SISTEM STARTER

SISTEM STARTER

A.    Pengertian Sistem Starter

Sistem starter adalah bagian dari sistem pada kendaraan untuk memberikan putaran awal bagi engine agar dapat menjalankan siklus kerjanya. Dengan memutar fly wheel, engine mendapat putaran awal dan selanjutnya dapat bekerja memberikan putaran dengan sendirinya melalui siklus pembakaran pada ruang bakar.

B.     Fungsi Sistem Starter

Mesin kendaraan tidak dapat hidup dengan sendirinya tanpa adanya alat penggerak tenaga dari luar sebagai penggerak awal terjadinya proses pada motor bakar. Sistem stater pada motor bakar dipasangkan berfungsi sebagai penggerak awal sehingga mesin dapat melakukan proses pembakaran didalam ruang bakar. Motor stater sebagai penggerak mula harus dapat mengatasi tahanam-tahanan motor misalnya :

1.      Tekanan kompresi

2.      Gesekan pada semua bagian yang bergerak

3.       Hambatan dari minyak pelumas , sewaktu masih dingin kekentalannya.

C.    Jenis Sistem Starter

1.      Starter Mekanik

Adalah starter yang digerakkan dengan tenaga manusia, contohnya, kick starter (starter kaki), slenger (starter untuk mesin diesel, dan beberapa type mobil lama)

2.      Starter Elektrik

Adalah starter yang sumber tenaganya berasal dari arus listrik. Starter jenis ini banyak digunakan pada mobil dan saat ini banyak diaplikasikan pada sepeda motor.

3.      Strarter Pneumatik

Adalah starter yang sumber tenagannya dari udara yang bertekanan. Banyak dipakai pada mesin-mesin kapal laut. Karena mesin kapal cukup besar, maka digunakan starter jenis ini.

D.    Komponen Sistem Starter

1.      Komponen Utama Sistem Starter

a.      Saklar starter        

Berfungsi mengalirkan arus listrik ke relay starter

b.      Relay starter         

Berfungsi mengalirkan arus yang besar ke motor starter

c.       Motor starter        

Berfungsi merubah tenaga listrik menjadi momen putar

Gambar II.1. Motor Stater

d.      Batteray                

Berfungsi sebagai sumber arus listrik

2.      Komponen Motor Starter

a.      Field Coil ( Kumparan Medan)

Terbuat dari tembaga yang dililitkan pada core motor starter berfungsi untuk membangkitkan medan magnet, akan tetapi pada beberapa jenis sepeda motor biasanya pada motor starter sudah dilengkapi dengan magnet permanen jadi tidak diperlukan field coil (kumparan medan) untuk membangkitkan medan magnet.

b.      Armature (jangkar)

Berfungsi merubah energy listrik menjadi energy mekanik, dalam bentuk gerak putar atau sebagai penghasil momen putar. Pada armature terdapat komutator yang bersentuhan langsung dengan brush yang berfungsi sebagai terminal kumparan armature (jalan masuknya arus dari brush).

Gambar II.2. Armature

c.       Yoke dan Pole Core

Yoke(rumahan starter) berfungsi sebagai tempat untuk mengikatkan pole core. Yoke terbuat dari logam yang berbentuk silinder. Sedangkan pole core berfungsi untuk menopang field coil dan memperkuat medan magnet yang ditimbulkan field coil.

Gambar II.3.Yoke,  Pole Core, dan Field coil

d.      Brush (Sikat)

Brush terbuat dari tembaga lunak, dan berfungsi untuk meneruskan arus listrik dari field coil ke armature coil langsung ke massa melalui komutator. Umumnya sarter memiliki empat buah brush, yang dikelompokkan menjadi dua.

·         Dua buah disebut dengan brush positif.

·         Dua buah disebut dengan brush negative.

Gambar II.4. Brush

e.       Sarter Clutch

Sarter clutch berfugsi untuk memindahkan momen punter saft kepada roda penerus, sehingga dapat berputar.Sarter clutch juga berfungsi sebagai pengamandari armature coil bilamana roda penerus cenderung memutarkan pinion gear

Gambar II.5. Starter Clutch

f.       Sakelar Magnet (Magnetic Switch)

Sakelar magnet digunakan untuk menghubungkan dan melepaskan pinion gear ke/dari roda penerus, sekaligus mengalirkan arus listrik yang besar pada sirkuitmotor starter melalui teminal utama.

Gambar II.6. Sakelar Magnet

g.      Armetur Brake

Armature brake berfungsi sebagai pengereman putaran armature setelah lepas dari perkaitan dengan roda penerus.

Gambar II.7. Armetur Brake

h.      Driver Lever

Drive lever berfungsi untuk mendorong pinion gear kea rah posisi berkaitan dengan roda penerus. Dan melepas perkaitan pinion gear dari perkaitan roda penerus.

Gambar II.8. Driver Lever

E.     Type Motor Starter

Motor Starter Pada Kendaraan Terbagi Menjadi beberapa type, antara lain

1.      Conventional Type Starter Motor (pre-engaged)

Gambar II.9. Conventional Type Starter Motor (pre-engaged)

a.       Kelebihan

Motor starter tipe Konvensional memiliki kelebihan sebagai berikut: Kontruksi pada motor starter tipe Konvensional Armaturenya seporos dengan pinion gear. Karena letak gigi pinion seporos dengan armature, maka putaran gigi pinion dan putaran armature sama, jadi putarannya menghasilkan gaya yang besar.

b.      Kekurangan

Motor starter tipe Konvensional memiliki kekurangan sebagai berikut: Karena letak gigi pinion seporos dengan armature, maka putaran gigi pinion dan putaran armature sama, maka memerlukan tenaga listrik yang besar untuk menggerakkan engine.

2.      Reduction Type Starter Motor

Gambar II.10. Reduction Type Starter Motor

a.      Kelebihan

Kontruksi pada motor starter tipe reduksi armaturenya tidak seporos dengan gigi pinion tapi putaran dari armaturenya di reduksikan (diturunkan) oleh idle gear sampai sepertiganya. Maka putaran yang dihaslkan sangat kuat karena memilki idlle gear.

b.      Kekurangan

Karena putaran angkernya direduksikan (diturunkan) maka putarannya tidak cepat seperti pada motor starter tipe konvensional.

3.      Planetary Type Starter Motor

Gambar II.11. Planetary Type Starter Motor

a.      Kelebihan

Sistem stater dengan motor stater tipe planetary pada prinsipnya sama dengan motor stater tipe lainnya. Motor stater jenis planetary termasuk pada jenis motor stater reduksi karena putaran armature diturunkan untuk mendapatkan tenaga putar yang lebih kuat. Mekanisme penurun putaran motor stater jenis ini menggunakan unit roda gigi planetary. Reduksi model planetary memungkinkan motor stater bekerja pada kecepatan tinggi dibandingkan dengan motor stater tipe konvensional. Kecepatan motor yang lebih tinggi menghasilkan torsi yang lebih besar. Keuntungan dari motor stater jenis ini adalah lebih kompak, lebih ringan, dan output torsi yang lebih ringan.

Komponen-komponen utama motor stater tipe ini secara umum sama dengan motor stater tipe konvensional, namun ukuran aramature, kumparan medan dan lainnya lebih kecil. Perbedaan yang mencolok pada motor stater tipe ini adalah komponen untuk mereduksi putaran motor dengan unit roda gigi planetary. Unit gigi planetary terdiri dari beberapa komponen, yaitu ring gear, gigi planetary, pembawa gigi planetary dan poros pembawa (carrier shaft). Armature menghasilkan putaran yang tinggi. Putaran ini sebagai input pada sistem gigi planetary. Output dari sistem roda gigi planetary adalah putaran yang lebih lambat dibandingkan dengan putaran armature tetapi dengan torsi yang lebih tinggi.

Putaran gigi planetary akan menyebabkan poros pembawa ( poros gigi planetary ) juga ikut berputar. Perbandingan gigi antara gigi poros armature : gigi planetary : gigi ring gear adalah 11 : 15 : 43 yang menghasilkan perbandingan reduksi sebesar 5, dengan demikian kecepatan putaran poros armature akan turun menjadi 1/5 dari putaran poros armature sebenarnya.

b.      Kekurangan

Karena putaran angkernya direduksikan (diturunkan)oleh gigi planetary, maka putarannya tidak cepat seperti pada motor starter tipe konvensional.

F.     Prinsip Kerja Sistem Starter

1.      Medan Elektromagnetik

Dalam ilmu Fisika, medan elektromagnetik adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakkan muatan listrik (arus listrik) yang menyebabkan munculnya gaya di muatan listrik yang bergerak lainnya.Arus mengalir melalui sepotong kawat membentuk suatu medan magnet (M) di sekeliling kawat.

Gambar II.12. Medan Elektromagnetik

2.      Kaidah Tangan Kiri Fleming

a.       Ibu jari menunjukkan arah gaya elektromagnetik

b.      Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet

c.       Jari tengah menunjukkan arah aliran arus listrik

Gambar II.13. Kaidah Tangan Kiri Fleming

3.      Prinsip Kerja Motor Stater

Sesuai dengan kaidah tangan kiri fleming. Jika di tengah tengah medan magnet dialirkan arus listrik maka akan timbul gaya elektromagnet. Pada gambar disamping , medan magnet dari kutup utara (N) menuju kutup selatan (S). Di tengah tengah medan magnet diletakkan konduktor yang dialiri arus, sehingga akan timbul gaya elektromagnetik yang menyebabkan konduktor bisa berputar.

Gambar II.14. Prinsip Kerja Motor starter

G.    Cara Kerja Sistem Starter

1.      Pada Saat Motor Switch On (ST)

Gambar II.15.Pada Saat Motor Switch On (ST)

Arus listrik mengalir :

a.       Baterai -----> kontak -----> terminal 50 ----->  hold coil -----> massa Sehingga : Ada kemagnetan yang menarik plunyer (ke kanan)

b.      Baterai -----> kontak ----->  terminal 50 -----> kumparan pull coil -----> terminal C -----> Kumparan Medan -----> anker -----> massaSehingga:

1.      Magnetik switch ,plunyer tertarik /aktif

2.      Pinion maju dan berputar lambat (arus nya masih kecil, lewat kontak)

3.      Main Swtch mulai terhubung

2.      Pada Saat Pinion Berkaitan Penuh

Gambar II.16.Pada Saat Pinion Berkaitan Penuh

Arus listrik mengalir :

a.       Baterai -----> kontak -----> terminal 50 -----> kumparan penahan -----> massa

b.      Baterai -----> terminal B -----> terminal C -----> Kumparan medan -----> kumparan angker -----> MassaSehingga:

Motor akan tertahan terkait dengan pinion dan  berputar cepat (arus dari battery langsung lewat main switch ke motor).

3.      Pada Saat Starter Switch OFF

Gambar II.17.Pada Saat Starter Switch OFF

a.       Baterai -----> Terminal B -----> Main switch -----> Terminal C -----> Kumparan pull coil -----> Hold coil -----> Massa

b.      Baterai -----> Terminal B -----> Main switch -----> Terminal C -----> Kumparan medan angker -----> Massa

Sehingga:

Kemagnetan plunyer berbalik (sesuai arah aliran listriknya) sehingga Plunyer akan bergerak maju sehingga pinion tertarik mundur dan main switch terputus

H.    Sistem Listrik Starter Pada Mobil

Sistem Starter Mobil merupakan suatu mesin atau engine tidak dapat mulai hidup (start) dengan sendirinya, maka mesin tersebut memerlukan tenaga dari luar untuk memutarkan poros engkol dan membantu untuk menghidupkan. Dari beberapa cara yang sudah ada pada saat ini, mobil pada umumnya menggunakan siatu motor listrik, digabungkan dengan magnetic switch (solenoid) yang memindahkan gigi pinion yang berputar ke ring gear yang dipasangkan pada bagian luar dari fly wheel (roda gila), sehingga ketika ring gear dapat berputar maka secara otomatis poros engkol pun juga ikut berputar. Suatu motor starter harus dapat menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecil yang tersedia pada baterai atau aki

Gambar II.18.Sistem Listrik Starter Pada Mobil

Sistem starter adalah bagian dari sistem pada kendaraan yang berfungsi untuk memberikan putaran awal untuk engine agar dapat menjalankan siklus kerjanya. Dengan memutar fly wheel, dan poros engkol dapat berputar, sehingga engine mendapat putaran awal dan selanjutnya dapat bekerja memberikan putaran dengan sendirinya melalui siklus pembakaran pada ruang bakar.

1.      Komponen Sistem Starter Pada Mobil

a.       Kunci Kontak / Sarting Switch

Fungsi starting switch atau yang dikenal juga dengan istilah kunci kontak berfungsi untuk memutuskan dan menghubungkan baterai dengan komponen- komponen dalam sistem starter dan komponen kelistrikan lainnya.

b.      Baterai (Aki)

Baterai atau aki pada mobil berfungsi untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia, yang akan digunakan untuk mensuplai (menyediakan) listik ke sistem starter, sistem pengapian, lampu-lampu dan komponen komponen kelistrikan lainnya

c.       Motor Starter

Motor Starter berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi energi gerak (mekanik), yang digunakan untuk memutar engine (melalui poros engkol) pertama kali, untuk membatu engine tersebut hidup.

d.      Sekering (Fuse)

Sekering (fuse) berfungsi sebagai pembatas arus (pengaman) agar tidak terjadi kelebihan tegangan yang akan menyebabkan kerusakan pada setiap komponen sistem kelistrikan.

e.       Kabel

Kabel berfungsi sebagai penghubung komponen – komponen sistem kelistrikan pada mobil. Untuk penghubung pada sistem starter biasanya digunakan kabel yang cukup besar karena kabel tersebut juga dilewati arus yang cukup besar.Pada sistem pengapian yang dilengkapi dengan balast resistor, biasanya sistem starter juga dilengkapi dengan dioda atau dengan relay, yang berfungsi untuk mengalirkan arus dari baterai ke ignition coil tanpa melalui balast resistor ketika pada saat starter, dan mencegah agar arus tidak kembali ke motor starter setelah mesin hidup (posisi IG).

2.      Cara kerja sistem starter pada mobil

a.       Pada saat Kunci Kontak ON

Pada saat kunci kontak ON listrik dari terminal positif baterai akan mengalir  menuju ke terminal B pada switch magnet dari motor starter. Listrik akan dialirkan ke hold in coil pada switch magnet sehingga akan timbul kemagnetan pada hold in coil. Kemagnetan pada hold in coil ini akan membuat kontak plate akan tertarik dan terdorong maju karena gaya magnet dari hold in coil tersebut dan membuat Terminal C dan terminal B pada switch magnet akan saling terhubung. Dengan terhubungnya terminal C dan terminal B oleh kontak plate, maka aliran listrik dari postif aki akan mengalir juga menuju terminal B. Sementara di saat kontak plate maju tertarik , kontak plate juga akan menarik drive lever yang mengakibatkan starter clutch terdorong dan mendorong pinion gear untuk berhubungan dengan fly whell. Aliran listrik di terminal B akan diteruskan ke field coil, sehingga field coil akan menjadi magnet. Aliran listrik juga akan diteruskan ke armature , sehingga armature pun ikut menjadi magnet. Kemagnetan antara field in coil dan armature ini akan membuat armature coil berputar , sehingga pinion gear pun akan ikut berputar. Dengan berputarnya pinion gear ini akan membuat flywheel pun ikut berputar.

b.      Pada Saat Kunci Kontak OFF

Pada saat kunci kontak off, maka aliran listrik ke terminal B pada switch magnet dari motor starter pun akan terputus yang mengakibatkan kemagnetan pada hold in coil hilang. Dengan hilangnya kemagnetan pada field in coil maka kontak plate akan tertarik kembali ke posisi semula oleh karena tekanan dari per yang ada pada switch magnet. Kembalinya kontak plate pada posisi semula ini akan membuat drive lever akan kembali ke posisi semula yang berakibat starter clutch dan pinion gear kembali ke posisi semula dan memutuskan hubungan dengan flywheell. Sehingga flywheel yang berputar karena hasil tenaga dari pembakaran pada ruang bakar , tidak akan membuat motor starter berputar , yang dapat membuat motor starter menjadi rusak.

I.       Sistem Listrik Starter Pada Motor

1.      Komponen Sistem Starter Elektrik Pada Sepeda Motor

a.       Baterai

Merupakan sebuah alat elektro-kimia yang dibuat untuk mensuplai energi listrik tegangan rendah (pada sepeda motor menggunakan 6 Volt dan atau 12 Volt) ke sistem pengapian, starter, lampu dan komponen kelistrikan lainnya. Baterai menyimpan listrik dalam bentuk energi kimia, yang dikeluarkan apabila diperlukan sesuai beban/sistem yang memerlukannya.

b.      Kunci Kontak,

Berfungsi sebagai saklar utama untuk menghubung dan memutus (On-Off) rangkaian kelistrikan sepeda motor.

c.       Relay Starter (Magnetic Switch)

Sebagai relay utama system starter yang berfungsi untuk mengurangi rugi tegangan yang disalurkan dari baterai ke motor starter.

d.      Saklar Starter (Starter Switch),

Berfungsi sebagai saklar starter yang bekerja pada saat kunci kontak pada posisi ON.

e.       Motor Starter,

Merupakan motor starter listrik (kebanyakan tipe DC) yang berfungsi untuk mengubah tenaga kimia baterai menjadi tenaga putar yang mampu memutarkan poros engkol untuk menghidupkan mesin.

Gambar II.19. Komponen utama Sistem Stater Elektrik pada Sepeda Motor

2.      Prinsip Kerja Sistem Starter Elektrik Pada Sepeda Motor

a.       Saat Kunci Kontak Off

Hubungan sumber tegangan dengan rangkaian sistem starter terputus, tidak ada arus yang mengalir sehingga sistem starter tidak dapat digunakan.

b.      Saat Kunci Kontak On

Kunci kontak posisi ON, tetapi tombol starter tidak ditekan. Tombol starter tidak ditekan (posisi OFF) menyebabkan arus dari sumber tegangan (baterai) belum mengalir ke sistem starter sehingga sistem starter belum bekerja.

Kunci kontak posisi ON dan tombol starter ditekan. Apabila tombol starter ditekan (posisi START) pada saat kunci kontak ON, maka kemudian sistem starter akan mulai bekerja dan arus akan mengalir :Baterai ⇒Sekering ⇒Kunci Kontak (ON) ⇒Kumparan RelayStarter ⇒Tombol Starter (START) ⇒massa.Kondisi ini akan menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kumparan relay starter sehingga menghubungkan arus utama starter dari baterai menuju ke motor starter. Motor starter mengubah arus listrik dari baterai menjadi tenaga gerak putar, kemudian memutarkan poros engkol mesin untuk menghidupkan mesin.

Gambar II.20. Rangkaian system stater sepeda motor Supra

Cara kerjannya adalah :

Pada saat kunci kontak on, saklar stater ditekan, arus mengalir :

BATTERAY POSITIF – SEKRING – KUNCI KONTAK – RELAY STATER – SAKLAT STATER – MASSA

Didalam relay stater terdapat kumparan, sehingga jika arus mengalir ke dalam kumparan relay stater, maka relay stater akan menjadi magner, dan plunyer pada relay stater akan menghubungkan terminal kabel besar dari positif batteray dan yang menuju motor stater, sehingga aliran arusnya menjadi :

BATTERAY POSITIF – TERMINAL RELAY STATER – MOTOR STATER – MASSA

Karena motor stater mendapatkan aliran arus, maka motor stater berputar, memutarkan mesin.

3.      Mekanisme Penggerak / Penghubung Sistem Starter

Motor starter tidak terhubung secara langsung dengan poros engkol, melainkan dihubungkan melalui mekanisme penggerak/ penghubung. Tujuan mekanisme penghubung ini antara lain :

a.       Meningkatkan momen putar motor starter melalui perbandingan/reduksi roda gigi perantara, dan

b.      Memungkinkan ditambahkannya mekanisme kopling satu arah yang akan melepaskan hubungan putaran motor starter dengan poros engkol setelah mesin hidup.

Terdapat dua jenis mekanisme penggerak/penghubung motor starter pada sepeda motor, yaitu:

a.       Mekanisme penghubung menggunakan sprocket & rantai penggerak.

b.      Mekanisme penghubung menggunakan roda gigi (gear).

J.      Mekanisme Kopling Satu Arah

Mesin akan mulai berputar karena digerakkan oleh motor listrik melalui perantaraan rantai starter atau roda gigi. Agar setelah mesin hidup motor starter tidak ikut berputar pada rotor flywheel dipasangkan mekanisme kopling satu arah.

K.    Pemeriksaan Perawatan Dan Perbaikan Sistem Starter

1.      Pemeriksaan dan Perawatan Baterai

a.       Memeriksa jumlah cairan baterai. Permukaan cairan baterai harus berada di antara batas atas dan batas bawah. Apabila cairan baterai berkurang, tambahkan air suling sampai batas atas tinggi permukaan yang diperbolehkan.

b.      Memeriksa berat jenis cairan baterai. Berat jenis cairan baterai ideal adalah 1,260. Apabila kurang, maka baterai perlu distrum (charged), sedangkan apabila berat jenis cairan baterai berlebihan maka tambahkan air suling sampai mencapai berat jenis ideal.

c.       Pemeriksaan pipa/slang ventilasi baterai. Perhatikan kerusakan pipa/slang ventilasi dari kebocoran, tersumbat maupun kesalahan letak/jalur pemasangannya.

2.      Pemeriksaan Relay Starter (Magnetic Switch)

a.       Menekan tombol starter pada saat kunci kontak posisi ON.Kumparan relay starter normal jika terdengar bunyi “Klik” dari dalam unit relay starter.

b.      Apabila tidak ada bunyi “Klik”, lakukan pemeriksaan lanjut :

1.      Mengukur tegangan yang keluar dari kumparan relay starter, menuju ke tombol starter. Spesifikasi : Harus ada tegangan sekitar 12 V pada saat kunci Kontak posisi ON.

2.      Apabila tidak ada tegangan, lepaskan relay starter dari rangkaian, kemudian periksa kontinuitas kumparan relay starter. Spesifikasi : Harus ada kontinuitas.

c.       Menghubungkan kumparan relay dengan baterai, kemudian memeriksa kontinuitas antara kedua terminal besar relay. Spesifikasi :

1.      Harus ada kontinuitas antara kedua terminal besar relay pada saat kumparan relay dihubungkan dengan baterai.

2.      Tidak boleh ada kontinuitas antara kedua terminal besar relay setelah hubungan antara kumparan relay ke baterai dilepaskan.

3.      Pemeriksaan Motor Starter

a.       Melakukan pelepasan dan pembongkaran motor starter.

b.      Melakukan pemeriksaan komutator terhadap perubahan warna. Lempengan komutator yang berubah warna secara berpasangan menunjukkan adanya hubungan singkat pada kumparan armatur.

c.       Melakukan pemeriksaan bantalan, meliputi :

1.      Cincin dalam bantalan harus duduk erat pada komutator.

2.      Cincin luar bantalan harus berputar dengan halus tanpa suara.

d.      Melakukan pemeriksaan kumparan armatur :

1.      Memeriksa kontinuitas antar lempengan komutator. Spesifikasi : Harus ada kontinuitas antar lempengan komutator.

2.      Memeriksa kebocoran/kontinuitas kumparan armature dengan poros armatur. Spesifikasi : Tidak boleh ada kontinuitas.

e.       Memeriksa sikat-sikat :

1.      Memeriksa Sikat-sikat terhadap keausan atau kerusakan. Batas servis : Panjang sikat min. 3,5 mm.

2.      Memeriksa pegas-pegas sikat terhadap keletihan atau keausan.

3.      Memeriksa hubungan singkat terminal kabel dengan pemegang sikat (body). Spesifikasi : Tidak boleh ada kontinuitas.

4.      Memeriksa kontinuitas terminal kabel dengan sikat. Spesifikasi : Harus ada kontiunitas.

4.      Pemeriksaan Mekanisme Kopling Satu Arah

a.       Melepas kopling starter dengan terlebih dahulu mengeluarkan oli pelumas mesin, melepas alternator dan mekanisme penghubung sistem starter ke poros engkol.

b.      Memeriksa sil debu terhadap keausan/kerusakan.

c.       Memeriksa bantalan jarum, bantalan harus dapat berputar halus tanpa suara berisik.

d.      Memeriksa penggelinding kopling satu arah, tutup pegas dan pegas terhadap keausan/kerusakan.