tugas akhir identifikasi sistem stater toyota …lib.unnes.ac.id/21298/1/5211312001-s.pdf · stater...
TRANSCRIPT
i
TUGAS AKHIR
IDENTIFIKASI SISTEM STATER TOYOTA KIJANG INOVA
1TR-FE
Disusun Dalam Rangka Penyelesaian Studi Diploma Tiga
Untuk mencapai Gelar Ahli Madya
Disusun oleh :
Nama : Agus Wakit Hasim
NIM : 5211312001
Progam Studi : Teknik Mesin D III
Jurusan : Teknik Mesin
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
TAHUN 2015
ii
iii
ABSTRAK
Agus Wakit Hasim. 2015. Identifikasi motor stater Toyota Kijang Inova
1TR-FE. Laporan Tugas Akhir. Teknik Mesin DIII. Fakultas Teknik. Universitas
Negeri Semarang.
Mesin membutuhkan suatu sistem kelistrikan otomotif untuk menghidupkan
dan mempertahankan agar tetap hidup. Baterai termasuk komponen utama dalam
sisitem kelistrikan. Baterai digunakan untuk mensuplai arus listrik ke komponen
listrik lainnya.
Seperti yang telah diketahui bahwa suatu mesin membutuhkan suatu mestem
stater untuk menghidupkan mesin yang dapat menghasilkan momen puntir yang
besar. Dari beberapa cara yang ada, umumnya mobil menggunakan motor listrik
yang digabung dengan solenoid yang memidahkan pinion gear berputar ke ring
gear yang dipasang mengelilingi flywheel (roda gila) yang dibaut pada poros
engkol.
iv
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .................................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... ii
ABSTRAK ................................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ............................................................................... iv
DAFTAR ISI .............................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1
A. Latar Belakang .................................................................................... 1
B. Permasalahan ...................................................................................... 2
C. Tujuan ................................................................................................. 3
D. Manfaat ............................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 6
A. Prinsip Kerja Motor Stater .................................................................. 6
B. Konstruksi Motor Stater Tipe Planetary ............................................. 8
1. Komponen yang Menghasilkan Gaya Putar ................................ 9
a. Yoke dan pole core ................................................................ 9
b. Field coil ............................................................................... 9
c. Armature ............................................................................... 10
d. Sikat (brush) ......................................................................... 11
vi
2. Komponen Pemindah Gaya ......................................................... 11
a. Kopling Stater (stater clutch) ............................................... 11
b. Drive lever ............................................................................ 11
c. Solenoid ................................................................................ 13
3. Komponen Pengurang Kcepatan .................................................. 14
4. Internal Gear ............................................................................... 15
C. Cara Kerja Motor Stater Pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE ............. 16
1. Kunci Kontak Pada Posisi ”START” .......................................... 16
2. Pada Saat Pinion Gear Dengan Ring Gear Berkaitan Penuh ...... 18
3. Kunci Kontak Pada Saat Posisi ON Kembali .............................. 19
BAB III IDENTIFIKASI DAN PENGUJIAN SISTEM STATER ........... 20
A. Alat-alat dan Bahan ............................................................................. 20
1. Alat-alat ........................................................................................ 20
2. Bahan ........................................................................................... 20
B. Proses Pelaksanaan ............................................................................. 21
1. Pembongkaran .............................................................................. 21
a. Melepas Solenoid .................................................................. 21
b. Melepas rumah depan motor stater ....................................... 22
c. Melepas rumah internal gear dari yoke ................................ 24
d. Melepas Armature ................................................................. 24
e. Melepas planetary gear dari planetary gear shaft ................ 25
f. Melepas rumah depan dari perkaitan pinion gear ................ 25
g. Melepas drive lever dengan stater clutch ............................. 26
vii
2. Langkah Pemeriksaan .................................................................. 27
a. Armature Coil ....................................................................... 27
b. Commutator .......................................................................... 28
c. Field Coil .............................................................................. 30
d. Solenoid ................................................................................ 31
e. Stater Clutch ......................................................................... 33
f. Pengukuran panjang sikat (brush) ........................................ 35
g. Brush holder ......................................................................... 35
3. Perakitan ...................................................................................... 36
a. Memasang drive lever ke stater clutch ................................. 36
b. Memasang rumah depan motor stater ................................... 37
c. Memasang planetary gear ke planetary gear shaft .............. 37
d. Memasang commutator pada brush holder .......................... 38
e. Memasang internal gear ke yoke .......................................... 39
f. Memasang tutup balakang motor stater ................................ 40
g. Memasang solenoid .............................................................. 41
C. Pengujuan Motor Stater Kijang Inova Engine 1TR-FE ...................... 43
1. Tes pull-in coil ............................................................................. 44
a. Melepas kabel field coil dari terminal C ............................... 45
b. Menghubungkan batrai ke solenoid ...................................... 45
2. Tes hold-in coil ............................................................................ 46
3. Tes kembalinya pinion ................................................................. 47
4. Pengujian arus motor stater tanpa beban ..................................... 48
viii
D. Tabel Pemeriksaan Motor Stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE ........ 51
BAB IV PENUTUP ................................................................................... 52
A. Simpulan ............................................................................................. 52
B. Saran ................................................................................................... 53
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 54
LAMPIRAN ............................................................................................... 55
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Daftar Pemeriksaan Motor Stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE....51
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Fleming’s Left-Hand Rule ..................................................... 7
Gambar 2.2 Model Kerja Motor Sederhana ............................................... 7
Gambar 2.3 Konstruksi Motor Stater Tipe Planetary ................................ 8
Gambar 2.4 Yoke,pole core dan Field coil ................................................. 9
Gambar 2.5 Armature ................................................................................. 10
Gambar 2.6 Brush ...................................................................................... 11
Gambar 2.7 Stater Clutch ........................................................................... 11
Gambar 2.8 Dreve lever ............................................................................. 12
Gambar 2.9 Solenoid .................................................................................. 13
Gambar 2.10 Planetary Gear dan Internal Gear ....................................... 14
Gambar 2.11 Internal Gear ........................................................................ 15
Gambar 2.12 Kunci Kontak Pada Posisi ”START” ................................... 16
Gambar 2.13 Pinion gear Dengan Ring gear Berkaitan penuh ................. 18
Gambar 2.19 Pada Saat Posisi ON Kembali .............................................. 19
Gambar 3.1 Membuka mur dan melepas kabel tembaga dari terminal C .. 21
Gambar 3.2 Melepas dua mur pengunci solenois ...................................... 21
Gambar 3.3 Melepas solenoid antara plunger dari tuas drive lever ........... 22
Gambar 3.4 Membuka rumah depan motor stater ...................................... 22
Gambar 3.5 Melepas baut pengunci tutup depan motor stater ................... 23
Gambar 3.6 Melepas tutup belakang motor starter .................................... 23
xi
Gambar 3.7 Melepas rumah internal gear dari field frame ....................... 24
Gambar 3.8 Melepas tutup planetary dari yoke ......................................... 24
Gambar 3.9 Melepas armature dari yoke ................................................... 25
Gambar 3.10 Melepas planetary gear dari planetary gear shaft ............... 25
Gambar 3.11 Melepas rumah depan motor starter ..................................... 26
Gambar 3.12 Melepas perkaitan drive lever dengan starter clutch ........... 26
Gambar 3.13 Pemeriksaan commutator terhadap hubungan terbuka ......... 27
Gambar 3.14 Pemeriksaan commutator terhadap hubungan massa ........... 28
Gambar 3.15 Pemeriksaan permukaan commutator .................................. 28
Gambar 3.16 Mengukur diameter commutator .......................................... 29
Gambar 3.17 Pemeriksaan run out armature ............................................. 30
Gambar 3.18 Pemeriksaan hubungan terbuka field coil ............................. 30
Gambar 3.19 Pemeriksaan hubungan field coil dengan massa .................. 31
Gambar 3.20 Pemeriksaan Plunger ............................................................ 32
Gambar 3.21 Pemeriksaan sirkuit terbuka pull-in coil .............................. 32
Gambar 3.22 Pemeriksaan sirkuit terbuka hold-in coil .............................. 33
Gambar 3.23 Pemeriksaan pinion gear ...................................................... 34
Gambar 3.24 Pemeriksaan stater clutch ..................................................... 34
Gambar 3.25 Pengukuran panjang brush ................................................... 35
Gambar 3.26 Pemeriksaan terhadap hubungan brush holder ................... 36
Gambar 3.27 Memasang perkaitan drive lever dengan starter clutch ....... 37
Gambar 3.28 Memasang rumah depan motor starter ................................. 37
Gambar 3.29 Memasang planetary gear ke planetary gear shaft ............. 38
xii
Gambar 3.30 Memasang armature ke dalam yoke ..................................... 38
Gambar 3.31 Memasang tutup armature ke dalam yoke ........................... 39
Gambar 3.32 Memasang rumah internal gear dengan field frame ........... 39
Gambar 3.33 Memasang tutup belakang motor starter .............................. 40
Gambar 3.34 Memasang baut pengunci tutup belakang motor steter ........ 40
Gambar 3.35 Memasang dua baut utama ................................................... 41
Gambar 3.36 Memasang tutup plunger ...................................................... 41
Gambar 3.37 Memasang solenoid .............................................................. 42
Gambar 3.38 Memasang dua mur pengunci solenoid ................................ 42
Gambar 3.39 Memasang kabel tembaga dan mur pengunci terminal C .... 43
Gambar 3.40 Tes Pull-In Coil .................................................................... 44
Gambar 3.41 Rangkaian Tes pull-in coil ................................................... 44
Gambar 3.42 Wiring diagram Tes pull-in coil ........................................... 44
Gambar 3.43 Hasil Pengujian Tes pull-in coil ........................................... 45
Gambar 3.44 Rangkaian Tes Hold-In Coil ................................................ 46
Gambar 3.45 Wiring diagram Tes Hold-in coil ......................................... 46
Gambar 3.46 Tes Kembalinya Pinion ........................................................ 47
Gambar 3.47 Wiring diagram Tes Kembalinya Pinion .............................. 47
Gambar 3.48 Hasil Pengujian Tes Kembalinya Pinion ............................. 48
Gambar 3.49 Rangkaian Tes Tanpa Beban ................................................ 49
Gambar 3.50 Wiring diagram Tes Tanpa Beban ....................................... 49
Gambar 3.51 Hasil pengujian Tes Tanpa Beban ........................................ 50
Gambar 3.52 Hasil arus pengujian Tes Tanpa Beban ................................ 50
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat penetapan dosen pembimbing penyusunan Tugas Akhir .. 55
Lampiran 2. Lembar selesai pekerjaan lapangan ............................................ 56
Lampiran 3. Lembar bimbingan tugas akhir ................................................... 57
Lampiran 4. Lembar selesai bimbingan .......................................................... 57
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dewasa ini berkembang dengan pesat
terutama dibidang Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Terapan. Perkembangan
teknologi otomotif selalu mengikuti kemajuan IPTEK dan tuntutan konsumen.
Pada perkembangannya mangacu tiga hal pokok yaitu kenyamanan, keamanan
dan ramah lingkungan, diantara perkembangan pada auto mobil yang paling pesat
adalah sistem kelistrikan. Sistem kelistrikan sendiri terbagi dalam kelistrikan
engine dan kelistrikan body. Mesin membutuhkan suatu sistem kelistrikan sebagai
penggerak awal untuk menghidupkan mesin dan mempertahankannya agar tetap
hidup, yaitu dengan menggunakan motor starter.
Kerja motor starter adalah mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.
Tenaga dari baterai digunakan sebagai penggerak pertama starter yang akan
memutarkan poros engkol dan kemudian menggerakkan torak sehingga mesin
dapat hidup. Motor stater terdiri atas motor listrik yang digabung dengan solenoid
yang memindahkan pinion gear berputar ke ring gear yang dipasang mengelilingi
flywheel (roda penerus) yang dibaut pada poros engkol. Motor starter harus dapat
menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecil yang tersedia pada
baterai, dengan momen yang besar ini diharapkan dapat memutar poros engkol
pada mesin.
2
Perkembangan motor starter sampai saat ini ada tiga tipe yaitu konvensional,
reduksi, dan planetary. Meskipun jenis motor starter berbeda-beda, tetapi fungsi
dan prinsip kerjanya sama, yaitu sebagai penggerak awal engine pada mobil. Pada
Toyota Kijang Inova 1TR-FE sendiri menggunakan mortor starter tipe planetary
sebagai penggerak awalnya.
Motor stater tipe planetary menggunakan planetary gear untuk mengurangi
kecepatan putaran armatur dengan tujuan meningkatkan momen puntir. Gigi
pinion berhubungan dengan flywhell melalui tuas penggerak seperti pada tipe
konvesional. Atas dasar tersebut penulis tertarik untuk mengambil judul
“Identifikasi sistem starter Pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE”.
B. Permasalahan
Berdasarkan latar belakang yang kami kemukakan di atas, maka penulis
mengambil permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana rangkaian dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE?
2. Apa saja komponen dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE?
3. Apa fungsi komponen-komponen dari motor starter Toyota Kijang Inova
1TR-FE?
4. Bagaimana cara kerja dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE?
3
C. Tujuan
Tujuan yang ingin penulis capai pada identifikasi ini adalah :
1. Untuk mengetahui konstruksi dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-
FE.
2. Untuk mengetahui nama-nama komponen dari motor starter Toyota Kijang
Inova 1TR-FE.
3. Untuk mengetahui fungsi masing-masing komponen dari motor starter
Toyota Kijang Inova 1TR-FE.
4. Untuk mengetahui bagaiman cara kerja pada motor starter Toyota Kijang
Inova 1TR-FE.
D. Manfaat
Manfaat yang diperoleh setelah mengetahui permasalahan-permasalahan yang
terjadi adalah sebagai berikut:
1. Bagi Penulis
Dapat meningkatkan pengetahuan tentang motor starer khususnya pada
mobil Toyota Kijang Inova 1TR-FE yang meliputi :
a. Menambah pengetahuan tentang konstruksi dari setiap komponen motor
starter pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE.
b. Menambah pengetahuan tentang nama-nama komponen pada motor
starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE.
c. Menambah pengetahuan tentang fungsi komponen pada motor starter
Toyota Kijang Inova 1TR-FE.
d. Mengetahui cara kerja pada motor stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE.
4
2. Bagi Universitas dan Fakultas Teknik Mesin
Dapat menambah buku referensi dan dokumentasi perpustakaan tentang
motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE.
3. Bagi Masyarakat
Dapat memberikan informasi kepada publik dan pemerhati otomotif
tentang motor stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE yang meliputi konstruksi,
nama-nama komponen dan fungsinya serta cara kerja dari motor stater Toyota
Kijang Inova 1TR-FE secara baik dan benar.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Prinsip Kerja Motor Stater
Mesin tidak dapat hidup dengan sendirinya, walaupun campuran bahan
bakar dan udara dapat di salurkan ke dalam ruang bakar. Dibutuhkan suatu
sistem yang dapat merubah energi listrik menjadi energi mekanik yang
berupa gerak putar untuk memutar poros engkol sehingga mesin dapat hidup.
Fungsi motor stater adalah memutar mesin( poros engkol) secukupnya supaya
memperoleh putaran minimum yang dibutuhkan untuk menghidupkan mesin
(Anonim, 1994: 5-5).
Sebuah konduktor jika dialiri arus listrik, maka di sekitarnya akan timbul
medan magnet. Arah medan magnet yang di hasilkan tergantung dari arah
arus listrik yang mengalir. Untuk yang arah arusnya menjauhi kita, arah
medan magnet yang di timbulkan akan searah dengan putaran jarum jam.
Sedangkan untuk konduktor yang arah arusnya mendekati kita, akan
menghasilkan arah medan magnet berlawanan dengan arah putaran jarum
jam.
Konduktor diletakan diantara dua kutub magnet utara dan selatan, maka
timbul kombinasi garis-garis gaya magnet. Akibatnya pada kutub N akan
timbul tenaga ke bawah dan pada kutub S akan timbul tenaga ke atas
sehingga menimbulkan momen puntir (hukum tangan kiri fleming). Karen
arus listik yang mengalir tersebut tetap, maka perputaran ini hanya 90° saja.
6
Gambar 2.1 Fleming’s Left-Hand Rule
Gambar 2.2 Model Kerja Motor Sederhana
Gambar 2.2 di atas menunjukan prinsip kerja motor stater satu siklus
penuh dengan satu konduktor. Jika arus baterai mengalir ke konduktor
melalui sikat dan kembali ke baterai lagi, dan pada saat yang sama garis-garis
magnet dari katub utara ke kutub selatan di potong konduktor, pada bagian
yang arah arusnya menjauh maka akan timbul gerakan ke arah bawah (searah
tanda panah), dan pada saat yang sama konduktor yang arah arusnya
mendekati, timbul gerakan ke atas (searah tanda panah pada konduktor).
Akibat dari kedua gerakan tersebut dapat menyebabkan Armature bergerak
setengah putaran searah jarum jam. Sehingga apabila arah arus yang
memotong kutub magnet adalah tetap, maka putaran setabil akan terjadi.
Sedangkan jumlah momen puntir yang terjadi sebanding terhadap kedua
kekuatan medan magnet dan panjang konduktor.
7
B. Konstruksi Motor Stater Tipe Planetary
Gambar 2.3 Konstruksi motor stater tipe planetary
Motor tipe planetary menggunakan planetary gear untuk mengurangi
kecepatan putaran armature, pengurangan kecepatan putar poros armature
dilakukan oleh tiga buah planetary gear dan satu internal gear. Apabila poros
armature berputar, maka planetary gear akan berputar dengan arah
sebaliknya yang selanjutnya menyebabkan internal gear berputar. Akan tetapi
karena internal gear terikat, planetary gear itu sendiri akhirnya berputar di
dalam internal gear. Karena planetary gear terpasang pada poros planetary
gear, maka putaran planetary gear akan menyebabkan poros planetary gear
juga berputar. Motor stater terdiri dari bagian-bagian yang dapat mengasilkan
gaya putar, mekanisme pemindah gaya dan pengurang kecepatan.
8
1. Komponen yang Menghasilkan Gaya Putar
Gambar 2.4 Yoke,Pole core dan Field coil
a. Yoke dan Pole core
Yoke disini berfungsi sebagai tempat mengikatkan pole core
yang terbuat dari besi atau logam berbentuk silinder dan dapat
sekaligus merupakan rumah dari armature. Sedangkan pole core
berfungsi menopang field coil dan memperkuat medan magnet yang
ditimbulkan oleh field coil.
b. Field Coil
Field Coil berfungsi untuk menghasilkan medan magnet pada
motor stater. Field coil dibuat dari lempengan tembaga agar mampu
mengalirkan arus listrik yang kuat. Field coil disambung seri dengan
armature coil, agar arus yang melewati field coil juga mengalir ke
armature coil.
9
Cara kerja :
Arus listrik dari baterai menuji solenoid kemudian dialirkan
ke field coil yang selanjutnya membangkitkan medan magnet untuk
memutar armature.
c. Armature
Gambar 2.5 Armature
Armature tersusun dari celah armature core, armature shaft,
commutator, armature coil dan bagian-bagian lainnya. Armature coil
dirakit dalam celah-celah core dan masing-masing ujungnya
disambungkan pada segmen commutator. Dengan demikian arus
melewati semua coil dan armature dapat berputar dengan tujuan
menghasilkan momen puntir. Armature berfugsi merubah energi
listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gerak putar.
Cara kerja:
Armatur berputar diakibatkan karena interaksi antar medan
magnet yang dihasilkan oleh field coil dengan armature coil sehinga
menghasilkan gerak putar.
10
d. Sikat (brush)
Gambar 2.6 Sikat (brush)
Sikat (brush) berfungsi meneruskan arus listrik dari filed coil ke
armature coil melalui commutator.
Cara kerja:
Sikat (brush) diikatkan pada pemegang isolator dan
disambung dengan armature coil melalui commutator. Sedangkan
brush yang lainnya diikat pada pemegang yang dihubungkan ke
massa body kendaraan. Sikat ditekan ke commutator oleh pegas.
2. Komponen Pemindah Gaya
a. Kopling Stater (stater clutch)
Gambar 2.7 Stater Clucth
11
Kopling stater (sater clucth) berfungsi memindahkan momen
puntir dari armature shaft ke pinion gear dan mencegah
berpindahnya tenaga gerak mesin ke stater apabila mesin sudah
hidup akibat putaran mesin yang melampaui putaran armature.
Cara kerja:
Setelah drive lever tertarik solenoid maka stater clutch akan
terdorong pinion gear sehingga berkaitan dengan ring gear.
b. Drive lever
Gambar 2.8 Drive lever
Tuas penggerak (drive lever) berfungsi untuk mendorong pinion
gear ke arah posisi berkaitan dengan roda penerus dan melepas
perkaitan pinion gear dari perkaitan roda penerus. drive lever dibuat
menjadi satu dengan drive spring.
Cara kerja:
Apabila pinion gear akan berkaitan dengan roda penerus
(ring gear), maka tekanan bertambah sehingga dapat menutup
terminal utama(terminal 30 dan terminal C) pada solenoid dan
12
perkaitannya akan mengakibatkan bertambahnya momen putaran
armature.
c. Solenoid
Gambar 2.9 Solenoid
Fungsi utama solenoid adalah menghubungkan dan memutuskan
stater clucth dengan roda penerus serta mengalirkan arus listrik yang
besar dari baterai ke motor stater melalui terminal utama (terminal
30). Saklar magnet terdiri dari kontak plate dengan plunger dan
bekerja secara bersamaan.
Cara kerja:
Bila kunci kontak dalam keadaan tertutup, arus mengalir
dari terminal 50 ke kumparan pull-in coil, kemudian ke terminal C
lalu ke massa (melalui kumparan medan). Pada saat yang bersamaan
arus mengalir dari terminal 50 ke kumparan hold-in coil kemudian
ke massa. Akibatnya akan terjadi medan magnet pada pull-in coil
dan hold-in coil sehingga plunger tertarik kedalam. Tertariknya
13
plunger diakibatkan oleh medan magnet yang dihasilkan oleh pull-
in coil. Plunger dapat tertarik pada saat pul-in coil di aliri arus
karena posisi plunger simetris atau ditengah kumparan sehingga saat
terjadi medan magnet pada pull-in coil plunger akan tertarik ke
dalam sehingga kontak plate menghubungkan terminal 30 dan
terminal C solenoid.
3. Komponen Pengurangan Kecepatan
Gambar 2.10 Planetary gear dan Internal Gear
Penguragan kecepatan poros armature dilakukan oleh tiga buah
planetary gear dan satu buah internal gear. Perbandingan gigi antara
armature gear dengan planetary gear dan internal gear adalah 11 : 15 :
43 yang menghasilkan sekitar 4 perbandingan reduksi. Dengan demikian
putaran pinion gear berkurang 1/4 dari putaran sebenarnya. Hal ini
membuat tenaga putar dari pinion gear lebih besar.
14
Berikut perhitungan gear ratio :
Perbandingan antara gigi pereduksi dengan pinion gear ini antara 5 :
1 hingga 4 : 1, berarti jika armature berputar 4000 rpm maka pinion gear
berputar 1000 rpm. Penurunan putaran pinion gear sebanyak empat kali
menyebabkan putaran pinion gear lebih lambat dari gigi pereduksi,
namun momen yang dihasilkan oleh pinion gear lebih besar empat kali.
4. Internal Gear
Gambar 2.11 Internal Gear
Pada internal gear biasanya dipasang mati atau permanen, tetapi bila
momen yang diberikan ke starter terlalu besar, maka internal gear pada
akhirnya akan berputar untuk membuang momen yang berlebihan dan
mencegah kerusakan pada armature dan bagian-bagian lainnya. Internal
gear diikatkan dengan clutch plate dan clutch plate didorong oleh spring
washer. Bila momen yang berlebihan membawa internal gear, clutch plate
Internal
gear
Spring washer
Clutch plate
15
akan menahan gaya dorong spring washer dan berputar sehingga internal
gear ikut berputar. Dengan cara itu momen yang berlebihan dapat
diredam.
C. Cara Kerja Motor Starter Pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE
1. Kunci Kontak Pada Posisi “START”
Gambar 2.12 Kunci Kontak Pada Posisi “START”
Saat kunci kontak diputar pada posisi start, terminal 50 akan
mengalirkan arus listrik dari baterai ke pull-in coil dan hold-in coil. Dari
pull-in coil kemudian arus mengalir ke field coil dan armature coil
melalui terminal C. Pada titik ini, tegangan pada pull-in coil turun karena
mempertahankan aliran arus yang mengalir pada bagian motor (field coil
dan armature), sehingga motor berputar dengan putaran lambat. Pada
Planetary gear
16
saat yang bersamaan hold-in coil dan pull-in coil timbul medan magnet
akibat dialiri arus, sehingga plunger yang ada ditengah-tengah kumparan
akan tertarik ke kanan melawan pegas pengembali. Gerakan ini
menyebabkan pinion gear terdorong ke kiri dan berkaitan dengan ring
gear. Kecepatan putaran motor yang lambat akan membuat perkaitan gigi
menjadi lembut. Alur spiral membantu perkaitan pinion gear dan ring
gear menjadi lembut.
Oleh karena arus yang mengalir ke field coil pada saat itu relatif
kecil maka armature berputar lambat dan memungkinkan perkaitan
antara pinion gear dengan ring gear menjadi lembut. Pada keadaan ini
kontak plate belum menutup maine switch.
Battery Starter
Switch
Terminal 50
Hold in coil
Pull in coil
Ground
Terminal c Field
coils
Armature Ground
17
2. Posisi Saat Pinion gear Dengan Ring gear Berkaitan Penuh
Gambar 2.13 Pinion gear Dengan Ring gear Berkaitan penuh
Bila pinion gear sudah berkaitan penuh dengan ring gear, kontak
plate akan mulai menutup main switch, pada saat ini arus listrik akan
mengalir sebagai berikut :
Solenoid dan alur spiral mendorong pinion gear pada posisi
berkaitan penuh dengan ring gear, contact plate yang tersentuh ujung
plunger membuat terminal 30 dan terminal C terhubung. Akibat
hubungan ini maka arus yang mengalir ke motor menjadi lebih besar dan
Battery
Starter
Switch
Terminal 50 Hold in
coil Ground
Terminal 30 Contact
Plate
Terminal C Field
Coils
Armature Ground
18
menyebabkan motor berputar dengan momen yang lebih besar. Alur
spiral memperkuat perkaitan pinion gear dengan ring gear. Pada saat ini
tegangan pada kedua ujung pull-in coil menjadi sama sehingga arus tidak
mengalir pada kumparan ini, oleh karena plunger ditahan pada posisinya
dengan gaya magnet yang dihasilkan oleh hold-in coil. Bilamana mesin
sudah mulai hidup, ring gear akan memutarkan armature melalui pinion.
Untuk menghindari kerusakan pada stater akibat hal tersebut maka drive
lever dan stater clutch akan membebaskan dan melindungi armature dari
putaran yang berlebihan.
3. Kunci Kontak Pada Saat Posisi ON Kembali
Gambar 2.14 Pada Saat Posisi ON Kembali
Saat kunci kontak dikembalikan ke posisi ON dari posisi START,
maka tegangan yang diberikan ke terminal 50 akan terputus. Main switch
19
tetap tertutup tetapi sebagian arus mengalir dari terminal C ke hold-in
coil melalui pull-in coil. Dengan mengalirnya arus melalui hold-in coil
dengan arah yang sama seperti saat kunci kontak diposisikan start, ini
akan membangkitkan medan magnet yang menarik plunger. Pada pull-in
coil arus mengalir dengan arah yang berlawanan, dan membangkitkan
medan magnet yang akan mengembalikan plunger ke posisi semula. pada
saat ini arus listrik akan mengalir sebagai berikut :
Medan magnet yang terjadi pada kedua kumparan tersebut akan
saling meniadakan, sehingga plunger akan terdorong mundur kembali
oleh pegas pembalik. Dengan demikian, maka arus besar yang diberikan
ke motor akan terputus bersamaan dengan itu, plunger akan memutuskan
hubungan pinion gear dengan ring gear.
Battery Terminal 30 Contact
plate
Terminal C
Pull in
coil
Hold in
coil Ground
Field coils Armature Ground
52
BAB IV
PENUTUP
A. Simpulan
Laporan tugas akhir dari uraian yang telah dijelaskan pada bab
sebelumnya, dapat ditarik beberapa kesimpulan bahwa:
1. Motor starter tipe planetary terdiri dari pinion gear yang ditempatkan satu
poros dengan internal gear dan berputar dengan perbandingan kecepatan
setiap poros armature berputar sebanyak 5 kali pinion gear berputar
sebanyak 1 kali. Drive lever yang dihubungkan dengan plunger magnetic
switch mendorong pinion gear dan menyebabkan berkaitan dengan ring
gear.
2. Komponen motor stater tipe planetary pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE
lebih lengkap, antara lain: Solenoid, field coil, brush holder, armature,
stater clutch, planetary gear.
3. Fungsi komponen dari motor stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE:
a. Solenoid berfungsi mendorong pinion gear sehingga berkaitan dengan
ring gear dan bekerja sebagai main switch atau relay yang
memungkinkan arus besar dari baterai mengalir ke motor stater.
b. Field coil berfungsi menghasilkan medan magnet pada motor stater.
c. Brush holder berfungsi meneruskan arus dari field coil ke armature
dan langsung ke massa melalui commutator.
53
d. Armature berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi mekanik,
dalam bentuk gerak putar.
e. Stater clutch berfungsi memindahkan momen punter dari armature
shaft kearah roda pnerus dan sebagai pengaman dari armature coil
apabila mesin sudah hidup akibat putaran mesin yang melampaui
putaran armature.
f. Planetary gear berfungsi sebagai gigi pereduksi yang mereduksi
putaran satater untuk meningkatkan momen puntir, dimana
meneruskan gaya putar dari armature ke ring gear untuk memutarkan
mesin.
4. Cara kerja dari motor starter yaitu apabila penghantar dialiri arus listrik,
maka pada sekeliling dan sepanjang penghantar tersebut akan timbul
medan magnet. Dengan arah arus yang berlawanan, apabila konduktor
tersebut diletakkan diantara kedua magnet utara dan selatan maka akan
menimbulkan momen puntir.
B. Saran
Akhir dari laporan ini, penulis akan menyampaikan beberapa saran
sebagai masukan bagi pengguna kendaraan, karena dalam penggunaannya perlu
memperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1. Saat melakukan start untuk menghidupkan mesin tidak lebih dari 5 detik,
karena hal ini akan mempercepat kerusakan motor starter yaitu terutama
pada kumparan armature, karena kumparan ini akan cepat panas,
54
disamping itu pula baterai akan kehilangan tegangan dan lama kelamaan
baterai lemah.
2. Motor starter membutuhkan arus yang besar dari baterai untuk
memutarkan mesin. Untuk itu diperlukan baterai dalam kondisi yang baik,
maka diperlukan pemeliharaan baterai agar awet yaitu dimulai dari
pemeliharaan baterai dari kerak yang timbul, mengecek ketinggian larutan
elektrolit (air aki) dan berat jenisnya agar tetap terjaga dengan baik.
3. Dalam pemasangan kabel pada terminal harus kuat agar arus dari baterai
tidak berkurang akibatnya ada hambatan pada terminal baterai.
55
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2008. Motor Starter Tipe Planetary. http://www.rollaclub.com/wiki/
/index php?title=Tech:Electrical/Starter_Motor/Planetary_Type. 15:57. 17
Mei 2015
Anonim. 2015. Komponen motor starter dan fungsinya.
http://ottologi.blogspot.com/2015/02/komponen-motor-starter-dan-
fungsinya.html
Huda, Nurul. 2012. Sistem starter. http://aduh2104.blogspot.com/2012/07/sistem-
starter.html. 15:06. 14 Juni 2015
Sinurat, Daud. 2011. Motor Listrik. http://daudelectrical.blogspot.com/2011/08
/motor-listrik.html. 21:34. 9 Mei 2015
Sumarsono. 2012. Sistem Kelistrikan Engine, Bandung: Yrama Widya
Toyota, 2004. Suplement Pedoman Reparasi Innova, Jakarta: PT. Toyota Astra
Motor.
Wahyu, Bastian. 2014. Cara kerja sistem starter. http://bastianwahyoe.blogspot.
com/2014/05/cara-kerja-sistem-motor-starter.html. 21:34. 9 Mei 2015
56
Lampran 1. Surat penetapan dosen pembimbing penyusunan Tugas Akhir
57
Lampiran 2. Foto copy lembar selesai pekerjaan lapangan
58
Lampiran 3. Foto copy lembar bimbingan tugas akhir
59
Lampiran 4. Foto copy lembar selesai bimbingan
60
Lampiran 5. Foto copy rekap nilai yang sudah diverifikasi oleh Kaprodi