BAB 12 INSTRUMEN DAN SISTEM PERINGATAN

Sistem Kelistrikan dan Elektronika pada Kendaraan

BAB

12

INSTRUMEN DAN SISTEM PERINGATAN

12.1. Pendahuluan Bab ini berisi sistem kelistrikan bodi yang berhubungan dengan suatu pengukur bagi pengemudi yang sebagian atau keseluruhannya berada pada panel instrumen atau dashboard. Sistem peringatan memberi peringatan kepada pengemudi akan kondisi tertentu yang sedang terjadi pada kendaraan. Instrumen dan sistem peringatan terdiri dari meter bahan bakar, penunjuk temperatur mesin , putaran mesin dan kecepatan kendaraan. Instrumen ini ada yang menggunakan jarum penunjuk (model analog), grafik, huruf atau angka (model digital) dan lampu penunjuk.

Gambar 12.1. Instrumen dan sistem peringatan pada meter kombinasi Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

481


Tabel 12.1. Lampu penunjuk pada panel instrumen Lampu Penunjuk Peringatan tekanan oli

Simbol

Peringatan pengisian Lampu jauh

Keterangan Menunjukkan bahwa tekanan oli normal Menunjukkan bahwa sistem pengisian bekerja normal Menujukkan bahwa lampu kepala pada posisi jauh

Lampu tanda belok

Menunjukkan bahwa lampu tanda belok kanan atau kiri berkedip

Lampu tanda bahaya

Menunjukkan bahawa kedua lampu tanda belok menyala bersamaan

Peringatan bahan bakar

Menunjukkan bahwa sisa bahan bakar dalam tangki tidak cukup

Peringatan rem

Menunjukkan bahwa rem parkir sedang aktif atau jumlah minyak rem tidak cukup Menunjukkan bahwa salah satu pintu terbuka / tidak tertutup rapat

Indikator pintu

12.2. Macam-macam Instrumen dan Sistem Peringatan 12.2.1. Meter Bahan Bakar Meter bahan bakar memberi petunjuk kepada pengemudi tentang jumlah bahan bakar yang tersimpan pada tangki bahan bakar. Kondisi yang umum diperlihatkan pada sistem ini adalah apakah bahan bakar pada tangki dalam kondisi penuh atau kosong atau di antaranya. Meter bahan bakar terdiri dari dua komponen utama alat ukur yaitu pengirim sinyal dan penerima sinyal. Pengirim sinyal berada pada tangki bahan bakar dan penerima sinyal berada pada papan instrumen atau dashboard.

Gambar 12.2. Tampilan meter penunjuk bahan bakar Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

482


Pengukur bahan bakar yang umum dipakai terdiri dari dua macam yaitu tipe bimetal dan tipe cross coil. Perbedaan di antara kedua tipe tersebut selain konstruksinya, pada tipe cross coil jarum penunjuk yang dihasilkan tidak akan kembali ke angka nol meskipun kunci kontak posisi OFF. Sekarang ini tipe cross coil lebih banyak digunakan selain tipe digital. Keistimewaan tipe cross coil dibandingkan dengan tipe bimetal: a. Ketelitian yang tinggi b. Sudut jarum penunjuk cukup luas c. Kelanjutan karakteristiknya baik sekali d. Tidak memerlukan pengatur tegangan

12.2.2. Meter Temperatur Meter temperatur menginformasikan kepada pengemudi tentang temperatur mesin. Pengukuran temperatur mesin dilakukan oleh sensor temperatur yang umumnya terpasang pada saluran pendingin air. Alat ukur ini menunjukkan temperatur mesin dalam kondisi panas (hot) atau dingin (cool). Jika penerima sinyal temperatur mesin menunjuk pada kondisi anata hot dan cool maka saat itu mesin sedang dalam kondisi kerjanya (70-80o C). Seperti meter pengukur bahan bakar, pengukur temperatur mesin juga terdiri dari dua macam. Untuk model analog ada yang menggunakan bimetal atau cross coil. Cara kerja tipe cross coil hampir sama dengan meter pengukur bahan bakar.

Gambar 12.3. Tampilan meter penunjuk temperatur

12.2.3. Meter Putaran Mesin (Tachometer) Meter putaran mesin menunjukkan kepada pengemudi besarnya kecepatan mesin sesuai dengan bukaan pedal akselerator saat mesin hidup. Kecepatan mesin dihitung menggunakan satuan rotation per minute (putaran engkol mesin dalam tiap menitnya). Tampilan meter putaran mesin ada yang berupa analog dengan gerakan jarum atau model digital. Umumnya meter putaran mesin mengambil sinyal dari sistem pengapian.

Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

483


Gambar 12.4. Tampilan meter putaran mesin 12.2.4. Pengukur Minyak Pelumas Pengukur minyak pelumas mengukur tekanan minyak pelumas dalam saluran pelumas di dalam mesin. Hal ini mempermudah untuk mendeteksi permasalahan dalam sistem pelumasan. Alat ini terdiri dari pengirim sinyal dan penerima sinyal. Pengirim sinyal dipasangkan pada sisi luar dekat pompa minyak pelumas atau saringan pelumas dan penerima sinyal pada meter kombinasi. Elemen bimetal pada pengirim sinyal tekanan oli terbuat dari dua buah logam dengan koefisien muai berbeda yang disatukan. Apabila bimetal dipanaskan akan melengkung ke bagian yang koefisien muainya kecil. Gerakan melengkung ini dimanfaatkan untuk menghubungkan dan memutuskan aliran listrik melalui titik kontak. Pemanasan bimetal dilakukan menggunakan kawat pemanas.

Gambar 12.5. Tampilan meter pengukur tekanan minyak pelumas


484


Gambar 12.6. Rangkaian pengukur tekanan minyak pelumas

12.2.5. Speedometer Speedometer terdiri dari speedometer itu sendiri untuk menginformasikan kepada pengemudi tentang kecepatan kendaraan, odometer untuk menunjukkan jarak tempuh kendaraan dan tripmeter yang dapat disetel ke angka nol. Satuan yang dipakai pada speedometer adalah km/jam (km/hour) atau mil/jam (mile/hour). Umumnya negara-negara Asia termasuk Indonesia menggunakan km/jam (km/hour). Sensor pengirim sinyal kecepatan kendaraan terpasang pada sistem transmisi atau pada poros roda-roda penggerak. Tampilan speedometer seperti juga rpm meter ada yang model analog dengan jarum penunjuk atau model digital berupa angka atau grafik batang. Data yang diperoleh dari speedometer selama selang waktu tertentu digunakan sebagai sinyal tripmeter untuk menghitung jarak tempuh kendaraan.

Gambar 12.7. Tampilan meter kecepatan kendaraan analog


485


Gambar 12.8. Tampilan meter digital kecepatan kendaraan

Gambar 12.9. Tampilan tripmeter Selain trip meter tunggal ada juga trip meter ganda (twin tripmeter) yang dapat mengukur jarak tempuh kendaraan pada dua satuan yang berbeda, km/jam atau mil/jam. 12.3. Komponen dan Fungsi Instrumen dan Sistem Peringatan

Gambar 12.10. Konstruksi meter kombinasi dan sistem peringatan Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

486


Komponen instrumen dan sistem peringatan sebagian besar terdiri dari dua komponen utama: 1. Pengirim sinyal (pengirim sinyal) Pengirim sinyal berfungsi memberitahukan kepada penerima sinyal bahwa ada perubahan kondisi pada tempat yang disensor. Sinyal yang diberikan biasanya dalam bentuk sinyal elektrik namun ada juga sinyal mekanis. Sinyal elektrik biasanya dihasilkan dari rangkaian NTC, PTC atau variable resistor dimana perubahan hambatan pada rangkaian pengirim sinyal akan mempengaruhi arus yang mengalir. Besar arus inilah yang dipakai sebagai masukan bagi penerima sinyal. Letak komponen pengirim sinyal berbeda-beda tergantung fungsinya. Pengirim sinyal jumlah bahan bakar dipasang di dalam tangki bahan bakar. Pengirim sinyal temperatru mesin dipasang pada saluran keluar air pendingin dari mesin yang menuju radiator. Pengirim sinyal kecepatan kendaraan dipasang pada poros keluar roda gigi transmisi atau pada roda-roda penggerak lain. Pengirim tekanan minyak pelumas dipasang pada saluran pelumas di dalam mesin.

Gambar 12.11. Pengirim sinyal jumlah bahan bakar Pengirim sinyal jumlah bahan bakar bekerja berdasarkan tinggi rendah permukaan bahan bakar di dalam tangki. Bila jumlah bahan bakar berkurang maka pelampung akan turun dan menambah hambatan pada rangkaian sehingga arus yang mengalir pada pengirim sinyal jumlah bahan bakar akan turun. Sebaliknya bila jumlah bahan bakar yang masuk ke dalam tangki bertambah atau penuh, hambatan rangkaian akan turun sehingga arus yang mengalir dari rangkaian pengirim sinyal bahan bakar akan naik. Bila jumlah bahan bakar pada posisi sedang maka hambatan rangkaian akan mempengaruhi penunjukan jarum penunjuk bahan bakar berada di antara posisi F (Full) dan E (Empty).


487


Gambar 12.12. Sensor temperatur mesin

Gambar 12.13. Karakteristik thermistor Temperatur mesin memiliki pengirim sinyal berupa sensor temperatur (thermistor) dengan prinsip NTC (Negatif Temperature Coefisient) dimana tahanan listrik thermistor akan turun bila temperatur naik dan sebaliknya tahanan listrik akan naik bila temperatur turun. Perubahan besar arus inilah yang dikirimkan ke penerima sinyal temperatur mesin dan mempengaruhi penunjukan jarum penunjuk temperatur mesin.


488


Gambar 12.14. Pengirim sinyal kecepatan kendaraan Pada sistem pengukur kecepatan kendaran, pengirim sinyal berupa photocoupler yang tersusun dari phototransistor , lampu LED dan piringan bercelah (slot). Lampu LED akan mengemisikan cahaya dan diterima oleh phtotransistor melewati piringan bercelah. Piringan bercelah dihubungkan dengan kabel speedometer sehingga saat kendaraan berjalan maka piringan bercelah akan berputar untuk meneruskan cahaya ke phototransistor secara terputus-putus. Sinyal ini selanjutnya dikirim ke peneriima sinyal pada dashboard untuk diolah menjadi tampilan kecepatan kendaraan. 2. Penerima sinyal (penerima sinyal) Penerima sinyal menerima masukan dari pengirim sinyal dan mengolahnya ke dalam kerja rangkaian pada penerima sinyal berupa tampilan yang dapat dikenali oleh pengemudi dengan mudah dalam suatu display pada panel instrumen.

Gambar 12.15 Penerima sinyal meter bahan bakar Penerima sinyal bahan bakar terdiri dari empat kumparan yang dibagi menjadi dua kumparan digulung mengelilingi poros yang sama. Antara kumparan yang satu dan yang lainnya saling berlawanan arah dengan posisi tegak lurus. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

489


Gambar 12.16. Penerima sinyal kecepatan kendaraan analog Penerima sinyal kecepatan kendaraan tipe analog terdiri dari jarum penunjuk, pegas coil, rotor magnet dan dudukan kabel speedometer. Gerakan kabel speedometer diterima oleh rotor magnet yang akan mempengaruhi gerakan tutup kecepatan (speed cup) yang akan menggerakkan jarum penujuk kecepatan kendaraan melawan gaya tarik pegas coil. Pada saat kendaraan berhenti maka pegas coil akan mengembalikan penunjukkan jarum ke posisi kecepatan nol.

12.4. Prinsip Kerja Instrumen dan Sistem Peringatan 12.4.1. Meter Bahan Bakar

Gambar 12.17. Rangkaian meter bahan bakar tipe cross coil Kutub-kutub magnet N (utara) dan S (selatan) terbentuk pada rotor magnet. Bila arus mengalir pada cross coil, medan magnet dibangkitkan oleh masing-masing kumparan menyebabkan rotor magnet berputar dan jarum penunjuk bahan bakar bergerak.


490


Cara kerja bila bahan bakar penuh: Pada saat bahan bakar penuh, maka pelampung pada pengirim sinyal jumlah bahar bakar akan naik sehingga hambatan pada pengirim sinyal bahan bakar minimum dan arus mengalir dari beterai ke kunci kontak menuju kumparan L1 dan L2, pengirim sinyal jumlah bahan bakar dan menuju ke massa sedangkan L3 dan L4 tidak dialiri arus sehingga hanya kumparan L1 dan L2 saja yang membentuk medan magnet. Kemagnetan yang besar terbentuk pada kumparan L1 dan L2 untuk menggerakkan jarum penunjuk jumlah bahan bakar ke kanan ke arah posisi F (FULL).

Gambar 12.18. Pengaruh perubahan jumlah bahan bakar pada tangki bahan bakar terhadap medan magnet pada crosscoil Saat bahan bakar habis Pada saat jumlah bahan bakar kosong, maka hambatan pada pengirim sinyal jumlah bahan bakar akan maksimum sehingga arus mengalir dari baterai ke kunci kontak, kumparan L1, L2 dilanjutkan ke L3, L4 dan menuju massa. Dengan arus yang mengalir ke kumparan L3 dan L4 yang lebih besar (I2) dibandingkan arus yang mengalir ke kumparan L1 dan L2 (I1) maka kemagnetan terbentuk pada kumparan L1 dan L4 sehingga menarik jarum penunjuk jumlah bahan bakar ke arah E (EMPTY).


491


12.4.2. Meter temperatur

Gambar 12.19. Rangkaian meter temperatur Cara kerja meter temperatur mesin Pada saat temperatur mesin rendah Saat temperatur rendah, tahanan thermistor naik sehingga arus mengalir dari baterai ke kunci kontak, titik kontak pengatur tegangan dan menuju massa. Karena arus yang mengalir ke kawat pemanas pada pengirim sinyal temperatur kecil maka kawat pemanas belum cukup mampu menbengkokkan bimetal dan jarum penunjuk temperatur mesin menunjuk pada C (COOL). Pada saat temperatur mesin tinggi Saat temperatur tinggi tahanan thermistor turun sehingga arus mengalir dari baterai ke kunci kontak, tiik kontak, kumparan penbgatur tegangan, kawat pemanas penerima sinyal temperatur, penerima sinyal temperatur dan menuju massa. Kawat pemanas bekerja dan membengkokkan bimetal sehingga jarum penunjuk bergerak ke kanan ke arah H (HOT). Selanjutnya kumparan pada pengatur tegangan mulai melepaskan titik kontak dan kawat pemanas tidak bekerja dan bimetal penerima sinyal temperatur kembali ke posisi semula. Titik kontak menutup kembali akibat arus yang mengalir ke kumparan terputus. Hal ini terjadi berulang-ulang sehingga jarum penunjuk pada posisi stabil jika temperatur mesin tidak berubah.

12.4.3. Pengukur Tekanan Oli Cara kerja pengukur tekanan oli Pada saat kunci kontak posisi ON dan mesin belum hidup sehingga pompa oli belum bekerja maka arus dari baterai mengalir ke kunci kontak, kumparan pemanas penerima sinyal tekanan, kumparan pemanas dan titik kontak pengirim sinyal tekanan dan menuju massa. Kawat pemanas pada pengirim dan penerima sinyal dengan segera bekerja membuat elemen bimetal melengkung. Karena melengkung maka titik Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

492


kontak pada pengirim sinyal terbuka dan arus yang menuju ke massa terputus. Karena terputus maka kawat pemanas kembali tidak bekerja dan menjadi dingin. Selanjutnya titik kontak menutup kembali dan arus kembali mengalir. Hal ini terjadi berulang-ulang sehingga jarum penunjuk pada penerima sinyal tekanan hanya bergerak sedikit.

Gambar 12.20. Cara kerja pengukur tekanan oli saat tidak ada tekanan Setelah mesin hidup dan pompa oli bekerja maka tekanan minyak pelumas mendorong diafragma pada pengirim sinyal tekanan oli dan mendiring titik kontak untuk terus menutup. Selanjutnya arus yang mengalir dari baterai akan segera memanaskan kawat pemanas untuk menggerakan bimetal dan jarum penunjuk pada penerima sinyal tekanan oli akan bergerak ke kanan. Semakin besar tekanan minyak pelumas maka semakin lama titik kontak terhubung dan semakin besar penunjukan jarum pada penerima sinyal tekanan oli.

Gambar 12.21. Cara kerja pengukur tekanan oli saat tekanan oli tinggi Dengan demikian elemen bimetal penerima sinyal melengkung secara proporsional dengan melengkungnya bimetal pada pengirim sinyal.


493


12.4.4. Pengukur kecepatan kendaraan

Gambar 12.22. Rangkaian pengukur kecepatan kendaraan digital Cara kerja Arus mengalir dari terminal C1 menuju lampu LED photocoupler dan terminal C3 sehingga lampu LED menyala. Sinar lampu LED akan diterima oleh phototransistor dan diteruskan ke terminal C2 komputer. Sinyal yang masuk ke terminal C2 dipengaruhi oleh kecepatan putaran piringan bercelah yang mempengaruhi kerja phototransistor. Saat menerima cahaya, phototransistor bekerja sehingga sinyal diteruskan ke terminal C2. Dengan adanya piringan bercelah maka phototransistor akan on dan off secara bergantian. Perubahan kerja phototransistor digunakan oleh komputer untuk menghitung kecepatan kendaraan dan menampilkannya secara digital pada pnael instrumen.

12.5. Gangguan dan Pemeriksaan Tabel 12.2. Gangguan, penyebab dan cara mengatasi pada instrumen dan sistem peringatan Gangguan Penyebab Meter bahan bakar tidak Sekering ”ENGINE” putus bekerja Meter bahan bakar rusak Pengirim sinyal rusak Rangkaian kabel atau massa, rusak Meter temperatur air Sekering ”ENGINE” putus tidak bekerja Meter temperatur air putus Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

Cara Mengatasi Ganti sekering Ganti meter bahan bakar Periksa pengirim sinyal Perbaiki bila perlu Ganti sekering Periksa meter 494


Pengirim sinyal rusak Rangkaian kabel atau massa, rusak Lampu tanda oli tidak Sekering ”ENGINE” putus menyala Lampu putus Saklar oli rusak Rangkaian kabel atau massa, rusak Lampu tanda peringatan Sekering ”ENGINE” putus rem parkir tidak menyala Lampu putus Saklar rem parkir rusak Rangkaian kabel atau massa, rusak Lampu tanda pengisian Sekering ”ENGINE” tidak menyala atau ”CHARGE” putus Lampu ”CHARGE” putus Rangkaian kabel atau massa, rusak

Periksa pengirim sinyal Perbaiki bila perlu Ganti sekering Ganti lampu Periksa saklar Perbaiki bila perlu Ganti sekering Ganti lampu Periksa saklar Perbaiki bila perlu Ganti sekering Ganti lampu Perbaiki bila perlu

12.5.1. Memeriksa speedometer pada kendaraan 1. Dengan menggunakan speedometer tester, periksa kesalahan penunjukkan speedometer. Keausan dan tekanan ban (berlebihan atau kurang) akan mempengaruhi pembacaan. Tabel 12.3. Penunjukan standar speedometer Penunjukkan standar (km/jam) 20 40 60 80 100 120 140

Rentang kecepatan yang diijinkan (km/jam) 21 – 25 41,5 – 46 62,5 – 67 83 – 88 104 – 109 125 – 130,5 145,5 – 151,5

Bila penunjukan jauh dari nilai spesifikasinya, ganti speedometer. 2. Periksa jarum speedometer dari kemungkinan adanya getaran atau suara tidak normal. Jarum speedometer bergetar disebabkan oleh kendornya kabel speedometer. Periksa pula kemungkinan kabel speedometer bergerak tidak lancar atau macet. 12.5.2. Memeriksa tachometer pada kendaraan 1. Pasangkan tune up tester dan hidupkan mesin. Menyambung terbalik pada tachometer akan merusak transistor dan dioda. Bila melepas atau memasang tachometer, agar berhati-hati jangan jatuh atau terkena benturan keras. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

495


Tabel 12.4. Penunjukkan standar tachometer Penunjukkan standar (rpm) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Rentang putaran mesin yang diijinkan (rpm) 900 – 1100 1875 – 2125 2850 – 3150 3850 – 4150 4850 – 5150 5820 – 6180 6790 – 7210

2. Bandingkan pembacaan tester dengan penunjuk tachometer. Bila penunjukan jauh dari nilai spesifikasinya, ganti speedometer.

12.6. Pemeriksaan Sistem Kelistrikan Bodi Seperti biasanya, pemeriksaan sistem kelistrikan pada kendaraan selalu diawali dengan melepas terminal negatif baterai. Hal ini dilakukan demi keamanan akibat timbulnya percikan bunga api saat menggunakan peralatan.

Gambar 12.23. Melepas terminal negatif baterai


496


Lepas meter kombinasi

Gambar 12.24. Memeriksa cakar pengikat meter kombinasi Melepas klip pengikat meter kombinasi

Gambar 12.25. Cara melepas klip pengikat meter kombinasi


497


Lepas konektor meter kombinasi

Gambar 12.26. Melepas meter kombinasi

Pastikan letak konektor meter kombinasi

Gambar 12.27. Posisi konektor meter kombinasi


498


Kenali terminal pada konektor meter kombinasi

Gambar 12.28. Mengenali terminal konektor pada meter kombinasi

Periksa rangkaian listrik meter kombinasi

Gambar 12.29. Memeriksa rangkaian listrik meter kombinasi Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

499


Periksa tegangan kunci kontak

Gambar 12.30. Memeriksa tegangan kunci kontak

Gambar 12.31. Rangkaian listrik dari kunci kontak yang menuju meter kombinasi


500


Periksa sirkuit iluminasi

Gambar 12.32. Memeriksa tegangan sirkuit iluminasi

Gambar 12.33. Rangkaian pemeriksaan sirkuit iluminasi Setelah semua pemeriksaan dijalankan dan memberi hasil yang baik maka selanjutnya komponen meter kombinasi dipasang kembali dengan urutan kebalikan dari pelepasan komponen. Terakhir kali dilakukan pemeriksaan kerja saklar apakah lampu iluminasi menyala dan komponen bekerja benar. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan

501


Memeriksa kerja komponen meter kombinasi

Gambar 12.34. Memeriksa kerja meter kombinasi dan lampu iluminasi 12.7. Ringkasan Instrumen dan sistem peringatan merupakan sistem yang memberi tanda pada pengemudi akan kondisi tertentu pada kendaraan. Sistem peringatan terdiri dari meter bahan bakar, penunjuk temperatur, putaran mesin dan kecepatan kendaraan. Komponen utama sistem peringatan adalah alat ukur pengirimn sinyal dan penerima sinyal. Sinyal yang dikirimkan bisa berupa sinyal elektrik maupun mekanis. Penerima sinyal terdapat pada meter kombinasi berupa tampilan dalam bentuk digital, analog atau nyala lampu peringatan. Instrumen dan siste peringatan memiliki fungsi yang penting terhadap kelangsungan sistem kelistrikan pada kendaarn. Gangguan atau perubahan kondisi sistem yang digambarkan pada meter kombinasi perlu mendapat perhatian yang cukup dari pengemudi untuk menghindari kegagalam sistem yang fatal.

12.8. Soal-soal latihan 1. Jelaskan sistem yang termasuk dalam instrumen dan sistem peringatan 2. Sebutkan komponen instrumen dan sistem peringatan 3. Gambarkan rangkaian: a. Meter bahan bakar b. Meter temperatur c. Pengukur tekanan oli 4. Bagaimana prinsip penerima sinyal tipe cross coil? 5. Bagaimana melakukan pemeriksaan pada instrumen dan sistem peringatan!


502

BAB 12 INSTRUMEN DAN SISTEM PERINGATAN

Recommend Documents