1 - memperbaiki sistem starter_1

MEMPERBAIKI KERUSAKAN PADA SISTEM STARTER

Untuk Sekolah Menengah Kejuruan

Bidang Keahlian : Teknik Mesin Program Keahlian : Teknik Mekanik Otomotif

Berdasarkan Kurikulum SMK yang Disempurnakan (Kurikulum SMK Edisi 1999)

Penyusun : Drs.Willem Loemau

Editor :

Sasongko Leksono AP.ST

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH PUSAT PENGEMBANGAN PENATARAN GURU TEKNOLOGI

VOCATIONAL EDUCATION DEVELOPMENT CENTER JL. Teluk Mandar, Arjosari, Tromol Pos 5 Malang, 65102, Telp. (0341) 491239, Fax. (0341) 491342

Teknik Mekanik Otomoti f

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter i

KATA PENGANTAR

Modul ini diterbitkan untuk menjadi bahan ajar pada SMK Bidang

Keahlian Teknik Motor, memenuhi tuntutan pelaksanaan Kurikulum SMK yang disempurnakan (Kurikulum SMK edisi 1999).

Nilai kegunaan modul ini terletak pada pemakaianya, karena itu kepada semua organisasi dan manajemen Pendidikan Menengah Kejuruan diharapkan dapat berusaha untuk mengoptimalkan pemakaian modul ini.

Dalam pemakaian modul ini, tetap diharapkan berpegang kepada azas keluwesan, azas kesesuaian dan azas keterlaksanaan sesuai dengan karakteristik kurikulum SMK yang disempurnakan.

Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan menyampaikan terima kasih dan penghargaan kepada semua pihak yang telah berperan dalam penulisan naskah bahan ajar ini.

Jakarta, Agustus 2000 Direktur Pendidikan Menengah Kejuruan Dr. Ir. Gatot Hari Priowiryanto NIP 130675814


Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter ii

PROFIL KOMPETENSI TAMATAN PROGRAM KEAHLIAN MEKANIK OTOMOTIF

J Memperbaiki kerusakan pada sistem kelistrikan otomotif

J1. Menggunakan dan merawat peralatan perbaikan sistem kelistrikan otomotif

J2. Memperbaiki kerusakan pada sistem motor stater

J3. Memperbaiki kerusakan pada Sistem Starter

J4. Memperbaiki kerusakan pada sistem pengapian konvensional

J5. Memperbaiki kerusakan pada sistem penerangan dan sistem tanda

J6. Memperbaiki kerusakan pada sistem pembersih kaca


Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter iii

DAFTAR ISI

JUDUL MODUL

Kata pengantar ............................................................................................ i

Struktur Profil Kompetensi Tamatan ............................................................ ii

Daftar Isi ...................................................................................................... iii

Pendahuluan ............................................................................................... iv

Tujuan Umum Pembelajaran ....................................................................... v

Petunjuk Penggunaan Modul: ...................................................................... vi

Kegiatan Belajar 1, ....................................................................................... 1



Informasi Tambahan .................................................................................... 40




Kegiatan Belajar 7 ........................................................................................ 59

Kegiatan Belajar 8 ........................................................................................ 62

Lembar Evaluasi .......................................................................................... 65

Lembar Jawaban ......................................................................................... 70

Umpan Balik................................................................................................. 72

Daftar Pustaka ............................................................................................. 73


Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter iv

PENDAHULUAN

Sebuah motor bakar tidak dapat hidup dengan sendirinya, maka motor

tersebut memerlukan tenaga dari luar untuk memutarkan poros engkol pertama

kali (start) untuk membantu menghidupkannya. Sistem starter sebagai

penggerak mula dapat digolongkan antara lain :

Starter tangan, digunakan pada motor-motor kecil atau genset kecil.

Starter kaki, digunakan pada sepeda motor.

Starter listrik, digunakan pada sepeda motor, mobil.

Starter udara tekan, digunakan pada motor-motor diesel berukuran besar.

Dari beberapa cara Start yang ada, umumnya dipergunakan stater listrik

sebagai penggerak mula pada motor mobil. Motor starter harus dapat

menghasilkan momen yang besar dari tenaga baterai.yang kecil,

Hal lain yang harus diperhatikan ialah bahwa Motor starter harus kecil,

ringkas ,maka digunakan motor seri DC (arus searah). Penggunaan motor seri

ini terutama karena motor tersebut dapat membangkitkan torsi awal yang besar

sehingga dengan mudah mampu mengatasi hambatan yang timbul akibat

gesekan bagian-bagian mekanisme motor, hambatan akibat tekanan kompresi

dan hambatan karena belum berfungsinya sistem pelumasan pada saat awall

start.

Untuk dapat menghidupkan motor diperlukan putaran minimum yang

cukup jika kebutuhan putaran minimum tidak tercapai maka motor akan gagal

start (tidak dapat dihidupkan).

Secara umum putaran minimum yang diperlukan agar proses pembakaran

dalam motor mobil dapat berlangsung adalah :

Motor bensin Motor diesel injeksi

langsung

Motor diesel injeksi tidak

langsung

60-90 Rpm 80-120 Rpm 60-140 Rpm


Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter v

TUJUAN UMUM PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari Modul ini peserta belajar, diharapkan :

– Memahami Fungsi dan prinsip kerja dari Motor Starter.

– Memahami Konstruksi dan cara kerja Motor Stater.

– Menyebutkan Komponen-komponen Motor Starter.

– Memperbaiki Kerusakan-kerusakan yang terjadi pada Motor Starter.


Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter vi

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Modul dengan judul “Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter” ini

dibuat untuk digunakan bagi siswa SMK Jurusan Mekanik Otomotif .

Untuk mempermudah proses pembelajaran, maka beberapa hal berikut

ini harus di persiapakan dahulu, diantaranya :

– Model/Benda asli

– Wall Chart

– Papan Tulis

Penyajian modul ini dilakukan dengan metode mandiri, diskusi, dan

demonstrasi.Proses pembelajaran dalam modul ini, kita bagi dalam beberapa

kegiatan belajar 1, kegiatan belajar 2, dan seterusnya secara berurutan.

Untuk mempermudah proses pembelajaran, maka dalam proses belajar

mengajar sebaiknya digunakan benda peraga asli dan percobaan (demonstrasi)

dalam pembelajaran materi. Peserta juga diharuskan memperhatikan

keselamatan kerja yang sudah di tetapkan.

Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta belajar dapat

melaksanakan perbaikan gangguan dalam Sistem Starter.


Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Starter 1

KEGIATAN BELAJAR 1

PRINSIP MOTOR STARTER

Tujuan Khusus Pembelajaran

Peserta belajar di harapkan dapat :

– Menerangkan prinsip kerja dari motor starter.

– Menjelaskan hubungan antara kecepatan putar motor starter dengan

besarnya arus yang mengalir.

– Menjelaskan hubungan antara kecepatan putar motor starter dengan

kecepatan putar poros engkol.

– Menerangkan kemampuan momen putar motor starter dalam menggerakan

poros engkol (motor).

– Menjelaskan pengaruh temperatur motor terhadap kemampuan putar motor

starter.



Jika sebuah penghantar atau konduktor dialiri arus listrik, maka disekitar

penghantar akan timbul medan magnet. Arah medan magnet yang dihasilkan

tergantung dari arah arus listrik yang mengalir pada penghantar.

Kaidah sekrup ulir kanan

Gambar 1.1

Kaidah ibu jari kanan

Gambar 1.2

Arus listrik mengalir sesuai arah

panah.

Medan magnet searah dengan

putaran jarum jam.

Ibu jari menunjukkan arah arus

listrik.

Keempat jari lainnya

menunjukkan arah medan

magnet.

Dalam simbol listrik dapat digambarkan sebagai berikut.

Gambar 1.3

Arus menjauhi kita.

Arah garis gaya magnet searah

putaran jarum jam

Gambar 1.4

Arus mendekati kita.

Arah garis gaya magnet

berlawanan putaran jarum jam.

Arah garis gaya magnet



Bila penghantar yang dialiri arus listrik ditempatkan diantara dua kutup magnet

permanen maka garis-garis gaya magnet pada magnet permanen dan pada

penghantar akan saling berinteraksi sebagi berikut:

Garis gaya magnet yang searah akan saling memperkuat dan garis gaya

magnet yang berlawanan saling memperlemah.

Pada kumparan akan timbul gaya elektro magnet sehingga kumparan

terdorong kebawah (sesuai arah panah)

Sebuah penghantar berbentuk U ditempatkan diantara dua kutup magnet

permanen, kemudian pada penghantar tersebut dialiri arus listrik maka

penghantar akan berputar.

Sisi penghantar terdorong keatas dan sisi penghantar terdorong

kebawah, sehingga pada sumbu penghantar terdapat gaya saling berlawanan

(kopel) dan penghantar akan berputar searah putaran jarum jam.



Prinsip kerja Motor starter satu siklus dengan kumparan anker tunggal

dijelaskan sebagai berikut :

Arus listrik mengalir dari baterai sikat positif komutator sikat negatif

baterai . .

Sisi kumparan (arus menjauhi kita) membentuk medan magnet dengan

garis gaya magnet searah putaran jarum jam.

Medan magnet yang timbul diantara kutup-kutup, magnet saling berinteraksi

dengan medan magnet yang timbul pada kumparan menghasilkan gaya

magnet yang mengarah kebawah (arah panah).

Sisi kumparan (arus mendekati kita) membentuk medan magnet, dengan

garis gaya magnet berlawanan arah putaran jarum jam.

Medan magnet yang timbul antara kutub-kutub magnet saling berinteraksii

dengan medan magnet pada kumparan dan menghasilkan gaya magnet

mengarah keatas.



Akibat dari arah kedua gaya magnet yang berlawanan tersebut maka anker

akan berputar setengah putaran searah jarum jam

Bila arah arus pada kumparan yang memotong kutup magnet diarahkan hanya

satu arah melalui lamel komutator, maka akan menghasilkan putaran motor

yang teratur secara terus menerus atau kontinyu..

Torsi yang terjadi akan tergantung pada kuat medan magnet, dan panjang

kumparan yang berada dalam medan magnet.

Dalam motor yang sebenarnya terdapat beberapa set atau pasangan kumparan

untuk menjamin putaran motor yang lebih teratur.

Prinsip dasar motor seri arus searah.

Pada umumnya motor stater yang digunakan untuk motor mobil adalah motor

seri arus searah seperti yang ditunjukkan pada gambar prinsip berikut ini.

Motor seri DC : Kumparan medan terhubung seri dengan kumparan anker.



1. Sifat starter.

Grafik motor starter 0,8 Kw dengan batterai 40 AH N4749

Tenaga putar (torsi) yang dihasilkan oleh motor starter akan semakin besar

berbanding secara proporsional dengan arus yang mengalir dari baterai. Makin

rendah putaran motor, makin besar arus yang mengalir sehingga menghasilkan

tenaga putar (torsi) yang besar.

Semakin tinggi putaran motor maka timbul arus lawan (induksi diri) pada

kumparan anker, sehingga arus yang mengalir pada motor starter menjadi kecil

dan mengakibatkan tenaga putar (torsi) yang dihasilkan rendah.

Putaran motor dapat menjadi lebih tinggi, tergantung pada perbandingan

tegangan yang diberikan pada motor starter. Hal ini terutama diperlukan pada

waktu menstart motor, dimana diperlukan tenaga yang sangat besar.

Grafik diatas menunjukan hubungan antara torsi, arus, dan tegangan pada

motor starter berukuran bisa (0,8 Kw) ketika di lakukan pengujian kapasitas.

Dari hasil tes tersebut menunjukkan apabila tegangan pada motor starter

bertambah besar, maka kapasitasnya akan menurun. Dengan demikian

kapasitas motor starter sangat erat hubungannya dengan tegangan baterai.



Hubungan antara kecepatan putar motor starter dan arus.

Hubungan antara kecepatan putar dan arus dapat dilihat pada grafik

sebelumnya. Pada saat distart, arus yang mengalir menurut grafik pada putaran

nol, adalah 330 A (lihat titik perpotongan antara putaran / rpm, dengan garis

horisontal arus).

Pada waktu itu tegangan terbaca 5,5 V (tarik garis vertikal memotong garis

tegangan dan dari titik tersebut tarik garis horizontal memotong (V).

berdasarkan data arus dan tegangan , maka dapat di hitung jumlah tahanan( R )

sebagai berikut:

R = I

V 016,0330

5,5

Pada saat purtaran motor starter naik mencapai 5000 rpm, arus yang mengalir

pada motor starter pada tegangan 11 V akan menjadi:

I = R

VA5,687

016,0

11

Tetapi seperti dilihat pada grafik sebelumnya arus yang mengalir hanya 70 A.

Hal ini disebabkan karena adanya arus lawan (Induksi diri) pada kumparan

anker, maka arus balik ini menjadi penghambat mengalirnya arus dari baterai.

Besarnya arus yang mengalir pada motor starter adalah :

I = R

eV

Menjadi: e = V – IR

Berdasarkan rumus diatas, maka dapat dihitung sebagai berikut :

e = 11 – 70 x 0,016 = 9,88V

Jadi arus 11 Volt yang dialirkan oleh 330 A dengan 5,5 Volt akan menjadi 70

Amper, hal ini disebabkan karena adanya tegangan balik akibat induksi diri

pada kumparan anker kira-kira sebesar 9,88 Volt.Sehingga akhirnya arus yang

mengalir :

I =

R

eVA70

016,0

88,911



Apabila motor mulai berputar dan bila hambatan putaran berkurang, maka torsi

dari starter menjadi kecil, kecepatannya akan naik, tetapi karena bertambahnya

arus lawan, maka arus yang mengalir pada anker menjadi berkurang. Akibatnya

arus ke kumparan medan dan kumparan anker akan berkurang sehingga motor

starter akan menstabilkan putarannya.

Pada saat hambatan putaran membesar putaran motor starter lambat, arus

lawan pada kumparan anker dan kumparan medan kecil, torsi yang dihasilkan

akan menjadi besar

Kecepatan putar poros engkol.

Seperti yang telah diterangkan terdahulu bawah fungsi motor starter yang dii

kehendaki adalah memutarkan motor secukupnya untuk memperoleh putaran

minimum sehingga proses pembakaran dalam silinder motor bisa berlangsung..

Kecepatan minimum yang dibutuhkan untuk menstarter motor, disesuaikan

dengan kecepatan putar poros engkol adalah sebagai berikut:

a Model motor

Yang di maksudkan model motor di sini adalah meliputi banyaknya

silinder, volume silinder, bentuk ruang bakar dan sifat-sifat karburatornya.

b Kondisi motor

Pengertian disini adalah meliputi temperatur tekanan udara, campuran

udara bensin dan loncatan api

c Faktor lain

Adalah putaran minimum yang di butuhkan untuk menghidupkan motor ,

terutama pada saat temperatur rendah.

Kecepatan putar poros engkol (Cranking speed) pada motor yang normal,

tekanan kompresi baik, dan campuran udara serta saat pembakaran yang baik

untuk motor bensin yang mempunyai 4 ~ 6 silinder dengan besar cc-nya 100 s/d

2000 adalah 60~ 90 rpm. Untuk jelasnya berikut ini contoh kecepatan putar

poros engkol adalah sebagai berikut :



Motor bensin

Motor diesel

1 ~ 2 silinder (500 cc) 120 rpm

4 ~ 6 silinder (1000 2000 cc) 60 ~ 90 rpm

4 silinder 60 rpm

6 silinder 100 rpm

Apabila putaran start dengan kecepatan putar melebihi ketentuan diatas, namun

motor masih belum hidup, maka dapat dipastikan adanya kerusakan pada

sistem yang lain. Sedangkan pada waktu motor distart, tegangan pada baterai

tidak menurun, maka poros engkol dapat distart kembali dengan putaran poros

engkol (40 ~ 60 rpm). Tapi jika pada saat distart, putaran yang lebih rendah dari

ketentuan diatas maka arus yang lebih besar akan mengalir pada motor starter

sehingga tegangan baterai turun, dan bila saat ini tegangan coil pengapian

berada dibawah normal ( 8 Volt) maka ignition (penyalaan) tidak berfungsi.

Kecepatan putar poros engkol minimum yang dibutuhkan apabila tegangan

baterai menurun, sekurang-kurangnya sebesar 60 rpm.

2. Pentingnya “ Torsi” Untuk Menggerakkan Motor.

Torsi yang dihasilkan oleh motor starter merupakan faktor penting dalam

menentukan apakah sistem starter dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

Setiap motor mempunyai maksimum torsi yang dihasilkan, misal untuk motor 4

silinder dengan 1.500 ~ 2.000 cc maksimum torsinya adalah 0,8 ~ 1,0 kg-m.

Untuk dapat menggerakkan motor dengan kapasitas tersebut, diperlukan torsi

yang melebihi (sampai 6 kg m) tetapi dalam hal ini starter hanya mempunyai

torsi 0,8 ~ 1,0 kg-m, tentu kemampuan tersebut tidak dapat memutar poros

engkol. Untuk memperbesar torsi yang dihasilkan, maka dilakukan dengan

bantuan roda gigi (gear).



Jumlah gigi pinion dan ring gear biasanya berbanding 10 – 13, maka torsi akan

menjadi 10 ~ 13 kali lebih besar. Sebagai contoh digunakan motor 12R dengan

perbandingannya adalah sebagai berikut :

Jumlah gigi starter pinion 9

Jumlah gigi ring gear 115

Jumlah perbandingan gigi 78,129

115

Pada saat torsi yang diperlukan poros engkol sebesar 6 kgm, maka torsi yang

diperlukan untuk starter adalah:

Dengan demikian dapat diketahui bahwa torsi yang diperlukan untuk starter

adalah 0,47 kg-m.grafik dibawah menunjukkan data output starter yang

diperlukan oleh motor 12R.

Pada grafik sebelumnya terlihat ketika torsi starter 0,47 kg-m, putaran adalah

1.700 rpm. Dari sini dihasilkan putaran motor (NE) adalah:

rpm13378,12

700.1 .

Pada saat motor mulai berputar, tahanan putarannya kecil yang mestinya lebih

besar dari itu. Karena tegangan pada starter dapat dihasilkan putaran yang

cukup pada permulaan starter.

mKg 47,078,12

6

Grafi motor starter dengan daya 0,8 Kw



3. Pengaruh Temperatur Rendah Terhadap Penentuan Jenis Starter.

Tinggi rendahnya temperatur juga ikut menentukan jenis starter yang

bagaimana yang paling cocok untuk dipergunakan pada suatu motor. Makin

rendah temperatur berarti tahanan putaran motor makin bertambah, sehingga

membutuhkan torsi yang lebih besar pula untuk dapat memutarkan engkol.

Untuk memenuhi kebutuhan ini, diperlukan suatu starter yang mempunyai daya

tahan panas yang tinggi, ukurannya kecil dan ringan, dengan kecepatan roda

gigi yang mampu membangkitkan torsi yang lebih besar.

Jenis starter yang dapat memenuhi kondisi seperti diatas, dikenal dengan

starter reduksi. Penggunaan sifat starter reduksi yang dapat menimbulkan torsii

yang besar pada waktu start, dan dengan menyesuaikan tenaga baterai, maka

mampu distart pada waktu temperatur rendah.

Sifat “ Start” pada Temperatur Rendah.

Gambar grafik motor starter reduksi dengan daya 1,0 Kw

Mengenai sifat-sifat start pada temperatur rendah dapat dijelaskan dengan

bantuan gambar output starter reduksi (1,0 kw) yang digunakan pada motor

12R.



Motor 12 R yang menggunakan baterai 50 AH dan distart pada waktu

temperatur rendah adalah seperti berikut ini. Pada temperatur rendah

(-250C) tahanan putaran motor bertambah, diperlukan torsi yang berkekuatan

11,5 kg-m dengan putaran poros engkol 80 rpm.

Jumlah gigi pinion starter 9

Jumlah gigi ring gear 115

Jadi perbandingan 78,129

115

Untuk menggerakkan poros engkol diperlukan torsi pada starter sebagai berikut

:

Kgm9,078,12

5,11

Dalam gambar grafik starter reduksi, keluaran (out put) pada saat torsi 0,90 kg-

m, putaran starternya adalah 1.100 rpm. Dari data ini diperoleh data putaran

(NE) sebagai berikut :

NE = 8678,12

000.1 rpm

Yang dianggap cukup baik untuk putaran pada start pertama. Pada waktu ini

arus yang mengalir ke starter adalah 250 A. Tetapi, jika kapasitas baterai besar

dan mencukupi, tegangan tidak akan berkurang, dengan catatan tegangan pada

starter dapat dijaga lebih dari 8,0 V .Maka yang diperlukan untuk start pertama

sudah terpenuhi.

Hal yang perlu diperhatikan di sini adalah, bahwa pada waktu temperatur

rendah maka tegangan terminal baterai akan rendah pula. Jadi pada waktu

temperatur rendah, untuk membangkitkan kapasitas starter reduksi yang cukup

maka kapasitas baterai harus lebih besar pula. Jelaslah bahwa kapasitas

baterai merupakan faktor yang terpenting.



KEGIATAN BELAJAR 2

KONSTRUKSI MOTOR STARTER



– Menyebutkan nama-nama komponen motor starter

– Menerangkan fungsi dari bagian-bagian utama motor starter

– Menjelaskan cara kerja bagian-bagian utama motor starter.



– Motor starter biasa (starter dorong dan sekrup elektromagnetis)

Gambar Konstruksi motor starter biasa

Keterangan :

1. Kumparan penahan 14. Kontak utama

2. Kumparan penarik 15. Pegas pengembali kontak

3. Pegas pengembali 16. Plat penghubung kontak

4. Lengan pendorong 17. Rumah selenoid

5. Pegas penghantar 18. Rumah komutator

6. Rumah kopling 19. Rumah sikat arang

7. Plat rumah kopling 20. Sikat arang

8. Roda gigi pinion 21. Lamel komutator

9. Poros anker 22. Sepatu kutup magnet

10. Ring pembatas 23. Anker

11. Sekrup ulir memanjang 24. Rumah motor starter (yoke)

12. Ring penghantar 25. Kumparan medan

13. Terminal 30



Motor starter tersusun dari bagian-bagian yang dapat menghasilkan gaya putar,

mekanisme pemindah tenaga dan saklar magnet yang berfungsi memajukan

kopling starter supaya dapat berkaitan dengan roda gaya motor.

1. Bagian Yang menghasilkan Gaya Putar.

1.1 Rumah Motor Listrik dan sepatu Kutub

Rumah starter (yoke) sebagai tempat mengikatkan sepatu kutub yang

dibuat dari besi/logam berbentuk silinder dan sekaligus merupakan rumah

anker. Sedangkan sepatu kutub berfungsi untuk menopang kumparan

medan dan memperkuat medan magnet yang di timbulkan oleh kumparan

medan. Pada umumnya setiap starter mempunyai 4 buah sepatu kutub

yang diikatkan pada rumah starter dengan sekrup.

1.2 Kumparan Medan



Untuk menghasilkan medan magnet pada starter, pada starter tidak

digunakan magnet permanen. Melainkan suatu medan magnet yang dii

hasilkan melalui arus listrik yang dialirkan melalui kumparan yang di sebut

kumparan medan.

Kuparan medan dibuat dari lempengan tembaga yang mampu mengalirkan

arus listrik yang besar. Arus yang mengalir melalui kumparan medan

berfungsi untuk menghasilkan kemagnetan yang kuat pada sepatu kutub

dan memperkuat garis gaya magnet. Kumparan medan dihubungan secara

seri dengan kumparan anker.

1.3 Anker

Anker tersusun dari besi plat (kern), poros anker, komutator, kumparan

anker dan bagian-bagian lainnya. Kedua ujung-ujungnya ditopang oleh

bantalan-bantalan (bearing) yang memungkinkan anker dapat berputar

diantara sepatu kutub. Kumparan anker dirakit dalm celah-celah plat dan

masing-masing ujungnya di sambungkan pada sekmen komutator. Dengan

demikian arus yang mengalir melewati semua kumparan dan anker dapat

berputar dan menghasilkan momen putar (torsi).



1.4 Sikat-sikat

Motor starter biasanya dilengkapi dengan 4 buah sikat arang (brush) 2 buah

diikatkan pada pemagang yang di isolasi dan dihubungkan dengan

kumparan anker melalui komutator. Sedangkan sikat lainnya diikat pada

pemegang yang dihubungan ke massa (body motor starter) sikat di tekan ke

komutator oleh pegas. Bila sikat tersebut telah aus atau tekanan pegasnya

menjadi lemah, maka sikat tidak akan dapat melakukan hubungan yang

baik dengan komutator. Akibatnya, starter tidak akan dapat menghasilkan

momen puntir yang cukup besar sesuai yang di butuhkan.



2. Mekanisme Pemindah Tenaga.

2.1 Kopling Starter (Kopling Jalan Bebas)

Kopling starter (kopling jalan bebas) berfungsi untuk memindahkan momen

puntir dari poros anker ke roda gaya, dan mencegah pindahnya tenaga

gerak motor kestarter apabila motor telah hidup akibat putaran motor

melampaui putaran anker.

Konstruksi kopling jalan bebas terdiri dari beberapa bagian seperti pinion,

peluru, ulir memanjang, poros pinion dan tabung penggerak. Kopling jalan

bebas semacam ini disebut juga kopling peluru. Kopling peluru di tempatkan

di antara pinion dan tabung penggerak. Tabung penggerak disatukan

dengan tabung alur ulir memanjang, sedangkan tabung bagian dalam

menjadi satu dengan pinion.

Untuk mempermudah pemindahan kopling jalan bebas atau pinion pada

waktu pinion akan berkaitan/lepas dari roda gaya maka dibuat konstruksi

alur spiral bagian luar gigi pinion dengan bagian luar gigi roda gaya.



2.1 Cara Kerja

Apabila gigi pinion berhubungan dengan gigi roda gaya dimana akan terjadi

gesekan antara tabung dalam dan peluru kopling. Pada saat itu jika tabung

penggerak atau tabung luar berputar kearah panah maka peluru kopling

akan tertekan oleh pegas kearah ruangan (alur) yang menyempit. Akibatnya

tabung luar dan tabung dalam akan berputar kearah tanda panah sebagai

satu unit yang utuh (gambar kiri).

Tetapi setelah mesin hidup gigi pinion di putar oleh gigi gaya karena adanya

perbedaan perbandingan gigi antara gigi pinion dan gigi roda gaya maka

gigi pinion akan berputar lebih cepat dari putaran anker. Dalam hal ini dapat

dikatakan bawah anker dalam keadaan diam dan hanya tabung bagian

dalam kopling jalan bebas yang beputar kearah tanda panah (gambar

kanan). Akibatnya peluru kopling akan bergerak ke alur ruangan yang lebih

besar sehingga peluru kopling bebas, sehingga putaran anker tidak dapat di

percepat oleh roda gaya. Jika pada saat ini kunci kontak di putar keposisi

Off, maka gigi pinion akan terlepas dari roda gaya sihingga dengan mudah

akan kembali ke posisi semula.



3. Proses Perkaitan Pinion.

Gambar Proses Peerkaitan Gigi

F = Kombinasi daya pada saklar magnet yang

mendorong pinion dengan dorongan dari

perputaran anker dan alur spline.

T = Momen putar starter.

Proses pada saat kunci kontak di putar kearah start sampai pada saat

pinion berkaitan dengan roda gaya di gambarkan sebagai berikut

Gambar A :

Ujung-ujung dari gigi-gigi sedang bersentuhan dengan gigi roda gaya

sehingga pinion tidak dapat maju. Pada saat ini ujung-ujung gigi pinion

semuanya tertekan oleh bagian sisi dari gigi roda gaya. Sesudah meluncur

melewati posisi seperti gambar B dan C, gaya T dan F akan menyebabkan

pinion tergelincir kedalam dan terjadilah perkaitan dengan gigi roda gaya

(gambar D)

Perkaitan gigi yang lebih baik, menghasilkan kombinasi tenaga F dan T

yang lebih besar, dan hal ini lebih baik untuk kopling starter dengan alur

spline yang memungkinkan dengan gaya magnet yang kecil dapat

menerima gaya F yang kuat.



4. Proses Pelepasan Pinion.

Bila mesin telah hidup, pinion dan roda gaya berputar besama-sama.

Putaran pinion lebih besar dari roda gaya. Sebagai contoh bila perbadingan

putaran (rasio ) 15 maka jika motor berputar 1000 rpm maka pinion akan

berputar 15000 rpm. Dengan adanya gigi alur memanjang pada poros anker

maka tenaga atau gaya aksial pada kopling jalan bebas dengan arah yang

sama memungkinkan terjadi proses pelepasan pinion yang cepat dan

lembut. Bila anker mempunyai anker yang lurus maka pelepasan pinion

akan tergangtung sepenuhnya oleh gaya pegas pengembali dari saklar

magnet (selenoid).

Dengan demikian, putaran mesin yang diputuskan langsung terhadap anker

akan terjadi gaya tekan yang besar pada permukaan pinion dan roda gaya

sehingga proses pelepasannya menjadi sulit. Ini merupakan salah satu

alasan penggunaan kopling jalan bebas di samping fungsinya mencegah

putaran motor starter melebihi putaran mesin.

Lengan Pengerak dan Pegas Pendorong.

Lengan pengerak berfungsi untuk mendorong gigi pinion kearah berkaitan dan

menarik kearah melepas dari roda gaya. Lengan penggerak di rakit menjadi

satu dengan pegas pendorong apabila pinion akan berkaitan dengan roda gaya,

maka tekanan pegas (2) bertambah besar sehingga kontak dengan terminal

utama (3) lebih baik. Pegas pendorong juga berfungsi meringankan hentakan

pada saat terjadi berturan gigi dan gigi seperti terlihat pada gambar berikut.



Dengan adanya gigi ulir memanjang maka bila terjadi kesalahan perkaiatan

permukaan gigi, kopling tidak dapat mundur. Bila kunci kontak di putar kearah

Off, kontak utama akan membuka. Potongan/jarak lengan penggerak pada

kopling jalan bebas menjadi lebih besar dengan demikian maka anker berhenti

berputar (lihat gambar di atas)

Rem Anker

Rem anker berfungsi untuk mennghentikan dengan segera putaran anker untuk

memungkinkan dapat distart lagi secepat mungkin.Dua macam konstruksi rem

anker mekanis

Gambar sebelah kiri rem anker terpasang pada bagian belakang anker dan

gambar sebelah kanan terpasang pada rumah kopling bagian depan. Rem

anker mekanis menggunakan tegangan pegas dan plat gesek untuk

pengereman.



Rem Anker Listrik

Disamping rem anker mekanik, ada juga rem anker listrik yang bekerja

berdasarkan arus listrik. Konstruksi motor starter ini sedikit berbeda dengan

motor starter biasa, yaitu terdapat 2 buah kumparan medan. Satu kumparan

medan terhubung seri dengan kumparan anker ke massa seperti motor starter

yang biasa, dan kumparan medan lainnya langsung terhubung ke massa.

Gambar diatas memperlihatkan rangkaian kelistrikan motor starter dengan

kumparan shunt.

Cara kerja pada saat saklar start ON, kumparan medan shunt memperkuat

kemagnetan pada kumparan medan, pada saat saklar start Off, plat kontak

terlepas, arus ke kumparan medan dan ke kumparan shunt terputus. Anker

masih tetap berputar karena kelembaman masa, sisa-sisa kemagnetan pada inti

besi (anker) memotong kumparan medan shunt sehingga terjadi induksi dengan

arah arus dan garis gaya magnet yang berlawanan. Akibatanya anker segera

berhenti berputar.



Saklar magnet

Fungsi utama saklar magnet (saklar magnet) adalah untuk menghubungkan dan

melepaskan kopling jalan bebas dengan roda gaya, dan sekaligus mengalirkan

arus listrik yang besar ke motor starter melalui terminal utama.

Gambar Kontruksi saklar magnet.

Saklar magnet terdiri dari plat kontak yang dihubungkan dengan plunyer dan

bekerja bersamaan. Seperti pada gambar, plunyer digulung oleh dua buah

gulungan, gulungan bagian dalam dibuat lebih tipis dan disebut kumparan

penarik. Sedangkan gulungan bagian luar lebih tebal dan disebut dengan

kumparan penahan.

Bila kekuatan magnet dari kedua kumparan ini bereaksi dalam arah yang sama,

maka plunyer akan tertarik dan sebaliknya pada saat gaya magnet yang

dihasilkan berlawanan arah maka masing-masing gaya magnet saling

menghapuskan sehingga plunyer akan kembali ke posisi semula dengan

bantuan pegas pembalik (pegas pengembali).

Kumparan penarik dihubungkan ke massa melalui Kumparan medan dan

kumparan anker, sedangkan kumparan penahan, dihubungkan langsung

dengan massa. Adapun cara kerja saklar magnetnya adalah sebagai berikut :



a. Pada saat saklar starter on

Bila saklar starter diputar ke posisi ON,

arus akan mengalir melalui kumparan

penarik dan kumparan penahan.

Akibatnya, akan terjadi gaya magnet

pada kumparan penarik dan kumparan

penahan dengan arah yang sama,

seperti tanda panah pada gambar di

samping Gaya-gaya tersebut akan

menarik plunyer / plat kontak dengan

kuat. Akan tetapi, arus yang dari

kumparan penarik ke Kumparan

medan dan anker belum mampu untuk

memutar motor.

b. Pada saat Menahan

Setelah plat kontak menutup, terminal

utama (MS) berhubungan dengan

terminal C sehingga arus besar dari

baterai akan mengalir ke Kumparan

medan – anker – massa. Akibatnya

anker berputar, sendangkan pada saat

ini melalui kumparan penarik tidak ada

arus yang yang mengalir, sehingga

kemagnetannya hilang dan plunyer

hanya ditahan oleh kemagnetan yang

terjadi pada kumparan penahan saja.



c. Pada saat saklar starter OFF

Apabila saklar starter di OFF kan, arus

yang mengalir ke terminal 50 tidak ada.

Pada saat ini plat kontak masih

menutup, sehingga arus diterminal C

selain mengalir ke motor, juga mengalir

ke kumparan penarik, kumparan

penahan langsung ke massa.

Karena arus yang mengalir

berlawanan, maka gaya magnet yang

dihasilkan oleh kumparan penarik dan

kumparan penahan akan saling

menghapuskan satu sama lainnya,

sehingga kemagnetan tersebut tidak

mampu lagi menahan plunyer. Dengan

demikan plunyer akan kembali ke

posisi semula dengan bantuan pegas

pembalik (pegas pengembali).



KEGIATAN BELAJAR 3

CARA KERJA MOTOR STARTER



– Menjelaskan cara kerja Motor Starter

– Menjelaskan cara kerja Motor Starter Reduksi.

– Menerangkan cara kerja Kopling Jalan Bebas.



1. Pada saat Kunci Kontak ON

Apabila saklar starter diputar ke posisi ON, maka arus baterai mengalir melalui

kumparan penahan ke massa dan dilain pihak kumparan penarik, Kumparan

medan dan ke massa melalui anker. Pada saat ini kumparan penahan dan

kumparan penarik membentuk gaya magnet dengan arah yang sama,

dikarenakan arah arus yang mengalir pada kedua kumparan tersebut sama,

seperti pada.gambar di atas.



Maka plat kontak (plunyer) akan bergerak ke arah menutup saklar utama,

sehingga lengan penggerak menggeser kopling jalan bebas ke arah posisii

berkaitan dengan roda gaya. Untuk lebih jelas lagi jalannya arus adalah sebagai

berikut :

Baterai terminal 50 kumparan penahan massa

Baterai terminal 50 kumparan penarik Kumparan medan

anker massa

Oleh karena arus yang mengalir ke Kumparan medan pada saat itu, relatif kecil

maka anker berputar lambat dan memungkinkan perkaitan pinion dengan roda

gaya menjadi lembut. Pada keadaan ini plat kontak belum menutup saklar

utama.



2. Pada saat Pinion Berkaitan Penuh

Bila gigi pinion sudah berkaitan penuh dengan gigi roda gaya, maka plat kontak

akan mulai menutup saklar utama, lihat gambar di atas. Pada saat ini arus akan

mengalir sebagai berikut:

Baterai terminal 50 kumparan penahan massa

Baterai saklar utama terminal C Kumparan medan anker

massa

Seperti terlihat pada gambar, di terminal C ada arus, maka arus dari kumparan

penarik tidak dapat mengalir, akibatnya plat kontak ditahan oleh kemagnetan

yang ada pada kumparan penahan saja. Bersamaan dengan itu arus yang

besar akan mengalir dari baterai ke Kumparan medan anker massa

melalui saklar utama. Akibatnya starter dapat menghasilkan momen puntir yang

besar yang digunakan memutar roda gaya. Bilamana motor sudah mulai hidup,

roda gaya akan memutarkan anker melalui pinion. Untuk menghindari

kerusakan pada starter akibat hal tersebut maka kopling jalan bebas akan

membebaskan dan melindungi anker dari putaran yang berlebihan.



3. Pada saat saklar starter off

Sesudah saklar starter diputar ke Off, dan saklar utama dalam keadaan belum

membuka (belum bebas dari plat kontak). Maka aliran arusnya sebagai berikut:

Baterai Terminal 30 Terminal utama Terminal C

Kumparan medan Anker Massa

Oleh karena saklar starter diputar ke posisi Off maka kumparan penarik dan

kumparan penahan tidak mendapat arus dari terminal 50 melainkan dari

terminal C sehingga aliran arusnya akan menjadi:

Baterai Terminal 30 Terminal utama Terminal C

Kumparan penarik Kumparan penahan Massa

Karena arus kumparan penarik dan kumparan penahan berlawanan maka arah

gaya magnet yang dihasilkan juga berlawanan sehingga kedua-duanya saling

menghapuskan, hal ini mengakibatkan kekuatan pegas pengembali dapat

mnegembalikan plat kontak ke posisi semula. Dengan demikian lengan

penggerak menarik kopling jalan bebas dan gigi pinion terlepas dari perkaitan.



MOTOR STARTER REDUKSI

Motor starter reduksi adalah motor starter yang disempurnakan dalam bentuk

yang lebih kecil dan leibh cepat putarannya. Selain itu juga model ini dapat

menghasilkan momen puntir yang lebih kuat, karena memakai gigi idle. Dengan

gigi idle tersebut, gaya rotasi atau gaya putar dari anker diperlambat sampai

sepertiga bagian sehingga dapat menghasilkan momen puntir yang lebih kuat

pada gigi pinion, walaupun bentuk motor starternya lebih kecil. Lihat gambar di

bawah ini.

Konstruksi dan cara kerja

1. Motor Starter dengan Gigi Reduksi

Motor starter ini terdiri dari anker starter dan sikat arang (brush). Seperti

ditunjukkan pada gambar di atas, pinion penggerak, gigi idle dan gigi kopling

jalan bebas berkaitan secara tetap. Putaran anker dipindahkan ke pinion

penggerak, melalui gigi idle dan gigi kopling jalan bebas sehingga putarannya

berkurang sampai seperempat setelah melalui mekanisme kopling.



2. Kopling starter (kopling jalan bebas)

Seperti halnya pada starter konvensional, pada starter reduksipun dilengkapi

dengan kopling jalan bebas. Untuk motor starter model reduksi ini,

dipergunakan kopling jalan bebas seperti berikut:

Gambar Kopling jalan bebas starter reduksi

Kopling jalan bebas terdiri dari poros pinion yang perpindahannya jadi satu

dengan pinion, tabung ulir memanjang yang disesuaikan terhadap kopling

bagian dalam, kopling luar, peluru kopling dan gigi kopling.



Peluru kopling adalah jenis peluru luar (outer roller)

Cara kerja : Akibat gerakan saklar magnet menyebabkabn plunyer menekan

poros pinion dan karena konstruksi ulir gigi memanjang menyebabkab pinion

maju sambil berputar lambat dan terjadi perkaitan dengan roda gaya. Putaran

lambat pinion ini menjamin terjadinya perkaiatan yang lembut dengan roda

gaya. Fungsi pegas penggerak adalah untuk meredam hentakan plunyer agar

gigi-gigi tidak rusak.

Gerakan maju pinion disertai putaran lambat agar bisa terjadi perkaitan yang

baik dengan roda gaya. Jika perkitan dengan roda gaya gagal maka poros

pinion akan tetap maju, titik kontak utama terhubung maka anker akan berputar

dan akhirnya pinion berkaitan dengan roda gaya.



Cara kerja kopling jalan bebas

Seperti ditunjukkan pada gambar di

samping, mekanisme Kopling peluru

adalah jenis peluru luar (outer roller).

Bila starter bekerja, peluru-peluru

akan meluncur ke dalam sehingga

mengunci bagian dalam dan luar

tabung kopling dan

memutar/memindahkan momen

puntir dari rumah kopling bagian luar

(gigi kopling) ke rumah kopling

bagian dalam (tabung ulir

memanjang)

Sebaliknya, apabila motor mulai

hidup dan gigi roda gaya mulai

memutar pinion, maka rumah kopling

bagian dalam yang berhubungan

dengan poros pinion dan ulir

memanjang akan berputar lebih

cepat di bandingkan dengan bagian

luar kopling.Maka peluru-peluru akan

menekan pegas-pegas (springs) dan

kembali lagi ke posisi semula

Akibatnya bagian dalam kopling akan bebas terhadap bagian luar dan

mencegah terjadi putaran anker yang berlebihan (Over running).



Saklar magnet

Saklar magnet terdiri dari rumah, tutup selenoid, kumparan penarik untuk

menarik plunyer dan kumparan penahan untuk menahan plunyer. Plunyer

dipakai untuk mendorong pinion keluar dari kontak utama untuk mensuplai arus

listrik dari batterai ke motor.starter.

Selanjutnya terminal utama akan tertutup oleh gerakan plunyer, pada waktu

yang bersamaan plunyer menekan pegas (springs 1). Plat kontak dan plunyer

merupakan satu kesatuan. Jadi apabila saklar starter pada posisi ON, plunyer

tertarik ke dalam dan poros plunyer mendorong kopling poros pinion keluar.

Gambar di atas menunjukkan bahwa pegas (spring 2) dipasang di dalam

plunyer. Fungsinya sama seperti pegas penggerak yang sudah diuraikan pada

bagian yang menguraikan kopling jalan bebas. Apabila pinion menyentuh roda

gaya, plunyer akan menekan pegas (spring 2) sehingga terminal utama tertutup.

Dengan tertutup terminal utama, anker berputar dan selanjutnya pinion akan

berkaitan dengan roda gaya secara sempurna.



Cara kerja starter reduksi

1. Pada saat saklar starter ON

Dengan memutar kunci kontak ke posisi start, arus akan mengalir melalui

kumparan penahan dan bersamaan dengan ini juga mengalir ke kumparan

penarik dan kumparan medan, kumparan anker, massa. Pada saat ini,

kumparan penarik dan Kumparan medan menghasilkan gaya magnet dengan

arah yang sama.



2. Gigi Pinion Berkaitan Penuh

Bila saklar magnet dan sekrup ulir memanjang telah mendorong gigi pinion

sehingga terjadi perkaitan penuh dengan roda, plat kontak akan berhubungan

dengan plunyer dan menghubung singkat saklar utama antara terminal 30 dan

terminal C dengan demikian maka arus besar akan mengalir dari batterai ke

motor starter sehingga motor akan berputar dan menghasilakan torsi yang

besar. Pada waktu yang bersamaan tegangan pada ujung-ujung kumparan

penarik mendapatkan potensial yang sama sehingga kumparan tersebut tidak di

aliri arus. Plunyer di pertahankan pada posisi menempel ke kontak utama oleh

gaya magnet pada kumparan penahan.



3. Selama Motor Hidup

Apabila motor sudah hidup, anker akan diputarkan oleh roda gaya, sehingga

kopling starter akan berputar bebas dan mencegah anker berputar pada

kecepatan tinggi yang berlebihan (diluar batas).

4. Pada saat saklar starter OFF

Dengan memutar saklar starter ke posisi OFF, arus yang mengalir ke kumparan

penahan akan terputus sehingga plunyer akan kembali ke posisi semula, akibat

dari dorongan pegas 2 (plunyer spring). Dengan demikian kontak utama (main

contact) akan terbuka dari arus yang mengalir ke Kumparan medan akn

terputus, dan anker akan berhenti berputar. Berhentinya anker ini dibantu

dengan pengaruh pengereman dari gesekan antara sikat (brush) dan

kommutator.



INFORMASI TAMBAHAN

SUB STARTER

1. Penjelasan

Untuk mempermudah pemeliharaan mobil yang dilengkapi dengan cabin

angkat (lift cabin), saklar penghubung starter ditempatkan di ruang motor

yang berfungsi untuk mengaktifkan rangkaian starter dan mempermudah

menghidupkan motor bila cabin sedang diangkat.

2. Cara menggunakan penghubung starter

a Putar kunci kontak pada posisi “ON”

b Transmisi pada posisi netral

c Bukalah cabin

d Sambung penghubung starter dan start motor

3. Cara kerja starter

1. Persiapan untuk menghidupkan motor.

Kunci kontak “ON”

Saklar posisi Netral transmisi “ON”

Penghubung saklar starter “OFF”

Dengan kunci kontak di arahkan pada posisi “ON”, pindahkan

transmisi pada posisi netral menyebabkan arus mengalir dari terminal

B ke terminal starter, kunci kontak melalui relai saklar netral dan

terminal penghubung starter.



2. Menghidupkan motor

Transmisi posisi Netral “ON”

Penghubung starter “ON”

Dengan menekan penghubung saklar starter saat kunci kontak pada

“ON” dan transmisi pada posisi netral menyebabkan arus mengalir dari

baterai kunci kontak saklar pengaman transmisi netral saklar

penghubung starter relai starter massa. Relay akan bekerja dan

memungkinkan arus dari baterai secara langsung mengalir ke terminal

S saklar dan starter memutarkan motor. Bila motor tetap hidup, dan

saklar starter dibebaskan atau berada pada posisi “OFF” tetapi motor

tetap hidup karena kunci kontak berada di “ON”.

3. Mematikan motor

Sirkuit untuk mematikan motor tidak dilengkapi lagi, jadi motor akan

mati bila kunci kontak diputar ke posisi “OFF”.

1 - memperbaiki sistem starter_1

Documents