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
i
ii
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.
iii
iv
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
v
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
vi
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
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
3.
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
vii
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
viii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1 Daftar Pemeriksaan Motor Stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE....51
ix
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
x
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
xi
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
xii
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
xiii
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.
1
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 1TRFE.
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.
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.
5
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 pullin 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
Clutch plate
Spring washer 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
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”
Planetary gear
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
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.
Battery
Starter Switch
Hold in coil
Ground
Pull in coil
Terminal c
Terminal 50
Ground
Field coils Armature
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.
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 :
Starter
Terminal 50
Hold in coil
Ground
Switch Battery
Terminal 30
Contact Plate
Terminal C
Field Coils
Armature
Ground
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
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 : Pull in coil Battery
Terminal 30
Contact plate
Hold in coil
Ground
Terminal C
Field coils
Armature
Ground
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.
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.
52
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.
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-danfungsinya.html Huda, Nurul. 2012. Sistem starter. http://aduh2104.blogspot.com/2012/07/sistemstarter.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
55
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
