Panduan MECA Electric Component

I.    STRUCTURE & FUNCTION

1.    Starting motor

Starting motor yang digunakan pada unit HD785-7 seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Pada saat anda melakukan pelepasan starting motor, maka anda wajib melakukan penggantian gasket dengan part number 6221-81-6810. Kemudiana anda jangan lupa untuk melakukan pembersihan permukaan dudukan gasket di engine.

♥   Starting motor menggunakan prinsip kaidah tangan kiri fleeming.

♥   Menggunakan connector yang bertype DT.

♥  Kabel di pin 1 berwarna BW (Black White) yang artinya Warna dasarnya hitam dan memiliki garis berwarna putih. Kabel ini akan mendapatkan supplay power dari terminal C starting motor dan akan mengalir menuju ke terminal S safety relay.

♥  Pada saat posisi ON, maka power dari terminal S ini adalah 0 V, dan bila anda posisikan starting switch ke posisi Start akan terbaca 24 V.

♥  Kabel di pin 2 berwarna GW (Green White) yang artinya Warna dasarnya hijau dan memiliki garis berwarna putih. Kabel ini akan mendapatkan supply dari R alternator. Pada saat ON maka power di R ini adalah 2 – 6 Volt. Sedangkan pada saat posisi running akan menjadi 27,5 – 29,5 V. Karena akan di supplay langsung oleh starting motor supaya engine tidak bisa start, supaya teeth gear starting motor lebih awet.

♥  Tahukah anda bahwa berat 1 starting motor adalah 18 kg? Semoga anda bisa mengetahui dari mana referensi ini saya dapatkan. Betul sekali di shop manual engine ya...

daya sebesar 7.5 KW (Kilo Watt) atau 7500 Watt. Terus pertanyaan saya, berapakah jumlah arus yang mengalir di starting motor ini bila harus menghasilkan daya 7.5 KW?

♥  Rumusnya adalah P = V.I, atau bisa kita balik menjadi I = P/V.

♥  I = 7500 VA / 24 V

♥  I = 312,5 Ampere.

♥  Terus battery yang digunakan pada unit HD785-7 adalah 200 Ah, kuat ga ya buat memutar starting motor tersebut. Anda harus menyiapkan jawabannya buat meyakinkan GL anda atau bisa juga anda menghubungi airafather6107170 (Hp : 081 351 335 769).

 ♥  Perhatikan gambar di atas, pada saat ignition switch atau starting switch anda posisikan ke START maka arus dari B starting switc akan mengalir ke C starting switch. Karena C starting switch terhubung langsung dengan S starting motor, maka hold in coil akan dialiri arus dan menjadi magnet. Namun karena kemagnetan yang dimiliki oleh hold in coil hanya mampu menahan posisi plunger (ingat ya... Cuma buat nahan, dan bisa anda buktikan). Maka plunger tidak akan bisa ditarik ke belakang.

♥  Pada jalur yang lain Pull in coil juga mendapatkan aliran arus listrik, sehingga pull in coil akan menjadi magnet dan akan menarik plunger ke arah belakang dan contactor akan menghubungkan terminal B dan M starting motor.

♥  Karena field coil mendapatkan aliran arus listrik, maka armature akan berputar (Gampang tho mas?). Pertanyaan saya, buat bantu Pak GL saat MECA...Ke arah manakah putaran dari starting motor ini?

♥  Karena field coil telah mengalir arus listrik dan armature pun telah berputar, maka tidak ada lagi arus yang akan menyebabkan pull ini coil menjadi magnet atau istilah kerennya “Tidak ada beda potensial.” So, siapa yang akan bertugas untuk mempertahankan posisi dari plunger supaya B dan M tetap Contact. Hmmm, mudah – mudahan rekan – rekan yellow soldier tidak melupakan Hold in coil. Pada saat inilah sohib saya yang bernama Hold in coil akan mulai diakui kehandalannya. Semangat yo mas hold in coil.Lanjutkan!!

2.  Alternator

♥  Alternator ini berfungsi untuk merubah energi mekanik menjadi energi listrik berdasarkan induksi elektromagnetic dengan menggunakan prinsip kaidah tangan kanan fleeming.

       ♥   Berat dari alternator ini adalah 9 kg, tidak menggunakan brush (brushless). Diameter pulley

            dari alternator ini adalah 95 mm, sedangkan diameter pulley accecories drive adalah 167 mm.

            Berarti putaran alternator lebih cepat dari putaran engine.

♥  Reduction Gear = Jumlah gear output/ jumlah gear input

♥  Reduction Gear = 95 / 167 = 0,56886227544910179640718562874251

♥  Putaran alternator = 1/RG x NA

       ♥  Putaran alternator = 1/0,56886227544910179640718562874251 x 2000 (contohnya engine                   running 2000 Rpm) = 3515,7894736842105263157894736842 Rpm.

♥  Perhatikan gambar di atas, terdapat 3 terminal pada alternator HD785-7. Terminal B, R dan E.

♥  Terminal B terhubung dengan (+) battery. Sedangkan terminal R akan terhubung dengan S safety relay dan terminal E akan terhubung dengan ground.

♥  Bila power dari R bocor ke safety relay lebih dari 12 V, maka akan menyebabkan engine can’t start. (Lho, koq bukan 6 Volt to Pak PPD???). Begini jawabannya, anda bisa lihat di bagian trouble shooting electric, shop manual bagian engine doesn’t start.

♥  Semoga cropping shop manual di atas bisa membuktikan argumentasi saya, namun sangat saya sarankan anda untuk mencoba sendiri ya.

♥  Terus selama ini saya memikirkan kenapa pada saat On power di R hanya terbaca 2 – 6 volt. Koq ga kebaca 24 volt seperti power battery ya.

♥  Langsung kita buka tabir yang menutupi kisah ini, Kita ambil contoh pada tegangan 24 volt DC, ingin diturunkan menjadi 2 volt DC untuk mengalir ke terminal R alternator (contoh arus yang mengalir adalah 0,01 Ampere). Maka cara mencari rumusnya adalah sebagai berikut:

R = (VS-VF): IF

R = (24V-2V): 0,01A

Jadi nilai R adalah R = 22/ 0,01, yaitu 22000 Ω atau 22 KΩ

♥  Disini dapat kita lihat kalau untuk menurunkan tegangan 24 volt DC agar menjadi 2 volt maka digunakan resistor dengan nilai 22000 Ω.

♥  Oke, kita lanjutkan cerita kita. Dioda atau rectifier di atas berfungsi untuk menyerahkan arus AC dari field coil menjadi arus DC yang akan mengalir menuju ke charging system. Namun ada beberapa hal yang mengganjal pada lubuk hatiku yang paling dalam. Hmmmm, obatku habis. Maaf, saya ga doyan obat.

♥  Serius ini, kalau dioda yang mengarah ke (+) battery saya kira tidak masalah karena power pasti bisa mengalir. Kalau dioda yang mengarah ke R juga bukan masalah, karena pasti juga bisa mengalir. Terus kalau dioda yang ketemu ground fungsi buat apa ya? Masa mau ngeground. Ngeshort deh. Piye iki, piye iki... Sabar mas... 

♥  Kalo kita kembali ke zaman dahulu kala waktu kelas 2 SMP, saat itu saya beli kerupuk di warung bersama teman – teman. Lho, malah nglantur iki. Maaf, begini ceritanya saat temen – temen masuk ke kelas 2 SMP, maka saat pelajaran fisika oleh Bapak Guru kita diberikan pelajaran penyearah setengah gelombang. penyearah gelombang penuh, etc.

♥  Gambar di atas menunjukkan aplikasi penyearah setengah gelombang. Bila hanya menggunakan dioda untuk menyearahkan di atas maka arus AC akan berubah menjadi DC. Silahkan anda perhatikan gambar di sebelah kanan, ketika gelombang masukan bernilai positif, arus dapat melewati dioda tetapi ketika gelombang masukan bernilai negatif, arus tidak dapat melewati dioda. Karena hanya setengah gelombang saja yang bisa di searah-kan, itu sebabnya mengapa disebut sebagai Penyearah Setengah Gelombang.

♥  Rangkaian penyearah setengah gelombang ini memiliki kelemahan pada kualitas arus DC yang dihasilkan. Arus DC rata-rata yang dihasilkan dari rangkaian ini hanya 0,318 dari arus maksimum-nya, jika dituliskan dalam persamaan matematika adalah sebagai berikut;

IAV = 0,318 ∙ IMAX

 ♥  Gambar di atas menunjukan rangkaian penyerah gelombang penuh. Di sini terlihat bahwa ada dioda yang di bagian anodanya terhubung dengan ground langsung (sama seperti alternator kita). Di gambar sebelah kanan tersebut terlihat bahwa selalu ada gelombang yang muncul pada grafik di atas. Tahu ya temen – temen, tools apa yang digunakan untuk monitoring gelombang tersebut. Jawabannya adalah Osciloscope.

♥  Pada rangkaian alternator yang kita miliki terpasang komponen yang bernama capacitor yang berfungsi sebagai filter dan bertugas untuk memperhalus gelombang dengan cara mengurangi terjadinya ripple (riak). Di sini bila penyearah gelombang penuh harus memulai gelombang dari bawah, maka untuk system electric yang menggunakan capacitor akan lebih rata gelombang yang dihasilkan seperti gambar di atas.

1.      Monitor panel

Monitor panel dipasang dalam cabin dan bekerja berdasarkan input signal dari berbagai sensor dan switch yang terpasang pada system unit. Monitor panel meliputi fungsi monitor display, switch mode selector dan electric component didalamnya. Juga mempunyai CPU (Central Processing Unit) built in, yang memproses, menampilkan semua informasi pada Display monitor panel dengan menggunakan  liquid crystal display (LCD). Disamping itu jika terjadi keabnormalan pada unit, akan memberikan tanda bahaya atau alarm.

LED : Light Emmiting Diode

       VHMS : Vehicle Health & Monitoring System

       GALEO : Genuine Answer for Land and Environment Optimization

1.      Controller

♥   Suatu komponen electrik yang bekerja berdasarkan input sinyal dari berbagai macam sensor dan switch yang terpasang pada engine ataupun komponen sistem lainnya, sedangkan output sinyalnya (command current) akan dikirimkan ke solenoid valve untuk mengatur fuel system engine. Pada dasarnya engine controller mengatur jumlah fuel yang akan diinjeksikan (Quantity fuel injection) dan ketepatan waktu penyemprotan (Timing Injection).

♥   Pada saat anda akan melepas engine controller, maka pastikan terlebih dahulu anda melepas ground battery.

♥   Kemudian gunnay alley key 4 untuk melepas connector controller tersebut.

♥   Pada saat anda memasang connector controller, pastikan torque sesuai standart, karena bila connector tersebut kendor maka akan menyebabkan percikan bunga api di dalam connector, short dan pastinya akan rawan kebakaran.

2.      Battery

♥  Merupakan parts yang berfungsi untuk merubah energi kimia menjadi energi listrik. Battery ini akan bertugas untuk mensupplay energi listrik ke masing – masing komponen electric.

♥  Pada HD785-7 terpasang 4 buah battery 200Ah.

♥ Ah atau Ampere Hours menunjukkan Battery Capacity, yang artinya bila battery digunakan untuk mensupplay arus sebesar 200 Ampere, maka secara teoritis battery tersebut mampu bertahan selama 1 jam.

♥  Ingat ya, jangan sekali – kali anda meminum accu zuur, sangat berbahaya. Bisa menyebabkan kerusakan fatal pada organ tubuh bahkan kematian. Pada saat melakukan pengisian battery untuk pertama kali, maka anda akan mengisikan accu zuur.

♥  Bila pada saat anda melakukan pengisian air battery / accu zuur tumpah di celana anda, maka bisa dipastikan celana anda akan berlubang dan akan menjadi pusat perhatian. Saran saya jangan anda cucikan celana yang terkena cairan accu zuur tersebut. Karena akibatnya akan terjadi celana berlubang secara berjamaan, karena akan melukai perasaab, eh salah... celana rekan kerja anda yang tidak berdosa. So, waspadalah. Cuci sendiri aja...

♥  Rumus kimia dari accu zuur adalah H2SO4 atau biasa kita panggil dengan asam sulfat.

♥  Saran lagi ini, pada saat melepas kabel battery, secara prosedur safety maka anda harus melepas dari sisi negatif terlebih dahulu. Karena bila kunci yang digunakan saat melepas terminal negatif secara tidak sengaja terbentur benda logam di sekeliling battery, maka tidak akan terjadi masalah, tidak short maksud saya.

♥  Namun bila anda melepas dari terminal positif battery dan kunci yang anda gunakan bersentuhan dengan chassis/ body unit, maka yang akan terjadi adalah short, battery bahkan bisa meledak. Hmmm...pake kacamata makanya ya...

♥  Standart berat jenis air battery adalah 1,26 – 1,28. Hmmm, anda tahu ngga alasan saya kenapa saat menulis tidak menggunakan satuan berat jenis?

 ♥  Begini ceritane mas, berat jenis itu menurut pengertiannya adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat dengan massa jenis air murni. Massa jenis air murni adalah 1000 kg/m³ atau 1 gram/m³. Jadi karena perbandingan makanya berat jenis ini tidak memiliki satuan.

♥  Tools yang digunakan pada saat pengukuran berat jenis air battery adalah refractometer atau hydrometer.

♥  Begini ceritane mas, berat jenis itu menurut pengertiannya adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat dengan massa jenis air murni. Massa jenis air murni adalah 1000 kg/m³ atau 1 gram/m³. Jadi karena perbandingan makanya berat jenis ini tidak memiliki satuan.

♥  Tools yang digunakan pada saat pengukuran berat jenis air battery adalah refractometer atau hydrometer.  

♥  Standart pengukuran berat jenis battery dilakukan pada saat temperature 20^oC. Sehingga bila anda melakukan pengukuran berat jenis battery pada suhu 49^oC dan didapatkan hasil pengukuran sebesar 1,2597, maka cara penghitungannya seperti saya tunjukkan di bawah ini.

♥  S20 = St + 0,0007 (t-20)

♥  S20 = 1,2597 + 0,0007 (49 – 20)

♥  S20 = 1,28

♥  Mudahkan cara penghitungan di atas.

♥  Untuk mengetahui kondisi battery actual, maka anda bisa menggunakan battery analyzer.

♥  CCA = Cold Cranking Ampere

♥  Karena jumlah battery yang dipasanga di unit adalah 4 pcs 12V/200Ah, maka rangkaian electricnya dirangkai series paralel sehingga didapatkan output voltage 24 V dan Ampere 400 Ah. Atau kesimpulannya voltage meningkat (karena dirangkai seri) dan arus juga meningkat (karena dirangkai paralel).

♥  Pada plat positif battery berasal dari material PbO2 (lead peroxide) yang berwarna coklat tua.

♥  Pada plat negatif battery berasal dari material Pb (spongy lead) yang berwarna kelabu.

♥  Untuk mencegah plat positif dan plat negatif bersinggungan, maka digunakan separator yang terbuat dari Polyvinyl Chloride (PVC) yang berpori – pori.

♥  Berat jenis air battery akan turun pada saat disharging dan bila BJ battery sudah di bawah 1,20 maka perlu dilakukan charging.

♥  Terminal voltage adalah batas tegangan battery yang diizinkan pada saat discharging dan recharging.

♥  Self disharge adalah proses kehilangan muatan listrik yang tersimpan tanpa pemakaian melalui rangkaian luar.

♥  Bila temperatur elektrolit meningkat maka self discharge akan semakin cepat.

1.      Connector & Harness

Ada banyak sekali type connector yang digunakan pada unit Komatsu. Ada type X, DT, AMP, SWP, MIC, etc. Silahkan anda membuka shop manual bagian trouble shooting. Tentunya di shop manual volume 2. Di sana anda akan melihat bentuk – bentuk connector yang tersedia.

♥  Perhatikan gambar sirkuit elektrik di atas. Bila anda membuka shop manual di bagian awal maka anda akan menemukan table elctric wire seperti yang saya tunjukkan di atas.

♥  Kita baca dulu tulisan pada sirkuit di atas. Kabel 1.25f RG. Ini artinya kabel ini memiliki jumlah serabut 50 pcs dan diameter 1 serabut adalah 0,18 mm.

♥  Arti f menunjukkan maksud flexible. Ini bisa dilihat dari perbedaan jumlah serabut dan diameter serabut dengan 1.25 yang tanpa f. Karena jumlah serabutnya banyak dan tipis, maka kabel ini lebih flexible.

♥  RG artinya Red Green. Ini berarti warna dasar dari kabel ini adalah merah dengan garis hijau. Untuk simbol AV, AVS maupun AEX menunjukkan jenis material yang digunakan untuk insulator maupun conductor yang digunakan. Perhatikan tabel di bawah ini untuk mengetahui arti dari kode warna pada electric wire.

♥  Pastikan anda tahu bahwa huruf B sudah digunakan pada warna Black (Hitam) jadi Biru (blue) menggunakan kode warna L.

♥  Pada tabel selanjutnya saya tampilkan kode warna dan aplikasi penggunaan warna tersebut. Contoh warna Green (hijau) digunakan untuk signal dan Yellow (Kuning) digunakan untuk warna kabel instrumen.

♥  Standart resistance dari harness/ kabel adalah max. 1 Ω.

II.  TECHNICAL TERM & BASIC KNOWLEDGE

1.      PWM

♥   Pulse Width Modulation secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa contoh penggunaan PWM ini pada unit HD785-7 adalah NE Sensor atau sering kita sebut sebagai engine speed sensor.

♥   Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%).

♥   Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda gelombang melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan sebagai:

DutyCycle=tON/(tON+tOFF)x100%

♥               Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika voltage input 5V, maka controller akan membaca output signal dari NE speed sensor sebesar 5 V. pada duty cycle 50%, tegangan yang terbaca dari speed sensor hanya 50% dari Voltage input yang diberikan, begitu seterusnya.

♥   Pada shop manual saya belum mendapatkan standart resistance dari NE speed sensor.Nanti kalau temen2 dapat referensi yang terpercaya, jangan sungkan – sungkan sms saya ya. I am waiting.

♥   Pak GL, saya ada pendingan ya. Tolong tanyakan bagaimana cara adjustment NE speed sensor ini ya. Kalau mechanicnya jawab di putar sampai menyentuh gear, terus putar balik ½ - 1 putaran, langsung aja push up 10 x. Huft..

♥   Kalau transmission output speed sensor ada di shop manual, yaitu 500 – 1000 Ω.

 2.      NTC (Negative Temperature Coeficient) dan PTC (Positive Temperature Coeficient)

Jaman dahulu kala saya mengira bahwa NTC adalah kepanjangan dari Negative Thermal Coeficient dan PTC adalah kepanjangan dari Pulogadung Trade Center. Hwalah...ngawur. Ternyata yang benar sesuai referensi yang salah dapatkan di wikipedia.org adalah sesuai tulisan saya yang paling atas.