BAB 2TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar TeoritisSebuah wiperkaca adalah perangkat yang digunakan untuk menghilangkan hujan dan puing-puing dari kaca depan atau kaca belakang. Hampir semua kendaraan bermotor, termasuk kereta api, pesawat dan perahu, dilengkapi dengan wiper tersebut, yang biasanya merupakan persyaratan hukum.Sebuah wiper umumnya terdiri dari lengan, berputar di satu ujung dengan pisau karet panjang yang melekat. Pisau berayun bolak-balik pada kaca, sehingga mendorong dan membuang air dari permukaan kaca. Kecepatan biasanya disesuaikan, dengan kecepatan atau lebih "intermiten" pengaturan. Sebagian besar mobil menggunakan dua disinkronisasi lengan tipe radial, sementara kendaraan komersial banyak menggunakan satu atau lebih lengan pantograph.2.1.1 Sejaraha. Awal versiMaria Anderson adalah penemu pertama yang merancang wiper operasional pada tahun 1903. Dalam paten Anderson, ia menyebut penemuannya "perangkat jendela pembersih" untuk mobil listrik dan kendaraan lainnya. Dioperasikan melalui saklar dari dalam kendaraan, versi nya wiper kaca mirip dengan wiper yang ditemukan pada banyak model mobil awal. Anderson memiliki produksi model desain, yang kemudian mengajukan hak paten (US 743.801) pada tanggal 18 Juni 1903 yang keluarkan untuk dirinya oleh Kantor Paten AS pada November 10, 1903.James Henry Apjohn lahir Irlandia (1845-1914) penemu metode yang bergerak dua sikat atas dan bawah pada wiper pada tahun 1903. Hal ini telah dipatenkan di Inggris.Pada bulan April 1911, paten untuk wiper kaca depan telah didaftarkan oleh Sloan & Lloyd Barnes, paten agen dari Liverpool, Inggris, untuk Gladstone Adams dari Whitley Bay. Desain pertama untuk wiper kaca depan mobil juga dikreditkan ke konser pianis Jzef Hofmann, dan Munisi Mills, Birmingham yang juga mengaku telah menjadi penemu pertama untuk wiper paten di Inggris.Perusahaan Oishei dibentuk, Tri-Continental Corporation, memperkenalkan wiper pertama, untuk karet hujan, ditempatkan dua potong kaca depan yang ditemukan pada banyak mobil. Trico Produk adalah salah satu produsen terkemuka dunia sistem kaca mengelap, bilah wiper dan isi ulang, dengan memproduksi wiper di lima benua. [Kutipan diperlukan] Bosch adalah pabrik wiper terbesar dunia dalam Tienen, Belgia, yang memproduksi 350.000 bilah wiper setiap hari.Penemu William M. Folberth diterapkan paten untuk suatu peralatan otomatis wiper kaca depan mobil pada 1919, yang diberikan pada tahun 1922. Ini adalah mekanisme otomatis yang pertama. Trico kemudian menyelesaikan perselisihan paten dengan Folberth dan membeli Folberth perusahaan Cleveland, Auto Co Folberth Khusus Sistem vakum bertenaga baru dengan cepat menjadi perlengkapan standar pada mobil, dan prinsip vakum di digunakan sampai sekitar 1960. Pada akhir 1950-an, fitur umum pada kendaraan modern pertama muncul, operasi wiper secara otomatis untuk dua atau tiga lewat tombol pencuci kaca, sehingga tidak perlu secara manual menghidupkan wiper. Sebuah timer elektronik yang digunakan, tetapi awalnya sebuah silinder vakum kecil mekanis terhubung ke switch yang diberikan penundaan sebagai vakum bocor off.b. Intermiten wiper Pada tahun 1963, wiper intermittent modern pertama diciptakan oleh Robert Kearns, seorang profesor teknik di Wayne State University di Detroit, Michigan. Awal ditemukannya wiper intermiten yaitu, pada malam pernikahannya tahun 1953, ketika tembakan sebuah gabus mengenai mata kiri Kearn, yang akhirnya hampir buta. Dalam satu dekade kemudian, Kearns mengemudi mobil Ford Galaxie melalui hujan ringan, dan membuatnya jengkel dengan gerakan konstan dari wiper blades. Membuatnya harus berpikir tentang mata manusia yang bila diaplikasikan ke wiper, seperti kelopak mata, yang secara otomatis menutup dan membuka setiap beberapa detik. Akhirnya pada tahun 1963, Kearns menerapkan ide ke dalam tindakan, membangun sistem wiper intermittent pertama menggunakan off-rak-komponen elektronik. Kearns mengaplikasikan ke Ford Motor Company, dan mengusulkan desain manufaktur.Dalam desain Kearns, memerlukan interval yang menentukan laju aliran arus dalam kapasitor. Ketika muatan dalam kapasitor mencapai tegangan tertentu, kapasitor itu habis, dan mengaktifkan motor wiper untuk satu siklus. Setelah pengujian ekstensif, eksekutif Ford hasil tersebut memutuskan untuk menawarkan desain yang mirip dengan wiper intermittent Kearns sebagai pilihan pada baris Merkurius perusahaan, dimulai dengan 1969 model. Kearns dan Ford menjadi terlibat dalam sengketa paten multi-tahun yang akhirnya untuk diselesaikan di pengadilan . Sebuah versi fikisi dari penemuan Kearns dan paten gugatan digunakan untuk Flash Film 2009 dari Genius, yang adalah tagihan sebagai "berdasarkan kisah nyata", tetapi tidak mengklaim secara historis akurat dalam segala hal.Kearns tidak mungkin, pada kenyataannya, telah penemu asli dari konsep wiper intermittent. John Amos, seorang insinyur Inggris untuk automative perusahaan rekayasa Lucas Industries, adalah yang pertama untuk mengajukan hak paten untuk sebuah wiper intermittent (US Patent # 3262042, diterbitkan 1966), dua tahun sebelum diterapkan Kearns (US Patent # 3351836, diterbitkan 1967). Salah satu perbedaan penting adalah bahwa paten Amos menggambarkan sebuah perangkat elektromagnetis, sedangkan Kearns mengusulkan sirkuit solid-state elektronik.Pada bulan Maret 1970, Citroen memperkenalkan hujan-sensitif wiper intermittent pada model SM mereka. Ketika fungsi intermiten dipilih, wiper akan membuat satu babatan. Jika kaca depan yang relatif kering, wiper motor menarik arus tinggi, yang mengatur timer sirkuit kontrol untuk menunda menghapus terpanjang berikutnya. Jika motor menarik sedikit saat ini, itu menunjukkan bahwa kaca basah, pengaturan timer untuk meminimalkan penundaan.

2.2 Wiper dan WasherBerdasarkan pokok hal dalam berkendaraan, maka kelistrikan bodi wiper dan washer merupakan sistem yang penting dimana komponen ini menjamin jarak pandang pengemudi untuk arah depan atau belakang kendaraan agar tidak terhalang oleh : air hujan, debu & kotoran lainnya hingga bersih, dengan cara disapu dengan perantara berupa komponen penyapu. sehingga kaca depan maupun belakang daya bersihnya lebih bagus.Pada saat kendaraan malam atau siang saat hujan, maka pandangan pengemudi akan terasa terganggu oleh kelembaban air hujan maka kaca depan harus dibersihkan baik dengan mekanik atau dengan cara elektrik.Pada pergerakkan wiper ini sangat dibutuhkan tenaga yang cukup besar, itu sebabnya pada ujung motor wiper dipasang gigi cacing reduksi. Gigi ini dapat meningkatkan torsi dari motor hingga 50 kali lipat, selain itu dapat mengurangi output kecepatan sampai 50 kali. Output dari gigi reduksi dihubungkan dengan tuas khusus yang menggerakkan wiper maju dan mundur. Tuas ini bertugas mengubah gerak putar dari motor wiper menjadi gerak bolakbalik pada poros wiper. Sistem kerja wiper ada beberapa macam yaitu:Gambar 2.1 Macam Sapuan Wiper Blade(Toyota. 1996. training manual)

Macam sistem kerja wiper:1. Tandem System (Sistem kerja ganda).2. Opposed System (Sistem kerja berlawanan).3. Tandem System With Aerodynamic characteristics (Sistem ganda dengan karakter aerodinamik).4. Singel Arm Wiper System-Not Controlled (Sistem kerja wiper dengan satu cabang tanpa kontrol).5. Singel Arm Wiper System Controlled (Sistem kerja wiper dengan satu cabang menggunakan kontrol).

2.3 Komponen Sistem Wiper da WasherSistem wiper dan washer adalah salah satu aksesoris kendaraan yang penting dimana komponen ini menjamin pandangan pengemudi depan atau belakang kendaraan agar tidak terhalang oleh air hujan, debu, dan kotoran lainnya dengan cara disapu oleh perantara berupa komponen penyapu yaitu wiper blade.Digabungkan dengan washer atau pembersih yang mengeluarkan cairan pembersih, sehingga kaca depan maupun belakang daya bersihnya lebih baik dan bersih.2.3.1 Komponen WiperWiper berfungsi menyapu (menyeka) kaca dari air hujan, lumpur, dan segala kotoran. Adapun komponen wiper yaitu :a. Motor WiperPengguna motor wiper berfungsi sebagai penggerak yang berasal dari lilitan coil yang menimbulkan pembangkit elektro magnetik, akibat dari induksi elektro magnetik ini akan menghasilkan energi putar.Gambar 2.2 motor wiper(Toyota. 1996. training manual)

Motor wiper befungsi untuk menghasilkan tenaga putar terdiri dari :1) Yoke (Housing) : Yoke terbuat dari logam yang berbentuk silinder dan berfungsi sebagai tempat pole core yang diikat dengan baut. Pole core berfungsi untuk menopang field coil dan memperkuat medan magnet yang ditimbulkan.2) Armature : berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gerak putar3) Ferrite magnet : magnet permanen yang menempel pada field coil4) Contact point : titik kontak antara cam plate dengan motor5) Worm gear : gear penghubung motor dengan cam plate6) Cam plate : berfungsi sebagai pemutus aliran arus bila cam ini bertemu dengan titik kontak poin7) Brush : berfungsi untuk meneruskan arus listrik dari field coil ke armature coil langsung ke massa melalui komutator8) Low speed brush : brush untuk kecepatan rendah9) High speed brush : brush untuk kecepatan tinggi10) Common brush : massa brushPada gambar di atas adalah potongan dari pada motor wiper. Fungsi dari motor wiper adalah sebagai penggerak. Wiper blade (pembersih kaca). Motor wiper adalah motor listrik yang dikombinasikan dengan magnet alam (ferrite magnet). Sebagai stator dan armature sebagai rotornya. Pada poros rotor ditumpu oleh 2 buah bola yang dapat memperhalus suara danmemperlambat putaran, diujung poros terdapat gigi yang menggerakkan gigi penggerak wiper blade. Pada gigi tersebut terdapat plat nok (camplate) yang berfungsi sebagai autostops atau pemberhentian terakhir.b. Tuas Wiperberfungsi untuk mengubah gerak putar dari motor wiper menjadi gerak bolak-balik pada poros wiper. Mekanisme gerakan tuas tipe paralel tandem, maka motor mulai memutarkan crank arm bila motor dihidupkan. Batang penghubung tarik dorong yang dihubungkan dengan crank arm, menyebabkan arm bekerja untuk membuat gerak penghapusan setengah lingkaran mengelilingi poros. Linking rod yang terpasang pada kerja arm selalu membuat gerak penghapusan secara paralel. Bila poros pivot kiri dan kanan berputar pada arah yang sama, maka lengan wiper kiri dan kanan dapat bekerja secara paralel. Gambar 2.3 Tuas Wiper(Toyota. 1996. training manual)

c. Lengan WiperWiper arm terdiri dari head yang digunakan sebagai pengikat pada wiper shaft, sebuah pegas untuk menahan blade, dan arm piece.Gambar 2.4 Lengan Wiper(Toyota. 1996. training manual)

d. Wiper bladeWiper blade terdiri dari sebuah karet untuk menyapu permukaan kaca, suatu kombinasi dari leaf spring packing dan beberapa lever, dan clip untuk menahan blade pada bagian wiper arm (lengan wiper).Gambar 2.5 Wiper Blade(Toyota. 1996. training manual)

2.3.2 Komponen WasherWasher berfungsi untuk menyempurnakan fungsi wiper blade dan mengurangi beban motor dengan cara membersihkan debu dan binatang-binatang kecil dari kaca depan dan belakang dengan cairan pembersih. Washer tipe listrik terdiri dari tangki washer, motor, selang dan nozzle.Gambar 2.6 komponen Washer(Toyota. 1996. training manual)

a. Tangki WasherBentuk tangki washer (washer tank) bervariasi tergantung pada posisi penempatan dan tempat yang tersedia pada masing-masing kendaraan.Gambar 2.7 Tangki Wiper(Toyota. 1996. training manual)

b. Motor Washer (Pompa)Motor washer berfungsi untuk menggerakkan pompa, mengeluarkan cairan pembersih dari tangki. Ada dua jenis tipe motor washer yaitu tipe woundrotor dan ferrite magnet, tetapi yang paling banyak digunakan adalah tipe ferrite magnet.Gambar 2.8 Motor washer(Toyota. 1996. training manual)

Cara kerja pompa washer sangat sederhana, air dihisap dari tangki washer oleh impeller yang digerakkan oleh motor. Selanjutnya air tersebut diteruskan ke nozzle kemudian nozzle menyemprotkannya ke kacac. NozelNozzle dibuat dari pipa tembaga, aluminium atau resin dengan satu atau dua lubang. Dewasa ini hanya digunakan nosel resin dengan lubang penyetelan. Gambar 2.9 Nozel(Toyota. 1996. training manual)

Diameter lubang orifice 0.8 -0.10 mm dan jumlahnya satu atau dua buah. Jenis yang normal mempunyai bentuk pengeluaran dari masing-masing lubang tanpa penyebaran.d. Cairan pembersih kacaCairan washer terdiri dari cairan anti beku, zat anti karat (anti corossive agent). Penggunaan cairan harus tidak merusak karet washer, atau cat kendaraan.

2.3.3 Sekering/FuseSekering berfungsi sebagai pengaman komponen kelistrikan. Masing-masing komponen kelistrikan mempunyai sekering sendiri, tetapi ada juga yang disambung paralel yaitu penggunaan satu sekering dipakai untuk beberapa komponen. Sekering dibuat sedemikian rupa sehingga mudah dalam memeriksa dan memasang serta melepasnya. Sekering tersebut terbuat dari timah putih dan sudah diukur kekuatannya. Pada kedua ujungnya ditutup dengan logam, ketika kedua ujung timah tersebut dialiri arus yang besar maka timah tersebut akan putus dan meleleh karena kelebihan kapasitas. Jadi kekuatan timah tersebut diukur sesuai dengan kekuatan komponen listrik yang dibutuhkan. Dalam rangkaian pengkabelan sekering berfungsi sebagai pengaman utama atau dapat menghindari terjadinya konsleting.Gambar 2.10 sekering(Toyota. 1996. training manual)

Tabel 2.1 Identifikasi Sekering (Blade)KapasitasIdentifikasi Warna

5 ACoklat kekuning-kuningan

7,5 ACoklat

10 AMerah

20 ABiru

25 AKuning

25 ATidak Berwarna

30 AHijau

2.3.4 Connector/SoketConnector berfungsi untuk menghubungkan 2 jaringan kabel dengan komponen. Soket/conncector mempunyai pengunci supaya tidak lepas pada waktu kendaraan sedang berjalan. Connector dibagi dalam 2 jenis yaitu connector male dan connector fermaleGambar 2.11 Connector/Soket(Toyota. 1996. training manual)

2.3.5 Switch/RelaySwitch dan relay berfungsi untuk membuka dan menutup sirkuit kelistrikan untuk menghidupkan engine, menggerakkan switch lampu on-off dan aktifitas pengontrolan lainnya. Switch (sakelar) yang terdapat pada kendaraan umumnya menggunakan satu atau dua tipe, yaitu yang dioperasikan langsung dengan menggunakan tangan dan yang dioperasikan menggunakan tekanan, tekanan hydraulis dan temperatur.Gambar 2.12 Switch/relay(Toyota. training manual)

Relay adalah peralatan listrik yang dapat membuka dan menutup sirkuit kelistrikan berdasarkan penerimaan signal tegangan. Relay digunakan untuk penghubung dan memutus baterai, sakelar yang bekerja secara otomatis dari sirkuit kelistrikan. Relay terdapat dua tipe, relay elektromagnetic dan relay transistor.Penggunaan relay pada dasarnya untuk mengatasi kelemahan pada penggunaan sirkuit tanpa relay, kelemahan tersebut adalah: sirkuit yang panjang akan menyebabkan turunnya tegangan, diperlukan jaringan kabel yang besar karena arus yang besar melaluinya, arus yang besar pada switch menimbulkan percikan sehingga cepat rusak dan membahayakan keselamatan.Gambar 2.13 Relay, Kontruksi dan Simbolnya(Toyota. 1996. training manual)

2.3.6 BateraiBaterai atau biasa yang disebut dengan accu bekerja dengan cara menggabungkan sel-sel secara seri satu dengan yang lain sehingga membentuk voltase yang diinginkan. Sel-sel tersebut mengandung asam dan menghasilkan daya voltase (output) hampir 2,1 Volt tiap selnya, jadi jika suatu baterai mempunyai 6 sel, maka voltase dari baterai tersebut 12 Volt. Jika suatu baterai menggunakan tipe basah, maka kita harus selalu memeriksa keadaan air dan harus rajin menambah air accu apabila sudah mulai berkurang. Ukuran dari air aki harus diantara upper dan lower. Sedangkan untuk tipe baterai kering tidak ada perawatan secara khusus jadi jika kondisi baterai sudah menurun maka harus diganti. Fungsi utama dari baterai yaitu sebagai penyimpan arus yang diterima dari alternator sehingga arus yang diberikan ke komponen-komponen kelistrikan tetap stabil.Gambar 2.14 Baterai(Toyota. 1996. training manual)

2.4 Dasar HukumPenggunaan wiper washer telah diatur dalam peraturan pemerintah Republik Indonesia yaitu nomor 41 tahun 1993 tentang Kendaraan dan Pengemudi.Pasal 73 1) Menghapus kaca sebagaimana dimaksud dalam pasal 70 huruf C, sekurang-kurangnya berjumlah satu buah.2) Penghapus kaca sebagaimana dimaksud dalam ayat (1) harus memenuhi persyaratan: a. Dapat membersihkan bagian kaca dengan cukup luas sehingga pengemudi mempunyai pandangan yang jelas ke jalan. b. Gerakan secara mekanik dan secara elektrik. Pasal 79 Komponen pendukung kendaraan bermotor sebagaimana dimaksud dalam pasal 3 ayat (2) huruf a terdiri dari: 1) Pengukur kecepatan, untuk kendaraan bermotor yang memiliki kemampuan kecepatan 40 km/jam atau lebih pada jalan datar.2) Kaca spion.3) Penghapus kaca kecuali sepeda motor.4) Klakson.5) Spakbor6) Bumper, kecuali sepeda motor.Pasal 791) Penghapus kaca sebagaiman dimaksud dalam pasal 70 huruf c, sekurang-kurangnya berjumlah satu buah.2) Penghapus kaca sebagimana dimaksud dalam ayat (1), harus memenuhi persyaratan :a. Dapat membersihkan bagian kaca dengan cukup luas sehingga pandangan yang jelas kejalan.1. 2. b. Digerakan secara mekanis dan elektrik.Pasal 731) Penghapus kaca sebagimana dimaksud dalam pasal 70 huruf c, sekurang-kurangnya berjumlah satu buah.2) Pengapus kaca sebagaimana dimaksud dalam ayat (1), harus memenuhi persyaratan :Dapat membersihkan bagian kaca depan cukup luas sehingga pandangan yang jelas kejalanan. (Nana Sumarna, 2009 : 12).

2.5 Spesifikasi Wiper dan Washer Mitsubishi L200Pada kendaraan mobil Mitsubishi L200 menggunakan sistem kerja tandem wiper system (model ganda) pada kaca depan, yang dimana antar poros wiper dihubungkan tuas sehingga kedua wiper bekerja secara paralel.Gambar 2.15 Tandem Wiper System.(Toyota. 1996. training manual)

2.5.1 Komponen Wiper dan Washer L200a. Motor Wiper, OEM Part Number : MR109451b. Blade Assy Wiper, OEM Part Number : 8250A002c. Wiper Arm, OEM Part Number : MR192104d. Wiper Link, OEM Part Number : 8251A021e. Motor Washer, OEM Part Number : MB848901f. Tangki Washer, OEM Part Number : MN182568g. Hose Washer, OEM Part Number : MR109457h. Joint Washer, OEM Part Number : MR300142i. Nozel Washer, OEM Part Number : MR549524j. Switch/Relay, OEM Part Number : MES05575k. Baterai, OEM Part Number : N 70l. Sekering, OEM Part Number : 20 A & 15 Am. Kunci Kontak