BASIC ELECTRIC OBJECTIVE
i
I. TEORI DASAR KELISTRIKAN
1
I.1 Teory Electron
1
I.2 Faktor – Faktror Kelistrikan
4
I.2.1. Tegangan (Voltage)
4
I.2.2. Arus (Current)
5
I.2.3. Tahanan (Resistance)
6
I.3 Konduktor
7
I.4 Sirkuit
8
I.5 Kemagnetan
13
I.5.1 Medan Magnet
13
I.6 Elektro Magnet
15
I.7 Alat-Alat Pengukuran Listrik
17
I.7.1. Volt meter
17
I.7.2. Ammeter
17
I.7.3 Ohm meter
18
I.8 Komponen-Komponen Elektronik Dan Listrik
19
II. SISTEM OPERASI
22
II.1 Starting System
22
II.2 CHARGING SYSTEM
26
II.2.1 DC Charging System
26
II.2.2 AC Charging System
28
II.3 Battery
30
II.3.1 Konstruksi Battery
30
1
II.3.2 BATTERY RATING
32
II.3.3 Perawatan Battery
33
II.4 Skematik Elektrik
36
II.4.1 Wire Maintenance
36
II.5 Komponen-Komponen Yang Dikontrol Secara Elektronik
37
II.5.1 Komponen Input
39
II.5.1.1 Switch
39
II.5.1.2 Sender
40
II.5.1.3 Sensor
42
II.5.2 Komponen Kontrol
51
II.5.3 Komponen Output
54
II.5.4 Sistem Monitoring Yang Dipakai Caterpillar
55
II.5.4.1 Electronic Monitoring System
55
II.5.4.2 Computerized Monitoring System
57
II.5.4.3 Caterpillar Monitoring System
59
Lembar Kerja
61
2
BASIC ELECTRIC
SASARAN TOPIK 1. Teori Dasar Kelistrikan
SASARAN •
Menerangkan teori atom
•
Menjelaskan maksud dari istilah-istilah dalam teori dasar kelistrikan
2. Sirkuit Elektrik
•
Menerangkan tentang hukum Ohm dan penerapannya
•
Menjelaskan cirri-ciri rangkaian seri, Parallel dan campuran
3. Kemagnetan
•
Menjelaskan teori kemagnetan
•
Menerangkan tentang terbentuknya Elektro Magnet
4. Komponen Elektrik
•
Membedakan komponen aktif dan psif
•
Mengukur/mengetst komponenkomponen tersebut
•
Menentukan bagus tidaknya komponen-komponen tersebut
5. Sistem pengisian
•
Mengidentifikasi sistem pengisian
•
Menerangkan cara kerja system pengisian
•
Mengukur/mengeset komponenkomponen sistem starting
6. Sistem Starting
•
Mengidentifikasi sistem starting
3
•
Menerangkan cara kerja system starting
•
Mengukur/mengetest komponenkomponen system starting
7. Skematik Elektrik
•
Membaca wiring diagram
•
Menjelaskan simbol-simbol elektrik
•
Menelusuri jalannya arus dalam skematik
8. Komponen-komponen yang
•
Merekondisi kabel dengan benar
•
Menerangkan cara kerja komponen-
dikontrol secara elektronik 9. Battery
komponen input, kontrol dan output •
Mengetes performance battery
•
Menetukan bagus tidaknya bettery
4
BASIC ELECTRIC I. TEORI DASAR KELISTRIKAN Kelistrikan mempunyai fungsi dan peranan yang penting dalam dunia alat–alat berat. Listrik menyediakan energi untuk: • Memutar engine pada saat starting • Mengoperasikan lampu-lampu • Mengoperasikan gauge–gauge dan aksesoris • Menjaga tingkat pengisian battery Untuk mengetahui lebih jauh sistem kelistrikan tersebut, bisa dimulai dengan mempelajari teory electron. Teory ini mencakup hampir semua penjelasan–penjelasan mengenai kelistrikan.
I.1 Teory Electron Seperti diketahui setiap elemen terbuat dari jutaan atom. Atomatom tersebut terdiri dari partikel–partikel electron yang mengelilingi orbitnya dan partikel proton pada intinya. Ada dua gaya yang bekerja pada setiap atom, pada saat kondisi normal dua gaya ini berada dalam keadaan keseimbangan. Proton dan
electron mempunyai gaya terhadap satu dan yang lainnya, lebih dan di atas gaya gravitasi dan atau sentrifugal.
5
Gb. 1.1 Struktur Atom
Gaya tersebut ditentukan oleh muatan yang terdapat pada electron dan proton dimana electron bermuatan negatip sementara proton bermuatan positip. Jika terdapat perbedaan muatan maka akan timbul gaya saling tarik menarik antar atom, sementara jika atom mempunyai muatan yang sama akan saling tolak menolak. Arah dari pergerakan elektrik yang berdasarkan muatannya disebut polaritas. Contoh atom yang sederhana yaitu Hydrogen yang mempunyai satu electron di orbitnya dan satu proton di intinya. Sementara Uranium adalah contoh element yang sangat komplek yaitu mempunyai 92 elektron di orbitnya dan 92 proton di intinya. Tembaga adalah element yang banyak digunakan dalam sistem kelistrikan, karena tembaga adalah konduktor atau penghantar listrik yang bagus, hal ini bisa terjadi karena struktur dari atom tembaga mempunyai 29 elektron di orbitnya dan mempunyai hanya satu electron pada lingkaran orbit terjauhnya. Alasan itulah yang membuat tembaga menjadi konduktor yang baik, karena hanya mempuyai satu electron di lingkaran orbit paling luarnya dan juga paling jauh dari intinya, sehingga atom tersebut tidak mampu menahan
6
elekron lebih kuat lagi dan dengan mudah melepas electron tersebut ke atom yang lainnya.
Gb.1.2 Struktur Atom Tembaga
Kesimpulan: Atom yang pada orbit terjauhnya mempunyai electron kurang dari 4 disebut KONDUKTOR, sedangkan yang mempunyai electron sama dengan 4 disebut SEMIKONDUKTOR, sedangkan yang mempunyai electron lebih dari 4 disebut ISOLATOR. Dari penjelasan di atas bisa ditarik suatu definisi yaitu: LISTRIK ADALAH MENGALIRNYA ELEKTRON – ELEKTRON DARI ATOM KE ATOM DALAM SEBUAH KONDUKTOR DARI NEGATIVE KE POSITIVE.
7
I.2 Faktor – Faktror Kelistrikan Ada tiga faktor dasar kelistrikan yaitu: 1. Tegangan (Voltage) 2. Arus (Current) 3. Tahanan (Resistance) I.2.1. Tegangan (Voltage)
Gb. 1.3. Aliran Elektron
Disebabkan adanya gaya dari medan electrostasticnya, muatan electric mampu menggerakkan muatan lainnya dengan cara menarik atau menolak yang disebut dengan tenaga potensial. Ketika suatu muatan berbeda dari yang lainnya maka akan timbul perbedaan potensial antara muatan tersebut. Nilai dari perbedaan muatan potensial tersebut di dalam medan electrostastic dikenal dengan nama
8
electromotif force
(EMF). Satuan dari perbedaan itu adalah volt, untuk
menghormati penemunya Alessandro Volta seorang ilmuwan Italy. Karena volt ini digunakan sebagai satuan perbedaan potensial maka sering disebut dengan “Voltage“. I.2.2. Arus (Current) Dalam pengembangannya untuk menyelidiki hukum dari gaya antara atom yang bermuatan seorang ilmuwan yang bernama Charles Coulomb mengadopsi sebuah satuan pengukuran yang disebut dengan “Coulomb“. Satuan tersebut ditulis dalam notasi ilmiah yang diekspresikan sebagai satu Coulomb = 6,28 X 10
18
proton atau electron. Secara sederhana kita kenal
jika di dalam konduktor tembaga mengalir satu Ampere, berarti ada 6,28 juta–juta electron yang mengalir dalam satu detik. Intensitas dari arus tersebut dinyatakan dalam Ampere (A). Ada dua cara untuk menggambarkan arus listrik yang mengalir melalui konduktor. Pertama dengan menggunakan teori atom untuk menerangkan komposisi dari cara ilmuwan menentukan arus sebagai pergerakan dari muatan positip di dalam konduktor dari polaritas positip ke polaritas negatip kesimpulan ini tetap digunakan oleh beberapa standarisasi engineer atau teks
book, beberapa contoh dipakai untuk mengukur aliran cairan, gas, dan semi konduktor, cara ini disebut dengan “teori konvensional”. Dalam menemukan teori atom tersebut untuk menerangkan komposisi dari cara dan penentuan arus yang mengalir yang berdasarkan atas aliran
electron (muatan negatip) menuju ke proton atau muatan positip (berlawanan arahnya dari teori konvensional) teori ini disebut dengan “teori
electron”.
9
I.2.3. Tahanan (Resistance) George Simon Ohm menemukan bahwa pada tegangan yang tetap jumlah arus yang mengalir melalui material tergantung dari tipe material dan ukurannya. Dengan kata lain semua material terdapat perlawanan terhadap aliran dari electron yang disebut dengan “resistance”. Jika perlawanan itu kecil, material tersebut dinamakan konduktor, jika perlawanannya besar disebut insulator. Satuan untuk mengukur resistan tersebut diekspresikan dalam Ohm dan dilambangkan dengan huruf Yunani “Omega”. Dapat juga dikatakan bahwa satu Ohm adalah gaya yang menahan tegangan arus satu Volt yang menghasilkan satu Ampere. Tahanan pada konduktor dipengaruhi oleh 4 faktor yaitu: 1. Bahan atau structure atom ditentukan oleh berapa banyak electron bebas yang terkandung di dalamnya. Makin banyak jumlah electron bebasnya makin kecil nilai tahanannya. 2. Panjang konduktornya yaitu makin panjang konduktor tersebut makin besar tahanannya. 3. Penampang atau ukuran AWG-nya makin besar penampangnya makin kecil nilai tahanannya. 4. Temperature, pada beberapa material konduktor makin tinggi nilai
temperaturenya makin tinggi juga nilai tahanannya.
10
Gb. 1.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tahanan
I.3 Konduktor Kabel di dalam sirkuit elektrik terdiri dari konduktor dan insulator. Pada umumnya konduktor terbuat dari tembaga dan insolator terbuat dari plastik atau karet. Konduktor ini terbagi dalam beberapa ukuran, dimana makin kecil diameter kabel makin besar nilai AWG (American Wire Gauge)-nya seperti ditunjukkan tabel di bawah ini.
Tabel 1.1 AWG Tabel
11
I.4 Sirkuit Di dalam sistem kelistrikan ada tiga macam bagian penting yaitu: - Tegangan - Tahanan - Konduktor Voltmeter adalah alat ukur untuk mengetahui tegangan potensial yang ada. Disambungkan secara parallel. Ohmmeter adalah alat ukur untuk mengetahui tahanan dan disambung secara parallel. Amperemeter adalah alat untuk mengukur arus yang mengalir dan dihubungkan secara seri. Secara
teori
kita
dapat
menghitung
hal
tersebut
di
atas
dengan
menggunakan rumusan hukum Ohm yaitu:
E (Volts) = I (Ampere) X R (Tahanan) Rumusan tersebut dengan mudah digunakan dengan memakai gambar berikut. Jadi untuk mencari nilai dari salah satu faktor maka harus diketahui dahulu nilai dari kedua faktor yang lainnya.
Gb. 1.5 Rumusan Hukum Ohm
12
Sehingga rumusnya:
E = I X R,
I=E/R
tegangan
R=E/I
Jawaban
Latihan 1. Sebuah
atau
sirkuit
mempunyai
Sesuai dengan rumus, maka
sebesar
12
I=E/R
V
dan
tahanannya 3 Ohm berapa nilai
I = 12 / 4
arus yang mengalir
Jadi arusnya = 3 Ampere
2. Berapa dibutuhkan
tegangan untuk
yang
mengalirkan
arus sebanyak 5 A melalui R =
E = I x R, maka E = 5 x 8.7 Jadi tegangannya = 43.5 Volt
8.7 Ohm. 3. Berapa nilai tahanan jika ada
R = E / I,
arus sebanyak 40 A mengalir
maka R = 12 / 40
dalam sirkuit yang bertegangan
Jadi nilai tahanannya = 0,3 Ohm
12 Volt.
13
Dalam teori dasar kelistrikan, dikenal 3 kondisi sirkuit yaitu: •
Closed Circuit (sirkuit terhubung) Sirkuit ini mempunyai ciri–ciri sebagai berikut: Sirkuitnya tersambung dari sumber dan kembali ke sumbernya lagi. Ada tahanan (load) yang mengontrol jumlah arus yang mengalir.
•
Open Circuit (sirkuit terbuka) Sirkuit ini tidak terhubung sempurna atau ada bagian yang terbuka, baik oleh switch atau oleh putusnya kabel.
•
Short Circuit (hubungan singkat) Sirkuit ini terjadi jika arus mengambil jalan pintas untuk kembali ke sumbernya karena ada hubungan langsung konduktornya yang tidak melalui beban sehingga nilai arusnya menjadi tinggi sekali karena rendahnya nilai tahanan yang menghambat arus tersebut, maka konduktornya terbakar.
Jenis–jenis rangkaian dalam sistem kelistrikan ada 3 yaitu: •
Rangkaian Seri:
Gb. 1.6 Rangkaian Seri
14
Beberapa load dihubungkan menjadi satu rangkaian, sehingga arus hanya ada dalam satu rangkaian tersebut. Ciri-ciri: Nilai tahanan totalnya sama dengan jumlah tahanannya. R total = R1 + R2 + R3 Nilai voltage drop-nya dari masing masing tahanan jika dijumlahkan akan sama dengan tegangan sumbernya. Nilai arus yang mengalir pada tiap–tiap tahanannya sama. •
Rangkaian Parallel: Ada lebih dari satu cabang rangkaian sehingga arus bisa mengalir ke tiap–tiap cabang rangkaian. Tahanan terpasang secara berjajar. Ciri–ciri: Tegangan yang ada pada tiap-tiap tahanan adalah sama. Nilai arus yang mengalir pada masing–masing tahanan, jika dijumlahkan akan sama dengan arus totalnya. Nilai tahanan totalnya lebih kecil dari nilai tahanan terkecil pada sirkuitnya. 1 Rtotal
1 =
R1
15
1 +
R2
1 +
R3
Gb. 1.7 Rangkaian Parallel
•
Rangkaian Seri dan Parallel Gabungan antara rangkaian seri dan parallel, sehingga mempunyai ciri– ciri sama dengan kedua rangkaian di atas, hanya bedanya untuk menyelesaikan penghitungan diselesaikan satu persatu rangkaiannya. R2 x R3 R total = R1 +
R2 + R3
Gb. 1.8 Rangkaian Seri dan Paralel
16
I.5 Kemagnetan Kelistrikan
mempunyai
hubungan
yang
sangat
erat
dengan
kemagnetan. Efek kemagnetan diselidiki pertama kali dengan ditemukannya struktur dari besi yang mampu menarik sepotong besi lain (lodestone). Penyelidikan lebih jauh tentang lodestone adalah ketika sepotong besi ditaruh di atas permukaan air maka besi tersebut akan menunjukkan arah Utara dan Selatan, sehingga sampai sekarang dikenal bahwa magnet mempunyai kutub Utara dan Selatan. Batang magnet ini sangat berguna dalam kehidupan sehari–hari yaitu dalam pemakaian jarum kompas yang telah digunakan lebih dari 1000 tahun silam dalam kehidupan manusia. I.5.1 Medan Magnet Jika menyelidiki sebatang magnet, maka akan ditemukan adanya gaya yang mengelilingi magnet tersebut. Hal ini bisa ditunjukkan dengan menaruh bubuk besi di atas kaca dimana di bawah kaca tersebut diletakkan sebatang magnet, sehingga bubuk besi tersebut akan mengelilingi batang magnet membentuk lingkaran gaya, seperti yang terlihat pada gambar berikut. Pola dari serpihan bubuk besi tadi adalah medan atau garis gaya magnet yang membentuk kutub Utara dan Selatan. Kekuatan medan magnet tergantung pada jarak medan magnet terhadap batang magnet, makin dekat jaraknya maka makin kuat kemagnetannya. Makin jauh jaraknya maka makin berkurang pula kemagnetannya, hal ini disebabkan karena udara merupakan hambatan terhadap medan magnet. Medan magnet tersebut membentuk gaya dari kutub Utara ke Selatan pada bagian luar batang magnet. Pada bagian dalam batang magnet, gaya mengalir dari kutub Selatan menuju Utara, sehingga membentuk satu lingkaran.
17
Gb. 1.9 Medan Magnet
Jika diadakan percobaan pada dua batang magnet yang didekatkan, akan terlihat bahwa kutub yang sama akan tolak menolak, sedangkan kutub yang berbeda akan tarik menarik. Prinsip dasar teori kemangnetan:
Kutub yang senama akan tolak menolak dan kutub yang berbeda akan tarik menarik. Seperti halnya dalam ilmu kelistrikan, ada material yang baik sebagai penghantar dan ada yang kurang baik atau lemah. Begitu juga dalam ilmu kemagnetan ada material yang baik untuk dibuat magnet, contohnya ALNICO (Almunium, Nikel dan Cobalt), besi dan baja, sementara ada material yang kurang baik untuk dibuat sebagai magnet yaitu kayu, gelas, kertas, tembaga dan seng. Sebatang besi dapat dibuat menjadi magnet dengan beragam cara. Salah satunya dengan menggosokkan sebatang besi lain yang sudah menjadi magnet agar atom–atomnya menjadi searah membentuk kutub Utara dan
18
Selatan. Cara lainnya dengan meletakkan sepotong besi di daerah yang mempunyai medan magnet cukup kuat, sehingga garis gayanya membuat atom pada batangan besi tersebut manjadi searah atau beraturan. Metode– metode tersebut disebut INDUKSI MAGNET. Kesimpulan: • Setiap magnet mempunyai kutub Utara dan Selatan dan medan gaya yang mengelilingi magnet tersebut. • Kutub yang sama tolak menolak, kutub yang tidak sama tarik menarik. • Material magnet akan bereaksi jika terletak pada medan magnet. • Sepotong besi biasa dapat dibuat menjadi magnet melalui cara induksi.
I.6 Elektro Magnet Pada percobaan dengan menggunakan kompas yang didekatkan pada sebuah konduktor yang dialiri listrik maka jarum kompas akan bergerak menuju ke arah konduktor dari Utara ke Selatan. Dari percobaan tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa jika sebuah konduktor dialiri arus listrik maka di sekeliling konduktor tersebut akan membentuk medan magnet. Medan magnet tersebut dapat dilihat melalui percobaan sepotong besi yang dililit kabel dan dipasang menembus sebuah papan tipis dan di sekelilingnya ditaburi bubuk besi. Jika kabel tersebut dialiri arus listrik, maka bubuk besi tersebut akan membentuk garis gaya magnet. Ciri-ciri electromagnet adalah: • Medan magnet akan mengelilingi sepanjang konduktornya. • Medan magnet mempunyai arah yang sesuai dengan arah arus, yang dapat berubah sesuai dengan perubahan arah arus tersebut.
19
• Seperti halnya magnet permanen, elektro magnet juga mempunyai kutub Utara dan Selatan. • Kekuatan medan magnet bergantung pada besar kecilnya arus yang mengalir dan juga jumlah gulungannya. Jika suatu gulungan dialiri arus dan di tengah gulungan tersebut diberi sepotong besi (core) maka potongan besi tersebut menjadi magnet. Ini yang disebut induksi electromagnet.
Gb. 1.10 Induksi Electromagnet
Jika sepotong besi digerakkan memotong medan magnet, maka apabila kedua ujung besi tersebut diukur dengan menggunakan Voltmeter, Voltmeter akan menunjukkan tegangan yang kecil. Tetapi jika digerakkan parallel atau searah dengan medan magnet, maka tidak ada tegangan yang diinduksikan. Percobaan di atas menjadi teori dasar pembangkit listrik. Induksi tegangan tersebut tidak mempunyai polaritas yang permanen atau polaritasnya akan berubah jika arah pergerakkan konduktor berubah. Faktor–faktor yang mempengaruhi tegangan induksi: •
Kekuatan medan magnet
•
Kecepatan konduktornya memotong medan magnet
•
Jumlah lilitan atau gulungan konduktor
20
I.7 Alat-Alat Pengukuran Listrik Untuk mengetahui dan mendiagnosa masalah–masalah di dalam sistem
kelistrikan,
dibutuhkan
alat–alat
yang
sesuai
dengan
tipe
pengukurannya. Alat–alat tersebut adalah Voltmeter, Ammeter dan Ohm meter. I.7.1. Volt meter Voltmeter digunakan untuk mengukur perbedaan potensial di dalam suatu rangkaian dengan satuan volt. Dipasang secara parallel dengan sumber yang akan diukurnya. Di dalam Voltmeter tersebut terdapat coil yang sangat kecil dan sensitif, sehingga arus yang mengalir harus dibatasi. Voltmeter ini juga menggunakan tahanan yang cukup tinggi dan dipasang secara seri dengan coil-nya. Skala Voltmeter ini dapat dikalibrasi untuk mendapatkan pembacaan yang akurat. I.7.2. Ammeter Ammeter digunakan untuk mengukur jumlah arus yang mengalir di dalam rangkaian dengan satuan Ampere. Ada dua tipe ammeter ini yaitu: • Shunt Ammeter Dipasang
secara
seri
dengan
beban
yang
akan
diukur,
jangan
menghubungkan secara parallel karena akan merusak alat tersebut. Cara penggunaannya dengan memutuskan hubungan sirkuitnya dari beban yang terpasang dan menghubungkannya dengan shunt ammeter secara seri, sehingga terbaca arus yang mengalir ke sirkuit melalui shunt ammeter tersebut.
21
Gb. 1. 11 AVO Meter
• Tong Ammeter / Camp On Metoda pengukuran dengan cara mengukur kekuatan medan magnetnya di sekeliling konduktor yang dialiri arus. Keuntungannya dengan memakai alat ini adalah pengukuran arus dapat dilakukan tanpa memutuskan rangkaiannya, yaitu dengan cara menjepitkan tong ammeter ini ke konduktor maka arus yang mengalir akan terbaca seakurat shunt ammeter. I.7.3 Ohm meter Ohmmeter digunakan untuk mengukur nilai tahanan di dalam rangkaian. Ohmmeter tersebut mempunyai suplai arus sendiri yaitu dari
battery kering, dihubungkan secara parallel dengan beban yang akan diukur.
22
Jangan menghubungkan Ohmmeter ini dengan beban yang mempunyai arus/tegangan, dan selalu mematikan switch-nya jika tidak dipakai.
I.8 Komponen-Komponen Elektronik Dan Listrik Selama ini dikenal cukup banyak komponen–komponen elektronik, tetapi tidak akan dibahas secara keseluruhan. Secara garis besar komponen– komponen tersebut dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu: • Komponen pasif Komponen–komponen pasif adalah komponen yang tidak mengolah arus dan tegangan, melainkan hanya menaikkan/menurunkan arus dan tegangan yang melaluinya. Contoh komponen pasif adalah resistor,
capasitor dan transformer. • Komponen aktif Komponen–komponen aktif adalah komponen yang mengolah arus dan tegangan yang melaluinya. Contoh komponen aktif adalah diode dan
trasnsistor. Diode Cara kerja komponen: Jika anoda-nya lebih positip dibandingkan dengan katodanya maka arus akan mengalir (conduct) dari anoda ke
katoda atau forward biased, tetapi jika kebalikannya atau reverse biased maka arus tidak bisa mengalir. Diode ini dibuat dari bahan semikonduktor jenis P dan digabungkan dengan semikonduktor jenis N, sehingga terbentuklah “depletion layer”. Untuk melewati depletion
layer tersebut
diperlukan
tegangan
perintang,
yang
besarnya
tergantung dari material diode-nya (jika dibuat dari Silicon tegangan jatuhnya 600 mV, sementara Germanium 100 mV).
23
Gb. 1.12 Diode
Transistor Ada dua macam tipe transistor yaitu: Bipolar Transistor dan Field
Effect Transistor. Transistor yang banyak dipakai oleh komponen– komponen elektronik Caterpillar adalah transistor tipe bipolar, jadi pembahasan dititik beratkan pada tipe bipolar tersebut.
Transistor terbuat dari tiga buah semikondukor yang dipasang bersusun. Ada dua cara penyusunan semikonduktornya secara berseling. Yaitu jika semikonduktornya yang di tengah adalah jenis P, sedang yang mengapitnya adalah semikonduktor jenis N, maka
transistornya disebut tipe NPN. Tetapi jika semikonduktornya yang di tengah jenis N, sedang yang mengapitnya semikonduktor jenis P, maka transistornya disebut tipe PNP. Cara kerjanya transistor adalah: •
Tipe NPN, jika base-nya diberi arus positip yang kecil, maka arus negatip yang besar dari collector mengalir menuju emitter.
24
Sedangkan jika arus positipnya berubah menjadi negatip maka arusnya akan berhenti mengalir. •
Tipe PNP, jika base-nya diberi arus negatip yang kecil, maka arus positip akan mengalir dari emitter ke collector. Untuk lebih jelasnya lihat gambar di bawah ini.
Gb. 1.13 Transistor
25
BASIC ELECTRIC II. SISTEM OPERASI II.1 Starting System Sistem starting adalah sistem yang merubah energi listrik yang tersimpan di dalam battery menjadi energi mekanikal untuk memutar dan menghidupkan engine. Ada beberapa jenis starting motor yaitu: • Electric Starting motor • Hydraulic Starting motor • Pneumatic Starting motor Pada module ini pembahasan akan dititikberatkan pada Electric
Starting motor. Komponen–komponen standard dari sistem starting adalah: • Battery, yang mensuplai kebutuhan energi ke sirkuit. • Switch starter, untuk mengaktifkan system. • Solenoid, berfungsi untuk menghubungkan battery dengan starting
motor
sambil
meng-engaged-kan
memutarengine. • Starting motor, untuk memutar flywheel.
26
pinion
ke
flywheel
untuk
Cara kerja starting system:
Gb. 2.1 Diagram Starting System
Ketika kunci kontak diposisikan ON, maka arus dari battery yang cukup besar stand by di terminal B pada starting motor. Dan arus yang kecil stand
by di terminal + pada starting relay. Lalu pada saat operator meneruskan gerakan kunci kontaknya ke posisi start, maka arus yang kecil mengalir dari terminal C pada kunci kontak menuju terminal + dan pada starting relay dan meng-energized relay-nya, sehingga arus yang tadi stand by di terminal + pada starting relay mengalir menuju terminal S pada solenoid. Yang akibatnya solenoid-nya energized dan plunger-nya tertarik ke belakang menghubungkan switch dari terminal B ke terminal M, sambil mendorong maju overrunning clutch pinion-nya ke depan sehingga engaged dengan
flywheel. Karena switchnya terhubung maka arus besar dari battery yang tadi
stand by di terminal B pada starting motor mengalir ke armature dan kumparan field, lalu membuat motor berputar.
27
Cara kerja starting motor
Gb. 2.2 Elektro Magnet pada Starting Motor
Di dalam starting motor terdapat dua pasang elektro magnet yang mempunyai dua kutub Utara dan dua kutub Selatan dan biasa disebut juga
field winding. Dan juga terdapat armature yang dipasang melingkar membuat satu rangkaian tertutup (loop). Seperti diketahui jika suatu konduktor dialiri arus maka di sekeliling konduktor tersebut terdapat medan magnet. Makin kuat arus yang mengalir makin kuat pula medan magnetnya. Sewaktu arus yang besar dari battery mengalir ke terminal M dari
starting motor, arus tersebut terbagi dua yaitu ada yang ke field winding untuk memperkuat medan magnetnya dan ada pula yang ke armature melalui brush dan commutator.
28
Gb. 2.3 Konstruksi Starting Motor
Sekarang ada konduktor yang dialiri arus dan terdapat medan magnet di sekelilingnya, terletak di antara dua kutub magnet yang kuat di sekitar field
winding. Maka garis gaya magnet dari Utara ke Selatan dari field winding, dan garis gaya konduktor yang melingkar searah jarum jam. Arus yang masuknya positip akan saling memperkuat jika searah dan saling meniadakan jika berlawanan. Sehingga garis gaya yang saling memperkuat akan mendorong konduktor ke arah yang medan magnetnya saling meniadakan (lemah). Karena konstruksi dari armature tersusun dari banyak konduktor maka berputarnya armature tersebut akan berkesinambungan dan mampu untuk memutar engine. Kesimpulan:
Starting motor mempunyai: 1. Kutub – kutub dan gulungan field windingnya 2. Armature, brush, dan commutator 3. Shaft yang meneruskan gerakan perputaran dari armature.
29
II.2 CHARGING SYSTEM
Charging system mempunyai dua tugas utama yaitu: •
Mengisi ulang battery
•
Menyediakan suplay arus untuk aksesoris elektrik
Ada dua tipe sistem charging ini yaitu DC charging, menggunakan generator yang menghasilkan arus AC dan dirubah menjadi DC oleh
commutator dan brush. Dan satunya lagi yaitu AC charging, menggunakan alternator yang membangkitkan arus AC dan dirubah menjadi DC oleh rectifier diode. II.2.1 DC Charging System Sistem ini menggunakan: armature, kutub–kutub, field winding, brush dan commutator. Jadi komponen–komponennya sama dengan starting motor hanya prinsip kerjanya yang berbeda.
Gb. 2.4 Prinsip Dasar Generator DC
30
Seperti telah dipelajari pada electromagnet, jika sebuah konduktor memotong medan magnet maka akan terjadi induksi arus. Generator ini juga menggunakan prinsip tersebut untuk memproduksi arus. Perubahan arah dari konduktor menyebabkan perubahan polaritas dari arus output konduktor tersebut, sehingga pada saat engine memutar generator tersebut, arus yang dikeluarkan oleh konduktor berbentuk AC (alternating current). Sedangkan alat berat membutuhkan arus DC, maka arus AC tersebut harus dirubah menjadi DC. Perubahan ini dilakukan oleh
commutator, yaitu pada saat konduktor memotong medan magnet di sekitar kutub Selatan maka arus yang dikeluarkan oleh konduktor tersebut menuju ke arah brush dan berpolaritas positip. Sementara ujung konduktor lainnya yang memotong medan magnet di sekitar kutub Utara arah arusnya menjauhi
brush sehingga berpolaritas negatip. Apabila konduktor tersebut berputar sejauh 180 derajat, maka yang tadinya memotong medan magnet di sekitar kutub Selatan mulai memotong medan magnet di sekitar kutub Utara. Begitu juga sebaliknya, maka arah arusnyapun berbeda. Tetapi karena posisi brushnya tetap maka masing–masing brush hanya menerima satu arah polaritas saja. Oleh karena itu outputnya menjadi DC. Tiga hal yang mempengaruhi output generator adalah: • Kekuatan dari medan magnet • Jumlah lilitan konduktor • Kecepatan berputarnya lilitan tersebut
31
II.2.2 AC Charging System
Gb. 2.5 Prinsip Dasar Generator AC
Sistem ini mempunyai komponen alternator dan regulator. Alternator ini sama dengan generator yaitu sama–sama memproduksi arus AC, tetapi berbeda cara kerjanya yaitu, generator kutub medan magnetnya diam dan
armaturenya berputar. Sedangkan alternator kebalikannya yaitu kutub medan magnetnya berputar dan armaturenya diam. Dan juga pada alternator arus disearahkan oleh komponen dioda. Fungsi dari regulator adalah membatasi pengisian yang berlebihan ke battery dan membatasi tegangan output dari
alternator.
Gb. 2.6 Altenator
32
Alternator
lebih
baik
dari
generator
karena
alternator
dapat
menghasilkan arus yang tinggi pada putaran engine rendah. Dan juga bentuknya lebih sederhana/kecil dibandingkan dengan generator. Konstruksi dari alternator sederhana, yaitu gulungan electromagnet yang arusnya diatur oleh regulator ber-transistor, dan gulungan ini (field winding) diputar oleh
engine. Sementara gulungan armaturenya berpola bintang (jarak loop satu dengan lainnya 120 derajat) dan menghasilkan arus AC tiga phasa. Dan setelah itu arus tersebut disearahkan oleh dioda.
Gb. 2.7 Rangkaian Alternator
Cara kerja regulator yaitu apabila kapasitas arus di battery kurang (di bawah 24 volt) maka transistor NPN di dalam regulator conduct, yang mana mengijinkan arus mengalir dari field coil menuju ground sehingga medan magnetnya menjadi kuat. Hal itu berakibat output dari alternator tinggi dan
battery mendapat suplay arus yang banyak sampai kapasitasnya mendekati maksimum. Pada saat itu transistornya merasakan kenaikan tegangan
33
tersebut sehingga dioda Zenernya “ON” oleh breakdown voltage. Oleh karena itu transistor NPN nya menjadi “OFF” dan arus dari field coil menuju ground terputus sehingga alternator tidak menghasilkan arus pada saat itu. Dan kapasitas battery terjaga pada posisi maksimum.
Gb. 2.8 Charging System
II.3 Battery II.3.1 Konstruksi Battery
Battery adalah elektrokimiawi yang memproduksi listrik secara kimia, dengan merubah energi kimiawi menjadi energi listrik.
Battery terbuat dari banyak sell yang terpisah satu dengan lainnya. Masing–masing sell terbuat dari plat negatip dan positip yang dipisahkan oleh separator dan terisi oleh elektrolit yang mempunyai kandungan 36 persen
Sulphuric Acid dan 64 persen air distilasi/air suling.
34
Gb. 2.8 Konstruksi Battery
Plat-plat positip dan negatip dihubungkan secara seri oleh moulded
strap di bagian atasnya. Masing-masing battery mempunyai sell-sell berbeda tergantung dari kapasitas tegangannya. Misalnya battery 6 Volt mempunyai 3
sell, battery 12 Volt mempunyai 6 sell dan mempunyai potensial tegangan 2,3 Volt.
Gb. 2.9 Elektrolit Dalam Battery
Elektrolit (H2S04) dalam battery bereaksi secara kimia dengan dengan plat positip (Pb02) dan plat negatip (Pb) sehingga plat terminalnya mempunyai potensial tegangan tergantung dari jumlah sell-sellnya.
35
Berat jenis elektrolit dalam keadaan battery penuh adalah 1,225 pada suhu tropis (27 derajat Celcius) elektrolit tersebut adalah campuran dari 36 persen Acid dan 64 persen air distilasi. II.3.2 BATTERY RATING Untuk mengetahui kondisi suatu battery maka kitaharus menentukan rating dari battery tersebut antara lain: •
Ampere Hours Adalah satuan dari kapasitas penyimpanan battery, yaitu nilai maksimal kemampuan battery jika dibebani secara terus menerus akan habis dengan perkalian Ampere terpakai dengan waktu penggunaanya. Seperti contoh jika ada kapasitas battery 100 AH maka battery tersebut akan habis dalam waktu 5 jam jika dibebani sebanyak 20 Ampere.
•
Cold Cranking Ampere Kemampuan battery untuk dibebani selama 30-detik pada suhu – 17,8 derajat Celcius sampai tegangan tiap sell nya minimum 1,2 volt. Rating CCA sangat penting untuk negara-negara yang beriklim dingin dimana dalam keadaan temperature yang dingin engine sangat berat untuk distart.
•
Reserve Capacity Jumlah satuan waktu dalam menit yang dibutuhkan oleh battery untuk dibebani sebanyak 25-Ampere secara terus menerus dari keadaan full
charge sampai tegangannya turun menjadi 10,5 Volt. Sebagai contoh dari battery rating tersebut kita bisa melihat table yang diberikan Caterpillar sesuai dengan Battery Council International.
36
Part Number
Volts
Cold Cranking
Reserve
Ampere
Capacity
A. H.
9G 4250
6
685
215
115
9G 4232
12
950
300
150
9G 4231
12
1250
425
210
9G 4234
12
425
105
60
9G 4233
12
625
160
80
Table. 2.1 Battery Rating
II.3.3 Perawatan Battery • Perlakuan terhadap battery baru Isi dengan cairan elektrolit hingga specific gravitynya 1,225
Charge battery sesuai dengan ratingnya Check ketinggian dan komposisi yang tepat dari elektrolit • Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas rating battery Jumlah plat-platnya pada tiap-tiap sellnya Ukuran platnya Tahanan di bagian dalam battery Kekuatan dan kemurnian elektrolit • Prosedur perawatan Bersihkan battery setiap 50 jam dengan air dan baking soda Jaga ketinggian elektrolit Bersihkan lubang ventilasinya Bersihkan dan kencangkan terminalnya
37
Untuk mendapatkan keyakinan bahwa battery dalam kondisi baik dan siap pakai, harus dilakukan serangkaian test antara lain: • Visual Inspection Yaitu memeriksa kode label, ketinggian permukaan elektrolit dan kebocorannya serta kondisi fisiknya dari perubahan bentuk dan warnanya. • Mengukur Open Circuit Voltage Dengan menggunakan digital multimeter, bisa diukur nilai OCV untuk masing-masing rating battery yaitu untuk battery 12 V harus lebih tinggi dari 12 V, dan untuk battery 6 V harus lebih tinggi dari 6 V. jika pembacaanya di bawah nilai tersebut maka battery tersebut harus di charge. • Charge Test Dilakukan untuk menentukan:
Rating charging dan waktunya Menentukan nilai yang diizinkan untuk charging rate selama 15 menit Memonitor nilai charging untuk 15 menit pertama. Selama proses pengisian, nilai tegangan maksimum yang diizinkan untuk battery 12 v adalah 16 volt. Sedangkan untuk
battery 6 V adalah 8 Volt, kecuali untuk 15 menit pertama. Setelah 15 menit, periksa minimum charging rate yang diperbolehkan (50 % dari charging rate). • Load Test
Test ini dilakukan untuk menetukan battery tersebut laik atau tidak untuk dilakukan proses charging pada battery tersebut. Langkah pekerjaannya sbb: Beri beban 50 % dari rating CCA
38
Setelah 15 detik dalam keadaan tetap terbebani ukur tegangan dengan menggunakan digital multimeter. Jika pembacaannya minimum 9,5 Volt untuk battery 12 Volt dan 4,7 Volt untuk battery 6 Volt menandakan battery tersebut dalam keadaan baik sehingga battery bisa dilakukan proses
charging, tetapi jika kurang menandakan battery tersebut rusak.
Gb. 2.10. Load Test
• Membuang Surface Charge Tujuan dari test ini agar proses pengisiannya berjalan sempurna. Langkah-langkahnya sebagai berikut: Jika terpasang di machine, crank engine selama kira-kira 5 detik. Jika tidak gunakan battery load tester untuk membebani kira-kira 50 % dari CCA nya selama 5 detik. Biarkan selama 5 menit. Lepas semua kabel terminal dari batterynya dan ukur OCV nya, harus sesuai spesifikasi.
39
II.4 Skematik Elektrik Seorang serviceman yang handal dalam melakukan troubleshooting yang benar di dalam sistem kelistrikan harus menguasai beberapa aspek yaitu: •
Mampu dalam membaca wiring/skematik elektrik
•
Mampu menggunakan diagnostik tool dengan baik
•
Mampu mendiagnosa sistem operasi dari komponen-komponen elektrik
•
Menggunakan literatur yang tepat
Oleh karena alasan itulah maka membaca wiring merupakan hal penting dalam troubleshooting pada sistem kelistrikan. Sebelum memasuki topik tersebut sebaiknya dimengerti lebih dahulu mengenai perawatan kabel. II.4.1 Wire Maintenance Seperti diketahui Caterpillar banyak menggunakan sistem yang dikontrol secara elektronik, oleh sebab itu tidak boleh sembarangan dalam mengerjakan kabel-kabelnya, karena sistem pengontrolan secara elektronik menggunakan arus/tegangan yang sudah diatur oleh kontrolnya. Dengan kata lain jika menggunakan sembarang kabel maka akan berpengaruh terhadap sistemnya sehingga pengontrolannya menjadi tidak sempurna. Di dalam skematik elektrik terdapat berbagai informasi penting, antara lain: • Letak komponen. • Nomor AWG pada kabel. • Tipe dari konektornya yaitu: sure seal, deutch connector/VE dan MS. • Nilai tahanan dari solenoid yang dipakai. • Nilai actuate dan deactuate dari switch-switch yang terpakai. • Daftar kode-kode problem (MID, CID dan FMI nya) jika ada.
40
Dan banyak informasi lain yang bertujuan untuk memudahkan kita dalam menelusuri arus dan tegangan. Pada skematik juga akan dijumpai simbol-simbol elektrik yang dipakai dan kode warna kabel. Contoh simbol-simbol elektrik, antara lain:
Gb. 2.11 Simbol–Simbol Elektrik
II.5 Komponen-Komponen Yang Dikontrol Secara Elektronik Dewasa ini banyak machine Caterpillar yang menggunakan komponenkomponen elektronik yang dikontrol secara elektronik. Alasan penggunaan teknologi tersebut adalah sistem tersebut memiliki banyak keunggulan dibanding dengan sistem yang dikontrol secara mekanikal.
41
Keunggulan-keunggulan tersebut antara lain: •
Menghilangkan hubungan lingkage secara mekanikal, sehingga lebih praktis.
•
Memudahkan serviceman melakukan troubleshooting.
•
Data-datanya bisa disimpan secara komputerisasi sehingga dapat dengan mudah digunakan lagi pada waktu yang berlainan untuk pendeteksian masalah yang ada.
•
Proses untuk merubah ke standard yang lebih tinggi (upgrade) dapat dengan mudah yaitu dengan pemrograman secara komputerisasi.
•
Dalam melakukan kalibrasi dan penyetelan bisa secara komputerisasi
Komponen Output
Komponen Control
Input
Gb. 2.12 Sistem Pengontrolan Secara Elektronik
Adapun sistem pengontrolan secara elektronik ini menggunakan tiga syarat utama yaitu harus ada input, kontrol dan output yang masing-masing menjalankan fungsinya sehingga sistemnya bekerja dengan baik. Seorang
serviceman harus mengerti sistem dari masing-masing pengontrol tersebut
42
karena banyak jenis pengontrol yang dipakai oleh Caterpillar untuk masingmasing machine. II.5.1 Komponen Input Komponen-komponen tersebut antara lain adalah: switch, sender, dan sensor. Seorang serviceman harus bisa membedakan dan mengetahui cara kerja dari masing-masing komponen input tersebut untuk memudahkan
troubleshootingnya. II.5.1.1 Switch Banyak switch yang dipakai oleh sistem tersebut, tetapi semuanya mempunyai persamaan pada cara kerjanya yaitu pada dua posisi “ON” dan “OFF“ atau open dan close sehingga switch ini sering disebut sebagai “two state devices“. Tipe-tipe switch tersebut adalah: A. Uncommited Switch
Switch ini memberikan informasi input kepada kontrolnya untuk mengaktifkan lampu indicator pada panel dengan cara kerjanya close ke ground pada kondisi normalnya, dan membuka hubungan ke
ground pada kondisi abnormal. Biasanya switch ini dipakai untuk memonitor tekanan, suhu, aliran dan ketinggian dari parameter-parameter yang dibutuhkan oleh sistemnya. Contoh switch ini adalah: oil pressure switch, water temperature
switch, coolant flow switch dan fuel level switch.
43
Gb. 2.13 Switch
B. Programming Switch
Switch ini dipergunakan untuk merubah program kontrolnya, dengan merubah hubungan ke ground menjadi open atau sebaliknya pada konektor-konektor yang disediakan untuk itu. Sehingga kontrol tersebut bisa mengetahui model konfigurasi unit yang dipasangnya, hal ini perlu karena untuk membedakan karakteristik unit satu dengan lainnya. Contoh switch ini adalah: harness code switch, unit switch dll. C. Service Switch
Switch ini diperlukan untuk melakukan perubahan mode operasi, atau untuk melihat kode-kode problem yang ada serta menghapusnya jika sudah di logged-kan oleh ECM nya. Contohnya adalah: Service connector switch yang dihubungkan ke
service tool untuk mengakses data-datanya dari kontrol tersebut. II.5.1.2 SENDER Sistem monitoring Caterpillar menggunakan dua tipe sender sebagai input untuk informasinya kepada kontrol.
44
Dua tipe sender itu adalah:
A. Sender 0 sampai 240 Ohm Sender ini mengirim perubahan output dari nilai tahanan yang diakibatkan dari perubahan nilai parameter yang dipantaunya. Parameter yang menggunakan sender ini adalah: fuel level sender.
Module main display menghitung nilai tahanan dari outputnya sender tersebut dan merubahnya menjadi display informasi pada module
gauge clusternya atau alert indicator atau kedua-duanya.
Gb. 2.14 Sender 0 sampai 240 Ohm
B. Sender 70 Ohm sampai 800 Ohm Sender ini juga mengirim perubahan nilai tahanan ke kontrolnya atas dasar dari perubahan parameter yang dipantaunya, biasanya untuk memonitor temperature. Sender ini juga disebut NTC (negative
temperature
coefisient)
atau
perubahan
nilai
maksimum
dan
minimum-nya dari nilai tahanannya berbanding terbalik dengan pembacaannya. Bentuk fisik dari sender tersebut bisa dilihat di bawah ini:
45
Gb. 2.15 Sender 70 Ohm sampai 800 Ohm
II.5.1.3 SENSOR Sensor mengukur parameter secara fisik seperti kecepatan,
temperature, tekanan dan posisi. Sebuah sensor elektronik merubah parameternya secara fisik menjadi sinyal elektronik, sinyal ini proporsional terhadap kondisi parameternya. Pada sistem elektronik Caterpillar, sensor digunakan untuk memantau sistem-sistem yang ada di machinenya dengan perubahan yang tetap. Sinyal elektronik ini mewakili perubahan yang diukur, sinyal ini dimodulasikan dalam tiga cara yaitu: Modulasi frekwensi mewakili parameter dari tingkat frekwensi Modulasi PWM mewakili parameter duty cycle Modulasi analog mewakili parameter dari tingkat tegangannya Di dalam bagian ini akan dijelaskan tipe-tipe dari sensor input: frekwensi, analog, digital dan kombinasi analog ke digital
46
A. Sensor frekwensi Sistem pengontrolan elektronik menggunakan bermacam-macam komponen untuk mengukur kecepatan. Yang paling banyak adalah dipakai dua tipe yaitu tipe sensor magnetic dan hall effect. • Sensor tipe magnetic
Gb. 2.16 Sensor Tipe Magnetic
Dalam sistem yang tidak terlalu terpengaruh terhadap kecepatan rendah (dibawah 500 rpm) bisa menggunakan tipe ini. Sensor ini memberikan informasi kecepatan di atas 600 rpm secara akurat tetapi tidak di bawah 600 rpm, sehingga main display menggunakannya untuk tachometer engine atau ECM transmisi menggunakannya untuk mengetahui kecepatan gear intermediate dari output transmissi dan lain-lain keperluan. Sensor ini termasuk sensor pasif karena tidak membutuhkan tegangan input untuk memproses sinyalnya. Dan juga sensor tersebut merubah gerakan mekanikal menjadi teganagn AC, karena
47
didalamnya terdapat coil, core dan magnet sehingga hampir menyerupai generator kecil. Cara kerjanya yaitu saat gear memotong medan magnet permanent di dalam sensor terbangkitlah tegangan AC dalam coil dan diikuti oleh
frekwensinya.
kecepatan
dan
Frekwensi
ECM
tersebut
menggunakan
proporsional
frekwensi
terhadap
tersebut
untuk
membandingkan dengan data yang tersimpan dalam ECM. Untuk mengetahui kondisi baik dan tidaknya sensor tersebut kita bisa mengukurnya secara statis dan dinamis, yaitu pada saat dilepas dari
harnessnya dan engine dalam keadaan mati kita bisa mengukur nilai tahanan coilnya antara 100 sampai 500-Ohm sesuai besar kecilnya sensor. Dan pada saat tersambung dengan harnesnya dengan
engine dalam keadaan hidup dengan menggunakan probe tester kita bisa mengukur tegangan AC nya dan frekwensinya yang timbul antara terminal 1 dan 2. • Sensor Tipe Hall Effect Pada sistem dimana kecepatan rendah sangat berpengaruh oleh informasi ECM maka digunakanlah tipe hall effect. ECM transmission dan engine menggunakannya untuk mendeteksi kecepatan tiap posisi dan timing. Kedua sensor sama-sama mempunyai hall cell di kedua ujung kepalanya.
48
Gb. 2.17 Speed Sensor
Cara kerjanya yaitu sewaktu gear memotong medan magnet yang terdapat di hall cell terbangkitlah sinyal yang kecil, lalu sinyal tersebut dikirim ke amplifier yang terdapat di sensor itu juga dan menjadi sinyal PWM yang cukup kuat dan seterusnya dikirim ke kontrol untuk diproses selanjutnya. Karena sinyalnya berpulsa maka terdapat duty cycle dan disebut sinyal digital.
Gb. 2.18 Pressure Sensor
49
Sesuai dengan namanya maka output sensor ini yang berupa frekwensi yang sebagai acuan dalam referensi oleh kontrolnya untuk kecepatan sedangkan duty cycle dipakai untuk menentukan timing. Sensor ini sangat akurat dalam mendeteksi kecepatan karena outputnya tidak tergantung oleh kecepatan, dan dapat mendeteksi kecepatan mulai dari 0 rpm dalam temperature yang bervariasi.
Hall effect sensor ini dapat memberikan output yang baik jika dalam pemasangannya tanpa ada celah di gearnya. Untuk mendiagnosa sensor tersebut harus melakukan beberapa tahapan yaitu: Ukur tegangan inputnya antara pin A dan pin B (speed timing
sensor = 12,7 Volt sedangkan transmission output sensor = 8 Volt) Ukur outputnya antara pin C dan pin B harus terdapat duty cycle antara 5% sampai 95 %, dan terdapat frekwensi antara 4,5 kHz sampai 5,5 kHz. B. Sensor Digital Sensor digital menggunakan metoda modulasi lebar pulsa sinyalnya untuk memberikan sinyal elektronik yang berubah-ubah kepada kontrolnya. Perbandingan sinyal on dan off berubah pada frekwensi yang tinggi dan dapat mengikutinya terus secara mekanis. Hasil ratarata dari on dan off pulsa tadi menyebabkan perubahan tegangan dan arus
yang
akan
diterjemahkan
kebutuhannya.
50
oleh
kontrol
sesuai
dengan
Gb. 2.19 Rangkaian Sensor Digital
Tipe sensor ini banyak dipakai untuk memantau posisi, aliran, tekanan dan temperature. Secara fisik sensor ini lebih besar dari sensor analog karena di dalamnya terdapat komponen-komponen elektronik antara lain Oscillator yang menyediakan input frekwensi yang berkisar antara 5 Khz, Comparator yang membandingkan dua sinyal yang berbeda untuk menghasilkan sinyal digital dan transistor NPN yang mengatur output dari sensor atas dasar output
Comparator dalam menyediakan sinyal digital dan sebuah Thermistor yang memantau parameter dengan merubah tahanannya. • Troubleshooting sinyal digital Untuk mengetahui bagus tidaknya suatu sensor harus dilakukan pengetesan, yang sebelumnya harus disediakan kebutuhan tool-
toolnya yaitu: 9U7330 Fluke digital multimeter, 7X1710 probe group dan sensor harus terhubung di harnessnya.
51
Gb. 2.20 Sensor Digital
Langkah-langkah pengetesannya sebagai berikut: Sisipkan probe ke konektor pada sensor sesuaikan dengan label huruf-hurufnya. 1. Pin A ke pin C ada tegangan suplainya = 8 atau 24 Volt 2. Pin C ke pin B terdapat tegangan DC 0,7 sampai 7,9 Volt 3. Pin C ke pin B terdapat frekwensi 4,5 sampai 5,5 kHz 4. Pin C ke pin B terdapat duty cycle antara 5 % sampai 95 % Jika pada saat pengukuran di luar standar yang di atas bisa dipastikan sensornya ada kerusakan. Gambar fisik sensor tersebut adalah seperti berikut ini.
52
Gb. 2.21 Sensor Digital
C. Sensor Analog Sensor tipe ini sangat berbeda dengan yang digital bukan hanya bentuk
fisiknya
tetapi
juga
cara
kerja
dan
fungsinya
serta
mengerluarkan sinyal analog. Definisi dari sinyal analog adalah sinyal yang perubahannya secara perlahan dan terus menerus juga proposional (Linear) yang dipantaunya, seperti gambar di samping ini.
Gb. 2.22 Sensor Analog
53
Output dari sensor analog hanya berupa tegangan DC, biasanya antara 0 sampai 5 Volt. Konstruksi bagian dalamnya hanya terdapat
thermistor dan amplifier yang memperoses sunyal outputnya 0,2 sampai 4,8 Volt DC secara proporsional dengan temperature normalnya.
Gb. 2.23 Skematik Sensor Analog Untuk Temperatur
Troubleshooting sensor analog juga sama dengan yang digital yaitu memerlukan 9U7330 DMM dan 7X1710 probe group. Dan juga kunci kontak dalam keadaan on, karena sensornya termasuk tipe aktip. Pengetesannya cukup mudah kita hanya mengukur inputnya yaitu pin A ke pin B = 5 Volt DC, serta sinyalnya dari pin C ke pin B = 1,99 sampai 4, 46 Volt DC. Dari kedua tipe sensor tadi Caterpillar juga memberikan indikasi pada kabel sinyal sensornya yaitu jika kabelnya putus kontrolnya akan mengeluarkan tegangan yang disebut dengan build–up voltage. Untuk sensor digital biasanya sekitar 8 Volt dan sensor analog untuk build–up
voltage = 6,3 Volt.
54
D. Sensor Analog ke Digital Sensor tipe ini menggunakan bagian analognya untuyk mengukur parameternya dan mengirimkan sinyal tersebut ke sebuah converter dan di dalam converter sinyal tersebut dirubah menjadi digital ( PWM ) menuju ke kontrol elektronik.
Troubleshooting sensor tipe ini sama dengan sensor digital. Di bawah ini terdapat contoh gambar sensor analog ke digital untuk sensor tekanan brake.
Gb. 2.24 Sensor Analog ke Digital Untuk Brake
II.5.2 Komponen Kontrol Di dalam komponen kontrol tersebut terdapat komponen–komponen layaknya sebuah komputer canggih yaitu power supply elektronik, central
processing unit dan memory dari input sensor. Dan melakukan komunikasi dengan kabel data link dua arah. Kontrol tersebut memperoses sinyal–sinyal yang diberikan oleh komponen–komponen inputnya yang sudah kita bahas tadi. Macam–macam
55
kontrol yang dipakai tergantung dari penggunaan serta tipe dari input dan outputnya. Contoh – contoh kontrol elektronik adalah: • ECM Engine atau Advance Diesel Management (ADEM) Inputnya rata–rata sensor analog yang akan diproses untuk dipakai sebagai referensi dalam mengaktifkan komponen–komponen outputnya yaitu
solenoid injector, solenoid waste gate, lampu indicator serta display gauge cluster.
Gb. 2.25 ECM Engine atau Advance Diesel Management (ADEM)
• VIMS (Vital Information Monitoring System) Biasanya dipasang pada peralatan yang besar seperti off highway truck,
large excavator serta large whell loader. Fungsinya untuk memantau semua sistem dan memberikan katagori warning level serta bisa diprogram untuk mengatur sistem lubrikasi secara otomatis. Kontrol ini mempunyai bermacam–macam
tipe
dari
input
sensornya,
mengolahnya
serta
membaginya ke komponen kontrol yang lain sebagai referensi melalui kabel
56
data link atau menuju main display. Kontrol modul ini juga membutuhkan battery Lithium sebesar 3 Volt untuk memback- up memory sewaktu disconnect switchnya diposisikan off.
Gb. 2.26 VIMS (Vital Information Monitoring System)
• EPTC (Electronic Programmable Transmission Control) Biasanya dipakai untuk truck yang besar–besar di pertambangan. Fungsinya untuk
mengatur
kecepatan
transmisi
secara
otomatis
dengan
mengengagedkan clutch transmisi pada rpm engine dan kecepatan truck yang tepat. Karenanya Ecm tersebut berkomunikasi dengan ECM engine untuk mendapatkan data kecepatan engine. Serta dilengkapi switch–switch untuk mengakses problem– problem dan memprogram parameter sesuai dengan kebutuhannya.
57
Gb. 2.27 EPTC (Electronic Programmable Transmission Control)
II.5.3 Komponen Output Sebagaian
besar
komponen–komponen
kontrol
dipakai
untuk
memberitahukan operator tentang status unitnya, di antaranya adalah: Main
Display Module, Display Data Link, Alert Indicators serta action lamp/alarm.
Gb. 2.28 Main Display Module
58
Display data link berbeda dengan Cat Data link yaitu untuk CDL hanya mempunyai dua kabel yang dipilih satu dengan lainnya untuk menghilangkan interferensi medan magnet, sedangkan display data link mempunyai 6 kabel sebagai kabel komunikasi dari komponen–komponen display yang berisi
micro processor sehingga harus berkomunikasi satu dengan lainnya dalam bentuk digital.
Gb. 2. 29 Display Data Link
II.5.4 Sistem Monitoring Yang Dipakai Caterpillar II.5.4.1 Electronic Monitoring System EMS mulai dipakai Caterpillar pada tahun 1978 yaitu suatu sistem yang memantau secara terus menerus dari sistem yang terdapat di
machine dengan memberitahukan ke operatornya jika terjadi kondisi yang tidak normal pada machine dengan tiga tingkatan peringatan. Komponen–komponen input dari EMS hanya beberapa switch dan satu sensor frekwensi. Pada kondisi normal semua switchnya harus dihubungkan
dengan
ground sehingga lampu indikatornya mati
(normal), dan sensor frekwensi hours mengeluarkan frekwensi minimal 94 KHz yang diberikan oleh terminal “R” pada alternator. Di dalam
59
komponen kontrolnya EMS terdapat komponen: LED, Transistor NPN serta tahanan yang dipasang secara parallel dengan lainnya. Cara kerja dari EMS adalah jika switchnya terhubung dengan ground, maka arus dari battery langsung menuju ground melalui tahanan. Hal ini menyebabkan transistor NPN tidak bekerja sehingga lampu LED tidak menyala dan menandakan kondisi parameter yang dipantau normal. Tetapi jika switchnya terlepas dari ground, maka arus dari battery tidak langsung menuju ground tetapi menuju ke terminal base dari transistor NPN, sehingga transistor membuat arus yang stand by di ujung LED mengalir menuju ground dan LED-nya menjadi ON. Ini menandakan terjadi kondisi yang tidak normal pada parameter yang dipantaunya. Di bawah ini ada contoh panel EMS.
Gb. 2.30 Panel EMS
60
II.5.4.2 Computerized Monitoring System Pada sistem monitoring tipe CMS ini sudah ada pengembangan dari input-inputnya yaitu sudah banyak dipakai sensor-sensor tipe digital dan
kontrolnya
terdapat
microprosesor
sehingga
sama
dengan
komputer. Karena berbentuk komputer, maka data-data yang diterima dari sensor bisa disimpan dan diprogram dalam kontrolnya. Keuntungannya adalah data tersebut dapat dipanggil lagi pada lain waktu sehingga memudahkan serviceman dalam troubleshootingnya. Juga dalam kontrol tersebut terdapat kabel data link untuk dapat berkomunikasi dengan kontrol lainnya.
Gb. 2.31 Computerized Monitoring System
CMS ini diproduksi awal dengan tipe LCD (Liquid Crystal Display) lalu berkembang menjadi VFD (Vacuum Fluorescent Display). Di dalam sistem monitoring ini masih terdapat EMS yang diwakilkan oleh lampulampu alert indicator sehingga masih mempunyai warning level dan
61
bekerjanya terbagi dalam beberapa mode-mode operasinya yaitu ada 5 mode di antaranya: Mode 0
= Normal, dipakai pada saat operasi normal
Mode 1
= Service, dipakai untuk melihat problem yang ada
Mode 2
= Status, dipakai untuk mengetahui switch yang open
Mode 3
= Tattletale, dipakai untuk melihat nilai ekstrim yang pernah terjadi
Mode 4
= Numerical readout, dipakai untuk merubah gauge menjadi angka Untuk mengakses mode-mode tersebut dipakai tool khusus
yaitu 4C8195 service tool. CMS ini dapat dipakai oleh berbagai tipe unit yang ternasuk dalam daftar harness codenya. Setiap mengganti CMS ke unit yang lain harus dirubah pula harness codenya yang tersedia pada
harness code connector.
Gb. 2.32 EMS Vs CMS
62
II.5.4.3 Caterpillar Monitoring System Dari tipe CMS tadi Caterpillar mengembangkan lagi menjadi
Caterpillar Monitoring System. Perubahan paling mendasar dari CATMS ini adalah tersedianya mode–mode untuk kalibrasi, sehingga bisa dipakai pada kontrol–kontrol yang diprogram untuk kalibrasi. Dan juga modulnya terbagi menjadi tiga bagian tidak seperti CMS yang merupakan satu kesatuan, yaitu modul gauge cluster, tacho/odo meter graph module dan main display
module untuk melihat informasi problem dan mode kalibrasinya.
Gb. 2.33 Skematik Caterpillar Monitoring System
Mode–mode yang tersedia secara umum adalah: Mode 0 = normal untuk operasi normal Mode 1 = harness code untuk melihat kode harness yang terpakai Mode 2 = numerical readout untuk merubah gauge menjadi angka Mode 3 = service untuk melihat problem yang ada Mode 4= tattletale untuk melihat nilai eksterim yang pernah terjadi Mode 5 = unit untuk merubah unit pembacaan SI = Metrik, US = Inchi
63
Dari mulai mode 6 sampai 10 berbeda antara unit satu dengan yang lainnya tergantung dari konfigurasinya. Untuk melihat mode–mode tersebut sama dengan tool yang dipakai pada CMS yaitu 4C8195 Service tool.
Gb. 2.34 Caterpillar Monitoring System
64
BASIC ELECTRIC
Lembar Kerja Latihan 1 a. Ukur tegangan sumber dari simulator ini Volts
Amp mA Com V/Ohm
Milli Volts
b. Ukur arus yang mengalir pada lampu 1, dan rangkaikan seperti pada gambar
Ampere Miliampere
65
c. Ukur arus yang mengalir pada lampu 1 dengan ditambahkan tahanan R1/R2/R3/R4 dan R5 secara bergantian (5 X pengukuran)
Ampere Milliampere
R1/R2/R3/ R4/R5
66
Latihan 2 a. Ukur tahanan dari R1 sampai R6 Ohms Kilo Ohms
R1 – R6
67
Latihan 3 a. Ukur tegangan jatuh (voltage drop) pada variable resistor dengan resistor diset pada tahanan 100 Ohm
b. Ukur tegangan jatuh (voltage drop) pada L1 dari rangkaian di bawah ini.
68
c. Ukur tegangan jatuh (voltage drop) pada R1 dari rangkaian di bawah ini
R1
Dari hasil latihan 3, silahkan dihitung hasil dari masing-masing voltage drop pada lampu1, resistor1 dan variable resistor yang tahanannya diset 100 ohm. Setelah dijumlahkan maka jumlah voltage drop dari masing-masing beban akan sama dengan tegangan sumbernya.
69
Latihan 4 a. Rangkaikan sirkuit seperti gambar di bawah ini dengan menggunakan
transistor tipe PNP Lakukan perintah-perintah sebagai berikut: Posisikan switch pada posisi open(tidak berhubungan dengan ground) maka • Tidak ada arus dari E ke B • Tidak ada arus dari E ke C • Lampu tidak menyala Posisikan switch pada posisi close, maka Ada arus kecil mengalir dari E ke B Ada arus besar mengalir dari E ke C Lampu akan menyala
b. Rangkaikan sirkuit seperti gambar di bawah ini dengan menggunakan
transistor NPN
70
Lakukan petunjuk berikut Posisikan switch pada posisi open (tidak berhubungan dengan ground) maka: • Tidak ada arus dari E ke B • Tidak ada arus dari E ke C • Lampu tidak menyala Posisikan switch pada posisi close, maka: Ada arus kecil mengalir dari B ke E Ada arus besar mengalir dari C ke E Lampu akan menyala
71
Latihan 5 Buat rangkaian starting system seperti gambar di bawah ini dengan menggunakan komponen-komponen dari simulator elektrik. Gunakan terminal relay yang normally open saja. Sebagai pengganti dari
starting motor gunakan solenoid dan motor fan (12 Volt), dan sebagai pengganti disconnect switch gunakan double pole switch. Jika rangkaian yang anda buat benar, sewaktu starting key diposisikan start
solenoid akan menarik ke dalam dan fan (12 volt) akan berputar.
72
Latihan 6 a. Buat rangkaian dari lift kick out untuk wheel loader dengan menggunakan simulator ini. Rangkai seperti gambar di bawah ini. Magnet
Lift Kickout S
B
G
Jika rangkaian anda benar, sewaktu magnet digerakkan naik turun di samping lift kickout maka solenoid akan energize. Catatan S = Solenoid, B = Battery, G = Ground. b. Untuk bucket positioner sama dengan rangkaian di atas hanya bedanya kerja magnetic switch-nya ada dua posisi, sedangkan lift kickout cuma satu posisi.
73
Latihan 7 Untuk latihan 7 ini anda diharapkan mampu menentukan kondisi baik tidaknya
komponen-komponen
elektronik,
sehingga
harus
dilakukan
pengukuran-pengukuran secara statis atau tidak ada arus yang mengalir dan
battery ditempatkan pada posisi off. a. Resistor Gunakan DMM dan tempatkan saklarnya pada skala OHM. Ukur semua resistor yang ada dan bandingkan satu dengan yang lainnya, hubungkan secara paralel dengan resistornya. b. Dioda Gunakan DMM dan tempatkan saklarnya pada skala dioda check. Ukur dioda tersebut dengan menghubungkan secara paralel dengan DMM.
74
Sewaktu dihubungkan forward biased, yaitu kabel merah dari jack V/Ohm pada DMM dihubungkan ke terminal anoda dan kabel hitam dari jack COM pada DMM dihubungkan ke terminal katoda pada dioda. Maka akan terbaca voltage drop sebesar 300 sampai 600 milivolt (untuk dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor Silikon). Tetapi jika dihubungkan reverse biased, yaitu kebalikannya dari forward
biased maka DMM menunjukkan OL. Jika penunjukkannya seperti tersebut di atas maka dioda tersebut dalam keadaan baik, jika tidak maka dioda tersebut dalam keadaan rusak. Tipe-tipe lain dari dioda adalah: Dioda Zener dan LED
Dioda Zener
Dioda LED
c. Transistor Dalam mengukur transistor sama dengan mengukur dioda yaitu dengan DMM pada skala dioda check. Karena pada prinsipnya transistor merupakan dua dioda yang digabung jadi satu. Pertama-tama kita harus menentukan dahulu tipe transistornya, dengan cara menentukan terminal E atau B nya karena terminal C nya sudah diketahui yaitu pada keseluruhan badannya. Hubungkan kabel merah ke
body transistor dan kabel hitam ke salah satu kakinya, lihat display pada
75
DMM dan tandai kaki yang menunjukkan OL pada display. Terus dibalik kabel hitam ke body transistor dan kabel merah ke salah satu kakinya, lihat display pada DMM dan tandai kaki yang menunjukkan OL pada display. Kaki yang menunjukkan OL terus pada saat kabel dihubungkan secara bergantian adalah kaki E (Emitter). Untuk menentukan tipenya kita tinggal menghubungkan kaki E dan B. Sewaktu kabel merah dihubungkan ke kaki E dan kabel hitam ke kaki B dan pada display menunjukkan voltage drop, maka transistor tersebut bertipe PNP. Tetapi jika kabel merah di hubungkan ke kaki B dan kabel hitam ke kaki E pada display-nya menunjukkan voltage drop, maka
transistor tersebut bertipe NPN.
76
BASIC ELECTRIC Pilih Benar atau Salah 1. Atom memiliki electron pada intinya dan proton pada orbitnya. 2. Elemen yang memiliki electron kurang dari empat pada outer ringnya, diklasifikasikan sebagai isolator. 3. Kutub yang sama tarik menarik dan kutub yang berbeda akan tolak menolak. 4. Voltage bisa timbul tanpa arus, sedangkan arus tidak akan timbul tanpa voltage. 5. Besi memperkuat medan magnet, sedangkan udara merupakan tahanan terhadap medan magnet. 6. Elektromagnet tidak mempunyai kutub Utara dan Selatan. 7. Sebuah konduktor jika temperaturnya naik maka nilai tahanannya akan turun. 8. Sender termasuk komponen input dalam Caterpillar Electronically
Controlled. 9. Di dalam skematik, warna merah menandakan pada circuit tersebut ada power battery yang aktif. 10. Sensor digital merupakan sensor aktif karena membutuhkan input tegangan.
Pilih Jawaban Yang Benar 1. Faktor dasar listrik ialah: a. Magnetic field
d. Voltage
b. Resistance
e. Current
77
c. Conductor
f. Voltage Drop
2. Parallel circuit mempunyai: a. Tahanan tinggi – ampere rendah b. Tahana tinggi – ampere tinggi c. Tahanan rendah – ampere tinggi d. Tahanan rendah – ampere rendah 3. Syarat timbulnya tegangan adalah: a. Resistance
d. Magnetic field
b. Conductor
e. Isolator
c. Current
f. Relative motion
4. Bila sebuah alternator baru saja bekerja/berputar, maka penyebab timbulnya voltage adalah: a. Voltage Regulator
c. Residual magnet
b. ‘R’ terminal
d. Voltage battery
5. Faktor yang mempengaruhi tegangan pada suatu alternator a. Magnetic field
c. Speed
b. Resistance
d. Current
6. Output dari Stator Alternator adalah: a. D.C. Voltage
c. Excitation
b. Medan Magnet
d. A.C. Voltage
7. Residual Magnetism adalah: a. Kekuatan medan magnet
c. Sisa kemagnetan
78
b. Pembangkit medan magnet
d. Elektromagnet
8. Pada dasarnya regulator pada Alternator mengatur: a. Voltage Battery
c. Alternator speed
b. Magnetic field
d. Residual Magnetism
9. Apa yang terjadi pada Alternator bila kekuatan magnetic field dinaikkan: a. Resistance naik
c. Output voltage naik
b. Load naik
d. Voltage Battery turun
10. Terminal yang mana pada Transistor yang mengatur aliran arus: a. Emitter
c. Collector
b. Base
d. Katoda
11. Berputarnya motor pada starting motor dikarenakan adanya: a. Penguatan arus listrik pada armature b. Garis gaya magnet yang saling mendorong c. Medan magnet pada starter solenoid d. Gaya sentrifugal pada solenoid 12. Bila mata gergaji besi bergetar pada saat melakukan test armature
starting motor dengan menggunakan Growler maka: a.
Armature open circuit
c.
Armature
short
circuit b.
Armature grounded
d. Armature short ke battery
positip
79
13. Bila battery dihubungkan terbalik, maka starting motor akan: a. Terbakar/rusak
c. Arah putaran motor tetap
b. Arah putaran motor terbalik
d. Motor tidak berputar
14. Pilihlah fungsi-fungsi di bawah ini yang bukan merupakan fungsi
battery pada engine Off/On: a. Supply arus untuk starting motor b. Supply arus untuk Electrical Accessories c. Voltage stabilizer d. Menyimpan arus pada saat charging 15. AH suatu battery adalah: a. Kapasitas battery menyimpan arus listrik dengan perkalian arus dan waktu b. Kemampuan Battery mengeluarkan arus listrik dengan perkalian arus dan waktu c. Kemampuan Battery untuk dibebani terus menerus. d. Kondisi Battery yang siap untuk dibebani. 16. Satuan arus dan waktu yang dipakai pada spesifikasi AH suatu Battery adalah: a. Ampere dan menit
c. Ampere dan jam
b. Ampere dan detik
d. Ampere dan second
17. CCA suatu battery adalah: a. Kemampuan Battery untuk mengeluarkan arus atau dibebani selama 30 menit dengan kemampuan Voltage minimum 1.2 V per cell.
80
b. Kemampuan Battery untuk mengeluarkan arus atau dibebani maksimum selama 30 detik. c. Kemampuan Battery untuk mengeluarkan arus atau dibebani selama 30 detik dengan voltage minimum 1.2 V per cell d. Kemampuan
Battery
untuk
dibebani
selama
30
menit
maksimum 18. Reserve Capacity suatu Battery adalah: a. Kemampuan Battery untuk dibebani sebanyak 25 ampere secara terus-menerus selama 30 detik tanpa charging. b. Satuan waktu dalam menit yang digunakan untuk mengukur kemampuan suatu battery bila mendapat beban sebanyak 25 ampere secara terus menerus tanpa charging hingga voltagenya turun menjadi 10.5 V c. Satuan beban yang diberikan ke Battery sehingga voltagenya turun menjadi 10.5 V selama 30 detik. d. Kemampuan battery untuk dibebani selama 30 detik maksimum. 19. Dalam Activation Battery CAT, Specific Gravity Electrolyte yang ditentukan adalah: a. 1.260
c. 1.235
b. 1.225
d. 1.270
20. Self discharge pada Battery disebabkan oleh: a. Kebocoran Battery b. Oksidasi dengan udara luar c. Penurunan pada S.G. Electrolyte d. Short antara plat positif dan negatip
81
21. Bila standard Electrical Accessories suatu unit machine ditambah atau diperbesar maka yang diperlukan adalah: a. Battery yang lebih besar b. Alternator yang lebih besar c. Battery dan Alternator yang lebih besar d. Engine yang lebih besar 22. Campuran ideal pada Electrolyte adalah: a. 64% Asam Sulfat + 36% Air b. 46% Air + 54% Asam Sulfat c. 36% Asam Sulfat + 64% Air d. 50% Aor + 50% Asam Sulfat 23. Brushless Alternator mempunyai konstruksi: a. Rotating Field Coil b. Rotating Field Core c. Stationary Armature d. Stationary Field Coil 24. Peralatan Safety device, merupakan alat pengaman Engine terhadap di bawah ini, kecuali: a. Low fuel pressure
c. Low Oil pressure
b. Overspeed
d.
High
water
temperature 25. Jenis safety device yang biasa dipakai adalah: a. Electrical
c. Hydramechanical
82
b. Pneumatical
d. Mechanical
26. Electronic Speed Switch berfungsi untuk: a. Mencegah over running
c. Mencegah over load
b. Mencegah under speed
d.
Mencegah
over
speed 27. Setting over speed R.P.M adalah: a. High Idle R.P.M + 18%
c. High Idle R.P.M +
28% b. Full Load R.P.M + 28%
d. Full Load R.P.M +
18% 28. Dalam suatu rangkaian safety device “Energized to Off” semua
contactor dihubungkan secara: a. Series
c. Parallel
b. Series Parallel
d. Gabungan
29. Oil pressure Switch dalam rangkaian Safety Device sebagai: a. Pembatas tekanan oli
c. Pembatas jumlah oli
engine b. Pemutus arus dari battery
d. Penunjuk tekanan oli
30. Yang termasuk komponen aktif di bawah ini: a. Transistor
c. Capasitor
b. Resistor
d. Transformator
83
31. Nilai tahan dalam sebuah konduktor dipengaruhi oleh hal-hal di bawah ini, kecuali: a. Panjang
c. Temperature
b. Diameter
d. Tegangan
32. Komponen input yang mengirim perubahan tahanan ke kontrolnya adalah: a. Switch
c. Sender
b. Variable resistor
d. Solenoid
33. Magnetic pick up sewaktu dioperasikan bisa mengeluarkan sinyal AC karena: a. Mempunyai komponen oscillator di dalamnya b. Mempunyai permanen magnet, core dan coil di dalamnya. c. Mendapat input tegangan dari kontrolnya d. Mendapat induksi magnet dari gear yang memotongnya. 34. Electronic
Monitoring
System
mempunyai
kemampuan
untuk
memonitor kondisi engine/machine secara elektronik. Selain EMS,
Caterpillar mempunyai system monitoring secara elektronik yang lain yaitu: a. Vital Information Management System b. Caterpillar Monitoring system c. Computerized Monitoring system d. Advance Diesel engine Management 35. Solenoid merupakan salah satu dari komponen output, bekerjanya secara:
84
a. Electrical membuat kemagnetan pada core/plunger b. Hydraulic mengatur pergerakan pada core/plunger c. Electrical mengatur arus yang masuk ke coil d. Mechanical membuat kemagnetan pada coil 36. Sensor analog membutuhkan tegangan sebesar ……………. sebagai inputnya. a. 1 – 5 VDC
c. 5 + 0,2 VDC
c. 8 VDV
d. 12,5 VDC
37. Sedangkan sensor digital membutuhkan tegangan sebesar
……..
sebagai inputnya. a. 5 VDC
c. 12,5 VDC
b. 8 atau 24 VDC
d. 5 atau 8 VDC
38. Mode operasi yang digunakan untuk operasi normal pada Caterpillar
Monitoring System adalah: a. Mode 0
c. Mode 2
b. Mode 1
d. Mode 3
39. Sedangkan untuk mengetahui Harness Code yang terpasang, kita bisa melihat pada mode operasi: a. Mode 0
c. Mode 2
b. Mode 1
d. Mode 3
40. Sensor digital pada saat operasinya jika diukur pada terminal
outputnya mengeluarkan sinyal kecuali: a. Tegangan AC 300 VAC – 750 VAC
85
b. Frekuensi 4 KHz – 5,5 KHz c. PWM (5% - 5%) d. Tegangan DC dari 1 – 8 VDC
Selesaikan soal-soal di bawah ini: R2 = 2 Ω 41. Hitung a. R total b. I total R1 = 4 Ω
R3 = 6 Ω
24 V
R1 = 5 Ω
42. Hitung
V1
a. R total
R2 = 3 Ω
b. I pada R1 c. I pada R2 d. Voltage drop pada V1 dan V2
V2
24 V
86
R1 = 10 Ω 43. Hitung R total 44. Hitung I total
V1
R2 = 4 Ω 45. Hitung I pada R2 V2
46. Hitung I pada R3
R3 = 5 Ω
47. Hitung I pada R4 V3
48. Hitung Voltage drop pada V1 R4 = 8 Ω 49. Hitung Voltage drop pada V2 24 V
50. Hitung Voltage drop pada V3
Agus krisbiantoro/5387
87
