Technical Sharing: ELECTRICAL SYSTEM

Resume discussion Remove & Install Electric System

Big Digger, Dump Truck, Excavator, Motor Grader, Buldozer

I. STRUCTURE & FUNCTION

1. Battery

Battery pada bagian dalamnya terdiri dari Plat positif terbuat dari material PbO2 ( Lead Peroxide ) dan Plat negatif yang terbuat dari material Pb ( spongy lead ), pada saat elektrolit H2SO4 diisikan kedalam battery, maka akan terjadi reaksi kimia :

PbO₂ + 2 H₂SO₄ + Pb -> PbSO₄ + 2 H₂O + PbSO₄. yang menghasilkan arus listrik.

Pada bagian luar battery terdapat 2 buah terminal yaitu + (positif) dan – (negatif) yang dihubungkan dengan system kelistrikan unit sebagai sumber tenaganya, karena battery mampu mengubah reaksi (energi) kimia menjadi energi listrik.

2. Wiring harness

Rangkaian kabel yang digunakan untuk menghubungkan komponen dalam system electric, yang meliputi : starting system, charging system, monitor panel & control system, lighting system dsb, sehingga arus listrik dari battery dapat mengalir dan system dapat bekerja sesuai fungsi masing masing. Diameter kabel yang digunakan sesuai dengan besar arus yang mengalir, sedangkan untuk mempermudah menelusuri jalur kabel, maka warna kabel dibedakan sesuai systemnya masing2 atau pemberian nomor pada kabel.

3. Starting switch

Suatu komponen elektrik berupa switch dan digerakkan secara manual dengan cara memutar kuncinya, untuk memposisikan ON, Start, Preheat atau OFF dengan cara menghubungkan terminal didalamnya, B, BR, C, R1, R2, ACC sesuai posisi switchnya. Pada dasarnya starting switch berfungsi untuk mengalirkan arus listrik penggerak relay utama (battery relay, safety relay), sehingga tegangan dari battery dapat mengalir ke system kelistrikan unit sesuai posisi Starting Switch.

4. Battery relay

Suatu komponen elektrik berupa relay yang mempunyai main coil untuk menimbulkan medan magnet, pada saat starting switch diposisikan ON. Medan magnet tersebut digunakan untuk menarik kontaktor dan menghubungkan salah satu terminal battery (+ atau –) dengan starting motor atau chasis (tergantung type battery relaynya). Sehingga pada dasarnya battery relay berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan battery (sumber tenaga listrik) dengan sistem kelistrikan pada unit.

5. Safety relay

Suatu komponen electric (built-in type) yang mempunyai 5 terminal : B, C, S, A dan E. Safety relay didalam system dipasang (optional untuk non komatsu) diantara starting switch dan starting motor. Saat starting switch diposisikan start, akan menghubungkan terminal B battery dan terminal C starting motor, jika engine sudah hidup dan alternator bekerja, maka secara otomatis memutus hubungan terminal B dan C, akibatnya meskipun starting switch tetap di posisikan START, starting motor tidak bisa bekerja.

6. Alternator

Suatu komponen elektrik yang mempunyai 3 terminal : B, R, E, dan dipasang pada bagian front cover engine dan dihubungkan drive pulley dengan menggunakan V belt, sehingga saat engine hidup, alternator langsung ikut berputar. Putaran atau tenaga mekanis tersebut akan dirubah menjadi tenaga listrik untuk mengisi tegangan (charging) battery, Arus yang dihasilkan adalah Arus DC (direct current), sehingga tegangan battery dapat selalu dipertahankan saat unit operasi.

7. Starting motor

Suatu komponen elektrik yang dipasang pada flywheel engine, terdiri dari solenoid (magnetic switch) dan motor yang mempunyai 3 terminal B, C dan M. Starting motor berfungsi merubah tenaga listrik menjadi tenaga mekanis (putar) untuk memutar flywheel dan menghidupkan engine.

8. Fusible link

Sebuah fuse dengan kapasitas Arus yang besar (30 – 100A) dan dalam sirkuit dipasang diantara terminal B(+) output battery relay dengan fuse box, dan berfungsi sebagai pengaman battery agar tidak meledak jika terjadi short circuit pada sistem secara menyeluruh karena suatu kasus yang luar biasa terjadi, misalnya terjadi misconnection ataupun harness terjepit frame.

9. Monitor panel (PC1100)

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. Mode switch bertipe switch datar berlapis (flat sheet switch).

10. Controller (engine, hydraulic)

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).

11. Solenoid valve

Suatu komponen electrik yang merupakan actutor dan akan bekerja saat arus listrik mengalir ke coil didalam solenoid valve, sehingga akan timbul medan magnet yang digunakan untuk menggerakkan push pin atau plunger (tergantung konstruksinya). Pada solenoid type plunger, biasanya juga berfungsi sebagai switch valve (pengarah aliran), yang bekerja untuk menghubungkan atau memutuskan aliran dari port input ke port outputnya.

12. Speed sensor

Suatu sensor yang biasanya dipasang pada housing flywheel atau transmisi dan terdapat dua buah kabel sebagai outputnya. Didalam speed sensor terdapat satu magnet tetap, sehingga ketika ujung teeth gear melintas didepannya, akan memotong medan magnet, akibatnya timbul garis gaya listrik yang akan dialirkan melalui kedua kabel outputnya. Arus yang mengalir adalah Alternating Current (AC), dan frekwensinya akan bervariasi sesuai dengan kecepatan lintas teeth gear (putaran shaft).

13. Prolix switch (PC1100)

Terdapat dua buah Prolix switch : Swing prolix switch dan TVC prolix switch yang digunakan saat kondisi emergency dengan memposisikan ON (prolix) kedua switch saat terjadi kerusakan pada pump controller , sehingga swing brake akan selalu release dan unit dapat digerakkan swing, sedangkan TVC solenoid akan mendapat mendapat arus yang konstan, yang besarnya sebanding dengan pada saat working mode posisi G, sehingga TVC valve mengatur torque pump absorption berdasarkan Torque Constant Control.

14. Pressure switch

Suatu komponen electrik yang dipasang pada jalur output PPC valve, sehingga saat PPC valve digerakkan dan pressure oli ( + 4 kg/cm²) bekerja pada switch, pressure switch menjadi ON dan mengirimkan input sinyal menuju Pump Controller, yang selanjutnya akan mengatur kerja sistem.

15. Fuel control dial

Suatu komponen electrik yang pada dasarnya berupa variable potentiometer, sehingga saat dial diputar, nilai resistance akan berubah sesuai dengan sudut putarnya, dan dikirimkan ke engine controller sebagai throttle input signal, sehingga controller akan mengirimkan output signal ke governor solenoid (FIP, Fuel rail actuator (HPI) untuk mengatur putaran engine sesuai dengan putaran fuel control dial dan besar beban yang terjadi. Saat posisi Low Idle, nilai resistance fuel control dial adalah besar, sedangkan saat High idle, nilai resistance adalah kecil. Untuk PC & DZ, sedangkan pada HD785-5 dan WA600-3, nilai resistance kebalikannya.

16. Pressure switch

Suatu komponen electrik yang bekerja berdasarkan pressure angin ataupun pressure oli, sehingga kontaktor akan menghubungkan atau memutus hubungan kedua pin terminalnya (tergantung konstruksinya), saat pressure menekan diaphramnya, maka input sinyal akan dikirimkan ke controller ataupun monitor panel, agar kerja sistem dapat dimonitor dan diatur.

17. Fuse

Suatu komponen electrik yang mempunyai kapasitas alir kuat tertentu (5-30A) dan dalam sirkuit dipasang diantara fusible link dan sistem. Fuse akan putus saat arus yang melewatinya melebihi kapasitasnya, saat terjadi short circuit ataupun Overload sehingga berfungsi sebagai pengaman sistem.

18. Level sensor

Terdapat beberapa tipe level sensor yang digunakan dalam sistem monitoring unit, antara lain level sensor resistance type yang antara lain digunakan pada Fuel gauge, dan level sensor switch type yang antara lain digunakan pada radiator collant level atau engine oil level.

19. Governor motor (PC 750)

Motor electric type step motor yang digunakan untuk menggerakkan linkage throttle FIP, sesuai arus perintah (command current ) dari Engine controller, sehingga putaran engine dapat diposisikan mati, low dan high idle ataupun menyesuaikan putaran dengan beban yang terjadi.

Note :

Untuk detail cara kerja komponen, lihat shop manual atau basic training

II. TECHNICAL TERMINOLOGI

1. Parallel circuit

Paralel circuit battery adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk menggabungkan beberapa battery pada terminal yang sama menjadi satu sumber tegangan, sehingga total arus menjadi besar (penjumlahan kuat arus [I] ) tanpa terjadi kenaikan tegangan [V].

Paralel circuit resistor adalah suatu rangkaian dengan titik percabangan yang dibagi menjadi beberapa jalur resistor, sehingga kuat arus total [Itotal] yang mengalir menjadi besar (penjumlahan arus [I] yang mengalir pada masing masing resistor [R] ) pada tegangan [V] yang tetap.

2. Series circuit

Series circuit battery adalah suatu rangkaian yang digunakan untuk mengabungkan beberapa battery pada terminal yang berlawanan menjadi satu sumber tegangan, sehingga total tegangan [Vtotal] menjadi lebih besar (penjumlahan tegangan [V] ) tanpa terjadi kenaikan arus [I].

Series circuit resistor adalah suatu rangkaian beberapa resistor [R] secara berurutan, karena total resistance [Rtotal] menjadi lebih besar (penjumlahan nilai resistor [R], sehingga kuat arus [I] yang mengalir menjadi lebih kecil, pada tegangan [V] yang tetap.

3. Grounding

Menghubungkan terminal negatif (-) battery dengan chasis atau body, pada sistem kelistrikan unit, sehingga untuk mengalirkan arus listrik (setelah melalui lampu, solenoid valve, relay, sensor dsb) hanya tinggal menghubungkan ke chasis, karena semua body unit sudah menjadi terminal negatif.

4. Continuity

Suatu rangkaian terhubung yang bisa mengalirkan arus listrik, pada kondisi terhubung maka nilai resistancenya max. 1W.

5. Alternating current (AC)

Alternating current (Arus bolak – balik) adalah arus yang mengalir dalam arah yang berubah - ubah. Dimana masing - masing terminal polaritasnya selalu berubah - ubah. Pada selang waktu tertentu menjadi positif dan bisa berubah lagi menjadi negatif. Contoh sumber arus yang menghasilkan arus bolak–balik adalah alternator (AC generator), PLN dan lain - lain.

6. Direct current (DC)

Direct current (Arus searah) adalah arus yang mengalir dengan arah yang tetap (konstan), dimana masing - masing terminal selalu tetap polaritasnya. Misalkan sebagai kutub (+) selalu menghasilkan polaritas positif dan pada kutub (-) akan selalu menghasilkan polaritas negatif.

7. Normally open circuit

Suatu rangkaian listrik yang menggunakan switch (manual, pressure, level, electromagnetic coil / relay) dan pada kondisi normal atau tidak bekerja, kontaktor akan terbuka sehingga kedua terminalnya tidak saling berhubungan (min. 1MW).

8. Normally closed circuit

Suatu rangkaian listrik yang menggunakan switch (manual, pressure, level, electromagnetic /coil) dan pada kondisi normal atau tidak bekerja, kontaktor akan tertutup sehingga kedua terminalnya saling berhubungan (max. 1W).

9. Overcharge

Suatu kondisi dimana besarnya tegangan pengisian (charging voltage [V]) melebihi dari standart, hal ini dapat disebabkan kerusakan pada alternator.

10. User code (Komatsu product)

Saat terjadi keabnormalan pada control system unit dan terdeteksi oleh controller, maka controller akan menampilkan User code pada monitor panel untuk memberitahukan kepada operator jika terjadi keabnormalan pada unitnya. Untuk HD series dan Buldozer, user code menunjukkan hal yang harus dilakukan operator saat terjadi keabnormalan, sedangkan pada PC series, user code menunjukkan telah terjadi kerusakan pada suatu System.

11. Service code (Komatsu product)

Setelah user code ditampilkan, maka untuk mengetahui detail kerusakan system, mekanik dapat masuk ke menu Service code, sehingga mengetahui detail kerusakan dan dapat melakukan langkah troubleshooting dan repair dengan tepat.

12. Disconnection (open circuit, loss contact)

Suatu kondisi dimana arus tidak dapat mengalir karena terlepasnya sambungan connector antara male dan femalenya, terutama karena goncangan atau clamping harness tidak kuat, atau lock connector sudah rusak, sehingga terjadi keabnormalan pada system unit.

13. Short circuit

Jenis kerusakan pada system kelistrikan unit, dikarenakan adanya hubungan singkat antara arus positif dengan chasis, sehingga terjadi over capacity pada fuse dan fuse menjadi putus, hal ini dapat disebabkan adanya kabel yang terkelupas karena gesekan atau terjadi penyimpangan langkah repair : mengelupas kabel atau menyambung tanpa isolator yang baik.

14. Neutral safety function

Suatu system yang dipasang pada starting system, yang berfungsi untuk mencegah engine dapat distart pada saat lever transmission tidak pada posisi netral (HD, GD, WA, D155), sedangkan pada D375, netral safetynya dipasang pada safety lock lever.

III. TOOL

1. MultiTester (AVO)

Alat yang digunakan untuk mengukur tegangan [V], arus [I], dan hambatan [R] pada system kelistrikan. Pada jenis yang lebih canggih, juga dilengkapi untuk mengukur Frequency (Hz).

2. Hydrotester

Alat yang digunakan untuk mengetahui berat jenis suatu liquid, biasanya untuk elektrolit battery.

3. Refractometer

Alat yang digunakan untuk mengetahui berat jenis suatu liquid, biasanya untuk elektrolit battery tetapi teknologinya lebih canggih.

4. Harness checker

Alat yang digunakan untuk mempermudah pengukuran tegangan [V] dan hambatan [R] pada wiring harness unit. Pada prinsipnya, alat ini hanya menghubungkan kabel secara paralel sesuai jumlah pin connectornya dan menghubungkannya dengan T- adapter . Pada T-adapter terdapat sejumlah lubang test pin dengan nomor urut yang mewakili nomor urut pin pada connector.

5. Contact cleaner

Suatu liquid (bahan kimia) yang digunakan untuk membersihkan pin connector dari karat dan kotoran lainnya, sehingga kontak antara pin menjadi bersih dan arus listrik dapat mengalir dengan lebih baik karena tidak ada resistance. Pemakaian contact cleaner dengan cara menyemprotkannya pada permukaan pin connector.

6. Electrical tool kits

Seperangkat tools yang khusus digunakan untuk melakukan pekerjaan repair sistem kelistrikan unit : memotong dan menyambung kabel, mengganti connector dan crimping, mengukur Tegangan, Arus, Resistance dsb, sehingga kwalitas pekerjaan sesuai standard.

7. Cable jumper (battery booster)

Sepasang kabel yang digunakan untuk menghubungkan secara paralel kedua terminal battery yang kondisinya baik (Tegangan dan kuat arus mencukupi) dengan terminal battery yang tegangannya turun, sebagai upaya untuk memperkuat kemampuan start battery.

IV. INSPECTION – MEASUREMENT

Note : Item measurement harus berdasarkan standart pada shop manual atau QA

1. Monitor panel

Visual check : Pastikan semua check lamp, caution lamp ataupun warning lamp OFF, saat engine hidup, sebagai indikasi semua system monitoring bekerja normal.

Manual check : Operasikan semua switch, dan pastikan semua system bekerja normal dan tidak muncul user ataupun service code.

Measurement : Ukur voltage pada Fuse untuk monitor panel, pastikan voltage normal.

2. Voltage battery

Visual check : Pastikan kondisi terminal, pole dan cable crimp bersih dan bolt tidak kendor. Tidak ada keretakan ataupun pecah pada case battery.

Pastikan electrolyte battery pada range levelnya, dan vent plug tidak buntu

Measurement : Ukur voltage battery menggunakan multitester

3. Prolix switch

Visual check : Pastikan kondisi connector dan pin tidak ada yang rusak

Manual check : Gerakkan bolak balik, untuk memastikan switch tidak jammed.

Measurement : Ukur continuity switch dengan menggunakan Multimeter

4. Continuity

Measurement : Gunakan multitester: jika resistance menunjuk max. 1W berarti sambungan normal, tepati jika menunjuk Min.1MW, maka kabel putus.

5. Relay

Visual check : Pastikan kondisi connector dan pin tidak ada yang rusak

Measurement : Ukur resistance magnetic coil dengan menggunakan Multimeter dan pastikan nilainya dalam range standart. Ukur continuity antar pin input dengan kedua pin output

6. Solenoid valve

Visual check : Pastikan kondisi connector dan pin tidak ada yang rusak, kabel tidak terkelupas

Manual check : Goyangkan solenoid, dan perhatikan bunyi pergerakan plunger atau pushpin.

Measurement : Ukur resistance magnetic coil dengan menggunakan Multimeter dan pastikan nilainya dalam range standart.

7. Alternator

Visual check : Pastikan kondisi terminal tidak ada yang rusak, pulley dapat berputar ringan.