Alat Ukur dan Service Otomotif ( Teknik Mesin)

Dalam perbaikan teknik otomotif membutuhkan pengukuran yang presisi, sehingga dibutuhkan pemahaman yang benar tentang alat ukur dan cara pemakaiannya. Baik itu alat ukur mekanis maupun alat ukur listrik analog ataupun digital. Untuk alat ukur mekanis presisi yang banyak dipakai dalam perbaikan service otomotif adalah vernier caliper dan micrometer.

Mistar Geser (Vernier caliver)

Vernier caliper disebut juga dengan mistar geser, jangka sorong atau sigmat Adalah salah satu alat ukur presisi. Vernier caliper memiliki ketelitian 0.1, 0.05, 0,02 mm bahkan sampai dengan ukuran micron.

Skala pada Mistar Geser

Skala atau vernier adalah alat pembanding yang pada umumnya terdapat pada semua jenis alat ukur, sehingga memungkinkan mendapat hasil pengukuran yang tepat. Skala pada mistar geser terbagi menjadi 2 bagian, yaitu:

1. Skala utama
2. Skala nonius / vernier

Skala utama terdiri dari skala standar yang pembagiannya sama seperti pada mistar baja. Skala nonius dibuat panjang tertentu sehingga bisa dibagi ke dalam beberapa bagian. Pada setiap bagiannya akan menunjukkan panjang yang proporsional terhadap skala pada bagian skala utama.

Bagian-Bagian Mistar Geser

Secara umum bagian mistar geser terdiri dari:
1. Rahang tetap/fixed jaw, dimana bingkainya terdapat pembagian skala yang sangat rinci/teliti.
2. Rahang gerak/sliding jaw, dimana skala noniusnya dapat digerakkan sepanjang bingkai.

Kemudian untuk bagian yang lainnya dari jenis mistar geser tertentu, biasanya dilengkapi dengan pengatur gerakan yang halus ada di sepanjang bingkainya. Dan juga dilengkapi dengan bagian untuk mengukur kedalaman.

Bagian-bagian mistar geser (perhatikan gambar 1) yaitu:

• Beam (batang/rangka)
• Fixed jaw (rahang tetap)
• Sliding jaw (rahang gerak)
• Main scale (skala tetap)
• Vernier scale (skala nonius/vernier)
• Fine adjustment (penggerak halus)
• Clamping screws (baut pengencang)

Fungsi Mistar Geser

Manfaat dari mistar geser / vernier caliper bisa dipergunakan untuk mengukur, di antaranya yaitu untuk mengukur:
a. Ketebalan, jarak luar, atau diameter luar
b. Kedalaman
c. Tingkat/step
d. Jarak celah atau diameter dalam

Prinsip Skala Metrik

Prinsip skala metrik yang mempunyai ketelitian 0.05 mm yaitu pada rahang gerak, dan terbagi menjadi 20 bagian/garis. Jarak dari 0 sampai dengan 20 = 19 mm, dan jarak antara garis satu dengan yang lainnya 19 : 20 = 0.95 mm. Jadi, untuk selisih dari dua skala ini adalah 1 mm – 0.95 mm = 0.05 mm. Dengan begitu, mistar geser ini bisa mengukur sampai dengan ukuran terkecil 0.05 mm (perhatikan gambar 3)

Pembacaan Mistar Geser Ketelitian 0,05 mm

Contoh pembacaan mistar geser dengan ketelitian 0.05 mm pada pengukuran 9.5 mm sebagaimana dalam Gambar (4) ada pengukuran 9.5 mm. Maka untuk kedudukan garis-garis ukurnya adalah sebagai berikut.
a. Garis 0 dalam skala nonius / vernier terletak diantara garis ke-9 dan 10 pada skala tetap.
b. Garis ke-10 dalam skala nonius / vernier segaris dengan salah satu garis pada skala tetap.

Tata cara pengukuran dan perawatan Mistar geser (vernier caliper)

1. Sebelum diukur benda kerja dan vernier caliper (mistar geser) harus di bersihkan terlebih dahulu.
2. Sebelum dipakai pastikan skala nonius / vernier bisa bergeser dengan lancar/bebas, dan angka 0 pada kedua skala bisa bertemu dengan tepat.
3. Pada waktu mengukur, usahakan benda yang diukur sedekat mungki ke skala utama gigi pengukur, untuk mendapatkan pembacaan yang akurat.
4. untuk mencegah kebingungan salah baca, bacalah secara langsung dari atas strip yang tepat.
5. Kemudian untuk mencegah karat, mistar geser (vernier caliper) dilap dengan kain yang sudah dibasahi oli sedikit.

Mikrometer

Mikrometer yaitu merupakan alat ukur linier yang memiliki ketelitian/kecermatan yang lebih baik daripada mistar ingsut. Bagian-bagian mikrometer bisa dilihat pada Gambar 5

Fungsi Mikrometer

Mikrometer bisa dipakai untuk berbagai kegiatan pengukuran, di antaranya yaitu untuk mengukur:

1. Diameter bagian luar/dalam
2. Ketebalan sebuah benda kerja
3. Panjang dari suatu bagian

Pembacaan Mikrometer

Pada bagian tabung ukur dan pada tabung putar terdapat angka-angka dan garis-garis (perhatikan gambar 6). Angka-angka tersebut inilah yang akan menunjukkan ukuran benda yang akan diukur. Angka-angka yang terdapat pada tabung ukur menunjukkan mm, contohnya: 0 – 5 – 10 – 15 – 20 – 25.

Dari 0 – 5 memiliki jaraknya 5 mm. Begitu juga 5 – 10 jaraknya yaitu 5 mm, dan seterusnya. Dari angka ke angka ini terbagi dalam 5 bagian, sehingga 1 bagian jaraknya 1 mm. Pada bagian garis bawah ada juga garis-garis ukur pembagi dua, yang berarti antara garis atas dan garis bawah jaraknya sebesar 0.5 mm.

Kemudian pada tabung putar terdapat garis-garis ukur yang banyaknya 50 buah (perhatikan gambar 7). Jika tabung putar diputar satu kali (misalnya dari 0 sampai ke 0 lagi), maka poros geser akan bergerak 0.5 mm. Dan apabila diputar 2 kali, berarti 2 × 0.5 mm = 1 mm dan begitu seterusnya. Dengan demikian, jika tabung putar dibagi dalam 50 bagian maka pada 1 bagian jaraknya 0.5 mm : 50 = 0.01 mm (perhatikan gambar 8).

Contoh Pembacaan Mikrometer

Untuk contoh pembacaan mikrometer yang memiliki kapasitas 0 –25 mm kecermatan/ketelitian 0.01, pada pengukuran 5.62 mm (perhatikan gambar 9).

Pada pengukuran 5.62 mm, kedudukan garis-garis ukurannya yaitu sebagai berikut:

• Pada tabung ukur nampak dengan jelas garis ukur milimeter yang ke-5
• Garis ukur 0.5 mm pada tabung ukur berada di antara garis ke-5 dan ke-6 juga terlihat posisi tabung putarnya yang melebihi garis ukur 0.5 mm
• Pada tabung putar posisi garis ke-12 yaitu segaris dengan garis tengah pada tabung ukur. Jadi untuk cara pembacaannya adalah 5 mm + 0.5 mm + 0.12 mm = 5.62 mm

Mikrometer Dalam

Inside mikrometer kelihatannya seperti outside mikrometer tanpa kerangka. Untuk tingkat pengukuran inside mikrometer yaitu 25 mm. Kemudian untuk prinsip pengukurannya sama dengan outside mikrometer.

Pemakaian inside mikrometer lebih susah daripada outside mikrometer. Misalnya seperti pengukuran pada diameter silinder. Peganglah grip pada inside mikrometer dan sentuhkan anvilnya pada satu sisi. Kemudian putarkan timblenya secara perlahan-lahan sampai anvil menyentuh sisi yang lain.

Posisi mikrometer harus benar, gerakan mikrometer secara vertikal perhatikan gambar A sampai mendapatkan pembacaan yang paling kecil. Selanjutnya gerakkan secara horisontal seperti pada gambar B sampai mendapatkan pembacaan yang paling besar.

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam memakai mikrometer

1. Sebelum digunakan, periksa titik “0” bila perlu dilakukan kalibrasi
2. Sebelum mengukur sebuah benda kerja harus dibersihkan dahulu dengan kain yang bersih
3. Jepitlah mikrometer dengan frame, kemudian putarlah thimble ke arah benda yang diukur, dan putarlah ratchet stopper sampai dengan menyentuh spindle. Putarlah kembali stopper 2 sampai dengan 3 kali agar penekanan lebih meyakinkan, lalu baca hasilnya.
4. Ulangi pengukuran sampai beberapa kali agar tingkat kesalahannya sekecil mungkin.

Alat Ukur Listrik

Mengetahui besaran listrik DC ataupun AC seperti arus, resistansi, tegangan, daya, faktor kerja, dan frekuensi kita bisa memakai alat ukur listrik. Dahulu awalnya menggunakan alat-alat ukur analog dengan penunjuk nya memakai jarum dan membaca dari skala.

Namun untuk sekarang ini sudah banyak yang menggunakan alat ukur listrik digital yang praktis dan hasilnya tinggal membaca pada layar display (perhatikan gambar 13). Bahkan dalam satu alat ukur listrik bisa dipakai untuk mengukur beberapa besaran, misalnya arus listrik DC dan AC, tegangan AC dan DC, resistansi, alat tersebut disebut alat ukur listrik Multimeter.

Untuk kebutuhan praktis tetap menggunakan alat ukur tunggal, misalnya untuk mengukur daya listrik saja atau tegangan saja. Sampai dengan sekarang ini alat ukur analog masih tetap dipakai karena masih cukup handal, ekonomis, dan praktis (Perhatikan gambar 12).

Tetapi alat ukur yang baru yaitu digital semakin kesini semakin banyak dipakai, karena harganya yang semakin terjangkau, praktis dalam pemakaian, dan penunjukannya yang lebih akurat dan presisi.

Ada beberapa istilah dan definisi dalam pengukuran aliran listrik yang harus dipahami, diantaranya yaitu:

1. Alat ukur, adalah perangkat elektronika untuk menentukan nilai atau besaran dari kuantitas atau dari variabel.
2. Akurasi, yaitu kedekatan alat ukur membaca pada nilai yang sebenarnya dari variabel yang diukur.
3. Presisi, yaitu hasil pengukuran yang akan dihasilkan dari proses pengukuran, atau derajat untuk membedakan satu pengukuran dengan lainnya.
4. Kepekaan, yaitu rasio dari sinyal output atau tanggapan alat ukur perubahan input atau variabel yang diukur.
5. Resolusi, yaitu perubahan terkecil dari nilai pengukuran yang bisa ditanggapi oleh alat ukur.
6. Kesalahan, yaitu angka penyimpangan dari nilai sebenarnya variabel yang diukur.

Besaran Listrik

Secara umum besaran listrik yang sering dipakai adalah volt, amper, ohm, henry, dan teman-temanya. Untuk sekarang ini sistem SI sudah membuat daftar besaran, satuan dan simbol dalam bidang kelistrikan dan kemagnetan yang berlaku secara internasional.

Tabel Besaran dan Simbol Kelistrikan

Ukuran Standar Kelistrikan

Untuk ukuran standar dalam pengukuran sangatlah penting, karena digunakan sebagai acuan dalam penerapan alat ukur yang sudah diakui oleh komunitas internasional.

Ada enam besaran yang masih berhubungan dengan kelistrikan yang dibuat sebagai standar, yaitu:

1. Standar Amper menurut ketentuan Standar Internasional (SI) yaitu arus konstan yang dialirkan pada 2 buah konduktor dalam ruang hampa udara dengan jarak 1 meter, dan di antara kedua penghantar akan menimbulkan gaya = 2 × 10-7 newton/m panjang.
2. Standar Resistansi menurut ketentuan SI yaitu kawat alloy manganin resistansi 1Ω yang mempunyai tahanan listrik tinggi dan koefisien temperatur yang rendah, dan ditempatkan dalam tabung terisolasi untuk menjaga dari perubahan temperatur atmosfer.
3. Standar Tegangan ketentuan SI yaitu tabung gelas Weston mirip huruh H mempunyai dua elektrode yaitu, tabung elektrode positif yang diisi elektrolit mercury dan tabung elektrode negatif yang berisi elektrolit cadmium, dan ditempatkan dalam suhu ruangan. Tegangan elektrode Weston pada suhu 20°C yaitu sebesar 1.01858 V.
4. Standar Kapasitansi menurut ketentuan SI, yaitu diturunkan atau diambil dari standart Resistansi SI dan standar tegangan SI, dengan memakai sistem jembatan Maxwell, dengan diketahui resistansi dan frekuensi secara teliti akan didapatkan standar kapasitansi (farad).
5. Standar Induktansi menurut ketentuan SI, yaitu diturunkan atau diambil dari standar resistansi dan standar kapasitansi, dengan metode geometris, standar induktor akan didapatkan.
6. Standar Temperatur menurut ketentuan SI, yaitu diukur dengan Kelvin. Besaran Kelvin ini didasarkan pada tiga titik acuan air ketika kondisi menjadi es, menjadi air dan saat air sedang mendidih. Air yang menjadi es sama dengan 0° celsius = 2 73.160 Kelvin, dan air mendidih 100°C = 100 + 273.160 = 373.160 K
7. + Standar Luminasi Cahaya menurut ketentuan SI.

Sistem Pengukuran

Ada dua sistem dalam pengukuran disini yaitu sistem analog dan sistem digital. Pada sistem analog berhubungan dengan informasi dan data analog. Sinyal analog yaitu berbentuk fungsi kontinu, misalnya seperti penunjukan temperatur dalam yang ditunjukkan oleh skala, kemudian penunjuk jarum pada skala meter, atau pada penunjukan skala elektronik (Perhatikan gambar 14.a).

Sistem digital yaitu berhubungan dengan informasi dan data digital. Untuk penunjukan angka digital berupa angka diskret dan juga pulsa diskontinu yang berhubungan dengan waktu. Penunjukan tampilan/display dari tegangan atau arus dari meter digital biasanya berupa angka tanpa harus membaca dari skala meter.

Sakelar pemindah frekuensi yang ada pada pesawat HT juga merupakan sebuah angka digital dalam bentuk digital (Perhatikan gambar 14.b).

Alat Ukur Listrik Analog

Untuk alat ukur listrik analog yaitu merupakan alat ukur generasi awal yang sampai sekarang ini masih banyak dipakai. Pada bagiannya banyak sekali komponen listrik dan mekanik yang saling berhubungan. Dan bagian listrik yang penting adalah, pada magnet permanen, tahanan meter, dan kumparan putar. Kemudian pada bagian mekanik meliputi jarum penunjuk, skala dan sekrup pengatur jarum penunjuk (Perhatikan gambar 15).

Mekanik pengatur jarum penunjuk yaitu merupakan dudukan poros kumparan putar yang diatur kekencangannya (Perhatikan gambar 16). Apabila terlalu kencang jarum akan terhambat, bila terlalu kendor jarum akan mudah goyang. Pengaturan pada jarum penunjuk sekaligus untuk memposisikan jarum pada skala nol meter.

Alat ukur analog mempunyai komponen putar yang akan bereaksi begitu mendapatkan sinyal listrik. Cara bereaksi jarum penunjuk yaitu ada yang menyimpang dulu baru menunjukkan angka pengukuran. Dan atau jarum penunjuk bergerak ke angka penunjukan perlahan-lahan tanpa ada penyimpangan.

Oleh sebab itu dipakai peredam mekanik yang berupa pegas yang terpasang pada poros jarum atau bilah sebagai penahan gerakan jarum yang berupa bilah dalam ruang udara.

Multimeter Analog

Multimeter analog adalah salah satu alat elektronika meter analog yang banyak digunakan untuk pekerjaan kelistrikan termasuk bidang otomotif (Perhatikan gambar 17).

Alat ukur listrik multimeter mempunyai tiga fungsi pengukuran, yaitu:
1. Voltmeter untuk tegangan AC yaitu dengan batas ukur 0-500 V, dan untuk pengukuran tegangan DC yaitu dengan batas ukur 0-0.5 V dan 0-500 V.
2. Ampermeter untuk arus listrik DC yaitu dengan batas ukur 0-50 μA dan 0-15 A, dan untuk pengukuran arus listrik AC yaitu 0-15 A.
3. Ohm meter dengan batas ukur mulai dari 1Ω-1MΩ.

Alat Ukur Digital

Alat ukur digital sekarang ini sering sekali dibutuhkan dalam pengukuran elektronika, dengan berbagai kelebihannya, murah, mudah dioperaikan, dan praktis tentunya. Alat ukur listrik multimeter digital mampu menampilkan beberapa pengukuran mulai dari arus miliamper, daya listrik mW, resistansi ohm, tegangan milivolt, frekuensi Hz, temperatur °C, sampai dengan kapasitansi nF (Perhatikan gambar 18)

Pada dasarnya data/informasi yang akan diukur yaitu bersifat analog. Blok pada diagram alat ukur digital terdiri komponen sensor, analog to digital converter, penguat sinyal analog, alat cetak, mikroprosesor, dan display digital (Perhatikan gambar 19).

Sensor akan mengubah besaran listrik dan non elektrik menjadi sebuah tegangan, karena tegangan masih dalam orde mV harus diperkuat oleh penguat input

Sinyal input analog yang sudah diperkuat tadi, dari sinyal analog dirubah menjadi sinyal digital dengan (ADC) konverter analog ke digital. Kemudian akan diolah oleh mikroprosesor atau perangkat PC dengan program tertentu dan hasil akhir pengolahan akan disimpan dalam sistem memori digital. Informasi digital yang ditampilkan dalam display atau dihubungkan dicetak dengan mesin cetak.

Display atau tampilan digital akan menampilkan angka diskrit mulai dari angka 0 sampai dengan 9, dan ada tiga jenis, yaitu 7-segmen, 14-segmen dan dot matrik 5 x 7 (perhatikan gambar 20.). Sinyal digital terdiri atas 0 dan 1, pada saat sinyal 0 tidak bertegangan atau OFF, dan pada saat sinyal 1 bertegangan atau ON.

Sebuah alat ukur listrik multimeter digital, terdiri dari tiga jenis fungsi alat ukur sekaligus, yaitu bisa dipakai untuk mengukur arus, tegangan, dan resistansi/tahanan. Dan juga mampu untuk mengukur besaran listrik AC maupun DC.

Sakelar pemilih mode dipakai untuk pemilihan jenis pengukuran, yang mencakup pengukuran arus AC/DC, tegangan AC/DC, pengukuran resistor, pengukuran kapasitor dan pengukuran dioda. Pada terminal kabel untuk tegangan dengan arus berbeda. Terminal untuk pengukuran arus kecil 300 mA dengan arus sampai dengan 10 A dibedakan.

Carman Scan

Scanner

Scanner adalah sebuah alat untuk membaca ECU kendaraan mobil EFI dan juga sebagai alat komunikasi antara mekanik dengan engine.

Fungsi scanner adalah:
a). Membaca dan juga menghapus kesalahan sensor-sensor (trouble code) pada ECU,
b). Membaca dan juga merekam data engine secara live (current data). Dan menguji kinerja dari komponen yang diatur oleh ECU (actuator test)
c). Membaca data sensor dengan memakai osiloskop

Electronic Fuel Injection (EFI)

Pengaturan bahan bakar, pengapian berdasarkan data dari sensor yang sudah diolah oleh ECU, yaitu dengan tujuan pembakaran lebih efisien. Kemudian data yang diterima oleh ECU antara lain yaitu suhu udara masuk, suhu mesin, knoking, pengapian, beban mesin, pembukaan throtle dll. Dan dari data yang diterima oleh ECU, maka ECU akan memberikan perintah kepada sistem bahan bakar (injeksi).

Kapan dan berapa banyak bahan bakar yang akan diberikan atau diinjeksikan sesuai dengan kebutuhan engine. Dengan memakai beberapa sensor untuk memberikan input data ke dalam ECU tentunya perawatan yang dibutuhkan menjadi lebih ekstra.

Sekarang ini mobil EFI merupakan sebuah kendala bagi mereka (bengkel) yang tidak/kurang paham mengenai EFI, jadi mereka akan cenderung takut untuk men service mobil mobil EFI. Dan untuk membantu pekerjaan ini bengkel membutuhkan sebuah alat scanner.

Berbagi :