Latest Entries »

MENGEFRAIS KOMPLEK

BAB I
PEMELAJARANA. RENCANA BELAJAR PESERTA DIKLAT
• Pemasangan Benda Kerja
• Pengefraisan benda rumit
• Mengenali Insert (pemasangan) menurut standar ISO

B. KEGIATAN BELAJAR

1. Kegiatan Belajar 1
Pemasangan Benda Kerja

a. Tujuan Kegiatan
 Memahami perencanaan kerja
 Memahami penggunaan alat cekam benda kerja
 Memahami penyiapan alat ukur
 Memahami penyiapan alat bantu pengefraisan yang sesuai.

b. Uraian Materi
Perencanaan Kerja
1) Apa Pentingnya Perencanaan Kerja?
Proses pemesinan atau proses pemotongan logam dengan menggunakan pahat (perkakas-perkakas potong) pada mesin perkakas merupakan salahsatu proses pembuatan komponen mesin atau peralatan lainnya yang paling sering kita temukan di bengkel reparasi kecil, maupun di industri peralatan besar. Karena telah merupakan hal yang rutin kebanyakan industri atau bengkel tersebut merasa cukup puas dengan hasil yang mereka capai. Padahal apabila diperhatikan dengan seksama tidak jarang kita temukan proses pemesinan yang dilakukan dengan kurang benar ataupun kadangkala dilaksanakan dengan cara yang sama sekali salah. Sebagai contoh, beberapa hal yang sering dijumpai antara lain:
 Proses pemesinan dimana geram atau sisa pemotongan yang dihasilkan mempunyai bentuk yang terlalu lembut (bagaikan rambut) sehingga proses tersebut menjadi sangat tidak efisien
 Kecepatan potong yang terlalu rendah yang mengakibatkan permukaan produk terlalu kasar. Dalam beberapa keadaan seperti pemotongan dengan interupsi atau adanya beban kejut yang dilakukan pada kecepatan potong yang terlalu rendah dapat memperpendek umur pahat.
 Kecepatan makan yang terlalu rendah demi untuk menghasilkan permukaan yang halus, padahal menurut spesifikasi (gambar teknik) permukaan yang relatif kasarpun sebenarnya sudah mencukupi.
 Pahat yang digunakan tidak sesuai dengan pekerjaan yang dilakukan yang dipandang dari segi materialnya maupun geometriknya (bentuk dan sudut pahat).
 Urutan proses maupun cara pencekaman benda kerja yang tidak benar sehingga mengakibatkan kesalahan geometrik produk yang melebihi batas-batas toleransi.
 Prosedur penghitungan ongkos pemesinan yang tidak benar, sehingga perusahaan akan mendapatkan gambaran ongkos produksi yang salah (ongkos yang tidak wajar, terlalu besar atau terlalu kecil).

Untuk mengatasi permasalahan-permasalahan tersebut perlu dilakukan perencanaan yang baik, dengan memperhitungkan segala faktor yang memepengaruhinya. Secara praktis agar proses produksi dapat berjalan baik diperlukan personal-personal (tenaga kerja) yang menguasai beberapa kemampuan di bawah ini:
 Membaca gambar teknik untuk menentukan proses yang diperlukan
 Menentukan jenis pahat serta alat pemegang ataupun alat bantu dalam setiap urutan pekerjaan, dan jika perlu dapat bekerjasama dengan ahli perkakas potong
 Menetapkan langkah terperinci dengan memilih berbagai variabel proses yang cocok sehinggga produk dapat dihasilkan sesuai dengan gambar teknik dengan cara yang optimum
 Menangani berbagai masalah yang mungkin timbul sebagai akibat dari suatu jenis pekerjaan yang baru
 Memperkirakan ongkos proses pemesinan berdasarkan waktu pemesinan yang direncanakan beserta data ongkos
Sampai saat ini 60-80 persen komponen mesin masih dibuat dengan mesin-mesin perkakas termasuk mesin frais. Dalam proses pembuatan komponen mesin dengan mesin perkakas harus direncanakan dengan baik agar efektifitas proses pengerjaan dapat tercapai secara obyektif. Perencanaan produksi diperlukan dengan maksud;
 agar proses produksi berjalan lancar dan efisien
 mencegah terjadinya kesalahan dalam pembuatan suatu komponen/benda kerja.
 apabila terjadi kesalahan produksi maka dapat dirunut terletak di mana kesalahan tersebut.
 dapat ditentukan/diperkirakan ongkos produksi dan waktu penyelesaian produksi secara cermat

Dari berbagai macam mesin perkakas yang ada maka mesin frais banyak digunakan untuk memproduksi suatu komponen. Oleh sebab itu diperlukan langkah sistematis yang patut dipertimbangkan sebelum mengoperasikannya. Perencanaan langkah-langkah tersebut antara lain :
(a) Mempelajari gambar kerja untuk menyusun urutan kerja yang efektif dan efisien.
(b) Mempelajari karakter atau sifat bahan untuk menentukan jenis alat potong dan media pendingin yang digunakan.
(c) Menetapkan kualitas hasil yang diinginkan.
(d) Menentukan macam geometri alat potong yang digunakan.
(e) Menetapkan alat bantu yang dibutuhkan.
(f) Menentukan roda-roda gigi pengganti, apabila dikehendaki proses pengerjaan yang bersifat khusus.
(g) Menentukan parameter-parameter pemotongan yang berpengaruh dalam proses pengerjaan (kecepatan potong, kecepatan sayat, kedalaman pemakanan, waktu pemotongan dan lain-lain).

Perencanaan proses produksi akan meliputi urutan proses, peralatan yang dibutuhkan, penyetingan mesin maupun parameter-parameter pemotongan.

Urutan proses: Merupakan tahap-tahap operasional pembuatan produk. Dalam hal ini berdasarkan gambar kerja yang diterima dapat direncanakan urut-urutan proses mulai dari proses pertama hinggga proses terakhir yang direncanakan. Urutan proses ini menjadi sangat penting sebab kesalahan urutan proses dapat menghambat proses selanjutnya atau bahkan dapat menghentikan proses yang seharusnya dilakukan kemudian. Hasil yang diharapkan akan sulit tercapai dengan urutan yang salah.
Rencana Proses: Berisi tentang proses apasaja yang akan dilakukan pada tahap itu. Dalam pembuatan suatu benda kerja tidak semuanya dikerjakan dengan satu mesin seperti mesin frais, sehinggga mungkin melibatkan proses lain seperti pembubutan, pengeboran, maupun gerenda. Meskipun pembuatan komponen tersebut dapat dilakukan pada mesin frais saja namun demikian juga terdapat berbagai macam proses yang berbeda dan memerlukan langkah yang berbeda pula. Misalnya pengefraisan rata, pengefraisan alur, pengefraisan miring dan sebagainya.
Alat yang Dibutuhkan: Dalam kolom ini alat-alat yang diperkirakan dan direncanakan untuk digunakan pada proses pembubutan hendaknya disiapkan seawal mungkin. Dalam hal ini perlu dilakukan pemilihan alat-alat potong, alat alat bantu maupun alat-alat kelengkapan. Alat-alat yang diperkirakan diperlukan sesuai dengan rencana kerja hendaknya dipersiapkan terlebih dahulu, dengan maksud mengurangi waktu terbuang untuk penyiapan alat serta meningkatkan efisiensi proses produksi.
Parameter Pemotongan. Parameter pemotongan diperlukan agar proses produksi dapat berlangsung sesuai dengan prosedur perencanaan. Parameter-parameter pemotongan yang ditetapkan dalam proses frais akan meliputi: kecepatan potong, putaran spindel, dalam pemakanan, gerak makan per gigi, kecepatan penghasilan geram dan waktu pemesinan. Penentuan rasio kecepatan antara gerak benda kerja dan putaran pisau sangat penting diperhatikan. Jika langkah pemakanan benda kerja terlalu pelan waktu akan terbuang banyak dan pisau fraispun akan cepat tumpul dan menurunkan umur pahat. Jika pemakanan benda kerja trelalu cepat pisau frais bisa cepat rusak, dan tentu memerlukan waktu lebih banyak untuk menggantinya.

Elemen dasar proses frais adalah:
1. Kecepatan potong/cutting speed
Dalam menentukan kecepatan potong beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan antara lain:
 material benda kerja yang akan difrais
 material pisau frais
 diameter pisau
 kehalusan permukaan yang diharapkan
 dalam pemotongan yang ditentukan
 Rigiditas penyiapan benda kerja dan mesin
Untuk benda kerja yang berbeda kekerasannya, strukturnya dan kemampuan pemesinaanya diperlukan penentuan cutting speed yang berbeda.

v = (π.d.n)/1000 m/min, dengan v = cutting speed, d = diameter pisau frais dan n putaran spindel utama

2. Penentuan putaran Pisau
Terdapat tiga faktor yang harus dipertimbangkan dalam menentukan putaran pisau frais antara lain:
 Material yang akan di frais
 Bahan pisau frais
 Diameter pisau frais
Dalam menentukan putaran pisau frais dapat pula digunakan Nomogram seperti pada Gambar 2:

3. Feed dan dalam pemotongan.
Feed dapat dinyatakan sebagai rasio gerak benda kerja terhadap gerak putar pisau frais. Dalam menentukan feed, faktor yang harus diperhatikan adalah:
 Dalam pemakanan
 Tipe pisau frais
 Bentuk pisau frais
 Material benda kerja
 Kekuatan dan keseragaman benda kerja
 Tipe permukaan finishing yang ditentukan
 Power dan rigiditas mesin

4. Dalam pemotongan
Pemakanan dalam proses frais meliputi pemakanan kasar dan pemakanan halus (finishing). Pada pemakanan kasar dalam pemotongan dapat ditentukan pada kedalaman maksimal (lebih dalam). Pada pemotongan yang berat dapat digunakan pisau dengan gigi helik dan jumlah gigi yang lebih sedidkit. Pemotongan dengan jumlah gigi potong lebih sedikit akan menghasilkan pemotongan yang lebih kuat dan lebih mempunyai kelonggaran yang lebih besar daripada banyak gigi.
Pemotongan halus (finishing) dilakukan secara ringan (light) daripada pemotongan kasar. Dalam pemotongan pada pemakanan kasar biasanya tidak lebih dari 1/64 inchi (0,39 mm). Dalam pemakanan halus, feed harus dikurangi daripada pemotongan kasar, sedangkan putaran pisau dipercepat.

5. Gerak makan per gigi, Fz
Fz = vf /z.n. mm/gigi

6. Waktu pemotongan
tc = lt/vf min
keterangan:
lt = lv + lw + ln mm
lv = 1 , untuk mengefrais datar
lv ≥ 0 untuk mengefrais tegak
lv ≥ 0 untuk mengefrais datar
ln ≈ d/2 untuk mengefrais tegak

7. Kecepatan penghasilan geram
Z = (vf.a.w) /1000 cm3/min

Alat Ukur yang digunakan.
Dalam proses pengefraisan seperti proses-proses pemesinan yang lain tidak dapat dipungkiri diperlukan alat-alat ukur. Alat-alat ukur tersebut diperlukan antara lain untuk mengecek ketepatan dimensi benda kerja maupun untuk mengecek ketepatan mesin frais itu sendiri. Penentuan alat ukur ini ditentukan berdasarkan tingkat kepresisian yang diinginkan. Dalam hal tertentu mungkin cukup diperlukan alat ukur berupa jangka sorong, namun untuk keperluan yang lebih teliti dapat digunakan mikrometer. Pencantuman alat ukur yang digunakan dimaksudkan pula sebagai bahan pertimbangan dalam hal pengecekan kualitas produk. Suatu produk yang dibuat dengan bantuan alat ukur jangka sorong tentu akan lebih baik dan lebih tepat bila pengukuran/pengecekan ukuran juga dilakukan dengan jangka sorong, demikian pula apabila alat ukur yang digunakan dalam proses produksi berupa mikrometer maka pengecekan hasil akan lebih baik pula bila dilakukan dengan mikrometer, demikian seterusnya.

Pencekaman Benda Kerja
Benda-benda kerja harus dikencangkan secara kukuh pada waktu pengefraisan, sebab bila benda kerja tersebut terlepas dapat berakibat hasil pengefraisan yang tidak sempurna, terjadinya kecelakaan dan retaknya pisau frais. Salahsatu keberhasilan dalam pekerjaan pengefraisan adalah ketepatan menggunakan alat-alat penjepit benda kerja yang sesuai dengan bentuk benda yang akan difrais. Untuk benda kerja yang besar dengan pengefraisan rata, berbeda cara menjepitnya dengan benda kerja yang kecil dengan bentuk yang teratur, bulat, segiempat, bertingkat, dan semacamnya. Begitu juga alat-alat untuk menjepit benda kerja yang berbentuk roda gigi memerlukan penjepitan khusus.
Beberapa cara penjepitan benda kerja antara lain:
 Klem dan kelengkapannya
 Blok siku dan kelengkapannya
 Blok vee dan kelengkapannya
 Ragum mesin dan macam-macamnya
 Kepala pembagi dan kelengkapannya
 Fixture dan kelengkapannya
 Meja putar

1. Macam-macam Klem
Klem yang digunakan dalam penjepitan benda kerja biasanya dilengkapi dengan baut Tee. Macam-macam klem tersebut antara lain seperti dalam Gambar 3. Apabila benda kerja tidak dapat dicekam dengan ragum, atau fixture, maka pemasangannya dapat langsung dilakukan pada meja frais dengan klem (Gambar 4). Beberapa bentuk klem yang sering digunakan dalam operasional pengefraisan antara lain klem jari, klem U dan klem lurus. Dalam pemasangannya klem selalu dilengkapi dengan baut beralur T.

2. Blok siku dan kelengkapnnya
Untuk benda-benda kerja yang difrais dengan kedudukan tegak atau berdiri, penjepitannya dapat dilakukan dengan menggunakan blok siku dan kelengkapannya.

3. Blok Vee dan Kelengkapnnya
Untuk menjepit benda kerja yang bulat misalnya pada saat mengfrais alur-alur pasak pada poros dan semacamnya, penjepitan dilakukan dengan menggunakan block vee dengan kelengkapan klem atau baut
Baut pengikat lainnya. V block pada umunya memiliki alur dengan sudut 90 0 dan mempunyai alur maupun kerataan yang sesuai bila dipasangkan di meja mesin frais. V-block biasanya digunakan untuk mencekam benda-benda dengan bentuk tertentu, datar, bulat seperti pembuatan alur pada benda yang bulat (misalnya poros).

Klem poros universal dapat dipasang pada mesin frais horizontal atau mesin frais vertical.

4. Ragum (vises)
Ragum merupakan peralatan cekam yang paling sering digunakan pada proses pengefraisan. Ragum dapat digunakan untuk mencekam benda kerja berbentuk kotak, bulat, maupun menyudut yang dapat digunakan untuk mengefrais alur pasak, alur, permukaan datar, sudut, gigi rack, dan alur T (T slot). Terdapat tiga tipe ragum yang biasa digunakan di mesin frais. Ketiga ragum tersebut adalah:

a. Ragum lurus:
Ragum lurus dikencangkan pada meja mesin frais dengan memanfaatkan alur T yang terdapat pada meja mesin frais. Ragum ini dapat dikencangkan secara cepat dengan menggunakan kunci .
b. Ragum sudut.
Ragum ini sama dengan ragum lurus hanya ditambahkan pengatur sudut yang terdapat di bawahnya, sehingga ragum dapat diputar hingga 360 0 pada arah horizontal
c. Ragum universal
Ragum ini selain dilengkapi dengan pengatur sudut horizontal juga dilengkapi dengan pengatur sudut vertikal. Dengan kelengkapan ini ragum dapat diputar hingga 360 0 pada arah horizontal dan 90 0 pada arah vertikal
d. Kepala Pembagi
Kepala pembagi sangat cocok digunakan untuk pembuatan kepala baut, pengefraisan roda gigi, dan pengefraisan benda-benda silindris. Bila gerakan kepala pembagi dihubungkan dengan gerakan ulir penghantar mesin frais maka dapat dilakukan pembuatan roda gigi miring/helik, reamer dan tap

Pencekaman benda kerja dengan kepala pembagi dapat dilakukan dengan berbagai langkah berikut:
1) Antara dua senter – benda kerja sesjajar. Dalam hal ini poros atau benda kerja ditempatkan diantara dua senter. Kepala pembagi dan kepala lepas berada dalam posisi lurus (alignment)

Untuk benda-benda yang panjang, pencekamannya dapat dibantu dengan penyangga (supporting slender work)

2) Dicekam diatara dua senter dalam pengefraisan tirus.
Kepala pembagi diseting sebesar sudut yang didinginkan, dan kepala lepas diset sebesar sudut yang dikehendaki dan dinaikkan untuk menyesuaiakan lubag senter yang naik

3) Dicekam dengan chuck. Cekam rahang tiga atau rahang empat dapat dipasangkan pada kepala pembagi untuk mencekam benda-benda bulat pendek, castings atau forging. Chuck dapat disetel horisontal, vertikal dan menurut sudut tertentu

4) Dicekam dalam spindel utama. Spindel utama pada kepala pembagi. mempunyai lubang tirus yang dapat digunakan untuk menempatkan selubung tirus sehingga benda dapat dicekam.

e. Fixture
Fixture digunakan bila akan dilakukan pekerjaan dengan teliti dan dalam jumlah yang relatif banyak sehingga tidah diperlukan penyetingan lagi. Penggunaan fixture akan mengurangi waktu setting benda kerja sehingga proses produksi menjadi lebih efisien.

f. Meja Putar
Dicekam dengan meja putar: peralatan ini digunakan untruk mencekam beberapa macam benda kerja yang menghendaki pengefraisan putar. Dalam operasionalnya pengefraisan dengan meja putar dapat dilakukan secara manual (dengan tangan) atau dengan cara dihubungkan dengan mekanisme gerak dari mesin frais.

Penyiapan Alat Ukur
Dalam operasioanl pengefraisan, selain diperlukan pengukuran dimensi benda kerja hasil produksi dengan berbagai alat ukur (jangka sorong, mikrometer, dial indikator, kaliber, pengukur roda gigi dan sebagainya) pengukuran yang perlu dilakukan adalah pengaturan ketegaklurusan kepala vertical (Vertikal Head), dan kelurusan ragum.

1) Pengaturan Ketegaklurusan Gerak Pisau terhadap Meja
Pengecekan ketegaklurusan gerak pisau frais terhadap meja sangat perlu dilakukan terutama saat pembuatan lubang maupun melakukan pengefraisan permukaan. Jika posisi kelurusan dari pisau (spindel utama) tidak mencapai 900 terhadap meja maka lubang yang dihasilkan tidak akan tegaklurus terhadap permukaan bendanya, dan apabila operasional yang dilakukan adalah pengefraisan datar maka akan dihasilkan bentuk permukaan yang miring (tirus). Peralatan yang diperlukan untuk melakukan pegujian tersebut antara lain: dial indikator dan batang parallel.
Langkah-langkah dalam mengecek ketegaklurusan spindel tersebut antara lain :
a. Tempatkan dial indikator pada batang yang memungkinkan pada spindel utama atau chuck bor
b. Posisi dial indikator di sebelah muka atas meja
c. Aturlah posisi penunjukan pada dial sebesar nol.
d. Putar spindel utama dengan tangan sejarak 180 0
e. Jika tidak teerdapat perbedaan dalam pembacaan maka posisi spindel dan meja telah sesuai
Langkah-langkah untuk mengecek ketegak lurusan ragum
a. Bersihkan meja dan bagian bawah ragum
b. Pasang dan kencangkan ragum pada meja
c. Kencangkan bibir ragum dan jepitlah parallel strip yang telah dipasangkan
d. Pasang dial indikator pada spindel utama atau chuck bor.
e. Gerakkan meja dan amati perubahan penunjukan yang terjadi pada dial.
f. Apabila tidak terjadi perubahan penunjukkan pada dial berarti telah terpenuhi ketegaklurusan ragunm
g. Bila belum, ulangi prosesur tersebut hinbgga diperoleh penunjukan yang tidak berubah.

Jenis Perkakas Bantu Mesin Frais
Peralatan bantu seperti ragum universal, adapters pemindah cepat dan kepala pembagi universal membantu dalam setting up benda kerja menjadi lebih cepat.

1. Ragum
Terdapat tiga macam ragum yang tersedia antara lain ragum lurus, ragum putar dan ragum universal. Ragum lurus dibautkan pada meja mesin pada satu posisi. Ragum putar memungkinkan untuk dapat diputar dengan sudut arah horizontal yang didinginkan. Sedangkan ragum universal dibuat dalam dua sudut yaitu dapat digerakkan/diputar dalam arah horizontal maksimal sebesar 360 o dan sudut arah vertical maksimal sebesar 90 o.

2. Arbor, Collet dan Adapter
Arbor, Collet dan Adapter merupakan alat bantu penjepit pisau frais agar proses pengefraisan berlangsung lebih cepat. Dengan alat-alat bantu tersebut pemasangan pisau frais tidak memakan waktu yang lama.

3. Facing Fixture
Facing Fixture digunakan untuk mencekam benda kerja yang terpasang kuat pada meja. Jenis fixture ini antara lain: ragum rata, meja rotary (swivel), indexing head (kepala pembagi). Fixture ini digunakan untuk pekerjaan presisi dengan berbagai ukuran.

4. Kepala pembagi
Kepala pembagi merupakan salah satu alat yang sering dipakai dan ditempatkan dalam meja mesin. Alat ini didesain untuk mencekam benda kerja antara dua center, alur, pembuatan gigi dan operasi yang lain.

5. Kelengkapan Frais Vertikal (Vertikal Machine Attachment)

Kelengkapan Frasi Vertikal ditempatkan pada kolom dan spindel vertikal atau mesin frais universal. Kecepatan putaran spindel vertikal sama dengan kecepatan spindel horizontal. Perlengkapan ini digunakan untuk pengefraisan permukaan menyudut dengan memiringkan kepala. Kepala ini mampu disetel pada sudut-sudut antara 00 sampai 45o untuk pengefraisan vertikal kanan dan kiri.

6. Kelengkapan Putaran Tinggi (High Speed Arttachment)
Peralatan ini digunakan pada mesin frais universal dan horisontal. Alat ini digunakan untuk mendukung pengefraisan dengan pisau end mill untuk berbagai posisi. Dengan alat ini putaran pisau lebih cepat dari putaran spindel utama.

7. Universal Spiral Attachment
Alat ini ditempatkan pada kolom dan digerakkan oleh spindel mesin. Alat ini dilengkapi dengan kelengkapan sudut sehingga dapat diatur pada arah vertikal maupun horizontal. Kecepatan putar pisau yang dipasang pada alat ini sama dengan kecepatan putar spindel. Dengan peralatan ini dapat dilakukan pengefraisan dengan sudut yang lebih besar dari 45 0.

8. Slotting Attachment (Kelengkapan Slot)
Alat ini didesain untuk pemotongan alur seperti alur pasak roda gigi. Kelengkapan slot ditempatkan pada kolom dan spindel. Gerak putar dari spindel diubah menjadi gerak lurus seperti pada proses skrap. Dengan alat ini dapat diputar hingga 360 0.

9. Kelengkapan Pemotongan Roda Gigi (Gear Cutting Attachment)

Alat-alat ini diperlukan dalam pengefraisan roda gigi (misal kepala pembagi)

10. Meja Putar
Untuk pengefraisan benda kerja dengan bentuk bervariasi dan melingkar, pengefraisan dapat dilakukan pada meja putar. Dengan alat ini pengefraisan dapat dilakukan secara melingkar. Alat ini sesuai untuk mesin frais horizontal, vertikal, dan universal.

11. Kelengkapan Pengefraisan Rack (Rack Milling Attachment)

Alat ini digunakan untuk pengefraisan rack yang lebih panjang daripada panjang meja frais.

c. Rangkuman

1. Langkah-langkah yang diperlukan dalam perencanaan produksi antara lain: mempelajari gambar, mempelajari karakter atau sifat bahan, menetapkan kualitas hasil yang diinginkan, menentukan macam geometri alat potong yang digunakan, menetapkan alat bantu yang dibutuhkan, menentukan roda-roda gigi pengganti, dan menentukan parameter-parameter pemotongan
2. Terdapat bebrapa alat cekam yang umumnya digunakan dalam proses frais yaitu: ragum, V-block, plat sudut, fixture, kepala pembagi dan klem
3. Sebelum pengefraisan dilakukan perlu dilakukan pengujian berhubungan dengan ketegaklurusan spuindel utama dengan meja, dan kelurusan ragum terhadap meja dan spindel utama.
4. Alat-alat bantu yang dibutuhkan dalam proses frais antara lain: Ragum, fixture, arbor, kolet, dan adapter, kelengkapan mesin sesuai jenisnya, kepala pembagi, dan meja putar.

d. Tugas
1. Coba lakukan pengamatan pada bengkel atau industri
a. temukan kesalahan-kesalahan proses pemesinan yang terjadi.
b. Menurut anda apa yang menyebabkan terjadinya kesalahan tersebut
c. Apa yang harus dilakukan untuk mengurangi kesalahan tersebut
d. Sikap bagaimana yang bharus dimiliki seorang teknisi dalam bekerja agar tidak melakukan keslahan-kesalahan
2. Lakukan observasi di bengkel tentang aklat-alat bantu serta pencekaman benda kerja
3. Lakukan pengujian ketegaklurusan spindel dan kelurusan ragum.

e. Tes Formatif 1
1. Jelaskan pentingnya perencanaan kerja sebelum proses produksi dilakukan
2. Sebutkan dan jelaskan beberapa cara pencekaman benda kerja
3. Pengecekan apasaja yang perlu dilakukan terhadap mesin sebelum dioperasikan
4. Jelaskan macam-macam alat bantu dan fungsinya

f. Kunci Jawaban Tes Formatif 1
Berikut ini adalah rambu-rambu jawaban tes formatif:
1. Pentingnya perencanaan kerja antara lain agar proses produksi berjalan lancar dan efisien , mencegah kesalahan, kesalahan dapat dirunut, ongkos produksi dapat diperkirakan.
2. Cara pencekaman benda kerja adalah dengan: Klem, blok siku, blok V, ragum, kepala pembagi dan perlengkapannya, Fixture dengan berbagai macamnya.
3. Pengecekan yang perlu dilakukan paling sedikit antara lain : pengecekan ketegaklurusan spindel dan ketegaklurusan ragum
4. Beberapa macam alat bantu pengefraisan antara lain ragum, fixture, arbor, kolet, dan adapter, kelengkapan mesin sesuai jenisnya, kepala pembagi, dan meja putar.

2. Kegiatan Belajar 2
Pemilihan Alat Potong

a. Tujuan Kegiatan
Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa memiliki kompetensi :
1) Memahami pemilihan alat potong
2) Memahami pemasangan alat potong

b. Uraian Materi

Pemilihan Alat potong
1. Berbagai Macam Pisau Frais
Proses pengefraisan sangat ditentukan keberhasilannya oleh ketepatan pemilihan pahat yang sesuai. Faktor lain adalah posisi benda kerja terhadap pisau frais. Pada dasarnya pisau frais dibagi menjadi dua kategori yaitu pisau frais solid dan insert (pisu sisip). Pisau solid adalah pisau frais yang gigi-giginya menyatu dengan bodi pisau. Bentuk giginya dapat berupa gigi lurus atau gigi miring terhadap poros pisau. Pisau frais solid biasanya terbuat dari stainless steel. Pisau inserted (sisip) adalah pisau dengan mata pisau yang disisipkan atau dipasangkan pada tubuh pisau. Mata pisau sisip ini biasanya terbuat dari High Speed Steel (HSS) atau Cemented Carbide. Beberapa macam pisau yang dipergunakan di mesin frais antara lain:
a. Pisau Lurus (Plain milling Cutter)
b. Pisau Sisi (Side milling Cutter)
c. Pisau Muka (Face Milling Cutter)
d. Pisau Sudut (Angular Cutter)
e. Pisau T-Slot (T-Slot Cutter)
f. Pisau Woodruuff (Woodrooff Keyseat Cutters)
g. Flycutter
h. Pisau gergaji (Metal Slitting Saw)]
i. Pisau Jari (End Mills)
Ditinjau dari posisi benda kerja terhadap pisau frais, proses pengefraisan dapat dibedakan sebagai berikut:
a. Aksial. Digunakan ketika pisau menghasiljkan permukaan sejajar dengan sumbu putar dari pisau frais
b. Radial. Terjadi bila proses pemotongan dimana pisau memproduksi permukaan tegaklurus terhadap poros putaran pisau frais
c. Menyudut. Ketika pisau frais menghasilkan permukaan menyudut terhadap poros utama pisau frais
d. Pembentukan (Form) ketika pisau frais mengfhasiljkan bentuk-bentuk tertentu sesuai dengan bentuk pisau frais.

2. Material pahat/pisau frais:
Pisau frais atau gigi pisau frais pada umunya terbuat dari bahan-bahan high speed steel, cemented carbide atau cast alloy. Pisau frais dapat dibedakan mejadi pisau frais solid dan pisau frais inserted. Tipe solid dibuat dibuat dari material solid seperti HSS atau dibuat dari carbon steel, alloy steel, atau HSS dengan gigi cemented carbide yang dibrasing pada bodi pisau.
Pada pisau frais sisip gigi-giginya dibuat dari HSS, cast alloy, atau cemented carbide. Body/tubuh pisau biasanya dibuat dari alloy steel untuk menghemat ongkos. Pisau inserted dapat dilepas apabila telah mengalami kerusakan/tumpul untuk diganti dengan yang baru

3. Macam Pisau Frais Berdasarkan Bentuknya
Berdasarkan bentuknya pisau frais dapat dibedakan sebagai berikut:

a. Pisau Frais Lurus (Plain Milling Cutter)
1) Pisau Lurus Untuk Pemotongan Ringan (Light Duty Plain Milling Machine)
Pisau ini pada umumnya digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan Bentuk gigi dari pisau ini pada umunya berupa gigi lurus maupun gigi miring/helik. Gigi helik biasanya mempunyai sudut 250. Gigi-gigi helik lebih sesuai untuk pemakanan dengan tenaga yang lebih sedikit mulai awal pemakanan, getaran yang lebih ringan dan mampu menghasilkan permukaan yang lebih halus. Gigi-gigi pisau ini pada umumnya kecil dengan pitch kecil pula. Pisau ini didesain untuk pemotongan ringan dengan kecepatan sedang.

2) Pisau Lurus Untuk Pemotongan Kasar/Berat (Heavy Duty Plain Millimg Cutter)
Pisau ini dibuat lebih besar dan lebar dengan jumlah gigi yang lebih kecil daripada light duty plain milling. Untuk pisau frais dengan diameter 3” biasanya terdiri dari 8 gigi dan untuk diameter 4” biasanya 10 gigi. Sudut kemiringan gigi pisau antara 250-450. Pahat ini didesain untuk pekerjaan–pekerjaan kasar (berat)

3) Pisau Rata Helik (Helical Plain cutter)
Pisau ini mempunyai jumlah gigi yang lebih sedikit dan lebih kasar daripada pisau rata untuk pekerjaan berat/kasar. Pisau rata helik dengan diameter 3 “ biasanya mempunyai jumlah gigi 4. Sudut kemiringan gigi pisau ini biasanya 450 hingga 600 atau lebih besar. Sudut helik yang besar ini mampu menyerap gaya pemotongan yang terjadi. Pisau ini cocok untuk pemakanan lebar, dangkal pemotongan profil pada dan besi lunak dan tidak efisien untuk pemakanan kasar seperti pada pisau rata untuk pemakanan kasar

b. Pisau Sisi ( Side Milling Cutter)
Side Millling Cutter sama dengan Plain Milling Cutter namun pada salah satu sisi atau kedua sisi terdapat mata potong/mata pisau. Dengan pisau ini dapat dilakukan pemakanan pada sisi muka dan pada kedua sisi samping.
Macam-macam pisau sisi (side milling cutter) antara lain:
1) Pisau sisi lurus (Plain side milling cutter) dengan sisi lurus pada sisi muka dan kedua sisi sampingnya.
2) Pisau setengah sisi (Half side milling cutter ) mempunyai gigi helik pada sisi muka dan gigi pemotong pada satu sisi samping. Pisau tipe ini dianjurkan untuk pengefraisan permukaan kasar dan pengfraisan pada satu sisi saja.
3) Pisau Staggered (Staggered tooth side milling cutter) pisau ini dianjurkan untuk pemotongan kasar, alur dan slotting.

c. Pisau Potong/Gergaji (Metal Slitting Saw)
Pisau ini didesain untuk operasi pemotongan dan pemotongan alur sempit (narrow slot). Untuk pemotongan yang dalam diperlukan kelonggaran (clearance) samping yang mencukupi.

Beberapa macam pisau gergaji antara lain:
1) Pisau gergaji lurus (Plain metal seltting saw). Merupakan pisau yang paling tipis dengan sisi lurus dan pada sisi sampingnya dibuat tirus masuk. Hal ini digunakan untuk mencegah terjadinya tekanan pada sisi pisau . Gigi-gigi pisau harus tajam dan mempunyai jumlah yang lebih banyak daripada pisau muka lurus (plain milling cutter). Namun demikian kecepatan pemakanan (feed) harus lebih rendah ( biasanya 1/8 hingga ¼ dari feed yang digunakan pada pisau lurus. Pisau gergaji lurus biasanyan dibuat dengan ketebalan 1/32 inch sampai dengan 3/16 inch dengan diameter 2 ½ “ sampai 8 “.
2) Pisau Potong dengan Gigi Samping (Metal Slitting Saw with Side Teeth)
Pisau ini mempunyai bentuk yang sama dengan pisau sisi. Pada sisi samping diberi kelonggaran untuk beram dan melindungi mencegah pisau dari tekanan dan jepitan sewaktu pengoperasian. Pisau ini biasanya dibuat dengan tebal 1/16 inch sampai 3/16 inch dan diameter dari 2 ½ “ sampai 8 “. Pisau jenis ini dianjurkan untuk membuat alur yang dalam dan proses pemotongan.
3) Pisau Potong Staggered (Stanggered Tooth Metal Slitting Saw)
Pisau ini mempunyai bentuk yang sama pisau staggered. Pisau ini dianjurkan untuk pemotongan selebar 3/16 inchi dan selebihnya, dan bisa pula untuk pemotongan yang lebih tajam. Biasanya pisau ini mempunyai lebar3/16 inchi hingga ¼ Inchi dengan diameter 3” sampai 8”.
4) Pisau Alur Sekrup (Screw Sloting Cutter) adalah pisau potong khusus yang didesain untuk memotong alur dalam kepala baut. Pisau ini juga dapat digunakan untuk pemotongan ringan seperti pemotongan tube copper, ring piston dan benda sejenisnya. Pisau ini mempunyai fine feeds. Pada sisi pisau ini dibuat lengkung lurus san sejajar. Pisau ini mempunyai lebar 0,020”-0,182” dan diameter maksimal 2 ¾ inchi.
d. Pisau Sudut (Angular Milling Cutter)
Pisau sudut digunakan untuk pemotongan sudut seperti pemotongan alur V, ekor burung, serrations dan gigi reamer. Terdapat dua macam pisau sudut yaitu:
1) Pisau sudut tunggal. Pisau ini mempunyai satu sisi permukaan sudut. Pisau ini digunakan pada pembuatan alur ekor burung, nothes pada roda ratchet dan operasional sejenis. Sudut pisau ini pada umumnya antara 450-600
2) Pisau sudut ganda digunakan untuk pembuatan alur V. Pisau ini mempunyai bentuk sisi V dan biasanya dibuat dengan sudut 450, 600, atau 900

e. Pisau Jari ( End Mill Cutter)
End Mill Cutter merupakan pisau solid dengan sisi dan gagang yang menjadi satu. Namun demikian terdapat pisau endemil dengan mata pisau dan gagang terpisah yang disebut tipe shell. Selain tipe shell tersebut pisau end mill mempunyai gagang lurus atau tirus yang dapat dipasangkan pada spindel mesin frais. End mill dapat digunakan untuk pengefraisan muka, pengefraisan horizontal, vertikal, menyudut atau melingkar. Operasional umumnya termasuk pembuatan alur, keyways, pockets (kantong), shoulders (tingkat), permukaan datar dan pengefraisan bentuk.
End Mill sebagian besar digunakan pada mesin frais vertikal meskipun tidak menutup kemungkinan dipakai pada mesin frais horizontal. Terdapat berbagai macam bentuk end mill dan biasanya terbuat dari HSS, comented carbide, atu gigi comented carbide yang disisipkan. Macam-macam end mill tersebut antara lain:
1) End mill dua mata (two flute). Pisau ini hanya mempunyai dua mata potong pada selubungnya. Ujung sisi didesain untuk dapat memotong hinggga ke center. Pisau ini dapat digunakan sebagaimana bor dan dapat pula digunakan untuk membuat alur.
2) End mill dengan mata potong jamak. Pisau ini mempunyai tiga, empat, enam atau delapan sisi potong dan biasanya mempunyai diameter di atas 2 “
3). Ball end mill. Pisau ini digunakan untuk pengefraisan fillet atau alur dengan radius pada permukaannya, untuk alur bulat, lubang, bentuk bola dan untuk semua pengerjaan bentuk bulat
4) Shell end mill. Pisau ini mempunyai lubang untuk pemasangannya pada arbor pendek. Gigi-gigi pisau ini biasanya berbentuk helik. Pisau ini dibuat lebih besar ukurannya dari pada pisau solid dan biasanya berukuran 1 ¼ “ sampai 6 “

f. Pisau Muka (Face Mill Cutter)
Adalah pisau bentuk khusus dari pisau end mill besar. Pisau ini dibuat dengan ukuran 6 “ atau lebih. Face milli cutter biasanya mempunyai mata potong sisip (inserted). Pisau ini biasanya dipasangkan langsung pada spindel mesin frais dan digunakan untuk menghasilkan permukaan datar.

g. T-Slot Milling Cutter.
Merupakan pisau tipe end mill khusus yang didesain untuk pemotongan alur T, seperti pada meja mesin frais.

h. Keyseat Cutter
Pisau ini merupakan pisau khusus yang digunakan untuk membuat keyseat untuk alur woodruff. Pahat ini sesuai untuk semua ukuran alur woodruff. Pisau ini mempunyai diameter antara ¼ “ sampai 1 ½ “ dan tipe arbor dengan diameter 2 1/8” sampai 3 ½ “.

i. Pisau Bentuk
Pisau ini digunakan untuk mengefrais permukaan dengan bentuik yang bervariasi sesuai keinginan. Pisau ini dapat digunakan untuk mengefrais bentuk-bentuk dan ukuran standar maupun bentuk-bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Bermacam-macam pisau bentuk dapat dilihat pada Gambar 42 dan Gambar 43.

j. Fly cutter
Fly cutter terdiri dari dari satu atau lebih bentuk gigi dalam satu pisau. Dalam penggunaannya sama dengan proses pengeboran

j. Rotary Files
Pisau ini mempunyai bentuk yang hampir sama dengan end mill tetapi sebenarnya bukan pisau. Rotary files cocok untuk berbagai macam bentuk dan ukuran dan biasanya dibuat dari bahan HSS atau carbide. Rotary files biasanya digunakan dalam mesin-mesin portabel. Pisau ini digunakan dalam finishing hasil pengelasan, dies, mould dan operasional lain yang tidak membutuhkan pengurangan dimensi dalam jumlah besar.

4. Bentuk Gigi Pisau Frais
Dilihat dari bentuknya gigi-gigi pisau frais dapat dibedakan menjadi: gigi lurus dan helik, gigi tempel dari bahan cemented carbide dan gigi insert .

a. Gigi lurus dan helik.
Pisau lurus dan helik biasanya digunakan dalam pengefraisan horizontal. Beberapa macam pisau frais yang mempunyai gigi horizontal dan helik yang menyatu dengan bodi pisau. Bentu gigi tersebut antara lain

1) Gigi lurus
Gigi ini biasanya terdapat pada pisau alur, pisau potong dan pisau tipis lainnya, pisau-pisau sudut tunggal dan jamak, pisau woodruff dan pisau bentuk. Gigi biasanya dibuat lurus dengan alasan kesulitan dalam pembutannya bila harus dibuat dalam bentuk lain. Pitch dari pisau ini biasanya lebih kecil untuk mengoptimalkan kontak gigi dengan benda kerja.

2) Gigi helik
Gigi helik mempunyai kemiringan yang bervariasi antara 100 hingga 150. Gigi dengan sudut kecil biasanya digunakan untuk pengefraisan kasar dengan hasil beram yang kasar. Sedangkan untuk sudut besar dengan jumlah gigi sedikit sesuai untuk pemotongan kasar pada material yang liat (ductile). Beberapa keuntungan gigi pisau frais dibuat helik antara lain:
 perubahan gaya potong yang relatif stabil
 hasil permukaan lebih halus
 umur pahat meningkat karena panjang sudut potong lebih besar

3) Gigi helik kanan
Gigi helik kanan menghasilkan sudut rake positif terhadap ujung pisau. Gigi ini sesuai untuk mengefrais mild steel, copper, maupun aluminium. Namun demikian sudut posistif ini dapat menimbulkan masalah bila digunakan pada benda yang sangat liat

4) Gigi helik kiri
Gigi helik kiri menghasilkan sudut rake negatif dan sesuai untuk pemotongan brass atau material brittle lain seperti cast iron. Sudut rake negatif dapat meningkatkan kekuatan pemotongan dan mencegah pahat dari ketumpulan
b. Cemented Carbide Cutter
Untuk meningkatkan kecepatan potong dan memperpanjang umur pahat maka bahan pahat dapat dibuat dari cemented carbide. Dalam hal ini pemasangan gigi dapat dilakukan dengan cara:
1) mata pisau dipasang pada bodi pisau dengan cara brazing
2) mata pisau dipasang pada bodi pisau dengan jalan disisipkan
3) mata pisau dipasang dengan menggunakan pola Throw Away Tips. Pada tipe ini bodi pisau dibuat alur khusus untuk memasang mata pisau. Mata pisau tinggal dipasangkan saja pada alur yang telah disediakan. Pada tipe ini bila terdapat satu gigi pemakan yang rusak dapat segera diganti dengan mudah. Selain itu pada jenis pisau ini tidak diperlukan pengasahan alat potong

b. Pahat Sisip (Inserted)
Gigi sisip dibuat dari bahan HSS atau cemented carbide. Mata pisau disisipkan pada bodi pisau frais dan dikencangkan. Pisau sisip biasanya berdiameter besar (lebih dari 100 mm), seperti pada pisau rata muka, pisau sisi, slab mill dan sejenisnya.
Beberapa keuntungan menggunkaan pisau frais sisip antara lain:
1) pertimbangan penghematan ongkos produksi
2) mengatasi masalah panas yang timbul akibat gesekan pisau dengan benda kerja.
3) bila digunakan model trow away tips dapat menghemat langkah pengasahan.
4) Bila salahsatu gigi rusak , patah, atau tumpul dapat segera diganti.
5) pemasangan pahat ssip relatif cepat.

Pemasangan/penyisipan mata potong pada pisau frais dapat dilakukan dengan berbagai cara sebagai berikut:
1) pengunci baji (wedge locking)
2) pengunci baji bergerigi (serrated wedge locking)
3) pengunci baji dengan throw away tip (wedge locking a throw away tip)
4) penyekrupan selubung tirus (tapered sleeve screw)
5) pengunci batang tirus (tapered pin locking)
6) bergerigi dan tirus (serrated and tapered)
7) pengunci cam (cam locking)

Pemasangan dan Pelepasan Pisau
Terdapat berbagai macam pisau frais sesuai kegunaannya. Oleh karena itu terdapat pula berbagai macam cara pemasangannya. Secara umum cara pemasangan maupun pelepasan pisau dapat dibedakan menjadi:
 Pemasangan Pisau pada Arbor Panjang
 Pemasangan Pisau pada Arbor Pendek (pena frais)
 Pemasangan Pisau pada Flens
 Pemasangan pisau jari dengan gagang silindris dan pemasangan pisau frais jari dengan gagang tirus

Pemasangan Pisau pada Arbor Panjang: 1. Konstruksi Arbor Panjang Perkakas tempat pisau frais dipasang disebut arbor. Pada arbor dapat dipasang pisau frais dengan lubang silindris pada setiap jarak yang diinginkan dari ujung spindel utama. Sebuah pisau frais yang dipasang jauh dari ujung spindel utama pada waktu pemakanan akan bergetar sebagai akibat dari gerakan pemotongan pisau. Arbor panjang hanya digunakan untuk mengefrais horizontal. Oleh karena itu harus ditunjang oleh bantalan penunjang, maka ujung arbor yang menonjol dari bantalan penunjang seringkali merupakan suatu gangguan untuk menggunakannya. Oleh karena itu pisau frais kita tempatkan pada jarak sekecil mungkin dengan spindel utama Bagian-bagian utama dari arbor panjang ini antara lain: Konus/tirus. Sekarang semua mesin dilengkapi dengan konis tumpul yang dinormalisasi dalam NEN 5443 Penjamin untuk menjamin arbor panjang terhadap perputaran terdapat dua kemungkinan: pada konus tumpul terdapat dua buah alur untuk pasak melintang pada konus morse metris terdapat 2 sisi pipih. Poros arbor Fungsi poros arbor adalah: 1) untuk pemasangan pisau frais, 2) pemasangan pisau frais pada tempat yang ditentukan sebelumnya. Alur pasak. Alur pasak dengan pasaknya berfungsi menjamin pisau frais terhadap perputaran. Ulir pengunci. Ulr pengunci diputarkan sebuah mur sehingga frais terjepit dengan teguh pada arbor.Penjepitan dapat dilaksanakan dengan mengikat mur pengunci yang masuk pas pada ujung ulir arbor. Ulir pengunci ini memiliki ulir sekrup yang halus. Petunjuk penggunaan: Gunakan kunci yang sesuai untuk mengencangkan mur Mur harus dikukuhkan setelah bantalan penunjang ditempatkan. Sebelum arbor panjang ditempatkan ke dalam spindel, mur harus dikencangkan dengan tangan Ulir Tarik. Dengan ulir tarik ini pisau frais ditarik (dibautkan) erat ke dalam spindel utama. Semua perkakas lengkapan mesin frais untuk memasang pisau frais harus diberi ulir tarik yang sama jenisnya. Bahan yang digunakan dalam membuat arbor adalah baja karbon. Bahan ini memiliki daya tahan terhadap 1) aus, 2) puntiran atau torsi, dan 3) kelelahan. Beberapa syarat yang harus dipenuhi untuk pasak memanjang antara lain: pasak pada sisi atasnya harus bebas dari gelang pengunci atau frais pasak tersebut harus masuk dengan pas ke dalam alur pasak pasak tersebut pada kedua ujungnya harus dibulatkan atau diserongkan. Gelang pengunci atau frais harus dengan mudah dapat digeser pasak itu harus lebih panjang faripada ukuran lebar frais. Dengan cara demikian gelang pengunci dijamin terhadap selip Gelang Pengunci. Gelang pengunci digunakan: 1) agar dapat mengunci pisau frais pada tempat yang didinginkan, 2) mengunci dua buah frais atau lebih dengan cermat satu terhadap lainnya. Gelang tersebut tersedia dalam berbagai ukuran panjang dan tebal. Ukuran panjangnya sedemikkian rupa sehingga kita dapat menyusun suatu kombinasi ukuran panjang tertentu dengan jumlah gelang sekecil mungkin. Bila diperlukan untuk menyetel 2 buah frais pada jarak yang cermat satu terhadap lainnya maka dapat digunakan gelang pengunci yang dapat distel. Gelang itu terdiri atas dua bagian yaitu: sebuah tabung ulir dan sebuah mur gelang. Penunjangan Gaya pengerjaan arbor panjang cenderung akan melengkung ke atas. untuk itu arbor panjang harus ditunjang dengan bantalan penunjang yang dipasang pada lengan penunjang. Bantalan penunjang ditempatkan sedekat mungkin dengan arbor panjang. Dalam hal ini dapat ditempatkan dua buah bantalan penunjang Metode pembantalan yang dapat dilakukan antara lain: pada arbor panjang satu atau dua buah tabung jalan diantara gelang pengunci ujung arbor panjang dilengkapi tap arbor panjang. Tap ini meluncur ke dalam bantalan penunjang dengan bantuan center didalam lubang senter yang diasah dan disepuh keras dalam arbor panjang.
Bantalan Penunjang. Bila bantalan penunjang terletak pada tempat yang tepat maka ia dijepit pada lengan penunjang. Bantalan penunjang terletak dengan mantap dalam sumbu spindel utama. Pemasangan bantalan penunjang dapat dilakukan dengan: bantalan luncur yang dapat distel dibuat dari perunggu penyetelannya dengan mengikat mur dari tabung bantalan yang konis. Baut penjamin sekerup dikukuhkan. Bantalan luncur mempunyai garis tengah yang lebih besar daripada gelang pengunci arbor panjang. Oleh karena itu bantalan luncur dapat dipindah-pindahkan tempatnya dan dapat menunjang arbor panjang pada setiap titik dengan bantuan tabung jalan. Bantalan luncur dengan pembantalan pena. Tabung bantalan jarum atau senter penunjang untuk operasioanal ringan Agar tidak mengganggu gerakan benda kerja dan pencekamnya kebanyakan bantalan penunjang di sisisi bawahnya dibuat tirus 2. Pemasangan Pisau Frais pada Arbor Panjang a. Cara Memasang Arbor ambillah arbor yang akan dipakai, yang besarnya sesuai dengan besar lubang frais bersihkan bagian tirusnya dan kemudian masukkan bagian tirus ini kedalam lubang spindel perhatikan agar pasda waktu memasukan, alur pada arbor bertepatan dengan nok poada spindel keraskan arbor dengan baut penarik pada bagian belakang tiang. Cara mengeraskan arbor bila arbor sudah dipasang dengan baik pada spindel, kemudian dikeraskan dengan baut penarik. Untuk menghindarkan terlepasnya arbor dari spindel, keraskan lagi dengan mur penjamin Cara memasang pasak pada arbor Sebelum pasak diletakkan, alaur pasak pada arbor harus ada pada bagian atas Billa akurnya sudah dibersihkan, maka pasak dipasang masuk di antara lubang pada cincin Pasak harus dipasang agak ketat, jangan pakai pasak yang longgar.
d. Memasang Pisau Frais 1) Masukkan pisau frais dengan hati-hati disertai pengamatan bahwa pisau frais sudah betul berhadapan dengan spindel dan didorong dengan pelan, sehingga meluncur pada arbor 2) Putar pisau frais sehingga alur pasak dari pisau frais lurus dengan pasak e. Memasang Pisau Frais Gergaji Pasang pisau frais gergaji pada arbor tanpa pasak dan jepit antara dua buah cincin memungkinkan pisau frais meluncur terhadap arbor pada beban yang terlampau besar. f. Kedudukan alas arbor aturlah kedudukan frais sehingga bertepatan dengan permukaan yang akan difrais atur letak meja mesin bila perlu pada kedudukan yang tepat masukkan cincin-cincin pada arbor dan putar sehingga alur pasak lurus terhadap pasak masukkan alas pada arbor pasang cincin poada arbor demikian rupa sehingga ujung arbor berulir tidak tertutup oleh cincin masukkan mur pengunci dan keraskan dengan kekuatan tangan g. Memasang cincin arbor Bersihkan cincin dan jagalah agar antara cincin yang satu dengan cincin lainnya tidak terdapat tatal, karena bila ada tatal dapat menyebabkan arbor jadi bengkok pada saat dikeraskan h. Mengeraskan frais jagalah agar gagang kunci tegak lurus terhadap mur gunakan kunci yang betul pas untuk murnya dan keraskan dengan cukup kuat i. Menyetel lengan mesin Tentukan kedudukan alas arbor sedekat mungkin dengan mesin frais Bersihkan lengan dan pendukung arbor Periksa kelurusan antara pendukung arbor terhadap lengan pasang pendukung arbor apda lengan demikian rupa sehingga bagian depan dari pendukung arbor itu rata terhadap permukaan lengan keraskan mur pada pendukung dengan cukup kuat geser lengan sehingga alas masuk dalam pendukung keraskan mur pengikat lengan dengan cukup kuat. Pemasangan Pisau pada Arbor Pendek (Pena Frais) 1. Konstruksi Arbor Pendek (Pena Frais) Arbor pendek digunakan untuk memasang pisau frais yang berlubang silindris sedekat mungkin dengan spindel utama. Pisau frais yang dapat di pasang dengan pena frais antara lain frais kepala, frais kepala mantel, dan frais kepala pisau. Pemasangan pisau frais pada pena frais berlawanan dengan pada spindel utama. Perbedaan itu antara lain: pena frais digunakan baik untuk horizontal maupun vertikal tidak diperlukan penunjang seperti pada penggunaan arbor dipasang dengan sekrup. Garis tengah konus, ulir tarik, dan pena memiliki ukuran yang sama. Pena frais jauh lebih pendek dari pada arbor panjang. Ukuran panjangnya antara lain tergantung dari garis tengah pena (NEN 1581). Untuk berbagai ukuran lubang frais dalam pemasangannya dapat dilakukan dengan cukup satu jenis konus. Dalam pemasangannnya pisau frais dijamin dengan: 1) pasak lintang, 2) dengan pasak memanjang. Beberapa keuntungan penggunaan pasak melintang antara lain: pemasangan pasak-pasak melintang mempunyai gaya-gaya secara lebih baik daripada pasak memanjang lubang frais dan pena tidak diperlemah oleh suatu alur pasak. Sekrup pena frais dilengkapi dengan ulir kanan metris. Namun demikian untuk sekrup pena yang lama masih pula terdapat ulir kiri. Oleh karena itu diperlukan kecermatan dalam pemasangannya serta penggunaan kunci-kunci yang diperlukan. 2. Memasang Pisau Frais Pada Arbor Pendek ( Pena Frais) a. Memasang Pisau Frais bersihkan arbor dan frais pasang arbor pada spindel mesin Pasang frais pada arbor demikian rupa sehingga alur pada pisau frais bertepatan dengan pasak pada arbor Pegang pisau frais dalam kedudukan yang baik pada arbor dan kemudian keraskan baut dengan kekuatan tangan b. Mengeraskan dengan kunci 1) periksa kunci dan baut agar tidak dalam keadaan aus 2) masukkan kunci pada celah baut sehingga tepat 3) pergunakan tangkai pemutar kemudian ditekan sehingga baut itu cukup keras Perhatian kunci-kunci yang aus dan rusak jangan digunakan, tapi diganti dengan baik baut yang celah-celahnya sudah rusak jangan dipakai, tapi diganti Antara frais dan klepala baut, harus selalu dipasang cincin 3. Memasang Pisau Frais Pada Flensa Penjepitan flensa dilakukan untuk memasang frais pisau ataun pisau frais kepala pahat dengan garis tengah besar secara stabil dan memusat pada spindel utama. Pisau frais dapat dipasang dengan bantuan empat buah baut pada ujung spindel utama. Dalam pemasangannnya pisau frais dapat dipasang dengan pemusatan luar maupun pemusatan dalam. Pada pemusatan luar : frais dipusatkan pada garis tengah luar spindel utama . Dalam hal ini terdapat dua cara: frais dilengkapi dengan suatu alur yang sesuai benar dengan konstruksi spindel utama frais dipusatkan dengan tepi pemusatan yang khusus atau gelang pasang pada garis tengah luar spindel utama. Sedangkan pada pemusatan dalam, sebuah pena pemusat (misal: arbor tirus pendek) dipasang didalam konus spindel utama. Keuntungan dari pemusatan dalam: penukaran pisau frais berlangsung lebih mudah lewat rel masuk di sisi depan pena pemusat perbandingan panjang dan diameter lebih menguntungkan daripada pemusatan luar pemusatan lebih teliti dengan ruang main radial yang lebih kecil karena garis tengah pena pemusat lebih kecil maka ketika spindel utama menjadi lebih panas pena pemusat akan memuai sangat sedikit, sehingga frais tidak akan menjepit pena bidang standar pisau frais lebih mudah dibuat datar dan siku-siku benar tidak ada kemungkinan spindel utama rusak. 3. Pemasangan pisau jari dengan gagang silindris dan pemasangan pisau frais jari dengan gagang tirus: a. Pemasangan gagang silindris Dengan pemegang tang pasang (arbor pendek) kita dapat menjepit dan memasang pisau frais kedalam spindel utama frais dengan gagang silindris Pada prinsipnya arbor pendek terdiri dari sebuah tabung konis dengan lubang silindris. Ukuran lubang itu harus sama atau sedikit lebih besar darii diameter gagang pisau frais. Kekencangan pemasangan diperoleh bila arbor pendek konis ditekan ke dalam lubang gagang yang juga konis. Dilihat dari bentuknya tang pasang sangat banyak. Sejumlah diantaranya terdapat dalam gambar di bawah: Petunjuk penggunaan. ukuran panjang jepit pisau frais dalam arbor pendek paling sedikit harus 2 x garis tengah gagang pisau frais. Yang paling aman ialah menjepit pisau frais sedemikian rupa hingga penyuaian arbor pendek menjepit keliling gagang pisau frais sesuai dengan ukuran panjangnya. gunakan kunci yang tepat untuk mengikat atau menekan tang pasang jangan memasang gagang silindris dengan garis tengah yang lebih besar atau lebih kecil yang dinyatakan pada tang pasang dalam arbor pendek yang biasa, pisau frais dengan gagang silindris pada pengefraisan yang lebih berat cenderung selip dan bergeser sebuah bor dengan gagang silindris tidak boleh ditempatkan dalam arbor pendek, kecuali lubangh dalam arbor tersebut sesuai ukurannya atau tersedia alat bantu. walaupun bahaya pada penempatan sebuah aparat peluas akan berkurang, namun dianjurkan konstruksi yang serupa seperti untuk bor. Aparat peluas itu harus memiliki ukuran yang sama dengan arbor. dengan sebuah pisau frais atau kelengkapan peluas, yang gagangnya rusak tidak dapat dilakukan pengefraisan yang cermat. Arbor akan rusak dan tidak mungkin menjepit dengan baik periksalah terhadap kotoran dan beram tempatkan dengan baik pemegang maupun atrbor pendek dalam keadaan bersih dan diberi gemuk di rak. Konstruksi arbor pendek untuk pengefraisan kasar/berat Bila pengefraisan berat kemungkinan frais akan selip, maka dalam hal ini pisau frais dapat dibuat dengan gagang yang berulir. b. Pemasangan Pisau frais dengan gagang konus Pemasangan ini dilakukan untuk pisau-pisau frais yang mempunyai gagang konis seperti bor, peluas dan lainnya. Dalam hal ini pisau frais dapat pasang dengan dua cara: langsung dalam spindel utama dengan sarung pengurangan/sarung tirus Pemasangan frais bertangkai lurus dengan menggunakan kollet. Memasang kollet pada arbor Agar pisau frais yang bertangkai lurus dapat dipasang dalam arbor yang lubangnya tirus kita gunakan kollet. Kollet dikeraskan dalam arbor dengan mur pengunci, sehingga untuk ini diperlukan arbor tersendiri. Ambilah kolet yang ukuran lubangnya sesuai dengan ukuran tangkai pisau frais. Bersihkan lubang arbor dan kollet sebelum dimasukkan ke dalam arbor. Masukkan mur pengunci, tapi belum dikeraskan. 2) Memasang frais pada arbor. a) Masukkan pisau frais kedalam kollet. b) Tekan pisau frais sedalam-dalamnya memasuki kollet. c) Pegang pisau frais dan keraskan mur pengunci sehingga cukup kuat dengan mempergunakan kunci khusus 3) Melepaskan frais. a) atur roda gigi pada posisi kecepatan terendah b) lepaskan mur pengunci dengan mempergunakan kunci c) cabut pisau frais sehingga bersama-sama kollet lepas dari arbor d) putar pisau frais sehingga lepas dari kollet Langkah-langkah Pemasangan Pisau Frais Jari Bertangkai Tirus pada Kepala Tegak Pemasangan frais jari. Memilih arbor. a). ambillah arbor pendek yang mempunyai lubang tirus sama dengan tirus dari pada tangkai frais. b). Bila ukuran besarnya tirus tidak sama, pakailah sarung pengurang. 2) Memasang frais. a). Lubang arbor dan tangkai pisau dibersihkan sehingga tidak ada tatal. b) selaraskan tangkai frais itu sehingga lidah pada ujungnya tepat pada tempatnya. c). pukul frais dengan palu lunak agar cukup ketat. 3) Memasanga arbor. a). bersihkan baut dan ulir arbor b). masukkan arbor kedalam spindel sehingga pen pembawa pada spindelnya tepat masuk dalam alur pada arbor. c). pegang arbor sambil tekan keatasa. d). keraskan arbor dengan baut penarik. e). Baut penarik itu dikeraskan lagi oleh mur penjamin. f). Jalankan spindel putaran sedang untuk melihat putaran frais. e. Pemasangan pisau frais bertangkai dan berulir Peralatan-peralatan yang diperlukan antara lain: arbor kollet sarung mur pengunci. Memasang pisau frais. a) gabungkan sarung pengunci denga kollet Masukkan frais kedalam kollet dan putar secukupnya untuk memasukkan ulur. 2) Memasang kollet ke dalam arbor masukkanlah gabungan kollet, sarung dan frais kedalam lubang arbor dengan teliti sehingga ujung sarung masih menonjol sedikit di luar arbor masukkan mur pengunci sampai menyentuh ujung sarung dan kemudian putar satu setengah putaran.
4. Melepaskan Pisau Frais a. Cara melepas arbor Lepas pisau frais Kendorkan baut yang mengikat arbor Pukul dengan palu plastik ujung dari arbor hingga tirus arbor terlepas dari spindel Pegang arbor dengan satu tangan dan tangan yang lain melepas mur pengunci Ambil dengan hati-hati arbor dengan dua tangan dan tempatkan pada tempat yang aman dari kemungkinan yang dapat menyebabkan kerusakan. b. Cara Melepas Pisau Frais Yakinkan bahwa arbor terdukung oleh penyangga arbor sebelum dikendorkan Bersihkan sisa-sisa pemotongan dari arbor Lepas mur arbor dengan kunci Lepaskan support arbor Lepaskan mur dan pisau dan tempatkan pada tempat yang aman

c. Rangkuman
1. Pisau frais dapat dibagi menjadi pisau solid dan pisau inserted, sedangkan bila dilihat dari gigi potongnya dapat dibedakan menjadi gigi lurus dan miring.
2. Ditinjau dari posisi benda kerja terhadap pisau frais, proses pengefraisan dapat dibedakan menjadi pengefraisan aksial, radial, menyudut, dan pengefraisan bentuk.
3. Pemasangan maupun pelepasan pisau dapat dibedakan menjadi pemasangan pada Arbor Panjang, Arbor Pendek (pena frais), Flens, dan pemasangan pisau jari dengan gagang silindris dan gagang tirus
d. Tugas Lakukan pengamatan di bengkel dan uraikan tentang cara pemilihan dan pemasangan pisau frais. Catat dalam lembar pengamatan. e. Tes Formatif 1. Sebutkan dan jelaskan masing-masing fungsi dari pisau frais 2. Jelaskan cara-cara pemasangan pisau frais. f. Kunci Jawaban Formatif Fungsi pisau frais: 1. Pisau lurus: untuk mengefrais permukaan datar dengan penyayatan sisi Pisau sisi: untuk memotong slot, alur dan poros spines, pisau memotong pada kedua bagian samping/keliling dan muka T-slot: digunakan untuk membuat alur T, alur rata dan ekor burung Form milling: untuk emmbuat roda gigi, bentuk cekung dan cembung, menghasilkan bentuk-bentuk sudut bundar, lekukan dan gigi roda gigi.
2. Pemasangannnya dengan mengikuti langkah-langkah pada pemasangan pisau dengan perbedaan pada jenis mesin frais (dengan pengamatan)

SOAL

MATA PELAJARAN : PENGEFRAIS KOMPLEK

PROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK PEMESINAN

JAWABLAH SOAL DI BAWAH INI DENGAN JELAS DAN LENGKAP
1. Jelaskan macam-macam ragum mesin pada mesin frais.
2. Sikap apasaja yang perlu dikemabngkan dan dihindari dalam bekerja.
3. Apa gunanya vee block dan block Vee universal.
4. Sebutkan dan jelaskan macam-macam kepala pembagi pada mesin frais.
5. Sebutkan peralatan-peralatan yang digunakan pada waktu membuat roda gigi?
6. Piring pembagi mempunyai lubang 30, 41, 43, 48, 51, 57, 69, 81, 91, 99, dan 117. Jelaskan penggunaanya jika akan membuat roda gigi lurus dengan jumlah gigi z = 25.
7. Berapakah kecepatan spindle utama jika kita mengefrais bahan St 37 dengan cutter Heavyduti Endmill yang berdiameter 40 mm, jika diketahui kecepatan potong St 37 adalah 25 m/menit ?
8. Apa perbedaan system modul dengan system diametral pitch.
9. Roda gigi mempunyai modul 2. Berapa diamatral pitcnya. Jelaskan.
10. Perbandingan perpindahan dari dua buah roda gigi yang bekerjasama ialah i = 3,2. Roda gigi penggerak mempunyai 25 gigi dengan modul m = 3 mm dan lebarnya b = 10 mm. Tentukan ukuran-ukuran yang diperlukan sebelum operasional pembuatannya.

KUNCI JAWABAN

MATA PELAJARAN : PENGEFRAIS KOMPLEK

PROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK PEMESINAN

1. Ragum datar, ragum putar (dapat berputar pada arah horizontal), dan ragum universal (dapat berputar pada arah horizontal dan vertical)
2. Sikap yang perlu dikembangkan: cermat, kehati-hatian, ketelitian, kerapihan, teamwork, disiplin dan lainnya. Yang harus dihindari: ceroboh, gugup, sembrono, masa bodoh, tidak disiplin, bergurau.
3. Untuk menjepit benda kerja yang bulat misalnya pada saat mengfrais alur-alur pasak pada poros dan semacamnya, penjepitan dilakukan dengan menggunakan block vee dengan kelengkapan klem atau baut. Klem poros universal dapat dipasang pada mesin frais horizontal atau mesin frais vertical.
4. Macam-macam kepala pembagi:
a. kepala pembagi dengan pelat pembagi
b. kepala pembagi dengan penggerak roda gigi cacing dan ulir cacing
c. kepala pembagi dengan roda gigi cacing dan poros cacing yang dilengkapi dengan piring pembagi
d. kepala pembagi universal
e. kepala pembagi dengan kelengkapan optic
5. Peralatan yang digunakan antara lain :
a. Dividing head dan perlengkapanya
b. Kepala lepas
c. Arbor, cincin dan dudukan penyangga.
d. Cutter modul
e. Kunci inggris dan kunci pass 19.
f. Dial indicator.
g. Jangka sorong dll.

6. Putaran engkol = 1  3 / 5 . Digunakan piring pembagi dengan jumlah lubang 30 ( didapat dari 5 x 6). Engkol diputar 1 kali ditambah 18 lubang atau lubang ke 19 pada piring pembagi yang mempunyai lubang 30.

7. Rumus N = Vc . 1000 / π .D
= 25 . 1000 / 3,14 . 40
= 25000 / 125,6
= 199,3 rpm
karena pada mesin tidak terdapat putaran 199,3 rpm maka kecepatan spindle kita letakkan pada kecepatan 200 rpm.

8. Modul menggunakan perbandingan antara diameter jarak bagi dari suatu roda gigi dengan jumlah giginya (dalam satuan metric). Sedangkan diametral pitch menggunakan perbandingan dari jumlah gigi dengan ukuran diameter jarak bagi yang mempunyai satuan inchi.

9. DP = 12,7 (diperoleh dari 25,4 / modul )

10. DIMENSI RODA GIGI LURUS
Untuk roda gigi besar
Z = jumlah gigi = 80
m = modul = 3
d1 = diameter lingk. Tusuk = 240
dk1 = diameter lingk. Kepala = 246
h = tinggi gigi = 6,75
a =jarak hati = 153,3
b = lebar gigi = 30
Sudut tekan = 20 derajad

Untuk roda gigi kecil
Z = jumlah gigi = 25
m = modul = 3
d1 = diameter lingk. Tusuk = 75
dk1 = diameter lingk. Kepala = 81
h = tinggi gigi = 6,75
a =jarak hati = 153,3
b = lebar gigi = 30
Sudut tekan = 20 derajad

BAB I
PENDAHULUAN

A. DESKRIPSI
Modul Pengujian, pemeliharaan/ service dan penggantian baterai dengan kode OPKR-50-001B berisi materi dan informasi tentang konstruksi baterai, pengujian baterai, melepas baterai, mengganti baterai, metode melakukan bantuan starter, perawatan baterai dan pengisian baterai, selain itu diuraikan informasi tentang keselamatan kerja dan pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan terkait penangan baterai. Materai diuraikan dengan pendekatan praktis disertai ilustrasi yang cukup agar siswa mudah memahami bahasan yang disampaikan.
Modul ini disusun dalam 3 kegiatan belajar, setiap kegiatan belajar berisi materi, dan diakhir materi disampaikan rangkuman yang memuat intisari materai, dilanjutkan test formatif. Setiap siswa harus mengerjakan test tersebut sebagai indikator penguasaan materi, jawaban test kemudian diklarifikasi dengan kunci jawaban. Guna melatih keterampilan dan sikap kerja yang benar setiap siswa dapat berlatih dengan pedoman lembar kerja yang ada.
Diakhir modul terdapat evaluasi sebagai uji kompetensi siswa. Uji kompetensi dilakukan secara teroritis dan praktik. Uji teoritis dengan siswa menjawab pertanyaan yang pada soal evaluasi, sedangkan uji praktik dengan meminta siswa mendemontrasikan kompetensi yang harus dimiliki dan guru/instruktur menilai berdasarkan lembar observasi yang ada. Melalui evaluasi tersebut dapat diketahui apakah siswa mempunyai kompetensi pengujian, pemeliharaan/ service dan penggantian baterai dengan sub kompetensi:
1. Menguji baterai
2. Melepas dan mengganti baterai
3. Memelihara/ service baterai dan mengisi baterai
4. Membantu start (Jum Starting)
Siswa dapat melanjutkan ke modul berikutnya bila memenuhi kriteria kelulusan.

B. PRASYARAT
Sebelum memulai modul ini, peserta diklat pada Bidang Keahlian Mekanik Otomotif harus sudah menyelesaikan modul-modul prasyarat seperti terlihat dalam diagram pencapaian kompetensi maupun peta kedudukan modul. Prasyarat mempelajari modul OPKR-50-001B antara lain adalah OPKR-10-018B.

C. PETUNJUK PENGGUNAAN
1. Petunjuk Bagi Siswa
a. Lakukan cek kemampuan untuk mengetahui kemampuan awal yang anda kuasai, sebelum membaca modul lebih lengkap.
b. Bacalah modul secara seksama pada setiap kegiatan belajar, bila ada uraian yang kurang jelas silakan bertanya pada guru.
c. Kerjakan setiap test formatif pada setiap kegiatan belajar, untuk mengetahui seberapa besar pemahaman saudara terhadap materi yang disampaikan, klarifikasi hasil jawaban saudara pada kumpulan lembar jawaban yang ada.
d. Lakukan latihan setiap sub kompetensi sesuai dengan lembar kerja yang ada.
e. Perhatikan petujuk keselamatan kerja dan pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan kerja yang termuat pada lembar kerja.
f. Lakukan latihan dengan cermat, teliti dan hati-hati. Jangan melakukan pekerjaan yang belum anda pahami dengan benar.
g. Bila saudara merasa siap mintalah guru untuk menguji kompetensi saudara.
2. Petunjuk Bagi Guru/Istruktur
Guru/ intruktur bertindak sebagai fasilitator, motivator, organisator dan evaluator. Jadi guru/instruktur berperan:
a. Fasilitator yaitu menyediakan fasilitas berupa informasi, bahan, alat, training obyek dan media yang cukup bagi siswa sehingga kompetensi siswa cepat tercapai.
b. Motivator yaitu memotivasi siswa untuk belajar dengan giat, dan mencapai kompetensi dengan sempurna
c. Organisator yaitu bersama siswa menyusun kegiatan belajar dalam mempelajari modul, berlatih keterampilan, memanfaatkan fasilitas dan sumber lain untuk mendukung terpenuhinya kompetensi siswa.
d. Evaluator yaitu mengevaluasi kegiatan dan perkembangan kompetensi yang dicapai siswa, sehingga dapat menentukan kegiatan selanjutnya.

D. TUJUAN AKHIR
Tujuan akhir dari modul ini adalah siswa mempunyai kompetensi:
1. Menguji baterai dengan prosedur yang benar
2. Melepas dan menggtanti baterai dengan prosedur yang benar
3. Memelihara baterai dan mengisi baterai dengan metode yang benar
4. Melakukan bantuan starter (jum starting) dengan prosedur yang benar

E. KOMPETENSI
Kompetensi pemeliharaan/ service dan penggantian baterai mempunyai kode OPKR-50-001B dengan durasi pembelajaran 30 jam @ 45 menit. Kompetensi ini terdiri dari 4 sub kompetensi, yaitu :
1. Menguji baterai dengan prosedur yang benar
2. Melepas dan menggtanti baterai dengan prosedur yang benar
3. Memelihara baterai dan mengisi baterai dengan metode yang benar
4. Melakukan bantuan starter (jum starting) dengan prosedur yang benar
Kriteria kinerja, lingkup belajar, materi pokok dalam pemelajaran dapat dilihat pada tabel 1.

F. CEK KEMAMPUAN
Sebelum mempelajari modul ini silakan mengisi cek list dan berikan tanda √ pada pernyataan atau pertanyaan pada table berikut ini:

Sub Kompetensi Pernyataan Jawaban Bila jawaban “ Ya” Kerjakan
Ya Tidak

Menguji Baterai Saya mampu menjelaskan fungsi baterai pada kendaraan Test Formatif 1
Saya dapat menyebutkan bagian baterai dengan benar
Saya mentehui komposisi elektrolit baterai
Saya dapat menjelaskan reaksi kimia pada baterai dengan tepat
Saya dapat mengetahui perbedaan plat positip dengan plat negatip
Saya paham dengan pengertian Cranking Current Ampere (CCA), Reserve Capacity dan Ampere Hour Capacity (AH) yang terdapat pada baterai.
Saya dapat melakukan pemeriksaan elektrolit dengan prosedur yang benar
Saya dapat melakukan pengujian kebocoran arus baterai (drain test)
Saya dapat melakukan pengujian baterai denga beban (load test)
Saya paham benar potensi bahaya saat menangani baterai dan mengetahui cara mencegahnya, serta pertolongan pertama bila terjadi kecelakaan

Sub Kompetensi Pernyataan Jawaban Bila jawaban “ Ya” Kerjakan
Ya Tidak
Melepas dan mengganti baterai Saya dapat melepas dan mengganti baterai dengan prosedur yang benar. Test Formatif 2
Saya mengetahui faktor yang harus diperhatikan saat mengganti baterai
Saya memahami benar apasaja yang perlu diperhatikan saat mengganti baterai dengan kelengkapan elektronik.
Bantuan Start
Saya dapat melakukan bantuan starter dengan prosedur yang benar.
Saya paham factor apasaja yang harus diperhatikan saat melakukan bantuan starter.
Merawat dan mengisi baterai Saya paham keuntungan melakukan perawatan baterai dengan baik Test Formatif 3
Saya dapat melakukan perawatan baterai dengan benar
Saya paham mengapa bila elektrolit kurang harus diatmbah dengan air suling , tidak boleh air biasa atau air Zuur?
Saya dapat melakukan pengisian baterai dengan battery charging
Saya dapat menentukan konversi nila berat jenis pada berbagai temperature elektrolit
Saya dapat melakukan pengisian 2 baterai atau lebih secara seri maupun paralel
Saya mengetahui resiko pengisian cepat
Saya mampu menentukan besar arus maupun tegangan yang tepat untuk pengisian baterai

BAB II
PEMELAJARAN

A.RENCANA BELAJAR

Rencanakan kegiatan belajar saudara dengan baik, silakan konsultasi dengan guru/ instruktur untuk menentukan skedul sesuai tingkat kesulitan saudara berdasarkan hasil cek kemampuan awal yang telah anda lakukan. Mintalah paraf guru/ instruktur sebagai tanda persetujuan terhadap rencana belajar saudara.
Jenis Kegiatan Tgl Waktu Tempat Alasan Perubahan Paraf Guru
Mempelajari Konstruksi baterai dan menguji baterai
Mempelajari mengganti baterai dan metode bantuan starter
Mempelajari merawat dan mengisi baterai
Uji Kompetensi

B. KEGIATAN BELAJAR
1. Kegiatan Belajar 1 : Konstruksi Baterai dan Menguji Baterai
a. Tujuan Kegiatan Belajar 1
Setelah mempelajari modul ini siswa harus dapat:
1) Mengidentifikasi bagian dari baterai
2) Menjelaskan proses pengisian dan pengosongan baterai
3) Mengidentifikasi tipe dan kapasitas baterai
4) Menjelaskan pemeriksaan visual pada baterai
5) Melakukan pemeriksaan elektrolit dengan prosedur yang benar
6) Melakukan pemeriksaan kebocoran arus
7) Melakukan pengujian beban pada baterai.
8) Menjelaskan keselamatan kerja saat menangani baterai
b. Uraian Materi 1
Baterai merupakan sumber energi listrik yang digunakan oleh sistem starter dan sistem kelistrikan yang lain. Baterai ada dua tipe yaitu baterai kering dan baterai basah. Baterai yang digunakan untuk motor, mobil maupun truk adalah baterai jenis basah.
Pada kendaraan secara umum baterai berfungsi sebagai sumber energi listrik pada kendaraan, namun bila kita amati lebih detail maka fungsi baterai adalah:
1) Saat mesin mati sebagai sumber energi untuk menghidupkan asessoris, penerangan, dsb.
2) Saat starter untuk mengidupkan sistem starter
3) Saat mesin hidup sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraan, dimana pada saat hidup energi listrik bersumber dari alternator.

Gambar 1. Fungsi Baterai pada kendaraan

Konstruksi Baterai
Baterai terdiri dari beberapa komponen antara lain : Kotak baterai, terminal baterai, elektrolit baterai, lubang elektrolit baterai, tutup baterai dan sel baterai. Dalam satu baterai terdiri dari beberapa sel baterai, tiap sel menghasilkan tegangan 2 – 2,2 V. Baterai 6 V terdiri dari 3 sel, dan baterai 12 V mempunyai 6 sel baterai yang dirangkai secara seri.
Tiap sel baterai mempunyai lubang untuk mengisi elektrolit baterai, lubang tersebut ditutup dengan tutup baterai, pada tutup terdapat lubang ventilasi yang digunakan untuk mengalirkan uap dari elektrolit baterai. Tiap sel baterai terdapat plat positip, saparator dan plat negatip, plat positip berwarna coklat gelap (dark brown) dan plat negatip berwarna abu-abu metalik (metallic gray).

Gambar 2. Konstruksi Baterai

Elektrolit Baterai
Elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O dan dan 36 % SO4. Dari campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270.

Gambar 3. Komposisi elektrolit baterai

Kotak Baterai
Wadah yang menampung elektrolit dan elemen baterai disebut kotak baterai. Ruangan didalamnya dibagi menjadi ruangan sesuai dengan jumlah selnya. Pada kotak baterai terdapat garis tanda upper level dan lower level , sebagai indicator jumlah elektrolit.

Sumbat Ventilasi
Sumbat ventilasi ialah tutup untuk lubang pengisian elektrolit. Sumbat ini juga berfungsi untuk memisahkan gas hidrogen (yang terbentuk saat pengisian) dan uap asam sulfat di dalam baterai dengan cara membiarkan gas hidrogen keluar lewat lubang ventilasi, sedangkan uap asam sulfat mengembun pada tepian ventilasi dan menetes kembali ke bawah.

Gambar 4. Kotak dan sumbat baterai

Reaksi Kimia pada Baterai
Baterai merupakan pembangkitan listrik secara kimia. Listrik dibangkitkan akibat reaksi kimia antara plat positip, elektrolit baterai dan plat negatip. Saat baterai dihubungkan dengan sumber listrik arus searah maka terjadi proses pengisian (charge). Proses tersebut secara kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:

Plat (+) + Elektrolit + Plat (-) Plat (+) + Elektrolit + Plat (-)
Pb SO4 + 2 H2O + PbSO4 PbO2 + 2H2SO4 + Pb

Saat sistem starter berfungsi maka energi listrik yang tersimpan di baterai akan mengalir ke beban, proses ini sering disebut proses pengosongan (discharge). Proses pengosongan secara kimia dapat dirumuskan sebagai berikut:

Plat (+) + Elektrolit + Plat (-) Plat (+) + Elektrolit + Plat (-)
Pb SO4 + 2H2SO4 + PbSO4 PbO2 + 2 H2O + Pb

Dari reaksi kimia tersebut terdapat perbedaan elektrolit baterai saat kapasitas baterai penuh dan kosong, dimana saat baterai penuh elektroli terdiri dari 2H2SO4, sedangkan saat kosong elektrolit batarai adalah 2H2O.

Gambar 5. Proses pengisian dan pengosongan baterai

Rating Kapasitas Baterai
Energi yang tersimpan dalam baterai harus cukup kuat untuk starter, untuk itu baterai harus terisi penuh. Kapasitas baterai menunjukkan jumlah listrik yang disimpan baterai yang dapat dilepaskan sebagai sumber listrik. Kapasitas baterai dipengaruhi oleh ukuran plat, jumlah plat, jumlah sel dan jumlah elektrolit baterai. Terdapat 3 ukuran yang sering menunjukkan kapasitas baterai, yaitu:
1) Cranking Current Ampere (CCA)
2) Reserve Capacity
3) Ampere Hour Capacity (AH)

Cranking Current Ampere (CCA)
Kapasitas baterai tergantung pada bahan plat yang bersinggungan dengan larutan elektrolit, bukan hanya jumlah plat tetapi besar ukuran (luas permukaan singgung) pada plat yang akan menentukan kapasitasnya. The Internasional standard memberikan nilai untuk capasitas baterai dengan SAE Cranking Current atau Cold Cranking Current (CCA Cold Cranking Ampere). Nilai CCA dari suatu baterai adalah arus (dalam ampere) dari baterai yang diisi penuh sehingga dapat memberikan arus untuk 30 detik pada 18 derajat Celsius selama itu tetap menjaga tegangan setiap sel 1.2 volt atau lebih.
Reserve Capacity
Kapasitas layanan adalah banyaknya waktu dalam menit pada baterai yang diisi penuh dapat memberikan arus sebesar 25 ampere pada 27 derajat Celsius setelah sistim pengisian dilepas. Tegangan tidak boleh turun dibawah 1.75 volt per sel (10.5 volt total untuk baterai 12 volt).

Gambar 6. Rating Baterai

Ampere Hour Capacity (AH)
Kapasitas baterai adalah banyaknya arus pada baterai yang diisi penuh dapat menyediakan arus selama 20 jam pada 27 derajat Celsius, tanpa penurunan tegangan tiap sel dibawah 1.75 volt. Sebagai contoh: Sebuah Baterai yang secara terus menerus mengalirkan 3 ampere untuk 20 jam dinilai memiliki 60 AH.
Rumus menentukan kapasitas baterai adalah:
AH = A (amper) x H (Jam)
JIS mendefinisikan kapasitas baterai sebagai jumlah listrik yang dilepaskan sampai tegangan pengeluaran akhir menjadi 10,5 V dalam 5 jam. Sebagai contoh baterai dalam keadaan terisi penuh dikeluarkan muatannya secara terus menerus 10 A selama 5 jam sampai mencapai tegangan pengeluaran akhir (10,5 V). Maka kapasitas baterai ialah 50 AH (10 x 5 jam) 1 oC

Stiker Spesifikasi Baterai
Baterai otomotif yang baru memiliki striker yang ditempelkan untuk memberikan informasi tentang spesifikasi baterai tersebut, salah satu model stiker baterai seperti tampak dibawah ini
Gambar 7. Spesifikasi baterai

Pada stiker di gambar di atas menunjukkan nomer kode area yaitu N57. Baterai tersebut memiliki 11 plat per sel dengan nilai 380 Cold Cranking Ampere dan tegangan baterai yang dihasilkan adalah 12 volt.

Keselamatan Kerja Saat Menguji Baterai
Sebelum melaksanakan pengujian tersebut perlu diperhatikan masalah keselamatan kerja. Hal-hal tersebut antara lain:
1) Baterai pada umumnya berukuran besar dan berisi larutan asam sulfat, oleh karena itu harus hati-hati jangan sampai cairan baterai mengenahi pakaian, kulit maupun kendaraan.
2) Saat melepas baterai untuk menguji baterai perlu diperhatikan keamanan awal yang diperlukan untuk menghindari pemakai atau kerusakan alat elektronik akibat pelepasan baterai.
3) Gunakan alat pelindung atau alat pengaman, termasuk pemakaian alas kaki yang sesuai dan pelindung mata
4) Putuslah hubungan kabel baterai pada saat anda akan memperbaiki beberpa bagian dari suatu sistem rangkaian kelistrikan.
5) Lepas hubungan terminal baterai ke ground terlebih dahulu, karena bila melepas terminal positip akan kemungkinan terjadi hubungan pendek melalui kunci ke kodi kendaraan.

Gambar 8. Pemutusan terminal ground baterai

6) Ingatlah baterai mudah menimbulkan arus energi listrik pada tenggang tinggi, sehingga jam tangan logam perhiasan dan gelang sebaiknya tidak dikenakan pada saat anda bekerja dengan baterai.
7) Gas yang keluar dari bagian atas sel baterai selama proses pengisisan dan pengosongan bersifat mudah meledak, jangan menyalakan korek atau merokok dekat lokasi pengisian baterai.
8) Sebelum menghubungkan pengisian baterai, kedua terminal baterai positif dan negatif harus dilepaskan dari sistem rangkaian elektronik.
9) Pada saat melakukan pengisian baterai, anda membutuhkan udara yang bersih dan ventilasi udara yang bebas dari bunga api atau kemungkinan terjadi kebakaran.
10) Apabila baterai anda memiliki lubang ventilasi pengaman jangan buka tutup penyumbatnya ketika melakukan proses pengisian, bila baterai anda tidak memiliki lubang pengaman, bukalah tutup penyumbatnya agar gas hodrogen yang dihasilkan pada saat proses pengisian dapat keluar.
11) Jangan melepas atau menghubungkan terminal baterai saat alat pengisian bekerja. ini akan menyebabkan munculnya bunga api dan menyalakan/membakar gas hidrogen yang ada dalam baterai.

Gambar 9. Tanda peringatan dilakasi yang menagani baterai

12) Jangan meniup baterai dengan aliran udara, compresor udara dapat membuka tutup sel dan menyebarkan larutan elektrolit ke tubuh anda.
13) Untuk mencegah yang aman, jangan salah memasang posisi terminal baterai, ini akan membalik polarisasi dan mengakibatkan rusaknya alternator dan sistem elektronik yang mempergunakan semikonduktor.
14) Untuk pencegahan, jangan salah memasang posisi terminal baterai, ini akan membalik polarisasi arus yang akan merusak alternator dan sistem kelistrikan yang menggunakan semi konduktor
Pertolongan Pertama
Asam sulfat, merupakan bahan elektrolit aktif pada baterai, yang bersifat sangat korosif/merusak. Ini dapat menyebabkan kerusakan pada semua bahan yang dikenainya. Ini akan menyebabkan keracunan atau luka bakar yang serius bila terkena kulit, dapat juga mengebabkan kebutaan bila mengenai mata. Bila cairan asam baterai mengenai kulit anda:
1) Basuhlah kulit anda denga air yang bersih
2) Basuhlah berulang-ulang kurang lebih 5 menit, ini akan melarutkan asam pada air tersebut.
3) Bila Cairan asam mengenai mata anda, basuhlah mata anda dengan air berulang-ulang, segera pergi ke dokter.

Gambar 10. Membersihkan asam yang mengenai mata

4) Larutan elektrolit juga berbahaya pada cat kendaraan, pada kasus lain larutan elektrolit dapat menetesi cat, usaplah dengan air yang banyak.

Memeriksa dan Menguji Baterai
Baterai harus diperiksa secara periodik dan diuji kemampuannya. Terdapat 3 kelompok pemeriksaan dan pengujian baterai yang sering dilakukan, yaitu:
1) Pemeriksaan Visual
2) Pemeriksaan elektrolit dan kebocoran
3) Pengujian Beban

Pemeriksaan Visual Baterai
Pemeriksaan visual meliputi :
1) Kotak baterai :
Kotak baterai sering mengalami kerusakan yang dapat didentifikasi secara visual, jenis kerusakan kotak baterai antara lain: kotak retak akibat benturan, mengembang akibat over charging, bocor akibat keretakan atau mengembang

Gambar 11. Pemeriksaan bagian baterai secara visual
2) Sel-sel baterai :
Sel baterai sering mengalami gannguan yaitu sell yang mengembang akibat over charging maupun mengkristal dan sel yang rontok karena getaran, kualitas yang kurang baik maupun usia baterai

3) Terminal baterai dan konektor kabel:
Terminal baterai dan konektor merupakan bagian baterai yang sering mengalami kerusakan, bentuk kerusakan paling banyak adalah korosi yang disebabkan oleh uap elektrolit baterai maupun panas akibat kenektor kendor atau kotor

4) Jumlah elektrolit
Jumlah elektrolik perlu diperiksa secara periodic. Bila pengisian berlebihan (over charging) maka elektrolit cepat berkurang karena penguapan berlebihan. Pemeriksaan jumlah elektrolit dapat dilakukan dengan cepat karena kotak dibuat dari plastic yang tembus pandang. Jumlah elektrolit harus berada diantara garis Upper Level dan Lower Level.

5) Kabel Baterai
Kabel baterai dialiri arus yang sangat besar, saat mesin distarter besar arus dapat mencapai 250 – 500 A, tergantung dari daya motor starter, dengan arus sebesar itu kabel akan panas. Panas pada kabel menyebabkan elasitas kabel menurun, isolator muda pecah dan terkupas, hal ini terjadi terutama pada isolator dekat dengan terminal baterai.

6) Pemegang Baterai
Pemengang baterai harus dapat mengikat baterai dengan kuat agar goncangan baterai dapat dihindari, sehingga usia baterai dapat lebih lama. Gangguan pada pemegang baterai antara lain kendor akibat mur pengikat karat untuk itu lindungi mur dengan mengoleskan vaselin/ grease.
Pemeriksaan Elektrolit
Jumlah elektrolit baterai harus selalu dikontrol, jumlah yang baik adalah diantara tanda batas Upper Level dengan Lower Level. Jumlah elektrolit yang kurang menyebabkan sel baterai cepat rusak, sedang jumlah elektrolit berlebihan menyebabkan tumpahnya elektrolit saat batarai panas akibat pengisian atau pengosongan berlebihan. Akibat proses penguapan saat pengisian memungkinkan jumlah elektrolit berkurang, untuk menambah jumlah elektrolit yang kurang cukup dengan menambah H2O atau terjual dengan nama Air Accu.
Penyebab elektrolit cepat berkurang dapat disebabkan oleh overcharging, oleh karena bila berkurangnya elektrolit tidak wajar maka periksa dan setel arus pengisian. Keretakan baterai dapat pula menyebabkan elektrolit cepat berkurang, selain itu cairan elektrolit dapat mengenai bagian kendaraan, karena cairan bersifat korotif maka bagian kendaraan yang terkena elektrolit akan korosi.
Pemeriksaan berat jenis elektrolit baterai menggunakan alat hydrometer. Pemeriksaan berat jenis elektrolit baterai merupakan salah satu metode untuk mengetahui kapasitas baterai. Baterai penuh pada suhu 20 ºC mempunyai Bj 1,27-1,28, dan baterai kosong mempunyai Bj 1,100 -1,130.

Langkah melakukan pengukuran elektrolit baterai adalah:
1) Lepas terminal baterai negatif
2) Lepas sumbat baterai dan tempatkan dalam wadah agar tidak tercecer
3) Masukkan thermometer pada lubang baterai
4) Masukkan ujung hydrometer ke dalam lubang baterai
5) Pompa hydrometer sampai elektrolit masuk ke dalam hydrometer dan pemberat terangkat
6) Tanpa mengangkat hydrometer baca berat jenis elektrolit baterai dan baca temperature elektrolit baterai
7) Catat hasil pembacaan, lakukan hal yang sama untuk sel baterai yang lain

Gambar 12. Memeriksa elektrolit

Berat jenis elektrolit berubah sebesar 0,0007 setiap perubahan 1 ºC. Spesifikasi berat jenis normal ditentukan pada 20 ºC, oleh karena itu saat pengukuran temperature elektrolit harus diamati. Rumus untuk mengkoreksi hasil pengukuran adalah:

S 20 ºC= St + 0,0007 x (t – 20)
S 20 ºC : berat jenis pada temperature 20 ºC
St : Nilai pengukuran berat jenis
t : Temperatur elektrolit saat pengukuran

Contoh:
Tentukan berat jenis baterai bila hasil pengukuran pada temperature 0ºC, menunjukkan berat jenis 1,260.
S 20 ºC = St + 0,0007 x (t – 20)
= 1,260 + 0,0007 x ( 0 – 20)
= 1,260 – 0,0014
= 1,246
Tindakan yang harus dilakukan terkait hasil pengukuran elektrolit adalah sebagai berikut:

Tabel .1 Tindakan yang dilakukan berdasarkan hasil pengukuran BJ elektrolit
HASIL PENGUKURAN TINDAKAN
1.280 Atau lebih Tambahkan air suling agar berat jenis berkurang
1.220 – 1.270 Tidak Perlu Tindakan
1.210 atau kurang Lakukan pengisian penuh, ukur berat jenis. Bila masih dibawah 1.210 ganti baterai.
Perbedaan antar sel kurang dari 0.040 Tidak perlu tindakan
Perbedaan berat jenis antar sel 0.040 atau lebih Lakukan pengisian penuh, ukur berat jenis. Bila berat jenis antar sel melebihi 0.030, setel berat jenis. Bila tidak bisa dilakukan, ganti baterai

Kebocoran Arus
Adanya kebocoran arus listrik menyebabkan baterai mengalami pengosongan, sehingga bila kendaraan lama tidak digunakan maka energi listrik yang tersimpan pada baterai dapat berkurang cukup banyak sehingga mesin sulit dihidupkan.

Gambar 13. Pemeriksaan kebocoran arus

Langkah untuk memeriksa kebocoran arus listrik adalah sebagai berikut:
1) Matikan seluruh beban kelistrikan
2) Lepas kabel baterai negatip
3) Pasang amper meter dengan skala ukur 35 mA
4) Baca hasil pengukuran
5) Besar kebocoran arus tidak boleh melebihi 20 mA.

Besar arus tersebut disebabkan energi listrik yang digunakan untuk jam maupun memori ECU (Electronic Control Unit). Penyebab terjadi kebocoran arus karena adanya karat, kotoran, air pada terminal atau soket sehingga mampu mengalirkan listrik. Pengukuran dapat pula dilakukan pada kabel positip.

Kebocoran arus listrik dapat pula terjadi ke bodi baterai (Case drain) untuk memeriksa hal tersebut dapat dilakukan dengan cara:

Gambar 14. Pemeriksaan kebocoran bodi

Atur selector pada voltage, hubungkan kabel negatif multi meter ke negatip baterai dan positip volt meter ke bodi bateri. Penunjukan yang baik adalah 0 Volt, dan tegangan tidak boleh melebihi 0,5 V.
Pemeriksaan dengan test beban baterai
Pemeriksaan baterai dengan beban dilakukan Battery load tester. Pemeriksaan dilakukan dengan cara memberi beban baterai sebesar 200 A selama 15 detik. Bila tegangan baterai lebih dari 9,6 V berarti baterai masih baik, bila tegangan baterai 6,5V – 9,6 V baterai perlu diisi beberapa saat, bila tegangan kurang dari 6,5 V ganti baterai karena kemungkinan ada sel baterai yang sudah rusak.

Gambar 15. Test dengan beban

c. Rangkuman 1
Baterai berfungsi sebagai sumber energi listrik pada kendaraan, namun bila kita amati lebih detail maka fungsi baterai adalah: Saat mesin mati sebagai sumber energi untuk menghidupkan asesoris, penerangan, dsb. Saat starter untuk mengidupkan sistem starter. Saat mesin hidup sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraan, dimana pada saat hidup energi listrik bersumber dari alternator.
Secara garis besar konstruksi baterai terdiri dari kotak baterai, sel baterai dan elektrolit baterai. Saat baterai diberikan beban arus maka terjadi proses pengosongan, sedangkan bila baterai mendapat arus dari luar maka terjadi proses pengisian, pada proses pengisian maupun pengosongan terjadi reaksi kimian antara elektrolit baterai dengan plat beterai.
Terdapat 3 hal dalam menentukan rating kapasitas baterai, yaitu: Cranking Current Ampere (CCA), Reserve Capacity dan Ampere Hour Capacity (AH). Sedangkan pengujian pada baterai meliputi: Pemeriksaan secara visual, pemeriksaan elektrolit baterai, pemeriksaan kebocoran dan pengujian beban baterai.

d. Tugas 1
Isilah table berikut ini dengan cara observasi pada bengkel atau membaca buku pedoman kendaraan:
No Merk dan tipe kendaraani Spesifikasi Baterai yang digunakan Sumber Informasi
1
2
3
4
5
6
7

e. Test Formatif 1
Jawablah pertanyaan dibawah ini:
1) Jerlaskan fungsi baterai pada kendaraan
a) Saat mesin mati
b) Saat mesin hidup
c) Saat starter

2) Sebutkan bagian- bagian baterai pada gambar berikut ini,
1. …………………………………..
2. …………………………………..
3. …………………………………..
4. ……………………………………
5. ……………………………………

3) Jelaskan perbedaan plat positip dan plat negatip pada baterai
4) Sebutkan komposisi elektrolit baterai,dan jelaskan prosedur pemeriksan berat jenis elektrolit baterai!
5) Jelaskan reaksi kimia saat pengisian dan pengosongan baterai.
6) Jelaskan pengertian Cranking Current Ampere (CCA), Reserve Capacity dan Ampere Hour Capacity (AH) yang terdapat pada baterai.
7) Jelaskan prosedur menguji kebocoran arus listrik pada baterai (drain test)
8) Jelaskan prosedur menguji baterai dengan beban (load test).

f. Kunci Jawaban Test Formatif 1
1) Fungsi baterai pada kendaraan adalah:
a) Saat mesin mati sebagai sumber energi untuk menghidupkan asessoris, penerangan, dsb.
b) Saat starter untuk mengidupkan sistem starter
c) Saat mesin hidup sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraan, dimana pada saat hidup energi listrik bersumber dari alternator.
2) Bagian- bagian baterai pada gambar berikut ini,

a) Vent caps (sumbat baterai)
b) Terminal posts (terminal baterai)
c) Cell connectors (penghubung sel)
d) Cells ( Sell-sel baterai)
e) Cell partitions

3) Perbedaan plat positip dengan plat negatip adalah plat positip berwarna coklat gelap (dark brown) dan plat negatip berwarna abu-abu metalik (metallic gray).
4) Komposisi elektrolit baterai adalah 64 % H2O dan dan 36 % SO4 dengan berat jenis 1,27. Prosedur pemeriksaan elektrolit adalah:
a) Lepas sumbat baterai dan tempatkan dalam wadah agar tidak tercecer
b) Masukkan thermometer pada lubang baterai
c) Masukkan ujung hydrometer ke dalam lubang baterai
d) Pompa hidromenter sampai elektrolit masuk ke dalam hydrometer dan pemberat terangkat
e) Tanpa mengangkat hydrometer baca berat jenis elektrolit baterai dan baca temperature elektrolit baterai
f) Catat hasil pembacaan, lakukan hal yang sama untuk sel baterai yang lain
g) Konversi berat jenis hasil pengukuran pada temperatur 20 ºC, dengan rumus:
S 20 ºC= St + 0,0007 x (t – 20)

5) Reaksi Kimia pada baterai
Pengisian:
Plat (+) + Elektrolit + Plat (-) Plat (+) + Elektrolit + Plat (-)
Pb SO4 + 2H2SO4 + PbSO4 PbO2 + 2 H2O + Pb

Pengosongan
Plat (+) + Elektrolit + Plat (-) Plat (+) + Elektrolit + Plat (-)
PbO2 + 2 H2O + Pb Pb SO4 + 2H2SO4 + PbSO4
6) Pengertian Cranking Current Ampere (CCA):
Nilai CCA dari suatu baterai adalah arus (dalam ampere) dari baterai yang diisi penuh sehingga dapat memberikan arus untuk 30 detik pada 18 derajat Celsius selama itu tetap menjaga tegangan setiap sel 1.2 volt atau lebih.
Pengertian Reserve Capacity
Kapasitas layanan adalah banyaknya waktu dalam menit pada baterai yang diisi penuh dapat memberikan arus sebesar 25 ampere pada 27 derajat Celsius setelah sistim pengisian dilepas. Tegangan tidak boleh turun dibawah 1.75 volt per sel (10.5 volt total untuk baterai 12 volt).
Pengertian Ampere Hour Capacity (AH)
JIS mendefinisikan kapasitas baterai sebagai jumlah listrik yang dilepaskan sampai tegangan pengeluaran akhir menjadi 10,5 V dalam 5 jam. Sebagai contoh baterai dalam keadaan terisi penuh dikeluarkan muatannya secara terus menerus 10 A selama 5 jam sampai mencapai tegangan pengeluaran akhir (10,5 V). Maka kapasitas baterai ialah 50 AH (10 x 5 jam)
7) Prosedur drain test / kebocoran arus listrik adalah :
a) Matikan seluruh beban kelistrikan
b) Lepas kabel baterai negatip
c) Pasang amper meter dengan skala ukur 35 mA antara kabel negatip dengan terminal baterai.
d) Baca hasil pengukuran. Besar kebocoran arus tidak boleh melebihi 20 mA.
8) Prosedur test baterai tanpa beban adalah:
a) Pasang Volt Amper meter, dengan cara kabel merah dihubungkan positip baterai, kabel hitam dengan negatip baterai, kabel Ampermeter induksi dapat kabel negatiip atau kabel positip, perhatikan tanda aliran arus listriknya.
b) Lakukan starter mesin selama 15 detik.
c) Catat tegangan dan arus yang mengalir saat waktu starter pada 15 detik
d) Tunggu kurang lebih 5 menit untuk melakukan pembebanan lagi, waktu ini diperlukan untuk proses pendinginan unit motor starter.

g. Lembar Kerja
Lembar Kerja 1A
Judul : Mengidentifikasi Baterai
Tujuan :
Siswa dapat mengidentifikasi jenis baterai, dimensi bateri, terminal baterai dan kode yang tertulis pada baterai.
Alat dan Bahan
1. Baterai minimal 2 buah dengan kapasitas/merk yang berbeda
2. Lembar kerja
3. Kelengkapan keselamatan kerja
Keselamatan Kerja
1. Baterai cukup berat, perhatikan metode mengangkat yang benar
2. Elektrolit bersifat asam, korosif sehingga bila mengenai baju maka baju dapat rusak
3. Bila bagian badan terkena elektrolit dapat menyebabkan iritasi, maka cuci dengan air, bila mengenai mata cuci dengan air dan secepatnya ke dokter.
4. Gunakan alat keselamatan kerja seperti kacamata dan sarung tangan karet.
Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Identifikasi baterai dengan mengisi kolom berikut ini
Baterai A Baterai B
Merk Baterai Merk Baterai
Dimansi Baterai
 Panjang
 Lebar
 Tinggi Dimansi Baterai
 Panjang
 Lebar
 Tinggi
Posisi Terminal Posisi Terminal
Kode Baterai Kode Baterai
Kode lain:
 CCA
 Kapasitas Kode lain:
 CCA
 Kapasitas

3. Periksa bagian-bagian baterai secara visual dari kemungkinan rusak.
Bagian Kondisi Bagian Kondisi
Kotak Jumlah elektrolit
Terminal Sumbat

4. Bersihkan tempat kerja dan Kembalikan alat dan bahan ke tempat semula

Tugas
1. Jelaskan pengertian dari tiap data yang saudara peroleh
2. Dari data tersebut factor apa yang harus saudara perhatikan saat mengganti baterai

h. Lembar Kerja 1B
Judul : Memeriksa Elektrolit Baterai
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Memeriksa elektrolit baterai dengan alat dan metode yang benar.
2. Mengkonversi hasil pemeriksaan berat jenis pada temperature 20ºC
3. Menentukan kapasits baterai

Alat dan Bahan
1. Baterai
2. Lembar kerja
3. Hidrometer
4. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)
Keselamatan Kerja
1. Baterai cukup berat, sehingga perhatikan metode mengangkat yang benar
2. Elektrolit bersifat asam, korosif sehingga bila mengenai baju maka baju dapat rusak
3. Saat memeriksa elektrolit maka ujung selang hydrometer tidak perlu diangkat dari lubang baterai.
4. Bila bagian badan terkena elektrolit dapat menyebabkan iritasi, maka cuci dengan air, bila mengenai mata cuci dengan air dan secepatnya ke dokter.
5. Gunakan alat keselamatan kerja seperti kacamata dan sarung tangan karet.
Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Lepas terminal baterai negatif
3. Lepas sumbat baterai dan tempatkan dalam wadah agar tidak tercecer
4. Masukkan thermometer pada lubang baterai
5. Masukkan ujung hydrometer ke dalam lubang baterai

6. Pompa hidromenter sampai elektrolit masuk ke dalam hydrometer dan pemberat terangkat
7. Tanpa mengangkat hydrometer baca berat jenis elektrolit baterai dan baca temperature elektrolit baterai

8. Catat hasil pembacaan, lakukan hal yang sama untuk sel baterai yang lain
Sel Baterai Temperatur saat pengukuran Berat jenis Temperatur 20ºC Berat jenis
1
2
3
4
5
6

Rumus untuk mengkonversi berat jenis

S 20 ºC= St + 0,0007 x (t – 20)

S 20 ºC : berat jenis pada temperature 20 ºC
St : Nilai pengukuran berat jenis
t : Temperatur elektrolit saat pengukuran
Bersihkan tempat kerja dan Kembalikan alat dan bahan ke tempat semula

Tugas
1. Tentukan kapasitas energi listrik yang berkurang
2. Hitung besar arus pengisian dan waktu yang diperlukan untuk pengisian normal
a) Pengisian normal = 10% dari kapasitas baterai
b) Waktu pengisian tergantung dari besar energi listrik yang berkurang pada baterai, hubungan berat jenis dengan berkurangnya kapasitas adalah sebagai berikut.

Lama pengisian = kapasitas yang berkurang : arus pengisian
i. Lembar Kerja 1C
Judul : Menguji Baterai Dengan Beban (Battery Load Test)
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Menguji baterai dengan beban dengan prosedur yang benar
2. Menentukan baterai masih baik atau sudah rusak

Alat dan Bahan
1. Unit mobil/ engine stand
2. Baterai
3. Volt meter & Amper meter 20V, 500A
4. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Saat melakukan starter tidak boleh melebihi 15 detik, bila terlalu lama, potensi menyebabkan rangkaian sistem strter terbakar dan motor sterter terbakar.
2. Hati-hati memasang terminal baterai tidak boleh terbalik
3. Bila bagian badan terkena elektrolit dapat menyebabkan iritasi, maka cuci dengan air, bila mengenai mata cuci dengan air dan secepatnya ke dokter.
4. Gunakan alat keselamatan kerja seperti kacamata dan sarung tangan karet.

Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan
2. Pasang Volt Amper meter, dengan cara kabel merah dihubungkan positip baterai, kabel hitam dengan negatip baterai, kabel Ampermeter induksi dapat kabel negatiip atau kabel positip, perhatikan tanda aliran arus listriknya.
3. Lakukan starter mesin selama 15 detik.
4. Catat tegangan dan arus yang mengalir waktu starter pada 15 detik
5. Tunggu kurang lebih 5 menit untuk melakukan pembebanan lagi, waktu ini diperlukan untuk proses pendinginan unit motor starter.
6. Lakukan starter mesin lagi selama 15 detik.
7. Catat tegangan dan arus yang mengalir waktu starter pada 15 detik
Data Baterai
Merk Kode CCA

Data Hasil Pengujian
Pengujian ke Arus Tegangan
1
2

Keterangan:
a. Baterai yang diuji harus dalam kondisi terisi penuh
b. Interprestasi hasil :
Tegangan baterai lebih dari 9,6 V berarti baterai masih baik, bila tegangan baterai 6,5V – 9,6 V baterai perlu diisi beberapa saat, bila tegangan kurang dari 6,5 V ganti baterai karena kemungkinan ada sel baterai yang sudah rusak.
8. Bersihkan tempat kerja, kembalikan alat yang saudara gunakan ketempat semula.

Tugas:
1. Jelaskan pengertian dari kode yang ditulis pada baterai
2. Jelaskan bagaimana hasil pengujian yang diperoleh ?, apa rekomondasi saudara terhadap hasil pengujian yang diperoleh?
3. Mengapa saat pengujian harus menggunakan baterai yang terisi penuh

Gambar 16. Pemutusan terminal ground baterai

a) Ingatlah baterai mudah menimbulkan arus energi listrik pada tenggang tinggi, sehingga jam tangan logam perhiasan dan gelang sebaiknya tidak dikenakan pada saat anda bekerja dengan baterai.
b) Gas yang keluar dari bagian atas sel baterai selama proses pengisisan dan pengosongan bersifat mudah meledak, jangan menyalakan korek atau merokok dekat lokasi pengisian baterai.
c) Sebelum menghubungkan pengisian baterai, kedua terminal baterai positif dan negatif harus dilepaskan dari sistem rangkaian elektronik.
d) Pada saat melakukan pengisian baterai, anda membutuhkan udara yang bersih dan ventilasi udara yang bebas dari bunga api atau kemungkinan terjadi kebakaran.
e) Apabila baterai anda memiliki lubang ventilasi pengaman jangan buka tutup penyumbatnya ketika melakukan proses pengisian, bila baterai anda tidak memiliki lubang pengaman, bukalah tutup penyumbatnya agar gas hidrogen yang dihasilkan pada saat proses pengisian dapat keluar.
f) Jangan melepas atau menghubungkan terminal baterai saat alat pengisian bekerja. ini akan menyebabkan munculnya bunga api dan menyalakan/membakar gas hidrogen yang ada dalam baterai.

g) Jangan meniup baterai dengan aliran udara, compresor udara dapat membuka tutup sel dan menyebarkan larutan elektrolit ke tubuh anda.
h) Untuk mencegah yang aman, jangan salah memasang posisi terminal baterai, ini akan membalik polarisasi dan mengakibatkan rusaknya alternator dan sistem elektronik yang mempergunakan semikonduktor.
i) Untuk pencegahan, jangan salah memasang posisi terminal baterai, ini akan membalik polarisasi arus yang akan merusak alternator dan sistem kelistrikan yang menggunakan semi konduktor.

3) Langkah Kerja
a) Persiapkan alat dan bahan praktikum secara cermat, efektif dan seefisien mungkin.
b) Lakukan semua prosedur kerja dengan mengacu pada prosedur yang telah ada pada modul.
c) Perhatikan instruksi praktikum yang disampaikan oleh guru/instruktur.
d) Buatlah catatan-catatan penting kegiatan praktikum secara ringkas.
e) Setelah selesai, bereskan kembali peralatan dan bahan yang telah digunakan seperti keadaan semula.
4) Tugas
a) Lakukan pemeriksaan pada kondisi fisik bateray.
b) Lakukan pemeriksaan besarnya arus dan tegangan bateray.
c) Lakukan pengukuran berat jenis bateray.
d) Buatlah laporan praktek yang telah anda lakukan.

2. Kegiatan Belajar 2 : Mengganti Baterai dan Bantuan Starter
a. Tujuan Kegiatan Belajar 2
Setelah mempelajari modul pada kegiatan belajar 2 ini, siswa harus dapat:
1) Melepas baterai dengan prosedur yang benar
2) Mengganti baterai dengan prosedur yang benar
3) Melakukan bantuan starter dengan prosedur yang benar

b. Uraian Materi 2
Terdapat 3 hal yang sering dilakukan terkait dengan pelepasan baterai, ketiga hal tersebut adalah:
1) Melepas baterai untuk tujuan perawatan baterai, penggantian elektrolit, mengganti baterai dan melakukan perbaikan kendaraan yang perlu melepas bateraii
2) Mengganti baterai dengan baterai baru
3) Melakukan bantuan starter akibat energi yang disimpan pada baterai tidak cukup untuk melakukan starter.

Beberapa faktor yang harus diperhatikan sebelum melepaskan baterai

Sebelum melepaskan baterai untuk tujuan merawat baterai yaitu mengganti elektrolit, membersihkan, mengisi baterai atau mengganti baterai , ada beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu:
1) Pastikan apakah kendaraan dipasang dengan sistem pengaman (alarm) yang dapat berbunyi kapanpun bila baterai tidak tersambung. Ini sebagai upaya untuk mengatasi situasi bila seorang pencuri mendobrak kendaraan, alarm mulai berbunyi, kemudian pencuri itu melepaskan sambungan baterai sehingga mematikan alarm. Sistem alarm ini dengan suplai tenaga terpisah. Ia juga memiliki kabel yang peka yang dihubungkan dengan baterai. Ketika kabel ini mendeteksi tidak ada tegangan (baterai tidak tersambung) alarm menjadi aktif dan suplai tenaganya memberikan tenaga pada sirene.
2) Banyak kendaraan yang dipasang dengan radio yang akan melepaskan memorinya bila beterai tidak tersambung, sehingga bila baterai dihubungkan kembali maka perlu setting gelombang lagi. Memasang kembali stasiun pada beberapa radio cukup memerlukan waktu dan pekerjaan yang sulit. Beberapa radio terpasang rangkaian anti pencuri dan juga melepaskan memori pre-set mereka. Pemindahan suplai baterai ke radio (sebagai contoh : pencuri melepaskan radio dan memotong kabelnya atau kemungkinan lain anda tukang yang memperbaiki, melepaskan sambungan baterai) direspon oleh rangkaian dalam radio dan radio masuk dalam mode (cara) dengan jalan mana ia tidak akan berguna hingga kode rahasia dimasukkan kembali ke dalam radio. Nomor kodenya harus diketahui oleh pemilik, bila tidak ia hanya dapat diperoleh oleh suplier kendaraan setelah mereka yakin akan bukti kepemilikan.
3) Beberapa kendaraan dengan kontrol elektronik akan kehilangan memori elektroniknya bila baterai dilepas, sehingga ECU perlu diprogram ulang.

Metode mengatasi jenis kendaraan dengan karakteristik diatas adalah:
1) Sambung dengan sumber baterai lain sebelum melakukan pemutusan sambungan baterai. Sumber tenaga listrik yang kecil ini cukup untuk menjalankan memori komputer pada kendaraan tanpa menimbulkan bahaya atau gangguan.
2) Jangan menyalakan komponen elektrik saat baterai tidak tersambung.
3) Ketika memasang kembali baterai, pastikan bahwa baterai telah tersambung dengan baikl sebelum melepaskan “baterai pendukung”.
Langkah Melepas Baterai
1) Buka tutup/ kap kendaraan
2) Pasang pelindung/ fender untukmelindungi cat dari kemungkinan tergores atau tumpahan asam.

Gambar 17. Memasang fender Test
3) Kendorkan terminal baterai negatip dahulu dengan kunci yang tepat, dan hati-hati jangan meletakkan kunci diatas baterai, hal ini dapat menyebabkan hubung singkat
Gambar 18. Bahaya meletakkan kuncisembarangan

4) Bila terminal tersebut melekat dengan kuat pada pos baterai, jangan memukul atau mencungkil terminal baterai untuk melepaskannya. Gunakan obeng untuk melebarkan terminal, kemudian tarik dengan traker khusus.

Gambar 19. Melepas terminal baterai
5) Lepas klem baterai dengan melepas mur pada tangkai pengikat.
6) Angkat baterai dari kendaraan

Gambar 20. Klem baterai

7) Tempatkan baterai di dalam kotak plastic
8) Bersihkan permukaan baterai dengan air soda dan menggunakan kuas
9) Kemudian keringkan dengan lap sampai kering
10) Bersihkan kutub – kutub baterai dengan alat khusus. Jika tidak ada, pakailah sikat kuningan atau kertas gosok halus.

Gambar 21. Membersihkan kotak baterai

Gambar 22. Membersihkan terminal baterai
11) Periksa ketinggian elektrolit baterai, jumlah elektrolit yang tepat yaitu antara Upper Level dengan Lower Level, pada baterai tanpa tanda permukaan pelat sel harus tertutup  8 mm
12) Bila kurang jangan diisi dengan air biasa, isilah dengan air suling

Gambar 23. Pemeriksaan dan penambahan jumlah elektrolit

13) Pasang kembali baterai pada tempatnya, perhatikan posisi pengikatan dan klem baterai harus kuat agar baterai tidak goyang saat kendaraan berjalan, sehingga dapat retak, elektrolit tumpah.
14) Berikan grease atau vet pada terminal baterai sebelum memasang terminal, beri Vet pada kutup dan terminal untuk mencegah karatan. Pasang terminal positif sebelum terminal negatif.

Gambar 24. Memberi vet pada terminal baterai

15) Pasang terminal baterei dengan kuat, pemasangan yang kuat akan mengurangi kerugian tegangan pada terminal, panas yang timbul pada terminal ataupun korosi.
16) Lindungi terminal baterai positip dengan penutup karet atau isolator guna menghindari hubungan pendek.

Gambar 25. Model terminal baterai dan perlindungan terminal

17) Baterai yang selalu mendapat servis akan mempunyai umur yang panjang dibandingkan yang tidak mendapat perawatan dengan baik.

Mengganti Baterai
Baterai harus diganti bila telah mengalami kerusakan, kerusakan baterai dapat berupa:
1) Keretakan pada kotak sehingga elektrolit baterai keluar dan menyebabkan kerusakan atau korosi bagian yang terkena cairan elektrolit baterai.
2) Keausan terminal berlebihan menyebabkan kontak baterai dengan terminal kurang baik sehingga suplai listrik ke sistem menjadi kurang lancar
3) Kerusakan pada sel-sel baterai akibat getaran, over charging maupun usia, sehingga baterai tidak mampu menyimpan listrik.

Proses mengganti baterai terdapat 3 langkah utama yaitu:
1) Melepas
2) Memilih baterai pengganti
3) Memasang

Proses melapas dan memasang telah dijelaskan di atas. Dalam menentukan baterai pengganti harus memperhatikan beberapa hal diantaranya:
1) Kapasitas baterai
2) Dimensi baterai
3) Ukuran dan posisi terminal baterai
Kapasitas baterai pengganti minimal sama dengan baterai sebelumnya, bila kapasitas baterai kurang dari sebelumnya maka suplai listrik saat starter kendaraan menjadi kurang, selain itu fungsi stabilizer saat kendaraan berjalan kurang baik, sehingga bila kendaraan pada jalan macet atau sering menghidupkan starter terdapat kemungkinan kendaraan energi pada baterai kurang.
Dimensi baterai penting diperhatikan sebab pada kapasitas baterai yang sama belum tentu ukuran baterai sama, bila ukuran baterai terlalu besar menyebabkan tempat baterai tidak cukup, sedangkan bila ukuran baterai terlalu kecil mka pengikatan tidak dapat dilakukan dengan baik.
Ukuran dan posisi terminal baterai pada setiap baterai tidak pesti sama, bila diameter terminal baterai lebih besar maka konektor baterai tidak masuk, sedangkan bila ukuran terlalu kecil maka pengikatan tidak dapat dilakukan dengan kuat. Posisi terminal tiap baterai juga tidak sama, bila hal ini terjadi maka kabel baterai menjadi kurang panjang.
Pada baterai sebenarnya terdapat kode yang menunjukkan karakteristik baterai yaitu kapasitas, demensi dan posisi terminal. Kode tersebut adalah sebagai berikut:

L : Posisi terminal terbalik

Z : Dimensi sama kemampuan lebih baik
40, 50 …. 200 : peringkat ukuran
N : Nippon
NS : Lebih kecil Dario normal

Type Kapasitas
(AH) Dimensi (mm) Terminal

Pj Lb T TT
N 70 70 305 173 204 226 + -
– +
+ -

N 70 L 70
N 70 Z 75
Ns 40 32 187 129 202 227 + -
– +
+ -

NS 40 L 32
NS 40 Z 35

Gambar 26. Arti kode pada baterai
Bantuan Starter

Melakukan starter dengan bantuan sumber energi listrik dari luar atau sering disebut “jump starting“ sering dilakukan untuk menstarter mesin tanpa melepas baterai. Terdapat 3 model “jum starting’, yaitu:
1) Menggunakan baterai luar
2) Menggunakan charging booster.
3) Menggunakan kendaraan lain
Hal yang harus diperhatikan dalam melakukan jump starting menggunakan baterai antara lain :
1) Tegangan baterai untuk jum starting harus sama dengan tegangan pada kendaran, misalnya tegangan sumber kendaraan 12V maka tegangan baterai atau kendaraan yang digunakan jum starting harus 12V juaga.
2) Pemasangan kabel secara paralel, yaitu terminal positip baterai mendapat terminal positip dan terminal negatip mendapat terminal negatip.

Prosedur Jump Starting
1) Buka kap kendaraan yang akan dilakukan jum starting
2) Cek terminal baterai bersihkan dari karat atau kotoran
3) Hubungkan terminal positip baterai kendaraan yang akan dihudupkan dengan terminal positip bantuan dan terminal negatip dengan terminal negatip
4) Pastikan transmisi pada posisi netral dan rem parkir aktip
5) Lakukan starter mesin
6) Setelah mesin hidup, lepas kabel jumping negatip baterai pada terminal baterai kendaraan yang dihidupkan kemudiam melepas klem pada terminal negatip baterai bantuan. Berikutnya lepas kabel jumping untuk terminal positip.
7) Saat melepas lakukan dengan hati-hati, hindari hubung singkat atau percikan api pada terminal.
8) Rapikan kabel jumper dan baterai yang digunakan, kemudian tutup kap kendaraan.

Gambar 27. Jum starting menggunakan baterai
Beberapa produsen peralatan otomotif telah meluncurkan alat dengan nama Booster Pac, alat ini merupakan baterai merupakan baterai yang didisain khusus secara kompak, jenis baterai yang digunakan adalah baterai Gel cell atau baterai kering, desain alat dalam suatu kotak dan dilengkapi dengan kabel penghubung yang cukup besar. Kabel ini digunakan untuk dihubungkan ke baterai kendaraan yang akan dihidupkan. Kemampuan baterai 250 -1000 CCA. Model banyak digunakan di bengkel yang professional karena penggunaan efektif dan aman.

Gambar 28. Booster Pac dengan Gel Cell battery

Pada beberapa model Battery Charging, dilengkapi dengan posisi charging booster, posisi ini digunakan untuk melakukan bantuan starter. Penggunaan bantuan starter dengan alat ini lebih riskan dibandingkan dengan baterai, karena tergangan yang dihasilkan biasanya lebih tinggi yaitu 15 -18 volt. Dengan tegangan sebesar itu dapat merusak komponen elektronik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan alat ini antara lain:
1) Kendaraan yang memiliki komponen elektronik bila mungkin dihindari melakukan bantuan starter dengan alat ini, lebih aman melepaskan baterai dan memasangnya dengan baterai yang telah diisi untuk menghidupkan kendaraan.
2) Bila terpaksa malekukan bantuan starter dengan komponen elektronik, perlu gunakan pelindung gelombang.
Pada kendaraan yang tidak menggunakan komponen elektronik penggunaan lebih aman. Prosedur penggunaannya adalah:
1) Buka kap kendaraan yang akan dilakukan jum starting
2) Cek terminal baterai bersihkan dari karat atau kotoran
3) Hubungkan terminal positip baterai kendaraan yang akan dihudupkan dengan kabel positip battery charging, dan terminal negatip dengan kabel negatip
4) Atur selector battery charging pada posisi Booster, dan tegangan sesuai dengan tegangan sumber kendaraan yaitu 12V atau 24V.
5) Hidupkan battery charging
6) Pastikan transmisi pada posisi netral dan rem parkir aktip
7) Lakukan starter mesin
8) Setelah mesin hidup, matikan battery charging
9) Lepas kabel negatip battery charging, kemudian lepas kabel positip.
10) Hati-hati, jangan melepas kabel battery charging pada kondisi battery charging masih hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal .
11) Rapikan battery charging, kemudian tutup kap kendaraan.

Gambar 29. Bantuan starter dengan charging booster
Bantuan starter dengan kendaraan lain
Penggunaan “ jum starting” dengan baterai luar dapat digunakan beterai tersendiri yang disiapkan untuk melakukan jum starting atau menggunakan kendaraan lain tanpa melepas baterai pada kendaraan yang digunakan. Prosedur pemasangannya adalah sebagai berikut :
1) Dekatkan kendaraan bantuan dengan kendaraan yang akan dilakukan jum starting
2) Buka kedua kap kendaraan yang akan dilakukan jum starting
3) Cek terminal baterai bersihkan dari karat atau kotoran
4) Hubungkan terminal positip baterai kendaraan yang akan dihudupkan dengan terminal positip kendaraan bantuan dan terminal negatip dengan terminal negatip
5) Pastikan transmisi pada posisi netral dan rem parkir aktip
6) Lakukan starter mesin
7) Setelah mesin hidup, lepas kabel jumping negatip baterai pada terminal baterai kendaraan yang dihidupkan kemudiam melepas klem pada terminal negatip baterai bantuan. Berikutnya lepas kabel jumping untuk terminal positip.
8) Saat melepas lakukan dengan hati-hati, hindari hubung singkat atau percikan api pada terminal.
9) Rapikan kabel jumper dan baterai yang digunakan, kemudian tutup kap kendaraan.

Gambar 30. Jumper starting kendaraan yang diground negatif
c. Rangkuman 2
Melepas baterai, mengganti bateri maupun bantuan starter merupakan kegiatan yang sering dilakukan dalam perawatan dan perbaikan kendaraan, melepas baterai, mengganti bateri maupun bantuan starter harus dilakukan dengan prosedur yang benar.
Saat melepas baterai terminal negatip harus dilepas dahulu, saat mengganti baterai harus memperhatikan kapasitas, dimensi dan posisi dan ukuran terminal baterai, guna mengidentifikasi karakteristik tersebut beberapa baterai menggunakan sistem kode yang tercantup pada kotak baterai.
Melakukan bantuan starter dapat dilakukan dengan baterai yang disiapkan untuk bantuan starter, menggunakan charging booster dan menggunakan baterai dari kendaraan lain. Bantuan starter dengan charging booster lebih baik tidak dilakukan untuk kendaraan yang memiliki komponen elektronik.

d. Tugas 2
Observasi pada toko baterai atau bengkel, catat kode baterai pada minimal untuk 3 merk yang berbeda. Jelaskan makna kodenya.

e. Test Formatif 2
1) Jelaskan prosedur melepas dan memasang baterai dengan benar.
2) Bagaimana metode melepas baterai pada kendaraan yang yang harus ada suplai terus menerus pada sistem elektroniknya?
3) Sebutkan hal yang harus diperhatikan dalam mengganti baterai, jelaskan mengapa factor tersebut perlu diperhatikan ?
4) Jelaskan makna kode NS 40Z yang tertulis pada kotak baterai
5) Kapan bantuan starter diperlukan, bagaimana prosedurnya ?

f. Kunci Jawaban Formatif 2
1) Prosedur melepas dan memasang baterai
Prosedur melepas
a) Buka kap mesin, pasang fender
b) Lepas terminal negatip, kemudian terminal positip
c) Lepas klem pengikat baterai
d) Angkat baterai dari kendaraan
e) Cuci baterai dan bersikan terminal baterai maupun terminal kabel
Prosedur memasang
a) Angkat baterai dan pasang pada dudukannya
b) Pasang klem pengikat baterai
c) Oleskan grease atau vet pada terminal baterai
d) Pasang terminal posisit baterai
e) Pasang terminal negatip baterai
f) Pasang pelindung baterai
Catatan :
Untuk kendaraan yang menggunakan teknologi kontrol elektronik, perhatikan pedoman pabrik, untuk menghindari gangguan yang dapat terjadi.

2) Metode melepas baterai pada jenis kendaraan yang harus ada suplai energi listrik pada sistem kontraol elektroniknya.
a) Sambung dengan sumber baterai lain sebelum melakukan pemutusan sambungan baterai. Sumber tenaga yang kecil ini cukup untuk menjalankan memori komputer pada kendaraan tanpa menimbulkan bahaya atau gangguan.
b) Jangan menyalakan komponen elektrik saat baterai dilepas.
c) Ketika memasang kembali baterai, pastikan berada penuh dan disambung secara betul sebelum melepaskan “baterai pendukung”.
3) Hal yang harus diperhatikan dalam mengganti baterai adalah:
a) Kapasitas baterai : Kapasitas yang lebih kecil suplai energi listrik kurang
b) Dimensi baterai : dimesi yang tidak tepat baterai tidak terpasang dengan baik
c) Ukuran dan posisi terminal baterai : kabel baterai tidak dapat terpasang dengan baik
4) Makna kode NS 40Z yang tertulis pada kotak baterai adalah:
N = Nippon (produsen baterai)
NS = ukuran lebih kecil dari normal
40 = Peringkat kapasitas
Z = Dimensi sama kapasits lebih baik ( NS 40 kapasitas 32 AH, NS 40Z kapasitas 35 AH)
5) Bantuan starter diperlukan bila kendaraan tidak dapat dihidupkan karena motor starter berputar lambat akibat energi listrik pada baterai tidak cukup. Metode malakukan bantuan starter:
a) Dekatkan kendaraan bantuan dengan kendaraan yang akan dilakukan jum starting
b) Buka kedua kap kendaraan yang akan dilakukan jum starting
c) Cek terminal baterai bersihkan dari karat atau kotoran
d) Hubungkan terminal positip baterai kendaraan yang akan dihudupkan dengan terminal positip kendaraan bantuan dan terminal negatip dengan terminal negatip
e) Pastikan transmisi pada posisi netral dan rem parkir aktip
f) Lakukan starter mesin
g) Setelah mesin hidup, lepas kabel jumping negatip baterai pada terminal baterai kendaraan yang dihidupkan kemudiam melepas klem pada terminal negatip baterai bantuan. Berikutnya lepas kabel jumping untuk terminal positip.
h) Saat melepas lakukan dengan hati-hati, hindari hubung singkat atau percikan api pada terminal.
i) Rapikan kabel jumper dan baterai yang digunakan, kemudian tutup kap kendaraan.

g. Lembar Kerja
Lembar Kerja 2A
Judul : Menguji Kebocoran Baterai (Drain Test)
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Menguji kebocoran arus pada baterai dengan prosedur yang benar
2. Menentukan baterai masih baik atau sudah rusak

Alat dan Bahan
1. Unit mobil
2. Baterai
3. Multimeter Digital dengan ketelitian 0,001 Amper dan 0,001 Volt
4. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Melepas kabel baterai harus kabel negatip dahulu, kemudian kabel positip
2. Hati-hati memasang terminal baterai tidak boleh terbalik
3. Bila bagian badan terkena elektrolit dapat menyebabkan iritasi, maka cuci dengan air, bila mengenai mata cuci dengan air dan secepatnya ke dokter.
4. Gunakan alat keselamatan kerja seperti kacamata dan sarung tangan karet.

Langkah Kerja
Test Kebocoran Arus
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Matikan seluruh beban kelistrikan
3. Lepas kabel baterai negatip
4. Pasang amper meter dengan skala ukur 35 mA
5. Baca hasil pengukuran, dan catat
6. Besar kebocoran arus tidak boleh melebihi 20 mA.
Test Kebocoran Body (Drain Case)
1. Pasang kembali kabel negatip baterai
2. Pasang volt meter dengan kabel hitam pada negatip baterai, kabel merah pada bodi/ kotak baterai
3. Baca hasil pengukuran, dan catat
4. Besar tegangan tidak boleh leboh dari 0,5 V

Jenis Test Hasil Spesifikasi Interprestasi hasil
Drain test Maks 0,20 A atau
20 mA
Arus
Drain Case Maks 0,50 V atau
50 mV
Tegangan

5. Bersihkan tempat kerja dan kembalikan alat yang digunakan ke tempat semula.

Tugas
1. Apa kesimpulan saudara dari hasil pengujian?
2. Apa penyebab terjadinya kebocoran arus ?, mengapa besar kebocoran perlu dibatasi?

Lembar Kerja 2B
Judul : Mengganti Baterai
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Mengganti baterai dengan prosedur yang benar
2. Menjelaskan factor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat mengganti baterai

Alat dan Bahan
1. Unit mobil
2. Baterai cadangan
3. Baterai pengganti
4. Fender
5. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Hati-hati, banyak kendaraan yang dipasang dengan radio yang melepaskan memorinya bila beterai tidak tersambung. Caranya bila baterai dihubungkan kembali, stasiun pre-set perlu dipasang kembali. Memasang kembali stasiun pada beberapa radio cukup memerlukan waktu dan pekerjaan yang sulit. Beberapa radio terpasang rangkaian Alat Anti Pencuri dan juga melepaskan memori pre-set mereka. Demikian juga dengan Electronic Control Unit (ECU) yang memorinya/ programnya hilang saat baterai dilepas.
2. Melepas kabel baterai harus kabel negatip dahulu, kemudian kabel positip
3. Hati-hati memasang terminal baterai tidak boleh terbalik
4. Bila bagian badan terkena elektrolit dapat menyebabkan iritasi, maka cuci dengan air, bila mengenai mata cuci dengan air dan secepatnya ke dokter.
5. Gunakan alat keselamatan kerja seperti kacamata dan sarung tangan karet.

Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Buka tutup/ kap kendaraan
3. Pasang pelindung/ fender untukmelindungi cat dari kemungkinan tergores atau tumpahan asam baterai.

4. Pasang dengan kabel penghubung yang menggunakan klep buaya untuk memasang baterai cadangan/ suplai sementara secara parallel, yaitu terminal baterai positip baterai cadangan dihubungkan kabel positip, dan dan terminal negatip baterai cadangan dihubungkan dengan kabel negatip

5. Kendorkan terminal baterai negatip dahulu dengan kunci yang tepat, dan hati-hati jangan meletakkan kunci diatas baterai, hal ini dapat menyebabkan hubung singkat

6. Bila terminal tersebut melekat dengan kuat pada pos baterai, jangan memukul atau mencungkil terminal baterai saat melepaskannya. Ini dapat merusak pos baterai atau baterainya. Gunakan obeng untuk melebarkan terminal, kemudian tarik dengan traker khusus.

7. Lepas klem baterai dengan melepas mur pada tangkai pengikat.
8. Angkat baterai dari kendaraan, hati-hati saat menggankat jangan sampai elektrolit tumpah atau baterai menggores cat.

9. Pasang baterai pengganti, perhatikan baterai pengganti dimensinya, posisi terminal/ pos baterai maupun rating kapasitasnya harus sesuai dengan baterai yang digantinya.
10. Pasang klem pengikat baterai, perhatikan posisi pengikatan dan klem baterai harus kuat agar baterai tidak goyang saat kendaraan berjalan, sehingga dapat menyebabkan baterai retak, elektrolit tumpah.
11. Berikan grease atau vet pada terminal baterai sebelum memasang terminal, beri Vet pada pos baterai dan terminal untuk mencegah karatan.
12. Pasang terminal positif sebelum terminal negatif.

13. Pasang terminal baterei dengan kuat, pemesangan yang kuat akan mengurangi kerugian tegangan pada terminal, panas yang timbul pada terminal ataupun korosi
14. Lepas baterai cadangan dengan melepas klem buaya pada kabel pengubungnya, pastikan bahwa baterai telah terpasang dengan baik sebelum melepas baterai cadangan.
15. Lindungi terminal baterai positip dengan penutup karet atau isolator guna menghindari hubungan pendek.

16. Bersihkan tempat kerja, kembalikan alat ke tempat semula

Tugas:
1. Mengapa perlu menggunakan baterai cadangan/ penganti sementara saat melepas baterai
2. Faktor apa saja yang perlu dipertimbangkan saat mengganti baterai?
3. Buat daftar baterai yang mempunyai dimensi, posisi terminal baterai dan rating kapasitas yang hampir sama untuk merk baterai yang berbeda dengan baterai yang saudara gunakan untuk mengganti, minimal 3 merk yang berbeda.

Lembar Kerja 2C
Judul : Melakukan Bantuan Sterter (Jum Starting)
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Melakukan jum starting dengan prosedur yang benar
2. Menjelaskan factor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat melakukan jum starting

Alat dan Bahan
1. Unit mobil/ engine stand
2. Baterai untuk jum starting
3. Kabel jumper
4. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Tegangan baterai untuk jum starting harus sama dengan tegangan pada kendaran, misalnya tegangan sumber kendaraan 12V maka tegangan baterai atau kendaraan yang digunakan jum starting harus 12V juga.
2. Pemasangan kabel secara paralel, yaitu terminal positip baterai mendapat terminal positip dan terminal negatip mendapat terminal negatip. Hati-hati jangan sampai salah saat memasang kabel jumper.

Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Buka kap kendaraan yang akan dilakukan jum starting
3. Cek terminal baterai bersihkan dari karat atau kotoran
4. Hubungkan terminal positip baterai kendaraan yang akan dihudupkan dengan terminal positip baterai bantuan dan terminal negatip dengan terminal negatip baterai bantuan.
5. Pastikan transmisi pada posisi netral dan rem parkir aktip
6. Lakukan starter mesin sampai mesin hidup
7. Setelah mesin hidup, lepas kabel jumping negatip baterai pada terminal baterai kendaraan yang dihidupkan kemudiam melepas klem pada terminal negatip baterai bantuan. Berikutnya lepas kabel jumping untuk terminal positip.

8. Saat melepas lakukan dengan hati-hati, hindari hubung singkat atau percikan api pada terminal.
9. Rapikan kabel jumper dan baterai yang digunakan, kemudian tutup kap kendaraan.
10. Bersihkan tempat kerja, kembalikan peralatan ke tempat semula

Tugas:
1. Sebutkan factor-faktor yang perlu diperhatikan saat melakukan jum starting
2. Bolehkah melakukan jum starting dengan baterai yang mempunyai tegangan sama, namun rating kapasitas yang lebih besar ?, misalkan baterai mobil 12V/ 40AH, sedangkan baterai untuk jumping adalah 12V/100AH.
3. KEGIATAN BELAJAR 3 : Merawat dan Mengisi Baterai
a. Tujuan Kegiatan Belajar 3
Setelah mempelajari modul pada kegiatan belajar 3 ini, siswa harus dapat:
1) Menjelaskan pentingnya baterai dirawat dengan baik
2) Merawat baterai dengan prosedur yang benar
3) Melakukan pengisian baterai dengan prosedur yang benar
4) Melakukan pengisian baterai dua buah atau lebih

b. Uraian Materi 3
Merawatan Baterai
Baterai mempunyai peranan yang sangat penting pada kendaraan baik saat kendaraan, kendaraan hidup maupun saat starter. Gangguan yang paling dirasakan pemilik kendaraan adalah fungsi saat starter, dimana bila baterai kurang baik maka energi yang disimpan tidak cukup untuk melakukan starter.
Penyebab energi tidak cukup untuk melakukan stater antara lain:
1) Energi listrik yang dihasilkan sistem pengisian lebih kecil dari kebutuhan energi listrik saat kendaraan beroperasi, sehingga energi yang tersimpan pada baterai digunakan untuk mencukupi kekurangannya.
2) Baterai sudah lemah, sehingga tidak mampu menyimpan energi listrik, atau terjadi pengosongan sendiri.
3) Kontak pada terminal baterai maupun motor starter kotor atau kurang kuat.
Bila kendaraan lama tidak digunakan maka energi listrik yang tersimpan di dalam baterai dapat kosong dengan sendirinya, sehingga mesin tidak dapat distarter. fenomena ini sering disebut Self Discharger. Besar self discharge ditunjukan dalam prosentase kapasitas baterai. Besar self discharge berkisar 0,3 – 1,5 % per hari pada temperature 20-30 ºC tiap hari, atau baterai dapat kosong sendiri dalam 1-3 bulan.

Gambar 31. Pengosongan sendiri pada baterai

Besar Self Discharge dipengaruhi oleh:
1) Adanya bahan aktif yang rusak dan menempel antar sel
2) Ketidak murnian logam seperti besi atau magnesium yang bercampur dengan elektrolit. Ini salah satu alasan menggapa menambah elektrolit harus menggunakan air suling atau air yang tidak mengandung logam
3) Bahan aktif baterai
4) Temperatur elektrolit baterai

Gambar 32. Pengaruh temperature dan bahan aktif
terhadap pengosongan sendiri
Perawatan baterai yang baik akan mempu memperpanjang usia baterai, karena dengan perawatan yang baiK:
1) Mencegah baterai dari kemungkinan kekurangan elektrolit baterai.
Kekurangan elektrolit terjadi akibat saat proses pengisian dan pengosongan terjadi penguapan, sehingga elektroli berkurang, oleh karena itu elektrolit harus ditambah air suling. Bila baterai kekurangan elektrolit dapat menyebabkan baterai panas, terjadi kristalisasi pada sel-sel baterai dan bahan aktif pada sel lepas. Adanya bahan aktif yang lepas menyebabkan efektifitas baterai menurun dan bahan aktif sel yang lepas akan jatuh di dasar kotak atau terselip diantara sel, bahan aktif yang terjepit ini akan menyebabkan pengosongan tersendiri.
2) Terminal baterai menjadi awet
Terminal baterai sering rusak akibat korosi, penyebab korosi adalah uap dari elektrolit dan panas akibat terminal kendor. Dengan perawatan yang baik kedua terminal baterai akan sering dibersihkan, dilindungi dengan grease dan pengikatan terminal dikencangkan sehingga korosi pada terminal mampu dicegah.

Gambar 33. Perawatan baterai yang baik memperpanjang umur
Kegiatan Dalam Perawatan Baterai
Kegiatan yang dilakukan dapat perawatan baterai meliputi:
1) Membersihkan terminal baterai dari karat atau kotoran yang lain
2) Memeriksa jumlah dan berat jenis elektrolit
3) Melakukan pengisian

Membersihkan terminal
Terminal baterai merupakan bagian yang mudah mengalami kerusakan akibat korosi, bila terminal korosi maka tahanan pada terminal bertambah dan terjadi penurunan tegangan pada beban sehingga beban tidak dapat berfungsi optimal. Untuk mencegah hal tersebut maka terminal harus dibersihkan. Langkah membersihkan adalah:
1) Kendorkan baut pengikat baterai sesuai dengan kontruksi baterai.
2) Bila terminal tersebut melekat dengan kuat pada pos baterai, jangan memukul atau mencungkil terminal baterai untuk melepaskannya. Ini dapat merusak posnya atau terminal baterai. Gunakan obeng untuk melebarkan terminal, kemudian tarik dengan traker khusus.

Gambar 34. Melepas terminal baterai
3) Bersihkan terminal baterai menggunakan amplas atau sikat khusus.

Gambar 35. Membersikan terminal baterai

4) Oleskan grease atau vet pada terminal dan konektor, kemudian pasang terminal dan kencangkan baut pengikatnya
5) Lakukan pemeriksaan tahanan pada terminal baterai dengan menggunakan volt meter. Caranya: Colok ukur positip dihubungkan terminal pisitip baterai dan colok ukur negatip dihubungkan konektor baterai Lakukan starter mesin, dan tegangan pada volt meter harus tetap Nol, bila volt meter menunjukkan tegangan maka terdapat tahanan pada terminal baterai.

Gambar 36. Memeriksa tahanan terminal baterai

Pemeriksaan elektrolit
1) Pemeriksaan jumlah elektrolit
Selama proses pengisian maupun pengosongan listrik pada baterai terjadi efek panas sehingga eletrolit baterai menguap dan elektrolit baterai berkurang, untuk itu secara periodik jumlah elektrolit baterai perlu diperiksa dan bila jumlah elektrolit baterai kurang maka harus ditambah.
Jumlah elektrolit baterai harus selalu dikontrol, jumlah yang baik adalah diantara tanda batas Upper Level dengan Lower Level. Jumlah elektrolit yang kurang menyebabkan sel baterai cepat rusak, sedang jumlah elektrolit berlebihan menyebabkan tumpahnya elektrolit saat batarai panas akibat pengisian atau pengosongan berlebihan. Akibat proses penguapan saat pengisian memungkinkan jumlah elektrolit berkurang, untuk menambah jumlah elektrolit yang kurang cukup dengan menambah H2O atau terjual dengan nama Air Accu.
Penyebab elektrolit cepat berkurang dapat disebabkan oleh overcharging, oleh karena bila elektrolit dengan cepat maka periksa dan setel arus pengisian. Keretakan baterai dapat pula menyebabkan elektrolit cepat berkurang, selain itu cairan elektrolit dapat mengenai bagian kendaraan, karena cairan bersifat korotif maka bagian yang terkena elektrolit akan korosi.
Elektrolit baterai yang dijual ada dua macam yaitu air accu dan air zuur. Air accu merupakan air murni (H2O) dengan sedikit asam sulfat, sedangkan air zuur kandungan asam sulfatnya cukup besar sehingga berat jenisnya lebih tinggi. Air accu digunakan untu menambah elektrolit baterai yang berkurang, sedangkan air zuur digunakan untuk mengisi baterai pada kondisi kosong.
Penambahan elektrolit dengan air zuur menyebabkan berat jenis elektrolit terlalu tinggi. Kesalahan ini dapat menyebabkan interprestasi hasil pengukuran keliruh, sebab hasil pengukuran menunjukkan berat jenis elektrolit baterai tinggi tetapi kapasitas listrik yang tersimpan kecil.
2) Pemeriksaan berat jenis elektrolit baterai
Pemeriksaan berat jenis elektrolit baterai menggunakan alat hidrometer. Pemeriksaan berat jenis elektrolit baterai merupakan salah satu metode untuk mengetahui kapasitas baterai. Baterai penuh mempunyai Bj 1,27-1,28, baterai kosong Bj 1,100 -1,130. Hubungan berat jenis dan kapasitas adalah sebagai berikut:

Gambar 37. Hubungan berat jenis dengan kapasitas baterai

Berat jenis elektrolit berubah sebesar 0,0007 setiap perubahan 1 ºC. Spesifikasi berat jenis normal ditentukan pada 20 ºC, oleh karena itu saat pengukuran temperature elektrolit harus diamati. Rumus untuk mengkoreksi hasil pengukuran adalah:

S 20 ºC= St + 0,0007 x (t – 20)

S 20 ºC : berat jenis pada temperature 20 ºC
St : Nilai pengukuran berat jenis
t : Temperatur elektrolit saat pengukuran

Gambar 38. Hubungan terperatur dengan berat jenis

Dari hasil pengukuran akan diperoleh data kondisi elektrolit, bila berat jenis elektrolit lebih dari 1,280 maka tambahkan air suling agar berat jenis berkurang 1.280 penyebab terllu tingginya berat jenis dapat disebabkan kesalahan waktu menambah elektrolit, saat lektrolit kurang harus ditambahkan air suling bukan elektrolit atau air zuur. Lakukan pengisian penuh, bila hasil pengukuran urang dari 1.210 atau ganti dengan baterai baterai baru.
Perbedaan berat jenis antar sel tidak boleh melebihi 0.040, bila hal ini terjadi maka lakukan pengisian penuh, kemudian ukur kembali berat jenisnya, bila berat jenis antar sel melebihi 0.030, setel berat jenis dengan menambah air suling atau menambah air zuur sampai elektrolit hampir sama, namun bila tidak bisa dilakukan, ganti dengan baterai baru.
Terdapat beberapa produsen baterai menggunakan indicator berat jenis baterai yang menjadi satu kesatuan dengan sumbat baterai, atau dipasang satu indicator tersendiri. Adanya indicator berat jenis baterai membuat perawatan lebih mudah, karena saat perawatan pemeriksaan berat jenis membutuhkan waktu yang cukup lama, dan bila tidak dilakukan degan hati-hati elektrolit dapat tumpah/menetes pada kendaraan.
Indikator pada baterai jenis ini mempunyai 3 warna, yaitu:
1) Warna hijau (green) , sebagai indikasi baterai masih baik
2) Warna hijau gelap (dark green) , sebagai indikasi baterai perlu diperiksa elektrolitnya dan diisi
3) Kuning (yellow), sebagai indikasi baterai perlu diganti.

Gambar 39. Baterai dengan indicator berat jenis

Mengisi Baterai
Mengisi baterai merupakan mengalirkan energi listrik dari luar sehingga terjadi reaksi pada elektrolit dan sel-sel baterai. Pengisian baterai dapat dikelompokan menjadi dua kelompok yaitu:
1) Pengisian Normal
2) Pengisian Cepat

Pengisian Normal
Pengisian normal adalah pengisian dengan besar arus yang normal, besar arus pengisian normal sebesar 10 % dari kapasitas baterai. Contoh baterai 50 AH maka besar arus pengisian 50 x 10/100 = 5 A. Lama pengisian tergantung hasil pengukuran berat jenis elektrolit baterai saat diukur, karena dari berat jenis dapat diketahui berkurangnya kapasitas baterai.

Contoh:
Hasil pengukuran baterai dengan kapasitas 50 AH menunjukan berat jenis 1,18 pada temperature 20 ºC.
Dari data tersebut bila dibandingkan dengan grafik hubungan berat jenis dengan kapasitas diketahui bahwa pada saat itu energi yang hilang dan perlu perlu diisi sebesar 40 %. atau sebesar:
40 % x 50 AH, yaitu sebesar 20 AH.
dengan demikian besar arus:
10 % x kapasitas = 10/100 x 50 = 5 Amper
waktu pengisian:
Kapasitas kekosongan : arus pengisian = 20 : 5 = 4 jam.

Produsen kendaraan memproduksi kendaraan dengan jumlah besar dan untuk kendaraan komersial banyak digunakan dengan mesin 1500 – 2000 CC, dengan kapasitas mesin yang relative sama maka digunakan kapasitas baterai yang relative sama pula, sehingga untuk memudahkan menentukan besar arus pengisian dibuat table khusus, sehingga mekanik lebih cepat menentukan ukuran arus untuk kepentingan pengisian.
Di bawah ini tabel besar arus dan lama pengisian baterai pada beberapa hasil pengukuran elektrolit baterai pada baterai 50 AH.
Tabel 2. Waktu mengisi baterai
Metode pengisian Pengisian lambat (5 A) Pengisian cepat
(20 A)
Berat jenis elektrolit
Kurang dari 1,100 14 jam 4 jam
1.100 –1,130 12 jam 3 jam
1,130 – 1,160 10 jam 2,5 jam
1,160 – 1,190 8 jam 2,0 jam
1,190 – 1,220 6 jam 1,5 jam
Diatas 1,220 4 jam 1,0 jam

Prosedur Pengisian
Pengisian satu baterai
1) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah khusus agar tidak tercecer. Pelepasan sumbat ini dengan tujuan untuk sirkulasi uap yang dihasilkan elektrolit saat pengisian, dan menghindarai tekanan pada sel baterai akibat gas yang dihasilkan
2) Hubungkan kabel positip baterai dengan klem positip battery charger dan terminal negatip dengen klem negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.

Gambar 40. Memasang battery charging

3) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
4) Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
5) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai, missal : baterai 50 AH pengisian normal sebesar 5 A.
6) Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian (untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian.

Gambar 41. Mengatur besar arus dan waktu pengisian
7) Bila pengisian sudah selasai, maka matikan battery charger,
8) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masih hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal sat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.

Perhatian:
Merokok dan kesalahan pemasangan kabel battery charging potensi menimbulkan ledakan pada baterai

Gambar 42. Peringatan di ruang pengisian baterai

Pasang papan peringatan pada daerah yang digunakan untuk pengisian. Ventilasi pada ruang pengisian harus cukup, untuk menghidarai meningkatnya kosentrasi hydrogen pada ruangan, sehingga potensi menimbulkan ledakan atau kebakaran.

Pengisian lebih dari dua baterai
Pengisian baterai yang lebih dari satu buah dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu :
1) Merangkai secara Paralel
2) Merangkai secara seri

Rangkaian Paralel 2 baterai
1) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah khusus agar tidak tercecer. Pelepasan sumbat ini dengan tujuan untuk sirkulasi uap yang dihasilkan elektrolit saat pengisian, dan menghindarai tekanan pada sel baterai akibat gas yang dihasilkan

Gambar 43. Pengisian 2 baterai secara parallel

2) Hubungkan kabel positip baterai 1 dengan terminal positip baterai 2 kemudian hubungkan dengan klem positip battery charger. Demikian pula untuk terminal negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.
3) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
4) Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
5) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai
6) Besar arus merupakan jumlah arus yang dibutuhkan untuk baterai 1 dan baterai 2. misalnya untuk mengisi dua baterai 50 AH dibutuhkan arus pengisian sebesar 10% x(2 x50)) = 10 A., mengisi baterai 50 AH dan 40 AH maka diperlukan arus sebesar 10 % x (40+50) = 9 A.
7) Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian (untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian. Waktu yang diperlukan sesuai dari hasil pengukuran berat jenis elektrolit masing-masing baterai.
8) Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
9) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal sat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.

Rangkaian Seri 2 baterai
1) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar tidak tercecer. Pelepasan sumbat ini dengan tujuan untuk sirkulasi uap yang dihasilkan elektrolit saat pengisian, dan menghindarai tekanan pada sel baterai akibat gas yan dihasilkan.

Gambar 44. Pengisian 2 baterai secara seri
2) Hubungkan kabel positip baterai 1 dengan terminal positip baterai 2 kemudian hubungkan dengan klem positip battery charger. Demikian pula untuk termianal negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.
3) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
4) Pilih selector tegangan sesuai dengan total tegangan baterai, misal 2 baterai 12 V dirangkai seri maka tegangan menjadi 24 V maka selector digerakan kearah 24 V.
5) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai yang paling kecil. Misalkan besar untuk mengisi dua baterai 50 AH dibutuhkan arus pengisian sebesar 10% x 50 = 5 A., mengisi baterai 50 AH dan 40 AH maka diperlukan arus sebesar yang digunakan 10 % x 40 AH = 4 A.
6) Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian (untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian. Waktu yang diperlukan sesuai dari hasil pengukuran berat jenis elektrolit masing-masing baterai.
7) Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
8) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal saat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.

Kelebihan dan Kelemahan Metode Mengisi Baterai Seri dan Paralel
Metode mengeisi baterai lebih dari satu memiliki kelemahan dan kelebihan masing-masing.
Kelebihan utama pengisian dengan parallel adalah:
1) tegangan pengisian rendah yaitu 12 V, sehingga rancangan trafo yang digunakan lebih sederhana.
2) Tetap aman meskipun kapasitas baterai tidak sama
Kelemahan:
1) Tidak mampu menentukan dengan pasti berapa besar arus yang mengalir ke tiap baterai, sehingga sulit menentukan waktu pengisian yang tepat
2) Arus listrik yang dialirkan merupakan arus total pengisian, sehingga arusnya yang mengalir cukup besar sehingga kabel maupun klem buaya untuk pengisian harus berukuran besar.
Kelebihan rangkaian seri:
1) Mampu menentukan dengan pasti berapa besar arus yang mengalir ke tiap baterai, sehingga dapat menentukan waktu pengisian dengan tepat
2) Arus listrik yang dialirkan besarnya sama untuk semua baterai, sehingga muda ditentukan waktu pengisiannya.
3) Besar arus pengisian normal berdasarkan kapasitas baterai yang paling kecil, sehingga arus pengisian kecil dan kabel maupun klem buaya yang digunakan untuk pengisian dapat dengan ukuran lebih kecil.
Kelemahan:
1) Tegangan pengisian merupakan total tegangan baterai yang diisi, misal 4 baterai 12V, berarti tegangan pengisian sebesar 48 V.
2) Tidak tepat digunakan untuk baterai yang kapasitasnya bervariasi, sebab harus mengikuti arus pengisian baterai yang kapasitas kecil, sehingga untuk baterai yang kapasitasnya besar waktu pengisian terlalu lama, dan bila mengikuti baterai kapasitas besar maka pada baterai yang kapasitasnya kecil akan mengalami over charging sehingga baterai cepat rusak. Dengan demikian metode ini kurang tepat untuk baterai dengan kapasitas yang jauh berbeda.

Pengisian cepat
Pengisian cepat adalah pengisian dengan arus yang sangat besar. Besar pengisian tidak boleh melebihi 50% dari kapasitas baterai, dengan demikian untuk baterai 50 AH, besar arus pengisian tidak boleh melebihi 25 A.
Prosedur pengisian cepat sebenarnya sama dengan pengisian normal, yang berbedah adalah besar arus pengisian yang diatur sangat besar. Selain itu juga factor resiko yang jauh lebih besar, sehingga harus dilakukan dengan ektra hati-hati. Contoh saat pengisian normal sumbat baterai tidak dilepas tidak menimbulkan masalah yang serius sebab temperature pengisian relative rendah sehingga uap elektrolit sangat kecil, berbedah dengan pengisian cepat dimana arus yang besar menyebabkan temperature elektrolit sangat tinggi sehingga penguapan sangat besar, bila sumbat tidak dilepas kotak baterai dapat melengkung akibat tekanan gas dalam sel baterai yang tidak mampu keluar akibat lubang ventilasi kurang.

Gambar 45. Pengisian cepat diatas kendaraan

Pengisian cepat sering dilakukan untuk membantu kendaraan yang mogok atau sedang dalam proses perbaikan, sehingga baterai tidak diturunkan dari kendaraan. Pada kasus pengisian cepat di atas kendaraan yang perlu diingat adalah lepas kabel baterai negatip sebelum melakukan pengisian, hal ini disebabkan saat pengisian cepat tegangan dari battery charging lebih besar dari pengisian normal, kondisi ini potensial merusak komponen elektronik dan diode pada alternator.

c. Rangkuman 3
Perawatan baterai yang baik akan memperpajang usia baterai, sebab dengan perawatan yang baik kekurangan elektrolit baterai dapat dihindari, korosi pada terminal baterai dapat dicegah.
Perawatan baterai meliputi pekerjaan membersihkan terminal baterai, memeriksa isi dan berat jenis elektrolit baterai , menambah isi baterai bila kurang dan mengisi baterai. Pengisian dapat dilakukan dengan pengisian normal atau pengisian cepat. Besar arus pengisian normal adalah 10 % dari kapasitas, arua pengisian cepat maksimal 50% dari kapasitas baterai. Pengisian cepat bila tidak terpaksa jangan dilakukan sebab resiko lebih besar dan baterai cepat rusak. Pengisian cepat dengan baterai yang tidak diturunkan dari kendaraan dapat merusak sistem elektronik dan diode alaternator, sehingga kabel baterai harus dilepas sebelum pengisian dilakukan.
Pengisian baterai dengan 2 baterai atau lebih dapat dilakukan secara seri maupun parallel. Masing-masing metode mempunyai kelebihan masing-masing, namun metode serii lebih baik karena waktu pengisian dapat ditentukan dengan tepat dan besar arus pengisian kecil.

d. Tugas 3
Lakukan wawancara dengan pemilik kendaraan untuk mengetahui usia pemakaian baterai dan perawatan yang dilakukan dengan beberapa pertanyaan berikut ini:

Merk kendaraan : Tahun produksi:
Kendaraan ini selama bapak/ibu/saudara pakai sudah perna ganti baterai: Ya/ tidak *)
Bila Ya berapa lama usia penggunakan baterainya : …….. tahun
Berapa lama usia baterai yang dipasang pada kendaraan bapak/ibu/saudara: …… tahun

Aktivitas perawatan Rutin Kadang-
kadang Tidak pernah
Memeriksa jumlah elektrolit dan menambah bila kurang
Membersihkan terminal baterai
Memeriksa dan membersihkan kabel baterai
Membersihkan baterai
Mengisi baterai

e. Test Formatif 3
1) Apa keuntungan melakukan perawatan baterai dengan baik?
2) Apasaja kegiatan dalam melakukan perawatan baterai?
3) Mengapa bila elektrolit kurang harus ditambah dengan air suling , tidak boleh air biasa atau air Zuur?
4) Jelaskan prosedur mengisi baterai dengan battyery charging.
5) Tentukan besar arus dan lama pengisian baterai 12 V 60 AH bila diketahui berat jenis elektrolitnya 1,14 pada temperature 20 ºC.
6) Gambarkan rangkaian pemasangan pengisian untuk 2 baterai 12V 60AH yang diisi secara seri, dan tentukan besar arus, tegangannya.
7) Mengapa pengisian cepat perlu dihindari, dan apa resiko pengisian cepat pada kendaraan tanpa menurunkan baterai?

f. Kunci Jawaban Formatif 3
1) Keuntungan perawatan baterai dengan baik:
a) usia baterai lebih lama
b) menghindarai kendaran mogok karena energi listrik pada baterai kurang kuat.
2) Kegiatan yang dilakukan dapat perawatan baterai meliputi:
a) Membersihkan terminal baterai dari karat atau kotoran yang lain
b) Memeriksa jumlah dan berat jenis elektrolit
c) Melakukan pengisian
3) Penambahan elektrolit dengan air zuur menyebabkan berat jenis elektrolit terlalu tinggi. Kesalahan ini dapat menyebabkan interprestasi hasil pengukuran keliruh, sebab hasil pengukuran menunjukkan berat jenis elektrolit baterai tinggi tetapi kapasitas listrik yang tersimpan kecil. Sedangkan air biasa banyak mengandung logam berat yang mengurangi kapasitas simpan baterai dan menyebabkan discharging.
4) Prosedur mengisi baterai dengan battyery charging.
a) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar tidak tercecer.
b) Catat kapasitas baterai dan ukur berat jenis elektrolit baterai menggunakan hidrometer
c) Hubungkan kabel positip baterai dengan klem positip battery charger dan terminal negatip dengen klem negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.
d) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
e) Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
f) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai
g) Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian sesuai dengan hasil pengukuran berat jenis elektrolit baterai, ( untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian.
h) Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
i) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal sat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.
5) Baterai 12 V 60 AH besar arus pengisian normal sebesar 60 x 10 % = 6 Amper, berat jenis elektrolitnya 1,14 pada temperature 20 ºC berarti energi listrik telah berkurang 60 %, yaitu 60 % x 60 AH = 36 AH. Waktu pengisian 36 AH: 6 A = 6 jam. Jadi besar arus pengisian 6 A, lama pengisian 6 jam.
6) Rangkaian pemasangan pengisian untuk 2 baterai 12V 60AH yang diisi secara seri,
7) Pengisian cepat perlu dihindari karena dapat memperpendek usia baterai karena sel-sel baterai cepat rusak. Resiko pengisian cepat pada kendaraan tanpa menurunkan baterai dapat merusak sistem elektronik pada kendaraan dan merusak diode altenator, oleh karena itu kabel negatip harus dilepas saat pengisian dilakukan.

g. Lembar Kerja
Lembar Kerja 3A
Judul : Mengisi Baterai
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Melakukan pengisian baterai dengan prosedur yang benar
2. Menentukan besar arus, tegangan dan waktu pengisian
3. Menjelaskan factor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat mengisi baterai

Alat dan Bahan
1. Baterai
2. Hidrometer
3. Termometer
4. Battery Charge
5. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Merokok dan kesalahan pemasangan kabel battery charging potensi menimbulkan ledakan pada baterai

2. Pasang papan peringatan pada daerah yang digunakan untuk pengisian
3. Ventilasi pada ruang pengisian harus cukup, untuk menghidarai meningkatnya kosestrasi hydrogen pada ruangan, sehingga potensi menimbulkan ledakan atau kebakaran.

Langkah Kerja
1. Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar tidak tercecer.
2. Catat kapasitas baterai dan ukur berat jenis elektrolit baterai menggunakan hidrometer
Sel Baterai Temperatur saat pengukuran Berat jenis Temperatur 20ºC Berat jenis
1
2
3
4
5
6
3. Hubungkan kabel positip baterai dengan klem positip battery charger dan terminal negatip dengen klem negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik muncul bunyi peringatan.

4. Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
5. Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
6. Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai
7. Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian sesuai dengan hasil pengukuran berat jenis elektrolit baterai, ( untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian.
8. Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
9. Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal sat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.
10. Bersihkan tempat kerja dan kembalikan alat pada tempat semula
Tugas
1. Tentukan besar arus dan waktu pengisian baterai
2. Jelaskan bahaya bila pemasangan kabel klem buaya battery charge terbalik.
3. Jelaskan hal-hal yang harus diperhatikan saat mengisi baterai
Lembar Kerja 3B
Judul : Mengisi 2 Baterai Secara Paralel
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Melakukan pengisian baterai secara paralel dengan prosedur yang benar
2. Menentukan besar arus, tegangan dan waktu pengisian
3. Menjelaskan factor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat mengisi baterai

Alat dan Bahan
1. 2 bua baterai
2. Hidrometer
3. Termometer
4. Kabel penghubung
5. Battery Charge
6. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Merokok dan kesalahan pemasangan kabel battery charging potensi menimbulkan ledakan pada baterai

2. Pasang papan peringatan pada daerah yang digunakan untuk pengisian
3. Ventilasi pada ruang pengisian harus cukup, untuk menghidarai meningkatnya kosentrasi hydrogen pada ruangan, sehingga potensi menimbulkan ledakan atau kebakaran.

Langkah Kerja
1. Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar tidak tercecer.
2. Catat kapasitas masing-masing baterai dan ukur berat jenis elektrolit baterai menggunakan hydrometer
Baterai : A Kapasitas: AH
Sel Baterai Temperatur saat pengukuran Berat jenis Temperatur 20ºC Berat jenis
1
2
3
4
5
6
Baterai : B Kapasitas: AH
Sel Baterai Temperatur saat pengukuran Berat jenis Temperatur 20ºC Berat jenis
1
2
3
4
5
6
3. Hubungkan kabel positip baterai 1 dengan terminal positip baterai 2 kemudian hubungkan dengan klem positip battery charger. Demikian pula untuk termianal negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.

4. Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
5. Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
6. Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai
7. Besar arus merupakan jumlah arus yang dibutuhkan untuk baterai 1 dan baterai 2. misalnya untuk mengisi dua baterai 50 AH dibutuhkan arus pengisian sebesar 10% x(2 x50)) = 10 A., mengisi baterai 50 AH dan 40 AH maka diperlukan arus sebesar 10 % x (40+50) = 9 A.
8. Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian sesuai hasil pengukuran elektrolit baterai (untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian. Waktu yang diperlukan sesuai dari hasil pengukuran berat jenis elektrolit masing-masing baterai.
9. Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
10. Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal sat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.

Tugas
1. Tentukan besar arus dan waktu pengisian baterai
2. Jelaskan bahaya bila pemasangan kabel klem buaya battery charge terbalik.
3. Apa bahayanya bila terjadi kesalahan dalam menentukan besar tegangan ?, misalnya besar tegangan parallel seharusnya 12 V, namun pengaturan battery charger ternyata 24 V .
4. Jelaskan hal-hal yang harus diperhatikan saat mengisi baterai secara paralel

Lembar Kerja 3C
Judul : Mengisi 2 Baterai Secara Paralel
Tujuan :
Setelah melaksanakan lembar kerja ini siswa harus dapat:
1. Melakukan pengisian baterai secara seri dengan prosedur yang benar
2. Menentukan besar arus, tegangan dan waktu pengisian
3. Menjelaskan factor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat mengisi baterai

Alat dan Bahan
1. 2 bua baterai
2. Hidrometer
3. Termometer
4. Kabel penghubung
5. Battery Charge
6. Kelengkapan keselamatan kerja (kacamata kerja dan sarung tangan)

Keselamatan Kerja
1. Merokok dan kesalahan pemasangan kabel battery charging potensi menimbulkan ledakan pada baterai

2. Pasang papan peringatan pada daerah yang digunakan untuk pengisian
3. Ventilasi pada ruang pengisian harus cukup, untuk menghidarai meningkatnya kosentrasi hydrogen pada ruangan, sehingga potensi menimbulkan ledakan atau kebakaran.
Langkah Kerja
1. Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar tidak tercecer.
2. Catat kapasitas masing-masing baterai dan ukur berat jenis elektrolit baterai menggunakan hydrometer
Baterai : A Kapasitas: AH
Sel Baterai Temperatur saat pengukuran Berat jenis Temperatur 20ºC Berat jenis
1
2
3
4
5
6

Baterai : B Kapasitas: AH
Sel Baterai Temperatur saat pengukuran Berat jenis Temperatur 20ºC Berat jenis
1
2
3
4
5
6

3. Hubungkan kabel positip baterai 1 dengan terminal positip baterai 2 kemudian hubungkan dengan klem positip battery charger. Demikian pula untuk termianal negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.
4. Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
5. Pilih selector tegangan sesuai dengan total tegangan baterai, misal 2 baterai 12 V dirangkai seri maka tegangan menjadi 24 V maka selector digerakan kearah 24 V.
6. Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai yang paling kecil. Misalkan besar untuk mengisi dua baterai 50 AH dibutuhkan arus pengisian sebesar 10% x 50 = 5 A., mengisi baterai 50 AH dan 40 AH maka diperlukan arus sebesar yang digunakan 10 % x 40 AH = 4 A.
7. Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian (untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian. Waktu yang diperlukan sesuai dari hasil pengukuran berat jenis elektrolit masing-masing baterai.
8. Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
9. Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal saat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.

Tugas
1. Tentukan besar arus dan waktu pengisian baterai
2. Jelaskan bahaya bila pemasangan kabel klem buaya battery charge terbalik.
3. Apa bahayanya bila terjadi kesalahan dalam menentukan besar tegangan ?, misalnya besar tegangan seri 2 baterai seharusnya 24 V, namun pengaturan battery charger ternyata 12 V .
4. Jelaskan hal-hal yang harus diperhatikan saat mengisi baterai secara seri.

BAB III
EVALUASI

A. PERTANYAAN
1. Uji Kompetensi Pengetahuan
Jawablah pertanyaan dibawah ini dalam waktu 90 menit
1) Jelaskan fungsi baterai pada kendaraan?
2) Sebutkan bagian- bagian baterai pada gambar berikut ini,

1. …………………………………..
2. …………………………………..
3. …………………………………..
4. ……………………………………
5. ……………………………………

3) Jelaskan prosedur memeriksa elektrolit baterai, dan bagaimana hubungan berat jenis elektrolit dengan kapasitas isi baterai ?
4) Jelaskan prosedur test beban pada baterai.
5) Jelaskan prosedur pelepasan baterai yang menggunakan sistem elektronik dengan suplay energi listrik terus menerus.
6) Mengapa menambah elektrolit baterai tidak boleh menggunakan air Zuur maupun air biasa?
7) Jelaskan prosedur mengisi baterai dengan battery charging.
8) Tentukan besar arus dan lama pengisian baterai 12 V 100 AH bila diketahui berat jenis elektrolitnya 1,14 pada temperature/ suhu 20 ºC.
9) Gambarkan rangkaian pemasangan pengisian untuk 2 baterai 12V 40AH secara seri, tentukan besar arus dan tegangannya.
10) Mengapa pengisian cepat perlu dihindari, dan apa resiko pengisian cepat pada baterai?
11) Kapan bantuan starter diperlukan? Bagaimana prosedurnya?
12) Jelaskan pertolongan pertama bila kulit atau mata terkena elektrolit baterai.

2. Uji Kompetensi Keterampilan
Demonstrasikan dihadapan guru/ instruktur kompetensi saudara dalam waktu yang telah ditentukan
No Kompetensi Waktu
1 Memeriksa berat jenis elektrolit baterai 20 menit
2 Mengganti baterai 10 menit
3 Melakukan test tanpa beban 10 menit
4 Melakukan pengisian sesuai hasil pengukuran 10 menit
5 Melakukan jum starting 10 menit
Total 60 menit

Kisi-Kisi Penilaian Keterampilan
Komponen yang dinilai Skor (0-10) Bobot Nilai
Ketepatan Alat 0,1
Ketepatan Prosedur Kerja 0,3
Ketepatan Hasil Kerja 0,4
Ketepatan waktu 0,2
Nilai akhir

3. Uji Kompetensi Sikap
Penilaian sikap diperoleh dari pengamatan selam ujian kompetensi keterampilan dan aktivitas yang lain.
Kisi-Kisi Penilaian Sikap
Komponen yang dinilai Skor (0-10) Bobot Nilai
Kelengkapan pakaian kerja 0,1
Penataan alat dan kelengkapan yang memperhatikan pekerja dan alat 0,22
Tidak ada elektrolit yang menetes saat memeriksa elektrolit 0,2
Mengangkat baterai dengan metode yang benar 0,1
Tidak terjadi kesalahan pemasangan terminal baterai 0,2
Melepas klem baterai setelah batteray charging mati 0,2
Nilai akhir
B. KUNCI JAWABAN
1. Fungsi baterai pada kendaraan adalah:
a) Saat mesin mati sebagai sumber energi untuk menghidupkan asessoris, penerangan, dsb.
b) Saat starter untuk mengidupkan sistem starter
c) Saat mesin hidup sebagai stabiliser suplai listrik pada kendaraan, dimana pada saat hidup energi listrik bersumber dari alternator.
2. Bagian- bagian baterai pada gambar berikut ini,

1. Vent caps (sumbat baterai)
2. Terminal posts (terminal baterai)
3. Cell connectors (penghubung sel)
4. Cells ( Sell-sel baterai)
5. Cell partitions

3. Prosedur pemeriksaan elektrolit adalah:
a) Lepas sumbat baterai dan tempatkan dalam wadah agar tidak tercecer
b) Masukkan thermometer pada lubang baterai
c) Masukkan ujung hydrometer ke dalam lubang baterai
d) Pompa hidromenter sampai elektrolit masuk ke dalam hydrometer dan pemberat terangkat
e) Tanpa mengangkat hydrometer baca berat jenis elektrolit baterai dan baca temperature elektrolit baterai
f) Catat hasil pembacaan, lakukan hal yang sama untuk sel baterai yang lain
g) Konversi berat jenis hasil pengukuran pada temperatur 20 ºC, dengan rumus:
S 20 ºC= St + 0,0007 x (t – 20), Hubungan berat jenis dengan kapasitas isi baterai

4. Prosedur test beban pada baterai adalah:
1) Pasang Volt Amper meter, dengan cara kabel merah dihubungkan positip baterai, kabel hitam dengan negatip baterai, kabel Ampermeter induksi dapat kabel negatiip atau kabel positip, perhatikan tanda aliran arus listriknya.
2) Lakukan starter mesin selama 15 detik.
3) Catat tegangan dan arus yang mengalir saat waktu starter pada 15 detik
4) Tunggu kurang lebih 5 menit untuk melakukan pembebanan lagi, waktu ini diperlukan untuk proses pendinginan unit motor starter.

5. Metode melepas baterai pada jenis kendaraan yang harus ada suplai energi listrik pada sistem kontraol elektroniknya.
1) Sambung dengan sumber baterai lain sebelum melakukan pemutusan sambungan baterai. Sumber tenaga yang kecil ini cukup untuk menjalankan memori komputer pada kendaraan tanpa menimbulkan bahaya atau gangguan.
2) Jangan menyalakan komponen elektrik saat baterai tidak tersambung.
3) Ketika memasang kembali baterai, pastikan berada penuh dan disambung secara betul sebelum melepaskan “baterai pendukung”.
6. Penambahan elektrolit dengan air zuur menyebabkan berat jenis elektrolit terlalu tinggi. Kesalahan ini dapat menyebabkan interprestasi hasil pengukuran keliruh, sebab hasil pengukuran menunjukkan berat jenis elektrolit baterai tinggi tetapi kapasitas listrik yang tersimpan kecil. Sedangkan air biasa banyak mengandung logam berat yang mengurangi kapasitas simpan baterai dan menyebabkan discharging.
7. Prosedur mengisi baterai dengan battyery charging.
1) Buka sumbat bateri tempatkan sumbat pada wadah kusus agar tidak tercecer.
2) Catat kapasitas baterai dan ukur berat jenis elektrolit baterai menggunakan hidrometer
3) Hubungkan kabel positip baterai dengan klem positip battery charger dan terminal negatip dengen klem negatip. Hati-hati jangan sampai terbalik, bila terbalik akan timbul percikan api, bila dipaksa baterai akan rusak, pada battery charger model tertentu dilengkapi dengan indicator, dimana bila pemasangan terbalik akan muncul bunyi peringatan.
4) Hubungkan battery charger dengan sumber listrik 220 V
5) Pilih selector tegangan sesuai dengan tegangan baterai, misal baterai 12 V maka selector digerakan kearah 12 V.
6) Hidupkan battery charger, dan setel besar arus sesuai dengan kapasitas baterai
7) Setel waktu yang diperlukan untuk pengisian sesuai dengan hasil pengukuran berat jenis elektrolit baterai, ( untuk battery charging yang dilengkapi timer), bila tidak dilengkapi maka catat waktu mulai proses pengisian.
8) Bila pengisian sudah selasai, maka mematikan battery charger,
9) Lepas klep battery charger pada terminal baterai, lakukan terminal negatip dahulu, klem jangan dilepas saat battery charge masi hidup, sebab akan terjadi percikan api pada terminal sat dilepas dan menimbulkan ledakan pada baterai akibat uap baterai terbakar. Uap baterai adalah gas hydrogen yang mudah terbakar dan mudah meledak.
8. Baterai 12 V 100 AH besar arus pengisian normal sebesar 100 x 10 % = 10 Amper, berat jenis elektrolitnya 1,14 pada temperature 20 ºC berarti energi listrik telah berkurang 60 %, yaitu 60 % x100 AH = 60 AH. Waktu pengisian 60 AH: 10 A = 6 jam. Jadi besar arus pengisian 10 A, lama pengisian 6 jam.
9. Rangkaian pemasangan pengisian untuk 2 baterai 12V 40AH yang diisi secara seri,

10. Pengisian cepat perlu dihindari karena dapat memperpendek usia baterai karena sel-sel baterai cepat rusak. Resiko pengisian cepat pada kendaraan tanpa menurunkan baterai dapat merusak sistem elektronik pada kendaraan dan merusak diode altenator, oleh karena itu kabel negatip harus dilepas saat pengisian dilakukan.

11. Bantuan starter diperlukan bila kendaraan tidak dapat dihidupkan karena motor starter berputar lambat akibat energi listrik pada baterai tidak cukup. Metode malakukan bantuan starter:
1) Dekatkan kendaraan bantuan dengan kendaraan yang akan dilakukan jum starting
2) Buka kedua kap kendaraan yang akan dilakukan jum starting
3) Cek terminal baterai bersihkan dari karat atau kotoran
4) Hubungkan terminal positip baterai kendaraan yang akan dihudupkan dengan terminal positip kendaraan bantuan dan terminal negatip dengan terminal negatip
5) Pastikan transmisi pada posisi netral dan rem parkir aktip
6) Lakukan starter mesin
7) Setelah mesin hidup, lepas kabel jumping negatip baterai pada terminal baterai kendaraan yang dihidupkan kemudian melepas klem pada terminal negatip baterai bantuan. Berikutnya lepas kabel jumping untuk terminal positip.
8) Saat melepas lakukan dengan hati-hati, hindari hubung singkat atau percikan api pada terminal.
9) Rapikan kabel jumper dan baterai yang digunakan, kemudian tutup kap kendaraan.

12. Langkah bila kulit atau mata terkena elektrolit baterai
1) Basuhlah kulit anda denga air yang bersih
2) Basuhlah berulang-ulang kurang lebih 5 menit, ini akan melarutkan asam pada air tersebut.
3) Bila Cairan asam mengenai mata anda, basuhlah mata anda dengan air berulang-ulang, segera pergi ke dokter.
4) Larutan elektrolit juga berbahaya pada cat kendaraan, pada kasus lain larutan elektrolit dapat menetesi cat, usaplah dengan air yang banyak.

C. KRITERIA KELULUSAN
Aspek Skor (0-10) Bobot Nilai Keterangan
Sikap 2 Syarat kelulusan, nilai minimal 70 dengan nilai setiap aspek, minimal 7
Pengetahuan 4
Keterampilan 4
Nilai Akhir

Kriteria Kelulusan :

70 s.d. 79 : memenuhi kriteria minimal dengan bimbingan
80 s.d. 89 : memenuhi kriteria minimal tanpa bimbingan
90 s.d. 100 : di atas minimal tanpa bimbingan

BAB IV
PENUTUP

Kompetensi pengujian, pemeliharaan/ service dan penggantian baterai merupakan kompetensi dasar yang harus dikuasai dengan baik sebelum mempelajari sistem kelistrikan kendaraan. Kegiatan menguji baterai, melepas dan mengganti baterai, memelihara/ service baterai , mengisi baterai dan melakukan bantuan start pada kendaraan yang mogok sering dilakukan dalam aktivitas bengkel.
Setelah siswa merasa menguasai sub kompetensi yang ada, siswa dapat memohon uji kompetensi, uji kompetensi dilakukan secara teroritis dan praktik. Uji teoritis dengan cara siswa menjawab pertanyaan yang pada soal evaluasi, sedangkan uji praktik dengan mendemontrasikan kompetensi yang dimiliki pada guru/instruktur. Guru/instruktur akan menilai berdasarkan lembar observasi yang ada, dari sini kompetensi siswa dapat diketahui.
Bagi siswa yang telah mencapai syarat kelulusan minimal dapat melanjutkan ke modul berikutnya, namun bila syarat minimal kelulusan belum tercapai maka harus mengulang modul ini, atau bagian yang tidak lulus dan karena tidak diperkenankan mengambil modul berikutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim (1995), Hyundai Accent Shop Manual Volume 2, Korea, Hyundai Motor Company.

Anonim (2004), Dasar Listrik & Baterai, Malang, VEDC

Anonim (2003), Bahan Pelatihan Nasional Otomotif, Perbaikan Kendaraan Ringan, Electrical, Konstruksi dan Operasi Baterai, Jakarta,

Anonim (2003), Bahan Pelatihan Nasional Otomotif, Perbaikan Kendaraan Ringan, Electrical, Kelayakan Pakai Baterai, Jakarta,

Anonim (2003), Bahan Pelatihan Nasional Otomotif, Perbaikan Kendaraan Ringan, Electrical, Konstruksi dan Operasi Baterai, Jakarta,

Anonim (2003), Bahan Pelatihan Nasional Otomotif, Perbaikan Kendaraan Ringan, Electrical, Pemeliharaan dan Penggantian Baterai, Jakarta,

Brady, Robert N. (1983) Electrikand Electronic System for Automobiles and Truck, Viginia,Reston Publishig Company, Inc.

Bosch (1995), Automotive Electric/Electronic System, Germany, Robert Bosch GmBh.

Sullivan`s Kalvin R. (2004), Battery, WWW. Autoshop 101. com

Sullivan`s Kalvin R. (2004), Battery Service, WWW. Autoshop 101. com

Toyota Astra Motor (t.th). Materi engine group step 2, Jakarta , Toyota Astra Motor

TEAM (1995), New Step 1 Training Manual, Jakarta, Toyota Astra Motor

TEAM (1996), Electrical Group Step 2, Jakarta, Toyota Astra Motor

Hello world!

Welcome to WordPress.com. This is your first post. Edit or delete it and start blogging!

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.