SISTEM STARTER

A           Pengertian Sistem Starter

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

d.        Batteray               

Starter seperti yang kita kenal berfungsi untuk membantu menggerakkan awal motor pertama kali. Dalam perkembangannya motor starter yang pertama kali ditemukan tahun 1912, sekarang ini telah dikembangkan untuk semakin memenuhi kebutuhan, kenyamanan pengemudi. Ada 4 tipe Motor Starter yang kita kenal sekarang ini, diantaranya:

PRINSIP DASAR MOTOR STARTER

Prinsip kerja Motor starter yaitu dengan mengubah energi listrik/arus listrik menjadi energi mekanik atau gerak putar. Dan prinsip perubahan energi listrik menjadi energi gerak/putar berdasarkan hukum tangan kiri Fleeming atau prinsip ulir kanan.

Jika ada penghantar atau konduktor dililitkan kumparan dan dialiri arus listrik, maka di sekitar penghantar akan timbul medan magnet. Arah medan magnet yang dihasilkan tergantung dari arah arus listrik yang mengalir pada penghantar seperti yang berlandaskan pada kaidah-kaidah berikut ini:

kaidah sekrup ulir kanan

• Arus listrik akan mengalir sesuai arah panah
• Medan magnet (garis gaya magnet) searah dengan putaran jarum jam
• Tanda "X" menunjukan bahwa arus menjauhi kita
• Tanda "." menunjukan bahwa arus mendekati kita

kaidah ibu jari kanan

• kaidah ini digunakan sama seperti kaidah sekrup di atas
• Ibu jari menunjukkan arah dari arus listrik
• keempat jari lainnya menunjukkan arah dari medan magnet

kaidah tangan kiri fleeming

• Ibu jari menunjukkan arah gerakan
• Jari tengah menunjukkan arah arus listrik
• Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet

medan magnet pada kutub magnet

Bila dua buah kutup magnet N (utara) dan S (selatan) berdekatan maka akan timbul garis gaya magnet yang arahnya dari kutub N ke kutub S.

kawat yang dialiri listrik

Jika sebuah penghantar/kawat yang berbentuk U dialiri arus listrik seperti di atas maka di sekitar kawat akan timbul medan magnet dengan arah sesuai anak panah.

Bila sebuah penghantar/kawat yang dibentuk U tersebut ditempatkan diantara dua kutub magnet permanen (N dan S) dan kemudian dialiri arus listrik maka, akan timbul medan magnet. Bila medan magnet tersebut berada pada kutub magnet maka di sekitar penghantar terjadi penguatan medan magnet dan akibatnya kawat akan bergerak (kumparan berputar) karena kedua medan magnet tersebut.

Sisi kumparan yang mendekati "." akan terdorong ke atas dan sisi kumparan yang menjauhi "x" akan terdorong ke bawah, sehingga pada sumbu kumparan terdapat gaya saling berlawanan dan kumparan berputar searah putaran jarum jam.

TIPE - TIPE MOTOR STARTER

1. Tipe Konvensional (Conventional)

Memiliki gigi pinion yang terletak satu poros dengan armatur yang berputar sehingga mempunyai kecepatan yang sama. Tuas penggerak (shift folk) dikaitkan dengan plunyer magnetic yang mendorong gigi pinion dan menyebabkan gigi pinion berkaitan dengan ring gear flywheel.

2. Tipe Reduksi (Reduction)

Starter tipe reduksi memakai motor kecil yang berkecepatan tinggi. Starter tipe ini meningkatkan torsi/momen dengan mengurangi kecepatan putaran armatur dengan gear ratio menggunakan idle gear. Plunyer magnetic switch terletak seporos dengan gigi pinion dan mendorongnya untuk melepas dan menghubungkan dengan ring gear.

 

3. Tipe Planetary

Starter tipe planetary menggunakan planetary gear untuk mengurangi kecepatan putaran armatur dengan tujuan meningkatkan torsi/momen. Gigi pinion berhubungan dengan ring gear melalui tuas penggerak (shift folk) seperti pada tipe konvensional.

4. Tipe Planetary Reduction - Segment Conductor Motor (PS)

Tipe planetary reduction - segment conductor motor (PS) memakai magnet permanen dalam field coilnya. Mekanisme perkaitan dan pelepasan bekerja dengan cara yang sama dengan tipe planetary.

Berikut gambar dari 4 Tipe Starter seperti yang dijelaskan di atas:

Keterangan Gambar :

A : Tipe Konvensional

B : Tipe Reduksi

C : Tipe Planetary

D : Tipe Planetary Reduction - Segment Conductor Motor (PS)

1 : Pinion Gear
2 : Armature
3 : Idler Gear
4 : Planetary Gear
5 : Magnet Permanen

Berfungsi sebagai sumber arus listrik
Jenis jenis Motor Starter 

          KOMPONEN MOTOR STARTER KONVENSIONAL

a1.      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.

b2.      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).

c3.   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.

.  4.    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.

   5. Magnetic switch

      Solenoid disebut juga dengan magnetic switch Pada solenoid terdapat 3 buah terminal, yaitu terminal 30, terminal 50 dan terminal C. Terminal 50 adalah terminal yang dihubungkan dengan ST (starter) pada kunci kontak. Terminal 30 adalah terminal yang langsung di hubungkan dengan positif baterai dengan menggunakan kabel yang cukup besar agar arus yang besar dapat mengalir saat di- start. 

     Magnetik switch untuk menggerakkan plunyer agar kontak palate terhubung dengan terminal 30 dan teminal C.Serta pluyer dihubungkan dengan tuas penggerak (drive lever) yang ikut tertarik oleh plunyer saat pull in coil bekerja untuk mendorong gigi pinion bergerak maju berkaitan dengan roda gigi penerus (fly wheel). magnetik switch Saklar magnet digunakan untuk menghubungkandan melepaskan pinion gear ke/dari flywheel sekaligus mengalirkan arus listrik yang besar pada sirkuit motor starter melalui terminal utama.

   6. Armature Breake

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

    7. Starter clutch 

  Starter clutch berfungsi untuk memindahkan momen puntir dari armature shaft kepada flywheel, sehingga dapat berputar. Starter clutch juga berfungsi sebagai pengaman dari armature coil bilamana flywheel cenderung memutarkan pinion gear.

    8. Drive Lever 

        Drive Leverberfungsi untuk mendorong pinion gear ke arah posisi berkaitan dengan flywheel. Dan melepas perkaitan pinion gear dari perkaitan flywheel.

          CARA KERJA SISTEM STARTER KONVEVSIONAL

Kerja sistem starter ini dibagi menjadi tiga keadaan, yaitu saat kunci kontak pada posisi start (ST), saat gigi pinion berhubungan dengan gigi pada roda penerus (flywheel), dan saat kunci kontak kembali pada posisi ON atau IG, Berikut akan dijelaskan cara kerja sistem starter pada tiap posisi:

Saat Kunci Kontak Pada Posisi Start (ST) 

Kerja sistem starter saat kunci kontak pada posisi start (ST) Kunci kontak (ignition switch) yang diputar pada posisi start menyebabkan terjadinya aliran arus kekumparan penarik (pull-in coil) dan kekumparan penahan (hold-in coil) yang secara bersamaan berikut adalah aliran arus kemasing-masing kumparan tersebut.

Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak --> terminal 50 pada solenoid --> kumparan pull-in coil --> terminal C --> kumparan medan (field coil) --> sikat positif --> kumparan atmature --> sikat negatif --> massa. Maka akan terbentuk medan magnet pada kumparan pull-in coil.

Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak --> terminal 50 pada solenoid --> kumparan hold-in coil --> massa. Maka akan terbentuk medan magnet pada kumparan hold-in coil.

Aliran arus pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kedua kumparan tersebut. Letak plunyer di dalam solenoid yang tidak simetris atau tidak berada ditengah kumparan menyebabkan plunyer tertarik dan bergerak ke kanan melawan tekanan pegas pengembali (return spring). Karena ada aliran arus (kecil) dari pull-in coil ke kumparan medan dan ke kumparan armature, maka medan magnet yang terbentuk pada kumparan medn dan armature lemah sehingga motor starter berputar lambat. Pada saat plunyer tertarik, tuas penggerak (drive lever) yang terpasang pada ujung plunyer juga akan tertarik ke arah kanan. Bagian tengah tuas penggerak terdapat baut yang berfungsi sebagai engsel sehingga tuas penggerak bagian bawah yang berkaitan dengan kopling starter (starter clutch) bergerak ke kiri mendorng gigi pinion agar berkaitan dengan ring gear. Pada kondisi pluyer tertarik (plat kontak belum menempel), motor starter berputar lambat. Putaran lambat ini membantu gigi pinion agar mudah masuk atau berkaitan dengan ring gear.

Saat Gigi Pinion Berhubungan Dengan Ring Gear 

Kerja sistem starter saat gigi pinion berhubungan dengan ring gear Plunyer bergerak ke kanan pada saat kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menghasilkan medan magnet. Gerakan ini menyebabkan gigi pinion berkaitan penuh dengan ring gear dan plat kontak pada bagian ujung kanan plunyer menempel dengan terminal utama pada solenoid sehingga pada terminal 30 dan terminal C terhubung. Arus yang besar dapat mengalir melewati kedua terminal tersebut. Pada keadaan ini tegangan di terminal 50 sama dengan tegangan di terminal 30 dan terminal C. Karena tegangan di terminal C sama dengan tegangan di terminal 50, maka tidak ada arus yang megalir ke kumparan pull-in coil dan kemagnetan di kumparan tersebut hilang. Secara rinci aliran arus dalam keadaan ini dijelaskan sebagai berikut:

Arus dari baterai mengalir ke teminal 50 --> kumparan hold-in coil --> massa. Terbentuklah medan magnet pada kumparan hold-in coil.

Arus yang besar dari baterai mengalir ke terminal 30 --> plat kontak --> terminal C --> kumparan medan --> sikat positif --> kommutator --> kumparan armature --> sikat negatif --> massa. Dan terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature sehingga motor starter berputar.

Aliran arus yang besar pada kumparan medan dan kumparan armature menyebabkan terjadinya medan magnet yang sangat kuat sehingga motor starter berputar cepat dan mengahasilkan tenaga kembali yang besar untuk memutarkan mesin. Medan magnet pada kumparan pull-in coil dalam kondisi ini tidak terbentuk karena arus tidak mengalir ke kumparan tersebut. Selama motor starter berputar plat kontak harus ada dalam kondisi menempel dengan terminal utama pada solenoid. Oleh sebab itu pada kondisi ini kumparan hold-in coil tetap dialiri arus listrik sehingga medan magnet yang terbentuk pada kumparan tersebut mampu menahan plunyer dan plat kontak tetap menempel. Dengan demikian, meskipun kumparan pada pull-in coil kemagnetannya hilang, plunyer masih dalam kondisi tertahan.

Saat Kunci Kontak Kembali ke Posisi ON (IG) 

Kerja sistem starter saat kunci kontak kembali ke posisi ON (IG) Setelah mesin hidup, maka kunci kontak dilepas dan posisinya kembali keposisi ON atau IG. Namun demikian sasaat kunci kontak dilepas, plat kontak masih dalam kondisi menempel. Pada keadaan ini terminal 50 tidak akan mendapatkan arus listrik dari baterai. Aliran arus listrik pada kondisi ini dijelaskan sebagai berikut:

Arus dari baterai mengalir ke terminal 30 --> plat kontak --> terminal C --> kumparan medan ->--> sikat positif --> kommutator --> kumparan armature --> sikat negatif --> massa. Masih terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature, motor starter masih berputar.

Arus dari baterai ke terminal 30 --> plat kontak --> terminal C --> kumparan pull-in coil --> kumparan hold-in coil --> massa. Kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menghasilkan medan magnet, namun arahnya berlawanan.

Seperti dijelaskan pada aliran no.1, motor starter masih dialiri arus yang besar sehingga pada saat ini motor starter masih berputar. Aliran arus seperti yang dijelaskan pada no.2, terjadi juga pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil. Dari penjelasan dari gambar tentang solenoid tampak bahwa arus dari terminal C ke kumparan pada pull-in coil dan kumparan hold-in coil arahnya beralawanan sehingga medan magnet yang dihasilkan juga akan berlawanan arah kutubnya sehingga terjadi demagnetisasi atau saling menghilangkan medan magnet yang terbentuk oleh kedua kumparan tesebut. Akibatnya, tidak ada kekuatan medan magnet yang dapat menahan plunyer sehingga plunyer akan bergerak ke kiri dan kembali pada posisi semula sehingga plat kontak terlepas dari terminal 30 dan terminal C. Arus yang besar akan berhenti mengalir dan motor starter berhenti berputar.