SISTEM STARTER

LAPORAN PRAKTIK

SISTEM STARTER

JST/OTO/OTO318/07

LISTRIK DAN ELEKTRONIKA OTOMOTIF

 

Disusun oleh :

                    MUHAMMAD REZKY FATHURROCHIM       13504241043

                                                     KELAS          : A3

PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2015

B.     ISI LAPORAN

I.       JUDUL LAPORAN

Laporan ini berjudul “SISTEM STARTER” yang telah dipraktikkan dan diketahui hasil analisanya.

          II.      KOMPETENSI

Sistem Starter

       III.      SUB KOMPETENSI

Setelah melaksanakan praktik, mahasiswa diharapkan dapat :

1.      Membongkar dan merakit komponen sistem starter.

2.      Memeriksa dan mengidentifikasi kondisi komponen sistem starter.

3.      Menganalisis sumber gangguan pada sistem starter.

       IV.      ALAT DAN BAHAN

1.      Alat Utama           : - 1 set Toolbox

2.      Alat Ukur              : - 1 buah Multimeter

: - 1 buah Vernier Caliper

                                                : - 1 buah Amperemeter

3.      Alat Bantu                        : - 1 set Alat Tulis

: - 1 set Majun

: - 1 buah SST Tool (Penahan Sikat)

: - 1 set Kabel berdiameter besar (2) dan kecil (1)

4.      Bahan                    : - 1 unit Motor Starter

          V.      KESELAMATAN KERJA

1.      Berdoa sebelum melaksanakan kegiatan praktik.

2.      Menjaga kebersihan alat, bahan, tangan, dan lingkungan praktik.

3.      Hati-hati saat bekerja dengan obyek yang berhubungan dengan arus listrik dan saat menghidupkan mesin.

4.      Gunakan alat praktikum sesuai dengan fungsinya.

5.      Laksanakan praktikum sesuai dengan prosedur kerja.

6.      Tanyakan pada instruktur apabila mengalami permasalahan praktikum.

7.      Bersihkan alat dan bahan praktik, kemudian kembalikan alat dan bahan praktik ke tempat semula.

8.      Bersihkan area praktik setelah selesai melakukan kegiatan praktik.

       VI.      DASAR TEORI

Motor starter merupakan komponen yang ada dalam kendaraan yang berfungsi untuk menghasilkan momen awal saat mesin kendaraan masih mati sehingga mesin kendaraan dapat hidup. Agar mesin kendaraan dapat hidup maka motor starter perlu berputar memutarkan fly wheel mesin kendaraan dengan momen yang besar. Motor starter pada kendaraan ringan pada dasarnya adalah motor listrik searah (DC) yang memanfaatkan energi listrik arus DC sebagai sumber tenaganya.

Prinsip kerja motor starter yaitu dengan mengubah energi listrik (arus listrik DC) menjadi energi mekanik atau gerak putar. Sedangkan prinsip perubahan energi listrik menjadi energi gerak/putar berdasarkan kaidah tangan kiri Fleming dan prinsip ulir kanan.

Kaidah tangan kiri Fleming yaitu apabila ada penghantar atau konduktor dililitkan kumparan dan dialiri arus listrik, maka di sekitar penghantar tersebut akan timbul suatu medan magnet. Arah medan magnet yang dihasilkan tergantung dari arah arus listrik yang mengalir pada penghantar seperti yang berlandaskan pada kaidah-kaidah berikut ini:

Gambar 01. Kaidah Tangan Kiri Fleming (Sumber: www.electrical4u.com)

Kaidah Tangan Kiri Fleming

·         Ibu jari menunjukkan arah gerakan atau gaya gerak listrik (GGL).

·         Jari telunjuk menunjukkan arah medan magnet.

·         Jari tengah menunjukkan arah arus listrik mengalir.

Gambar 02. Kaidah Sekrup Ulir Kanan (Sumber: penghemat-bbm.com)

Kaidah Sekrup Ulir Kanan

·         Arus listrik akan mengalir sesuai arah panah maju.

·         Medan magnet (garis gaya magnet) searah dengan arah putaran sekrup saat maju.

Gmabar 03. Kaidah Ibu Jari Tangan Kanan (Sumber: wikipedia.org)

Kaidah Ibu Jari Tangan Kanan

·         Kaidah ini digunakan sama seperti kaidah sekrup ulir kanan di atas.

·         Ibu jari menunjukkan arah dari arus listrik.

·         Keempat jari lainnya menunjukkan arah dari medan magnet.

Berikut ini komponen komponen dari motor starter :

1.      Solenoid/Sakelar Magnet (Magnetic Switch)

Sakelar magnet (magnetic switch) atau disebut juga dengan solenoid ini digunakan untuk menghubungkan dan melepaskan pinion gear ke/dari ring gear flywheel, sekaligus mengalirkan arus listrik yang besar pada sirkuit motor starter melalui teminal utama (terminal 30 dan C). Di dalam saklar magnet terdapat dua kumparan, yaitu:

a.      Pull In Coil merupakan suatu kumparan yang apabila dialiri arus listrik menimbulkan medan magnet yang berfungsi untuk mendorong plunyer sehingga gear pinion berhubungan dengan fly wheel.

b.      Hold In Coil merupakan suatu kumparan yang bila dialiri arus listrik menimbulkan medan magnet yang berfungsi untuk menahan plunyer sehingga mempertahankan gear pinion dengan fly wheel tetap berkaitan.

Gambar 04. Bagian-Bagian Solenoid (Sumber: m-edukasi.kemdikbud.go.id)

2.      Armature (Rotor) dan Shaft (Poros)

Armature terdiri dari sebatang besi yang berbentuk silindris dan diberi slot-slot, poros, komutator serta kumparan armature. Armatur berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik (gerak), dalam bentuk gerak putar. Armatur terkadang juga disebut dengan angker.

Gambar 05. Armatur (Sumber: m-edukasi.kemdikbud.go.id)

3.      Yoke dan Pole Core

Yoke dibuat dari logam yang berbentuk silinder dan berfungsi sebagai tempat pole core yang diikat dengan sekrup. Polecore berfungsi sebagai penopang field coil dan memperkuat medan magnet yang ditimbulkan oleh field coil.

Gambar 06. Yoke dan Pole Core (Sumber: m-edukasi.kemdikbud.go.id)

4.      Field Coil (Kumparan Medan)

Kumparan medan atau yang biasa disebut dengan field coil dibuat dari lempengan tembaga, dengan maksud dapat memungkinkan mengalirnya arus listrik yang cukup kuat/besar. Field coil ini berfungsi untuk membangkit medan magnet.

Gambar 07. Field Coid (Sumber: m-edukasi.kemdikbud.go.id)

5.      Brush (Sikat) dan Brush Holder (Pemegang Sikat)

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

a.       Dua buah brush disebut dengan brush positif yang digunakan untuk menghubungkan arus dari field coil ke armatur dan brush.

b.      Dua buah brush lainnya disebut dengan brush negatif yang digunakan untuk menghubungkan arus dari armatur ke massa.

Gambar 08. Brush dan Brush Holder (Sumber: m-edukasi.kemdikbud.go.id)

6.      Armature Brake

Armature brake berfungsi sebagai pengereman putaran armature setelah lepas dari perkaitan dengan ring gear pada roda gila (fly wheel).

7.      Drive Lever/Shift Fork (Tuas Penggerak)

Drive lever meneruskan gerakan dari plunyer solenoid untuk menggerakkan roda gigi pinion. Drive lever berfungsi untuk mendorong/menghubungkan pinion gear ke arah posisi berkaitan dengan ring gear pada fly wheel, serta melepas perkaitan pinion gear dengan ring gear pada fly wheel.

Gambar 09. Drive Lever (Sumber: m-edukasi.kemdikbud.go.id)

8.      Kopling Starter/Starter Clutch (Overrunning Clutch)

Kopling starter berfungsi untuk meneruskan momen putar armatur shaft kepada fly wheel melalui roda gigi pinion, sehingga fly wheel dapat ikut berputar. Kopling starter juga berfungsi sebagai pengaman dari armature coil (mengecah kerusakan starter) bilamana putaran mesin yang tinggi cenderung memutarkan balik pinion gear. Kopling starter akan melepaskan dengan sendirinya bila putaran fly wheel (putaran mesin) lebih besar daripada putaran gear pinion (putaran starter).

Gambar 10. Kopling Starter

9.      Gigi Pinion dan Helical Spline

Gigi pinion dan ring gear meneruskan daya putar starter ke mesin. helical spline mengubah daya putar dai motor ke tuas pinion dan menyebabkan perkaiatan dan pelepasan gigi pinion dengan ring gear lebih lembut.

Gambar 11. Gigi Pinion Gear dan Helical Spline

CARA KERJA MOTOR STARTER

Kerja sistem starter saat kunci kontak pada posisi start (ST), kunci kontak (ignition switch) yang diputar pada posisi start menyebabkan terjadinya aliran arus ke kumparan penarik (pull-in coil) dan ke kumparan penahan (hold-in coil) yang secara bersamaan berikut adalah aliran arus ke masing-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 di tengah 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 medan 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.

Gambar 12. Saat Kunci Kontak ON (Starting)

Gambar 13. Saat Starter Bekerja (Putar Penuh)

Gambar 14. Saat Kunci Kontak OFF

    VII.      LANGKAH KERJA

1.      Mempelajari rangkaian komponen sistem starter, membuat sketsa dengan warna kabel sesuai dengan engine stand.

2.      Melepas kabel tegangan tinggi pada koil. Meletakkan amper induksi pada kabel baterai motor starter, memasang voltmeter pada baterai. Kemudian memutar kunci kontak ke posisi star. Membaca besarnya arus yang mengalir pada ampere induksi dan drop voltage pada baterai. Mencatat besarnya arus dan tegangan.

3.      Melakukan pembongkaran motor starter.

4.      Menentukan terminal-terminal pada motor starter dan identifikasi nama-nama komponen.

5.      Mempelajari cara kerja soleoid starter dan memeriksa solenoid starter dengan menggunakan ohm meter maupun dihubungkan dengan baterai.

6.      Memeriksa pegas sikat dan panjang sikat motor starter.

7.      Memeriksa armateur dari putusnya lilitan, kebocoran lilitan, keausan komutatordan kedalaman lamel pada komutator.

8.      Memeriksa gigi pinion dari keausan, fungsi one way clutch dan keausan antara poros armateur dengan bushingnya.

9.      Melakukan identifikasi masalah atau penyebab gangguan yang terjadi pada motor starter.

10.  Merakit unit motor starter dan mengetest kerja unit motor starter. Melakukan perbaikan jika ada masalah.

11.  Membersihkan alat, bahan dan tempat praktikum yang digunakan.

  VIII.      ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

1.      Rangkaian Motor starter  :

Gambar 15. Rangkaian Motor Starter

2.      Identifikasi rangkaian sistem starter :

No.	Terminal	Hubungan /koneksi	Warna dan diameter
1	15 (C)	Solenoid dengan kumparan stator	Tembaga/besar
2	30	Solenoid dengan Baterai	Merah/besar
3	50 (ST)	Kunci kontak dengan solenoid	Biru/kecil

3.      Pemeriksaan solenoid dengan baterai :

Pemeriksaan solenoid

hold koil : terminal  50 (+) dengan massa  (-)hasil pemeriksaan : 2 Ω (tidak ada penahanan dari hold coil)

pull in koil : terminal 50 (+) dengan 15

hasil : 1 Ω (tidak ada tarikan dari pull in coil)

4.      Pemeriksaan motor starter dengan baterai :

Pemeriksaan motor

Hold in koil  : terminal 15 (+) dengan massa (-)

Hasil : jelek (adanya konsleting)

5.      Pemeriksaan komponen motor starter :

Panjang sikat	1. 8,2 mm	2. 9,2 mm	3. 8,06 mm	4. 8,22 mm
Kumparan medan	Tahanan : 1 Ω		Kebocoran : tidak ada
Armartur	Kumparan : baik tidak ada yang lecet
	Komutator : baik		Kedalaman lamel : 0,2 mm
	Clutch : baik
	Pinion : baik
	Keausan poros dengan bushing : ada keausan

6.      Pemeriksaan komponen motor starter :

No.	Gejala	Penyebab	Solusi
1	Kunci kontak posisi start, motor starter tidak bekerja	1.      Kabel motor starter lepas. 2.      Kumparan pull in coil rusak.	1.      Mengganti kabel yang baru. 2.      Mengganti solenoid
2	Motor starter tidak mampu memutar mesin	1.      Baterai drop 2.      Kemagnetan lemah.	1.      Mengganti/menggunakan baterai yang baik. 2.      Mengganti motor starter.
3	Bunyi “trak trak” saat starter	1.      Bushing aus 2.    Pinion menambrak flywheel	1.      Mengganti bushing 2.      Memperbaiki pemasangan
4	Kunci kontak sudah off, motor starter masih berputar	1.      Kumparan hold in coil terhubung arus 2.      Solenoid macet/ pegas lemah	1.      Mengganti solenoid 2.      Membersihkan/ mengganti pegas.

Pembahasan :

1.      Motor starter setelah dibongkar dan diperiksa serta pengetesan hold dan pull in coil semua baik. Namun, setelah di lakukan pemasangan tidak dapat dilakukan pengetesan. Hal ini dikarenakan pada saat pemasangan ada salah satu pemasangan baut untuk terminal c tidak dikencangkan. Kemudian dilakukan pembongkaran ulang seperti semula dan dilakukan pengecekan terhadap masing-masing komponen yang berkaitan dengan kelistrikan seperti kumparan armateur pada komutator dan kemungkinan pe-massa-an, pemeriksaan hold dan pull in coil. Pada saat pemeriksaan dengan menggunakan multitester(posisi ohm) semua dalam keadaan baik akan tetapi setelah dicek pull dan hold in coil menggunakan baterai keduanya tidak berfungsi seperti semula. Hal ini dimungkinkan adanya hubung singkat pada saat melakukan pengujian pertama setelah pembongkaran dan perakitan dan hal lain yang mungkin adalah adanya baterai drop (tegangan baterai lemah) saat pengujian.

2.      Hasil pemeriksaan dengan spesifikasi hampir tidak jauh berbeda. Akan tetapi hasil pemeriksaan dalam praktikum motor starter tidak bisa dijadikan referensi untuk menentukan bahwa motor starter dapat bekerja dengan baik. Kemungkinan yang terjadi terhadap hal tersebut adalah karena peralatan yang kurang sesuai atau karena adanya permasalahan terhadap komponen pada motor starter yang sudah tidak layak pakai atau sudah berumur tua.

3.      Peralatan yang tidak sesuai dengan spesifikasi. Peralatan dalam praktikum kurang mendukung, hal ini sangat mempengaruhi hasil pengukuran serta adanya pengukuran yang tidak dilaksanakan. Serta karena hanya ada satu buah motor starter yang digunakan untuk praktikum sehingga praktikum kurang maksimal.

       IX.      PERTANYAAN DAN TUGAS

1.      Jelaskan prinsip kerja dan rangkaian sistem starter yang diamati!

Jawaban : prinsip kerja dari sistem starter adalah hukum fleming, yaitu menghasilkan suatu putaran dari listrik dc. Dengan jalan membuat suatu medan magnet yang saling betolakan (antara armateur dan yoke motor starter) sehingga akan dihasilkan suatu putaran yang digunakan untuk menggerakkan flywheel pada crankshaft engine. Rangkaian yang dipakar dalam motor starter sama halnya dengan rangkaian lampu kepala dengan menggunakan relay. Di rangkaian motor starter fungsi relay adalah pada solenoid. Jadi prinsip kerjanya adalah menghasilkan putaran dengan menggunakan prinsip kemagnetan fleming dan rangkaian yang digunakan mirip dengan rangkaian lampu kepala dengan menggunakan relay.

2.      Jelaskan dampak pada motor starter apabila terjadi keausan pada bearing armateur!

Jawaban : jika terjadi keausan pada bearing pada motor starter maka armateur akan kocak dan gerakan pinion yang untuk menggerakkan flywheel akan tidak bisa memutarkan flywheel dengan baik. Dilain sisi dapak menimbulkan suara berisik dan akan hal ini akan mengakibatkan kerusakan yang lain jika tidak diperbaiki.

3.      Jelaskan fungsi armateur brake pada motor starter!

Jawaban : fungsi armateur brake adalah melakukan pengurangan kecepatan pada armateur pada saat pinion sudah lepas dari flywheel. Dengan adanya armateur brake maka kecepatan dari armateur setelah menggerakkan flywheel akan cepat diberhentikan.

          X.      KESIMPULAN

Berdasarkan analisis data hasil praktik dan pembahasan diperoleh kesimpulan: motor starter memiliki beberapa komponen yang kesemuanya bergerak berdasarkan arus listrik. Pada solenoid ada pull dan hold in coil serta keduanya befungsi menghubungkan arus ke field coil dan menarik tuas pinion. Motor starter sudah mengalami kerusakan bila dilakukan pengetesan dengan baterai namun jika menggunkan alat ukur komponen masih dalam kondisi yang baik. Hal ini dikarenakan umur komponen yang sudah lama sehingga komponen tidak bekerja dengan baik namun jika diperiksa masih menunjukkan hasil yang baik. Motor starter harus dapat bekerja dengan baik agar dapat menyalakan engine serta tidak mengganggu dari tegangan baterai. hal ini karena jika motor starter rusak dan memungkinkan voltage drop tinggi maka baterai akan cepat rusak.

  

       XI.      SARAN

Kepada mahasiswa disarankan untuk selalu memperhatikan posisi pemeriksaan motor starter pada praktik ini karena jika tidak diperhatikan maka akan terjadi kecelakaan kerja yaitu tersetrum ketika memegang kabel tegangan.