tugas akhir - repo.polinpdg.ac.idrepo.polinpdg.ac.id/1268/1/kusaeri_me-d3.pdf · program studi...
TRANSCRIPT
1
TUGAS AKHIR
SIMULATOR SISTEM ELEKTRIK CATERPILLAR 740ARTICULATED DUMP TRUCK UNTUK PROSES
TROUBLESHOOTING
Diajukan untuk memenuhi syarat
Memperoleh gelar Diploma III (Ahli Madya)
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang
Disusun Oleh :
KUSAERI
[1401102032]
PROGRAM STUDI TEKNIK ALAT BERAT
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI PADANG
2017
2
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir
Dengan Judul :
“ SIMULATOR SISTEM ELEKTRIK CATERPILLAR 740 ARTICULATED
TRUCK UNTUK PROSES TROUBLESHOOTING ”
Oleh :KUSAERI
BP : 1401102032
Program Studi :TEKNIK ALAT BERAT
Tugas Akhir ini telah diperiksa dan disetujui oleh :
Pembimbing I
Dr.Ir.Drs. RUSMARDI. MBA. MPdNIP.195812271986032003
Pembimbing II
RINO SUKMA ST.,MTNIP.197701172005011002
Disahkan:
Ketua JurusanTeknik Mesin
JUNAIDI ST.,MTNIP.196606211992031005
Ketua Program StudiD III Alat Berat
RINO SUKMA ST.,MTNIP.197701172005011002
3
“ SIMULATOR SISTEM ELEKTRIK CATERPILLAR 740 ARTICULATED
DUMP TRUCK UNTUK PROSES TROUBLESHOOTING ”
TUGAS AKHIR INI TELAH DIUJI DAN DIPERTAHANKAN
DI DEPAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR DIPLOMA III
POLITEKNIK NEGERI PADANG
TANGGAL 22 SEPTEMBER 2017
DEWAN PENGUJI
Ketua/ Penguji I
Dr.Ir.Drs. RUSMARDI, MBA,MPdNIP.195812271986032003
Sekretaris/ Penguji II
DIAN WAHYU, ST.,MTNIP.198503112008121005
:
Anggota I/ Penguji III
H.OONG HANWAR, ST.,MTNIP.196910191993031001
Anggota II/ Penguji IV
ANDRIYANTO, ST.,MTNIP.197901242005011009
4
LEMBAR PERSEMBAHAN
Alhamdulillahirobbil’alamin…….
Sujud Syukurku kusembahkan kepadamu Tuhan yang maha Agung nan
Maha tinggi nan Maha Adil nan Maha Penyayang, atas takdirmu telah kau jadikan
aku manusia yang senantiasa berfikir, berilmu, beriman dan bersabar dalam
menjalani kehidupan ini. Semoga keberhasilan ini menjadi satu langkah awal
bagiku untuk meraih cita-cita besarku.
Dengan segenap rasa syukurku, Tugas akhir ini saya persembahkan
kepada :
1. Bapak dan ibu tercinta yang dalam setiap helah nafasnya tidak pernah terlepas
mendo’akan putranya menjadi manusia terbaik sesuai harapannya, serta segala
bentuk dukungan yang tidak akan pernah tergantikan oleh apapun.
2. Istri dan anak tercinta yang senantiasa memberikan dukungan dan do’anya
dalam setiap langkah yang tertempuh, sekaligus menjadi motivasi dalam hidup
ini.
3. Kakak dan Adik-adikku yang tak pernah lelah mendo’akan dan member
dukungan, dan senantiasa aku sayangi.
4. Segenap Dosen dan Staff Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang.
5. Rekan kelompok tugas akhir yang selalu bekerjasama dalam menyelesaikan
tugas akhir ini.
6. Para Sahabat yang telah memberikan motivasi dan semangat.
7. Almamaterku, Politeknik Negeri Padang.
5
LEMBARAN URAIAN TUGAS AKHIR
POLITEKNIK NEGERI PADANG
Nama : Kusaeri
No. BP : 1401102032
Jurusan : Teknik Mesin
Program Studi : Teknik Alat Berat
Judul Tugas Akhir : Simulator Sistem Elektrik Caterpillar 740
Articulated Dump Truck Untuk Proses
Troubleshooting
Uraian Tugas :
……………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Dimulai Tanggal : ………………………..
Selesai Tanggal : ………………………..
Pembimbing I Pembimbing II
Drs. Ir Rusmardi MBA.,MPd. Rino Sukma ST,.MTNIP : 195812271986032003 NIP : 197701172005011002
6
No. Alumni Politeknik Negeri Padang
………………………………..KUSAERI
Biodata
a) Tempat/Tanggal Lahir: Malang/03 September 1990. b) Nama Orang tua:Dularip dan Ngatipah. c) Fakultas: Politeknik.d) Jurusan: Teknik Mesin.
e) No BP: 1401102032. f) Tanggal lulus: 22 September 2017. g) Predikat Lulus:Lama Studi: 3 Tahun. j) Alamat Orang Tua: Boro Rt:01,Rw:09 Desa: Watugede,Kec: Singosari, Kab: Malang, Prov: Jawa Timur
SIMULATOR SISTEM ELEKTRIK CATERPILLAR 740
ARTICULATED DUMP TRUCK UNTUK PROSES TROUBLESHOOTING
Tugas Akhir oleh Kusaeri
Pembimbing: 1) Dr.Ir.Drs. Rusmardi MBA.MPd. 2) Rino Sukma ST.,MT
ABSTRAK
Perencanaan ini bertujuan untuk (1) Menjelaskan sistem electric ADT 740.(2) Membuat simulator danproses troubleshootingnya.(3) Mengaplikasikan skills sesuai dengan SPB,untuk mencapai tujuan tersebuttentunya didukung oleh teori-teori dasar yg memadai serta contoh kasus troubleshooting beserta langkahpenyelesaiannya,dengan demikian diharapkan tujuan diatas dapat tercapai dengan baik dan simulatorelectric ini bisa mendatangkan manfaat yang sebesar-besarnya kepada siapapun yang menggunakannya.
Kata kunci : sistem electricCaterpillar 740 (Articulated Dump Truck),Troubleshooting, skills
Tugas Akhir telah dipertahankan didepan sidang penguji dan dinyatakan lulus padatanggal 22 september 2017.
Abstrak telah disetujui oleh penguji :
7
Tanda Tangan
1. 2. 3. 4.
Nama TerangDr.Ir.Drs
Rusmardi MBA.,MP.d
Dian WahyuST.,MT
H.OongHanwarST.,MT
AndriyantoST.,MT
Mengetahui :
Ketua Jurusan Teknik Mesin : DR.Junaidi, ST.,MT
Nama TandaTangan
Alumni telah mendaftarkan diri ke Politeknik Negeri Padang Dan Mendapat Nomeralumnus:
Petugas Politeknik Negeri Padang
Nomer alumni Nama Tanda Tangan
8
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama : Kusaeri
No. BP : 1401102032
Jurusan/ Prodi : Teknik Mesin/ D3 Teknik Alat Berat
Pembimbing : 1. Dr. Ir. Drs. Rusmardi .MBA .MPd
2. Rino Sukma .ST.MT
No Tanggal Keterangan
Tanda Tangan
Pembimbing1
Pembimbing2
9
i
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Alhamdulillah, Puji syukur penulis ucapkan Kehadirat Allah SWT, yang
telah memberikan rahmat, karunia dan hidayah-Nya kepada penulis termasuk
telah terselesaikannya tugas akhir beserta laporannya dengan baik dengan judul :
“ SIMULATOR SISTEM ELEKTRIK CATERPILLAR 740 ARTICULATED
DUMP TRUCK UNTUK PROSES TROUBLESHOOTING “
laporan ini di buat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program
Diploma III jurusan teknik mesin, program studi Alat berat Politeknik Negeri
Padang.
Selama mengikuti program diploma III program studi alat berat jurusan
teknik mesin hingga penyusunan tugas akhir, berbagai pihak telah memberikan
fasilitas, membantu, membina, dan membimbing penulis. Untuk itu dalam
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Aidil Zamri ST.,MT. selaku direktur Politeknik Negeri Padang.
2. Kedua Orang tua dan Keluarga yang telah memberikan motivasi moril
maupun materil selama penulis menempuh pendidikan program Diploma III
ini, karena tanpa restu dan doa mereka penulis bukanlah apa-apa.
3. Bapak Junaidi ST.,MT. selaku ketua jurusan Teknik Mesin.
4. Bapak Rino Sukma ST.,MT. selaku Kepala Program Studi Alat Berat.
5. Bapak Drs. Ir. Rusmardi. MBA. MPd. Selaku pembimbing I tugas akhir ini.
6. Bapak Rino Sukma ST.,MT. selaku pembimbing II tugas akhir ini.
7. Seluruh staf pengajar dan administrasi Politeknik Negeri Padang.
ii
8. Andrian Satrio Prabowo selaku rekan satu projek tugas akhir, yang telah
bersedia bekerja keras dan bekerja sama mewujudkan projek tugas akhir ini..
9. Seluruh pihak yang secara langsung maupun tidak langsung terlibat dalam
penyusunan laporan tugas akhir ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu
persatu namanya.
10. Seluruh rekan-rekan seperjuangan, teman sejawat, sahabat yang telah
membantu, memotivasi, berbagi hingga terselsaikanya tugas akhir ini.
Dalam penulisan laporan ini Penulis berusaha agar laporan ini sempurna,
namun penulis dengan segala kerendahan hati juga menyadari, bahwa laporan ini
masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. maka dari itu penulis
mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Akhir kata, Penulis berharap
semoga laporan Tugas Akhir ini berguna bagi pihak yang membutuhkan.
Wassalammu’alaikum Wr. Wb.
Padang, September 2017
( Kusaeri )
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
HALAMAN PENGESAHAN
HALAMAN MOTTO
HALAMAN PERSEMBAHAN
LEMBARAN TUGAS AKHIR
ABSTRAK
LEMBARAN ASISTENSI
LEMBARAN REVISI
KATA PENGANTAR ................................................ i
DAFTAR ISI ................................................ ii
DAFTAR GAMBAR ................................................ v
DAFTAR TABEL ................................................ viii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................ ix
BAB I PENDAHULUAN ................................................ 1
1.1 Latar Belakang ................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ................................................ 2
1.4 Tujuan Penulisan ................................................ 2
1.5 Manfaat Penulisan ................................................ 3
1.6 Metode Pengumpulan Data ................................................ 3
1.7 Sistematika Penulisan ................................................ 4
BAB II TEORI DASAR ................................................ 6
2.1 Pengertian dan Fungsi Listrik ................................................ 6
2.2 Faktor-Faktor Kelistrikan ................................................ 6
2.2.1 Tegangan ................................................ 7
iv
2.2.2 Arus ................................................ 7
2.2.3 Tahanan ................................................ 9
2.3 Penghantar Listrik ................................................ 11
2.4 Penyekat Listrik ................................................ 12
2.5 Komponen-Komponen Listrik ................................................ 13
2.6 Rangkaian Listrik ................................................ 22
2.7 Skematik ................................................ 28
2.8 Digital Multimeter ................................................ 36
2.9 Komponen Simulator ................................................ 38
BAB III METODOLOGI ................................................ 47
3.1 Umum ................................................ 47
3.2 Prosedur Pelaksanaan ............................................... 47
3.4 Diagram Alir ................................................ 55
BAB IV PEMBAHASAN ................................................ 56
4.1 Menyederhanakan Skematik ................................................ 56
4.2 Hasil Penyederhanaan Skematik ................................................ 61
4.3 Proses Troubleshooting ................................................ 68
4.4 Pencapaian Skills ................................................ 73
BAB V PENUTUP ................................................ 75
5.1 Kesimpulan ................................................ 75
5.2 Saran ................................................ 76
DAFTAR PUSTAKA ................................................ 77
LAMPIRAN ................................................ 78
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arus Listrik Pada Sebuah Penghantar ....................................... 7
Gambar 2.2 Arus Electron dan Arus Konvensional ....................................... 8
Gambar 2.3 Resistansi ........................................................ 9
Gambar 2.4 Perbandingan Luas Penampang Penghantar .............................. 10
Gambar 2.5 Perubahan Nilai Resistansi ........................................................ 10
Gambar 2.6 Jenis Kabel ........................................................ 13
Gambar 2.7 Jenis Switch Berdasarkan kutubnya ......................................... 15
Gambar 2.8 Pelindung Rangkaian ........................................................ 15
Gambar 2.9 Fuse ........................................................ 16
Gambar 2.10 Circuit Breaker ........................................................ 17
Gambar 2.11 Relay Sederhana ........................................................ 18
Gambar 2.12 Resistor ........................................................ 19
Gambar 2.13 Capasitor ........................................................ 20
Gambar 2.14 Rangkaian Sederhana ........................................................ 22
Gambar 2.15 Rumus Hukum Ohm ........................................................ 24
Gambar 2.16 Lingkaran Rumus Hukum Ohm .............................................. 25
Gambar 2.17 Menghitung Tegangan .............................................. 25
Gambar 2.18 Menghitung Resistansi .............................................. 26
Gambar 2.19 Menghitung Arus .............................................. 26
Gambar 2.20 Simbol-Simbol Skematik .............................................. 29
vi
Gambar 2.21 Kode-kode Warna Pada Skematik.............................................. 30
Gambar 2.22 Kode-kode Singkatan Warna .............................................. 30
Gambar 2.23 Keterangan Simbol .............................................. 31
Gambar 2.24 Informasi Mengenai Harness .............................................. 31
Gambar 2.25 Informasi Lain Tentang Skematik.............................................. 32
Gambar 2.26 Grid Desain Skematik .............................................. 32
Gambar 2.27 Nomer Part Komponen .............................................. 33
Gambar 2.28 Perubahan Format Kabel .............................................. 33
Gambar 2.29 Perubahan Format Connector .............................................. 34
Gambar 2.30 Perubahan Format Fuse .............................................. 35
Gambar 2.31 Digital Multimeter .............................................. 36
Gambar 2.32 Steker .............................................. 39
Gambar 2.33 Switching .............................................. 39
Gambar 2.34 Jack Banana Female 4mm .............................................. 40
Gambar 2.35 Jack Banana Male 4 mm .............................................. 40
Gambar 2.36 Kabel .............................................. 41
Gambar 2.37 Fuse .............................................. 42
Gambar 2.38 Flasher .............................................. 42
Gambar 2.39 Relay 12 VDC .............................................. 43
Gambar 2.40 Toggle Switch .............................................. 44
Gambar 2.41 Push Buttom Switch .............................................. 44
Gambar 2.42 LED .............................................. 45
vii
Gambar 2.43 Resistor dan Dioda .............................................. 45
Gambar 2.44 Lampu indicator .............................................. 46
Gambar 2.45 Battery .............................................. 46
Gambar 3.1 Schematic Utama .............................................. 49
Gambar 3.2 Proses Penyederhanaan .............................................. 50
Gambar 3.3 Schematic Sederhana .............................................. 50
Gambar 3.4 Tampak Belakang Bagian Simulator ........................................... 51
Gambar 4.1 Skematik 740 .............................................. 56
Gambar 4.2 Contoh Penyederhanaan Connector 58 ........................................ 58
Gambar 4.3 Contoh Titik Percabangan .............................................. 59
Gambar 4.4 Contoh 2 Vol Skematik 740 .............................................. 59
Gambar 4.5 Contoh Connector 15 .............................................. 60
Gambar 4.6 Contoh Connector 15 .............................................. 60
Gambar 4.7 Contoh Komponen Akhir .............................................. 61
Gambar 4.8 Rangkaian Klakson .............................................. 61
Gambar 4.9 Rangkaian Lampu Mundur .............................................. 62
Gambar 4.10 Rangkaian Lampu Sein .............................................. 63
Gambar 4.11 Rangkaian Lampu Jauh .............................................. 64
Gambar 4.12 Rangkaian Lampu Berhenti .............................................. 65
Gambar 4.12 Rangkaian Lampu Belakang .............................................. 66
Gambar 4.13 Rangkaian Lampu Utama .............................................. 67
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Perbandingan Daya Hantar Beberapa Penghantar ............................ 11
Tabel 2. Penyekat Yang Umum Dijumpai ...................................................... 12
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Deskripsi Simulator ........................................................ 78
Lampiran 2. Proses Pembuatan Simulator ...................................................... 80
Lampiran 3. Model,Alat dan Lokasi Pengerjaan ........................................... 81
x
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Didalam dunia alat berat, perkembangan teknologi semakin hari
semakin pesat, jika kita tidak sanggup mengikutinya maka kita akan
semakin ketinggalan. Berbica perkembangan teknologi, dilihat dari
sistemnya, maka perkembangan sistem elektrik lebih mendominasi dari
pada sistem mekanikalnya, ini terbukti bahwa sistem kontrol, sistem
device(keamanan), sistem sensor, dan sistem lainya terus berkembang.
Sedangkan sistem mekanikalnya terbatas pada perkembangan bahan dan
desain.
Dari pemaparan di atas , bahwa sebagai mahasiswa prodi alat berat
wajib menguasai materi dasar elektrik, yang akan menjadi dasar
penguasaan materi-materi elektrik berikutnya. Materi dasar elektrik
meliputi :Basic Electric, Starting System, Charging System, dan Schematic
Electric.agar kita memahami bagaimana cara kerja komponen elektrik,
jalur komponen elektrik, lebih lanjut melakukan proses troubleshooting
pada sistem elektrik, maka kita wajib menguasai Scematic electric.
Belum adanya alat peraga/ simulator pendukung pembelajaran
dibengkel teknik alat berat, dan berdasarkan pengumpulan jejak pendapat
dengan rekan-rekan teknik alat berat, bahwa kendala selama ini adalah
sulitnya memahami schematic electric untuk melakukan proses
troubleshootingjuga menjadi latar belakang pembuatan simulator ini.
Maka, untuk membantu tercapainya pembelajaran yang maksimal,
di butuhkan simulator maupun alat peraga, sehingga di dalam tugas akhir
ini kami penyusun membuat simulator sistem elektrik yang bertujuan
membantu proses belajar dan mengajar di kemudian hari.
2
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang dia tas maka rumusan masalahnya
adalah bagaimana membuat simulator yang efisien dan bisa menjawab
semua tujuan penulisan tugas akhir ini?
1.3 Batasan Masalah
Agar pembahasan tidak meluas, maka batasan pembuatan
simulator ini adalah sebagai berikut :
1. Pemahaman terhadap schematic electric.
2. Simulator tidak menggunakan sistem input- proses-output dan modul
yang terdapat di unit sebenarnya.
3. Simulator dibuat se sederhana mungkin secara desain, namun tidak
mengurangi fungsi dan cara kerja komponen.
4. Simulator tidak membahas keseluruhan sistem kelistrikan pada
mesin, hanya akan fokus pada beberapa komponen aksesorisnya.
1.4 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari pembuatan alat simulasi elektrik ini adalah :
1. Secara Akademis
a. Untuk memenuhi persyaratan dalam rangka penyelesaian studi
Diploma III teknik mesin, Prodi Alat berat, Politeknik Negeri
Padang.
b. Mengembangkan ilmu pengetahuan yang diperoleh selama studi di
program studi Alat berat.
2. Secara Teknis
a. Menjelaskan sistem electricCaterpillar 740 (Articulated Dump
Truck)
b. Membuat simulator dan proses troubleshootingnya.
c. Mengaplikasikan skill sesuai dengan SPB( Skill Proficiency Book )
3
1.5 Manfaat Penulisan
Adapun manfaat dari pembuatan Simulator electric ini adalah :
1. Memahami sistem electric caterpillar 740 (Articulated Dump Truck)
2. Memperdalam materi sistem electric khususnya schematic electric
guna mendukung proses troubleshooting.
1.6 Metode Pengumpulan Data
Dalam penyusunan laporan ini, penulis menggunakan beberapa
metode pengumpulan data sebagai berikut :
1. Studi literature
Dalam metode ini, penulis mengumpulkan ,mengambil, mencari
informasi dari service manual, student guide books, dan service
information system yang sesuai dengan permasalahan dan topik yang
diangkat penulis.
2. Observasi
Dalam metode ini, penulis mengumpulkan data dan informasi
mengenai material yang akan digunakan, baik secara bentuk, ukuran
dan bahan pada pihak yang terkait
3. Kosultasi
Dalam metode ini, penulis melakukan bimbingan dengan pembimbing
berdasarkan teori yang di dapatkan dalam perkuliahan, dan juga
masukan dari teman-teman agar lebih terarah dan sistematis.
4. Eksperimen
Penulis juga melakukan eksperimen selama proses perancangan dan
pembuatan alat simulator, dengan tujuan didapatkan alat yang mudah
dimengerti dan digunakan.
4
1.7 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan laporan tugas akhir ini, penulis membuat suatu
sistematika penulisan yang terdiri dari beberapa bab, dimana masing-
masing bab tersebut terdapat uraian-uraian yang mencakup tentang laporan
ini. Maka penulis membuat sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisikan tentang latar belakang, tujuan penulisan,
rumusan masalah, batasan masalah, manfaat, teknik
pengumpulan data, dan sistematika penulisan.
BAB II TEORI DASAR
Pada bab ini berisikan tentang dasar-dasar electric system,
schematic system, dan alat ukur kelistrikan, dan
prosestroubleshooting.
BAB III METODOLOGI
Pada bab ini berisikan tentang analisis teoritis mengenai
suatu cara atau metode
BAB IV PEMBAHASAN
Pada bab ini berisikan tentang deskripsi dan pencapaian
skill sesuai dengan rancang alat.
BAB V PENUTUP
Pada bab ini menjelaskan tentang kesimpulan dan saran
hasil dari pembahasan pada bab-bab sebelumnya.
5
DAFTAR PUSTAKA
Pada bagian ini berisikan tentang sumber-sumber atau
rujukan penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
6
BAB II
TEORI DASAR
2.1 Pengertian dan Fungsi Listrik
Listrik adalah rangkaian fenomena fisika yang berhubungan dengan
kehadiran dan aliran muatan listrik. Yang menimbulkan berbagai macam
efek yang telah umum diketahui, seperti : petir, listrik statis, induksi
elektromagnetik, dan arus listrik.
Listrik adalah mengalirnya electron-elektron dari atom ke atom
dalam sebuah konduktordari negatif ke positif
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
2.2 Faktor – Faktror Kelistrikan
Ada tiga faktor dasar kelistrikan yaitu:
1. Tegangan (Voltage)
2. Arus (Current)
3. Tahanan (Resistance)
1. Tegangan (Voltage)
7
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
electromotifforce (EMF). Satuan dari perbedaan itu adalah volt, untuk
menghormati penemunya Alessandro Volta seorang ilmuwan Italia.
Karena volt ini digunakan sebagai satuan perbedaan potensial maka sering
disebut dengan “Voltage“.
2. Arus (Current)
Gambar 2.1 Arus Listrik Pada Sebuah Penghantar
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).
8
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 teksbook, 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”.
Gambar 2.2 Arus Electron dan Arus Konvensional
3. Tahanan (Resistance)
9
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 resistansi 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.
Gambar 2.3 resistansi
3. Penampang atau ukuran AWG-nya makin besar penampangnya makin
kecil nilai tahanannya.
10
Gambar 2.4 Perbandingan Luas Penampang Penghantar
4. Temperature, pada beberapa material konduktor makin tinggi nilai
temperaturenya makin tinggi juga nilai tahanannya.
Gambar 2.5 Perubahan Nilai Resistansi Terhadap Temperatur
11
2.3 Penghantar Listrik
Pada peralatan listrik, elektron-elektron mengalir disepanjang lintasan
yang disebut penghantar atau kawat. Mereka bergerak dari satu atom ke
atom lainnya. Beberapa bahan mempunyai sifat mudah menghantarkan
elektron dan disebut suatu “konduktor yang baik”. Contoh bahan yang
merupakan konduktor yang baik adalah perak, tembaga, emas, cromium,
alumunium dan tungsten. Suatu bahan bisa disebut konduktor yang baik jika
ia memiliki banyak elektron bebas. Besar tekanan listrik atau tegangan yang
dibutuhkan untuk memindahkan elektron-elektron melalui suatu bahan
bergantung pada seberapa banyak elektron bebas yang dimilikinya.
Perak adalah logam dengan sifat konduktor yang lebih baik dari
tembaga, akan tetapi harganya mahal. Emas juga lebih baik dari tembaga
dan juga tidak bisa berkarat, tapi harganya jauh lebih mahal. Beda dengan
alumunium, ia tidak sebaik tembaga, tapi harganya lebih murah.
Penghantar Daya Hantar (dibanding Tembaga)
Perak 1.064
Tembaga 1.000
Emas 0.707
Aluminium 0.659
Seng 0.288
Kuningan 0.243
Besi 0.178
Timah 0.018
Tabel 1 Perbandingan daya hantar beberapa Penghantar
Daya hantar pada sebuah bahan menentukan seberapa baik sifat
konduktor sebuah bahan. Tabel 1 menunjukkan beberapa konduktor
yang umum dijumpai dan daya hantarnya dibanding tembaga.
12
2.4 Penyekat Listrik (Isolator)
Bahan-bahan lain yang bersifat menghambat elektron untuk
mengalir disebut “isolator”. Isolator yang baik dapat menahan elektron-
elektron tetap dalam orbitnya.
Contoh-contoh isolator adalah karet, kayu, plastik dan keramik.
Sebetulnya semua bahan termasuk isolator ini bisa dibuat bersifat
mengalirkan arus dengan membuat tegangan setinggi-tingginya sehingga
mampu mengubah sifat isolatornya. Walaupun isolator itu sangat baik, ia
akan luluh (breakdown) apabila tegangan yang diterapkan padanya sangat
tinggi dan membuatnya menjadi bersifat seperti konduktor yang bisa
menghantarkan arus listrik.
Karet PlastikMika KacaLilin Fiberglass
Porselin Kayu keringBakelit Udara
Tabel 2 Penyekat yang Umum dijumpai
Ada beberapa hal yang sebaiknya disadari dalam pembahasan
mengenai isolator ini. Kotoran dan uap air dapat menjadi penghantar
listrik disekitar sebuah isolator. Jika terdapat kotoran atau uap air pada
isolator, maka mereka dapat menimbulkan masalah. Walaupun tidak
terjadi break down pada isolator, tapi kotoran dan uap air dapat
menyediakan jalan bagi elektron hingga ia bisa mengalir. Oleh karena itu,
sangat penting untuk menjaga isolator dan kontak- kontak agar tetap
selalu bersih.
13
2.5 Komponen-Komponen Listrik
1. Kabel/Wire
Gambar 2.6 Jenis Kabel
Kabel adalah penghantar untuk rangkaian-rangkaian listrik.Kabel
sering juga disebut lead. Kebanyakan kabel dibentuk dari helaian atau
stranded yaitu kumpulan kawat-kawat kecil yang dililit bersama-sama.
Ada banyak jenis kabel yang digunakan dalam aplikasi-aplikasi
otomotif, termasuk:
a. Tembaga
Jenis yang paling umum. Kabel dari tembaga dapat berbentuk
kabel tunggal. Akan tetapi, biasanya terdiri dari helaian-helaian
(stranded).
b. Kawat Sekering (Fusibel link)
Ini adalah perangkat pelindung rangkaian yang terbuat dari kawat
yang lebih kecil dari pada rangkaian lainnya yang tujuannya untuk
melindungi kabel dari beban yang berlebihan.
c. Twisted/Shielded Cable
13
2.5 Komponen-Komponen Listrik
1. Kabel/Wire
Gambar 2.6 Jenis Kabel
Kabel adalah penghantar untuk rangkaian-rangkaian listrik.Kabel
sering juga disebut lead. Kebanyakan kabel dibentuk dari helaian atau
stranded yaitu kumpulan kawat-kawat kecil yang dililit bersama-sama.
Ada banyak jenis kabel yang digunakan dalam aplikasi-aplikasi
otomotif, termasuk:
a. Tembaga
Jenis yang paling umum. Kabel dari tembaga dapat berbentuk
kabel tunggal. Akan tetapi, biasanya terdiri dari helaian-helaian
(stranded).
b. Kawat Sekering (Fusibel link)
Ini adalah perangkat pelindung rangkaian yang terbuat dari kawat
yang lebih kecil dari pada rangkaian lainnya yang tujuannya untuk
melindungi kabel dari beban yang berlebihan.
c. Twisted/Shielded Cable
13
2.5 Komponen-Komponen Listrik
1. Kabel/Wire
Gambar 2.6 Jenis Kabel
Kabel adalah penghantar untuk rangkaian-rangkaian listrik.Kabel
sering juga disebut lead. Kebanyakan kabel dibentuk dari helaian atau
stranded yaitu kumpulan kawat-kawat kecil yang dililit bersama-sama.
Ada banyak jenis kabel yang digunakan dalam aplikasi-aplikasi
otomotif, termasuk:
a. Tembaga
Jenis yang paling umum. Kabel dari tembaga dapat berbentuk
kabel tunggal. Akan tetapi, biasanya terdiri dari helaian-helaian
(stranded).
b. Kawat Sekering (Fusibel link)
Ini adalah perangkat pelindung rangkaian yang terbuat dari kawat
yang lebih kecil dari pada rangkaian lainnya yang tujuannya untuk
melindungi kabel dari beban yang berlebihan.
c. Twisted/Shielded Cable
14
Sepasang kabel kecil, yang dililit bersama-sama dapat mengurangi
interferensi gelombang radio dan elektromagnetik banyak digunakan
dalam rangkaian sinyal-sinyal komunikasi, komputer, modul-modul
kontrol elektronik dan komponen-komponen elektronik lainnya.
d. Wire Gauge
Di Amerika Serikat, rangkaian listrikdan elektronik dibuat dengan
ukuran tertentu dan ukuran panjang konduktor untuk menyediakan
jalur-jalur untuk aliran arus juga dibuat dengan ukuran tertentu pula.
Ukuran kabel menentukanberapa banyak arus yang dapat dibawanya.
Ukuran kabeldapat mengikuti beberapa standar yangberbeda:
Berdasarkan standar yang disebut American Wire Gauge (AWG)
(biasanya cukup disebut dengan istilah “gauge” kabel
2. Switch
Adalah perangkat yang digunakan untuk menyambung atau
memutuskan jalur arus listrik. Umumnya switch ditempatkan diantara
dua konduktor (atau kabel). Ada banyak jenis switch yang berbeda,
misalnya Single-Pole Single-Throw (SPST), Single-Pole Double-
Throw (SPDT), Double-Pole Single-Throw (DPST) dan Double-Pole
Double-Throw (DPDT).
Gambar 2.7 Jenis Switch Berdasarkan Kutubnya
15
3. Pelindung Rangkaian
Gambar 2.8 Pelindung Rangkaian
a. Sekering (Fuse)
Sekering (fuse) dan fusible link adalah pelindung rangkaian.
Apabila terdapat arus berlebihan dalam rangkaian, akan menyebabkan
panas dan panas inilah yang menyebabkan pelindung rangkaian
(switch protector) membuka sebelum terjadi kerusakan pada kabel.
Hal ini memiliki dampak yang sama seperti mematikan switch.
Perhatikan bahwa pelindungan rangkaian dirancang untuk melindungi
kabel, bukan komponen-komponen lain. Fuse dan circuit breaker
dapat membantu mendiagnosa masalah-masalah yang terdapat dalam
rangkaian. Apabila pelindung rangkaian membuka secara berulang-
ulang, maka ada kemungkinan bahwa terdapat masalah listrik serius
yang perlu diperbaiki.
16
Gambar 2.9 Sekering (Fuse)
Sekering (fuse) adalah pelindung rangkaian yang paling umum
(Gambar 2.9). Sekering dibuat dari potongan logam tipis atau kabel di
dalam holder yang terbuat dari kaca atau plastik.
Jika aliran arus listrik menjadi lebih tinggi daripada kemampuan
sekering, logam akan meleleh dan rangkaian akan membuka.Sekering
harus diganti setelah membuka.
Sekering diklasifikasikan berdasarkan jumlah amper yang dapat
dialirinya sebelum membuka. Sekering dari plastik dibuat dalam
warna yang berbeda-beda untuk menunjukkan peringkat sekering (fuse
rating) dan tanda peringkat sekering juga dibentuk atau dicap pada
bagian atas sekering.
Fusible link adalah bagian pendek dari kabel yang diisolasi yang
ukurannya lebih tipis dari pada kabel didalam rangkaian yang
dilindunginya. Kelebihan arus dapat menyebabkan kabel di dalam link
meleleh. Seperti halnya dengan sekering, fusibel link harus diganti
setelah putus.
b. Circuit Breaker
17
Gambar 2.10 Circuit Breaker
Pemutus arus (circuit breaker) hampir sama dengan sekering.
Akan tetapi, arus yang tinggi akan menyebabkan circuit breaker
mengalami “trip” sehingga membuka rangkaian. Circuit breaker dapat
diatur ulang secara manual setelah kondisi kelebihan arus diatasi.
Beberapa circuit breaker diatur ulang secara otomatis. Jenis ini
disebut circuit breaker “cycling”. Circuit breaker dipasang didalam
komponen-komponen Caterpillar, misalnya switch untuk lampu depan.
Thermal circuit breaker dengan tombol reset diperlihatkan dalam
Gambar 2.10. Circuit breaker jenis ini memiliki bimetal blade yang
mengalirkan arus ketika contact tertutup. Akan tetapi, apabila terja
dikelebihan beban, panas dari arus yang berlebihan akan menyebabkan
bimetal blade menjadi bengkok dan membuka contact untuk
memutuskan rangkaian.
Spring toggle, yang biasanya membantu menjaga contact tetap
tertutup, akan menjaga contact terbuka dan rangkaian terputus
meskipun bimetal blade akan mencoba meluruskannya saat
menjadi dingin. Ujung-ujungnya hanya akan menutup ketika
tombol ditekan untuk mengatur ulang circuit breaker. Circuit breaker
jenis ini juga disebut circuit breaker ‘non-cyling.’
c. Relay
18
Gambar 2.11 Relay Sederhana
Relay adalah switch yang dikontrol oleh listrik. Relay terdiri dari
electromagnetic coil, sepasang contact, dan sebuah angker dinamo
(armature). Armature adalah alat yang dapat digerakkan yang
memungkinkan contact membuka dan menutup. Gambar 2.11
memperlihatkan komponen-komponen yang biasanya terdapat dalam
relay.
Ketika arus listrik dalam jumlah kecil mengalir di dalam coil,
medan magnet yang timbul menyebabkan kontak relay menutup,
sehingga memberikan jalur arus yang lebih besar untuk mengoperasikan
komponen lainnya, misalnya, starter, Horn, Backup alarm.
19
d. Resistor
Gambar 2.12 Resistor
Kadang-kadang perlu untuk mengurangi jumlah tegangan atau
arus pada titik tertentu dalam suatu rangkaian. Cara termudah untuk
mengurangi tegangan atau arus yang disuplai pada suatu beban adalah
dengan meningkatkan resistansi. Hal ini dilakukan dengan menambah
resistor.
Penggunaan resistor yang umum dalam rangkaian listrik adalah
pada sistem audio dan rangkaian pengontrol suhu, yang menggunakan
beberapa resistor yang dipasang kabel untuk mengubah-ubah voltase.
Resistor diklasifikasikan dalam ohm (untuk jumlah resistansi
yang disediakan pada rangkaian) dan watt (untuk jumlah panas yang
dapat dipancarkannya).
Gambar 2 . 1 2 memperlihatkan bagan kode warna untuk
mengidentifikasi resistor. Penentuan nilai resistansi sebuah resistor
ditentukan dengan melihat pada pita warnanya. Pita-pita tersebut harus
berada lebih dekat dengan satu ujung resistor dari pada yang lainnya.
Ujung denganpita-pitawarnaharusberadadi sisi kiri saat dibaca.Pita-
pita tersebut dibaca dari kiri ke kanan.
20
Pita warna terakhir menunjukkan Toleransi Resistor (Resistor
Tolerance), yang mengacu pada berapa nilai resistor sesungguhnya
yang dapat diubah-ubah dari peringkat yang telah ditentukan, dengan
perhitungan dalam bentuk persentase peringkat total.
Beberapa resistor tidak memiliki pita dalam posisi terakhir ini.
Resistor semacam itu memiliki toleransi 20% dari nilai resistansi.
Beberapa rangkaian dirancang dengan nilai-nilai resistansi yang sangat
tepat dan tidakakan beroperasi dengan semestinya jika tidak dirancang
dengan nilai resistansi demikian. Oleh karena itu, resistor tidak boleh
diganti dengan nilai toleransi yang lebih tinggi.
e. Capasitor
Gambar 2.13 Capasitor
Kapasitor adalah perangkat yang dapat menyimpan muatan
Listrik, sehingga menciptakan medan listrik yang selanjutnya dapat
menyimpan energi. Pengukuran kemampuan menyimpan energi ini
disebut “capacitance”.
Dalam sistem-sistemlistrik Caterpillar, capacitor digunakan untuk
menyimpan energi, sebagai timer circuit (supresi), dan sebagai filter
(penghalusan). Metode-metode konstruksi bervariasi, tetapi kapasitor
sederhana dapat dibuat dari dua pelat bahan yang mengandung daya
konduksi yang dipisahkan oleh bahan isolasi yang disebut “dielektrik”.
21
Bahan-bahan dielektrik yang umum adalah udara, kertas, plastik dan
keramik
Kapasitor diukur berdasarkan satuan yang disebut “farad”
(dilambangkan dengan simbol “F”). Satuan ini menetapkan berapa
banyak elektron yang dapat disimpan oleh kapasitor.1Farad
menyatakan jumlah elektron yang sangat banyak. Kapasitor diukur
dengan satuan “micro- farad” (μF) (micro-farad adalah sepersejuta
farad).
Selain diukur dalam satuan farad, kapasitor juga memiliki rating
tegangan maksimum yang dapat ditanganinya. Ketika mengganti
kapasitor, jangan menggunakan kapasitor dengan rating tegangan
yang lebih rendah.
f. Lampu Indikator dan Lampu Peringatan
Meskipun terdapat perbedaan yang jelas antara lampu indikator
dan lampu peringatan, keduanya memiliki fungsi yang serupa.Dalam
beberapa kasus, lampu peringatan dapat dianggap sebagai lampu
indikator, dan begitu pula sebaliknya. Beberapa dari lampu ini
biasanya dalam keadaan”off” dan menyala ketika terdapat kondisi-
kondisi tertentu. Beberapa yang lainnya biasanya dalam keadaan‘on’
dan dimatikan ketika terdapat kondisi yang berubah.
Dalam sejumlah kasus, lampu indikator hanya merupakan lampu
kecil yang ditambahkan pada suatu rangkaian (circuit). Dalam hal ini
tidak diperlukan switch tambahan karena lampu
Indikator menyala setiap kali rangkaian tertentu beroperasi.
Lampu indikator high-beam, misalnya, menyala setiap kali lampu
depan dinyalakan dalam posisi high beam. Lampu indikator flasher,
lampu indikator transmission over drive dan lampu indikator
melelehkan salju pada jendela belakang adalah contoh-contoh lainnya.
22
Sejumlah lampu peringatan dioperasikan sesuai dengan switch-
nya masing-masing. Choke dan rem parkir memiliki switch yang
berada dalam posisi ‘on’ ketika kontrol tertentu dioperasikan.
Tindakan ini menyalakan lampu peringatan yang tetap dalam posisi
menyala (‘on’) sampai kontrol tersebut dikembalikan pada posisi
normal dan switch dimatikan
2.6 Rangkaian Listrik
Gambar 2.14 Rangkaian Sederhana
Rangkaian (circuit) adalah jalur bagi arus listrik. Arus mengalir
dari satu ujung rangkaian ke ujung rangkaian lainnya ketika ujung-ujung
tersebut dihubungkan ke muatan positif dan negatif (rangkaian tertutup).
Ujung-ujung ini disebut “power” dan“ground”. Apabila terjadi
pemutusan di suatu tempat didalam rangkaian maka arus listrik tidak
dapat mengalir. Setiap rangkaian listrik harus memiliki komponen-
komponen berikut:
Sumber power
• Alat pelindung (sekering atau pemutus arus)
• Beban misalnya lampu
• Perangkat pengontrol (switch)
• Konduktor
Komponen-komponen ini dihubungkan bersama dengan konduktor untuk
membentuk suatu rangkaian listrik yang lengkap.
Jenis–jenis rangkaian dalam sistem kelistrikan ada 3 yaitu:
23
Rangkaian Seri:
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 paralel
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.
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.
Rumus Hukum Ohm
Hukum Ohm dinyatakan sebagai rumus aljabar dimana:
“E” singkatandari gaya elektromotif (Volt)
“I” singkat dari intensitas (Amper)
“R” singkatandari resistansi (Ohm).
24
Gambar 2.15 Rumus Hukum Ohm
Apabila dua bagian dari Rumus HukumOhm diketahui, maka bagian
ketiga dapat dihitung. Misalnya:
• Untuk mengetahui voltase atau tegangan, kalikan arus dengan
resistansi (E = I x R)
• Untuk mengetahui arus, bagi tegangan dengan resistansi (I = E÷R)
• Untuk mengetahui resistansi, bagi tegangan dengan arus(R= E÷I)
25
Lingkaran Rumus Hukum Ohm
Gambar 2.16 Lingkaran Rumus Pemecahan HukumOhm
Lingkaran rumus Hukum Ohm adalah cara mudah untuk
mengingat cara menghitung bagian mana pun dari rumus. Untuk
menggunakan lingkaran rumus tutuplah huruf yang tidak diketahui.
Huruf-huruf lainnya memberikan rumus untuk mengetahui kuantitas yang
tidak diketahui.
Tegangan Tidak Diketahui
Gambar 2.17 Menghitung Tegangan
Dalam rangkaian ini, nilai tegangan sumber tidak diketahui.
Resistansi beban adalah 2 Ohm. Aliran arus melalui rangkaian adalah 6
Amper. Karena tegangan tidak diketahui, maka rumus untuk menghitung
tegangan adalah arus dikalikan dengan resistansi. Jadi, kalikan 6 Amper
dengan 2 Ohm maka akan didapat 12 Volt. Oleh karena itu, voltase
sumber dalam rangkaian ini adalah 12Volt.
Resistansi Tidak Diketahui
26
Gambar 2.18 Menghitung Resistansi
Dalam rangkaian ini, nilai resistansi tidak diketahui. Aliran arus
melalui rangkaian adalah 6 Ampere dan voltase sumber adalah 12 Volt.
Rumus untuk menghitung resistansi adalah tegangan dibagi dengan arus,
yaitu 12 Volt dibagi 6 Amper sama dengan 2 Ohm. Oleh karena itu,
resistansinya didalam rangkaian adalah 2 Ohm.
Arus Tidak Diketahui
Gambar 2.19 Menghitung Arus
Dalam rangkaian ini arus tidak diketahui. Resistansi beban adalah
2 Ohm dan tegangan sumber adalah 12 Volt. Rumus untuk menghitung
arus adalah tegangan dibagi dengan resistansi. Jadi, 12 Volt dibagi
dengan 2 Ohm adalah 6 Amper. Oleh karena itu, aliran arus dalam
rangkaian ini adalah 6 Ampere.
Dalam teori dasar kelistrikan, dikenal 3 kondisi sirkuit yaitu:
27
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)
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.
Resistansi Tinggi
Kegagalan fungsi pada rangkaian juga terjadi ketika tingkat
resistansi menjadi terlalu tinggi. Dampak terhadap rangkaian biasanya
menyebabkan komponen-komponen tidak berfungsi atau komponen
tidak berfungsi sesuai dengan spesifikasi. Penyebab umum dari
resistansi tinggi adalah peningkatan korosi atau kotoran pada
sambungan dan contact.
Intermittence
Kondisi intermittence terjadi ketika contact atau sambungan-
sambungan menjadi longgar atau ketika bagian-bagian komponen
internal rusak. Masalah ini biasanya mengakibatkan lampu berkelap-
kelip, atau komponen-komponen berfungsi sebentar-sebentar. Masalah
ini biasanya disebabkan oleh adanya getaran atau mesin yang bergerak,
dan tidak bisa diidentifikasi dengan mudah karena kondisi ini
cenderung membaik sendiri ketika mesin dihentikan.
28
2.7 Schematic
Schematic pada dasarnya adalah gambar-gambar garis yang
menjelaskan bagiamana suatu sistem berfungsi dengan menggunakan
simbol-simbol dan garis-garis penghubung. Simbol- simbol digunakan
untuk melambangkan peralatan atau komponen-komponen baik dalam
sistem listrik dan elektronik yang sederhana maupun rumit. Simbol-
simbol skematik digunakan secara luas dalam terbitan-terbitan Caterpillar
untuk mengidentifikasi masalah- masalah yang berhubungan dengan
listrik.
Schematic digunakan oleh para teknisi untuk mengetahui
bagaimana suatu sistem berfungsi dan untuk membantu dalam
memperbaiki sistem yang telah mengalami kegagalan fungsi.
Simbol-simbol schematic memberikan banyak sekali informasi
dalam ruang yang kecil dan pembacaan simbol-simbol schematic
memerlukan keterampilan dan latihan yang sangat tinggi. Suatu metode
langkah demi langkah yang logis dalam menggunakan diagram-diagram
schematic untuk troubleshooting dimulai dengan pemahaman teknisi
tentang sistem yang lengkap.
Sebagai seorang serviceman yang handal dalam melakukan
troubleshooting yang benar di dalam sistem kelistrikan harus menguasai
beberapa aspek yaitu:
Mampu dalam membaca wiring/schematic electric
Mampu menggunakan simbol tool dengan baik
Mampu mendiagnosa sistem operasi dari komponen-komponen
electric
Menggunakan simbol-simbol yang tepat
Oleh karena simbol itulah maka membaca wiring merupakan hal
penting dalam troubleshooting pada sistem kelistrikan.
29
Gambar 2.20 Simbol-Simbol Schematic
Schematic caterpillar mempunyai informasi yang sangat berharga,
informasi tersebut dicetak pada bagian depan dan belakang schematic
tersebut. Seorang teknisi alat berat harus terampil dalam membaca dan
menginterpretasikan semua informasi yang terkandung di bagian –bagian
schematic.
Beberapa fitur dibagian depan schematic adalah:
1. Kode-kode warna untuk mengidentifikasi rangkaian
30
Gambar 2.21 Kode-kode Warna pada Schematic
2. Kode-kode singkatan warna
Gambar 2.22 Kode-kode Singkatan Warna
3. Keterangan symbol
Gambar 2.23 Keterangan Simbol
4. Informasi mengenai wiring harness (kabel)
31
Gambar 2.24 Informasi Mengenai Harness
5. Catatan dan kondisi-kondisi schematic
Gambar 2.25 Informasi Lain tentang Schematic
32
6. Grid design untuk lokasi komponen
Gambar 2.26 Grid Desain Schematic
7. Nomer-nomer part komponen
33
Gambar 2.27 Nomer-nomer Part Komponen
Sejumlah mesin caterpillar menggunakan format baru untuk
schematic sistem listriknya. Format baru tersebut disebut PRO/E dan
memberikan informasi tambahan untuk kawat, connector dan simbol
sambungan.
Gambar 2.28 Perubahan Format Kabel
Gambar 2.28 memperlihatkan format identifikasi kabel yang baru. Label
mencakup identifikasi rangkaian, nomor label kabel (169),kode
identifikasi harness (H), nomor kabel dalam harness (5), kode warna (PK)
dan ukuran kabel (18).
34
Gambar 2.29 Perubahan Format Connector
Pada perubahan format identifikasi connector tersebut, mencakup
kode identifikasi harness (H), mengidentifikasi assemblysebagai connector
(C), mengidentifikasi nomor connector dalam harness, dan mencantumkan
part number connector (3E3382)
Gambar 2.30 Perubahan Format Komponen atau Fuse
Gambar Diatas menunjukkan metode pemberian label komponen
skematik yang lama dan memperlihatkan nama yang jelas dan part number
komponen. Schematic yang digambar dalam format PRO/E berisikan
huruf identifikasi harness (H), kode pemberian seri (P-12) dimana “P”
adalah singkatan dari “part” dan “12” melambangkan posisi harness
35
(bagian nomor “12” dalam harness “H”, dan nomor bagian komponen
(113-8490).
2.8 Digital Multimeter
Gambar 2.31 Digital Multimeter
Mengukur Tegangan AC/DC
Ketika menggunakan multimeter untuk melakukan
pengukuran voltase, penting untuk diingat bahwa voltmeter harus
selalu dihubungkan secara paralel dengan beban atau rangkaian
yang sedang dites. Keakuratan multimeter 9U7330 adalah kira-kira
±0.01% dalam lima kisaran voltase AC/DC dengan impedansi
input kira-kira 10 mv ketika dihubungkan secara paralel.
Untuk mengukur voltase, lakukan langkah-langkah berikut:
Pastikan rangkaian dalam keadaan menyala (ON).
Tempatkan lead hitam meter pada COM input port dan lead
merah meter pada Volt/OHM input port.
Tempatkan rotary switch dalam posisi AC atau DC yang
diinginkan.
Tempatkan lead hitam meter pada bagian rendah (low) atau
return side komponen atau rangkaian yang sedang diukur
36
Tempatkan lead merah meter pada bagian bertegangan
tinggi (high) atau bagian positifdari komponen atau
rangkaian yang sedang diukur.
Mengukur Arus AC/DC
Ketika menggunakan multimeter untuk melakukan
pengukuran arus, meter probe harus dihubungkan secara SERI
dengan beban (load) atau rangkaian yang sedang dites. Untuk
mengubah di antara pengukuran arus bolak balik (AC) dan arus
searah (DC),
Ketika mengukur arus, internal shunt resistor pada meter akan
menghasilkan tegangan di terminal meter yang disebut “tegangan
beban”. Arus yang dihasilkan tegangan beban ini sangat rendah,
tetapi bisa saja mempengaruhi ketepatan pengukuran.
Ketika mengukur aliran arus, multimeter Fluke 87
dirancang dengan resistansi rendah untuk mencegah agar tidak
menimbulkan dampak terhadap aliran arus di dalam rangkaian.
Ketika mengukur arus di dalam rangkaian, selalu mulai dengan
lead merah multimeter di dalam Amp input (10A fused) pada
meter. Hubungkan lead merah ke dalam mA/μA input hanya
setelah diketahui arus berada di bawah tingkat arus maksimum
pada input mA/μA (400 mA).
Meter memiliki “buffer” yang memungkinkannya untuk mengukur
dengan cepat aliran arus yang lebih tinggi dari 10A. Buffer ini
dirancang untuk menangani “lonjakan” arus ketika rangkaian
dihidupkan pertama kali. Meter ini sebetulnya bisa membaca arus
sampai 20 Amper untuk jangka waktu tidak lebih dari 30 detik.
37
Mengukur Resistansi
Ketika menggunakan multimeter untuk mengukur resistansi
perlu untuk mematikan daya listrik pada rangkaian dan membuan
muatan semua capacitor sebelum mencoba melakukan pengukuran
di dalam rangkaian. Apabila masih terdapat tegangan eksternal di
seluruh komponen yang sedang dites, maka mustahil untuk
mendapatkan pengukuran yang akurat.
Selain itu, resistansi dari test lead dapat mempengaruhi
keakuratan ketika meter berada pada kisaran terendahnya (400
Ohm). Kesalahan yang diantisipasi adalah kira-kira 0.1 hingga 0.2
Ohm untuk pasangan test lead standar. Untuk mengetahui
kesalahan yang sesungguhnya, pasanglah test lead bersama dan
bacalah nilai yang ditampilkan pada meter. Gunakan (REL) mode
pada 9U7330 untuk mengurangi secara otomatis resistansi lead
dari pengukuran yang sesungguhnya.
Untuk mengukur resistansi secara akurat, ikuti langkah-langkah
berikut:
Pastikan daya pada rangkaian atau komponen dimatikan (OFF).
Tempatkan lead merah di dalam jack yang berlabel
Volt/Ohm dan lead hitam di dalam jack yang bertanda
COM.
Tempatkan rotary selector di dalam posisi Ω.
Tempatkan lead meter MENYILANG pada komponen atau
rangkaian yang sedang diukur.
38
2.9 Komponen–komponen simulator
1. Steker
Steker adalah dua buah colokan berbahan logam yang dipasang
pada ujung kabel listrik yang berfungsi untuk menghubungkan
peralatan listrik dengan aliran listrik. Steker ditancapkan pada lubang
stop lontak sehingga peralatan listrik tersebut dapat digunakan.
Gambar 2.32 Steker
2. Switching (Adapter 220 VAC – 12 VDC)
Switching power suplly merupakan sebuah disain power supply
dengan efisiensi daya yang baik. banyak digunakan pada peralatan-
peralatan elektronik sebagai pengganti battery. Switching merubah
tegangan AC 220 Volt menjadi tegangan DC 12 Volt atau bervariasi
tegangan sesuai kebutuhan dan juga berbagai variasi kapasitas arus
yang yang mampu di supllynya.
39
Gambar 2.33 Switching (Adapter 220 VAC – 12 VDC)
3. Jack Banana Female 4 mm
Komponen elektronik yang berfungsi sebagai terminal
penghubung antara komponen elektronik satu dengan komponen
elektronik yang lain, Penerapan dari banana jack biasa digunakan untuk
terminal pada panel praktikum atau pun alat simulator.
Gambar 2.34 Jack Banana Female 4 mm
4. Jack Banana male 4 mm
40
Gambar 2.35 Jack Banana male 4 mm
5. Wire (Kabel)
Kabel adalah media untuk menghantarkan arus listrik yang terdiri dari
Konduktor dan Isolator. Konduktor atau bahan penghantar listrik yang
biasanya digunakan oleh Kabel Listrik adalah bahan Tembaga dan juga
yang berbahan Aluminium meskipun ada juga yang menggunakan Silver
(perak) dan emas sebagai bahan konduktornya namun bahan-bahan
tersebut jarang digunakan karena harganya yang sangat mahal.
Sedangkan Isolator atau bahan yang tidak/sulit menghantarkan arus
listrik yang digunakan oleh Kabel Listrik adalah
bahan Thermoplastik dan Thermosetting yaitu polymer (plastik dan
rubber/karet) yang dibentuk dengan satu kali atau beberapa kali
pemanasan dan pendinginan.
41
Gambar 2.36 Wire (Kabel)
6. Fuse (Sekering)
adalah suatu alat yang digunakan sebagai pengaman dalam suatu
rangkaian listrik apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau suatu
hubungan arus pendek.
Cara kerjanya apabila terjadi kelebihan muatan listrik atau
terjadi hubungan arus pendek, maka secara otomatis sekering tersebut
akan memutuskan aliran listrik dan tidak akan menyebabkan kerusakan
pada komponen yang lain.
Gambar 2.37 Fuse (Sekering)
7. Flasher 12 VDC For LED
42
Flasher merupakan komponen elektronik yang berfungsi
menyambung dan memutuskan tegangan listrik ke lampu sein (Turn
lamp) secara periodic sehingga menghasilkan kedipan sebuah lampu.
Gambar 2.38 Flasher 12 Volt Dc
8. Relay 12 volt DC
adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan
merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang
terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal
(seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip
Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan
arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang
bertegangan lebih tinggi (High Power). Sebagai contoh, dengan Relay
yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu
menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk
menghantarkan listrik 220V 2A.
43
Gambar 2.39 Relay 12 VDC
9. Toggle Switch
Toggle switch adalah saklar yang akan berubah status pada tiap
pemberian perintah penekanan tombol yang sama.
Gambar 2.40 Toggle Switch
10. Push Buttom Switch
Push button switch (saklar tombol tekan) adalah perangkat / saklar
sederhana yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan
aliran arus listrik dengan sistem kerja tekan unlock (tidak mengunci).
Sistem kerja unlock disini berarti saklar akan bekerja sebagai device
penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan, dan
44
saat tombol tidak ditekan (dilepas), maka saklar akan kembali pada
kondisi normal.
Gambar 2.41 Push Buttom Switch
11. Light Emitting Dioda (LED)
Adalah komponen elektronik yang berupa dioda yang akan menyala jika
diberikan tegangan padanya, yang fungsinya sebagai lampu indikator yang
menunjukan status sebuah perangkat elektronik.
Gambar 2.42 Light Emitting Dioda (LED)
12. Resistor dan Dioda
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin
dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik, dengan
resistansi tertentu (tahanan) dapat memproduksi tegangan listrik di
45
antara kedua pin, nilai tegangan terhadap resistansi berbanding lurus
dengan arus yang mengalir, berdasarkan hukum Ohm.
Diode adalah komponen aktif dua kutub yang pada umumnya
bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir
ke satu arah dan menghambat arus dari arah sebaliknya.
Gambar 2.43 Resistor dan Dioda
13. Lampu Indikator (Indicator Lamp)
Komponen elektronik yang berfungsi menerima perintah atau
(Output) dari suatu rangkaian, yang juga sebagai pemberi informasi
terhadap suatu kerja rangkaian elektronik.
Gambar 2.44 Lampu Indikator (Indicator Lamp)
14. Battery
Baterai (Battery) adalah sebuah alat yang dapat merubah energi
kimia yang disimpannya menjadi energi Listrik yang dapat digunakan
oleh suatu perangkat Elektronik. Dalam simuator ini sebagai sumber
power untuk simulator bisa beroperasi. Dengan tegangan kerja sebesar
12 Volt DC.
46
Gambar 2.45 Battery
47
BAB III
METODOLOGI
3.1 Umum
Metodologi merupakan kerangka dasar dari tahapan penyelesaian
laporan tugas akhir. Metodologi penulisan pada tugas akhir ini mencakup
semua kegiatan yang dilaksanakan untuk membahas awal penulisan,
proses hingga akhir penulisan. Hal ini merupakan suatu proses yang saling
terkait secara sistematis. Oleh karena itu setiap tahap merupakan bagian
yang menentukan tahap berikutnya sehingga harus dilakukan secara
cermat.
Teori-teori yang sudah ada merupakan landasan untuk melakukan
pembuatan laporan yang baik dan benar. Sehingga akan di dapatkan
format laporan yang sesuai tujuan.
3.2 Prosedur Pelaksanaan
Adapun prosedur pelaksaan dari tugas akhir ini terbagi menjadi beberapa
tahap meliputi :
1. Studi Literatur
Tahapan awal adalah melakukan studi literatur dengan tujuan untuk
merangkum teori-teori dasar, acuan secara umum dan khusus, serta untuk
memperoleh berbagai informasi pendukung lainnya yang berhubungan
dengan pengerjaan Tugas Akhir ini. studi literatur ini dapat diperoleh dari
buku-buku yang berhubungan dengan tujuan penulisan laporan dan judul
laporan tugas akhir ini, dan juga jurnal-jurnal yang berhubungan dengan
proses ini. Selain itu studi literatur juga bisa dilakukan dengan cara
observasi lapangan dan tambahan pengetahuan melalui website.
2. Pengambilan Data
Untuk dapat menyelesaikan proses penulisan laporan ini, maka
perlu adanya berbagai data pendukung yang diperoleh dari berbagai
48
sumber. pengumpulan data awal dapat diperoleh dari membandingkan
data-data yang sudah ada, serta mendapatkannya dari berbagai sumber di
website atau internet.
Pengumpulan data awal yang diperoleh dari sumber website atau
internet diantaranya :
Mempersiapkan Schematic utama (Schematic Electric Caterpillar
740 articulated dump truck), ini pengambilannya melalui sis web
atau service manual.
Menyiapkan literature yang berhubungan dengan sistem electric
guna mendukung pembelajaran dan pemahaman saat membaca
schematic.
Artikel-artikel yang berhubungan dengan tata bahasa dan teknik
pembuatan laporan tugas akhir.
Pengumpulan data awal yang diperoleh dari sumber lain
diantaranya:
Mempersiapkan Alat ukur sebagai pendukung proses
troubleshootingyang berhubungan dengan sistem electric yang
akan dibahas.
Mempersiapkan modul langkah-langkah troubleshooting agar
prosesnya lebih terarah dan terstrukur secara sistematis.
3. Pengolahan Data
Pengolahan data dibagi menjadi 2 macam :
1. Penyederhanaan Schematic electric
Sebelum kita lakukan Percobaan rangkaian, kita lakukan terlebih
dahulu penyederhanaan rangkaian yang ada pada schematic
electricUtamaagar lebih muda memahami dan melakukan percobaan
rangkaian sesuai dengan schematic electric yang ada.
Schematic Utama Proses Penyederhanaan Schematic Sederhana
49
Schematic Utama
adalah kumpulan seluruh rangkaian electric yang ada pada
mesin caterpillar dengan model 740 articulated dump truck. Yang
bisa di akses melalui situs website resmi ataupun yang terdapat
pada buku service manualSebagai acuan rangkaian pada simulator,
agar secara rangkaian dan fungsi mewakili mesin sebenarnya.
Gambar 3.1 Schematic Utama
Proses Penyederhanaan
Sebuah langkah untuk mempermudah memahami dan mengerti
suatu rangkaian electricdengan fokus pada satu rangkaian saja.
Mulai dari Sumber battery, rangkaian control, hingga pada
rangkaian output, seperti lampu, klakson dll.
50
Gambar 3.2 Proses Penyederhanaan Schematic
Schematic Sederhana
Adalah hasil gambar rangkaian schematic yang hanya fokus
pada satu rangkaian saja, namun tidak mengurangi atau
memodifikasi urutan rangkaian dari power hingga output
komponen.
Gambar 3.3 Schematic Sederhana
2. Kesesuaian Percobaan Rangkaian
Proses selanjutnya adalah percobaan rangkaian yang telah
disederhanakan, apakah sesuai dengan sistem kerja yang
diinginkan dan actual operasional pada unit sebenarnya dan bisa
dijadikan simulator proses troubleshooting.
4. Rancangan Untuk Proses Troubleshooting
Setelah melalui uji coba kesesuaian rangkaian, dan rangkaian
berfungsi sesuai dengan gambar schematic pada simulator, langkah
51
selanjutnya adalah merancang atau membuat rangkaian mengalami
masalah dan tidak berfungsi dengan baik, meskipun secara urutan
kabel/wire rangkaian sudah benar dan sesuai dengan gambar schematic.
Gambar 3.4 Tampak belakang Bagian Simulator
Dari gambar 3.4 di atas, terdapat sambungan-sambungan conector
yang di desain dan dirancang untuk bisa di lepas dan di putus
sambungan antar conector, sehingga meskipun dari rangkaian di atas
simulator sudah benar, namun jika di bagian bawah conector
sambungannya dilepas, maka rangkaian tidak akan berfungsi karena
terjadi rangkaian terbuka (open circuit). Langkah selanjutnya adalah
mencari dimana titik conector yang terbuka dengan menggunakan
langkah-langkah troubleshooting. Hingga rangkaian berfungsi kembali.
5. Langkah-Langkah Troubleshooting
Ketika dihadapkan pada permasalahan electric pada simulator,
maka penerapan langkah-langkah troubleshooting sangat diperlukan
dalam menyelesaikan permasalahannya. Hal ini bertujuan untuk melatih
dan membiasakan pengguna simulator untuk selalu menerapkan
langkah-langkah troubleshooting dalam setiap penyelesaianya, dengan
harapan akan diterapkan juga pada troubleshooting yang sebenarnya
pada saat maintenance dan repair (Proses Perawatan dan Perbaikan)
52
Langkah-langkah troubleshooting diantaranya :
1. Menanyakan permasalahan
Langkah pertama adalah menanyakan permasalahan kepada
customer, dalam proses ini customer adalah rekan praktek yang
membuat masalah pada rangkaian.
2. Menulis Permasalahan yang terjadi
Langkah kedua adalah menulisakan permasalahan yang terjadi
sesuai dengan keterangan yang diberikan customer.
3. Melakukan Tes Praktis
Langkah ketiga adalah melakukan tes yang sederhana, untuk
memastikan bahwa masalah yang di tulis pada langkah kedua
benar-benar terjadi pada rangkaian.
4. Menuliskan semua kemungkinan penyebab permasalahan
Langkah keempat adalah menuliskan semua kemungkinan-
kemungkinan penyebab terjadinya permasalahan, bersumber dari :
sis, service manual, dan pengalaman.
5. Melakukan Pengetesan dan mencatat hasilnya
Langkah kelima adalah melakukan pengetesan rangkaian
sesuai dengan kemungkinan yang telah ditulis di langkah keempat
dan mencatat hasil pengetesan tersebut.
6. Melakukan Eliminasi dan Menentukan penyebab masalah
Langkah keenam adalah melakukan eliminasi terhadap
penyebab yang dicurigai namun setelah dilakukan pengetesan dan
pengukuran kondisinya baik, dan jika pada langkah keempat benar
dalam melakukan penulisan penyebab masalah maka akan muncul
satu penyebab yang mengalami kegagalan fungsi berdasarkan hasil
53
pengetesan pada langkah kelima, yang nantinya menjadi satu-
satunya penyebab masalah pada langkah keenam ini.
7. Melakukan Perbaikan Terhadap Penyebab Masalah
Langkah ketujuh adalah melakukan perbaikan terhadap satu-
satunya penyebab masalah yang sudah dirumuskan dalam langkah
keenam.dan melakukan pengetesan kembali untuk memastikan
masalh sudah terselsaikan dengan baik dan benar sesuai langkah
yang ada.
8. Melakukan Evaluasi
Langkah kedelapan ini adalah melakukan evaluasi terhadap
langkah-langkah yang sudah dilakukan dan member beberapa saran
yang membangun kepada customer agar permasalahan tersebut
tidak terulang kembali.
Dan ini merupakan langkah terakhir, jika semua dilakukan
dengan benar maka masalah yang muncul pada simulator akan
terselsaikan dan simulator dapat berfungsi sesuai dengan rangkaian
yang benar.
54
3.3 Diagran Alir
Berikut adalah diagram alir proses tugas akhir ini yang ditunjukan dalamflowchart:
Mulai
Studi Literatur
Pengambilan Data
Mempersiapkan Schematic
Mempersiapkan Literature
Mempersiapkan Alat Ukur
Penyederhanaan Schematic
Rancangan untuk prosesTroubeshooting
Melaksanakan 8 step troubleshooting
Selesai
Pengolahan Data
55
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Menyederhanakan Schematic
Demi tercapainya tujuan pembuatan laporan ini, maka dalam bab ini
penulis akan lebih mempertajam pembahasan sesuai dengan tujuan,
selanjutnya untuk dapat memahami dan mengerti schematic electric secara
menyeluruh, langkah awal adalah kemampuan membaca simbol-simbol
dalam schematic, jalur Schematic dan fungsi masing-masing komponen
Selanjutnya adalah kemampuan menyederhanakan schematic adalah
skill wajib yang harus dimiliki seorang mahasiswa teknik alat berat, yang
menjadi catatan penting adalah schematic yang disederhanakan diambil
dari schematic utama (schematic induk).
Langkah-langkah menyederhanakan schematic :
a. Menyiapkan Skematik Electric
Gambar 4.1 Skematik 740
b. Menyiapkan Sejumlah kertas kosong dan alat tulis.
c. Menentukan Sistem Apa Yang Akan di Sederhanakan.
56
1. Rangkaian Klakson (Horn System).
2. Rangkaian Lampu Sein dan Hazard (Turn Lamp and Hazard
System).
3. Rangkaian Lampu berhenti (Stop Lamp System).
4. Rangkaian Lampu Mundur dan Alarm Mundur (Reverse and
Backup Alarm System).
5. Rangkaian Lampu Jauh (High Beam System).
6. Rangkaian Lampu ekor (Tail Lamp System).
d. Dimulai Dari Rangkaian Power dan rangkaian pengaman terlebih dahulu.
1. Battery.
2. Cirkuit Breaker.
3. Fuse.
e. Dari rangkaian power, selanjutnya masuk pada sistem kontrolnya.
1. Switch.
2. Push Buttom.
3. Relay.
f. Dari rangkaian control, selanjutnya masuk ke komponen outputnya.
1. Lampu.
2. Klakson/ Horn
3. Alarm Mundur/ Backup Alarm
g. Dalam proses penyederhanaan, jika ditemukan Sebuah Konektor dengan jumlah
kaki yang banyak, maka, cukup di tulis konektor dan nomer kaki yang dilalui
kabel/wire yang sedang dilakukan proses penyederhanaan.
57
Gambar 4.2 Contoh Penyederhanaan Konektor 58
h. Jika dalam rangkaian ada titik percabangan, maka harus di urut satu persatu
kemana saja arah titik percabangan tersebut, digambarkan juga rangkaiannya
jika memang dirasa perlu, atau cukup di beri keterangan jika memang bukan
bagian dari sistem yang sedang di cari.
Gambar 4.3 Contoh Titik Percabangan
58
i. Dalam satu skematik terdapat beberapa vol gambar, maka jika terdapat
sambungan yang terputus dan meminta untuk dilanjutkan ke vol selanjutnya,
kita harus membuka vol yang di minta oleh skematik.
Gambar 4.4 Contoh 2 vol Skematik 740
Gambar 4.5 Contoh Conector 15 yang terputus Pada Vol 1
59
Gambar 4.6 Contoh Conector 15 yang meneruskan rangkaian pada vol 2
j. Setelah penyederhanaan sampai pada Komponen Akhir, Maka selanjutnya
adalah merangkai pada simulator dan melakukan uji coba rangkaian.
Gambar 4.7 Contoh Komponen akhir rangkaian
60
4.2 Hasil Penyederhanaan Schematic
1. Rangkaian Sederhana Klakson (Horn)
Gambar 4.8 Rangkaian Klakson (Horn)
2. Rangkaian Sederhana Lampu Mundur dan Alarm Mundur (Reverse Lamp and
Backup Alarm)
61
Gambar 4.9 Rangkaian Lampu Mundur Dan Alarm Mundur (Reverse Lamp And Backup
Alarm)
62
3. Rangkaian Sederhana Lampu Sein Dan Lampu Hazard (Turn Lamp and Hazard
Lamp)
Gambar 4.10 Rangkaian Lampu Sein Dan Lampu Hazard (Turn Lamp And Hazard Lamp)
63
4. Rangkaian Sederhana Lampu Jauh (High Beam Lamp)
Gambar 4.11 Rangkaian Lampu Jauh (High Beam Lamp)
64
5. Rangkaian Sederhana Lampu Berhenti (Stop Lamp)
Gambar 4.12 Rangkaian Lampu Berhenti (Stop Lamp)
65
6. Rangkaian Sederhana lampu Belakang (Tail Lamp)
Gambar 4.13 Rangkaian Lampu Belakang (Tail Lamp)
66
7. Rangkaian Sederhana lampu Utama (Head Lamp)
Gambar 4.14 Rangkaian Lampu Utama (Head Lamp)
67
4.3 Proses Troubleshooting Pada Simulator
Kemampuan yang tidak kalah penting yang harus dimiliki seorang
mahasiswa teknik alat berat adalah mampu melakukan troubleshootingatau
proses penemuan akar masalah dan menyelesaikannya dengan baik dan
benar, berikut adalah contoh kasus dan cara penyelesaiannya menggunakan
metode 8 step troubleshooting
a. Klakson (Horn) Tidak Menyala
Catatan : connector 38 nomer soket 2 dilepas oleh pembuat problem
(keluaran dari relay nomer 87 yang menuju Klakson,
sehingga tidak ada power listrik menuju klakson)
a. Langkah-langkah Troubleshooting :
1. Menanyakan masalah atau problem kepada customer.
2. Menulis problem yang disampaikan oleh customer (Klakson tidak
menyala/ bunyi)
3. Melakukan tes praktis untuk memastikan problem benar-benar terjadi
(Klakson benar-benar tidak menyala/ bunyi)
4. Menulisakan semua kemungkinan penyebab problem :
68
Merujuk pada service manual, sis, maupun pengalaman pribadi
Battery Low.
Circuit Breaker putus.
Fuse Putus.
Switch Horn Rusak.
Relay rusak.
Klakson Rusak.
Koneksi kabel dan connector terbuka atau tidak baik.
5. Melakukan pengetesan dan mencatat hasilnya.
Langkah-langkah pengetesan :
Menyiapkan digital multimeter.
Menggunakan prosedur pengukuran tegangan DC
Pada gambar di atas ,yang dikotak merah, lead hitam DMM letakan
pada kutub Negatif battery, lead merah DMM letakan pada kutub
positif battery
Battery sistem 12 Volt dinyatakan baik jika pembacaan (11,50 – 13
volt)
69
Battery sistem 24 Volt dinyatakan baik jika pembacaan (23,50- 25
volt)
Battery terbaca 12 volt (Baik)
Mengukur Circuit breaker
Pada gambar diatas ,yang diberi kotak kuning, Posisi
disconnectswitch ON, lead hitam DMM pada Ground, lead merah
DMM pada posisi input dan output Circuit breaker.
Circuit breaker dinyatakan bagus jika pembacaan tegangan sama
dengan pembacaan pada battery
Pada kedua sisi Circuit breaker terbaca 12 volt (Baik)
Mengukur Fuse
Pada gambar diatas, yang diberi kotak hijau, Posisi disconnect switch
ON,lead hitam DMM pada Ground, lead merah DMM pada posisi
input dan output Fuse
Fuse dinyatakan bagus jika pembacaan tegangan sama dengan
pembacaaan pada Circuit breaker, bisa juga dengan visual (apakah
terlihat putus atau terlihat baik)
Pada kedua sisi Fuseterbaca 12 volt (Baik)
Mengukur Horn Switch
Posisi Disconect Switch OFF
Pada gambar diatas yang diberi tanda lingkaran Biru, Menggunakan
prosedur pengukuran resistansi atau continuity, lead DMM bebas,
boleh terbalik, karena hanya akan mengukur resistansi dan
Continuity .
Tekan Horn Switch, dinyatakan baik jika terbaca nilai resistansi dan
terdengar bunyi pada DMM, menandakan Horn Switch Pada posisi
terhubung dan baik.
Hasil pengukuran 17 Ω, dan terdengar bunyi Contiunity(Baik)
70
Memastikan relay baik.
Posisi Disconect switch OFF
Pada gambar diatas yang diberi tanda lingkaran Hitam,
Menggunakan prosedur pengukuran resistansi atau continuity, lead
DMM boleh terbalik,
Kontak nomer 85 dan 86 dinyatakan baik jika menunjukan nilai
resistansi dan terdengar bunyi Continuity(karena ini adalah
kumparan/lilitan relay)
Kontak nomer 30 dan 87a dinyatakan baik jika menunjukan nilai
resistansi dan terdengar bunyi continuity(karena dalam posisi normal
kontak tersebut tersambung )
Kontak nomer 30 dan 87 dinyatakan baik jika menunjukan nilai OL
dan tidak terdengar bunyi continuity(karena dalam posisi normal
kontak tersebut tidak tersambung )
Hasil pengukuran keseluruhan relay dinyatakan (Baik)
Memastikan Horn (Klakson) Baik
Diberi power battery langsung, jika berbunyi dengan normal maka
baik,begitu sebaliknya
Hasil Pengetesan Horn(Klakson) (Baik)
Memastikan connector baik
Posisi disconnect switch OFF
Menggunakan Prosedur pengukuran resistansi (Tahanan) dan
continuity, posisi lead DMM boleh terbalik
Melakukan Pengukuran pada kedua ujungsetiap connector yang ada
pada rangkaian,dimulai dari connector yang terdekat power battery
hingga yang terjauh,
Connector dinyatakan baik sambungannya, jika setiap pengukuran
menunjukan nilai tahanan dan terdengar bunyi
continuity(menunjukan sambungan tersambung dengan baik)
71
Dari hasil pengetesan atau pengukuran semua connector yang ada
pada rangkaian semua (Baik), kecuali Connector 83 nomer soket 2
(Tidak Baik).
6. Melakukan Eliminasi dan Menentukan penyebab masalah
Dari hasil pengetesan dan mencatatan , maka pada langkah ini semua
yang dinyatakan (Baik) dieliminasi, karena bukan bagian dari
penyebab masalah. Yang tercatat tidak baik dinyatakan sebagai akar
masalah (Root cause)
Maka Root Causenya adalah Connector 83 nomer soket 2.
7. Melakukan Perbaikan Terhadap Penyebab Masalah
Pada langkah ini, adalah melakukan perbaikan penyebab masalah,
maka pekerjaan yang dilakukan pada langkah ini adalah
menyambung kembali connector 83 nomer soket 2, dan melakukan
pengetesan menggunakan DMM untuk memastikan Perbaikan
berhasil (Connector 83 nomer soket 2 tersambung)
Langkah selanjutnya adalah mengoperasikan rangkaian dengan
powerbattery, proses troubleshooting berhasil, jika klakson (Horn)
berbunyi atau beroperasi normal.
8. Melakukan Evaluasi
Proses akhir adalah melakukan evaluasi kerja kepada
customertentang apa yang sudah dikerjakan, hingga terselsaikannya
problem tersebut.
Memberi Masukan jika memang dirasa perlu.
Demikian satu contoh kasus problem pada simulator, dan langkah-
langkah menyelesaikannya, dengan menggunakan 8 langkah
troubleshooting, hingga masalah terselsaikan dengan baik dan benar.
Langkah-langkah ini dapat diterapkan pada semua problem pada
simulator, dengan tujuan nantinya bisa menerapkannya pada mesin yang
72
sebenarnya, lebih umumnya pada setiap menyelesaikan masalah pada alat
berat.
4.4 Pencapaian Skills Sesuai Dengan Rancang Simulator
Berhubungan dengan simulator maka ada beberapa skills yang ada
pada SPB ( Skill Proficiency Book ) sesuai dengan aplikasinya, diantaranya
:
1. Code TDP/010/112 Demonstrate Interpreting Basic Electrical
Schematics
Mendemonstrasikan dasar-dasar schematic electric, skills ini sesuai
karena didalam simulator tersebut ada penggunaan schematic electric
dan penyederhanaannya.
Contoh : Membaca Schematic electric 740 ADT, Penyederhanaan
Schematic electric, Merakit rangkaian berdasarkan
schematic.
2. Code TDP/010/113 Demonstrate Test and Repair Cables, Terminal and
Caterpillar Connector.
Mendemonstrasikan pengetesan dan perbaikan kabel, terminal dan
connector, skills ini sesuai karena didalam simulator terdapat proses-
proses pekerjaan yang disebutkan didalam skills.
Contoh : Proses pengukuran resistansi kabel, connector, perbaikan
kabel dan connector jack banana male-femalejika terjadi
koneksi yang kurang bagus (kendor)
3. Code TDP/010/114 Demonstrate Electrical Testing & Measurement
Using Electrical Test Equipment & Demostrate Basic Electrical
Repairs.
73
Mendemonstrasikan pengetesan dan pengukuran yang
menggunakan alat-alat pengetesan elektrik dan juga dasar perbaikan
elektrik.
Contoh : Penggunaan Digital Multimeter, perbaikan dasar koneksi
kabel-kabel dan konektor-konektor.
4. Code TDP/010/135 Demonstrate Applying the 8-Step of
Troubleshooting Under Guidance.
Mendemontrasikan penggunaan 8 step troubleshooting, skill ini
sesuai dengan pekerjaan yang ada pada simulator, saat melakukan
simulasi troubleshooting.
Contoh : Pengaplikasian Langkah-langkah troubleshooting
74
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Beberapa kesimpulan yang dapat disampaikan dari laporan ini
adalah sebagai berikut :
1. Alat simulator dirancang dengan sederhana dan efisien, namun tetap
tidak mengurangi fungsi dan sistem kerja yang ada pada mesin
sebenarnya.
2. Dengan adanya simulator sederhana ini, besar harapan kami siapapun
yang menggunakan alat ini, bisa mendatangkan manfaat yang sebesar-
besarnya, terutama dapat membantu proses belajar mengajar jika
dibutuhkan nantinya.
3. Dengan adanya simulator sederhana ini, besar harapan kami dapat
membantu dalam proses pemahaman terhadap skematik elektrik mesin
caterpillar, dan membantu dalam proses pemahaman terhadap aplikasi
8 step troubleshooting saat melakukan proses troubleshooting nantinya.
4. Dengan adanya simulator sederhana ini, harapan kami bisa menjadi
alternatif pilihan salah satu bahan pembelajaran praktek, jika
menggunakan unit yang sebenarnya terjadi beberapa kendala
dilapangan.
75
5.2 Saran
Berdasarkan kesimpulan diatas maka dapat disarankan beberapa
hal sebagai berikut :
1. Karena alat simulator yang berukuran tidak terlalu besar, maka jika
menggunakan alat tersebut, alangkah baiknya dalam setiap proses
pembelajaran atau pemakaian dibatasi personilnya, menggunakan
sistem bergantian agar lebih baik dan terserapnya materi yang
dipelajari.
2. Kami menyadari masih banyaknya kekurangan disetiap bagian-bagian
simulator ini, maka kami membuka diri jika ada yang membangun
kembali ataupun melakukan perbaikan-perbaikan pada setiap bagian-
bagian yang dirasa masih terdapat kekurangan, demi terciptanya alat
simulator ini yang lebih baik.
3. Kami menyadari penyusunan laporan ini masih jauh dari kata sempurna,
maka kami membuka diri untuk terus menerima masukan yang
membangun demi tersusunya laporan yang lebih baik.
76
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, S. (2015, 04). Cara Menulis Daftar Pustaka Yang Baik dan Benar.
Diakses juli 17, 2017, dari www.tipspendidikan.com.
Caterpillar. (2017). Caterpillar 735B and 740B Articulated Truck Electrical
System UENR 1735-09. Diakses april 10, 2017, dari
https://sis.cat.com/sisweb.
Caterpillar of Australia Pty Ltd Melbourne. (2003). Caterpillar Service
Technician Module APLTCL024 Electrical Fundamental. Australia:
Tullamarine Victoria Australia 3043: Asia Pasific Learning 1 Caterpillar
Drive.
NikyChoy, S. (2012, 02). Pedoman Penyusunan Tugas Akhir D3. Di akses april
15, 2017, dari Sastranikychoysynyster.blogspot.co.id.
Wahidin, A. (2015, 02). Cara Penyusunan Tugas Akhir (Sistematika Penulisan
dan Format Tugas Akhir). Di akses april 15, 2017, Dari
Wahidin_alambiyah_19.blogspot.co.id.
77
LAMPIRAN 1
1. Deskripsi Simulator Elektrik Caterpillar 740 (Articulated Dump Truck )
Simulasi ini berbentuk seperti meja kerja pada workshop, memiliki roda
pada setiap kaki-kakinya untuk memudahkan alat ini dilakukan mobilisasi atau
berpindah tempat, terdapat dua bagian besar alat ini, yang pertama adalah
bagian yang mendatar berfungsi sebagai tempat konektor-konektor dan tombol-
tombol untuk mengaktifkan setiap sistem yang dirakit.yang kedua adalah
bagian yang miring atau menghadap ke operator, berfungsi sebagai tempat
komponen-komponen yang melakukan kerja hasil perakitan pada bagian yang
mendatar, seperti : gambar unit beserta lampu-lampunya, klakson, alarm
mundur unit dan sebagainya.
Simulasi ini menggunakan tegangan 220 VAC untuk memudahkan
penggunaaan power yang telah umum dipakai, yang selanjutnya menggunakan
adapter agar didapatkan tegangan 12 VDC. Karena sistem kelistrikan dan
komponen-komponen elektronik pada alat simulasi ini menggunakan tegangan
12 Volt DC. Namun juga tersedia sumber battery 12 Volt DC yang juga
sebagai sumber tegangan pengoperasian alat ini.
Cara pengoperasian alat simulasi ini adalah :
1. seorang mahasiswa harus bisa membaca skematik elektrik yang sudah ada
pada alat simulasi ini, selanjutnya perakit memilih salah satu sistem yang
akan dilakukan perakitan, jika sudah dipilih perakit akan menyederhanakan
skematik yang rumit kedalam lembaran kosong, menjadi skematik yang
sederhana.
2. Setelah skematik sederhana tergambar dengan benar, langkah selanjutnya
adalah merakit konektor-konektor yang sudah ada pada meja simulasi
menggunakan kabel-kabel yang sudah tersedia, mulai dari power sistem
hingga kepada komponen akhir mengikuti skematik sederhana yang sudah
di buat sebelumnya.
78
3. Setelah semua komponen terakit dengan baik, langkah selanjutnya adalah
melakukan uji coba alat simulasi, apakah bekerja dengan baik dan sesuai
dengan sistem yang sebenarnya,atau alat simulasi tidak bekerja sebagaimana
mestinya, dilangkah ini bisa diketahui. Maka jika alat tidak bekerja
sebagaimana mestinya harus dicari tahu penyebabnya hingga didapatkan
sistem yang bekerja dengan baik dan sesuai skematik.
4. Setelah sistem bekerja dengan baik dan sesuai, langkah selanjutnya adalah
membuat problem atau masalah pada sistem agar tidak berfungsi
sebagaimana mestinya, karena alat ini dirancang juga untuk pembelajaran
troubleshooting, maka sudah disediakan kemudahan membuat problem pada
setiap konektor-konektor dan komponen-komponennya, setelah problem
dibuat dan diyakinkan problem benar-benar terjadi, maka masuk ke langkah
selanjutnya.
5. Ada 2 kelompok yang melakukan simulasi ini, yang pertama yang membuat
problem atau masalah pada sistem, kelompok kedua sebagai pencari
problem atau masalah yang selanjutnya nanti bergantian peran, agar
mendapat kesempatan yang sama membuat dan menyelesaikan problem
pada alat simulator ini.
Dengan demikian, diharapkan alat simulator ini memberikan
manfaat sebesar-besarnya kepada semua yang menggunakan dan mempelajari
alat ini.
79
LAMPIRAN 2
1. Proses Pembuatan Simulator Elektrik Caterpillar 740 (Articulated Dump
Truck )
Beberapa langkah-langkah proses pembuatan simulator adalah sebagai berikut :
1. Pengajuan proposal dan diskusi dengan dosen pembimbing.
2. Pemilihan bahan yang akan digunakan pada kerangka simulator.
3. Pemilihan komponen-komponen elektronik yang dapat mewakili komponen
sebenarnya pada unit yang sebenarnya.
4. Pengerjaan pembuatan simulator dengan bimbingan dari dosen pembimbing.
5. Kosultasi dengan pembimbing jika mengalami kendala dalam proses
pembuatan simulator.
6. Melakukan uji coba simulator.
7. Sidang tugas akhir dengan demonstrasi simulator.
80
LAMPIRAN 3
1.Model, Alat dan Lokasi Pengerjaan
Model
Proses pembuatan simulator ini menggunakan desain sendiri dan
pemilihan bahan pun disesuaikan dengan kebutuhan dan kekuatan alat
nantinya. Adapun bahan yang akan digunakan dalam pembuatan alat ini
adalah sebagai berikut :
Profil L ukuran 25 mm x 25 mm dengan tebal 2 mm
Akrilik transparan dengan tebal 2 mm
Connector Banana(male-female)
Bahan-bahan elektronik sesuai kebutuhan rancangan simulator
Menggunaan sistem baut bukan las
Pertimbangan pemakaian sistem baut untuk mempermudah
pekerjaan dari pada sistem las.
81
Gb. kerangka simulator
Alat
Pembuatan simulator ini menggunakan desain komputerisasi yang
selanjutnya dilakukan proses mengerjaan pembuatan kerangka, maka
adapun alat-alat yang dibutuhkan sebagai berikut :
PC beserta software pendukung
Alat pelindung diri
Gergaji besi/ gerinda potong
Bor Duduk beserta mata bor
Alat ukur/ penggaris
Kunci pass 10 mm
Obeng +
Solder listrik
Tang potong
Crimping kabel
82
Lokasi Pengerjaan
Proses pekerjaan pembuatan alat ini dilakukan di workshop alat
berat dan di workshop UPT sebagai pendukung alat-alat yang dibutuhkan
saat proses pengerjaan.
2. Dokumentasi Pembuatan Simulator
Gb. Proses Pengukuran Bahan Sebelum Pemotongan
Gb. Proses Pemotongan Bahan Kerangka
83
Gb. Proses Pengeboran Bahan
Gb. Proses Pengecatan Bahan
84
Gb. Proses Perakitan Kerangka
Gb. Proses Perakitan Kerangka
85
Gb. Proses Pengecatan Akhir Kerangka
Gb. Proses Awal Pengaturan komponen dan Pengeboran akrilik
86
Gb. Proses Uji Coba Awal Rangkaian
Gb. Proses Pemasangan Sticker dan Konektor
87
Gb. Proses Penyambungan Kabel antar Konektor
Gb. Proses Uji Coba Rangkaian ke 2
88
Gb. Proses Pemasangan Sticker Pada Acrilik 2
Gb. Proses Pemasangan Akrilik Pada Rangka Simulator
89
Gb. Proses Pemasangan Akrilik Pada Rangka Simulator
Gb. Proses Pemasangan Komponen Elektronik
90
Gb. Proses Membuat Skematik Sederhana
Gb. Proses Merakit Rangkaian Sesuai Skematik Sederhana
91
Gb. Proses Uji Coba Simulator Setiap Sistem
Gb. Proses Uji Coba Simulator Semua Sistem
92