VIENIDMY Masuk Mulai latihan

Beranda › Materi › Perawatan Otomotif (Tokutei 2)

Perhitungan Listrik & Mekanika, Material, Bahan Bakar & Pelumas, serta Satuan

Perawatan Otomotif (Tokutei 2) · 自動車整備分野(2号) · Disusun oleh Tokutei Pass berdasarkan materi resmi; tidak disalin kata per kata.

Perhitungan Listrik (Hukum Ohm, Resistansi Gabungan Seri & Paralel, Perhitungan Daya Listrik)

'Hukum Ohm' yang merupakan dasar rangkaian listrik dinyatakan dengan Arus I (A) = Tegangan V (V) ÷ Resistansi R (Ω), Tegangan V = Arus I × Resistansi R, dan Resistansi R = Tegangan V ÷ Arus I.

Pada 'hubungan seri (series connection)' yang menyambung beberapa resistor dalam satu jalur, arus yang mengalir pada setiap resistor sama besar, dan resistansi gabungan R seluruh rangkaian adalah jumlah tiap resistor: 'R = R₁ + R₂ + R₃'.

Sebaliknya, pada 'hubungan paralel (parallel connection)' yang menyambung beberapa resistor secara bercabang, tegangan pada setiap resistor sama dengan tegangan sumber V, dan kebalikan dari resistansi gabungan R adalah '1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃'.

Khususnya pada 'rangkaian n buah resistor bernilai sama r (Ω) yang disambung paralel' yang sering keluar di ujian teori tingkat 2 (2号), resistansi gabungan R dapat dihitung mudah dengan 'R = r ÷ n (nilai 1 resistor ÷ jumlah resistor)', dan arus total rangkaian I adalah 'I = V ÷ R' (atau jumlah arus tiap cabang).

Selain itu, 'daya listrik P (W: watt)' yang dikonsumsi dihitung dengan 'Daya P = Tegangan V × Arus I', sehingga arus yang mengalir ke bola lampu atau pemanas dapat dicari dari 'Arus I = Daya P ÷ Tegangan V'.

Perhitungan Listrik (Hukum Ohm, Resistansi Gabungan Seri & Paralel, Perhitungan Daya Listrik)

Poin penting


  • Hukum Ohm: Arus I = Tegangan V ÷ Resistansi R; resistansi gabungan seri R = R₁ + R₂ + R₃.

  • Bila n buah resistor bernilai sama r dihubungkan 'paralel', resistansi gabungannya adalah 'R = r ÷ n'.

  • Daya listrik P (W) = Tegangan V (V) × Arus I (A), dan arus I = P ÷ V.

  • Contoh: Rangkaian 3 buah resistor 6Ω (R₁, R₂, R₃) paralel pada sumber daya 12V → Resistansi gabungan R = 6 ÷ 3 = 2Ω; arus total seluruh rangkaian I = 12 ÷ 2 = 6A

  • Contoh: Arus I dan resistansi R saat lampu kepala berdaya 60W dihubungkan ke rangkaian 12V → I = 60 ÷ 12 = 5A, R = 12 ÷ 5 = 2,4Ω
KosakataArti
hukum Ohm (V = I × R)
hubungan seri dan hubungan paralel
resistansi gabungan (Ω)
daya listrik yang dikonsumsi (P = V × I)

Perhitungan Mekanika (Rasio Gigi, Volume Langkah Total, Rasio Kompresi, Konstanta Pegas)

Ketika dua roda gigi saling berkaitan, 'rasio transmisi (rasio reduksi)' dicari dari 'Jumlah gigi roda gigi yang digerakkan (driven gear) ÷ Jumlah gigi roda gigi penggerak (drive gear)'; kecepatan putar output adalah 'Kecepatan input ÷ Rasio gigi', dan torsi output adalah 'Torsi input × Rasio gigi'.

'Volume langkah (kapasitas per silinder) Vh' mesin, bila diameter dalam silinder (bore) adalah D dan langkah piston (stroke) adalah S, dihitung dari Luas penampang × Langkah: 'Vh = (π ÷ 4) × D² × S'; dikalikan jumlah silinder menjadi 'kapasitas mesin total (total displacement)'.

Selain itu, 'rasio kompresi (ε)' mesin dicari dengan membagi volume total silinder saat titik mati bawah (volume langkah Vh + volume ruang bakar Vc) dengan volume ruang bakar Vc saat titik mati atas: 'Rasio kompresi = (Vh + Vc) ÷ Vc'.

'Momen gaya (torsi T)' yang memutar poros atau baut dinyatakan dengan 'Gaya yang bekerja F (N) × Jarak tegak lurus dari pusat putaran (panjang lengan) L (m)' dalam satuan 'N・m'.

Lebih lanjut, menurut hukum Hooke, gaya yang diperlukan untuk memanjangkan atau memendekkan pegas sebesar 1 mm yaitu 'konstanta pegas k (N/mm)' dihitung dengan 'Beban F (N) ÷ Lendutan (perpanjangan atau pemendekan) x (mm)'.

Poin penting


  • Rasio roda gigi = Jumlah gigi driven ÷ Jumlah gigi drive (Torsi output = Torsi input × Rasio gigi).

  • Rasio kompresi = (Volume langkah + Volume ruang bakar) ÷ Volume ruang bakar.

  • Torsi (N・m) = Gaya (N) × Panjang lengan (m); Konstanta pegas (N/mm) = Beban (N) ÷ Lendutan (mm).

  • Contoh: Bila jumlah gigi penggerak 20, gigi yang digerakkan 50, dan torsi input 100N・m → Rasio gigi = 50 ÷ 20 = 2,5; Torsi output = 100 × 2,5 = 250N・m

  • Contoh: Rasio kompresi mesin dengan volume langkah 1 silinder 450cm³ dan volume ruang bakar 50cm³ → (450 + 50) ÷ 50 = 10,0
KosakataArti
rasio gigi (jumlah gigi driven ÷ jumlah gigi drive)
volume langkah dan kapasitas mesin total
rasio kompresi dan volume ruang bakar
momen gaya (torsi) dan konstanta pegas

Aditif Oli Mesin serta Sifat Bahan Bakar dan Minyak Pelumas

Di dalam oli mesin, berbagai aditif dicampurkan ke dalam oli dasar (base oil). Di antaranya, 'detergent-dispersant (zat pembersih-pendispersi)' mendispersikan jelaga (soot) hasil pembakaran dan produk oksidasi oli secara halus di dalam oli agar tidak mengendap dan menempel di permukaan logam sebagai lumpur (sludge).

'Oiliness improver (peningkat sifat lumas / friction modifier)' membentuk lapisan film serapan (film oli) yang kuat pada permukaan logam dalam kondisi pelumasan batas seperti saat beban tinggi, guna mencegah keausan dan macet (seizure) akibat sentuhan langsung antar-logam.

'Pour-point depressant (penurun titik tuang)' adalah aditif yang 'menekan (mencegah) komponen lilin (parafin) di dalam oli agar tidak mengkristal dan membeku pada suhu rendah', sehingga menjaga fluiditas (kelancaran alir) oli di cuaca dingin (pernyataan mempercepat kristalisasi adalah salah).

Selain itu, 'viscosity index improver (peningkat indeks viskositas)' adalah aditif yang memperkecil perubahan kekentalan (viskositas) oli akibat perubahan suhu, dengan menekan penurunan viskositas pada suhu tinggi sekaligus menekan kenaikan viskositas pada suhu rendah.

Mengenai sifat bahan bakar, semakin tinggi 'angka oktan (octane number)' bensin maka semakin sulit terbakar sendiri dan 'semakin tinggi sifat anti-knocking-nya', sedangkan semakin tinggi 'angka setana (cetane number)' solar maka semakin mudah terbakar sendiri dan 'semakin baik kemampuan penyalaannya (tidak mudah terjadi diesel knock)'.

Poin penting


  • Pour-point depressant berfungsi 'menekan (mencegah)' komponen lilin dalam oli agar tidak mengkristal pada suhu rendah demi menjaga kelancaran alir ('mempercepat' adalah salah).

  • Detergent-dispersant mendispersikan jelaga dan produk oksidasi untuk mencegah endapan sludge, sedangkan oiliness improver membentuk film oli kuat di permukaan logam.

  • Viscosity index improver memperkecil perubahan viskositas terhadap suhu. Bensin dinilai dengan angka oktan, sedangkan solar dengan angka setana.
KosakataArti
detergent-dispersant dan oiliness improver
pour-point depressant (penekanan kristalisasi)
viscosity index improver (peningkat indeks viskositas)
angka oktan (bensin) dan angka setana (solar)

Material Logam (Baja Karbon, Besi Cor), Material Non-Logam, dan Komponen Cat

Di antara paduan besi dan karbon, yang memiliki kandungan karbon sekitar 0,02%–2,0% disebut 'baja karbon (carbon steel)'; 'baja keras (hard steel: karbon 0,3% ke atas)' dibandingkan 'baja lunak (soft steel: karbon di bawah 0,3%)' memiliki 'kandungan karbon yang lebih banyak' (pernyataan bahwa baja keras memiliki karbon lebih sedikit adalah salah). Semakin banyak karbon, kekerasan dan kekuatan tariknya semakin besar, tetapi regangan dan ketangguhannya mengecil.

Di antara 'besi cor (cast iron)' dengan kandungan karbon melebihi 2,0% (sekitar 2,0%–4,5%), 'besi cor biasa (besi cor kelabu / gray cast iron)' unggul dalam sifat cor dan ketahanan aus, digunakan untuk blok silinder, roda gila (flywheel), dan tromol rem.

Besi cor biasa yang 'ditambahkan kromium (Cr), molibdenum (Mo), nikel (Ni), dll.' untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan aus disebut 'besi cor paduan (alloy cast iron)', digunakan pada poros bubungan (camshaft) dan cylinder liner.

Sebaliknya, 'besi cor grafit bulat (spheroidal graphite cast iron / ductile cast iron)' dibuat dengan 'menambahkan magnesium (Mg) atau serium (Ce)' ke dalam besi cor cair untuk membulatkan grafit serpih sehingga memiliki kekuatan dan ketangguhan mendekati baja, digunakan pada poros engkol dan diff case (pernyataan menambahkan kromium dan nikel untuk membulatkan grafit adalah salah).

Selain itu, dalam '4 komponen cat' otomotif: (1) 'Resin (damar)' adalah komponen utama yang mengikat pigmen serta memberi kilap dan kekerasan pada lapisan cat; (2) 'Pigmen (pewarna)' adalah bubuk tidak larut air/pelarut yang memberi warna; (3) 'Solvent (pelarut/thinner)' adalah cairan yang melarutkan resin agar mudah dicat; (4) 'Aditif' adalah komponen bantu yang meningkatkan kemudahan pengerjaan dan stabilitas lapisan cat.

Poin penting


  • Di antara baja karbon, 'baja keras (hard steel)' memiliki kandungan karbon 'lebih banyak' daripada 'baja lunak (soft steel)' sehingga lebih keras dan kuat tarik.

  • Besi cor yang ditambah kromium, molibdenum, dan nikel adalah 'besi cor paduan', sedangkan 'besi cor grafit bulat' ditambahkan 'magnesium (Mg)' untuk membulatkan grafit.

  • Dalam komponen cat, 'resin' mengikat pigmen serta memberi kilap dan kekerasan, sedangkan 'aditif' meningkatkan kemudahan kerja dan stabilitas lapisan cat.
KosakataArti
baja karbon (baja keras dan baja lunak)
besi cor biasa dan besi cor paduan (Cr, Mo, Ni)
besi cor grafit bulat (penambahan magnesium)
4 komponen cat (resin, pigmen, pelarut/solvent, aditif)

Satuan SI (Sistem Satuan Internasional: Gaya, Torsi, Usaha, Tekanan, Daya)

Dalam 'satuan SI (Sistem Satuan Internasional)' yang digunakan pada perawatan mobil dan ujian, Anda wajib menghafal secara akurat pasangan yang benar antara setiap besaran fisika dan simbol satuannya.

Satuan untuk 'gaya, beban, dan gaya berat' adalah 'N (newton)', di mana gaya yang memberikan percepatan 1 m/s² pada benda bermassa 1 kg adalah 1 N (1 kgf konvensional setara dengan sekitar 9,8 N).

Satuan untuk 'momen gaya' dan 'torsi' pemutar poros adalah 'N・m (newton-meter)', sedangkan satuan untuk 'usaha (kerja), energi, dan jumlah kalor (panas)' adalah 'J (joule: 1 J = 1 N・m)'.

Satuan untuk 'tekanan' (gaya per satuan luas, seperti tekanan ban atau tekanan kompresi) serta 'tegangan mekanis (stress)' di dalam material adalah 'Pa (pascal = N/m²)', 'kPa (kilopascal)', atau 'MPa (megapascal)' (pilihan yang memasangkan MPa dengan momen gaya adalah salah).

Selain itu, satuan untuk 'daya (laju usaha per detik), daya output mesin, dan daya listrik' adalah 'W (watt = J/s)' atau 'kW (kilowatt)'; konstanta pegas dinyatakan dalam 'N/mm'; dan kecepatan putar dinyatakan dalam 'min⁻¹ (atau s⁻¹)'.

Poin penting


  • Gaya, Beban = 'N (newton)'; Momen gaya, Torsi = 'N・m (newton-meter)'.

  • Tekanan, Tegangan mekanis (stress) = 'Pa, kPa, MPa (pascal)' (MPa BUKAN satuan momen gaya).

  • Usaha, Energi, Kalor = 'J (joule)'; Daya, Output, Daya listrik = 'W, kW (watt)'.
KosakataArti
newton (N: gaya, beban)
newton-meter (N・m: momen gaya, torsi)
pascal (Pa, kPa, MPa: tekanan, tegangan/stress)
joule (J: usaha, kalor) dan watt (W, kW: daya)

Keselamatan Kerja Tegangan Tinggi pada Mobil Hibrida (HV) dan Mobil Listrik (EV)

Motor penggerak dan inverter pada mobil hibrida (HV) maupun mobil listrik (EV) menggunakan tegangan tinggi sekitar 200V–650V, dan seluruh wire harness serta konektor rangkaian tegangan tinggi diseragamkan dengan 'warna oranye' untuk membedakannya dari rangkaian bantu 12V.

Saat memeriksa atau menyervis bagian tegangan tinggi, wajib mengenakan 'sarung tangan isolasi listrik' untuk mencegah kecelakaan tersengat listrik. Sebelum digunakan, sarung tangan isolasi wajib diisi udara lalu digulung untuk 'memeriksa apakah ada goresan, robekan, atau kebocoran udara (pinhole)', kemudian dipakai berlapis dengan sarung tangan kulit pelindung.

Sebagai prosedur pemutusan rangkaian tegangan tinggi, pertama-tama matikan power switch ke OFF, simpan smart key di luar mobil di tempat yang tidak terjangkau gelombang radio, lalu lepas terminal negatif (−) baterai bantu 12V.

Selanjutnya, dengan mengenakan sarung tangan isolasi, cabut 'service plug (steker pengaman)' pada baterai tegangan tinggi penggerak; service plug yang telah dicabut harus dibawa sendiri di saku teknisi (atau disimpan terkunci) agar pekerja lain tidak salah memasangnya kembali.

Meskipun service plug telah dicabut, muatan listrik masih tersisa di dalam 'kapasitor tegangan tinggi' di dalam inverter; oleh karena itu 'tunggu selama waktu yang ditentukan pabrikan (misalnya 5–10 menit atau lebih)' hingga muatan kosong sepenuhnya, lalu pastikan tegangan antar-terminal tegangan tinggi adalah 0V menggunakan circuit tester sebelum mulai bekerja.

Keselamatan Kerja Tegangan Tinggi pada Mobil Hibrida (HV) dan Mobil Listrik (EV)

Poin penting


  • Harness dan konektor tegangan tinggi HV/EV diidentifikasi dengan 'warna oranye', dan saat bekerja wajib memakai 'sarung tangan isolasi yang telah diperiksa kebocoran udaranya'.

  • Saat memutus tegangan tinggi: setelah power switch OFF dan lepas terminal negatif 12V, cabut 'service plug' dan dikelola sendiri oleh teknisi.

  • Setelah mencabut service plug, 'tunggu waktu yang ditentukan (5–10 menit atau lebih)' hingga kapasitor di dalam inverter kosong dan pastikan 0V sebelum menyentuh.
KosakataArti
harness warna oranye (rangkaian tegangan tinggi)
sarung tangan isolasi listrik (pemeriksaan kebocoran udara)
service plug (steker pengaman)
waktu tunggu pengosongan kapasitor inverter

Poin yang Sering Keluar di Ujian dan Cara Mengingatnya

Bidang teknik dasar, material, dan satuan selalu muncul sekitar 6 soal setiap tahun (sekitar Soal 30 sampai Soal 35) pada ujian teori tingkat 2 (2号), menjadikannya 'lumbung nilai yang pasti bisa meraih poin penuh'.

Untuk soal hitungan, latih hitungan luar kepala untuk: 'n buah resistor bernilai sama r secara paralel = r ÷ n (misalnya 3 resistor 6Ω paralel = 6 ÷ 3 = 2Ω; pada 12V arus I = 12 ÷ 2 = 6A)' dan 'Rasio kompresi = (Volume langkah + Volume ruang bakar) ÷ Volume ruang bakar'.

Untuk aditif dan material, pola jebakan paling sering adalah: 'Pour-point depressant = menekan kristalisasi lilin saat suhu rendah (mempercepat adalah salah)', 'Baja keras = karbon lebih banyak dari baja lunak', 'Besi cor grafit bulat = ditambah magnesium (Cr/Ni adalah besi cor paduan)', 'Resin cat = mengikat pigmen dan memberi kilap/kekerasan; aditif = meningkatkan kemudahan kerja/stabilitas'.

Untuk satuan SI, tinjau terus tabel pasangan ini hingga menjelang ujian: 'Gaya/Beban = N', 'Momen gaya/Torsi = N・m', 'Tekanan/Stress = Pa, kPa, MPa', 'Usaha/Kalor = J', 'Daya/Daya listrik = W, kW'.

Poin penting


  • Rangkaian paralel: 3 resistor 6Ω paralel menghasilkan resistansi gabungan = 6 ÷ 3 = 2Ω; dengan sumber 12V arus total = 12 ÷ 2 = 6A.

  • Aditif oli: pour-point depressant 'menekan' kristalisasi lilin pada suhu rendah ('mempercepat' adalah salah).

  • Material besi-baja: baja keras memiliki karbon 'lebih banyak' daripada baja lunak. Besi cor grafit bulat ditambahkan 'magnesium'.

  • Cat & satuan SI: pemberi kilap dan kekerasan adalah 'resin'. MPa adalah satuan 'tekanan dan stress', sedangkan momen gaya adalah 'N・m'.
KosakataArti
resistansi gabungan paralel (R = r ÷ n)
pour-point depressant (penekanan kristalisasi)
baja keras, besi cor paduan, dan besi cor grafit bulat
satuan SI (N, N・m, Pa, J, W)

Perhitungan Listrik & Mekanik, Material, Pelumas & Satuan

Latihan soal bab ini di aplikasi

Referensi resmi

💬

Zalo