dasar kelistrikan otomotif

Basic ElectricalBasic Electrical

Basic Mechanic CourseBasic Mechanic CourseIssued By Product Training Center Department, PT. Kobexindo Tractors. Jl. Garuda No.19

Kemayoran Jakarta Pusat 10620. Gedung Kobexindo, Jl. Raya Bekasi-Kerawang Km.58 Cikarang Timur. BEKASI 17823

Issued By Product Training Center Department, PT. Kobexindo Tractors. Jl. Garuda No.19 Kemayoran Jakarta Pusat 10620. Gedung Kobexindo, Jl. Raya Bekasi-Kerawang Km.58 Cikarang

Timur. BEKASI 17823

KONSEP KELISTRIKAN (2)

KONSEP KELISTRIKAN (3)

Air yang mengalir pada suatu pipa dipengaruhi oleh besarnya dorongan yang menyebabkan air tersebut mengalir dan besarnya hambatan pada pipa. Besarnya dorongan untuk mengalir ditimbulkan oleh perbedaan ketinggian air di kedua wadah.

Mutu permukaan pipa x panjang pipaHambatan alir = -------------------------------------------------- Panjang pipa Dalam kelistrikan, -    Hambatan alir = Resistansi ( R )-    Mutu permukaan dalam pipa = nilai hambat jenis

(specific resistivity) / (rho). Nilai hambatan yang timbul akibat jenis bahan yang digunakan sebagai penghantar.

-    Luas penampang pipa = luas penampang kawat, A (meter).

-    Panjang pipa = panjang penghantar, dilambangkan dengan l.

 Rumus : x lR = --------- A

TEGANGAN ( VOLTAGE )

CARA MENGUKUR TEGANGAN

RESISTANSI

Resistansi : apapun yang menghambat aliran arus listrik dan mempengaruhi besarnya arus yang dapat mengalir.Pada dasarnya semua material adalah konduktor, namun resistansi-lah yang menyebabkan sebagian material dikatakan isolator, karena memiliki resistansi yang besar dan sebagian lagi disebut konduktor, karena memiliki resistansi yang kecil.Resistansi ada pada kawat, kabel, body unit alat berat, namun nilainya ditekan sekecil mungkin dengan menggunakan logam-logam tertentu yang memiliki nilai yang rendah.Resistansi ada yang dibuat dengan sengaja untuk mengatur besarnya arus listrik yang mengalir pada rangkaian tertentu, disebut Resistor.Resistor dibagi menjadi dua jenis :1.      Resistor tetap ( fixed resistor )2.      Resistor variabel ( variable resistor )Variable resistor terdiri dari beberapa macam :a.      Rotary-type Resistor b.      LDR ( Light Dependent Resistor )c.      Thermistor , terdiri dari :c.1. NTC ( Negative Temperture Coeficient ) Thermistorc.2. PTC ( positive Temperature Coeficient ) ThermistorDaya maksimum resistor karbon : ¼ watt, ½ watt, 1 watt, 5 watt dan 10 watt. Arti : bila suatu resistor ½ watt dan nilai hambatan 200, maka hanya dapat diberi suplai listrik langsung bertegangan : V = (P x R) = (1/2 x 200) = 100 = 10 Volt

CARA MEMBACA NILAI RESISTOR

RANGKAIAN RESISTOR

ARUS LISTRIK

CARA MENGHITUNG ARUS LISTRIK

Rumus arus listrik pada rangkaian seri : Rumus arus listrik pada rangkaian paralel :

Pada rangkaian kombinasi antara paralel dan seri :

CARA MENGUKUR ARUS LISTRIK

HUKUM OHM (OHM’S LAW)

PENGATURAN TEGANGAN

Pengaturan tegangan dengan kombinasi resistor / variable resistorDengan menyusun dua buah resistor seperti gambar, kita dapat mengubah tegangan yang keluar di titik B, tanpa mengganggu kerja dari rangkaian lainnya.Tegangan output dapat dicari secara teoritis dengan rurmus : 

 Jadi misalnya kita ingin mendapat tegangan 12 V dari rangkaian di samping, maka kita dapat pasangkan R1=200 dan R2=200 , atau R1 = 2000 dan R2= 2000 .Model pengaturan dapat diterapkan pada sumber listrik AC maupun DC, namun besarnya daya listrik outputnya relatif kecil.

PENGATURAN MENGGUNAKAN TRANSFORMATOR

PENGATURAN MENGGUNAKAN IC

Pengukuran tegangan kerja Pengukuran kuat arus terpakai

Pengukuran tegangan jatuh Pengukuran kotinyuitas

THERMISTOR Themistor memiliki dua jenis , yaitu :

   NTC ( Negative Temperature Coefficient ) thermistorPTC ( Positive Temperature Coefficient ) thermistor.

DIODA

Dioda merupakan komponen semikonduktor yang memungkinkan arus listrik mengalir pada satu arah ( forward bias) yaitu, dari arah anoda ke katoda, dan mencegah arus listrik mengalir pada arah yag berlawanan\sebaliknya (reverse bias).

Dioda digunakan untuk :1.   Mencegah “tertularnya” suatu rangkaian listrik akibat aktivitas rangkaian listrik

yang lain.2.   Mencegah terjadinya gangguan atau kerusakan pada rangkaian elektronik

yang sensitif , akibat timbulnya kejutan listrik yang ditimbulkan oleh gaya gerak listrik balik ( back electromotive force).

3.   Sirkuit logika.4. Penyearahan arus.

APLIKASI DIODA (2) : SIRKUIT LOGIKA

APLIKASI DIODA (3) : PENCEGAH KERUSAKAN KOMPONEN ELEKTRONIK

RELAY TANPA DIODA PELINDUNG

RELAY DENGAN DIODA PELINDUNG

APLIKASI DIODA (4) : PENYEARAH ARUS/PENGUBAH AC KE DC

LIGHT EMITTING DIODE ( LED )

ZENER DIODE

APLIKASI ZENER DIODE : REGULATOR PADA ALTERNATOR

PERSAMAAN KONSEP REGULASI TEGANGAN

SAAT PRESSURE PADA SISTEM KURANG DARI 28 BAR

PERSAMAAN KONSEP REGULASI TEGANGAN : SAAT PRESSURE PADA SISTEM MENCAPAI 28 BAR

KAPASITOR

Kapasitor dapat menyimpan energi listrik dalam jangka waktu tertentu dan muatan tersebut akan habis setelah beberapa saat.Besarnya kapasitas kapasitor diukur dalam satuan microfarad (F), nanofarad (nF), dan pikofarad (pF). Kapasitor memiliki dua jenis :1.  Kapasitor polar ( DC ) 1 ; 2,2 ; 3,3 ; 4,7 ; 6,8 ; 10 ; 100 ; 1000 ; 10.000 microfarad 10V, 25V, 35V, 50V, 100V 2.  Kapasitor non polar (AC) 250V sampai 750V Dua ketentuan praktis :1.      Kapasitor yang kosong muatan bertindak seolah-olah konduktor (penghantar).2. Kapasitor yang penuh muatan bertndak seolah-olah isolator.

PRINSIP KAPASITOR

PRINSIP KAPASITOR (2)

APLIKASI KAPASITOR ( PENSTABIL TEGANGAN )

APLIKASI KAPASITOR : PENUNDAAN

APLIKASI KAPASITOR ( PEREDAM KEJUTAN LISTRIK )

TRANSISTOR Transistor merupakan kependekan dari Transfer Resistor, atau suatu komponen elektronika yang dapat

mengalirkan atau memutuskan aliran arus yang besar dengan pengendalian arus listrik yang relatif sangat kecil, dengan mengubah resistansi lintasannya.

KELEBIHAN :1.      Arus pengendali pada transistor jauh lebih kecil sehingga lebih mudah mengendalikannya.2.      Transistor tidak menggunakan kontak mekanis, sehingga tidak menimbulkan percikan api dan lebih tahan lama.3.      Ukuran transistor relatif lebih kecil dan kompak dibanding relay.4.      dapat bekerja pada tegangan kerja yang bervariasi.KELEMAHAN :1.      Kesalahan penghubungan kaki transistor akan berakibat kerusakan permanen.2.      Panas yang dihasilkan pada transistor lebih besar sehingga bila tidak diberi pendinginan yang cukup, akan memperpendek usia transistor.TRANSISTOR TERDIRI DARI JENIS : 1.      Tipe NPN 2.      Tipe PNP

Perbandingan besarnya IB-E dengan IC-E menghasilkan

Hfe, yaitu nilai penguatan transistor, yang dirumuskan sebagai berikut : IC-E

Hfe = ---------- IB-E

Study kasus :Sebuah lampu dengan daya 48 Watt akan dinyalakan oleh rangkaian transistor pada tegangan kerja 24 V. transistor yang digunakan bertipe NPN dan memiliki Hfe = 200.  Jawab :Kuat arus yang dibutuhkan oleh lampu adalah : P 48 WattI = ------ = -------------- = 2 A. V 24 V Berarti arus yang akan dilewatkan pada transistor ( dari kaki Kolektor ke Emitor atau IC-E ) sebesar 2 A.

Dengan nilai penguatan atau Hfe 200, maka kuat arus yang mengalir pada kaki Basis harus sebesar :  IC-E

Hfe = ---------- IB-E

  IC-E 2 A

IB-E = --------- = ------------ = 0,01 A

Hfe 200

agar arus listrik yang mengalir di kaki Basis hanya sebesar 0,01 A, maka kita butuhkan sebuah resistor dengan ukuran : V V 24 VR = -------- = ---------- = ----------- = 2400 atau 2,4 k I IB-E 0,01 A

PERCOBAAN

PRINSIP KERJA TRANSISTOR NPN

PRINSIP KERJA TRANSISTOR PNP

CARA KERJA PRAKTIS TRANSISTOR PNP

CARA KERJA PRAKTIS TRANSISTOR NPN

SENSOR

Sensor berguna untuk mengindera parameter-parameter (besaran-besaran) vital dari suatu objek pengendalian (engine,transmisi), mengubahnya menjadi sinyal listrik yang kemudian akan dikirim ke ECU (Electronic Control Unit) sebagai informasi untuk diolah lebih lanjut. Parameter-parameter tersebut meliputi :1.      Suhu2.      Tekanan (pressure)3.      Posisi4.      Level5.      Kecepatan (speed)6.      Kandungan/konsentrasi zat terkandung.7.      Tegangan logam (tension)8.      Getaran (knocking)

PRESSURE SENSOR

PRESSURE SWITCH

Pressure sensor mengirimkan sinyal berupa tegangan (voltage) yang berfluktuasi, sehingga setiap perubahan pada pressure dapat dideteksi, sedangkan pressure switch hanya mengirimkan sinyal ON dan OFF saja.

TEMPERATURE SENSOR

Temperature sensor menggunakan bahan semikonduktor yang terbuat dari bahan Galium Arsenida (GaAs) yang peka suhu

POSITION SENSOR

Terdapat beberapa desain dari position sensor :1.      Menggunakan slitted disc dan photodiode2.      Menggunakan toothed gear dan induction sensor3.      Menggunakan rotary variable resistor

SPEED SENSOR

MICROPROCESSOR

Microprocessor merupakan otak dari Electronic control unit (ECU). Terdiri dari rangkaian-rangkaian transistor yang kompleks yang dapat menangani pengolahan sinyal yang diterima dari sensor-sensor Microprocessor menentukan tindakan apa yang perlu diambil berdasarkan masukan aktual dari sensor dan diperbandingkan dengan data yang tersimpan di memorynya (merupakan ‘bekal’ dari pabrik pembuat). Microprocessor hanya bekerja dengan sinyal-sinyal digital, dimana denyut kecepatan prosesnya ditentukan dari pembangkit denyut (seperti jantung) yang disebut Clock. Makin tinggi nilai clock, makin cepat reaksi microprocessor bekerja, sehingga makin banyak tindakan yang terselesaikan tiap detiknya.

ROM : Read-Only Memory : yaitu memory yang berisi data yang telah baku yang diisikan oleh pabrik pembuat ECU. ROM menyimpan data-data spesifikasi pabrik yang akan tetap tersimpan walaupun ROM tidak mendapat suplai listrik (kunci kontak dan master switch off). RAM : Random-Access Memory : yaitu memory yang berisi data temporer yang dituliskan oleh ECU selama ECU bekerja. Data tersebut disimpan oleh ECU untuk keperluan penyimpanan error Dan nilai-nilai (parameter) tertentu yang selalu aktual. Data yang tersimpan dalam RAM akan hilang bila RAM tidak mendapat suplai listrik (reset).PROM : Programmable Read-Only Memory : yaitu memory yang berisi data yang dapat diubah-ubah nilainya dalam jangkah tertentu yang telah disediakan, misalkan pengubahan unit satuan. Data yang tersimpan dalam PROM akan tetap tersimpan walau PROM tidak mendapat suplai listrik.

PENGOLAHAN INFORMASI

Microprocessor memproses informasi dan memutuskan tindakan yang tepat sesuai program yang telah ditentukan oleh pabrik. Untuk dapat mengambil keputusan , microprocessor harus menerima informasi dari berbagai sensor. Microprocessor tidak selalu dapat memproses informasi tersebut dengan segera, untuk itu informasi tersebut disimpan sementara di dalam RAM dalam address-address tertentu. Untuk membaca informasi dari RAM, microprocessor menentukan terlebih dahulu lokasi address dimana informasi yang diinginkan disimpan, dan melakukan permintaan. Untuk memproses informasi, microprocessor membaca semua masukan dari sensor-sensor, mengambil nilainya – dan sesuai program, memerintahkan aktuator atau instrument display untuk melakukan tugasnya.Microprocessor juga menguji masukan-masukan untuk memastikan bahwa sirkuit pengirim data tersebut bekerja dengan normal. Ia telah diprogram agar dapat mengenali masukan data dengan mengetahui jangkah (range)/kisaran tegangan listrik yang normal. Jika nilai dari infomasi tersebut diluar range, microprocessor akan menduga adanya masalah pada sensor dan sirkuit yang bersangkutan, lalu mengirim sinyal gangguan (error code) ke instrument display. Microprocessor juga selalu melaksanakan POST (power on self test) setiap memulai kerjanya.Microprocessor menggunakan control loop untuk menghasilkan suatu proses yang cepat, otomatis dan akurat. Control loop adalah suatu siklus dimana proses dapat dikontrol oleh masukan input, pengolahan data, dan keluaran (output) dari perintah tertentu untuk mengendalikan suatu perangkat aktuator. Terdapat dua loop yang digunakan, yaitu open loop dan closed loop.

Closed loop merupakan loop yang komplit. Dilengkapi dengan sensor feedback yang akan ‘memata-matai’ pelaksanaan pekerjaan yang diperintahkan microprocessor kepada suatu aktuator.Open loop hanya digunakan saat objek pengendalian (engine, transmisi) dalam keadaan belum memenuhi kondisi kerja optimum, seperti suhu kerja belum tercapai. Pada saat ini sensor feedback belum dapat menghasilkan informasi pemantauan yang akurat (juga disebabkan karena sensor-sensor tertentu belum siap bekerja).

Wiring Diagram Electrical StandardJungheinrich