Sistem Motor Starter (Cara Kerja + Komponen + Rangkaian)

Cara kerja sistem starter - Sistem Starter (Starting System) adalah sebuah rangkaian mekatronika yang berfungsi memutar poros engkol menggunakan energi listrik saat akan menyalakan mesin.

Fungsi utama sistem starter adalah untuk menggantikan fungsi manual starter atau kick starter pada mesin sepeda motor. Mengapa disebut rangkaian mekatronika ? karena sistem ini meliputi rangkaian mekanikal untuk memutar flywhel dan rangkaian elektrikal sebagai tenaga untuk menggerakan motor. Untuk mengetahui rangkaian motor starter lebih lengkap, simak pembahasan dibawah.

Prinsip Kerja Sistem Starter

Motor starter bekerja dengan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Proses ini memanfaatkan kaedah fleming left hand. Yang berbunyi, "apabila terdapat arus listrik yang mengaliri konduktor, smentara konduktor tersebut terletak didalam medan magnet. Maka konduktor tersebut akan terdorong sesuai garis gaya magnet yang ditunjukan dengan kaedah tangan kiri fleming".

Hubungan antara garis gaya magnet, arus listrik dan gaya dorong ditunjukan dalam tiga jari. Jari tengah menunjukan arah arus, jari telunjuk menunjukan arah medan magnet, sedangkan jempol atau ibu jari menunjukan kemana arah gaya dorongan.

Dari kaedah tersebut, kemudian disusun sedemikian rupa agar arah berkebalikan sehingga gaya yang dihasilkan juga berkebalikan. Karena diletakan pada sebuah poros menyebabkan gaya putar yang berkesinambungan. Prinsip ini sama dengan prinsip motor starter pada umumnya dan hampir menyamai prinsip kerja generator namun bedanya, generator mengubah energi mekanik menjadi listrik sedangkan motor starter bekerja sebaliknya.

Komponen sistem motor starter

Baterai

Baterai merupakan sumber penyuplai energi utama saat akan menghidupkan mesin. Baterai akan menyediakan suplai arus listrik ke sistem starter. Kapasitas baterai yang digunakan untuk starter bervariasi tergantung kapasitas mesin tentunya. Namun untuk voltage atau tegangan, umumnya menggunakan  baterai bertegangan 12 volt pada mobil, dan 24 volt untuk truk dan bus.

Ignition Coil

Ignition Coil atau kunci kontak berfungsi sebagai saklar yang akan mengaktifkan relay starter dan menghubungkan arus dari baterai. Dulu, ignition coil merupakan fitur wajib pada sistem starter. Tapi, saat ini ignition coil tidak secara langsung beperan dalam sistem starter berkat adanya fitur Start/Stop button.

Starter clutch

Starter clutch atau biasa juga disebut relay starter utama bekerja untuk mengalirkan arus utama dari baterai langsung ke motor starter. Starer akan aktif saat kunci kontak diposisi “ST”. Didalam starter clutch terdapat dua buah coil yaitu pull ini coil yang akan mendorong plunger untuk mengaitkan pinion gear dan hold in coil sebagai penahan pergerakan pull in coil. Komponen ini terletak menyatu dengan motor starter. Starter clutch memiliki dua terminal yaitu terminal 30 yang langsung terhubung ke baterai dan terminal 50 yang berasal dari kumci kontak.

Motor starter

Motor starter merupakan komponen utama dalam sebuah sistem starter. Komponen inilah yang bekerja sesuai kaedah tangan kiri flemming dengan memanfaatkan hubungan GGM, arus dan Gaya dorong. Didalam sebuah motor starter terdapat komponen penyusun antara lain ;

Field coil

Field coil adalah komponen yang fungsinya untuk membangkitkan medan magnet didalam motor starter. Field coil terbuat dari magnet yang dililit oleh kumparan tembaga sehingga medan magnet yang dihasilkan besar. Kumparan tembaga ini dihubungkan secara seri dengan komponen armature coil sehingga saat motor starter belum dinyalakan, tidak ada kemagnetan didalam motor starter.

Armature Coil

Armatur coil adalah komponen yang bertugas sebagai konduktor yang akan dialiri oleh arus listrik. Armature coil berbentuk silinder yang berbahan inti besi berbalut lilitan tembaga sehingga daya hantar listrik pada armature coil sangat baik. Ujung armature coil terdapat komponen kumutator yang fungsinya menerima arus listrik dari baterai yang akan disalurkan ke armature coil. Kumutator akan membagi arus agar bisa berlangsung bolak-balik. Kumutator didesain terpisah tiap lininya sehingga saat arus mengalir melalui brush, tidak terjadi hubungan pendek arus listrik.

Brush (Sikat)

Brush atau sikat adalah komponen berikutnya yang berbahan tembaga. Fungsi brush adalah untuk mengalirkan arus listrik ke kumutator. Didalam rangkaian armature coil, kumutator akan berputar saat poros armature berputar. Brush ini akan mengalirkan arus listrik ke komponen kumutator yang berputar itu. Brush berbahan tembaga lunak agar gaya gesek kecil. Namun komponen ini pula yang sering mengalami keausan. Sehingga perlu dilakukan perawatan rutin. Brush didalam motor starter ada dua, brush arus yang mengalirkan arus dan brush massa yang akan mensuplai masa atau ground.

Pinion gear dan drive lever

Pinion gear adalah komponen yang berkaitan dengan armature coil di ujung armature shaft. Fungsi pinion gear ini adalah sebagai roda gigi yang akan meneruskan putaran armature shaft ke flywheel. Bentuk pinion gear lebih kecil sehingga dapat mereduksi putaran armature coil untuk menghasilkan momen yang lebih besar,

Sementara drive lever atau plunger, merupakan tuas yang akan menggerakan pinion gear untuk terkait dengan flywheel dan melepaskan keterkaitan tersebut saat motor starter berhenti berputar. Drive lever ini digerakan oleh pull in coil di starter clutch saat kunci kontak berposisi “ST”. Dengan adanya drive lever, flywheel dapat berputar tanpa berkaitan dengan motor starter

Cara Kerja Sistem Motor Starter

Cara kerja motor starter, dimulai ketika kita memutar kunci kontak.

• Saat kunci kontak berada di posisi “ON” relay utama atau main relay akan terhubung, menyebabkan arus dari baterai mengalir ke semua sistem kelistrikan mobil.
• Saat kunci kontak diputar pada posisi “ST”, relay starter switch akan terhubung sehingga arus akan mengalir dari baterai ke terminal 50 pada starter clutch.

Karena terminal 50 dialiri arus listrik, menyebabkan kemagnetan pada pull in coil sehingga pull in coil bergerak ke arah hold in coil. Dalam hal ini, gerakan pull in coil akan mendorong drive lever sehingga pinion gear terkait dengan flywheel.

Rangkaian Sistem Starter dengan relay

Pada fase ini, dorongan pull in coil bukan hanya menggerakan pinion. Tetapi juga menggerakan pull in coil itu sendiri ke arah hold in coil. Akibat dorongan tersebut, hold in coil juga terdorong ke arah solenoid switch contact.

Sehingga arus listrik di terminal 30 motor starter, akan langsung mengalir kedalam motor starter.

Didalam motor starter arus tersebut dialirkan ke field coil untuk membangkitkan medan magnet, dan mengalir ke armature coil melalui brush. Karena ada aliran listrik didalam medan magnet, hasilnya armature akan berputar untuk menggerakan flywheel.

Saat mesin menyala, starter akan berhenti dengan menghentikan arus dari terminal 50. Sehingga pull in coil terlepas dan kembali ke posisi semula. Dengan kembalinya pull in coil, pinion gear juga akan lepas kaitannya dengan flywheel dan putaran motor juga terhenti karena arus listrik pada solenoid switch contact terputus.

Namun pinion gear sebenarnya didesain agar mundur secara otomatis saat putaran flywheel lebih besar dari putaran starter. Fungsi ini ditunjukan untuk memudahkan proses keterkaitan dan pelepasan pinion gear dengan roda gigi flywheel.

simak animasi berikut agar lebih jelas

Jenis- jenis motor starter

Secara umum, ada tiga jenis motor starter. Sistem konvensional, sistem starter reduksi, dan sistem starter tipe planetary.

1. sistem starter tipe konvensional

sistem starter tipe konvensional, memanfaatkan satu buah pinion gear yang akan terhubung ke flywheel ketika drive lever digerakan oleh pull in coil. Sistem ini tergolong memiliki konstruksi yang simple namun memiliki tenaga yang standar.

2. sistem starter tipe reduksi

sistem starter tipe reduksi adalah sistem starter yang memiliki gigi tambahan sebagai pereduksi putaran. Putaran starter direduksi dengan tujuan menghasilkan momen puntir yang kuat. Sehingga cocok untuk mesin-mesi yang memiliki kompresi tinggi seperti mesin diesel. Sistem ini juga didesain lebih kecil dari tipe konvensional.

3. sistem starter tipe planetary

untuk tipe yang ketiga pada prinsipnya sama dengan sistem reduksi, namun perbedaan terletak pada roda gigi tambahan yang berbentuk planetary atau memutar. Daya reduksi sistem starter planetary lebih baik sehingga ukuran armature coil dapat diperkecil

Itulah rangkaian sistem motor starter beserta cara kerja lengkap. Semoga dapat menambah pemahaman kita.