T111

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
RANCANG BANGUNDETEKSI OVERLOAD SEBAGAI
KENDALI AUTOMATIC ENGINE CUT OFFDENGAN
MIKROKONTROLER MENGGUNAKAN SENSOR
POTENSIOMETER
Setyo Bhahak Fendi Baihaqi
Program Studi DIV Teknik Keselamatan
Otomotif–PKTJ Tegal
Telp: 085 708 342 608
[email protected]
Seti Atmawan
Program Studi DIV Teknik Keselamatan
Otomotif – PKTJ Tegal
Telp: 085 747 079 135
[email protected]
M. Beny Dwifa
Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan
Jl. Semeru No. 3 Tegal
Telp: 085 798 099 429
[email protected]
Sigit Setijo Budi
Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan
Jl. Semeru No. 3 Tegal
Telp. (0283) 351061
[email protected]
Abstract
Various casesof accidentscaused by theimpact ofoverloadoftenbe oneexample ofan accidentfactorinfreight
vehiclesthat occurredinIndonesia. The impactofexcessiveloadoroverloadis notonly feltdirectly by thevehicle
itself, butalsohave an impact onroad damage. Overloaddetectionsystemusinga potentiometersensorthat
functionsas a detectorof overloading thevehicle. This systemusesa microcontrollerasprocessingdata from
sensors. The system workswhen thevehicle is subjected toexcessiveloadson thestatic state. The change ofload
on thevehiclemakesensordata capture andwillturn on thebuzzer. Thesignalwill automatically activate
theenginecutoff. Theoverloaddetection systemcanprovidea warning tothe driver of thetransportvehicleload.
Keywords:Overload, Sensor, Engine Cut Off
Abstrak
Berbagai macam kasus kecelakaan yang timbul akibat dampak overload sering menjadi salah satu contoh
faktor kecelakaan pada kendaraan angkutan barang yang terjadi di Indonesia. Dampak dari beban berlebih
atau overload tidak hanya dirasakan secara langsung oleh kendaraan itu sendiri, tetapi juga berdampak pada
kerusakan jalan. Sistem deteksi overload menggunakan sensor potensiometer yang berfungsi sebagai
pendeteksi beban berlebih pada kendaraan. Sistem ini menggunakan mikrokontroler sebagai pengolah data
dari sensor. Sistem ini bekerja saat kendaraan mengalami beban berlebih pada keadaan statis. Adanya
perubahan beban pada kendaraan membuat sensor menangkap data dan akan menyalakan buzzer. Dari sinyal
tersebut secara otomatis akan mengaktifkan engine cut off. Sistem deteksi overload ini dapat memberikan
peringatan kepada pengemudi mengenai beban angkutan kendaraan.
Kata Kunci: Overload, Sensor, Engine Cut Off
LATAR BELAKANG
Berbagai macam kasus kecelakaan yang timbul akibat dampak overload sering
menjadi salah satu contoh faktor kecelakaan pada kendaraan angkutan barang yang terjadi
di Indonesia. Salah satunya adalah kasus kecelakaan overload yang terjadi di Pandaan,
Kabupaten Pasuruan Jawa Timur. Sebuah truk engkel penuh muatan dengan pelat nomor
W 9239 UY, terguling di simpang empat Kasri, Petungasri, kecamatan Pandaan,
Kabupaten Pasuruan, kemarin. Meski tidak ada korban jiwa, insiden yang berlangsung
The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
pukul 05.15, itu menyebabkan antrean panjang kendaraan. Sopir truk malang itu diketahui
bernama Moch. Eko Sugainto, 31, warga Desa Warung, Kecamatan Balungbendo,
Kabupaten Sidoarjo.
SUTDI PUSTAKA
1. Daya Angkut
Daya angkut (Iswanto, 2013) “berat orang ditambah berat muatan”. Penjelasan
Pengukuran Dimensi dan Berat Kendaraan Bermotor
JBB
=Jumlah berat yang dibolehkan
JBI
=Jumlah berat yang diizinkan
S1
=Berat sumbu satu
S2
=Berat sumbu dua
P
=Jarak antara sumbu depan dengan titik berat ruangan tempat duduk
pengemudi (titik berat kabin)
q
= Jarak antara sumbu depan dengan titik berat muatan atau titik berat bak
muatan
a
=Jarak antara sumbu depan dengan sumbu belakang (kendaraan sumbu
tunggal atau MID point kendaraan sumbu roda ganda/tronton)
G
=Berat orang
L
= Berat muatan atau berat barang
Menurut (Iswanto, 2013) Batasan-batasan Dalam Perhitungan Daya Angkut adalah
: MST tidak boleh melebihi Kelas Jalan, maksimal sama, JBI tidak boleh melebihi
JBB, maksimal sama, MST tidak boleh melebihi kemampuan ban, maksimal sama.
Jumlah Beban Reaksi Sumbu tidak boleh melebihi ban, maksimal sama, MST tidak
boleh melebihi kemampuan rancangan sumbu, maksimal sama.
Salah satu contoh rumus daya angkut pada jenis kendaraan PickUp Panther adalah
sebagai berikut:
 Pick Up Panther
Berat Kendaraan (BK)
BK = S1 + S2
L = JBB – (BK + G)
Daya Angkut
DA = L + G
The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
Gambar 1. Pick Up Panther
2. Overload
Beban berlebih (overloading) adalah suatu kondisi beban gandar (as) kendaraan
melampaui batas beban maksimum yang diijinkan (Hikmat Iskandar, Jurnal
Perencanaan Volume Lalu-lintas Untuk Angkutan Jalan,2008). Beban berlebih
(overloading) adalah beban lalu-lintas rencana (jumlah lintasan operasional rencana)
tercapai sebelum umur rencana perkerasan,atau sering disebut dengan kerusakan dini
(Hikmat Iskandar, Jurnal Perencanaan Volume Lalu-lintas Untuk Angkutan
Jalan,2008).
3. Engine Cut Off
Adalah katup elektromagnetik yang dioperasikan untuk memotong aliran bahan
bakar ke mesin. Fuel cut off solenoid bekerja ketika solenoid dialiri energi. Ketika
plunyer bergerak akan memendekkan pegas katup dan bahan bakar melewati katup
tersebut. Ketika solenoid tidak diaktifkan katup akan menutup dan aliran bahan bakar
secara otomatis akan terputus.
4. Sensor Potensiometer
Potensiometer linier digunakan sebagai pengukur sudut atau posisi dari
pergerakan antara chassis dengan poros axle kendaraan. Perubahan jarak antara poros
axle dengan chassis akan ikut mempengaruhi perubahan resistansi pada kaki
potensiometer liner.
5. Mikrokontroler ATMega 16
Salah satu mikrokontroler yang banyak digunakan saat ini yaitu mikrokontroler
AVR. Mikrokontroler ATMega16 terdiri atas unit-unit fungsionalnya Arithmetic and
Logical Unit (ALU), himpunan register kerja, register dan dekoder instruksi, dan
pewaktu beserta komponen kendali lainnya.Pada sistem ini menggunakan
mikrokontroler ATMega 16 untuk mengolah data input dari sensor. Pemrograman
mikrokontroler ini menggunakan bahasa C++ dan pembuatan programnya
menggunakan Code Vision AVR untuk menulis bahasa pemrogramannya.
The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
METODE PENELITIAN
Piranti keselamatan pada kendaraan terbagi menjadi 2 (dua) macam, yaitu
passive safety dan active safety. Seatbelt yang dibahas pada penelitian ini termasuk
dalam piranti keselamatan passive safety.
Studi Sederhana
Objek penelitian adalah membuat perangkat keselamatan yang berupa sensor pendeteksi
overload dengan sensor potensiometer pada kendaraan angkutan barang.
Bahan yang digunakan adalah sensor potensiometer, batang pengubah jarak,buzzer, dan
emergency lamp. Sensor overload ini dibuat sesederhana mungkin, tanpa mengubah
konstruksi suspensi kendaraan, dan tidak mengubah sistem kelistrikan yang ada pada
kendaraan. Sistem pada sensor overload hanya merupakan sistem tambahan yang tidak
menganggu kinerja sistem kendaraan yang berakibat pada kerusakan sistem asli pada
kendaraan. Sistem cut off engine hanya berfungsi jika sensor potensiometer mendeteksi
kelebihan beban (overload) pada kendaraan.Timer yang telah diprogram dalam
mikrokontroler, akan bekerja mematikan kendaraan dalam rentang waktu 5 (lima) detik
mulai dari pengemudi menghidupkan kendaraan. Untuk memberikan informasi overload
beban kendaraan, emergency lamp pada dashboardakan menyala serta buzzer akan
mengeluarkan sinyal berupa suara (alarm).
Tahapan Perancangan
Berikut ini tahapan desain perancangan deteksi overload.
Kecelakaan Lalu lintas
Faktor Jalan dan
Lingkungan
Faktor Manusia
Faktor Kendaraan
Piranti Keselamatan
Deteksi Overload
Overload
Tidak
Ya
.
Engine Cut Off Aktif
Gambar 2. Tahapan Perencanaan
The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desain deteksi overload
Deteksi overload dibuat dengan desain sederhana tanpa mengubah sistem pada
kendaraan dan konstruksi sistem suspensi kendaraan itu sendiri. Aplikasi deteksi overload
digunakan pada mobil angkutan barang (pick up panther) yang memiliki sistem kelistrikan
12 volt.
LCD
SENSOR
POTENSIOMETER
INPUT
DRIVER
MIKROKONTROLER
SYSTEM
OUTPUT
DRIVER
Engine
Cut Off
Gambar 3. Rangkaian diagram deteksi overload
Gambar 3 merupakan rangkaian deteksi overload secara keseluruhan jika dihubungkan
dengan rangkaian kelistrikan yang ada pada kendaraan. Pada konstruksi ini dibedakan
menjadi beberapa kelompok komponen yaitu sensor unit, prosesor unit dan aktuator unit.
Sesuai dengan gambar yang tergolong dalam sensor unit adalah sensor potensiometer,
prosesor unit adalah sistem microcontroller, dan actuator unit adalah engine cut off.
Integrasi Alat Deteksi Overload
Gambar 4. Pemasangan sensor deteksi overload
The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
Gambar 4 merupakan rancangan dari hasil pembuatan sensor deteksi overload yang
menggunakan sensor potensiometer sebagai pendeteksi beban berlebih atau overload pada
kendaraan. Sensor ini mengolah data dari hasil pembacaan jarak antara axle shaft dengan
rangka kendaraan. Sensor ini dihubungkan oleh 2 (dua) buah batang yang disambungkan
langsung pada housing axle poros roda belakang. Mikrokontroler selanjutnya akan
mengolah data dari sensor untuk mengaktifkan engine cut off ketika kendaraan mengalami
overload pada keadaan statis.
Tabel 1. Hasil Pengujian Alat Deteksi Overload
No
1
2
3
4
5
6
Daya Angkut Kendaraan
Tanpa beban
¼ Beban Penuh
½ Beban Penuh
¾ Beban Penuh
Beban Penuh
Over Load
Sudut Potensiometer (derajat)
0
20
40
60
80
81-85
Tegangan (volt)
0,8
1,6
2,4
3,2
4,0
4,2 – 4,8
Dari hasil pengujian alat deteksi overload di atas, didapat hasil dari variasi daya angkut
kendaraan terhadap sudut putar sensor potensiometer dan menghasilkan tegangan output.
Pada keadaan kendaraan tanpa beban, di dapat data sudut putar potensimeter dalam
keadaan 00 dan menghasilkan tegangan output sebesar 0,8 volt. Pada keadaan ¼ beban
penuh, sudut putar sensor potensiometer 200 dan menghasilkan tegangan output sebesar 1,6
volt. Pada keadaan ½ beban penuh, sudut putar sensor potensiometer 400 dan
menghasilkan tegangan output sebesar 2,4 volt. Pada keadaan ¾ beban penuh, sudut putar
sensor potensiometer 600 dan menghasilkan tegangan output sebesar 3,2 volt. Pada
keadaan beban penuh, sudut putar sensor potensiometer 800 dan menghasilkan tegangan
output sebesar 4,0 volt. Pada keadaan beban overload, didapat hasil sudut putar sensor
potensiometer sebesar 81-850 dan tegangan output sebesar 4,2-4,8 volt akan mengaktifkan
engine cut off dalam rentang waktu 5 (lima) detik yang akan menghentikan kerja engine.
KESIMPULAN
Dampak dan akibat dari overload tidak hanya dirasakan secara langsung oleh
kendaraan itu sendiri. Dampak yang overload juga merugikan orang lain. Dampak yang
merugikan kendaraan diantaranya adalah terjadinya kerusakan pada kendaraan itu sendiri.
Sedangkan dampak yang dirasakan oleh orang lain akibat overload adalah kerusakan pada
jalan yang merupakan sarana bersama dalam transportasi. Dengan dibuat alat deteksi
overload ini yang nantinya dikembangkan dan bisa diaplikasikan pada kendaraan akan
mampu memberikan masukan dan saran kepada pengendara untuk tidak memuat angkutan
yang melebihi batas angkut atau overload.
Pada prinsipnya Automatic cut off engine ini hanya berperan membantu mengingatkan
pengemudi, bahwa kendaraan telah menganggkut muatan melebihi daya angkut dari
The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung,August 28, 2015
kendaraan itu sendiri. Karena konsep kerja dari alat ini adalah jika kendaraan overload
maka kendaraan tidak akan bisa dihidupkan dan akan muncul peringatan lampu indikator
overload dan suara buzzer yang menandakan kendaraan menganggkut muatan lebih.
Jadi dengan alat ini kontrol pengendalian overload pada kendaraan umum angkutan
barang lebih bisa dikendalikan. Harapan kedepanya maka akan semakin sedikit ditemukan
kendaraan rusak dijalan akibat muatan berlebih, atau jalan yang rusak akibat dari muatan
berlebih pada kendaraan.
DAFTAR PUSTAKA
Pardosi, R. 2010. Studi Pengaruh Beban Berlebih (Overload) terhadap pengurangan umur
rencana perkerasan jalan, Tugas Akhir, Universitas Sumatra Utara.
Rezki, Arsyikawati. 2013. Analisis Kerusakan Jalan Flexible Akibat Beban Overload pada
Ruas Studi Antang Kassi, Tugas Akhir, Universitas Hasanuddin Makassar.
Sentosa, Leo, Jurnal Analisis Dampak Beban Overloading Kendaraan pada Struktur Rigid
Pavement Terhadap Umur Rencana Perkerasan, Vol. 19 No. 2 Agustus 2012
Sulih, K. 2007. Analisi Penurunan Umur Rencana Jalan Akibat Volume kendaraan dan
Kelebihan Muatan (studi kasus ruas jalan Sukoharjo-Wonogiri km 23+00029+000), Tesis, Program Magister Universitas Muhammadiyah Surakarta.
UU.No : 22 Tahun 2009 Tentang Lalu Lintas Dan Angkutan Jalan pasal 1 ayat 21