i

TUGAS AKHIR

IDENTIFIKASI SISTEM STATER TOYOTA KIJANG INOVA

1TR-FE

Disusun Dalam Rangka Penyelesaian Studi Diploma Tiga

Untuk mencapai Gelar Ahli Madya

Disusun oleh :

Nama : Agus Wakit Hasim

NIM : 5211312001

Progam Studi : Teknik Mesin D III

Jurusan : Teknik Mesin

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

TAHUN 2015

ii

iii

ABSTRAK

Agus Wakit Hasim. 2015. Identifikasi motor stater Toyota Kijang Inova

1TR-FE. Laporan Tugas Akhir. Teknik Mesin DIII. Fakultas Teknik. Universitas

Negeri Semarang.

Mesin membutuhkan suatu sistem kelistrikan otomotif untuk menghidupkan

dan mempertahankan agar tetap hidup. Baterai termasuk komponen utama dalam

sisitem kelistrikan. Baterai digunakan untuk mensuplai arus listrik ke komponen

listrik lainnya.

Seperti yang telah diketahui bahwa suatu mesin membutuhkan suatu mestem

stater untuk menghidupkan mesin yang dapat menghasilkan momen puntir yang

besar. Dari beberapa cara yang ada, umumnya mobil menggunakan motor listrik

yang digabung dengan solenoid yang memidahkan pinion gear berputar ke ring

gear yang dipasang mengelilingi flywheel (roda gila) yang dibaut pada poros

engkol.

iv

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... ii

ABSTRAK ................................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ............................................................................... iv

DAFTAR ISI .............................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. ix

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1

A. Latar Belakang .................................................................................... 1

B. Permasalahan ...................................................................................... 2

C. Tujuan ................................................................................................. 3

D. Manfaat ............................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 6

A. Prinsip Kerja Motor Stater .................................................................. 6

B. Konstruksi Motor Stater Tipe Planetary ............................................. 8

1. Komponen yang Menghasilkan Gaya Putar ................................ 9

a. Yoke dan pole core ................................................................ 9

b. Field coil ............................................................................... 9

c. Armature ............................................................................... 10

d. Sikat (brush) ......................................................................... 11

vi

2. Komponen Pemindah Gaya ......................................................... 11

a. Kopling Stater (stater clutch) ............................................... 11

b. Drive lever ............................................................................ 11

c. Solenoid ................................................................................ 13

3. Komponen Pengurang Kcepatan .................................................. 14

4. Internal Gear ............................................................................... 15

C. Cara Kerja Motor Stater Pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE ............. 16

1. Kunci Kontak Pada Posisi ”START” .......................................... 16

2. Pada Saat Pinion Gear Dengan Ring Gear Berkaitan Penuh ...... 18

3. Kunci Kontak Pada Saat Posisi ON Kembali .............................. 19

BAB III IDENTIFIKASI DAN PENGUJIAN SISTEM STATER ........... 20

A. Alat-alat dan Bahan ............................................................................. 20

1. Alat-alat ........................................................................................ 20

2. Bahan ........................................................................................... 20

B. Proses Pelaksanaan ............................................................................. 21

1. Pembongkaran .............................................................................. 21

a. Melepas Solenoid .................................................................. 21

b. Melepas rumah depan motor stater ....................................... 22

c. Melepas rumah internal gear dari yoke ................................ 24

d. Melepas Armature ................................................................. 24

e. Melepas planetary gear dari planetary gear shaft ................ 25

f. Melepas rumah depan dari perkaitan pinion gear ................ 25

g. Melepas drive lever dengan stater clutch ............................. 26

vii

2. Langkah Pemeriksaan .................................................................. 27

a. Armature Coil ....................................................................... 27

b. Commutator .......................................................................... 28

c. Field Coil .............................................................................. 30

d. Solenoid ................................................................................ 31

e. Stater Clutch ......................................................................... 33

f. Pengukuran panjang sikat (brush) ........................................ 35

g. Brush holder ......................................................................... 35

3. Perakitan ...................................................................................... 36

a. Memasang drive lever ke stater clutch ................................. 36

b. Memasang rumah depan motor stater ................................... 37

c. Memasang planetary gear ke planetary gear shaft .............. 37

d. Memasang commutator pada brush holder .......................... 38

e. Memasang internal gear ke yoke .......................................... 39

f. Memasang tutup balakang motor stater ................................ 40

g. Memasang solenoid .............................................................. 41

C. Pengujuan Motor Stater Kijang Inova Engine 1TR-FE ...................... 43

1. Tes pull-in coil ............................................................................. 44

a. Melepas kabel field coil dari terminal C ............................... 45

b. Menghubungkan batrai ke solenoid ...................................... 45

2. Tes hold-in coil ............................................................................ 46

3. Tes kembalinya pinion ................................................................. 47

4. Pengujian arus motor stater tanpa beban ..................................... 48

viii

D. Tabel Pemeriksaan Motor Stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE ........ 51

BAB IV PENUTUP ................................................................................... 52

A. Simpulan ............................................................................................. 52

B. Saran ................................................................................................... 53

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 54

LAMPIRAN ............................................................................................... 55

ix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Daftar Pemeriksaan Motor Stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE....51

x

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Fleming’s Left-Hand Rule ..................................................... 7

Gambar 2.2 Model Kerja Motor Sederhana ............................................... 7

Gambar 2.3 Konstruksi Motor Stater Tipe Planetary ................................ 8

Gambar 2.4 Yoke,pole core dan Field coil ................................................. 9

Gambar 2.5 Armature ................................................................................. 10

Gambar 2.6 Brush ...................................................................................... 11

Gambar 2.7 Stater Clutch ........................................................................... 11

Gambar 2.8 Dreve lever ............................................................................. 12

Gambar 2.9 Solenoid .................................................................................. 13

Gambar 2.10 Planetary Gear dan Internal Gear ....................................... 14

Gambar 2.11 Internal Gear ........................................................................ 15

Gambar 2.12 Kunci Kontak Pada Posisi ”START” ................................... 16

Gambar 2.13 Pinion gear Dengan Ring gear Berkaitan penuh ................. 18

Gambar 2.19 Pada Saat Posisi ON Kembali .............................................. 19

Gambar 3.1 Membuka mur dan melepas kabel tembaga dari terminal C .. 21

Gambar 3.2 Melepas dua mur pengunci solenois ...................................... 21

Gambar 3.3 Melepas solenoid antara plunger dari tuas drive lever ........... 22

Gambar 3.4 Membuka rumah depan motor stater ...................................... 22

Gambar 3.5 Melepas baut pengunci tutup depan motor stater ................... 23

Gambar 3.6 Melepas tutup belakang motor starter .................................... 23

xi

Gambar 3.7 Melepas rumah internal gear dari field frame ....................... 24

Gambar 3.8 Melepas tutup planetary dari yoke ......................................... 24

Gambar 3.9 Melepas armature dari yoke ................................................... 25

Gambar 3.10 Melepas planetary gear dari planetary gear shaft ............... 25

Gambar 3.11 Melepas rumah depan motor starter ..................................... 26

Gambar 3.12 Melepas perkaitan drive lever dengan starter clutch ........... 26

Gambar 3.13 Pemeriksaan commutator terhadap hubungan terbuka ......... 27

Gambar 3.14 Pemeriksaan commutator terhadap hubungan massa ........... 28

Gambar 3.15 Pemeriksaan permukaan commutator .................................. 28

Gambar 3.16 Mengukur diameter commutator .......................................... 29

Gambar 3.17 Pemeriksaan run out armature ............................................. 30

Gambar 3.18 Pemeriksaan hubungan terbuka field coil ............................. 30

Gambar 3.19 Pemeriksaan hubungan field coil dengan massa .................. 31

Gambar 3.20 Pemeriksaan Plunger ............................................................ 32

Gambar 3.21 Pemeriksaan sirkuit terbuka pull-in coil .............................. 32

Gambar 3.22 Pemeriksaan sirkuit terbuka hold-in coil .............................. 33

Gambar 3.23 Pemeriksaan pinion gear ...................................................... 34

Gambar 3.24 Pemeriksaan stater clutch ..................................................... 34

Gambar 3.25 Pengukuran panjang brush ................................................... 35

Gambar 3.26 Pemeriksaan terhadap hubungan brush holder ................... 36

Gambar 3.27 Memasang perkaitan drive lever dengan starter clutch ....... 37

Gambar 3.28 Memasang rumah depan motor starter ................................. 37

Gambar 3.29 Memasang planetary gear ke planetary gear shaft ............. 38

xii

Gambar 3.30 Memasang armature ke dalam yoke ..................................... 38

Gambar 3.31 Memasang tutup armature ke dalam yoke ........................... 39

Gambar 3.32 Memasang rumah internal gear dengan field frame ........... 39

Gambar 3.33 Memasang tutup belakang motor starter .............................. 40

Gambar 3.34 Memasang baut pengunci tutup belakang motor steter ........ 40

Gambar 3.35 Memasang dua baut utama ................................................... 41

Gambar 3.36 Memasang tutup plunger ...................................................... 41

Gambar 3.37 Memasang solenoid .............................................................. 42

Gambar 3.38 Memasang dua mur pengunci solenoid ................................ 42

Gambar 3.39 Memasang kabel tembaga dan mur pengunci terminal C .... 43

Gambar 3.40 Tes Pull-In Coil .................................................................... 44

Gambar 3.41 Rangkaian Tes pull-in coil ................................................... 44

Gambar 3.42 Wiring diagram Tes pull-in coil ........................................... 44

Gambar 3.43 Hasil Pengujian Tes pull-in coil ........................................... 45

Gambar 3.44 Rangkaian Tes Hold-In Coil ................................................ 46

Gambar 3.45 Wiring diagram Tes Hold-in coil ......................................... 46

Gambar 3.46 Tes Kembalinya Pinion ........................................................ 47

Gambar 3.47 Wiring diagram Tes Kembalinya Pinion .............................. 47

Gambar 3.48 Hasil Pengujian Tes Kembalinya Pinion ............................. 48

Gambar 3.49 Rangkaian Tes Tanpa Beban ................................................ 49

Gambar 3.50 Wiring diagram Tes Tanpa Beban ....................................... 49

Gambar 3.51 Hasil pengujian Tes Tanpa Beban ........................................ 50

Gambar 3.52 Hasil arus pengujian Tes Tanpa Beban ................................ 50

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat penetapan dosen pembimbing penyusunan Tugas Akhir .. 55

Lampiran 2. Lembar selesai pekerjaan lapangan ............................................ 56

Lampiran 3. Lembar bimbingan tugas akhir ................................................... 57

Lampiran 4. Lembar selesai bimbingan .......................................................... 57

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dewasa ini berkembang dengan pesat

terutama dibidang Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Terapan. Perkembangan

teknologi otomotif selalu mengikuti kemajuan IPTEK dan tuntutan konsumen.

Pada perkembangannya mangacu tiga hal pokok yaitu kenyamanan, keamanan

dan ramah lingkungan, diantara perkembangan pada auto mobil yang paling pesat

adalah sistem kelistrikan. Sistem kelistrikan sendiri terbagi dalam kelistrikan

engine dan kelistrikan body. Mesin membutuhkan suatu sistem kelistrikan sebagai

penggerak awal untuk menghidupkan mesin dan mempertahankannya agar tetap

hidup, yaitu dengan menggunakan motor starter.

Kerja motor starter adalah mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Tenaga dari baterai digunakan sebagai penggerak pertama starter yang akan

memutarkan poros engkol dan kemudian menggerakkan torak sehingga mesin

dapat hidup. Motor stater terdiri atas motor listrik yang digabung dengan solenoid

yang memindahkan pinion gear berputar ke ring gear yang dipasang mengelilingi

flywheel (roda penerus) yang dibaut pada poros engkol. Motor starter harus dapat

menghasilkan momen yang besar dari tenaga yang kecil yang tersedia pada

baterai, dengan momen yang besar ini diharapkan dapat memutar poros engkol

pada mesin.

2

Perkembangan motor starter sampai saat ini ada tiga tipe yaitu konvensional,

reduksi, dan planetary. Meskipun jenis motor starter berbeda-beda, tetapi fungsi

dan prinsip kerjanya sama, yaitu sebagai penggerak awal engine pada mobil. Pada

Toyota Kijang Inova 1TR-FE sendiri menggunakan mortor starter tipe planetary

sebagai penggerak awalnya.

Motor stater tipe planetary menggunakan planetary gear untuk mengurangi

kecepatan putaran armatur dengan tujuan meningkatkan momen puntir. Gigi

pinion berhubungan dengan flywhell melalui tuas penggerak seperti pada tipe

konvesional. Atas dasar tersebut penulis tertarik untuk mengambil judul

“Identifikasi sistem starter Pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE”.

B. Permasalahan

Berdasarkan latar belakang yang kami kemukakan di atas, maka penulis

mengambil permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana rangkaian dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE?

2. Apa saja komponen dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE?

3. Apa fungsi komponen-komponen dari motor starter Toyota Kijang Inova

1TR-FE?

4. Bagaimana cara kerja dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE?

3

C. Tujuan

Tujuan yang ingin penulis capai pada identifikasi ini adalah :

1. Untuk mengetahui konstruksi dari motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-

FE.

2. Untuk mengetahui nama-nama komponen dari motor starter Toyota Kijang

Inova 1TR-FE.

3. Untuk mengetahui fungsi masing-masing komponen dari motor starter

Toyota Kijang Inova 1TR-FE.

4. Untuk mengetahui bagaiman cara kerja pada motor starter Toyota Kijang

Inova 1TR-FE.

D. Manfaat

Manfaat yang diperoleh setelah mengetahui permasalahan-permasalahan yang

terjadi adalah sebagai berikut:

1. Bagi Penulis

Dapat meningkatkan pengetahuan tentang motor starer khususnya pada

mobil Toyota Kijang Inova 1TR-FE yang meliputi :

a. Menambah pengetahuan tentang konstruksi dari setiap komponen motor

starter pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE.

b. Menambah pengetahuan tentang nama-nama komponen pada motor

starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE.

c. Menambah pengetahuan tentang fungsi komponen pada motor starter

Toyota Kijang Inova 1TR-FE.

d. Mengetahui cara kerja pada motor stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE.

4

2. Bagi Universitas dan Fakultas Teknik Mesin

Dapat menambah buku referensi dan dokumentasi perpustakaan tentang

motor starter Toyota Kijang Inova 1TR-FE.

3. Bagi Masyarakat

Dapat memberikan informasi kepada publik dan pemerhati otomotif

tentang motor stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE yang meliputi konstruksi,

nama-nama komponen dan fungsinya serta cara kerja dari motor stater Toyota

Kijang Inova 1TR-FE secara baik dan benar.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Prinsip Kerja Motor Stater

Mesin tidak dapat hidup dengan sendirinya, walaupun campuran bahan

bakar dan udara dapat di salurkan ke dalam ruang bakar. Dibutuhkan suatu

sistem yang dapat merubah energi listrik menjadi energi mekanik yang

berupa gerak putar untuk memutar poros engkol sehingga mesin dapat hidup.

Fungsi motor stater adalah memutar mesin( poros engkol) secukupnya supaya

memperoleh putaran minimum yang dibutuhkan untuk menghidupkan mesin

(Anonim, 1994: 5-5).

Sebuah konduktor jika dialiri arus listrik, maka di sekitarnya akan timbul

medan magnet. Arah medan magnet yang di hasilkan tergantung dari arah

arus listrik yang mengalir. Untuk yang arah arusnya menjauhi kita, arah

medan magnet yang di timbulkan akan searah dengan putaran jarum jam.

Sedangkan untuk konduktor yang arah arusnya mendekati kita, akan

menghasilkan arah medan magnet berlawanan dengan arah putaran jarum

jam.

Konduktor diletakan diantara dua kutub magnet utara dan selatan, maka

timbul kombinasi garis-garis gaya magnet. Akibatnya pada kutub N akan

timbul tenaga ke bawah dan pada kutub S akan timbul tenaga ke atas

sehingga menimbulkan momen puntir (hukum tangan kiri fleming). Karen

arus listik yang mengalir tersebut tetap, maka perputaran ini hanya 90° saja.

6

Gambar 2.1 Fleming’s Left-Hand Rule

Gambar 2.2 Model Kerja Motor Sederhana

Gambar 2.2 di atas menunjukan prinsip kerja motor stater satu siklus

penuh dengan satu konduktor. Jika arus baterai mengalir ke konduktor

melalui sikat dan kembali ke baterai lagi, dan pada saat yang sama garis-garis

magnet dari katub utara ke kutub selatan di potong konduktor, pada bagian

yang arah arusnya menjauh maka akan timbul gerakan ke arah bawah (searah

tanda panah), dan pada saat yang sama konduktor yang arah arusnya

mendekati, timbul gerakan ke atas (searah tanda panah pada konduktor).

Akibat dari kedua gerakan tersebut dapat menyebabkan Armature bergerak

setengah putaran searah jarum jam. Sehingga apabila arah arus yang

memotong kutub magnet adalah tetap, maka putaran setabil akan terjadi.

Sedangkan jumlah momen puntir yang terjadi sebanding terhadap kedua

kekuatan medan magnet dan panjang konduktor.

7

B. Konstruksi Motor Stater Tipe Planetary

Gambar 2.3 Konstruksi motor stater tipe planetary

Motor tipe planetary menggunakan planetary gear untuk mengurangi

kecepatan putaran armature, pengurangan kecepatan putar poros armature

dilakukan oleh tiga buah planetary gear dan satu internal gear. Apabila poros

armature berputar, maka planetary gear akan berputar dengan arah

sebaliknya yang selanjutnya menyebabkan internal gear berputar. Akan tetapi

karena internal gear terikat, planetary gear itu sendiri akhirnya berputar di

dalam internal gear. Karena planetary gear terpasang pada poros planetary

gear, maka putaran planetary gear akan menyebabkan poros planetary gear

juga berputar. Motor stater terdiri dari bagian-bagian yang dapat mengasilkan

gaya putar, mekanisme pemindah gaya dan pengurang kecepatan.

8

1. Komponen yang Menghasilkan Gaya Putar

Gambar 2.4 Yoke,Pole core dan Field coil

a. Yoke dan Pole core

Yoke disini berfungsi sebagai tempat mengikatkan pole core

yang terbuat dari besi atau logam berbentuk silinder dan dapat

sekaligus merupakan rumah dari armature. Sedangkan pole core

berfungsi menopang field coil dan memperkuat medan magnet yang

ditimbulkan oleh field coil.

b. Field Coil

Field Coil berfungsi untuk menghasilkan medan magnet pada

motor stater. Field coil dibuat dari lempengan tembaga agar mampu

mengalirkan arus listrik yang kuat. Field coil disambung seri dengan

armature coil, agar arus yang melewati field coil juga mengalir ke

armature coil.

9

Cara kerja :

Arus listrik dari baterai menuji solenoid kemudian dialirkan

ke field coil yang selanjutnya membangkitkan medan magnet untuk

memutar armature.

c. Armature

Gambar 2.5 Armature

Armature tersusun dari celah armature core, armature shaft,

commutator, armature coil dan bagian-bagian lainnya. Armature coil

dirakit dalam celah-celah core dan masing-masing ujungnya

disambungkan pada segmen commutator. Dengan demikian arus

melewati semua coil dan armature dapat berputar dengan tujuan

menghasilkan momen puntir. Armature berfugsi merubah energi

listrik menjadi energi mekanik dalam bentuk gerak putar.

Cara kerja:

Armatur berputar diakibatkan karena interaksi antar medan

magnet yang dihasilkan oleh field coil dengan armature coil sehinga

menghasilkan gerak putar.

10

d. Sikat (brush)

Gambar 2.6 Sikat (brush)

Sikat (brush) berfungsi meneruskan arus listrik dari filed coil ke

armature coil melalui commutator.

Cara kerja:

Sikat (brush) diikatkan pada pemegang isolator dan

disambung dengan armature coil melalui commutator. Sedangkan

brush yang lainnya diikat pada pemegang yang dihubungkan ke

massa body kendaraan. Sikat ditekan ke commutator oleh pegas.

2. Komponen Pemindah Gaya

a. Kopling Stater (stater clutch)

Gambar 2.7 Stater Clucth

11

Kopling stater (sater clucth) berfungsi memindahkan momen

puntir dari armature shaft ke pinion gear dan mencegah

berpindahnya tenaga gerak mesin ke stater apabila mesin sudah

hidup akibat putaran mesin yang melampaui putaran armature.

Cara kerja:

Setelah drive lever tertarik solenoid maka stater clutch akan

terdorong pinion gear sehingga berkaitan dengan ring gear.

b. Drive lever

Gambar 2.8 Drive lever

Tuas penggerak (drive lever) berfungsi untuk mendorong pinion

gear ke arah posisi berkaitan dengan roda penerus dan melepas

perkaitan pinion gear dari perkaitan roda penerus. drive lever dibuat

menjadi satu dengan drive spring.

Cara kerja:

Apabila pinion gear akan berkaitan dengan roda penerus

(ring gear), maka tekanan bertambah sehingga dapat menutup

terminal utama(terminal 30 dan terminal C) pada solenoid dan

12

perkaitannya akan mengakibatkan bertambahnya momen putaran

armature.

c. Solenoid

Gambar 2.9 Solenoid

Fungsi utama solenoid adalah menghubungkan dan memutuskan

stater clucth dengan roda penerus serta mengalirkan arus listrik yang

besar dari baterai ke motor stater melalui terminal utama (terminal

30). Saklar magnet terdiri dari kontak plate dengan plunger dan

bekerja secara bersamaan.

Cara kerja:

Bila kunci kontak dalam keadaan tertutup, arus mengalir

dari terminal 50 ke kumparan pull-in coil, kemudian ke terminal C

lalu ke massa (melalui kumparan medan). Pada saat yang bersamaan

arus mengalir dari terminal 50 ke kumparan hold-in coil kemudian

ke massa. Akibatnya akan terjadi medan magnet pada pull-in coil

dan hold-in coil sehingga plunger tertarik kedalam. Tertariknya

13

plunger diakibatkan oleh medan magnet yang dihasilkan oleh pull-

in coil. Plunger dapat tertarik pada saat pul-in coil di aliri arus

karena posisi plunger simetris atau ditengah kumparan sehingga saat

terjadi medan magnet pada pull-in coil plunger akan tertarik ke

dalam sehingga kontak plate menghubungkan terminal 30 dan

terminal C solenoid.

3. Komponen Pengurangan Kecepatan

Gambar 2.10 Planetary gear dan Internal Gear

Penguragan kecepatan poros armature dilakukan oleh tiga buah

planetary gear dan satu buah internal gear. Perbandingan gigi antara

armature gear dengan planetary gear dan internal gear adalah 11 : 15 :

43 yang menghasilkan sekitar 4 perbandingan reduksi. Dengan demikian

putaran pinion gear berkurang 1/4 dari putaran sebenarnya. Hal ini

membuat tenaga putar dari pinion gear lebih besar.

14

Berikut perhitungan gear ratio :

Perbandingan antara gigi pereduksi dengan pinion gear ini antara 5 :

1 hingga 4 : 1, berarti jika armature berputar 4000 rpm maka pinion gear

berputar 1000 rpm. Penurunan putaran pinion gear sebanyak empat kali

menyebabkan putaran pinion gear lebih lambat dari gigi pereduksi,

namun momen yang dihasilkan oleh pinion gear lebih besar empat kali.

4. Internal Gear

Gambar 2.11 Internal Gear

Pada internal gear biasanya dipasang mati atau permanen, tetapi bila

momen yang diberikan ke starter terlalu besar, maka internal gear pada

akhirnya akan berputar untuk membuang momen yang berlebihan dan

mencegah kerusakan pada armature dan bagian-bagian lainnya. Internal

gear diikatkan dengan clutch plate dan clutch plate didorong oleh spring

washer. Bila momen yang berlebihan membawa internal gear, clutch plate

Internal

gear

Spring washer

Clutch plate

15

akan menahan gaya dorong spring washer dan berputar sehingga internal

gear ikut berputar. Dengan cara itu momen yang berlebihan dapat

diredam.

C. Cara Kerja Motor Starter Pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE

1. Kunci Kontak Pada Posisi “START”

Gambar 2.12 Kunci Kontak Pada Posisi “START”

Saat kunci kontak diputar pada posisi start, terminal 50 akan

mengalirkan arus listrik dari baterai ke pull-in coil dan hold-in coil. Dari

pull-in coil kemudian arus mengalir ke field coil dan armature coil

melalui terminal C. Pada titik ini, tegangan pada pull-in coil turun karena

mempertahankan aliran arus yang mengalir pada bagian motor (field coil

dan armature), sehingga motor berputar dengan putaran lambat. Pada

Planetary gear

16

saat yang bersamaan hold-in coil dan pull-in coil timbul medan magnet

akibat dialiri arus, sehingga plunger yang ada ditengah-tengah kumparan

akan tertarik ke kanan melawan pegas pengembali. Gerakan ini

menyebabkan pinion gear terdorong ke kiri dan berkaitan dengan ring

gear. Kecepatan putaran motor yang lambat akan membuat perkaitan gigi

menjadi lembut. Alur spiral membantu perkaitan pinion gear dan ring

gear menjadi lembut.

Oleh karena arus yang mengalir ke field coil pada saat itu relatif

kecil maka armature berputar lambat dan memungkinkan perkaitan

antara pinion gear dengan ring gear menjadi lembut. Pada keadaan ini

kontak plate belum menutup maine switch.

Battery Starter

Switch

Terminal 50

Hold in coil

Pull in coil

Ground

Terminal c Field

coils

Armature Ground

17

2. Posisi Saat Pinion gear Dengan Ring gear Berkaitan Penuh

Gambar 2.13 Pinion gear Dengan Ring gear Berkaitan penuh

Bila pinion gear sudah berkaitan penuh dengan ring gear, kontak

plate akan mulai menutup main switch, pada saat ini arus listrik akan

mengalir sebagai berikut :

Solenoid dan alur spiral mendorong pinion gear pada posisi

berkaitan penuh dengan ring gear, contact plate yang tersentuh ujung

plunger membuat terminal 30 dan terminal C terhubung. Akibat

hubungan ini maka arus yang mengalir ke motor menjadi lebih besar dan

Battery

Starter

Switch

Terminal 50 Hold in

coil Ground

Terminal 30 Contact

Plate

Terminal C Field

Coils

Armature Ground

18

menyebabkan motor berputar dengan momen yang lebih besar. Alur

spiral memperkuat perkaitan pinion gear dengan ring gear. Pada saat ini

tegangan pada kedua ujung pull-in coil menjadi sama sehingga arus tidak

mengalir pada kumparan ini, oleh karena plunger ditahan pada posisinya

dengan gaya magnet yang dihasilkan oleh hold-in coil. Bilamana mesin

sudah mulai hidup, ring gear akan memutarkan armature melalui pinion.

Untuk menghindari kerusakan pada stater akibat hal tersebut maka drive

lever dan stater clutch akan membebaskan dan melindungi armature dari

putaran yang berlebihan.

3. Kunci Kontak Pada Saat Posisi ON Kembali

Gambar 2.14 Pada Saat Posisi ON Kembali

Saat kunci kontak dikembalikan ke posisi ON dari posisi START,

maka tegangan yang diberikan ke terminal 50 akan terputus. Main switch

19

tetap tertutup tetapi sebagian arus mengalir dari terminal C ke hold-in

coil melalui pull-in coil. Dengan mengalirnya arus melalui hold-in coil

dengan arah yang sama seperti saat kunci kontak diposisikan start, ini

akan membangkitkan medan magnet yang menarik plunger. Pada pull-in

coil arus mengalir dengan arah yang berlawanan, dan membangkitkan

medan magnet yang akan mengembalikan plunger ke posisi semula. pada

saat ini arus listrik akan mengalir sebagai berikut :

Medan magnet yang terjadi pada kedua kumparan tersebut akan

saling meniadakan, sehingga plunger akan terdorong mundur kembali

oleh pegas pembalik. Dengan demikian, maka arus besar yang diberikan

ke motor akan terputus bersamaan dengan itu, plunger akan memutuskan

hubungan pinion gear dengan ring gear.

Battery Terminal 30 Contact

plate

Terminal C

Pull in

coil

Hold in

coil Ground

Field coils Armature Ground

52

BAB IV

PENUTUP

A. Simpulan

Laporan tugas akhir dari uraian yang telah dijelaskan pada bab

sebelumnya, dapat ditarik beberapa kesimpulan bahwa:

1. Motor starter tipe planetary terdiri dari pinion gear yang ditempatkan satu

poros dengan internal gear dan berputar dengan perbandingan kecepatan

setiap poros armature berputar sebanyak 5 kali pinion gear berputar

sebanyak 1 kali. Drive lever yang dihubungkan dengan plunger magnetic

switch mendorong pinion gear dan menyebabkan berkaitan dengan ring

gear.

2. Komponen motor stater tipe planetary pada Toyota Kijang Inova 1TR-FE

lebih lengkap, antara lain: Solenoid, field coil, brush holder, armature,

stater clutch, planetary gear.

3. Fungsi komponen dari motor stater Toyota Kijang Inova 1TR-FE:

a. Solenoid berfungsi mendorong pinion gear sehingga berkaitan dengan

ring gear dan bekerja sebagai main switch atau relay yang

memungkinkan arus besar dari baterai mengalir ke motor stater.

b. Field coil berfungsi menghasilkan medan magnet pada motor stater.

c. Brush holder berfungsi meneruskan arus dari field coil ke armature

dan langsung ke massa melalui commutator.

53

d. Armature berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi mekanik,

dalam bentuk gerak putar.

e. Stater clutch berfungsi memindahkan momen punter dari armature

shaft kearah roda pnerus dan sebagai pengaman dari armature coil

apabila mesin sudah hidup akibat putaran mesin yang melampaui

putaran armature.

f. Planetary gear berfungsi sebagai gigi pereduksi yang mereduksi

putaran satater untuk meningkatkan momen puntir, dimana

meneruskan gaya putar dari armature ke ring gear untuk memutarkan

mesin.

4. Cara kerja dari motor starter yaitu apabila penghantar dialiri arus listrik,

maka pada sekeliling dan sepanjang penghantar tersebut akan timbul

medan magnet. Dengan arah arus yang berlawanan, apabila konduktor

tersebut diletakkan diantara kedua magnet utara dan selatan maka akan

menimbulkan momen puntir.

B. Saran

Akhir dari laporan ini, penulis akan menyampaikan beberapa saran

sebagai masukan bagi pengguna kendaraan, karena dalam penggunaannya perlu

memperhatikan hal-hal sebagai berikut:

1. Saat melakukan start untuk menghidupkan mesin tidak lebih dari 5 detik,

karena hal ini akan mempercepat kerusakan motor starter yaitu terutama

pada kumparan armature, karena kumparan ini akan cepat panas,

54

disamping itu pula baterai akan kehilangan tegangan dan lama kelamaan

baterai lemah.

2. Motor starter membutuhkan arus yang besar dari baterai untuk

memutarkan mesin. Untuk itu diperlukan baterai dalam kondisi yang baik,

maka diperlukan pemeliharaan baterai agar awet yaitu dimulai dari

pemeliharaan baterai dari kerak yang timbul, mengecek ketinggian larutan

elektrolit (air aki) dan berat jenisnya agar tetap terjaga dengan baik.

3. Dalam pemasangan kabel pada terminal harus kuat agar arus dari baterai

tidak berkurang akibatnya ada hambatan pada terminal baterai.

55

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Motor Starter Tipe Planetary. http://www.rollaclub.com/wiki/

/index php?title=Tech:Electrical/Starter_Motor/Planetary_Type. 15:57. 17

Mei 2015

Anonim. 2015. Komponen motor starter dan fungsinya.

http://ottologi.blogspot.com/2015/02/komponen-motor-starter-dan-

fungsinya.html

Huda, Nurul. 2012. Sistem starter. http://aduh2104.blogspot.com/2012/07/sistem-

starter.html. 15:06. 14 Juni 2015

Sinurat, Daud. 2011. Motor Listrik. http://daudelectrical.blogspot.com/2011/08

/motor-listrik.html. 21:34. 9 Mei 2015

Sumarsono. 2012. Sistem Kelistrikan Engine, Bandung: Yrama Widya

Toyota, 2004. Suplement Pedoman Reparasi Innova, Jakarta: PT. Toyota Astra

Motor.

Wahyu, Bastian. 2014. Cara kerja sistem starter. http://bastianwahyoe.blogspot.

com/2014/05/cara-kerja-sistem-motor-starter.html. 21:34. 9 Mei 2015

56

Lampran 1. Surat penetapan dosen pembimbing penyusunan Tugas Akhir

57

Lampiran 2. Foto copy lembar selesai pekerjaan lapangan

58

Lampiran 3. Foto copy lembar bimbingan tugas akhir

59

Lampiran 4. Foto copy lembar selesai bimbingan

60

Lampiran 5. Foto copy rekap nilai yang sudah diverifikasi oleh Kaprodi