ANALISIS PERBEDAAN SISTEM STARTER TEKANAN UDARA …repository.unmuhpnk.ac.id/417/1/Skripsi Restu...
Transcript of ANALISIS PERBEDAAN SISTEM STARTER TEKANAN UDARA …repository.unmuhpnk.ac.id/417/1/Skripsi Restu...
ANALISIS PERBEDAAN SISTEM STARTER TEKANAN UDARA PADA
KMP. MERAWAN II DAN SISTEM STARTER ELEKTRIK PADA
KMP. SEMAH DI PT. ASDP INDONESIA FERRY (PERSERO)
CABANG PONTIANAK
SKRIPSI
Diajukan sebagai Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
pada Program Studi Teknik Mesin
Jurusan Teknik Mesin
Oleh:
RESTU APRILIANTO
NIM 121210537
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PONTIANAK
2016
ABSTRAK
Aprilianto, Restu. 2016. Analisis Perbedaan Sistem Starter Tekanan Udara pada
Kapal KMP. Merawan II dan Sistem Starter Elektrik pada
Kapal KMP. Semah di PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero)
Cabang Pontianak. Skripsi. Jurusan Teknik Mesin. Fakultas
Teknik. Universitas Muhamadiyah Pontianak.
Adanya penelitian ini dikarenakan kapal KMP. Merawan II yang
menggunakan sistem starter tekanan udara sering mengalami masalah dan
menggangu operasional kapal. Permasalahan sistem starter tekanan udara adalah
mesin tidak hidup dikarenakan tekanan udara yang sampai ke mesin tidak
mencukupi untuk menghidupkan mesin.
Prosedur penelitian ini menggunakan metode penelitian komparatif.
Penelitian ini dilakukan dengan cara membangdingkan dari sistem starter tekanan
udara KMP. Merawan II dan sistem starter elektrik KMP. Semah di PT. ASDP
Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak. Mencari perbedaanya untuk
mengetahui efisiensi perbaikan ditinjau dari waktu dan biayanya. Sehingga dapat
mengetahui sistem starter mana yang lebih baik untuk dipergunakan di kapal
KMP. Merawan II.
Berdasarkan hasil analisis data, Komponen-komponen sistem starter
tekanan udara KMP. Merawan II yaitu: 1) Kompresor merek air compressor
osaka japan 0,75 Kw 2) Botol angin kapasitas 30 bar 3) Distributing valve merek
Yanmar distribut valve assy 736310-72400 4) Air starting valve merek Yanmar
starting valve assy 735410-71100 5) Pipa udara merek Yanmar starting air
main pipe assy 135355-73790. Sedangkan Komponen-komponen sistem starter
elektrik di kapal KMP. Semah yaitu: 1) Baterai/aki G-force N200 Ampere 12
Volt 2) Kunci kontak merek Yanmar 3) Relay merek Yanmar Switch Battery
123310-77640 4) Motor Starter merek Yanmar Starter 126650-77011.
Hasil perhitungan Torsi dari sistem starter tekanan udara KMP. Merawan
II yaitu 131,7 Nm sedangkan perhitungan Torsi dari sistem starter elektrik KMP.
Semah yaitu 300,3 Nm
Estimasi biaya perbaikan dalam 5 tahun terakhir sistem starter tekanan
udara KMP. Merawan II yaitu Rp 118.000.000.-. sedangkan estimasi biaya
perbaikan sistem starter elektrik KMP. Semah yaitu Rp 70.800.000.-. Efisiensi
biaya perbaikan yaitu Rp 47.200.000.-
Saran dari hasil penelitian, ganti sistem starter tekanan udara KMP.
Merawan II dengan sistem starter elektrik. Estimasi biaya penggantian yaitu Rp
90.200.000.-
Kata Kunci: Sistem Starter Tekanan Udara, Sistem Starter Elektrik, Metode
penelitian komparatif, KMP. Merawan II, KMP. Semah, PT. ASDP Indonesia
Ferry (Persero) Cabang Pontianak.
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur peneliti panjatkan ke hadirat Tuhan yang Maha esa yang telah
memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga peneliti dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi yang berjudul “Analisis Perbedaan Sistem Starter Tekanan
Udara pada Kapal KMP. Merawan II dan Sistem Starter Elektrik pada Kapal
KMP. Semah di PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak”. Skripsi
ini peneliti susun sebagai mata kuliah terakhir dan sekaligus sebagai syarat untuk
memeroleh gelar sarjana pada Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik
Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muhamadiyah Pontianak.
Skripsi ini dapat diselesaikan berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh
karena itu, peneliti ingin menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang
telah membantu sebagai berikut.
1. Gunarto, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing pertama yang telah
membimbing, menasehati, dan menyarankan kepada peneliti sehingga skripsi
ini dapat diselesaikan dengan baik.
2. Aspiyansyah, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing kedua yang telah
membimbing, menasehati, dan menyarankan kepada peneliti sehingga skripsi
ini dapat diselesaikan dengan baik.
3. Ir. Zam Zami, M.T. selaku dosen penguji pertama yang telah bersedia
mengoreksi dan menyarankan kepada peneliti sehingga skripsi ini dapat
diselesaikan dengan baik.
ii
4. Eko Sarwono, S.T., M.T. selaku dosen penguji kedua yang telah bersedia
mengoreksi dan menyarankan kepada peneliti sehingga skripsi ini dapat
diselesaikan dengan baik.
5. Abdul Karim selaku Kepala Kamar Mesin (KKM) kapal KMP. Merawan II
yang telah bersedia membantu peneliti melaksanakan penelitian.
6. Hamid Burhan selaku Kepala Kamar Mesin (KKM) kapal KMP. Semah yang
telah bersedia membantu peneliti melaksanakan penelitian.
7. Eko Sandwi Triyanto selaku Manager Teknik PT. ASDP Indonesia Ferry
(Persero) Cabang Pontianak yang telah bersedia membantu peneliti
melaksanakan penelitian.
8. Umar Imran Batubara selaku General Manager Cabang PT. ASDP Indonesia
Ferry (Persero) Cabang Pontianak yang telah bersedia memberikan
kesempatan kepada peneliti untuk melaksanakan penelitian di PT. ASDP
Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak.
9. Orang tua dan keluarga besar peneliti yang selalu memberikan doa, semangat,
dukungan, motivasi kepada peneliti sehingga peneliti dapat menyelesaikan
skripsi ini.
Oleh karena itu, kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat peneliti
harapkan untuk perbaikan penyusunan selanjutnya.
Pontianak, April 2016
Peneliti,
Restu Aprilianto
NIM 121210537
iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................ i
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. v
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vii
DAFTAR LAMBANG ....................................................................................... viii
BAB I. PENDAHALUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1
1.2 Tujuan Penelitian.................................................................................. 3
1.3 Manfaat Penelitian................................................................................ 3
1.4 Batasan Masalah ................................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan ........................................................................... 4
BAB II. LANDASAN TEORI .............................................................................. 5
2.1 Tinjauan Pustaka .................................................................................. 5
2.2 Komponen-komponen Sistem Starter Tekanan Udara ......................... 8
2.3 Sistem Kerja dari Sistem Starter Tekanan Udara ............................... 14
2.4 Perbaikan Masalah Sistem Starter Tekanan Udara ............................ 16
2.5 Komponen-komponen Sistem Starter Elektrik .................................. 19
2.6 Sistem Kerja dari Sistem Elektrik ...................................................... 28
2.7 Perbaikan Masalah Sistem Starter Elektrik ........................................ 33
BAB III. METODE PENELITIAN ................................................................... 38
3.1 Tempat Penelitian ............................................................................... 38
3.2 Prosedur Penelitian ............................................................................. 38
3.3 Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 40
iv
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 41
4.1 Spesifikasi kapal KMP. Merawan II .................................................. 41
4.2 Komponen-komponen Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan
II 43
4.3 Prinsip Kerja Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II ....... 52
4.4 Analisis masalah Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II . 61
4.5 Estimasi Biaya Perbaikan Masalah Sistem Starter Tekanan Udara
KMP. Merawan II ..................................................................................... 63
4.6 Spesifikasi kapal KMP. Semah .......................................................... 66
4.7 Komponen-komponen Sistem Starter Elektrik Kapal KMP. Semah . 68
4.8 Prinsip Kerja Sistem Starter Elektrik KMP. Semah ........................... 74
4.9 Analisis masalah Sistem Starter Elektrik KMP. Semah ..................... 79
4.10 Estimasi Biaya Perbaikan Masalah Sistem Starter Elektrik KMP.
Semah ........................................................................................................ 81
4.11 Analisis Perbedaan Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II
dan Sistem Starter Elektrik KMP. Semah ................................................. 84
4.12 Estimasi Biaya Penggantian Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II Menjadi Sistem Starter Elektrik KMP. Merawan II .............. 90
BAB V. PENUTUP .............................................................................................. 95
5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 95
5.2 Saran ................................................................................................... 96
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 97
v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1. Kompresor Angin ............................................................................ 10
Gambar 2. 2. Separator.......................................................................................... 11
Gambar 2. 4. Main Starting Valve ........................................................................ 12
Gambar 2. 3. Botol Angin ..................................................................................... 12
Gambar 2. 5. Air Starting Valve ........................................................................... 13
Gambar 2. 6. Pipa Udara ....................................................................................... 13
Gambar 2. 7. Sistem Starter Tekanan Udara ......................................................... 14
Gambar 2. 8. Baterai/aki ....................................................................................... 19
Gambar 2. 9. Kunci Kontak .................................................................................. 20
Gambar 2. 10. Relay 3 Terminal ........................................................................... 21
Gambar 2. 11. Relay 4 Terminal ........................................................................... 22
Gambar 2. 12. Motor Starter Konvensional .......................................................... 22
Gambar 2. 13. Motor Starter Reduksi ................................................................... 23
Gambar 2. 14. Motor Starter Planetary ................................................................. 23
Gambar 2. 15. Yoke dan Pole Core....................................................................... 24
Gambar 2. 16. Field Coil ....................................................................................... 24
Gambar 2. 17. Armature dan Shaft ....................................................................... 25
Gambar 2. 18. Brush ............................................................................................. 25
Gambar 2. 19. Armature Brake ............................................................................. 26
Gambar 2. 20. Drive Lever ................................................................................... 26
Gambar 2. 21. Starter Clutch................................................................................. 27
Gambar 2. 22. Magnetic Switch ............................................................................ 27
Gambar 2. 23. Sistem starter elektrik .................................................................... 28
Gambar 2. 23. Motor starter switch on ................................................................. 28
Gambar 2. 24. Pinion berkaitan penuh .................................................................. 29
Gambar 2. 25. Motor Starter Switch off ............................................................... 30
Gambar 3. 1. Diagram Alir Penelitian .................................................................. 40
Gambar 4. 1. Kapal KMP. Merawan II ................................................................. 42
Gambar 4. 2. Kompresor KMP. Mearawan II ....................................................... 43
Gambar 4. 3. Botol angin KMP. Merawan II ........................................................ 44
vi
Gambar 4. 4. Distributing valve KMP. Merawan II ............................................. 45
Gambar 4. 5. Distributing valve part catalog ........................................................ 46
Gambar 4. 6. Air starting valve KMP. Merawan II .............................................. 47
Gambar 4. 7. Air starting valve part katalog ......................................................... 48
Gambar 4. 8. Starting Air Pipe KMP. Merawan II ............................................... 49
Gambar 4. 9. Starting Air Pipe part catalog .......................................................... 50
Gambar 4. 10. Starting Air Pipe part catalog ........................................................ 51
Gambar 4. 11. Wiring diagram sistem starter tekanan udara ................................ 52
Gambar 4. 12. Poros engkol Mesin KMP. Merawan II ........................................ 54
Gambar 4. 13. Roda gila mesin KMP. Merawan II .............................................. 56
Gambar 4. 14. Kompresi mesin KMP. Merawan II .............................................. 59
Gambar 4. 15. Kapal KMP. Semah ....................................................................... 67
Gambar 4. 16. Komponen Aki G-Force KMP. Semah ......................................... 68
Gambar 4. 17. Instrument panel KMP. Semah ..................................................... 69
Gambar 4. 18. Instrument panel part catalog ........................................................ 70
Gambar 4. 19. Relay KMP. Semah ....................................................................... 71
Gambar 4. 20. Relay part catalog .......................................................................... 71
Gambar 4. 21. Motor Starter KMP. Semah ........................................................... 72
Gambar 4. 22. Motor Starter part catalog ............................................................. 73
Gambar 4. 23. Wiring diagram sistem starter elektrik .......................................... 74
Gambar 4. 25. Grafik Motor Starter KMP. Semah ............................................... 75
Gambar 4. 24. Spesifikasi Motor Starter KMP. Semah ........................................ 75
Gambar 4. 26. Poros engkol dan roda gila KMP. Semah ..................................... 77
Gambar 4. 27. Rekomendasi Penggantian Sistem Starter Elektrik KMP. Merawan
II ............................................................................................................................ 91
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1. Troubleshooting mesin tidak berputar ................................................ 33
Tabel 2. 2. Troubleshooting kunci kontak pada posisi start, pinion gear bergerak
keluar, tetapi motor starter tetap diam................................................................... 34
Tabel 2. 3. Troubleshooting pinion gear bergerak bolak-balik ............................. 35
Tabel 2. 4. Troubleshooting mesin berputar lambat ............................................. 36
Tabel 2. 5. Troubleshooting motot starer berputar terus walaupun kunci kontak
dikembalikan ke posisi ON ................................................................................... 37
Tabel 4. 1. Spesifikasi Kapal KMP. Merawan II .................................................. 41
Tabel 4. 2. Data Mesin Induk KMP. Merawan II ................................................. 53
Tabel 4. 3. Lengan Poros Engkol .......................................................................... 60
Tabel 4. 4. Tekanan Kompresi .............................................................................. 60
Tabel 4. 5. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II ............................................................................................................ 63
Tabel 4. 6. Spesifikasi Kapal KMP. Semah .......................................................... 66
Tabel 4. 7. Komponen Kunci Kontak KMP. Semah ............................................. 70
Tabel 4. 8. Data Mesin Induk KMP. Semah ......................................................... 78
Tabel 4. 9. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Elektrik KMP. Semah........ 81
Tabel 4. 10. Harga komponen-komponen sistem starter KMP. Merawan II ........ 84
Tabel 4. 11. Harga komponen-komponen sistem starter KMP. Semah ................ 85
Tabel 4. 12. Waktu pengadaan komponen-komponen sistem starter KMP.
Merawan II ............................................................................................................ 86
Tabel 4. 13. Waktu pengadaan komponen-komponen sistem starter KMP. Semah
............................................................................................................................... 86
Tabel 4. 14. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II ............................................................................................................ 88
Tabel 4. 15. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Elektrik KMP. Semah ..... 89
Tabel 4. 16. Estimasi biaya pengantian sistem starter elektrik KMP. Merawan II 90
Tabel 4. 17. Estimasi Biaya Perbaikan Kumulatif Sistem Starter Tekanan Udara
KMP. Merawan II ................................................................................................. 92
Tabel 4. 18. Neraca Kas KMP. Merawan II .......................................................... 94
viii
DAFTAR LAMBANG
Lambang Satuan Keterangan
𝒯 Nm Torsi
I kg.m2
Inersia
m kg Massa
ω rad/det Kecepatan sudut
∂ω/ ∂t rad/det2 Perubahan kecepatan
sudut
D m Diameter
l m Panjang
r m Jari-jari
𝛾 kg/m3 Berat jenis
t detik Waktu
P N/m2
Tekanan
A m2
Luas
α o Sudut
V Volt Tegangan
I Ampere Arus
R Ohm/ Hambatan
P Watt Daya
1
BAB I
PENDAHALUAN
1.1 Latar Belakang
PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) adalah satu diantara perusahaan
Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang ada di Indonesia yang bergerak di
bidang transportasi laut. PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) terdapat 30 cabang
di seluruh Indonesia. Satu diantaranya PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero)
Cabang Pontianak. PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak
mempunyai 11 kapal, yaitu KMP. Merawan I, KMP. Merawan II, KMP.
Biramata, KMP. Silok, KMP. Gunung Palong, KMP. Saluang, KMP. Primas I,
KMP. Semah, KMP. Lemuru, KMP. Kerapu dan KMP. Bili.
Sistem starter pada kapal pada umumnya terbagi 2 (dua) yaitu sistem
starter tekanan udara (Starting Air System) dan sistem starter elektrik (Starting
Electric System). Setidaknya ada 2 buah kapal di PT. ASDP Indonesia Ferry
(Persero) Cabang Pontianak yang menggunakan sistem starter tekanan udara yaitu
KMP. Merawan I dan KMP. Merawan II. Sedangkan 9 (sembilan) kapal lainnya
yaitu , KMP. Biramata, KMP. Silok, KMP. Gunung Palong, KMP. Saluang,
KMP. Primas I, KMP. Semah, KMP. Lemuru, KMP. Kerapu dan KMP. Bili
menggunakan sistem starter elektrik.
Menurut Arwah (2014), komponen pada sistem starter tekanan udara
adalah kompresor, separator, main air receiver, main starting valve, air starting
valve. Sedangkan komponen-komponen pada sistem starter elektrik adalah M.
Baterai, Sekring, Kunci kontak, Relay(bendik), Tombol starter, dan Motor
2
starter (Buntarto, 2015). Dari kedua sistem starter tersebut, yang paling sering
terjadi masalah adalah pada sistem starter tekanan udara.
Kapal KMP. Merawan II merupakan salah satu kapal yang menggunakan
sistem starter tekanan udara. Permasalahan yang sering terjadi adalah mesin tidak
hidup dikarenakan tekanan udara yang sampai ke mesin tidak mencukupi untuk
menghidupkan mesin. Penyebab lainnya adalah kerusakan pada kompresor, pipa-
pipa tekanan udara bocor, botol angin tidak dapat mengisi dan rusaknya Air
starting valve. Dengan adanya permasalahan tersebut tentu saja sangat
mengganggu operasional kapal. Ditambah lagi bahwa KMP. Merawan II
merupakan salah satu kapal yang menjadi primadona bagi masyarakat sekitar
tempat kapal beroperasi yaitu di lintasan Tebas Kuala – Tebas Seberang. Selain
itu, jika terjadi kerusakan yang mengharuskan penggantian komponen pada sistem
starter tersebut maka akan memakan waktu yang lama karena harus menunggu ±3
bulan jika harus inden dari Jakarta.
Berdasarkan permasalahan yang telah disampaikan di atas, maka peneliti
di sini ingin membandingkan sistem starter udara dengan sistem elektrik baik itu
dari segi efisiensi perbaikan kerusakanya dan biayanya. Peneliti juga berharap
penelitian ini bisa menjadi pertimbangan dan tolak ukur bagi PT. ASDP untuk
merubah sistem starter udara menjadi sistem starter elektrik untuk KMP.
Merawan II. Untuk itu penulis mengambil judul penelitian “Analisis Perbedaan
Sistem Starter Tekanan Udara pada Kapal KMP. Merawan II dan Sistem Starter
Elektrik pada Kapal KMP. Semah di PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang
Pontianak”.
3
1.2 Tujuan Penelitian
Berdasarkan masalah penelitian di atas, maka tujuan penelitian ini adalah
sebagai berikut.
a. Bagaimanakah komponen-komponen dari sistem starter tekanan udara
dan sistem starter elektrik.
b. Bagaimanakah prinsip kerja dari sistem starter tekanan udara dan sistem
starter elektrik.
c. Bagaimanakah biaya perbaikan dari sistem starter tekanan udara dan
sistem starter elektrik
1.3 Manfaat Penelitian
Mamfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Mengetahui perbedaan komponen-komponen dari sistem starter tekanan
udara dan sistem starter elektrik.
b. Mengetahui perbedaan prinsip kerja dari sistem starter tekanan udara dan
sistem starter elektrik.
c. Mengetahui efisiensi biaya perbaikan dari sistem starter tekanan udara
dan sistem starter elektrik
1.4 Batasan Masalah
Mengingat luasnya cakupan pembahasan dari sistem starter, peneliti
memberikan batasan masalah yaitu sebagai berikut:
a. Mesin yang diteliti yaitu mesin induk Yanmar 3 KD 82 PK pada KMP.
Merawan II dan mesin induk Yanmar 6 HA 2M HTE 350 PK pada KMP.
Semah.
4
b. Komponen-komponen yang diteliti yaitu komponen sistem starter pada
KMP. Merawan II dan KMP. Semah.
c. Prinsip kerja sistem starter yang dihitung yaitu torsinya.
d. Perbaikan sistem starter yang diteliti yaitu perbaikan dalam rentang waktu
1-5 tahun.
1.5 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut:
a. Metode Lapangan (field research) yaitu penelitian yang dilakukan dengan
cara mengadakan peninjauan langsung terhadap objek yang diteliti dalam
skripsi ini yaitu di kapal KMP. Merawan II dan kapal KMP. Semah.
b. Metode Interview yaitu penelitian yang dilakukan dengan cara mengadakan
tanya jawab tentang permasalahan yang dikerjakan secara sistematis dan
berdasarkan tujuan penelitian dalam skripsi ini yaitu menginterview
Kepala Kamar Mesin (KKM) KMP. Merawan II, KMP. Semah dan
Manager Teknik PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak.
c. Tinjauan Pustaka (library research) yaitu penelitian yang dilakukan dengan
cara membaca dan mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan
masalah yang akan dibahas.
d. Metode Komparatif, yaitu penelitian yang dilakukan dengan cara
membangdingkan dari sistem starter tekanan udara pada kapal KMP.
Merawan II dan sistem starter elektrik pada kapal KMP. Semah di PT. ASDP
Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak.
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Penelitian yang pertama yang berhasil peneliti temukan adalah
penelitian yang dilakukan oleh Sholikhin (2006) yang berjudul “Analisis dan
Troubleshooting Kerja Motor Starter Tipe Reduksi Pada Mitsubishi L300
Diesel”. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui prinsip kerja dan
komponen-komponen motor starter, menganalisa dan melakukan perbaikan
kerusakan yang terjadi pada motor starter. Manfaat yang diperoleh yaitu dapat
mengetahui gangguan-gangguan yang terjadi pada motor starter dan menambah
ilmu dan pengetahuan dibidang otomotif terutama motor starter. Penelitian ini
dilakukan dengan cara menganalisa sistem starter elektrik pada Mesin
Mitsubishi L300 Diesel.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa Motor starter merupakan suatu
sistem yang dapat merubah energi listrik dari baterai menjadi energi mekanik
berupa gerak putar untuk memutar poros engkol. Setelah menganalisa sistem kerja
starter elektrik maka peneliti ini dapat menemukan ganguan/keruakan yang terjadi
pada Mesin Mitsubishi L300 Diesel dan memperbaikinya. Sistem motor starter
dapat berfungsi dengan baik apabila komponen-komponen dari sistem motor
starter tidak mengalami kerusakan. Kerusakan yang terjadi pada sistem motor
starter harus diatasi sedini mungkin agar hal-hal yang tidak diinginkan tidak
terjadi.
6
Penelitian yang kedua yang berhasil peneliti temukan adalah penelitian
dari Yudhiarto (2007) yang berjudul “Analisis Sistem Starter pada Mesin
Honda Grand Civic”. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui konstruksi
dari komponen sistem starter, mengetahui cara kerja sistem starter dan
mengetahui cara menganalisis, mengatasi kerusakan atau gangguan konstruksi,
dan pengetesan dari komponen sistem starter pada Mesin Honda Grand Civic.
Penelitian ini dilakukan dengan cara menganalisa sistem starter elektrik pada
Mesin Honda Grand Civic.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Terdapat tiga macam tipe
motor starter, yaitu motor starter tipe konvensional, tipe reduksi dan tipe
planetary. Mesin Honda Grand Civic menggunakan motor starter tipe reduksi
tanpa menggunakan idle gear sebagai pembalik putaran dari pinion gear.
Konstruksi motor starter tipe reduksi terdiri dari beberapa komponen diantaranya
(1) Yoke dan Pole Core, (2) Kumparan Medan atau (field coil), (3) Armature, (4)
Sikat Karbon (carbon brush), (5) Starter Clutch, (6) Magnetic Switch, dan (7)
Reduktion Gear dan armature Shaft Gear. Kerusakan yang sering terjadi pada
motor starter antara lain motor starter tidak berfungsi (tidak berputar), kunci
kontak pada posisi start, pinion gear bergerak keluar, tetapi motor starter tetap
diam, pinion gear bergerak bolak-balik, mesin berputar lambat dan motor starter
berputar terus walaupun kunci kontak dikembalikan ke posisi ON. Analisis secara
terarah dan berurutan untuk mempermudah melakukan perbaikan, perbaiki
komponen sistem starter yang mengalami kerusakan secepat mungkin agar
terhindar dari kerusakan yang lain.
7
Penelitian yang ketiga yang berhasil peneliti temukan yaitu penelitian
yang dilakukan oleh Had dkk (2012) yang berjudul “Studi Starting Udara Tekan
dengan Motor Pneumatik pada Mesin Induk KMP. Bontoharu”. Tujuan
penelitian ini adalah dapat mengetahui komponen-komponen sistem starter
tekanan udara dan Penentuan motor pneumatik yang akan digunakan dapat
diketahui dari momen puntir yang dihasilkan harus mampu mengatasi momen
puntir total yang diperlukan untuk menggerakkan mesin induk.
Hasil penelitian ini dapat mengetahui komponen-komponen sistem
starter tekanan udara, cara kerjanya dan diperoleh perhitungan motor pneumatik
dengan daya 22,88 hp yang menghasilkan momen puntir sebesar 2.249 Nm
mampu mengatasi momen puntir total yang diperlukan untuk menggerakkan
mesin induk sebesar 1.871,45 Nm.
Penelitian yang keempat yang berhasil peneliti temukan yaitu
penelitian yang dilakukan oleh Arwah (2014) yang berjudul “Penyebab Mesin
Tidak Berputar Ketika Udara Pejalan (Starting Air) Sudah Disuply di Kapal MV.
Danum 156”. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui faktor-faktor yang
menyebabkan mesin tidak berputar saat udara pejalan sudah disuply.
Hasil penelitian ini adalah kurangnya udara di dalam botol angin akibat
dari bocornya hight dan low pressure valve pada kompresor sehingga pengisapan
udara tekan untuk ditampung di dalam botol angin kurang dari 17 bar. Hal ini
menyebabkan tekanan udara start tidak maksimal dan mengakibatkan udara tidak
mampu menekan piston ke bawah dan Macetnya katup air starting valve.
8
2.2 Komponen-komponen Sistem Starter Tekanan Udara
Berikut ini merupakan komponen-komponen sistem starter tekanan
udara sebagai berikut:
a. Kompresor
Menurut Sularso (2000), kompresor adalah mesin untuk memampatkan
udara atau gas. Secara umum biasanya mengisap udara dari atmosfer, yang secara
fisika merupakan campuran beberapa gas dengan susunan 78% Nitrogren, 21%
Oksigen dan 1% Campuran Argon, Carbon Dioksida, Uap Air, Minyak, dan
lainnya. .
Menurut Wijaya (2010), komponen-komponen kompresor meliputi :
1. Kerangka (frame)
Fungsi utama adalah untuk mendukung seluruh beban dan berfungsi juga sebagai
tempat kedudukan bantalan, poros engkol, silinder dan tempat penampungan
minyak pelumas.
2. Poros engkol (crank shaft)
Berfungsi mengubah gerak berputar (rotasi) menjadi gerak lurus bolak balik
(translasi).
3. Batang penghubung (connecting rod)
Berfungsi meneruskan gaya dari poros engkol ke batang torak melalui kepala
silang, batang penghubung harus kuat dan tahan bengkok sehingga mampu
menahan beban pada saat kompresi.
9
4. Kepala silang (cross head)
Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala
silang dapat meluncur pada bantalan luncurnya.
5. Silinder (cylinder)
Berfungsi sebagai tempat kedudukan liner silinder dan water jacket
6. Liner silinder (cylinder liner)
Berfungsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakukan proses ekspansi,
pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.
7. Front and rear cylinder cover
Adalah tutup silinder bagian head end/front cover dan bagian crank end/rear cover
yang berfungsi untuk menahan gas/udara supaya tidak keluar silinder.
8. Water Jacket
Adalah ruangan dalam silinder untuk bersirkulasi air sebagai pendingin
9. Torak (piston)
Sebagai elemen yang menghandel gas/udara pada proses pemasukan (suction),
kompresi (compression) dan pengeluaran (discharge).
10. Cincin torak ( piston rings)
Berfungsi mengurangi kebocoran gas/udara antara permukaan torak dengan
dinding liner silinder.
11. Batang Torak (piston rod)
Berfungsi meneruskan gaya dari kepala silang ke torak.
10
12. Cincin Penahan Gas (packing rod)
Berfungsi menahan kebocoran gas akibat adanya celah (clearance) antara bagian
yang bergerak (batang torak) dengan bagian yang diam (silinder). Cincin penahan
gas ini terdiri dari beberapa ring segment.
13. Ring Oil Scraper
Berfungsi untuk mencegah kebocoran minyak pelumas pada frame
b. Separator
Menurut Arwah (2014), Separator berfungsi untuk memisahkan
kandungan air yang turut serta dalam udara/udara lembab (air humidity) kompresi
yang diakibatkan oleh pengembunan sebelum masuk ke tabung botol angin.
Sehingga separator disediakan steam trap guna menampung air tersebut untuk
selanjutnya dibuang ke got.
Gambar 2. 1. Kompresor Angin
11
Gambar 2. 2. Separator
3 Botol angin (Main Air Receiver)
Menurut Arwah (2014), Main air receiver berfungsi untuk menyimpan
udara bertekanan diperlukan tabung udara dengan kemampuan menahan udara
bertekanan tinggi hingga 30 bar. Pada tabung udara terdiri dari badan tabung,
drain valve dan kepala tabung. Pada kepala tabung terdapat main stop valve,
safety valve dan auxiliary valve. Safety valve berguna sebagai pengaman jika
terjadi tekanan yang melebihi tekanan yang disyaratkan oleh tabung, maka valve
akan otomatis membuka. Main stop valve berfungsi untuk menyalurkan udara
bertekanan menuju ke starting valve yang ada pada silinder head. Auxiliary valve
dapat digunakan sebagai sistem udara kontrol. Sistem udara kontrol biasanya
mempunyai tekanan sekitar 6 bar, sehingga diperlukan air reducer. Reducing
station berfungsi untuk mengurangi tekanan dari 30 bar menjadi 7 bar guna
keperluan untuk pembersihan turbocharger dan pengisian tekanan pada tanki
hidrofhore.
12
d. Main starting valve
Menurut Arwah (2014), Main starting valve berfungsi sebagai katup
penyalur untuk pembagi ke masing - masing cylinder head dan penyalur udara
untuk start.
Gambar 2. 4. Main Starting Valve
e. Air starting valve
Menurut Arwah (2014), Air starting valve terdiri dari katup utama, piston,
bushing dan spring yang merupakan komponen utama dari starting valve. Katup
utama akan membuka jika udara kontrol menekan piston sehingga valve terbuka
Gambar 2. 3. Botol Angin
13
dan udara bertekanan 30 bar masuk ke ruang bakar menekan piston. Hal tersebut
berlangsung berurutan sesuai dengan urutan firing order sampai terjadi
pembakaran di ruang bakar. Setelah terjadi pembakaran di ruang bakar maka
staring air control valve akan berhenti bekerja dan semua starting valve akan
menutup.
Gambar 2. 5. Air Starting Valve
f. Pipa Udara (Air Pipe)
Menurut Had dkk (2012), pipa ini berfungsi untuk mengalirkan udara dari
satu komponen ke komponen yang lain.
Gambar 2. 6. Pipa Udara
14
2.3 Sistem Kerja dari Sistem Starter Tekanan Udara
Gambar 2. 7. Sistem Starter Tekanan Udara
Menurut Arwah (2014), Sistem kerja dari sistem starter tekanan udara
adalah sebagai berikut:
a. Udara dari bejana udara minimal 17 kg/cm2 (17 bar) karena bila tekanan
udara dibawahnya, maka udara tersebut tidak mampu menekan piston
kebawah.
b. Katup tekan di bejana udara dibuka penuh, maka udara akan keluar ke main
starting valve. Setelah udara tersebut direduksi tekanannya hingga ± 10 bar.
c. Bila handle start ditekan kebawah, maka udara keluar dari system sebagian
masuk dulu ke distributor valve dan sebagian lagi ke cylinder head air starting
valve. Udara start ini diatur oleh distributor valve dengan tekanan 10 bar mana
yang bekerja pada proses expansi (hanya ada 1 silinder yang bekerja) melalui
15
plunyer yang dihubungkan dengan firing ordernya (misalnya motor diesel 2
tak adalah 1-3-5-7-2-4-6).
d. Distributor valve mengatur plunyer yang bekerja dan udara ini langsung
menggerakkan piston melalui air starting valve di cylinder head. Udara supply
ini diperoleh dari bejana udara. Jadi udara tersebut melaksanakan kerja
parallel, disamping mengatur ke distributor valve sekaligus untuk udara start
mendorong piston kebawah pada tekanan minimal 7 bar sesuai tekanan dalam
botol angin.
Untuk menghidupkan mesin membutuhkan torsi/momen puntir yang besar
agar mesin dapat hidup. Momen puntir total yang diperlukan untuk memutar
mesin induk, dapat dihitung dengan persamaan (Tangdilallo, 2002):
𝒯tot = 𝒯pe + 𝒯rg + 𝒯k + 10%
Dimana,
𝒯tot = Momen puntir total untuk memutar mesin induk (Nm)
𝒯pe = Momen puntir akibat massa inersia poros engkol (Nm)
𝒯rg = Momen puntir akibat massa inersia roda gila (Nm)
𝒯k = Momen puntir akibat kompresi (Nm)
16
2.4 Perbaikan Masalah Sistem Starter Tekanan Udara
Permasalahan sistem starter tekanan udara adalah mesin tidak hidup
dikarenakan tekanan udara yang sampai ke mesin tidak mencukupi untuk
menghidupkan mesin.
Menurut Arwah (2014), masalah pada sistem starter tekanan udara yaitu
kurangnya udara pada botol angin dan katup komando udara start (air starting
valve) tidak bekerja/macet.
Menurut Arwah (2014), perbaikan masalahnya adalah sebagai berikut:
a. Penangan rusaknya suction & discharge hight dan low pressure
kompresor
Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam melaksanakan penanganan
perbaikan suction & discharge hight dan low pressure kompresor, adalah sebagai
berikut:
1. Lakukan pemeriksaan pada bagian hight dan low pressure valve
2. Bersihkan hight dan low pressure valve. Lihat permukaan valve tersebut, jika
tidak rata perlu di ratakan dengan cam di atas permukaan yang rata seperti kaca
atau besi lainnya.
3. Cek spring dan packing katup apakah bocor atau tidak, kita tes dengan
menggunakan air, bila air menets berarti spring atau packing terjadi kebocoran.
4. Setelah hight dan low pressure valve dinyatakan bagus, kita rendam pada oli.
5. Saat melakukan pemasangan hight dan low pressure valve selalu perhatikan
tempatnya masing-masing karna ada 4 valve hampir mirip.
17
b. Perawatan hight dan low pressure valve
Dalam perawatan hight dan low pressure ada tiga faktor yang menentukan
baik tidaknya dari perawatan hight dan low pressure tersebut yaitu :
1. Waktu atau jadwal perawatan
hight dan low pressure yang digunakan pada mesin bantu kompresor harus
dirawat berdasarkan Instruction Manual Book. hight dan low pressure ini harus
betul dirawat sesuai dengan jam kerjanya sehingga tidak menimbulkankerusakan
pada hight dan low pressure daya hisap udara dan tidak mengakibatkan
kurangnya udara pada botol angin untuk proses awal start main engine maupun
generator, seperti yang telah penulis alami setelah melakukan proyek laut di atas
kapal, dimana kompresor sudah waktunya untuk dilakukan perawatan tetapi
ditunda-tunda terus sehingga udara yang diperlukan saat start awal mesin induk
kurang sebab bertepatan dengan kerusakan hight dan low pressure valve.
2. Suku cadang / Spare Part
Masalah Suku cadang atau Spare Part dalam perusahaan pelayaran sangat
diperhitungkan karena disamping harganya mahal juga memerlukan biaya untuk
pengiriman Spare Part tersebut. Seperti halnya dalam hight dan low pressure
valve suku cadang kadang-kadang menimbulkan masalah dalam perawatan hight
dan low pressure valve walaupun perawatan sudah dilakukan sesuai dengan waktu
yang ditentukan dan orang yang melakukan perawatan adalah orang yang
berpengalaman dan mengetahui tentang hight dan low pressure valve
kompresor tapi Spare Part tidak ada, sedangkan bagian dari tentang hight dan low
18
pressure valve kompresor sudah ada yang Standar lagi dan sudah diusahakan
untuk memperbaikinya agar bisa dipakai.
Sesuai pengamatan penulis sewaktu mengetes hight dan low pressure
valve pada mesin bantu kompresor tidak terjadi kebocoran saat air di isi kedalam
hight dan low pressure valve. Kebocoran tidak ratanya permukaan pada hight dan
low pressure valve tersebut perlu di gosok dengan cam pada permukaan benda
yang rata.
Setelah itu kedalam hight dan low pressure valve di tes dan ternyata hasilnya
baik dan tidak terjadi kebocoran. hight dan low pressure valve tersebut masih bisa
digunakan sebaliknya apabila hight dan low pressure valve tidak berfungsi untuk
mengisap dan menekan maka harus segera diganti dengan yang baru, tapi karena
perawatan yang tidak memiliki suku cadang maka hight dan low pressure
valve tersebut tetap harus digunakan sambil menunggu Spare Part yang
dikirim. Dan hal ini jelas mengganggu kelancaran pengoperasian kapal.
3. Sumber Daya Manusia
Di dalam perawatan sedikitnya orang yang harus merawat hight dan low
pressure valve tersebut mengetahui atau menguasai seluk beluk tentang hight dan
low pressure valve dan juga memahami terhadap apa yang akan dikerjakan dalam
perawatan hight dan low pressure valve.
Jika hal ini dilakukan dan tidak mengetahui masalah tentang pengetesan
bentuk dari hasil kebocoran ada kemungkinan tidak merawat malahan akan
menambah kerusakan daripada hight dan low pressure valve tersebut.
19
2.5 Komponen-komponen Sistem Starter Elektrik
Berikut ini merupakan komponen-komponen sistem starter elektrik
sebagai berikut:
a. Baterai
Baterai atau yang sering kita dengar aki adalah sumber tenaga untuk
sistem starter elektrik, merubah dari energi kimia menjadi energi listrik.
Menurut Drs. Buntarto, M. Pd. (2015), Kontruksi sebuah aki terdiri
dari sel-sel yang ditempatkan dalam bak yang terbuat dari ebonit atau plastik.
Jumlah sel lebih banyak dibanding jumlah plat+, sehingga ujung dari setiap sel
adalah plat-. Sedangkan susunan atara sel satu dengan sel lain disusun secara
seri. Pada setiap sel aki dapat menghasilkan tegangan listrik ± 2 volt. Jadi jika
aki 6 volt terdiri dari 3 sel dan akin 12 volt terdiri dari 6 sel. Sel-sel baterai
dipisahkan oleh Separator yang terbuat dari serat kayu, ebonite dan fiber
glass. Pada sparator terdapat lubang-lubang dan alur-alur yang halus agar
elktrolit mengalir. Plat-plat yang terendam elektrolit akan menjadi energy
listrik dikarenakan reaksi kimia antara zat aktif dari plat dan elektrolit yang
berupa asam sulfat (H2SO4).
Gambar 2. 8. Baterai/aki
20
b. Kunci Kontak
Menurut Tim Fakultas Teknik Universitas Negri Yogyakarta (2004),
Fungsi starting switch atau dikenal juga dengan istilah kunci kontak berfungsi
untuk memutuskan atau menghubungkan komponen- komponen dalam sistem
starter dan komponen kelistrikan lainnya.
Kunci kontak memiliki 3 atau lebih terminal, Terminal utama pada kontak
adalah terminal B atau AM dihubungkan ke baterai, Terminal IG dihubungkan ke
(+) koil pengapian dan beban lain yang membutuhkan, terminal ST dihubungkan
ke selenoid starter. Jika kunci kontak tersebut memiliki 4 terminal maka terminal
yang ke 4 yaitu terminal ACC yang dihubungkan ke accesoris, seperti: radio, tape
dan lain-lainnya.
Kunci kontak memiliki 4 posisi yaitu: OFF, ACC, ON dan START.
Hubungan kontak untuk masing-masing posisi adalah sebagai berikut:
Gambar 2. 9. Kunci Kontak
21
c. Relay
Menurut Tim Fakultas Teknik Universitas Negri Yogyakarta (2004),
Fungsi baterai Relay switch adalah jenis pengendali atau pengontrol arus listrik
yang berguna untuk memutuskan atau menghubungkan negatif baterai body/
chasis. Prinsip dasar bekerjanya adalah sama dengan Relay yang biasa kita
temukan pada kendaraan-kendaraan penumpang. Pada unit-unit tertentu, baterai
relay switch berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan positif baterai
dengan motor starter.
Menurut Tim Fakultas Teknik Universitas Negri Yogyakarta (2004:10-
11), Terdapat 2 (dua) jenis baterai Relay switch yang biasa digunakan pada
kendaraan berat adalah :
a. Baterai Relay switch 3 terminal
b. Baterai Relay switch 4 terminal
Konstruksi baterai relay switch 3 terminal adalah sebagai
berikut:
Gambar 2. 10. Relay 3 Terminal
22
Konstruksi baterai relay switch 4 terminal adalah sebagai berikut:
Gambar 2. 11. Relay 4 Terminal
d. Motor Starter
Menurut Andhika Yudhiarto (2007), Tiga tipe sistem starter yang
dipergunakan pada kendaraan yaitu: tipe konvensional, tipe reduksi dan tipe
planetary.
1. Tipe Konvensional
Motor starter tipe konvensional terdiri dari sebuah magnetic switch,
motor electric, drive lever, pinion gear starter clutch dan lain-lain. Pinion gaer
ditempatkan satu poros dengan armature dan berputar dengan kecepatan yang
sama. Drive lever yang dihubungkan dengan plunger, magnetic switch
mendorong pinion gaer dan menyebabkan perkaitan dengan ring gaer.
Gambar 2. 12. Motor Starter Konvensional
23
2. Tipe Reduksi
Motor starter tipe ini terdiri dari sebuah motor kecepatan tinggi
yang sangat kompak, terdiri dari beberapa roda reduksi, sebuah pinion gear,
starter clutch dan lain-lain. Komponen tambahan berupa roda gigi extra yang
memperlambat putaran mesin sampai sepertiga atau seperempat putarn dan
memindahkan putaran tersebut ke pinion gear. Plunger dan magnetic switch
akan langsung menekan pinion gear yang letaknya satu sumbu,
menyebabkan pinion gear berhubungan dengan ring gear. Motor starter reduksi
menghasilkan momen yang lebih besar dangan ukuran dan berat yang sama bila
dibandingkan dengan tipe konvensional.
Gambar 2. 13. Motor Starter Reduksi
3. Tipe Planetary
Motor starter tipe planetary menggunakan planetary gear untuk
mengurangi kecepatan putaran armature, seperti pada tipe reduksi. Pinion gear
berkaitan dengan ring gear melalui drive lever, seperti pada tipe konvensional.
Gambar 2. 14. Motor Starter Planetary
24
Menurut Departemen Tenaga Kerja dan Transmigrasi R.I. (2006),
komponen-komponen motor starter adalah sebagai berikut:
1. Yoke dan Pole core
Yoke dibuat dari logam yang berbentuk silinder dan berfungsi sebagai tempat
pole core yang diikat dengan sekrup.Pole core berfungsi sebagai penopang field
coil dan memperkuat medan magnet yang ditimbulkan oleh field coil.
Gambar 2. 15. Yoke dan Pole Core
2. Field coil
Field coil dibuat dari lempengan tembaga, dengan maksud dapat memungkinkan
mengalirnya arus listrik yang cukup kuat/besar. Field coil berfungsi untuk dapat
membangkit medan magnet.
Gambar 2. 16. Field Coil
25
3. Armature dan Shaft
Gambar 2. 17. Armature dan Shaft
Armature terdiri dari sebatang besi yang berbentuk silindris dan diberi slot-
slot,poros,komulator serta kumparan armature. Dan berfungsi untuk merubah
energi listrik menjadi energi mekanik, dalam bentuk gerak putar.
4. Brush
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.
a. Dua buah disebut dengan Brush positif.
b. Dua buah disebut dengan Brush negative.
Gambar 2. 18. Brush
26
5. Armature Brake
Gambar 2. 19. Armature Brake
Armature brake berfungsi sebagai pengereman putaran armature setelah lepas
dari perkaitan dengan roda penerus.
6. Drive Lever
Gambar 2. 20. Drive Lever
Drive Lever berfungsi untuk mendorong pinion gear kea rah posisi berkaitan
dengan roda penerus. Dan melepas perkaitan pinion gear dari perkaitan roda
penerus.
27
7. Sarter Clutch
Gambar 2. 21. Starter Clutch
Sarter Clutch berfugsi untuk memindahkan momen puntir shaft kepada roda
penerus, sehingga dapat berputar. Sarter Clutch juga berfungsi sebagai
pengaman dari armature coil bilamana roda penerus cenderung memutarkan
pinion gear.
8. Sakelar Magnet (Magnetic Switch)
Gambar 2. 22. Magnetic Switch
Sakelar magnet digunakan untuk menghubungkan dan melepaskan pinion
gear ke/dari roda penerus, sekaligus mengalirkan arus listrik yang besar pada
sirkuit motor starter melalui teminal utama.
28
2.6 Sistem Kerja dari Sistem Elektrik
Gambar 2. 23. Sistem starter elektrik
Menurut Tim Fakultas Teknik Universitas Negri Yogyakarta (2004),
sistem kerja starter elektrik adalah sebagai berikut:
a. Pada saat motor Switch On
Gambar 2. 24. Motor starter switch on
29
Apabila starter switch diputar ke posisi ON, maka arus baterai mengalir
melalui hold in coil ke massa dan dilain pihak pull in coil, field coil dan ke massa
melalui armature. Pada saat in hold dan pull in coil membentuk gaya magnet
dengan arah yang sama, dikarenakan arah arus yang mengalir pada kedua
kumparan tersebut sama.Seperti pada gambar diatas.
Dari kejadian ini kontak plate (plunger) akan bergerak kearah menutup
main switch, sehingga Drive Lever bergerak menggeser starter clutch kearah
posisi berkaitan dengan ring gear. Untuk lebih jelas lagi aliran arusnya adalah
sebagai berikut:
Baterai→terminal 50→hold in coil→massa
Baterai→terminal 50→pull in coil→field coil→armature→massa
Oleh karena arus yang mengalir ke field coil pada saat itu , relatife kecil
maka armature berputar lambat dan memungkinkan perkaitan pinion dengan ring
gear menjadi lembut. Pada kendaraan ini kontak plate belum menutup main
switch.
b. Pada saat Pinion Berkaitan Penuh
Gambar 2. 25. Pinion berkaitan penuh
30
Bila pinion gear sudah berkaitan penuh dengan ring gear , kontak plate
akan mulai menutup main switch, lihat gambar diatas, pada saat ini arus akan
mengalir sebagai berikut:
Baterai→terminal 50→hold in coil→massa
Baterai→main switch→terminal c→field coil→armature→massa
Seperti pada gambar diatas di terminal C ada arus , maka arus dari pull in
coil tidak dapat mengalir, akibatnya kontak plate ditahan oleh kemagnetan hold in
coil saja. Bersama dengan itu arus yang besar akan mengalir dari baterai ke field
coil→armature→massa melalui main switch. Akibatnya starter dapat
menghasilkan momen puntir yang besar yang digunakan memutarkan ring gear.
Bilaman mesin sudah mulai hidup, ring gear akan memutarkan armature melalui
pinion.Untuk menghindari kerusakan pada starter akibat hal tersebut maka
kopling sarter akan membebaskan dan melindungi armature dari putaran yang
berlebihan.
c. Pada saat starter Switch OFF.
Gambar 2. 26. Motor Starter Switch off
31
Sesudah starter switch dihidupkan ke posisi off, dan main switch dalam
keadaan belum membuka (belum bebas dari kontak plate).Maka aliran arusnya
sebagai berikut:
Baterai→terminal 30→main switch→terminal C
Field coil→armature→massa
Oleh karena starter switch off maka pull in coil dan hold in coil tidak
mendapat arus dari teminal 50 melainkan dari teminal C.Sehingga aliran arusnya
akan menjadi:
Baterai→terminal 30→main switch→terminal C
Pull in coil→Hold in coil→massa
Menurut Loemau (2000), Tenaga putar (torsi) yang dihasilkan oleh motor
starter akan semakin besar berbanding secara proporsional dengan arus yang
mengalir dari baterai. Makin rendah putaran motor, makin besar arus yang
mengalir sehingga menghasilkan tenaga putar (torsi) yang besar. Semakin tinggi
putaran motor maka timbul arus lawan (induksi diri) pada kumparan anker,
sehingga arus yang mengalir pada motor starter menjadi kecil dan mengakibatkan
tenaga putar (torsi) yang dihasilkan rendah. Putaran motor dapat menjadi lebih
tinggi, tergantung pada perbandingan tegangan yang diberikan pada motor starter.
Hal ini terutama diperlukan pada waktu menstart motor, dimana diperlukan tenaga
yang sangat besar.
32
Hubungan arus listrik pada sistem starter elektrik dapat dihitung dengan
rumus sebegai berikut (Loemau, 2000):
I = R
V
Dimana,
I = Arus Listrik (A)
V = Voltase Listrik (V)
R = Hambatan Listrik ( )
Menurut Sumarna (2013), Motor starter membutuhkan momen puntir yang
lebih besar untuk menggerakkan poros engkol. Untuk memperbesar momen puntir
yang dihasilkan motor starter, maka dilakukan dengan bantuan roda gigi (gear).
Perhitungan momen puntir yang diperlukan poros engkol, dapat dihitung
dari spesifikasi daya maksimum engine, yaitu dengan menggunakan rumus
(Sumarna, 2013) :
𝒯 =60Pe
2πn
Dimana,
𝒯 = Torsi/Momen puntir (Nm)
𝑃e = Daya Mesin (Watt)
n = Putaran mesin (Rpm)
Jumlah perbandingan gigi =𝑟𝑖𝑛𝑔𝑔𝑒𝑎𝑟
𝑝𝑖𝑛𝑖𝑜𝑛 𝑔𝑒𝑎𝑟
33
2.7 Perbaikan Masalah Sistem Starter Elektrik
Permasalahan sistem starter elektrik ketika mesin tidak hidup dikarenakan
ganguan pada baterai/aki, ganguan pada kunci kontak dan ganguan pada motor
starter.
Menurut Sholikhin (2006), Permasalahan sistem starter elektrik adalah
sebagai berikut:
a. Motor starter tidak berfungsi (tidak berputar).
b. Kunci kontak pada posisi start, pinion gear bergerak keluar, tetapi motor
starter tetap diam.
c. Pinion gear bergerak bolak-balik.
d. Mesin berputar lambat.
e. Motor starter berputar terus walaupun kunci kontak dikembalikan ke posisi
ON.
Beberapa prosedur trouble shooting antara lain (Sholikhin, 2006) :
a. Mesin tidak berputar
Tabel 2. 1. Troubleshooting mesin tidak berputar
Bagian yang
diperiksa
Penyebab ganguan Cara memperbaiki
1. Periksa baterai a. Tegangan baterai
lemah
b. Terminal baterai kotor
c. Sambungan terminal
baterai lepas
d. Selnya rusak
e. Air baterai kurang
a. Baterai di charge
kembali
b. Bersihkan
c. Pasang kembali
d. Ganti yang baru
e. Tambahkan
34
2. Periksa ignition
switch
a. Point ST rusak
b. Terminal 50 putus/ rusak
a. Ganti baru
b. Ganti baru
3. Periksa motor
starter
a. Kabel terminal 30 dan C
b. kotor / rusak
c. Armature coil terbakar
d. Starter clutch dan pinion
rusak
e. Ring gear rusak
a. Bersihkan ganti baru
b. Ganti baru
c. Ganti baru
b. Ganti baru
b. Kunci kontak pada posisi start, pinion gear bergerak keluar, tetapi
motor starter tetap diam
Tabel 2. 2. Troubleshooting kunci kontak pada posisi start, pinion gear
bergerak keluar, tetapi motor starter tetap diam.
Bagian yang
diperiksa
Penyebab ganguan Cara memperbaiki
1. Periksa mesin a. poros engkol macet a. Perbaiki
2. Periksa baterai a. Tegangan baterai lemah
b. Terminal baterai kotor
c. Sambungan terminal baterai
lepas
d. Selnya rusak
e. Air baterai kurang
a. Baterai di charge
kembali
b. Bersihkan
c. Pasang kembali
d. Ganti baru
e. Tambahkan
35
3. Periksa motor
starter
a. Kabel terminal 30 kotor /
rusak
b. Brush habis
c. Kabel-kabel kendor
a. Bersihkan/ganti yang
baru
b. Ganti baru
c. Kencangkan
c. Pinion gear bergerak bolak-balik
Tabel 2. 3. Troubleshooting pinion gear bergerak bolak-balik
Bagian yang
diperiksa
Penyebab ganguan Cara memperbaiki
1. Periksa baterai a. Tegangan baterai
lemah
b. Terminal baterai
kotor
c. Sambungan terminal
baterai lepas
d. Selnya rusak
e. Air baterai kurang
a. Baterai di
charge kembali
b. Bersihkan
c. Pasang kembali
d. Ganti baru
e. Tambahkan
2. Periksa
magnetic
switch
a. hold in coil putus a. Ganti baru
36
d. Mesin berputar lambat
Tabel 2. 4. Troubleshooting mesin berputar lambat
Bagian yang
diperiksa
Penyebab ganguan Cara memperbaiki
1. Periksa baterai a. Tegangan baterai
lemah
b. Terminal baterai
kotor
c. Sambungan terminal baterai
lepas
d. Selnya rusak
e. Air baterai kurang
a. Baterai dicharge
kembali
b. Bersihkan
c. Pasang kembali
d. Ganti baru
e. Tambahkan
2. Periksa
magnetic
switch
a. Contact plate kotor
b. Terminal 30 kotor /
terbakar
c. Penyetelan stud end
(plunger) pendek
a. Bersihkan
b. Bersihkan/ganti
yan baru
c. Stel kembali
plunger
3. Periksa motor
starter
a. Bantalan poros
armature aus
b. brush/sikat habis
c. field coil bocor
d. komutator kotor
a. Ganti baru
b. Ganti baru
c. Ganti field coil
d. Bersihkan
37
e. Motor starter berputar terus walaupun kunci kontak dikembalikan ke posisi
ON.
Tabel 2. 5. Troubleshooting motot starer berputar terus walaupun kunci
kontak dikembalikan ke posisi ON
Bagian yang
diperiksa
Penyebab ganguan Cara memperbaiki
1. Periksa
ignition switch
a. Mekanisme kunci kontak
rusak
a. Ganti baru
2. Periksa
magnetic
switch
a. Gerakan plunger macet
b. Penyetelan stud end
terlalu panjang
a. Periksa plunger dan
ganti pegas pengembali
b. Stel kembali stud
end (plunger)
38
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian
Penelitian penulis laksanakan di kapal KMP. Merawan II yang beroperasi
di lintasan tebas kuala-tebas seberang dan di kapal KMP. Semah yang beroperasi
di lintasan rasau jaya- telok batang di PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero)
Cabang Pontianak.
3.2 Prosedur Penelitian
Langkah-langkah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Metode Pengumpulan Data
Data dan informasi yang diperlukan untuk penulisan skripsi ini
dikumpulkan melalui :
1. Metode Lapangan (field research) yaitu penelitian yang dilakukan dengan cara
mengadakan peninjauan langsung terhadap objek yang diteliti, data dan
informasi dikumpulkan melalui observasi yaitu mengadakan pengamatan
secara langsung terhadap objek yang akan dibahas dalam skripsi ini yaitu di
kapal KMP. Merawan II dan kapal KMP. Semah di PT. ASDP Indonesia
Ferry (Persero) Cabang Pontianak.
2. Metode Interview yaitu metode pegumpulan data dengan cara mengadakan
tanya jawab tentang permasalahan yang dikerjakan secara sistematis dan
berdasarkan tujuan penelitian. Metode interview ini dilakukan dengan cara
menginterview Kepala Kamar Mesin (KKM) kapal KMP. Merawan II,
Kepala Kamar Mesin (KKM) kapal KMP. Semah dan Manager Teknik
39
PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak.
3. Tinjauan Pustaka (library research), selain penelitian yang dilaksanakan di
atas kapal penulis juga melakukan penelitian dengan cara membaca dan
mempelajari buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang akan dibahas
agar memperoleh landasan teori dalam membahas masalah yang diteliti.
b. Metode Komparatif
Metode penelitian komparatif adalah suatu metode penelitian yang
bersifat membandingkan. Penelitian ini dilakukan dengan cara membangdingkan
dari sistem starter tekanan udara pada kapal KMP. Merawan II dan sistem starter
elektrik pada kapal KMP. Semah di PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang
Pontianak. Mencari perbedaanya untuk mengetahui efisiensi perbaikan (waktu
dan biaya) sehingga dapat menjadi acuan sistem starter mana yang lebih baik
untuk dipergunakan di kapal KMP. Merawan II.
40
3.3 Diagram Alir Penelitian
Mulai
Pengumpulan data di PT. ASDP Indonesia
Ferry (Persero) Cabang Pontianak
Penelitian di KMP.
Merawan II
Sistem Starter
Tekanan Udara
Komponen-komponen
Sistem Starter Tekanan
Udara
Sistem kerja pada
Sistem Starter Tekanan
Udara
Analisis Perbedaan Sistem
Starter Tekanan Udara dan
Sistem Starter Elektrik
Selesai
Mengganti sistem starter tekanan udara menjadi
sistem elektrik pada KMP. Merawan II
Penelitian di KMP.
Semah
Sistem Starter
Elektrik
Komponen-komponen
Sistem Starter Elektrik
Sistem kerja pada
Sistem Starter Elektrik
Perbaikan Masalah
Sistem Starter Tekanan
Udara
Perbaikan Masalah
Sistem Starter Elektrik
Gambar 3. 1. Diagram Alir Penelitian
41
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Spesifikasi kapal KMP. Merawan II
Spesifikasi kapal KMP. Merawan II adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 1. Spesifikasi Kapal KMP. Merawan II
SPESIFIKASI KAPAL PENYEBERANGAN
I. PEMILIK / OPERATOR : PT. ASDP INDONESIA FERRY (PERSERO)
II. DATA KAPAL
1. NAMA KAPAL : KMP. Merawan II
2. NAMA PANGGILAN / CALL , SIGN : --
3. TEMPAT PEMBUATAN : J a k a r t a
4. GALANGAN PEMBANGUNAN : PT. P A K I N
5. TAHUN PEMBUATAN : 1 9 7 7
6. BAHAN : B e s i / B a j a
7. TYPE KAPAL : Ro - Ro Katamaran
8. KLASIFIKASI : Syahbandar
9. LINTASAN : Tebas Kuala - Tebas seberang
III. UKURAN UTAMA :
1. PANJANG SELURUH ( LOA ) : 27,00 METER
2. PANJANG GARIS AIR ( LBP ) : 24,38 METER
3. LEBAR ( B ) : 9,00 METER
4. DALAM ( D ) : 2,64 METER
5. SYARAT MAKSIMUM ( d ) : 1,20 METER
6. ISI KOTOR ( GRT ) : 109 TON
IV. KAPASITAS TANGKI :
1. TANGKI BAHAN BAKAR : 2 x 4 TON
2. TANGKI AIR TAWAR
2 x 5 TON
3. TANGKI BALLAST TON
V. MESIN UTAMA :
1. MERK : Y a n m a r
2. TYPE : 3 KD
3. TENAGA KUDA/PK : 82 PK
4. JUMLAH MESIN : 2 ( dua )
5. KECEPATAN MAKSIMUM : 5.5 KNOT
6. KECEPATAN OPERASIONAL : 3 - 4 KNOT
7. TAHUN PEMBUATAN MESIN : 1 9 7 7
8. R P M : 2.000
9. JENIS BAHAN BAKAR : S o l a r ( HSD )
10. NOMOR MESIN : KIRI : ck. 2060 KANAN : ck. 2061
42
VI. GENERATOR MESIN BANTU : KIRI : KANAN :
1. MERK : Y a n m a r Y a n m a r
2. TYPE : TF 155 R T S. 105
3. JUMLAH MESIN : 1 ( satu ) 1 ( satu )
4. TENAGA KUDA/PK : 15.5 PK 10.5 PK
5. R P M : 2400 1800
6. K V A : 10 KVA 5 KVA
VII. KAPASITAS MUAT :
1. JUMLAH PENUMPANG : 50 ORANG
2. JUMLAH KENDARAAN : 7 BUAH ( Campuran )
3. JUMLAH A B K : 10 ORANG
VIII. PINTU RAMPA :
1. PINTU RAMPA HALUAN : PANJANG -- LEBAR --
2. PINTU RAMPA BURITAN : PANJANG -- LEBAR --
3. PINTU RAMPA KIRI : PANJANG 4 Meter LEBAR 4.26 Meter
4. PINTU RAMPA KANAN : PANJANG 4 Meter LEBAR 4.26 Meter
IX. TINGGI CAR DECK UTAMA :
1. BAGIAN HALUAN :
METER
2. BAGIAN BURITAN :
METER
Gambar 4. 1. Kapal KMP. Merawan II
43
4.2 Komponen-komponen Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II
a. Kompresor
Kompresor adalah sumber tenaga untuk sistem starter tekanan udara
merubah dari energi listrik menjadi energi tekanan udara. Kompresor yang
digunakan kapal KMP. Merawan II yaitu kompresor merek air compressor
osaka japan power 075 Kw. Estimasi harga kompressor KMP. Merawan II
yaitu Rp 5.000.000.
Gambar 4. 2. Kompresor KMP. Mearawan II
44
b. Botol angin (Main Air Receiver)
Botol angin/Main air receiver berfungsi untuk menyimpan udara
bertekanan dari kompresor untuk proses starter tekanan udara. Kapasitas botol
angin paling tidak 30 bar. Pada botol angin terdiri dari badan tabung, kran tabung,
kepala tabung dan indikator tekanan tabung. Botol angin yang digunakan kapal
KMP. Merawan II yaitu botol angin kapasitas 30 bar. Estimasi harga botol
angin KMP. Merawan II yaitu Rp 15.000.000.
Gambar 4. 3. Botol angin KMP. Merawan II
45
c. Distributing valve
Distributing valve berfungsi sebagai katup penyalur untuk membagi ke
masing - masing cylinder head dan sebagai penyalur udara bertekanan untuk
proses starting mesin. Distributing valve yang digunakan kapal KMP. Merawan
II yaitu merek Yanmar Distribut valve assy 736310-72400. Estimasi harga
Distributing valve KMP. Merawan II yaitu Rp 5.250.000.
Gambar 4. 4. Distributing valve KMP. Merawan II
46
Gambar 4. 5. Distributing valve part catalog
47
d. Air starting valve
Air starting valve terdiri dari katup utama, piston, bushing dan spring yang
merupakan komponen utama dari starting valve. Katup utama akan membuka jika
udara kontrol menekan piston sehingga valve terbuka dan udara bertekanan masuk
ke ruang bakar menekan piston. Hal tersebut berlangsung berurutan sesuai dengan
urutan firing order sampai terjadi pembakaran di ruang bakar. Setelah terjadi
pembakaran di ruang bakar maka staring air control valve akan berhenti bekerja
dan semua starting valve akan menutup. Air starting valve yang digunakan kapal
KMP. Merawan II yaitu merek Yanmar starting valve assy 735410-71100.
Estimasi harga Air starting valve KMP. Merawan II yaitu Rp. 2.625.000/unit. 1
unit mesin memiliki 3 unit air starting valve.
Gambar 4. 6. Air starting valve KMP. Merawan II
48
Gambar 4. 7. Air starting valve part katalog
49
e. Pipa Udara/Air Pipe
Pipa-pipa udara berfungsi untuk mengalirkan udara dari satu komponen ke
komponen yang lain pada sistem starter tekanan udara. Pipa udara yang
digunakan kapal KMP. Merawan II yaitu merek Yanmar starting air main
pipe assy 135355-73790. Estimasi harga pipa udara KMP. Merawan II yaitu
Rp 3.000.000.
Gambar 4. 8. Starting Air Pipe KMP. Merawan II
50
Gambar 4. 9. Starting Air Pipe part catalog
51
Gambar 4. 10. Starting Air Pipe part catalog
52
4.3 Prinsip Kerja Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II
a. Sistem kerja dari sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II
Sistem kerja dari sistem starter tekanan udara adalah sebagai berikut:
Dari gambar wiring diagram diatas sistem kerja dari sistem starter tekanan
udara kapal KMP. Merawan II adalah sebagai berikut :
a. Kompesor merek air compressor osaka japan power 075 Kw dihidupkan
untuk mengisi udara ke botol angin 30 bar ± 30 menit.
b. Udara pada botol angin harus mencapai 30 bar, perhatikan indikator tabung
angin tekanan tabung angin harus mencapai 30 bar.
c. Setelah itu buka kran pada botol angin, udara dari botol angin akan menuju ke
Distributing valve merek Yanmar Distribut valve assy 736310-72400
melalui pipa udara Yanmar starting air main pipe assy 135355-73790
Gambar 4. 11. Wiring diagram sistem starter tekanan udara
53
d. Setelah itu udara tersebut direduksi dengan Distributing valve hingga
tekananya ± 10 bar.
e. Bila handle start ditekan kebawah, maka udara keluar sebagian masuk dulu ke
Distributing valve dan sebagian lagi ke air starting valve. Udara ini diatur
oleh Distributing valve dengan tekanan 10 bar untuk proses ekspansi. Proses
ekspansi hanya melibatkan 1 cylinder melalui plunyer yang dihubungkan
dengan firing order.
f. Distributing valve mengatur plunyer setelah itu langsung menggerakkan
piston melalui air starting valve merek Yanmar starting valve assy 735410-
71100. di cylinder head. Tekanan udara mendorong piston kebawah pada
tekanan minimal 7 bar sehingga mesin dapat hidup.
b. Perhitungan torsi dari sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II
Tabel 4. 2. Data Mesin Induk KMP. Merawan II
Data Mesin Induk KMP. Merawan II
MERK
:
Yanmar
TYPE
:
3 KD
TENAGA KUDA/PK
:
82 PK
JUMLAH MESIN
:
2 ( dua )
R P M
:
2,000
JENIS BAHAN BAKAR
:
S o l a r ( HSD )
Momen puntir yang diperlukan untuk memutar mesin induk, dapat dihitung
dengan persamaan sebagai berikut:
𝒯tot = 𝒯pe + 𝒯rg + 𝒯k + 10%
54
Dimana,
𝒯tot = Momen puntir total untuk memutar mesin induk (Nm)
𝒯pe = Momen puntir akibat massa inersia poros engkol (Nm)
𝒯rg = Momen puntir akibat massa inersia roda gila (Nm)
𝒯k = Momen puntir akibat kompresi (Nm)
1. Momen puntir massa inersia poros engkol
Gambar 4. 12. Poros engkol Mesin KMP. Merawan II
Momen puntir massa inersia poros engkol, dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut:
𝒯pe = lmpe∂ω
∂t
55
Dimana,
𝒯pe = Momen puntir akibat inersia massa poros engkol (Nm)
Impe = Inersia massa poros engkol (kg.m2)
mpe = Massa roda gila (kg)
∂ω/ ∂t = Perubahan kecepatan sudut (rad/det2)
Diketahui:
D = Diameter poros engkol (m) = 0,076
l = Panjang poros engkol (m) = 0,98 m
𝛾 = Berat jenis poros engkol = 4.500 kg/m3
rpe = Jari-jari poros engkol (m) = D/2 = 0,076/2 = 0,038 m
t1 = 0; t2 = 3 detik (waktu selama menstart)
n = Putaran poros engkol per detik = 750/60 = 12,5
ω0 = Kecepatan sudut = 0
ω1 = Kecepatan sudut
= 2𝜋n (rad/det)
= 2 (3,14) (12,5)
= 78,5 rad/det
Jawab:
mpe = 𝜋/4.(D)2.l.𝛾 (kg)
= 3,14/4 (0,076)2 (0,98) (4.500)
= 19,99 kg
56
Impe = ½.mpe.(rpe)2 (kg.m2)
= ½ (19,99) (0,038)2
= 0,014 kg.m2
∂ω/ ∂t = ω1 – ω0 (rad/det2)
= 78,5 – 0 = 78,5 rad/det2
= 78,5 / 3 = 26,16 rad/det
𝒯pe = 𝑙𝑚pe∂ω
∂t
= 0,014 kg.m2 26,16 rad/det
= 0,36 Nm
2. Momen puntir massa inersia roda gila
Gambar 4. 13. Roda gila mesin KMP. Merawan II
57
Momen puntir inersia massa roda gila, dapat dihitung dengan persamaan
sebagai berikut:
𝒯rg = lmrg∂ω
∂t
Dimana,
𝒯rg = Momen puntir akibat massa inersia roda gila (Nm)
Imrg = Inersia massa roda gila (kg.m2)
mrg = Massa roda gila (kg)
∂ω/ ∂t = Perubahan kecepatan sudut (rad/det2)
Diketahui:
D = Diameter roda gila (m) = 250 mm = 0,25 m
trg = Tebal roda gila (m) = 100 mm = 0,1 m
𝛾 = Berat jenis roda gila = 4.500 kg/m3
rrg = Jari-jari roda gila (m) = D/2 = 0,25/2 = 0,125 m
t1 = 0; t2 = 3 detik (waktu selama menstart)
n = Putaran poros engkol per detik = 750/60 = 12,5
ω0 = Kecepatan sudut = 0
ω1 = Kecepatan sudut
= 2𝜋n (rad/det)
= 2 (3,14) (12,5)
= 78,5 rad/det
58
Jawab:
mrg = 𝜋/4.(D)2.trg.𝛾 (kg)
= (3,14/4) (0,25)2 (0,1) 4.500
= 22,078 kg
Imrg = ½.mrg.(rrg)2 (kg.m2)
= ½ (22,078) (0,125)2
= 0,17 kg.m2
∂ω/ ∂t = ω1 – ω0 (rad/det2)
= 78,5 – 0 = 78,5 rad/det2
= 78,5 / 3 = 26,16 rad/det
𝒯rg = 𝑙𝑚rg∂ω
∂t
= 0,17 kg.m2 26,16 rad/det
= 4,44 Nm
59
3. Momen puntir akibat kompresi
Gambar 4. 14. Kompresi mesin KMP. Merawan II
Momen puntir akibat kompresi, dapat dihitung dengan persamaan sebagai
berikut:
𝒯k = Pk Apiston X
Dimana,
𝒯k = Momen puntir akibat kompresi (Nm)
Pk = Tekanan kompresi (N/m2)
Apiston = Luas piston (m2)
X = Lengan poros engkol
60
Diketahui:
D = diameter silinder = 100 mm = 0,1 m
α = 50 o
Jawab:
Apiston = ¼ . 𝜋. D2,
= ¼ (3,14) (0,1)2
= 0,00785 m2
Tabel 4. 3. Lengan Poros Engkol
α X
0 0,0758
80 0,0754
70 0,0727
60 0,0677
50 0,0602
40 0,0509
30 0,0398
20 0,0274
10 0,0139
0 0
X = 0,0602
Tabel 4. 4. Tekanan Kompresi
α Pk 0 1,02 x 105
80 1,55 x 105 70 2,71 x 105 60 4,05 x 105 50 5,90 x 105 40 8,61 x 105 30 1,27 x 105 20 1,72 x 105 10 2,43 x 105 0 3,55 x 105
Pk = 5,90 x 105
61
Maka,
𝒯k = Pk Apiston X
= 5,90 x 105. 0,00785. 0,0274
= 126,9 Nm
Jadi Momen puntir yang diperlukan untuk memutar mesin induk KMP.
Merawan II, adalah sebagai berikut:
𝒯tot = 𝒯pe + 𝒯rg + 𝒯k + 10%
= 0,36 + 4,44 + 126,9 + 10%
= 131,7 Nm
4.4 Analisis masalah Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II
Permasalahan sistem starter tekanan udara adalah mesin tidak hidup
dikarenakan tekanan udara yang sampai ke mesin tidak mencukupi untuk
menghidupkan mesin.
Berikut adalah permasalahan yang terjadi pada sistem starter tekanan
udara KMP. Merawan II sebagai berikut :
a. Pipa-pipa udara bocor
Penyebab mesin tidak dapat hidup pada saat dihidupkan disebabkan pipa-
pipa udara yang bocor. Pipa-pipa udara bocor disebabkan korosi/karat karena
udara yang ikut serta dalam sistem starter masih mengandung air, mengakibatkan
kondisi di dalam pipa-pipa lembab yang mengakibatkan pipa-pipa udara mudah
62
berkarat. Selain itu tekanan udara yang panas dapat juga mengakibatkan pipa-pipa
mudah bocor. Pipa-pipa udara KMP. Merawan II sering mengalami kebocoran
dalam jangka waktu 1 tahun, pipa-pipa udara mengalami kebocoran sebanyak 4
kali.
c. Kerusakan air charging valve
Air charging valve adalah komponen dari botol angin yaitu kepala dari
botol angin. Air charging valve rusak dikarenakan kelebihan beban kerja yang
terlalu banyak untuk menyimpan udara sehingga air charging valve rusak. Selain
itu air charging valve berkarat dikarena udara yang sampai pada botol angin
masih mengandung air. Air charging valve sering mengalami kerusakan
dikarenakan korosi, dalam 1 tahun terakhir KMP. Merawan II sudah mengganti
komponen ini sebanyak 2 unit.
c. Air starting valve mengalami kerusakan
Penyebab mesin tidak dapat hidup pada saat dihidupkan disebabkan
kondisi air starting valve. Kondisi Air starting valve macet menyebabkan tekanan
udara yang dibutuhkan untuk menghidupkan mesin menjadi kurang. Penyebab air
starting valve macet diantaranya udara yang mengandung air menimbulkan karat
pada komponen air starting valve dan udara yang kotor lama-kelamaan kotoran
akan menumpuk di pistonnya, dalam 1 tahun terakhir KMP. Merawan II sudah
mengganti komponen ini sebanyak 3 unit.
63
4.5 Estimasi Biaya Perbaikan Masalah Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II
Hasil analisis masalah sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II
yaitu terdapat masalah pada pipa udara, botol angin, dan air starting valve.
Berikut adalah perbaikan masalah dalam kurun waktu 5 tahun terakhir
pada kapal KMP. Merawan II adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 5. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II
Uraian Biaya Tahun Total Biaya 1 2 3 4 5
Las kuningan pada
titik kebocoran pipa
udara
Rp 750.000 3 x 2 x 3 x 2 x 4 x Rp 10.500.000
Ganti Baru
Starting air
main pipe assy
135355-73790
Rp 3.000.000 1 x 1 x 2 x 1 x 1 x Rp 18.000.000
Perbaiki Air
Charging
Ganti ring dan per
Rp 250.000
3 x 2 x 2 x 1 x 2 x Rp 2.500.000
Ganti baru
Charging valve
assy 125310-71210
Rp 6.750.000 2 x 1 x 2 x 1 x 2 x Rp 54.000.000
Perbaiki Air
Starting valve
Ganti seal
Rp 50.000 6 x 6 x 6 x 6 x 6 x Rp 1.500.000
Ganti Baru
Starting valve assy
735410-71100
Rp. 2.625.000 3 x 1 x 3 x 2 x 3 x Rp 31.500.000
Total Rp 118.000.000
64
Berikut adalah cara perbaikan masalahnya sebagai berikut :
a. Memperbaiki Pipa-Pipa Udara
Perbaikan-perbaikan pada pipa-pipa udara adalah sebagai berikut:
1. Las kuningan pada bagian pipa udara yang bocor
Cara memperbaikinya dengan cara las kuningan pada titik yang
mengalami kebocoran. Kita dapat mengetes kebocoran pipa dengan cara
menyemprotkan udara pada pipa udara setelah itu kita tandai letaknya kemudian
las kuningan. Estimasi biaya las kuningan pada pipa-pipa udara yaitu Rp 750.000.
2. Ganti baru pipa-pipa udara
Jika pipa-pipa udara sangat banyak titik yang mengalami kebocoran
sebaiknya diganti yang baru. Karena pengelasan kuningan sifatnya emergency
karena dititik yang kita las dapat mengalami kebocoran lagi. Pengadaan
komponen pipa-pipa udara membutuhkan waktu ± 3 bulan dikarenakan indent..
Estimasi biaya pengantian baru pipa-pipa udara merek Yanmar Starting air main
pipe assy 135355-73790 yaitu Rp 3.000.000.
b. Memperbaiki air charging valve
Perbaikan-perbaikan pada botol angin sebagai berikut:
1. Perbaikan air charging valve
Cara memperbaiki air charging valve yang rusak yaitu dengan cara
mengganti ring dan per pada air charging valve. Estimasi biaya penggantian ring
dan per yaitu Rp 250.000.
65
2. Ganti air charging valve
Jika sudah mengganti ring dan per, air charging valve masih belum dapat
bekerja semestinya maka mengharuskan mengganti air charging valve. Pengadaan
komponen air charging valve membutuhkan waktu ± 3 bulan dikarenakan indent.
Estimasi biaya penggantian air charging valve merek Yanmar Charging valve
assy 125310-71210 yaitu Rp 6.750.000.
c. Memperbaiki Air starting valve
Perbaikan-perbaikan pada air starting valve sebagai berikut:
1. Perbaikan Air starting valve
Cara memperbaiki Air starting valve macet adalah bongkar air starting
valve bersihkan komponen-komponenya dari krak-krak udara kotor dan karatnya
serta ganti seal air starting valve. Estimasi biaya penggantian seal air starting
valve yaitu Rp. 50.000
2. Ganti baru air starting valve
Jika sudah dibersihkan tetapi air starting valve tidak lagi dapat bekerja
semestinya maka mengharuskan ganti baru air starting valve. Pengadaan
komponen air starting valve membutuhkan waktu ± 3 bulan dikarenakan indent.
Dalam kurun waktu 1 tahun ini KMP. Merawan II telah mengganti air starting
valve sebanyak 3 unit. Estimasi biaya penggantian air starting valve merek
Yanmar Starting valve assy 735410-71100 yaitu Rp. 2.625.000.-/unit.
66
4.6 Spesifikasi kapal KMP. Semah
Spesifikasi kapal KMP. Semah adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 6. Spesifikasi Kapal KMP. Semah
SPESIFIKASI KAPAL PENYEBERANGAN
I. PEMILIK / OPERATOR : PT. ASDP INDONESIA FERRY (PERSERO)
II. DATA KAPAL
1. NAMA KAPAL : KMP. SEMAH
2. NAMA PANGGILAN / CALL , SIGN : YB 4762
3. TEMPAT PEMBUATAN : J a k a r t a
4. GALANGAN PEMBANGUNAN : PT. INDONESIAN MARINE
5. TAHUN PEMBUATAN : 2010
6. BAHAN : B e s i / B a j a
7. TYPE KAPAL : Ro - Ro
8. KLASIFIKASI : B K I
9. LINTASAN : Rasau Jaya - Telok Batang
III. UKURAN UTAMA :
1. PANJANG SELURUH ( LOA ) : 31.6 METER
2. PANJANG GARIS AIR ( LBP ) : 24.72 METER
3. LEBAR ( B ) : 9 METER
4. DALAM ( D ) : 14 METER
5. SYARAT MAKSIMUM ( d ) : 1.8 METER
6. ISI KOTOR ( GRT ) : 227 TON
IV. KAPASITAS TANGKI :
1. TANGKI BAHAN BAKAR : 17.25 TON
2. TANGKI AIR TAWAR
12.25 TON
3. TANGKI BALLAST
45.37 TON
Haluan
26,47 TON
Buritan
V. MESIN UTAMA :
1. MERK : Y a n m a r
2. TYPE : 6 HA 2 M - H T E
3. TENAGA KUDA/PK : 350 PK
4. JUMLAH MESIN : 2 ( dua )
5. KECEPATAN MAKSIMUM : 9 KNOT
6. KECEPATAN OPERASIONAL : 7 KNOT
7. TAHUN PEMBUATAN MESIN : 2008
8. R P M : 1950
9. JENIS BAHAN BAKAR : S o l a r ( HSD )
10. NOMOR MESIN : KIRI : 0986 KANAN : 1130
VI. GENERATOR MESIN BANTU :
1. MERK : P e r k i n s
2. TYPE : 6TG2AM
3. JUMLAH MESIN : 2 ( dua)
67
4. TENAGA KUDA/PK : 124 PK
5. R P M : 1500
6. K V A : 80 KVA
VII. KAPASITAS MUAT :
1. JUMLAH PENUMPANG : 65 ORANG
2. JUMLAH KENDARAAN : 9 BUAH ( Campuran )
3. JUMLAH A B K : 12 ORANG
VIII. PINTU RAMPA :
1. PINTU RAMPA HALUAN : PANJANG 4.26 Meter LEBAR 4 Meter
2. PINTU RAMPA BURITAN : PANJANG 4.26 Meter LEBAR 4 Meter
3. PINTU RAMPA KIRI : PANJANG -- LEBAR --
4. PINTU RAMPA KANAN : PANJANG -- LEBAR --
IX. TINGGI CAR DECK UTAMA :
1. BAGIAN HALUAN : 3.4 METER
2. BAGIAN BURITAN : 3.4 METER
Gambar 4. 15. Kapal KMP. Semah
68
4.7 Komponen-komponen Sistem Starter Elektrik Kapal KMP. Semah
Komponen-komponen sistem starter elektrik diatas kapal sebagai berikut:
a. Baterai
Baterai atau yang sering kita dengar aki adalah sumber tenaga untuk
sistem starter elektrik, merubah dari energi kimia menjadi energi listrik.
Baterai/Aki yang digunakan kapal KMP. Semah yaitu aki G-force N 200
Ampere 12 Volt 2 Unit. Estimasi harga aki KMP. Semah yaitu Rp 3.100.000.
Komponen-komponen aki dapat kita lihat pada gambar dibawah ini
Gambar 4. 16. Komponen Aki G-Force KMP. Semah
69
Berikut adalah cara membaca kode aki, aki di kapal KMP. Semah yaitu aki G-
Force N 200 Ampere 12 Volt.
Aki N 200
N = Normal
200 = daya utama aki
b. Kunci Kontak
kunci kontak berfungsi untuk memutuskan atau menghubungkan
komponen- komponen dalam sistem starter dan komponen kelistrikan lainnya.
Posisi kunci kontak di kapal KMP. Semah tergabung didalam sebuah box
instrument panel yang memiliki fungsi yang berbeda-beda salah satunya yaitu
untuk melihat indikator tekanan oli. Estimasi harga kunci kontak KMP. Semah
yaitu Rp 2.500.000. Posisi kunci kontak dapat kita lihat pada gambar dibawah ini
Gambar 4. 17. Instrument panel KMP. Semah
70
Dari gambar diatas dapat kita lihat komponen kunci kontak yaitu:
Tabel 4. 7. Komponen Kunci Kontak KMP. Semah
No. No. Komponen Komponen No. Parts
1 16 COVER 129170-91610
2 17 GASKET 129574-91710
3 19 KNOB, SWITCH 129574-91770
4 32 COVER, BLIND 129574-91760
5 33 SW.BOX ASSY 119593-91100
6 34 KEY, SWITCH 123482-91291
7 43 WIRE 126683-91820
Gambar 4. 18. Instrument panel part catalog
71
c. Relay
Relay berfungsi sebagai pengendali atau pengontrol arus listrik yang
berguna untuk memutuskan atau menghubungkan arus listrik negatif baterai.
Relay/Battery yang digunakan kapal KMP. Semah yaitu Relay merek Yanmar
Switch Battery 123310-77640. Estimasi harga relay KMP. Semah yaitu Rp
900.000
Gambar 4. 19. Relay KMP. Semah
Gambar 4. 20. Relay part catalog
72
d. Motor Starter
Motor Starter berfungsi untuk merubah energi listrik dari baterai/aki
menjadi energi gerak (mekanik) yang akan digunakan untuk memutar flywheel
pertama kali yang dibutuhkan mesin untuk menghidupkan mesin. Motor starter
yang digunakan kapal KMP. Semah yaitu Motor Starter merek Yanmar Starter
126650-77011. Estimasi harga motor starter KMP. Semah yaitu Rp 18.000.000.
Motor starter kapal KMP. Semah dapat kita lihat pada gambar dibawah ini
Gambar 4. 21. Motor Starter KMP. Semah
73
Gambar 4. 22. Motor Starter part catalog
74
4.8 Prinsip Kerja Sistem Starter Elektrik KMP. Semah
a. Sistem kerja dari sistem starter elektrik KMP. Semah
Sistem kerja dari sistem starter elektrik adalah sebagai berikut:
Dari gambar wiring diagram diatas sistem kerja dari sistem starter elektrik
KMP. Semah adalah sebagai berikut :
a. Kunci kontak putar pada posisi on maka arus listrik mengalir dari baterai/aki
G-force N 200 Ampere menuju ke Switch Battery 123310-77640.
b. Setelah itu arus listrik dari Switch Battery 123310-77640 menuju ke Starter
126650-77011, arus listrik yang sampai ke motor starter paling tidak 10 volt
jika kurang dari itu motor starter tidak dapat hidup.
c. Kemudian motor starter menggerakan flywheel/roda gila sehingga mesin dapat
hidup
Gambar 4. 23. Wiring diagram sistem starter elektrik
75
b. Perhitungan arus listrik dari sistem starter elektrik KMP. Semah
Gambar 4. 25. Grafik Motor Starter KMP. Semah
Gambar 4. 24. Spesifikasi Motor Starter KMP. Semah
76
Pada grafik diatas tegangan terbaca 24 Volt dan arus terbaca 600 Ampere,
maka dapat di hitung jumlah tahanan (R) sebagai berikut:
Diketahui:
- V = 24 Volt
- I = 600 Ampere
Maka
R = I
V 04,0600
24
Pada saat purtaran motor starter naik mencapai 6000 rpm, arus yang
mengalir pada motor starter pada tegangan 24 V akan menjadi:
Diketahui:
- V = 24 Volt
- R = 0,04
Maka
I = R
VA600
04,0
24
Tetapi seperti dilihat pada grafik sebelumnya arus yang mengalir hanya
100 A. Hal ini disebabkan karena adanya arus lawan pada kumparan anker, maka
arus balik ini menjadi penghambat mengalirnya arus dari baterai. Untuk
membuktikanya dapat kita cari dengan rumus dibawah ini.
I = R
eV
e = V – IR
77
Berdasarkan rumus diatas, maka dapat dihitung sebagai berikut :
e = 24 – 100 x 0,04
= 24 – 20
= 20 Volt
Sehingga akhirnya arus yang mengalir :
I =
R
eVA100
04,0
2024
c. Perhitungan Torsi dari sistem starter elektrik
Gambar 4. 26. Poros engkol dan roda gila KMP. Semah
78
Tabel 4. 8. Data Mesin Induk KMP. Semah
Data Mesin Induk KMP. Semah
MERK
:
Yanmar
TYPE
:
6 HA 2 M - H T E
TENAGA KUDA/PK
:
350 PK
JUMLAH MESIN
:
2 ( dua )
R P M
:
1,950
JENIS BAHAN BAKAR
:
S o l a r ( HSD )
Motor starter membutuhkan torsi yang lebih besar untuk menggerakkan
poros engkol. Perhitungan torsi yang diperlukan poros engkol, dapat dihitung dari
spesifikasi daya maksimum engine dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Diketahui:
1. Pe = 350 PK = 257.425 Watt (1 PK = 735.499 )
2. n = 1950 rpm
Maka
𝒯 =60𝑃e
2πn
= 60 . 735.499
2 . 3.14 . 1950
= 44.129.940 Watt
12.246 Rpm
= 3.603,62 Nm
Jumlah gigi pinion dan ring gear pada sistem starter elektrik biasanya
berbanding 10-13, maka torsi akan menjadi 10-13 kali lebih besar. Untuk
memnghitung perbandingan gigi dapat kita lakukan dengan persamaan sebagai
berikut:
79
Diketahui:
𝑟𝑖𝑛𝑔𝑔𝑒𝑎𝑟 KMP. Semah = 132
𝑝𝑖𝑛𝑖𝑜𝑛 𝑔𝑒𝑎𝑟 KMP. Semah = 11
Jumlah perbandingan gigi =𝑟𝑖𝑛𝑔𝑔𝑒𝑎𝑟
𝑝𝑖𝑛𝑖𝑜𝑛 𝑔𝑒𝑎𝑟
=132
11
= 12
Momen puntir yang diperlukan poros engkol sebesar 3,603,62 Nm, maka
momen puntir yang diperlukan motor starter adalah:
𝒯motor starter =𝒯poros engkol
jumlah perbandingan gigi
= 3.603,62 Nm
12
= 300,3 Nm
4.9 Analisis masalah Sistem Starter Elektrik KMP. Semah
Permasalahan sistem starter elektrik ketika mesin tidak hidup ketika
menghidupkan mesin dikarenakan beberapa hal diantaranya kerusakan baterai,
kerusakan kunci kontak dan kerusakan motor starter.
Berikut adalah permasalahan yang terjadi pada sistem starter elektrik
KMP. Semah sebagai berikut :
a. Tegangan baterai lemah
Penyebab mesin tidak hidup pada saat mesin dihidupkan adalah tegangan
baterai lemah, penyebab baterai lemah yaitu kurangnya air aki sehingga baterai
80
tidak memberikan arus listrik yang baik. Jika air aki dibiarkan kurang bahkan
habis dapat mengakibatkan kerusakan pada sel-sel baterai sehingga mengharuskan
ganti baterai baru. Dalam kurun waktu 1 tahun ini KMP. Semah telah mengganti
aki sebanyak 2 unit.
b. Kerusakan Motor starter
Bagian-bagian dari motor starter yang rusak sehingga mengakibatkan motor
starter tidak berputar adalah sebagai berikut:
1. Main Switch rusak
Jarak stud end pendek sehingga contact plate tidak menempel dengan
sempurna, dengan demikian arus yang besar tidak mengalir ke terminal C
sehingga motor starter tidak berputar.
2. Terminal 30 dan C terbakar atau kotor
Terminal 30 dan C terbakar atau kotor dapat mengakibatkan nilai tahanan
terminal tersebut bertambah besar dan mengurangi arus yang mengalir. Semakin
parah terbakarnya atau keausanya, semakin bertambah nilai tahananya. Akibat
akan mengurangi power input ke motor starter sehingga tanaga gerak yang
dihasilkan motor starter juga berkurang atau semakin berputar lambat.
3. Armature coil terbakar
Konstruksi dari armature coil adalah setiap ujung konduktornya
disambung dengan solder terhadap komutator, jika terjadi hubungan pendek
akibat armature tertahan arus yang mengalir akan besar karena tidak adanya
tegangan balik pada armature coil. Mengalirnya arus yang cukup besar akibat
armature tertahan maupun akibat short yang lain, maka akan timbul panas pada
81
armature coil. Panas tersebut menyebabkan solderan pada armature meleleh
(armature terbakar), motor starter tidak dapat berputar.
4. Starter clutch dan pinion
Starter clutch dan pinion digunakan untuk melepaskan perakitan pinion
dan ring gear, apabila terjadi kerusakan pada starter clutch dan pinion, perakitan
dan pelepasan pinion tidak sempurna. Perpindahan daya motor menjadi tidak
sempurna dan motor tidak mampu memutarkan mesin. Kerusakan-kerusakan yang
terjadi pada starter clutch dan pinion yaitu : starter clutch lost, pinion gear rusak
dan sliding spline macet karena berkarat.
Dalam 1 tahun terakhir, KMP. Semah mengalami kejadian motor starter
tidak berputar 2 kali.
4.10 Estimasi Biaya Perbaikan Masalah Sistem Starter Elektrik KMP.
Semah
Permasalahan sistem starter elektrik ketika mesin tidak hidup ketika
menghidupkan mesin dikarenakan tegangan baterai lemah dan kerusakan motor
starter.
Berikut adalah perbaikan masalah dalam kurun waktu 5 tahun terakhir pada
kapal KMP. Semah adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 9. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Elektrik KMP. Semah
Uraian Biaya Tahun Total Biaya
1 2 3 4 5
Charge aki
Rp 50.000 4 x 4 x 4 x 4 x 4 x Rp 1.000.000
Ganti baru aki
Aki 200 Ampere
Rp 3.100.000 2 x 4x 2 x Rp 24.800.000
82
Service Motor
Starter
Rp 1.500.000 1 x 1 x 1 x 1 x 2 x Rp 9.000.000
Ganti baru Motor
Starter
Starter 126650-
77011
Rp 18.000.000 1 x 1 x Rp 36.000.000
Total Rp 70.800.000
Berikut adalah cara memperbaikinya sebagai berikut :
a. Memperbaiki Baterai
Perbaikan-perbaikan pada baterai adalah sebagai berikut:
1. Charge baterai
Motor starter dapat memutar ring gear, apabila pada saat distart tegangan
yang masuk ke terminal 30 tidak kurang dari 10 volt. Jika tegangan dibawah 10
volt, maka diaktegorikan sebagai baterai lemah. Tegangan baterai minimum
seharusnya 12 volt dan bila dialirkan akan menghasilkan tegangan diterminal 50
motor starter kurang lebih 10 volt saat distart. Cara mempebaikinya dengan cara
mencharge aki. Estimasi biaya mencharge aki yaitu Rp 50.000.
2. Ganti baru baterai
Jika baterai sudah dicharge tetapi baterai masih lemah maka sel-sel pada
baterai mengalami kerusakan. Jika sel-sel pada baterai rusak maka mengharuskan
ganti baru baterai. Estimasi waktu pengadaan aki baru ± 3 hari. Estimasi biaya
penggantian baterai baru yaitu Baterai 200 Ampere Rp 3.100.000/unit.
83
d. Memperbaiki Motor starter
Perbaikan-perbaikan pada motor starter adalah sebagai berikut:
1. Service motor starter
Komponen-komponen motor starter yang mengalami kerusakan sehingga
motor starter tidak dapat berputar yaitu Main Switch, Terminal 30, Terminal C,
Armature coil, Starter clutch dan pinion. Cara memperbaikinya yaitu dengan
menservice motor starter dan mengganti komponen-komponen pada motor starter
yang mengalami kerusakan. Estimasi waktu service motor starter ± 3 hari.
Estimasi biaya service motor starter yaitu Rp 1.500.000.
2. Ganti motor starter
Jika Komponen-komponen motor starter yang mengalami kerusakan
banyak maka sebaiknya motor starter diganti baru. Pengadaan motor starter ± 1
minggu. Estimasi waktu pengadaan motor starter baru ± 1 minggu. Estimasi
biaya penggantian motor starter baru merek Yanmar Starter 126650-77011 yaitu
Rp 18.000.000.
84
4.11 Analisis Perbedaan Sistem Starter Tekanan Udara KMP. Merawan II
dan Sistem Starter Elektrik KMP. Semah
Berdasarkan pembahasan diatas analisis perbedaan sistem starter tekanan
udara KMP. Merawan II dan sistem starter elektrik KMP. Semah adalah sebagai
berikut:
a. Analisis harga komponen-komponen dari sistem starter
Harga dari komponen-komponen sistem starter tekanan udara KMP.
Merawan II adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 10. Harga komponen-komponen sistem starter KMP. Merawan II
No. Komponen Estimasi Harga
1. Kompresor
Air compressor osaka japan 0,75 Kw
Rp 5.000.000
2. Botol angin
Botol angin kapasitas 30 bar
Rp 15.000.000
3. Distributing valve
Yanmar distribut valve assy 736310-
72400.
Rp 5.250.000
4. Air starting valve
Yanmar starting valve assy 735410-
71100. Rp. 2.625.000/unit. 1 unit mesin
memiliki 3 unit air starting valve
Rp. 7.875.000
5. Pipa Udara
Yanmar starting air main pipe assy
135355-73790
Rp 3.000.000
Total Rp 36.125.000
Total (2 Unit Mesin) Rp 72.250.000
85
Harga dari komponen-komponen sistem starter elektrik KMP. Semah
adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 11. Harga komponen-komponen sistem starter KMP. Semah
No. Komponen Estimasi Harga
1. Baterai/aki
Baterai G-force N200 Ampere 12 Volt.
Rp. 3.100.000/unit. 1 unit mesin memiliki
2 unit baterai/aki
Rp 6.200.000
2. Kunci kontak
Yanmar 1 Set Box
Rp 2.500.000
3. Relay
Yanmar Switch Battery 123310-77640
Rp 900.000
4. Motor starter
Yanmar Starter 126650-77011
Rp. 18.000.000
Total Rp 27.600.000
Total (2 Unit Mesin) Rp 55.200.000
Hasil analisis harga komponen-komponen sistem starter. Harga
komponen-komponen sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II lebih mahal
dibandingkan sistem starter elektrik KMP. Semah. Perbandingan harga ini akan
berpengaruh juga pada biaya perbaikan jika komponen tersebut mengalami
kerusakan. Harga komponen-komponen sistem starter tekanan udara KMP.
Merawan II yaitu Rp 72.250.000 sedangkan harga komponen-komponen sistem
starter elektrik KMP. Semah yaitu Rp 55.200.000. Deviasi harga dari kedua
sistem starter tersebut (Rp 72.250.000 - Rp 55.200.000) = Rp 17.050.000.
86
b. Analisis waktu pengadaan lomponen-komponen dari sistem starter
Waktu dari pengadaan komponen-komponen sistem starter tekanan udara
KMP. Merawan II adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 12. Waktu pengadaan komponen-komponen sistem starter KMP.
Merawan II
No. Uraian Estimasi Waktu
1. Ganti Baru
Starting air main pipe assy 135355-73790
± 3 bulan
2. Ganti baru
Charging valve assy 125310-71210
± 3 bulan
3. Ganti Baru
Starting valve assy 735410-71100.
± 3 bulan
Waktu dari pengadaan komponen-komponen sistem starter elektrik KMP.
Semah adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 13. Waktu pengadaan komponen-komponen sistem starter KMP.
Semah
No. Uraian Estimasi Waktu
1. Ganti baru
Aki 200 Ampere
± 3 hari
2. Ganti baru
Starter 126650-77011
± 1 minggu
87
Hasil analisis waktu dari pengadaan komponen-komponen sistem starter
tekanan udara KMP. Merawan II dan sistem starter elektrik KMP. Semah adalah
Pengadaan komponen-komponen sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II
lebih lama dibandingkan sistem starter elektrik KMP. Semah, dikarenakan KMP.
Merawan II tipe mesin Yanmar lama/sudah tua, produsen pembuat sparepart
mengurangi jumlah produksi. Bahkan ada beberapa tipe mesin Yanmar
lama/sudah tua tidak memproduksi lagi sparepart, pihak produsen memproduksi
jika ada pesanan atau order. Jika tidak ada stock maka pihak perusahaan harus
order untuk pembuatan sparepart. Estimasi waktu pembuatan sparepart ± 3
bulan.
Dengan estimasi waktu pembuatan sparepart ± 3 bulan tentunya sangat
menyulitkan jika terjadi kerusakan pada sistem starter tekanan udara KMP.
Merawan II. Sedangkan sparepart No. 2 tidak disarankan karena selain kurang
baik berpengaruh juga pada lamanya waktu pemakaian sparepart. Selain itu
sparepart No. 2 juga sulit ditemukan di pasaran Pontianak.
Sedangkan pengadaan komponen-komponen sistem starter elektrik KMP.
Semah jika terjadi kerusakan sparepart No. 2 lebih mudah didapatkan tetapi
sparepart No. 2 tidak disarankan karena selain kurang baik berpengaruh juga pada
lamanya waktu pemakaian sparepart. jika di wilayah Sambas tidak ada, di
wilayah Pontianak masih bisa didapatkan. Jika tidak ditemukan di wilayah
Pontianak maka pengadaan untuk sparepart genuine tidak membutuhkan waktu
terlalu lama ± 1 minggu.
88
c. Analisis biaya perbaikan sistem starter
Biaya perbaikan dari sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II
adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 14. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II
Uraian Biaya Tahun Total Biaya 1 2 3 4 5
Las kuningan pada
titik kebocoran pipa
udara
Rp 750.000 3 x 2 x 3 x 2 x 4 x Rp 10.500.000
Ganti Baru
Starting air
main pipe assy
135355-73790
Rp 3.000.000 1 x 1 x 2 x 1 x 1 x Rp 18.000.000
Perbaiki Air
Charging
Ganti ring dan per
Rp 250.000
3 x 2 x 2 x 1 x 2 x Rp 2.500.000
Ganti baru
Charging valve
assy 125310-71210
Rp 6.750.000 2 x 1 x 2 x 1 x 2 x Rp 54.000.000
Perbaiki Air
Starting valve
Ganti seal
Rp 50.000 6 x 6 x 6 x 6 x 6 x Rp 1.500.000
Ganti Baru
Starting valve assy
735410-71100
Rp. 2.625.000 3 x 1 x 3 x 2 x 3 x Rp 31.500.000
Total Rp 118.000.000
89
Biaya perbaikan dari sistem starter elektrik KMP. Semah adalah sebagai
berikut:
Tabel 4. 15. Estimasi Biaya Perbaikan Sistem Starter Elektrik KMP. Semah
Uraian Biaya Tahun Total Biaya
1 2 3 4 5
Charge aki
Rp 50.000 4 x 4 x 4 x 4 x 4 x Rp 1.000.000
Ganti baru aki
Aki 200 Ampere
Rp 3.100.000 2 x 4x 2 x Rp 24.800.000
Service Motor
Starter
Rp 1.500.000 1 x 1 x 1 x 1 x 2 x Rp 9.000.000
Ganti baru Motor
Starter
Starter 126650-
77011
Rp 18.000.000 1 x 1 x Rp 36.000.000
Total Rp 70.800.000
Hasil analisis perbaikan sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II
dan sistem starter elektrik KMP. Semah dalam 5 tahun terakhir yaitu estimasi
biaya perbaikan sistem starter elektrik KMP. Semah lebih murah dibandingkan
perbaikan sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II.
Estimasi biaya perbaikan sistem starter tekanan udara pada kapal KMP.
Merawan II yaitu Rp 118.000.000.-. sedangkan Estimasi biaya perbaikan sistem
starter elektrik pada kapal KMP. Semah yaitu Rp 70.800.000.-. Deviasi biaya
perbaikan kedua sistem starter tersebut yaitu (118.000.000 - Rp 70.800.000) = Rp
47.200.000.
90
4.12 Estimasi Biaya Penggantian Sistem Starter Tekanan Udara KMP.
Merawan II Menjadi Sistem Starter Elektrik KMP. Merawan II
Dari hasil analisis perbedaan sistem starter tekanan udara KMP. Merawan
II dan sistem starter elektrik KMP. Semah. Peneliti menyarankan untuk menganti
sistem starter tekanan udara pada kapal KMP. Merawan II dengan sistem starter
elektrik. mamfaat kedepanya dapat mempermudah kapal KMP. Merawan II untuk
perbaikan sistem starternya dan PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang
Pontianak dapat mengefisiensi biaya perbaikan sistem starter. Estimasi biayanya
adalah sebagai berikut:
Tabel 4. 16. Estimasi biaya pengantian sistem starter elektrik KMP.
Merawan II
No.
.
Bagian Estimasi Biaya
1. Baterai/aki
Battery G-force N200 Ampere 2 unit
Rp 3.100.000.-/unit
Rp 6.200.000.-
2. Kunci kontak
Kunci Kontak Yanmar 1 Set
Rp 2.500.000.-
3. Relay
Switch Battery 123310-77640
Rp 900.000.-
4. Motor starter
Starter 126650-77011
Rp 18.000.000.-
5. Altenator
Altenator 144626-77201
Rp 13.500.000.-
6. Buat dudukan dengan plat untuk Relay,
kunci kontak, Motor starter dan Altenator
Rp 1.500.000
6. Pemasangan dan Instalisasi Rp 2.500.000
Total Rp 45.100.000
Total (2 Unit Mesin) Rp 90.200.000
91
Gambar 4. 27. Rekomendasi Penggantian Sistem Starter Elektrik KMP. Merawan II
92
Hal-hal yang mendasari penggantian sistem starter tekanan udara pada
kapal KMP. Merawan II dengan sistem starter elektrik adalah sebagai berikut:
a. Payback Periode
Umur investasi di lingkungan perusahaan PT. ASDP Indonesia Ferry
(Persero) yaitu 5 tahun. Jika biaya penggantian sistem starter tekanan udara
menjadi sistem starter elektrik dalam 5 tahun tidak menggantikan biaya
perbaikanya maka penggantian ini tidak dapat dilakukan.
Rumus dari Payback periode adalah sebagai berikut:
Payback Periode = 𝑛 +𝑎 − 𝑏
𝑐 − 𝑏 𝑋 1 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛
Dimana,
n = Tahun terakhir dimana jumlah arus kas masih belum bisa menutup investasi
mula-mula
a = Jumlah investasi mula-mula
b = Jumlah kumulatif arus kas pada tahun ke – n
c = Jumlah kumulatif arus kas pada tahun ke n + 1
Tabel 4. 17. Estimasi Biaya Perbaikan Kumulatif Sistem Starter Tekanan
Udara KMP. Merawan II
Tahun Biaya Perbaikan Biaya Perbaikan Kumulatif
1 Rp 27.675.000. Rp 27.675.000.
2 Rp 14.675.000. Rp 42.350.000.
3 Rp 30.425.000. Rp 72.775.000.
4 Rp 23.800.000. Rp 96.575.000.
5 Rp 21.425.000. Rp 118.000.000.
93
diketahui:
n = 3 tahun
a = Rp 90.200.000.
b = Rp 72.775.000.
c = Rp 96.575.000.
Maka
Payback Periode = 𝑛 +𝑎 − 𝑏
𝑐 − 𝑏 𝑋 1 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛
Payback Periode = 3 +90.200.000 − 72.775.000
96.575.000 − 72.775.000 𝑋 1 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛
Payback Periode = 3 +17.425.000
23.800.000 𝑋 1 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛
Payback Periode = 3 + 0,732
Payback Periode = 3,732 tahun atau 3 tahun 7 bulan,
Payback Periode < 5 tahun maka investasi ini layak
b. Profitability Index (PI)
Metode ini menghitung perbandingan antara nilai sekarang penerimaan-
penerimaan kas bersih dengan nilai sekarang investasi.
Persyaratan :
Jika PI < 1 maka ususlan investasi tersebut tidak layak
Jika PI > 1 maka ususlan investasi tersebut layak.
Rumus dari Profibality index adalah sebagai berikut:
Profitability Indeks = PV Proceed / PV Outlays
Dimana,
PV Proceed = Pendapatan
PV Outlays = Biaya dan Investasi
94
Tabel 4. 18. Neraca Kas KMP. Merawan II
No Akun Uraian Debet Kredit
400102002000000 Kendaraan Motor 183.765.750
400102003000000 Kendaraan Mobil 1.217.051.760
400102007000000 Kendaraan Truck 1.368.114.300
400103001000000 Barang 391.584.908
500101001000000 Gaji, Honorarium dan
Upah
231.496.047
500101002000000 Tunjangan 632.160.000
500101006000000 Kesejahteraan Karyawan 101.565.349
500101007000000 Asuransi Tenaga Kerja 53.898.556
500101010000000 Pajak Penghasilan Pasal
21
48.747.491
500101011000000 Bonus 87.382.674
500102001000000 Bahan Bakar Minyak 217.245.387
500102004000000 Beban Pelumas 39.417.693
500102006000000 Dokumen & surat - Surat
Kapal
19.230.000
500106001000000 Docking Tahunan 281.352.544
500106004000000 Pemeliharaan Deck 53.937.120
500106005000000 Pemeliharaan Mesin 88.831.300
500106006000000 Perlengkapan Kapal 23.738.000
500106007000000 Pemeliharaan Peralatan
Kapal
12.927.500
500106008000000 Pemeliharaan Alat
Keselamatan
23.494.500
500106009000000 Beban Mobilisasi Dalam
Rangka Docking
1.434.937
1204050100 Investasi Penggantian
Sistem Starter Elektrick
KMP. Merawan II
90.200.000
Total 3.160.516.718 2.007.059.098
Maka
Profitability Indeks = PV Proceed / PV Outlays
Profitability Indeks = 3.160.516.718 / 2.007.059.098 = 1,574
Profitability Indeks > 1 maka investasi ini layak
95
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian analisis perbedaan sistem starter tekanan udara
KMP. Merawan II dan sistem starter elektrik KMP. Semah di PT. ASDP
Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Komponen-komponen sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II yaitu:
1. Kompresor merek air compressor osaka japan 0,75 Kw
2. Botol angin kapasitas 30 bar
3. Distributing valve merek Yanmar distribut valve assy 736310-72400
4. Air starting valve merek Yanmar starting valve assy 735410-71100
5. Pipa udara merek Yanmar starting air main pipe assy 135355-73790
b. Komponen-komponen sistem starter elektrik di kapal KMP. Semah yaitu:
1. Baterai G-force N200 Ampere 12 Volt
2. Kunci kontak merek Yanmar 1 Set Box
3. Relay merek Yanmar Switch Battery 123310-77640
4. Motor Starter merek Yanmar Starter 126650-77011
c. Perhitungan Torsi dari sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II yaitu
131,7 Nm sedangkan perhitungan Torsi dari sistem starter elektrik KMP.
Semah yaitu 300,3 Nm
d. Estimasi biaya perbaikan dalam 5 tahun terakhir sistem starter tekanan udara
KMP. Merawan II yaitu Rp 118.000.000 sedangkan Estimasi biaya perbaikan
sistem starter elektrik KMP. Semah yaitu Rp 70.800.000.
96
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat disampaikan berdasarkan penelitian analisis
perbedaan sistem starter tekanan udara KMP. Merawan II dan sistem starter
elektrik KMP. Semah di PT. ASDP Indonesia Ferry (Persero) Cabang Pontianak
yaitu mengganti sistem starter tekanan udara pada kapal KMP. Merawan II
dengan sistem starter elektrik. Estimasi biaya penggantian sistem starter elektrik
yaitu Rp 90.200.000.-. Mamfaat kedepanya dapat mempermudah kapal KMP.
Merawan II untuk perbaikan sistem starternya dan PT. ASDP Indonesia Ferry
(Persero) Cabang Pontianak dapat mengefisiensi biaya perbaikan sistem starter
KMP. Merawan II.
97
DAFTAR PUSTAKA
Andriyanto, Lilik. 2013. Anggaran Modal.
https://goondrex.wordpress.com/2013/07/29/anggaran-modal/. Diakses
pada tanggal 19 April 2016.
Arwah, Boni. 2014. Penyebab Mesin Tidak Berputar Ketika Udara Pejalan
(Starting Air) Sudah Disuply di Kapal MV. Danum 156. AMI Veteran
Makasar: Karya Tulis Ilmiah.
Buntarto. 2015. Sistem Kelistrikan Pada Mobil. Yogyakarta: Pustaka Baru Press.
Departemen Tenaga Kerja dan Transmigrasi R.I. 2006. Perbaikan Sistim Starter
dan Pengisian. Jakarta: Modul.
Latief Had, Abd, dkk. 2012. Studi Starting Udara Tekan Dengan Motor
Pneumatik Pada Mesin Induk KMP.Bontoharu. Universitas Hasanudin:
Jurnal.
Loemau, Willem. 2000. Memperbaiki Kerusakan pada Sistem Starter. Jakarta:
Modul.
PT. Kurnia Mandala Indonusa. 2016. Penawaran Harga No.
062/SPH/KMI/III/2016. Jakarta.
PT. Santiniluwansa Lestari. 2015. Price List G-Force Battery. Jakarta.
Tangdilallo, Bernart Budiharto, (2002), Analisis Perbandingan Kerja antara
Sistem Starting Udara Tekan ke Silinder dengan Motor Pneumatik pada
Motor Diesel Kapal. Universitas Hasanuddin Makassar: Skripsi.
98
Sholikhin, Hadi. 2006. Analisis dan Troubleshooting Kerja Motor Starter Tipe
Reduksi Pada Mitsubishi L300 Diesel. Universitas Negeri Semarang:
Proyek Akhir.
Sularso, Haruo Tahara. 1983. Pompa & Kompresor. Jakarta: PT. Pradnya
Paramita.
Sumarna, Nana. 2013. Evaluasi Performance Motor Starter Tipe Reduksi untuk
Keselamatan Operasional Lalu Lintas Moda Transportasi Jalan.
Universitas Pendidikan Indonesia: Jurnal.
Tim Fakultas Teknik Universitas Negri Yogyakarta. 2004. Melepas dan
Memasang Motor Starter. Yogyakarta: Modul.
Wijaya, Budi Hendarto. 2010. Komponen-Komponen Kompresor.
http://maintenance-group.blogspot.com/2010/09/komponen-utama
compressor-dan-fungsinya.html. Diakses pada tanggal 6 Maret 2016.
Yudhiarto, Andhika. 2007. Analisis Sistem Starter pada Mesin Honda Grand
Civic. Universitas Negeri Semarang: Proyek Akhir.
Yanmar Holdings Co., Ltd. 1982. Yanmar Parts Catalog MODEL: 3K, 3KD,
3KDE, 4K, 4KD, 4KDE, 5K, 5KD, 5KDE, 6K-HT, 6KD-HT, 6KDE-HT PC
NO: 000Y00G1189. Osaka, Japan.
Yanmar Holdings Co., Ltd. 2011. Yanmar Parts Catalog MODEL: 6HA2M-
DTE/HTE PC NO: 0CR10-G46402. Osaka, Japan.
Yanmar Holdings Co., Ltd. 2011. Service Manual MODEL: 6HA2M- HTE Code
No: 0B6HA-G00100. Osaka, Japan.
Lampiran Foto KMP. Merawan II
Kompresor Botol angin
Distributing valve Air starting valve
Mesin KMP. Merawan II
Lampiran Foto KMP. Semah
Baterai/aki Relay
Kunci Kontak Motor starter
Mesin KMP. Semah