modul stater dan pengisian 1

7/27/2019 modul stater dan pengisian 1

1/19

MATERI

PERBAIKANSISTEM STARTER DAN PENGISIAN

OTO.KR05.006.03


2/19

Halaman: 1 dari 19

BAB IMATERI UNIT KOMPETENSI

1. Pengertian dan fungsi sistem Starter

SISTEM STARTERUraian

Suatu mesin tidak dapat mulai hidup (start) dengan serndirinya, maka mesintersebut memerlukan tenaga dari luar untuk memutarkan poros engkol danmembantu untuk menghidupkan. Dari beberapa cara yang ada , mobil padaumumnya menggunakan motor listrik, digabungkan dengan magnetic switch yangmemindahkan gigi pinion yang berputar ke ring gear yang dipasangkan ke padabagian luar dari fly wheel, sehingga ring gear berputar ( dan juga poros engkol ).Motor starter harus dapat menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecilyang tersedia pada baterai. Hal lain yang harus diperhatikan ialah bahwa motorstarter harus sekecil mungkin. Untuk itulah , motor serie DC (arus searah)umumnya yang dipergunakan.


3/19

Halaman: 2 dari 19

MOTOR STARTER

Motor starter yang dipergunakan pada automobile dilengkapi dengan magneticswitch yang memindahkan gigi yang berputar (selanjutnya disebut gigi pinion )

untuk berkaitan atau lepas dari ring gear yang dipasangkan mengelilingi fly wheel(roda gila) yang dibuat pada poros enngkol. Saat ini kita mengenal dua tipe motorstarter yang digunakan pada kendaraan atau truck-truck kecil, yaitu motor starterkonvensional dan reduksi. Mobil-mobil yang dirancang untuk dipergunakan padadaerah dingin mempergunakan motor starter tipe reduksi, yang dapatmenghasilkan momen yang lebih besar yang diperlukan untuk mensart mesinpada cuaca dingin. Motor starter tipe ini dapat menghasilkan momen yang lebihbesar dari pada motor starter konvensional untuk ukuran dan berat yang sama.,saat ini mobil cenderung mempergunakan tipe ini meskipun untuk daerah yangpanas. Pada umumnya motor starter digolongkan (diukur) berdasarkan outputnominalnya (dalam KW) makin besar output makin besar kemampuan starternya


4/19

Halaman: 3 dari 19

KOMPONEN-KOMPONEN MOTOR STARTER1. Yoke dan Pole CoreYoke dibuat dari logam yang berbentuk silinder dan berfungsi sebagai tempat pole

core yang diikat dengan sekrup.Pole core berfungsi sebagai penopang field coil danmemperkuat medan magnet yang ditimbulkan oleh field coil.

2. Field CoilField coil dibuat dari lempengan tembaga, dengan maksud dapat memungkinkanmengalirnya arus listrik yang cukup kuat/besar. Field coil berfungsi untuk dapatmembangkit medan magnet.

Pada starter biasanya digunakan empat field coil yang berarti mempunyai empatcore.

3. Armature dan Shaft


5/19

Halaman: 4 dari 19

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. BrushBrush terbuat dari tembaga lunak, dan berfungsi untuk meneruskan arus listrik darifield coil ke armature coil langsung ke massa melalui komutator. Umumnya sartermemiliki empat buah brush, yang dikelompokkan menjadi dua.a. Dua buah disebut dengan brush positif.b. Dua buah disebut dengan brush negative.

5. Armature Brake


6/19

Halaman: 5 dari 19

Armature brake berfungsi sebagai pengereman putaran armature setelah lepasdari perkaitan dengan roda penerus.

6. Drive Lever

Drive lever berfungsi untuk mendorong pinion gear kea rah posisi berkaitandengan roda penerus. Dan melepas perkaitan pinion gear dari perkaitan rodapenerus.

7. Sarter Clutch

Sarter clutch berfugsi untuk memindahkan momen punter saft kepada rodapenerus, sehingga dapat berputar.Sarter clutch juga berfungsi sebagai pengamandari armature coil bilamana roda penerus cenderung memutarkan pinion gear.

8. Sakelar Magnet (Magnetic Switch)


7/19

Halaman: 6 dari 19

Sakelar magnet digunakan untuk menghubungkan dan melepaskan pinion gear

ke/dari roda penerus, sekaligus mengalirkan arus listrik yang besar pada sirkuitmotor starter melalui teminal utama.

CARA KERJA MOTOR STARTER

1. Pada saat motor Switch On


8/19

Halaman: 7 dari 19

Apabila starter switch diputar ke posisi ON, maka arus baterai mengalir melaluihold in coil ke massa dan dilain pihak pull in coil, field coil dan ke massa melaluiarmature. Pada saat in hold dan pull in coil membentuk gaya magnet dengan arahyang sama, dikarenakan arah arus yang mengalir pada kedua kumparan tersebut

sama.Seperti pada gambar diatas.Dari kejadian ini kontak plate (plunger) akan bergerak kea rah menutup mainswitch, sehingga drive lever bergerak menggeser starter clutch kea rah posisiberkaitan dengan ring gear. Untuk lebih jelas lagi aliran arusnya adalah sebagaiberikut:Bateraiterminal 50hold in coilmassaBateraiterminal 50pull in coilfield coilarmaturemassaOleh karena arus yang mengalir ke field coil pada saat itu , relative kecil makaarmature berputar lambat dan memungkinkan perkaitan pinion dengan ring gearmenjadi lembut. Pada kendaraan ini kontak plate belum menutup main switch.

b. Pada saat Pinion Berkaitan Penuh


9/19

Halaman: 8 dari 19

Bila pinion gear sudah berkaitan penuh dengan ring gear , kontak plate akan mulaimenutup main switch, lihat gambar diatas, pada saat ini arus akan mengalirsebagai berikut:Bateraiterminal 50hold in coilmassa

Baterai

main switch

terminal c

field coil

armature

massaSeperti pada gambar diatas di terminal C ada arus , maka arus dari pull in coiltidak dapat mengalir, akibatnya kontak plate ditahan oleh kemagnetan hold in coilsaja. Bersama dengan itu arus yang besar akan mengalir dari baterai ke fieldcoilarmaturemassa melalui main switch. Akibatnya starter dapat menghasilkanmomen punter yang besar yang digunakan memutarkan ring gear. Bilaman mesinsudah mulai hidup, ring gear akan memutarkan armature melalui pinion.Untukmenghindari kerusakan pada starter akibat hal tersebut maka kopling sarter akanmembebaskan dan melindungi armature dari putaran yang berlebihan.


10/19

Halaman: 9 dari 19

c. Pada saat starter Switcf OFF.

Sesudah starter switch dihidupkan ke posisi off, dan main switch dalam keadaanbelum membuka (belum bebas dari kontak plate).Maka aliran arusnya sebagaiberikut:Bateraiterminal 30main switchterminal CField coilarmaturemassaOleh karena starter switch off maka pull in coil dan hold in coil tidak mendapat arusdari teminal 50 melainkan dari teminal C.Sehingga aliran arusnya akan menjadi:Bateraiterminal 30main switchterminal CPull in coilHold in coilmassa

Karena arus pull in coil berlawanan maka arah gaya magnet yang dihasilkan jugaberlawanan sehingga kedua-duanya saling menghapuskan, hal iini mengakibatkankekuatan return spring dapat mengembalikan kontak plate ke posisisemula.Dengan demikian drive lever menarik sarter clutch dan pinion gear terlepasdari perkaitan.


11/19

Halaman: 10 dari 19

5. SISTEM PENGISISANUraianFungsi baterai pada automobile adalah untuk mensuplai kebutuhan listrik padakomponen-komponen listrik pada mobil tersebut seperti motor starter, lampu-

lampu besar dan penghapus kaca. Namun demikian kapasitas baterai sangatlahterbatas, sehingga tidak akan dapat mensuplai tenaga listrik secara terusmenerus.Dengan demikian, baterai harus selalu terisi penuh agar dapat mensuplaikebutuhan listrik setiap waktu yang diperlukan oleh tiap-tiap komponen-komponenlistrik.Untuk itu pada mobil diperlukan siatem pengisian yang akan memproduksilistrik agar baterai selalu terisi penuh.Sistem pengisian (charging system) akan memproduksi listrik untuk menngsikembali baterai dan mensuplai kelistrikan ke komponen yang memerlukannyapada saat mesin dihidupkan.Sebagian besar mobil dilengkapi dengan alternator yang menghasilkan arus bolak-

balik yang lebih baik dari pada dynamo yang menghasilkan arus searah dalam haltenaga listrik yang dihasilkan maupun daya tahannya.Mobil yang menggunakan arus searah (direct current), arus bolak-balik yangdihasilkan oleh alternator harus disaerahkan menjadi arus searah sebelumdikeluarkan.


12/19

Halaman: 11 dari 19

ALTERNATOR

Fungsi alternator adalah untuk mengubah energi mekanis yang didapatkan darimesin tenaga listrik . Energi mekanik dari mesin disalurkan sebuah puli, yangmemutarkan roda dan menghasilkan arus listrik bolak-balik pada stator. Arus listrik

bolak-balik ini kemudian dirubah menjadi arus searah oleh diode-diode.Komponen utama alternator adalah : rotor yang menghasilkan medan magnetlistrik, stator yang menghasilkan arus listrik bolak-balik, dan beberapa diode yangmenyearahkan arus.Komponen tambahan lain adalah : sikat-sikat yang mensuplai arus listrik ke rotoruntuk menghasilkan kemagnetan (medan magnet), bearing-bearing yangmemungkinkan rotor dapat berputar lembut dan sebuah kipas untuk mendinginkanrotor, stator dan diode.

Konstruksi alternator bagian-bagiannya terdiri dari :a. Puli (pulley) d. Startor coilb. Kipas (fan) e. Rectifier (silicon diode)c. Rotor coil

a. Pull (pully)Puli berfungsi untuk tempat tali kipas penggerak rotor.

b. Kipas (fan)Fungsi kipas adalah untuk mendinginkan diode dan kumparan-kumparan padaalternator.

c. RotorRotor merupakan bagian yang berputar di dalam alternator, pada rotor terdapatkumparan rotor (rotor coil) yang berfungsi untuk membangkitkan kemagnetan.Kuku-kuku yang terdapat pada rotor berfungsi sebagai kutub-kutub magnet, duaslip ring yang terdapat pada alternator berfungsi sebagai penyalur listrik ke

kumparan rotor.


13/19

Halaman: 12 dari 19

Rotor ditumpu oleh dua buah bearing, pada bagian depannya terdapat puli dankipas, sedangkan di bagian belakang terdapat slip ring.

d. Stator

Pada ganbar diatas terlihat ganbar konstruksi dan stator coil.Kumparan statoradalah bagian yang diam dan terdiri dari tiga kumparan yang pada salah satuujung-ujungnya dijadikan satu. Pada gambar sebelah kanannya terlihat teorigambar konstruksi ini disebut hubungan Y atau bintang tiga fhase. Bgian tengah

yang menjadi satu adalah pusat gulungan.Dan bagian ini disebut terminal N.Pada bagian ujung kabel lainnya akan menghasilkan arus bolak-balik (AC) tigaphase.


14/19

Halaman: 13 dari 19

e. Rectifier (Diode)

Pada gambar diatas memperlihatkan konstruksi dan hubungan antara stator coildengan diode. Ketiga ujung dari stator dihubingkan dengan kedua macam diode.Pada model yang lama terdapat dua bagian yang terpisah antara diode positif (+)dan diode negative (-). Bagian positif (+) mempunyai rumah yang lebih besar

daripada yang negative (-). Selain perbedaan tersebut ada lagi perbedaan lainnyayaitu strip merah pada diode positif dan strip hitam pada diode negative.Fungsi dari diode adalah menyearahkan arus bolak-balik (AC) yang dihasilkanoleh stator coil menjadi arus searah (DC). Diode juga berfungsi mencegah arusbalik dari baterai ke alternator.

REGULATORTegangan listrik dari alternator tidak selalu constant hasilnya. Karena hasil listrikalternator tergantung daripada kecepatan putaran motor. Makkin cepat putarannyamakin besar hasilnya demikian juga sebaliknya.Rotor berfungsi sebagai magnet.Adapun magnet yang dihasilkan adalah magnet

listrik, maka dengan menambah atau mengurangi arus listrik yang masuk ke rotorcoil akan mempengaruhi daya magnet tersebut sehingga hasil pada stator coilpunakan terpengaruh.Jadi hasil alternator sangat dipengaruhi oleh adanya arus listrikyang masuk ke rotor coil.Fungsi regulator adalah mengatur besar arus listrik yang masuk ke dalam rotor coilsehingga tegangan yang dihasilkan oleh alternator tetap constant (sama) menurutharga yang telah ditentukan walaupun putarannya berubah-ubah. Selain daripadaitu regulator juga berfungsi untuk mematikan tanda dari lampu pengisian, lamputanda pengisian akan secara otomatis mati apabila alternator sudah menghasilkanarus listrik.


15/19

Halaman: 14 dari 19

Gambar diatas memeperlihatkan fungsi dari regulator, alternator dan baterai.Apabila alternator tidak menghasilkan listrik, maka hanya dari baterai saja untukmengatasi kebutuhan kelistrikan, bila hal ini terjadi maka regulator akan bekerjamemberi tanda pada pengemudi (lampu CHG).Ada dua tipe regulator yaitu tipe point (point type) dan tipe tanpa point (pointlesstype). Tipe tanpa point juga biasa disebut IC regulator karena terdiri dariintergrated circuit.

Adapun cirri-ciri IC regulator yang dibuat jadi satu dengan alternator adalah sebagaiberikut :a) Ukuran kecil dan output-nya tinggi

b) Tidak diperlukan penyetelan voltage (tegangan)c) Mempunyai silet konpensasi temperature untuk control tegangan yang dimiliki

untuk pengisisan baterai dan suplai ke lampu-lampu.


16/19

Halaman: 15 dari 19

Apikasi dalam Sistem Pengisian (Charging System)

Gambar diatas menunjukan sirkuit/ranngkaian dari system pengisian yangmemakai regulator dua titik kontak. Kebutuhan tenaga untuk menghasilkanmedan magnet (magnetic flux) pada rotor alternator disuplai dari terminal F.Arus ini diatur dalam arti ditambah atau dikurangi oleh regulator sesuai dengantegangan terminal B. Listrik dihasilkan oleh stator alternator yang disuplai dariterminal B, dan dipakai untuk mensuplai kembali beban-beban yang terjadi padalampu-lampu besar (head llights), wipers, radio, dan lain-lain dalampenambahan untuk mengisi kembali baterai. Lampu pengisian akan menyala,bila altenator tidak mengirimkan jumlah listrik yang normal.Hal tersebut terjadiapabila tegangan dari teminal N alternator kurang dari jumlah yang ditentukan.

Seperti telah ditunjukan oleh gambar diatas, bila sekering terminal IG putus,listrik tidak akan mengalir ke rotor dan akibatnya alternator tidak membangkitkanlistrik.Walaupunsekering CHG putus alternator akan berfungsi.Hal tersebut dapat dibuktikandengan bantuan sirkuit pengisian sebagai berikut.


17/19

Halaman: 16 dari 19

1. Cara kerja pada saat kunci kontak ON dan mesin mati

Bila kinci kontak diputar ke posisi ON , arus dari baterai akan mengalir ke rotor danmerangsang rotor coil.Pada waktu yang sama, arus baterai juga mengalir kelampu pengisisan (CHG) dan akibatnya lampu menjadi menyala (ON).Secara keseluruhan mengalirnya arus listrik sebagai berikut :

a. Arus yang ke field coil

Terminal(+)baterai

fusible link

kunci kontak (IG switch)

sekering

terminal IGregulatorpoint PLpoint PLterminal F regulatorterminal Falternatorbrushslip ringrotor coiilslip ringbrushterminal Ealternatormassabodi.Aibatnya rotor terangsang dan timbul kemagnetan yang selanjutnya arus inidisebut araus medan (field current).

b. Arus ke lampu chargeTerminal (+) bateraifusibler linksakjelar kunci kontak IG (IG switch)sekeringlampu CHGterminal L regulatortitik kontak Ptitik kontakPterminal E regulatormassa bodi.

Akibatnya lampu charge akan menyala.

2. Cara kerja mesi dari kecepatan rendah ke kecepatan sedang.Sesudah mesin hidup dan rotor berputar, tegangan/voltage dibangkitkan dalamstator coil, dan tegangan netral dipergunakan untuk voltage relay, karena itu lampucharge jadi mati.Pada waktu yang sama, tegangan yang dikeluarkan beraksi padavoltage regulator. Arus medan (field current) yang ke rotor dikontrol dandisesuaikan dengan tegangan yang dikeluarkan terminal B yang beraksi padavoltage regulator.Demikianlah, salah satu arus medan akan lewat menembus atau tidak menembusresistor R, tergantung pada keadaaan titik kontak PL.


18/19

Halaman: 17 dari 19

Catatan :Bila gerakan P dari voltage relay, membuat hubungan dengan titik kontak P, makapada sirkuit sesudah dan sebelum lampu pengisian (charge) tegangannya sama.Sehingga pada aris tidak akan mengalir ke lampu dan akhirnya lampu mati. Untukjelasnya aliran arus pada masing-masing peristiwa sebagai berikut :a. Tegangan NetralTerminal N alternatorterminal N regulatormagnet coil dari voltagerelayterminal E reguilatormassa bodi.Akibatnya pada magnet coil dari voltage relay akan terjadi kemagnetan dan dapatmenarik titik kontak P dari P dan selanjutnya P akan bersatu dengan P. Dengandemikian lampu pengisian (charge) jadi mati.b. Tegangan yang keluar (output Voltage)Terminal B alternatortrminal B regulatortitik kontak Ptitik kontak Pmagnetcoil dari voltage regulatorterminal E regulatormassa bodi.Akibatnya pada coil voltage regulator timbul kemagnetan yang dapatmempengaruhi posisi dari titik kontak (point) PL.Dalam hal ini PL akan tertarik dari PL sehingga pada kecepatan sedang PL akanmengambang (seperti terlihat pada gambar diatas).

c. Arus yang ke fieldTermional B alternatorIG switchFuseterminal IG regulatorPoint PLPoint

PL

Reristor R

Terminal F regulator

Terminal F alternator

Rotorcoilterminal E alternatormassa bodi.Dalam hal ini jumlah arus/tegangan yang masuk ke rotor coil bias melalui duasaluran.

Bila kemagnetan di voltage regulator besar dan mampu menarik PL dari PL,maka arus yang ke rotor coil akan melalui resistor R.Akibatnya arus akan kecil dankemagnetan yang ditimbulkan rotor coil-pun kecil (berkurang).

d. Out Put currentTerminal B alternatorbaterai dan bebanmassa bodi.


19/19

3. Cara Kerja Mesin dari Kecepatan Sedang ke Kecepatan Tinggi

Bila putaran mesin bertambah , voltage yang dihasilkan oleh kumparan stato naik,dan gaya tarik dari kemagnetan kumparan voltage regulator menjadi lebih kuat.Dengan daya tarik yang lebih kuat, field current yang ke rotor akan mengalirterputus-putus (intermittently).Dengan kata lain , gerakan titik kontak PL darivoltage regulator kadang-kadang membuat hubungan dengan titik kontak PL .Catatan :Bial gerakan titik kontak PL pada regulator berhubungan dengan titik kontakPL,field current akan dibatasi. Bagaimanapun juga point dari voltage relay tidak

akan terpisah dari point P,sebab tegangan netral terpelihara dalam sisa flux darirotor. Aliran arusnya adalah senagai berikut :

a. Voltage Netral (Tegangan Netral)Terminal N alternatorterminal N regulatormagnet coil dari voltagerelayterminal E regulatormassa bodi.Arus ini juga sering disebut netral voltage.

b. Out Put VoltageTerminal B alternatorterminal B regulatorpoint Ppoint Pmagnet coil dari N

regulatorterminal E regulator.Inilah yang disebut dengan Output voltage.c. tidak ada arus ke Field CurrentTerminal B alternator IG switchfuseterminal IG regulatorreristorRTerminal F regulatorterminal F alternatorrotor coilataupoint PLPointPground (NO.F.C)Terminal E alternatormassa (F Current).Bila arus resistor Rmengalir teminal Fregulatorrotor coilmassa, akibatnyaarua yang ke rotor ada, tapi kalau PL-maka arus mengalir ke massa sehinggayang ke rotor coil tidak ada.d. Out Put CurrentTerminal B alternatorbaterai/loadmassa.

modul stater dan pengisian 1

Documents

Transcript of modul stater dan pengisian 1