet yang dihasilkan oleh gegelung medan menyebabkan angker berputar. Tenaga mekanikal ini kemudian digunakan untuk mengengkol enjin.

Angker mempunyai dua komponen utama, iaitu belitan angker dan penukar tertib. Kedua-dua komponen ini dicagak ke aci angker. Belitan diperbuat daripada beberapa belitan tunggal sebagai asas motor. Sisi lingkar berpenebat ini digegaskan ke dalam lurah dalam teras angker atau aci. Teras angker diperbuat daripada kepingan nipis logam yang dicetak lalu dikepil bersama. Kepingan bercetak dikepilkan ke aci keluli. Kepingan bercetak ini disusun berlapis-lapis membentuk satu teras besi padu dimana medan magnet dijana oleh arus dalam teras. Arus yang mengalir dalam teras dipanggil arus pusar. Arus pusar menyebabkan penjanaan haba dan pembaziran tenaga. Perlapisan nipis dan pemisah teras dalam perlapisan nipis dapat meminimumkan arus pusar.

22 | P a g e

OPERASI STARTER MOTOR

BINAAN STARTER MOTOR

23 | P a g e

Starter motor mempunyai magnetic switch yang menggerakkan gear pinan masuk dan keluar bertemu pada gigi flywheel enjin. Terdapat 2 jenis starter motor yang digunakan iaitu conventional dan gear reduction. Keduanya dinilai dengan power output dalam kilowatts (KW). Lebih besar output, maka lebih kuat engkolan.

CONVENTIONAL STARTER MOTOR

Rajah disebelah menunjukan binaan komponen starter motor jenis konvensional. Pinion gear terletak pada shaft yang sama dengan motor ammature dan berpusing pada kelajuan yang sama. Plunger terletak di dalam magnetic switch dan bersambung dengan shift lever. Apabila diaktifkan oleh plunger, shift lever menolak ponion gear dan menyebabkan ia bersentuhan dengan ring gear flywheel. Apabila enjin telah hidup, over running clutch menarik kembali pinion gear untuk mengelakkan torque enjin merosakkan starter motor.

GEAR-REDUCTION STARTER MOTOR

24 | P a g e

Seperti rajah dibawah, starter motor jenis ini mempunyai motor berkelajuan tinggi dan satu set reduction gears. Walaupun bersaiz lebih kecil dari starter motor yang terdahulu, ia beroperasi pada kelajuan tinggi. Reduction gear memindahkan torque ke pinion gear pada 1/4 kepada 1/3 kelajuan motor. Pinion gear ini masih berpusing lebih laju daripada gear yang terdapat pada conventional starter dan lebih besar kuasa engkolan.

Reduction gear dipasang pada shaft yang sama dengan pinion gear. Dan tidak seperti conventional starter, pelocok magnetic switch bertindak secara terus pada pinion gear (bukan melalui shift lever) untuk menolak gear tersebut ke ring gear.

OPERASI CONVENTIONAL STARTER MOTOR

25 | P a g e

IGNITION SWITCH PADA KEDUDUKAN “ST”

Arus mengalir dari bateri melalui terminal “50” kepada hold –in dan pull-in coils. Kemudian, daripada pull-in coil, arus mengalir ke terminal “C” terus ke field coils dan armature coils.

Voltan berkurang apabila melepasi pull-in coil membataskan arus ke motor, mengekalkannya pada kelajuan rendah.

Pelocok menolak shift lever membuatkan pinion gear bercantum dengan ring gear.

Screw spline dan kelajuan rendah motor membuatkan gear bercantum dengan lebih lembut.

26 | P a g e

PINION DAN RING GEAR BERCANTUM

Apabila bercantum, contact plate pada plunger menghidupkan suis utama dengan memutuskan perhubungan antara terminals “30” dan “C”.

Lebih banyak arus mengalir ke motor dan ia berpusing padatorge yang lebih besar

Arus tidak lagi mengalir ke pull-in coil. Pelocok ditahan pada posisinya dengan kuasa magnetic hold-in coil

27 | P a g e

IGNITION SWITCH PADA “ON”

Arus tidak lagi mengalir ke terminal “50”, tetapi main switch tetap tertutup untuk membenarkan arus ke terminal “C” melalui pull-in coil kepada hold-in coil.

Medan magnet pada kedua-dua coil tersebut lenyap dan pelocok ditolak kembali oleh return spring.

arus tinggi yang mengalir ke motor dipotong dan pinion gear terpisah daripada ring gear.

Armature berhenti berpusing.

28 | P a g e

OPERASI STARTER MOTOR

GEAR REDUCTION STARTER MOTOR

IGNITION SWITCH PADA “ST”

Arus mengalir dari bateri melalui terminal “50” kepada hold –in dan pull-in coils. Kemudian, daripada pull-in coil, arus mengalir ke terminal “C” terus ke field coils dan armature coils.

Voltan berkurang apabila melepasi pull-in coil membataskan arus ke motor, mengekalkannya pada kelajuan rendah.

Pelocok menolak pinion gear bercantum dengan ring gear.

Skru dan kelajuan rendah motor menyebabkan gear bercantum dengan lebih lembut

29 | P a g e

PINION DAN RING GEAR BERCANTUM

Apabila bercantum, contact plate pada plunger menghidupkan suis utama dengan memutuskan perhubungan antara terminals “30” dan “C”.

Lebih banyak arus mengalir ke motor dan ia berpusing padatorge yang lebih besar

Arus tidak lagi mengalir ke pull-in coil. Pelocok ditahan pada posisinya dengan kuasa magnetic hold-in coil

30 | P a g e

IGNITION SWITCH PADA “ON”

Arus tidak lagi mengalir ke terminal “50”, tetapi main switch tetap tertutup untuk membenarkan arus ke terminal “C” melalui pull-in coil kepada hold-in coil.

Medan magnet pada kedua-dua coil tersebut lenyap dan pelocok ditolak kembali oleh return spring.

arus tinggi yang mengalir ke motor dipotong dan pinion gear terpisah daripada ring gear.

Armature gear reduction starter mempunyai kurang kelicinan daripada yang terdapat pada conventional starter motor. Geseran akan menghentikannya, jadi brek tidak diperlukan.

31 | P a g e

RUMUSAN

Sistem penghidup mengengkol sehingga ia boleh dikendali oleh kuasa sendiri.

Sistem mempunya dua litar elektrik iaitu penghidup dan litar kawalan

Litar penghidup membawa arus tinggi mengalir daripada bateri melalui kabel

besar ke motor penghidup

Litar kawalan menggunakan sejumlah kecil arus untuk mengendali suis magnet

yang membuka dan menutup litar penghidup

Solenoid dan geganti ialah dua jenis suis magnet yang digunakan dalam sistem

penghidup. Solenoid menggunakan daya gerak electromagnet untuk menarik

pelocok ke dalam gegelung bagi menutup titik sesentuh. Geganti menggunakan

angker berengsel untuk membuka dan menutup litar.

Starter motor ialah sebuah motor elektrik yang boleh menghasilkan kuasa kuda

yang sangat tinggi pada masa yang singkat.

Semua pendawaian sistem penghidup mestilah mempunyai sambungan bersih dan

kemas.

32 | P a g e

TAJUK 3DISTRIBUTORTUJUAN PEMBELAJARAN

Menerangkan tiga fungsi utama sistem pencucuhan

Menerangkan keadaan kendalian sebuah enjin yang mempengaruhi pemasaan

pencucuhan

Menerangkan dua litar elektrik utama yang digunakan dalam sistem pencucuhan

dan komponen komponennya

Menghuraikan kendalian gegelung pencucuhan.

TAJUK 3 : DISTRIBUTOR

33 | P a g e

PENDAHULUAN

Distributor adalah sebahagian komponen yang terdapat pada sistem penyalaan. Tujuan system penyalaan ialah mewujudkan percikan api untuk membakar campuran bahanapi dan udara di dalam silinder enjin. Ia mesti dilakukan tepat pada masanya dan memberikan percikan api sehingga beberapa ribu per minit untuk setiap silinder. Jika timing percikan tidak tepat, enjin tidak berfungsi dgn baik atau tidak berfungsi langsung.

Sistem penyalaan menghantar voltan yang tinggi ke spark plug pada setiap silinder apabila piston berada pada kedudukan TDC pada lejang mampatan. Hujung setiap spark plug terdapat gap / kelegaan yang membolehkan voltan elektrik melompat untuk dibumikan. Pada masa itulah percikan berlaku.

Tugas distributor adalah untuk memberikan arus elektrik yang terputus-putus / berselang seli kepada spark plug melalui high tension cable. Distributor dipacu oleh camshaft dimana lebih laju ia berpusing/ pacu lebih banyak percikan akan terjadi.

JENIS JENIS DISTRIBUTOR MENGIKUT SISTEM PENYALAAN

34 | P a g e

CONTACT BREAKER POINT IGNITION SYSTEMCARBURETTOR MODELS

Untuk membolehkan enjin berjalan lancar, ada menjadi kemestian dimana percikan api membakar campuran bahanapi dan udara di dalam ruang pembakaran pada yang tepat berkadaran dengan kelajuan enjin dan muatan. System penyalaan adalah berasaskan menerima voltan tekanan rendah dari bateri kepada ignition coil, dimana ia ditukarkan kepada voltan bertekanan tinggi. Voltan bertekanan tinggi ini cukup untuk membolehkan ia melompat gap yang terdapat pada spark plug di dalam silinder beberapa kali sesaat dibawah keadaan mampatan yang tinggi.

Sistem penyalaan terbahagi kepada dua litar: litar tekanan rendah dan litar tekanan tinggi. Litar tekanan rendah terdiri daripada bateri, menghala ke starter solenoid, ke ignition switch kemudian ke ignition coil. Di sini, voltan ditukar menjadi tekanan tinggi dan kemudian dihantar ke contact breaker point dan condenser didalam distributor.

Litar tekanan tinggi terdiri daripada secondary coil, kemudian ke tengah distributor cap, rotor arm, high tension cable dan spark plug.

35 | P a g e

Sistem ini berfungsi mengikut cara berikut. Voltan tekanan rendah ditukar didalam coil kepada voltan tekanan tinggi dengan bukaan dan tutupan contact point pada litar tekanan rendah.

ELECTRONIC IGNITION SYSTEMCARBURETTOR MODELS

36 | P a g e

Litar contact breaker point ignition sistem

The Lucas electronic ignition system used on later 1275 cc engines consists of a distributor, an amplifier module and a coil. Externally, the distributor resembles a conventional type, but internally, a reluctor and a pick-up unit take the place of the camand contact breaker points. Each time one of the reluctor arms passes through the magnetic field of the pick-up coil, an electrical signal is sent to the amplifier module, which then triggers the coil in the same way as the opening of the points in a conventional system. Both centrifugal and vacuum advances are used in the accustomed manner.

Because there are no contact breaker points to wear out, the electronic ignition system is extremely reliable. As long as the distributor is lubricated, the spark plugs inspected or renewed at the specified maintenance intervals, and the leads and connections kept clean and dry, it is very unlikely that trouble will be experienced.

ELECTRONIC IGNITION SYSTEM FUEL INJECTION MODELS

The ignition system used on fuel injection models is fully electronic in operation, incorporating the Electronic Control Unit (ECU) (situated on the right-hand side of theengine compartment), a distributor (driven off the camshaft via a skew gear), a crankshaftsensor (mounted on the flywheel/torque converter housing, to register with the reluctorring fixed to the rear of the flywheel/torque converter), as well as the spark plugs, HTleads, ignition coil, and associated wiring. The system is divided into two circuits; primary (low tension/LT) and secondary (high tension/HT). The primary circuit consists of the battery, ignition switch, ignition coil primary windings, ECU and wiring. The secondary circuit consists of the ignition coil secondary windings, the distributor cap androtor arm, the spark plugs, and the HT leads connecting these.

The ECU controls both the ignition system and the fuel injection system, integrating the

37 | P a g e

two in a complete engine management package; refer to Chapter 4B for information relating to the fuel injection side of the system.

As far as the ignition system is concerned, the ECU receives information in the form ofelectrical impulses or signals from the crankshaft sensor, from the coolant temperature sensor (which supplies it with engine temperature), from the throttle pedal switch (which tells it when the throttle is closed) and from the manifold absolute pressure sensor (which gives it the load on the engine). The crankshaft sensor works in conjunction with the reluctor ring, which is bolted onto the back of the flywheel. The reluctor ring has thirty-four poles on it, spaced 10º apart, with two missing poles 180º apart; the missing poles identify the cylinder TDC positions. The sensor reads these poles, to provide an accurate assessment of the engine speed and crankshaft position to the ECU.

All the above signals are compared by the ECU, with set values pre-programmed (mapped) into its memory; based on this information, the ECU selects the ignition timing appropriate to those values, and controls the ignition coil accordingly.

Note that this means that the distributor is just that, a distributor of the HT pulse to the appropriate spark plug; it has no effect whatsoever on the ignition timing. Also, the system is so sensitive that, at idle speed, the ignition timing may be constantly changing;this should be remembered if trying to check the ignition timing.

38 | P a g e

The Mechanical Ignition System

39 | P a g e

IGNITIONCOILThe ignition coil is nothing more that an electrical transformer. It contains both primary and secondary winding circuits. The coil primary winding contains 100 to 150 turns of heavy copper wire. This wire must be insulated so that the voltage does not jump from loop to loop, shorting it out. If this happened, it could not create the primary magnetic field that is required. The primary circuit wire goes into the coil through the positive terminal, loops around the primary windings, then exits through the negative terminal.

The coil secondary winding circuit contains 15,000 to 30,000 turns of fine copper wire, which also must be insulated from each other. The secondary windings sit inside the loops of the primary windings. To further increase the coils magnetic field the windings are wrapped around a soft iron core. To withstand the heat of the current flow, the coil is filled with oil which helps keep it cool.

The ignition coil is the heart of the ignition system. As current flows through the coil a strong magnetic field is built up. When the current is shut off, the collapse of this magnetic field to the secondary windings induces a high voltage which is released through the large center terminal. This voltage is then directed to the spark plugs through the distributor.

40 | P a g e

RUMUSAN

Sistem pencucuhan membekalkan voltan tinggi ke palam pencucuh untuk

mencucuh campuran udara dan bahan api dalam kebuk pembakaran.

Distributor merupakan rumah peranti suis yang ditambah dengan mekanisme

lajakan pemasaan empar dan vakum. Sesetengah sistem meletakkan peranti di luar

rumah distributor.

Pemasaan pencucuhan terus berkait rapat dengan kedudukan aci engkol. Janakuasa

denyut magnet dan penderia kesan hall meggunakan penderia kedudukan enjin. Ia

menjana isyarat elektrik pada masa tertentu ketika putaran aci engkol. Isyarat ini

memicu peranti suis elektronik ke pemasaan pencucuhan lajakan.

Litar utama membekalkan voltan rendah ke belitan utama gegelung pencucuhan.

Ia membentuk medan magnet dalam gegelung.

Litar sekunder membawa pusuan voltan tinggi ke palam pencucuh. Bagi

sesetengah sistem, litar daripada gegelung pencucuhan melalui pengagih ke palam

pencucuh.

41 | P a g e

TAJUK 4ALTERNATORTUJUAN PEMBELAJARAN

Menerangkan tujuan sistem cas

Mengenal pasti kompone utama sistem cas

Menerangkan tujuan bahagian utama alternator

Menerangkan penerusan gelombang separuh dan penuh serta kendalian alternator

Mengenalkan pasti perbezaan jenis voltage regulator

Menjelaskan dua jenis lilitan pemegun

TAJUK 4 : ALTERNATOR

42 | P a g e

S

U

S

U

PENGENALAN

Tujuan utama Alternator ialah untuk mengecas semula bateri. Selepas bateri membekalkan arus tinggi yang digunakan untuk menghidupkan enjin, bateri mempunyai cas rendah walaupun bateri masih baru. Alternator akan mengecas semula bateri dengan membekalkan cas rendah dan malar ke bateri. Alternator berfungsi mengikut prinsip magnet untuk menukarkan tenaga mekanikal kepada tenaga elektrik. Hal ini dilakukan dengan mengaruh voltan (lihat muka surat 9).Dawai atau pengalir menjadi sumber elektrik dan mempunyai kekutuban atau hujung positif dan negatif yang jelas. Walau bagaimanapun, kekutuban ini boleh diubah bergantung kepada pergerakan arah diantaradawai dan medan magnet (rajah dibawah). Faktor ini menjadikan pengulang-alik menghasilkan arus ulang-alik (AU).

Jumlah atau magnitud voltan teraruh bergantung kepada empat faktor berikut:

1. Lebih kuat medan magnet, lebih kuat voltan teraruh.2. Lebih pantas medan direntas, lebih banyak urat daya magnet dipotong dan lebih

kuat voltan teraruh3. Lebih besar jumlah pengalir, lebih besar voltan teraruh.4. Lebih rapat pengalir dan medan magnet ke sudut yang betul ( serenjang )

Antara satu dengan lain, lebih besar voltan teraruh.

SISTEM CAS ARUS ULANG-ALIK

43 | P a g e

ARUS MENGALIR ARUS MENGALIR

Kekutuban voltan teraruh bergantung kepada arah pengalir bergerak apabila ia merentasi medan magnet

PEMEGUN

SET BERUS

PENUTUP HUJUNG GELANG GELINCIR

Beberapa dekat lalu, sistem cas bergantung kepada janakuasa arus terus (AT) untuk mengecas bateri. Janakuasa AT membekalkan arus terus dan binaannya sama seperti motor elektrik.

Janakuasa mempunyai arus keluaran terhad terutamanya pada kelajuan rendah. Oleh itu, janakuasa tidak dapat memenuhi keperluan automobil moden dan kini diganti dengan pengulang-alik (rajah dibawah).

Tidak seperti janakuasa, pengulang-alik (juga dikenali sebagai alternator) boleh menyediakan keluaran arus tinggi pada kelajuan enjin rendah.

Alternator menggunakan prinsip balikan janakuasa atau dinamo. Dalam sebuah Alternator (rajah disebelah ), medan magnet yang berputar dipanggil pemutar dan ia berputar dalam pasangan pengalir pegun yang dipanggil pemegun.

Apabila kutub utara dan selatan berpusing, medan magnet akan melepasi pengalir, lalu mengaruh voltan yang mula mengalir dalam satu arahdan kemudian dalam arah yang bertentangan (voltan AU).

Oleh sebab kereta menggunakan voltan AT, AU mestu ditukar kepada AT. Tugas ini dilakukan oleh titian diod yang diletakkan antara belitan keluaran dan keluaran Alternator.

44 | P a g e

Contoh Alternator dalam enjin moden

BINAAN ALTERNATOR

1. PEMUTAR

Pasangan pemutar terdiri daripada aci pacu, gegelung, dan dua keping kutub. Takal dicagak di satu hujung aci membolehkan pemutar dipusingkan oleh tali sawat pemacu dan oleh aci engkol.

Pemutar ialah medan magnet berputar dalam pengulang-alik. Gegelung pula ialah dawai panjang berpenebat yang dililit di sekeliling teras besi. Teras ditempatkan diantara dua set kepingan kutub.

Medan magnet dibentuk oleh sejumlah arus (4.0 hingga 6.5) yang lolos melalui belitan gegelung. Apabila arus mengalir melalui gegelung, teras akan bermagnet

45 | P a g e

Binaan sebuah Alternator

ACI ENGKOL

KEPINGAN KUTUB

GEGELUNG

Pemutar terdiri daripada gegelung, kepingan kutub dan aci engkol

Contoh set berus dalam pelbagai bentuk

dan kepingan kutub mempunyai kutub magnet. Satu hujung menjadi kutub utara dan satu lagi kutub selatan.

Pemutar lazimnya mempunya 14 kutub – tujuh kutub utara dan 7 kutub selatan – dengan medan magnet di antara kepingan kutub bergerak daripada kutub utara ke kutub selatan.

2. GELANG GELINCIR DAN BERUS

Pemutar memerlukan arus elektrik mengalir dalam gegelung untuk mewujudkan medan magnet. Arus tersebut berpunca dari bateri melalui gelang gelincir dan berus.

Kebanyakan pengulang-alik mempunyai dua gelang gelincir yang dicagak terus di atas aci pemutar. Ia berpenebatdengan aci dan bahagian-bahagian lain.

Satu berus karbon ditempatkan di atas setiap gelang gelincir untuk membawa arus ke gegelung medan dan daripada gegelung medan.

Arus dipindahkan daripada tamatan medan pengatur voltan melalui berus pertama dan gelang gelincir ke medan magnet. Arus lolos melalui gegelung medan dan gelang gelincir kedua dan berus sebelum kembali ke bumi.

3. PEMEGUN

46 | P a g e

KE DIODKE DIOD

KE DIOD

SAMBUNGAN NEUTRAL PEMEGUN

Belitan pemegun sambungan Y

KE DIOD

KE DIODKE DIOD

Belitan pemegun sambungan delta

Pemegun ialah ahli pegun pengulang-alik. Pemegun diperbuat daripada sejumlah pengalir, atau dawai dimana voltan diaruh oleh putaran medan magnet.

Kebanyakan pengulang-alik menggunakan 3 belitan untuk menjana ampere keluaran yang diperlukan. Ia disusun dalam tatacara delta (rajah dibawah) atau Y (rajah dibawah).

pengulang-alik akan menggunakan salah satu belitan tersebut. Kebanyakan pengulang-alik menggunakan belitan Y kerana ia boleh membekalkan cas tinggi pada kelajuan enjin rendah. Belitan delta pula mengeluarkan ampere tinggi pada pada kelajuan enjin tinggi tapi keluaran rendah pada kelajuan rendah.

pemutar berputar dalam pemegun. Terdapat sela udara kecil diantara pemutar dan pemegun bagi membenarkan pemutar berputar tanpa membuat sentuhan dengan pemegun.

4. PASANGAN KERANGKA HUJUNG

47 | P a g e

TITIAN PENERUS

PASANGAN KERANGKA HUJUNG

Pasangan kerangka hujung, atau perumah dibuat daripada dua kepingan aluminium tuangan. Komponen ini mengandungi galas untuk menyangga hujung aci pemutar di mana takal pacu dicagak. Setiap hujung kerangka juga dibina dengan kelubung udara daripada kipas aci pemutar yang boleh lolos melalui pengulang-alik.

Biasanya mengandungi tiga diod penerus positif yang dikepil ke hujung kerangka belakang. Tiga diod penerus negatif diboltkan bersama dan kemudian diboltkan terus ke enjin. Pasangan kerangka hujung merupakan lorong bumi elektrik. Hal ini bermakna sebarang sambungan ke perumah yang tidak berpenebat merupakan sambungan bumi.

5. KIPAS PENDINGINAN

Di belakang takal pacu pengulang-alik ialah kipas pendinginan yang berputar dengan pemutar. Kipas menarik udara keluar di dalam perumah melalui bukaan di belakang kipas pendinginan (rajah dibawah). Udara bergerak menarik keluar haba daripada diod dan haba akan berkurangan.

PENGATURAN VOLTAN

48 | P a g e

contoh pasangan kerangka hujung dan titian penerus

Kipas pendinginan menarik udara keluar dan contoh kipas

Voltan keluaran pengulang-alik boleh mencapai setinggi 250 volt jika tidak dikawal. Bateri dan sistem elektrik lain mestilah dilindungi daripada voltan berlebihan. Oleh itu, voltan keluaran dari sistem cas mestilah dikawal. Arus keluaran tidak perlu dikawal kerana pengulang-alik biasanya menghadkan keluaran arus. Pengatur voltan mengawal voltan keluaran pengulang-alik. Bagi memastikan bateri kekal bercas penuh, kebanyakan pengatur diset untuk voltan sistem diantara 14.5 dan 15.5 volt. Terdapat 2 jenis pengatur voltan. Pengatur voltan konvensional dan pengatur voltan elektronik.

1. PENGATUR VOLTAN KONVENSIONAL

Kenderaan lama biasanya menggunakan pengatur voltan konvensional(Rajah dibawah). Juga dikenali sebagai pengatur voltan elektromagnet atau separuh bertransistor. Biasanya ia terletak di luar pengulang-alik.

Pengatur jenis ini menggunakan dua geganti titik sesentuh yang dikendali secara elektromagnet untuk mengawal litar cas.

Geganti medan tertutup apabila pengulang-alik mula meghasilkan voltan. Ia membenarkan keluaran mentenagakan gegelung medan. geganti kedua yang dikenali sebagai penghad voltan, mempunyai 2 set titik sesentuh.

Apabila perintang rendah, voltan yang dijana akan berkurangan. Apabila kemungkinan voltan berlebihan, sesentuh akan tertutup lalu memotong semua arus yang mengalir ke belitan medan.

Transistor boleh digunakan untuk menggantikan geganti elektromagnet. Pengatur voltan bertransistor lama biasanya menggunakan geganti medan elektromagnet dan geganti voltan bertransistor.

2. PENGATUR VOLTAN ELEKTRONIK

Pengatur elektronik atau IC (integrated circuit) boleh dicagakkan secara luaran (external) atau dalaman (internal) ke pengulang-alik. Penggunaan pengatur elektonik memboleh kawalan mudah dan tepat arus medan. Pengatur elektronik melalui sisi bumi arus medan (kawalan litar A).

49 | P a g e

Contoh pengatur voltan konvensional dan binaan dalamannya

Litar pengatur elektrik mudah dengan diod zener

EE

BUMI

MEDAN (F)

BATERI

B

C1 B

C2

DIOD ZENER

Pengatur elektronik menggunakan diod zener yang menghalang arus mengalir sehingga voltan tertentu diperolehi pada takat arus mengalir yang dibenarkan. Skema untuk pengatur voltan elektronik dengan diod zener ditunjukkan dalam rajah dibawah.

Pengatur voltan litar bersepadu (Rajah dibawah) digunakan dalam kebanyakan model kenderaan masa kini. Reka bentuk pengatur lebih padat. Semua litar dan komponen ditempatkan dalam satu cip kawalan tunggal. Cip terkedap dalam modul plastik dan dicagak sama ada di dalam atau di belakang pengulang-alik. Pengatur litar bersepadu tidak boleh diservis dan mesti diganti jika rosak.

RUMUSAN

50 | P a g e

Contoh pengatur voltan elektronik

Pengalir yang bergerak merentasi urat daya magnet akan mengaruh voltan dalam

pengalir.

Kebanyakan kenderaan moden menggunakan alternator untuk menghasilkan arus

elektrik dalam sistem cas.diod dalam pengulang alik menukar atau menerus arus

ulang alik ke arus terus.

Pengatur voltan membenarkan voltan sistem cas melebihi voltan bateri. Voltan

bateri bercas penuh ialah 12.5 volt.

Pengatur voltan bekerja mengawal arus mengalir ke medan alternator. Hal ini

mengubah kekuatan medan magnet dan mengubah keluaran arus.

TAJUK 551 | P a g e

INSTRUMENT PANELTUJUAN PEMBELAJARAN

Menerangkan tujuan pelbagai rekabentuk tolok dan bagaimana ia berfungsi

Menghuraikan dua jenis paparan instrument panel

Menerangkan kendalian asas sistem pengelap cermin elektrik nyahkabus belakang.

TAJUK 5 : INSTRUMENT PANEL

52 | P a g e

1. Instrument cluster 10. Ahstray 2. Ignition switch 11. Clock (if equipped) 3. Lightning switch/Turn signal and 12. Center ventilator

Dimmer switch 13. Side ventilator4. Windshield wiper and washer 14. Side defroster

switch 15. Glove box5. Hazard warning switch6. Other switches7. Heater control panel8. Radio (if equipped)9. Cigarette lighter (if equipped)

53 | P a g e

1. Speedometer2. Odometer3. Trip meter4. Trip meter reset knob5. Fuel gauge6. Temperature gauge7. Warning and indicator

lights

1. Speedometer2. Odometer3. Trip meter4. Trip meter reset knob5. Tachometer (if equipped)6. Fuel gauge7. Temperature gauge8. Warning and indicator lights

WARNING AND INDICATOR LIGHTS

54 | P a g e

Brake System Warning LightThis light comes on briefly when the ignition switch is turned to the "ON" position. The light also comes on under the following four conditions:

1. when the ignition switch is turned to the "START" position, 2. when the parking brake is engaged, and 3. when the fluid in the brake fluid reservoir falls below the specified level, or4. when there is malfunction in the rear wheel anti-lock brake system.

The light should go out after starting the engine and fully releasing the parking brake, if the fluid level in the brake fluid reservoir is adequate. If the brake system warning light comes on while you are driving the vehicle, it may mean that there is something wrong with the vehicle's brake system. If this happens, you should:

1. Pull off the road and stop carefully.Remember that stopping distancemay be longer, you may have to pushharder on the pedal, and the pedalmay go down farther than normal.

2. Test the brakes by carefully startingand stopping on the shoulder of theroad.

3. If you determine that it is safe, drivecautiously at low speed to the nearestdealer for repairs,or

4. Have the vehicle towed to the nearestdealer for repairs.

Oil Pressure Light

55 | P a g e

This light comes on when the ignition switch is turned on, and goes out when the engine is started. The light will come on and remain on if there is insufficient oil pressure. If the light comes on when driving, pull off the road as soon as you can and stop the engine. Check the oil level and add oil if necessary. If there is enough oil, the lubrication system should be inspected by your dealer before you drive the vehicle again

Charging LightThis light comes on when the switch is turned on, and goes out when the engine is started. The light will come on and remain on if there is something wrong with the battery charging system. If the light comes on when the engine is running, the

charging system should be inspected immediately by your car dealer.

Seat Belt Warning Light When the ignition switch is turned to the "ON" position, this light comes on for about 6 seconds to remind the occupants to fasten their seat belts. At the same time the warning light is lit, a buzzer sounds as a reminder if

the driver's seat belt is not buckled.

Malfunction Indicator Lamp("CHECK ENGINE")Your vehicle has a computer-controlled emission control system. A malfunction indicator lamp is provided on the instrument panel

to indicate when it is necessary to have the emission control system serviced. The malfunction indicator lamp comes on when the ignition switch is turned on to let you know the bulb is working and goes out when the engine is started.

"POWER" indicator light (if equipped)When the ignition switch is turned to "ON" with the power mode selector switch turned to "N"

56 | P a g e

CHECKENGINE

(normal), this indicator comes on briefly to let you know the bulb is working. When the power mode selector switch is turned to "P" (power) with the ignition switch in the "ON" position, this indicator comes on and remains on.

"O/D OFF" indicator light (if equipped)When the ignition switch is turned to "ON" with the 4-speed automatic transmission in the 4-speed mode (3-speeds plus overdrive), this light

comes on briefly to let you know the bulb is working. When the automatic transmission is converted to the 3-speed mode (overdrive is off) with the ignition switch in the "ON" position, this indicator comes on and stays on.

Turn Signal IndicatorsWhen you turn on the left or right turn signals, the corresponding green arrow on the instrument panel will flash along with the respective turn signal lights. When you turn on the hazard warning switch, both

arrows will flash along with all of the turn signal lights.

High Beam Indicator LightThis indicator comes on when headlight high beams are turned on.

SPEEDOMETER/ODOMETER/TRIPMETER (if equipped)

The speedometer indicates vehicle speed in km/h and miles/h. The odometer records the total distance the vehicle has been driven. The trip meter

57 | P a g e

O/D OFF

can be used to measure the distance traveled on short trips or between fuel stops. You can reset the tripmeter to zero by pushing the reset knob.

TACHOMETER (if equipped)

The tachometer indicates engine speed in revolutions per minute,

FUEL GAUGE

This gauge gives an approximate indicationof the amount of gasoline in the fueltank. "F" stands for full and "E" stands for empty.

TEMPERATURE GAUGE

When the ignition switch is on, this gaugeindicates the engine coolant temperature.Under normal driving conditions, the indicatorshould stay within the normal, acceptable

58 | P a g e

temperature range between "H" and "C". If the indicator goes outside this range and approaches "H", overheating is indicated.

CAUTIONContinuing to drive the vehicle when engine overheating is indicated can result in severe engine damage.

REAR WINDOW WIPER/WASHERSWITCH (If Equipped)

With the ignition switch in the "ON" position,push the top switch to turn on the rear wiper. To turn the wiper off, push the switch again.To spray window washer fluid, hold in the bottom switch. Washer fluid will stop spraying when you release the switch.

CAUTIONClear ice or snow from the rear window and rear wiper blade before using the rear wiper. Accumulated ice or snow could prevent the wiper blade from moving , causing damage to the wiper motor.

REAR WINDOW DEFROSTERSWITCH (If Equipped)

When the rear window is fogged, push this switch to clear the window. An indicator light below the switch will be lit when the defroster is on. The defroster will only work when the ignition switch is in the "ON" position. To turn off the defroster, push the switch again.

CAUTIONThe rear window defroster uses a large amount of electricity. Be sure to turn off the defroster after the window has become clear.

RUMUSAN

59 | P a g e

Tolok alatan mesti mempunyai pengatur voltan dan pengirim atau penderia dalam

litar untuk berfungsi dengan betul.

Dua jenis tolok elektrik ialah magnet dan haba.

Meter laju dan odometer boleh dikenali samada secara prinsip tanpa elektrik atau

elektrik.

Lampu, peranti suara dan paparan grafik merupakan sistem amaran yang popular.

Instrument panel mempunyai dua jenis paparan iaitu analog dan digital.

TAJUK 660 | P a g e

KomPONEN ELEKTRONIKTUJUAN PEMBELJARAN

Menerangkan bagaimana separuh pengalir, diod dan transistor berfungsi

Menerangkan prinsip kendalian untuk litar elektronik

TAJUK 6 : KOMPONEN ELEKTRONIK

PERINTANG TETAP

61 | P a g e

Kuning menunjukkan no. 4Unggu menunjukkan no. 7Emas menunjukkan 5% toleransi

Mengawal arus elektrik dalam sesuatu litar. Nilainya diukur dalam unit Ohm (W). Semakin tinggi nilai rintangan semakin rendah arus yang mengalir melaluinya. Nilai perintang ditandakan dengan kod warna.

CARA MEMBACA KOD WARNA

Jadi, nilai perintang di atas ialah470 OhmNilai toleransi ialah 470 Ohm X 5% = 23.5 OhmJadi, nilai perintang boleh dari 446.5 Ohm hingga 493.5 Ohm

PERINTANG BOLEH LARAS

62 | P a g e

Simbol

Simbol

Perang menunjukkan bilang kosong iaitu 1

Nilainya boleh dilaraskan antara 0 hingga nilai maksimumnya dengan memutarkan

spindelnya.

PERINTANG PEKA CAHAYA

Juga dikenali sebagai L.D.R, iaitu Light Dependent Resistor.

Nilai ringtangan bergantung kepada cahaya yang diterimanya.

Semakin banyak cahaya yang diterima, semakin kecil rintangannya.

DIOD

63 | P a g e

Simbol

A K

Simbol

Komponen yang membenarkankan aliran arus elektrik ke satu arah sahaja.

Boleh digunakan untuk menukar arus ulang alik ke arus terus.

Kutub positif dikenali sebagai anod (A) manakala kutub negatif dikenali sebagai

katod (K)

DIOD PEMANCAR CAHAYA (L.E.D)

Diod pemancar cahaya adalah diod yang boleh menyala apabila arus elektrik

mengalir melaluinya.

Ia selalu disebut L.E.D, iaitu singkatan untuk Light Emitting Diode.

TRANSISTOR

64 | P a g e

A K

Simbol

Adalah komponen yang digunakan untuk membesarkan arus atau sebagai suis. Ia diperbuat daripada bahan positif dan bahan negatif. Ia mempunyai 3 kaki

o Kaki pemungut (Collector) – Co Kaki tapak (Base) – Bo Kaki pemancar (Emitter) – E

SIMBOL TRANSISTOR

PENERUS KAWALAN SILIKON (SCR)

65 | P a g e

Simbol

Penerus kawalan silikon atau SCR berfungsi sebagai suis dan membenarkan arus elektrik mengalir sehala sahaja seperti diod.

Ia mempunyai 3 kaki, iaitu :o Get (G)

o Anod (A)

o Katod (K)

LITAR BERSEPADU (IC)

Adalah satu litar yang lengkap dan ringkas di dalam sebuah bekas kecil. Ia juga dipanggil litar terkamil atau cip atau IC (Integrated circuit) Ia boleh mengandungi elemen komponen seperti transistor, diod, perintang dan

sebagainya

KAPASITOR

Komponen yang berfungsi sebagai penyimpan dan pembuang cas.

Unit sukatannya ialah farad (F). Ia biasanya bernilai kecil dan disukat dalam

mikrofarad (mF).

Kapasitor yang bernilai tinggi akan menyimpan lebih banyak tenaga elektrik. Ia

juga mengambil lebih masa untuk mengecas dan membuang cas.

66 | P a g e

Simbol

Terdapat dua jenis kapasitor, iaitu jenis berkutub dan jenis tidak berkutub.

BUZER

67 | P a g e

Simbol

Komponen yang menukar tenaga elektrik ke tenaga bunyi yang bergetaran.

GEGANTI

Adalah sejenis suis automatik yang dikendalikan oleh arus elektrik

RUMUSAN

Separuh pengalir ialah bahan atau peranti yang boleh berfungsi samada sebagai pengalir atau penebat

Bahan separuh pengalir yang biasa digunakan ialah silicon (Si) dan germanium (Ge)

68 | P a g e

Simbol

Separuh pengalir jenis –N mempunyai electron berlebihan atau longgar. Ia bercas negatif

Separuh pengalir jenis –P bercas positif Diod membenarkan arus mengalir dalam satu arah Diod pancaran lampu LED lebih kurang sama dengan diod biasa. Ia memancarkan

cahaya apabila pincang arah hadapan. Diod zener digunakan untuk mengatur voltan dalam satu litar Transistor digunakan sebagai suis dan geganti dalam satu litar

RUJUKAN

Nota-nota elektrikal ILPKL

Buku teks TEKNOLOGI AUTOMOTIF hasil tulisan MOHD. BAHAMAN

MOHD. RAJULI

69 | P a g e

Laman web http://www.pdfoo.com. Cari di bahagian AUTOMOTIVE

Laman web i-Eduweb.com.

70 | P a g e