Monthly Archives: February 2015

Mengenal Charging System pada Alat Berat

Leave a reply

Pada alat berat, charging system memiliki dua tugas utama yaitu:
• Mengisi ulang (recharge) tegangan pada battery
• Mensuplay tegangan untuk perangkat elektronik

Ada 2 jenis sistem charging, yaitu charging DC (arus searah) dan charging AC (arus bolak-balik). Charging DC dihasilkan oleh generator AC yang dirubah menjadi DC menggunakan brush dan commutator. Sedangkan charging AC, menggunakan alternator yang menghasilkan output berupa arus AC kemudian rectifier diode mengubah arus AC menjadi DC.

System Charging DC
System Charging DC menggunakan komponen: commutator, brush, kutub–kutub, field winding, dan armature. Komponen-komponennya sama persis dengan starting motor, hanya saja prinsip kerjanya dibalik. Starting motor mengubah daya listrik menjadi daya gerak, sedangkan system charging mengubah gaya gerak menjadi gaya listrik. Berikut ini foto prinsip dasar generator DC.

Prinsip Dasar Generator DC

Seperti artikel sebelumnya, jika suatu konduktor memotong medan magnet yang terjadi adalah induksi arus. Generator juga menggunakan prinsip induksi arus tersebut untuk menghasilkan arus listrik. Perubahan arah pada konduktor tersebut akan menciptakan perubahan polaritas dari
arus output konduktor, sehingga ketika engine (mesin) memutar generator, arus yang dihasilkan oleh konduktor tersebut berupa arus AC (alternating current) atau biasa disebut tegangan bolak balik. Karena yang dibutuhkan alat berat adalah arus DC, maka arus AC yang dihasilkan mau tidak mau harus dirubah menjadi arus DC (arus searah). Untuk mengubah arus AC menjadi DC, dilakukan oleh commmutator. Ketika konduktor memotong medan magnet di sekitar
kutub Selatan, arus yang dihasilkan konduktor akan menuju ke arah brush selanjutnya arus tersebut berpolaritas positip. Pada saat yang sama, ujung konduktor lainnya yang memotong medan magnet yang ada di sekitar kutub Utara. Arah arusnya akan menjauhi brush dan akibatnya arus tersebut berpolaritas negatip. Jika konduktor itu berputar 180 derajat, maka konduktor yang memotong medan magnet (garis gaya magnet) di sekitar kutub Selatan, akan mulai memotong medan magnet yang ada di sekitar kutub Utara. Dan begitu juga sebaliknya, arah arusnya pun berbeda pula. Tapi karena posisi brush-nya tetap (tidak ikut berputar), maka yang terjadi pada masing-masing brush hanya akan menerima 1 arah polaritas saja. Oleh karena itu output yang dihasilkan berupa arus DC (arus searah).

Ada 3 hal yang mempengaruhi besar kecilnya arus yang dihasilkan generator, diantaranya:
• Lemah/kuatnya medan magnet (semakin kuat magnet, akan menghasilkan arus yang semakin besar)
• Jumlah lilitan konduktor (semakin banyak lilitan, akan menghasilkan arus yang semakin besar)
• Kecepatan lilitan berputar (semakin cepat lilitan berputar, akan menghasilkan arus yang semakin besar)

System Charging AC
Prinsip kerja generator AC adalah memanfaatkan komponen alternator dan regulator. Alternator yang dimaksud di sini sama dengan generator. Keduanya sama–sama menghasilkan arus AC, tetap cara kerjanya yang berbeda. Pada alternator, kutub medan magnetnya berputar dan armaturenya tetap. Sedangkan generator kebalikannya, yaitu kutub medan magnetnya tetap dan armaturenya yang berputar. Pada alternator arusnya disearahkan menggunakan dioda. Dan fungsi dari regulator adalah untuk membatasi tegangan yang berlebihan, yang dialirkan ke battery. Dan juga untuk membatasi tegangan output yang dihasilkan alternator. Berikut ini adalah gambar dari alternator.

Altenator

Jika dibandingkan antara alternator dan generator, mala alternator lebih baik dari generator. Hal ini dikarenakan alternator mampu menghasilkan arus yang tinggi meskipun putaran engine rendah. Dan juga alternator bentuknya lebih kecil jika dibandingkan dengan bentuknya generator yang relatif besar. Jika dilihat dari sisi konstruksi, alternator kontruksinya sederhana, yaitu berupa gulungan electromagnet, dimana arusnya dikendalikan oleh regulator ber-transistor, dan gulungan (field winding) ini diputar oleh mesin (engine). Gulungan armaturenya berpola berbentuk bintang dimana jarak loop satu dengan loop yang lainnya adalah 120 derajat, dan memproduksi arus AC 3 phasa. Arus AC 3 phasa tersebut selanjutnya disearahkan oleh dioda. Berikut ini gambar rangkaian alternator:

Rangkaian Alternator

Rangkaian Alternator
Regulator bekerja apabila kapasitas arus di battery kurang dari 24 volt). Jadi, transistor NPN yang ada di dalam regulator conduct akan mengalirkan arus dari field coil ke ground, sehingga medan magnetnya (magnetic field) akan menjadi kuat. Akibatnya output dari alternator akan tinggi dan battery akan mendapatkan suplay arus yang banyak hingga kapasitasnya akan mendekati maksimal. Pada kondisi tersebut, transistor akan merasakan kenaikan tegangan, sehingga dioda Zenernya “ON” (aktif) oleh penurunan tegangan (breakdown voltage), sehingga transistor NPN nya menjadi “OFF” (tidak aktif) dan arus dari field coil menuju ke ground akan terputus, akibatnya pada kondisi tersebut alternator tidak menghasilkan arus dan kapasitas batterynya akan terjaga stabil pada posisi maksimal. Berikut ini gambar charging system.

Charging System

Pengetahuan Dasar Mengenai Mesin Diesel 4-tak (4 Langkah)

Leave a reply

diessel 4 langkah
Gambar di atas menjelaskan mengenai langkah pertama sampai langkah ke empat pada siklus mesin diesel 4 langkah. Urutan gambar dari kiri ke kanan memperlihatkan kondisi: langkah hisap, langkah kompresi, langkah power (ledakan) dan langkah buang. Terdiri dari 4 langkah aktifitas, itulah sebabnya mengapa mesin ini disebut mesin 4 langkah atau 4 tak. Berikut ini penjelasan detailnya:

  • 1. Langkah Hisap (suction/intake stroke).

Pada fase ini terjadi proses penghisapan udara yang telah bercampur dengan bahan bakar. Piston bergerak dari titik mati atas turun menuju ke titik mati bawah bersama katub hisap yang posisinya terbuka. Kondisi vakum pada ruang bakar inilah yang menyebabkan udara dan bahan bakar masuk. Bahan bakar yang telah bercampur dengan udara ini akan terhisap masuk melewati katup hisap yang posisinya dalam keadaan terbuka. Pada mesin-mesin yang dilengkapi dengan komponen turbocharger, volume udara yang masuk menuju ke ruang bakar jumlahnya akan lebih banyak dibandingkan dengan mesin yang tidak menggunakan turbocharger.Turbocharger akan mendorong udara masuk kedalam mesin dengan menggunakan compressor wheel.

  • 2. Langkah Kompresi (compression stroke).

Ketika proses hisap (langkah pertama), piston mencapai titik mati bawah. Langah kompresi dimulai ketika piston dari titik mati bawah naik menuju titik mati atas. Pada proses ini terjadi proses kompresi atau pemampatan bahan bakar yang telah bercampur dengan udara sehingga tekanannya naik. Pada langkah kompresi, semua katup posisi menutup. Katup posisinya harus tertutup rapat, agar bahan bakar terkompresi maksimal. Kompresi rasionya berkisar diantara 19 : 1 sampai 23 : 1. Pada proses kompresi ini akan menghasilkan panas kompresi (heat compression) yang tinggi. Nilainya berkisar 1000 oF pada ruang bakar. Beberapa derajat ketika piston belum mencapai titik mati atas solar akan di-injeksikan melalui nozle menuju ruang bakar untuk persiapan diledakkan. Solar yang diinjeksikan bentuknya sangat lembut, seperti kabut dipagi hari, karena penginjeksiannya dilakukan menggunakan tekanan tinggi. Ketika solar disemprotkan, maka campuran antara solar dan udara di dalam ruang bakar mulai terbakar akibat terkena panas yang dihasilkan oleh heat compression.

  • 3. Langkah Tenaga (power stroke)

Pada proses ketiga ini terjadi proser produksi tenaga. Tenaga mesin dihasilkan oleh ledakan campuran bahan bakar dan udara yang bertekanan tinggi. Proses pembakaran berlangsung ketika piston mencapai titik mati atas, dan didorong sampai ke titik mati bawah. Pada langkah inilah, tenaga gerak dihasilkan oleh mesin. Setelah piston mencapai titik mati bawah, maka piston akan melanjutkan ke langkah ke-4.

  • 4. Langkah Pembuangan (exhaust stroke)

Ketika piston berada pada titik mati bawah, maka piston akan naik lagi menuju itik mati atas untuk melakukan proses pembuangan hasil pembakaran. Hasil pembakaran dibuang melalui katup buang yang posisinya terbuka. Gas sisa pembakaran di dorong keluar menuju knalpot. Dari knalpot, maka hasil pembuangan akan dibuang ke udara bebas dan dilepas menuju atmosfir. Pada mesin diesel yang menggunakan komponen turbocharger, sisa bahan bakar sebelum masuk ke knalpot, dimanfaatkan untuk memutar kipas-kipas pada turbin turbin wheel yang terdapat pada turbocharger.

Selama mesin hidup, maka siklus diatas terjadi secara terus-menerus pada mesin diesel (mesin berbahan bakar solar.) Mesin 4-tak berbahan bakar bensin juga melakukan langkah yang sama. Bedanya terdapat pada beberapa komponen yang terlibat.

Cara Membaca Skematik Elektrik atau Wiring Diagrams

Leave a reply

Serviceman dituntut harus mampu melakukan maintenance dan troubleshooting yang benar pada sistem kelistrikan alat berat. Ada beberapa hal yang harus dikuasai, diantaranya:
- Mampu mendiagnosa sistem operasi dari komponen-komponen elektrik
- Mampu memahami skematik elektrik atau wiring diagrams
- Menggunakan literatur yang tepat
- Mampu menggunakan diagnostik tool dengan baik

Karena tuntutan pekerjaan, maka membaca wiring diagram merupakan hal penting dalam maintenance dan troubleshooting pada sistem kelistrikan. Berikut ini artikel mengenai perawatan kabel dan cara memahami skema elektrik.

Wire Maintenance (perawatan kabel)
Alat berat produksi Caterpillar banyak yang menggunakan sistem otomatis, yang dikendalikan secara elektronik, dan perlakuan perawatannya tidak boleh sembarangan dalam memperlakukan kabel-kabelnya, karena sistem elektronik sangat sentitif dan mudah rusak kalau salah penanganannya. Di dalam skematik elektrik (wiring diagrams) yang terbitkan oleh pabrik pembuat alat berat biasanya terdapat berbagai informasi, diantaranya:
- Nomor AWG kabel.
- Nilai resistansi dari solenoid.
- Daftar kode-kode (CID, FMI, dan MID).
- Posisi komponen.
- Tipe dari konektornya (deutch connector/VE, sure seal dan MS).
- Nilai actuate dan deactuate switch-switch yang terdapat pada alat berat.

Dan banyak informasi-informasi lain yang disediakan oleh pabrik dengan tujuan untuk memudahkan kita dalam maintenance dan troubleshooting. Pada skematik elektrik juga akan kita jumpai simbol-simbol atau kode-kode elektrik yang dipakai dan juga biasanya disediakan kode warna kabel. Berikut ini contoh simbol-simbol elektrik, antara lain:

Simbol–Simbol Elektrik

Electrical Starting System

Leave a reply

Starting sistem bekerja dengan memutar engine hingga tercapainya tekanan dan temperature kompresi tertentu di dalam ruang bakar yang diperlukan untuk membakar bahan bakar. Pada semua starting sistem motor engkol memutar ring gear pada flywheel, kemudian flywheel memutar crankshaft dan melalui connecting rod menggerakkan piston untuk mengkompresi udara di dalam silinder.

Untuk menghidupkan engine, kecepatan engkol adalah lebih penting dari lamanya mengengkol. Karena putaran kecepatan engkol ini, mempengaruhi jumlah panas yang dihasilkan di dalam silinder pada waktu langkah kompresi.

Motor engkol (cranking motor/starting motor) digerakkan atau dioperasikan oleh sistem electric atau sistem udara.

Komponen-komponen utama electrical starting system adalah:

  1. Battery (accu)
  2. Starting motor dengan solenoid switch
  3. Starter switch
  4. Wire & kabel (kabel besar & kecil)

electrical starting system

  • Cranking/Starting Motor: Suatu alat untuk memutar dan menghidupkan engine, dengan mengubah tenaga dari aliran udara bertekanan menjadi energi
  • Pinion: Roda gigi penghubung yang dipasang (spline) di ujung poros (shaft) dari starting motor, untuk selanjutnya berhubungan dengan ring gear pada flywheel dan berputar sewaktu menghidupkan engine.
  • Sistem operasi electrical starting system

Ketika switch kunci start di posisi on, battery memberikan arus listrik ke komponen-komponen starting sistem, kemudian starting motor mengubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanik untuk memutar engine.

Untuk beberapa mesin yang memakai master switch dan disconnects switch ke battery, digunakan neutral switch sebagai safety untuk memutus arus listrik ke starting motor, ketika transmisi dalam keadaan bekerja.

 

Komponen yang Dikontrol Secara Elektrik pada Caterpillar

Leave a reply

Saat ini hampir semua machine produksi Caterpillar menggunakan komponen-komponen elektronik dan dikontrol secara elektronik pula. Penggunaan teknologi tersebut merupakan suatu kemajuan, karena sistem tersebut memiliki banyak keunggulan jika dibanding dengan sistem terdahulu yang kebanyakan dikontrol secara mekanikal.

Keunggulan sistem elektronik dibandingkan dengan sistem mekanikal antara lain:
- Mempermudah serviceman dalam melakukan troubleshooting.
- Kalibrasi dan penyetelan dapat dilakukan dengan mudah, karena dapat dilakukan secara komputerisasi.
- Data-datanya dapat disimpan secara komputerise, dan dapat dijadikan sebagai acuan dalam troubleshoting ketika terjadi masalah.
- Menggantikan hubungan linkage secara mekanikal dengan sistem yang lebih praktis.
- memudahkan servisman untuk mereset suatu sistem, karena data tersimpan secara komputerise.

Sistem Pengontrolan Secara Elektronik

Sistem pengontrolan secara elektronik pada prinsipnya menggunakan 3 syarat utama yang harus ada, diantaranya: input, output, dan kontrol. Seorang serviceman situntut untuk memahami cara kerja dari masing-masing pengontrol tersebut, dan Caterpillar mempunyai berbagai jenis pengontrol yang dipakai.

Pada artikel ini saya akan membahas tentang switch (saklar) yang digunakan oleh Caterpillar. Ada 3 jenis switch yang digunakan Caterpillar, atau alat berat pada umumnya. Yaitu uncommited switch, programming switch, dan service switch. Semua switch tersebut mempunyai persamaan, yaitu pada cara kerjanya. Ketiganya bekerja pada dua posisi, yaitu posisi “ON” dan “OFF“. Bisa juga disebut open dan close. Karena cara kerjanya tersebut, maka switch ini sering disebut “two state devices“. Berikut ini kita bahas satu per-satu:

A. Uncommitted Switch (Saklar Netral)
Pada kondisi normal switch tipe ini bekerja dengan cara close ke ground dan pada kondisi abnormal bekerja dengan membuka hubungan ke ground. Switch ini berperan memberikan informasi (sinyal) input kepada kontrolnya. Switch memerintahkan untuk mengaktifkan lampu indicator yang ada pada panel. Biasanya switch tipe ini digunakan untuk memonitor suhu, tekanan, aliran, dan ketinggian dari beberapa parameter yang dibutuhkan sistemnya. Contoh penggunaan switch ini adalah untuk: fuel level switch, water temperature switch, coolant flow switch, dan oil pressure switch.

B. Programming Switch (Saklar Terprogram)
Switch jenis ini difungsikan untuk mengubah program kontrolnya dengan cara mengubah hubungan ke ground menjadi terbuka (open) atau tertutup (close) pada konektor-konektor yang disediakan. Kontrol tersebut dapat mengetahui model konfigurasi unit yang dipasangnya, hal ini diperlukan untuk membedakan karakteristik unit satu dengan unit yang lain. Contoh penggunaan switch ini adalah: harness code switch, unit switch dll.

C. Service Switch
Switch jenis ini difungsikan untuk melakukan perubahan mode operasi. Digunakan juga atau untuk melihat kode-kode problem yang ada serta kemampuan untuk menghapusnya jika posisi logged oleh ECM nya. Contoh penggunaan switch ini adalah: Service connector, yaitu switch yang disambungkan dengan service tool untuk mengakses data-data dari kontrol itu.

Switch