1

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

2

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

3

BASIC ELECTRIC

SASARAN

TOPIK

SASARAN

1. Teori Dasar Kelistrikan • 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 komponen-

komponen tersebut

• Menentukan bagus tidaknya

komponen-komponen tersebut

5. Sistem pengisian • Mengidentifikasi sistem pengisian

• Menerangkan cara kerja system

pengisian

• Mengukur/mengeset komponen-

komponen sistem starting

6. Sistem Starting • Mengidentifikasi sistem starting

4

• Menerangkan cara kerja system

starting

• Mengukur/mengetest komponen-

komponen system starting

7. Skematik Elektrik • Membaca wiring diagram

• Menjelaskan simbol-simbol elektrik

• Menelusuri jalannya arus dalam

skematik

• Merekondisi kabel dengan benar

8. Komponen-komponen yang

dikontrol secara elektronik

• Menerangkan cara kerja komponen-

komponen input, kontrol dan output

9. Battery • Mengetes performance battery

• Menetukan bagus tidaknya bettery

5

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. Atom-

atom 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.

6

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

7

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.

8

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

9

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”.

10

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.

11

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

12

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:

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

E (Volts) = I (Ampere) X R (Tahanan)

13

Sehingga rumusnya:

Latihan Jawaban

1. Sebuah sirkuit mempunyai

tegangan sebesar 12 V dan

tahanannya 3 Ohm berapa nilai

arus yang mengalir

Sesuai dengan rumus, maka

I = E / R

I = 12 / 4

Jadi arusnya = 3 Ampere

2. Berapa tegangan yang

dibutuhkan untuk mengalirkan

arus sebanyak 5 A melalui R =

8.7 Ohm.

E = I x R,

maka E = 5 x 8.7

Jadi tegangannya = 43.5 Volt

3. Berapa nilai tahanan jika ada

arus sebanyak 40 A mengalir

dalam sirkuit yang bertegangan

12 Volt.

R = E / I,

maka R = 12 / 40

Jadi nilai tahanannya = 0,3 Ohm

E = I X R, I = E / R atau R = E / I

14

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

15

Beberapa load dihubungkan menjadi satu rangkaian, sehingga arus

hanya ada dalam satu rangkaian tersebut.

Ciri-ciri:

Nilai tahanan totalnya sama dengan jumlah tahanannya.

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.

R total = R1 + R2 + R3

1 1 1 1 = + + Rtotal R1 R2 R3

16

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.

Gb. 1.8 Rangkaian Seri dan Paralel

R2 x R3 R total = R1 + R2 + R3

17

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.

18

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

19

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.

20

• 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

21

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.

22

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.

23

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).

24

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.

25

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

26

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 pinion ke flywheel untuk

memutarengine.

• Starting motor, untuk memutar flywheel.

27

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.

28

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.

29

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.

30

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

31

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 brush-

nya 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

32

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

33

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

34

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.

35

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.

36

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.

37

Part

Number Volts

Cold Cranking

Ampere

Reserve

Capacity A. H.

9G 4250

9G 4232

9G 4231

9G 4234

9G 4233

6

12

12

12

12

685

950

1250

425

625

215

300

425

105

160

115

150

210

60

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

38

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

39

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.

40

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.

41

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 komponen-

komponen elektronik yang dikontrol secara elektronik. Alasan penggunaan

teknologi tersebut adalah sistem tersebut memiliki banyak keunggulan

dibanding dengan sistem yang dikontrol secara mekanikal.

42

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

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

Komponen Output

Komponen Control Input

43

karena banyak jenis pengontrol yang dipakai oleh Caterpillar untuk masing-

masing 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.

44

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.

45

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:

46

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

47

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

48

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. Frekwensi tersebut proporsional terhadap

kecepatan dan ECM menggunakan frekwensi 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.

49

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

50

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 rata-

rata dari on dan off pulsa tadi menyebabkan perubahan tegangan dan

arus yang akan diterjemahkan oleh kontrol sesuai dengan

kebutuhannya.

51

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.

52

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.

53

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

54

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.

55

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

56

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

57

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.

58

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

59

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

60

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

61

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 lampu-

lampu alert indicator sehingga masih mempunyai warning level dan

62

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

63

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

64

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

65

BASIC ELECTRIC

Lembar Kerja Latihan 1 a. Ukur tegangan sumber dari simulator ini b. Ukur arus yang mengalir pada lampu 1, dan rangkaikan seperti pada

gambar

Ampere Miliampere

Volts

Milli Volts

Amp mA Com V/Ohm

66

c. Ukur arus yang mengalir pada lampu 1 dengan ditambahkan tahanan

R1/R2/R3/R4 dan R5 secara bergantian (5 X pengukuran)

R1/R2/R3/R4/R5

Ampere Milliampere

67

Latihan 2

a. Ukur tahanan dari R1 sampai R6

Ohms

Kilo Ohms

R1 – R6

68

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.

69

c. Ukur tegangan jatuh (voltage drop) pada R1 dari rangkaian di bawah ini

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.

R1

70

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

71

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

72

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.

73

Latihan 6

a. Buat rangkaian dari lift kick out untuk wheel loader dengan menggunakan

simulator ini. Rangkai seperti gambar di bawah ini.

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.

S B G

Magnet Lift Kickout

74

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.

75

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

76

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.

77

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

78

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

79

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

80

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.

81

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

82

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

83

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

84

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:

85

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

86

b. Frekuensi 4 KHz – 5,5 KHz

c. PWM (5% - 5%)

d. Tegangan DC dari 1 – 8 VDC

Selesaikan soal-soal di bawah ini:

41. Hitung

a. R total

b. I total

42. Hitung

a. R total

b. I pada R1

c. I pada R2

d. Voltage drop pada V1 dan V2

24 V

R3 = 6 Ω R1 = 4 Ω

R2 = 2 Ω

R1 = 5 Ω

24 V

R2 = 3 Ω V1

V2

87

43. Hitung R total

44. Hitung I total

45. Hitung I pada R2

46. Hitung I pada R3

47. Hitung I pada R4

48. Hitung Voltage drop pada V1

49. Hitung Voltage drop pada V2

50. Hitung Voltage drop pada V3

Agus krisbiantoro/5387

R4 = 8 Ω

R1 = 10 Ω

24 V

V1

R2 = 4 Ω

V2

R3 = 5 Ω

V3