Gambarkan konstruksi kopling starter saat mesin sudah hidup dan jelaskan cara kerjanya!

Table of Contents Show

I. Saat Starter Switch ON (Kunci Kontak di posisi ST)
II. Saat Pinion Gear Terkait Penuh dengan Ring Gear
III. Saat Kunci Kontak Kembali ke Posisi ON (IG)
Cara Kerja atau Prinsip Motor Starter
Video yang berhubungan

Motor starter memegang peranan penting guna memutarkan Flywheel untuk pertama kalinya agar mesin dapat berputar dan dihidupkan. Motor starter terdiri dari berbagai macam komponen yang bekerja secara elektrikal dan mekanikal. Komponen-komponen motor starter ini akan mengubah energi listrik dari aki menjadi energi gerak berputar yang akan memutar Flywheel. Motor starter menggunakan prinsip kerja elektromagnetik, yaitu memanfaatkan aliran arus listrik guna menghasilkan medan magnet yang dapat digunakan untuk membuat sebuah benda bergerak berputar.

Dalam kerjanya, motor starter ini dibagi menjadi tiga posisi yaitu saat kunci kontak di posisi ST, saat pinion gear terhubung penuh dengan ring gear dan terakhir adalah saat kunci kontak kembali ke posisi ON atau IG. Berikut cara kerja motorstarter secara lengkap.

I. Saat Starter Switch ON (Kunci Kontak di posisi ST)

Ketika kunci kontak mobil diputar ke posisi ST (Starter Switch ON) maka kedua kumparan Pull-in Coil dan Hold-in Coil didalam selenoid akan memiliki medan magnet Berikut aliran arus listrik yang mengalir saat starter switch ON

Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak (ignition switch) --> Terminal 50 --> kumparan Pull-in Coil --> Terminal C --> kumparan medan (Field Coil) --> sikat positif --> kumparan armature --> sikat negatif --> Ground (massa).

Aliran arus listrik diatas akan mengakibatkan terbentuknya medan magnet pada kumparan Pull-in Coil . Selain mengalir pada Pull-in Coil , arus listrik juga mengalir ke kumparan Hold-in Coil , berikut aliran arus listrik yang terjadi

Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak (ignition switch) --> Terminal 50 --> kumparan Hold-in Coil --> Ground (massa).

Kondisi ini juga akan menyebabkan Hold-in Coil memiliki medan magnet. Kekuatan medan magnet yang terjadi pada Pull-in Coil dan Hold-in Coil akan menarik Plunyer ke bergerak ke kanan melawan tekanan pegas pengembali (return spring). Tertariknya Plunyer ke kanan juga ikut menarik tuas penggerak (driver lever) ke kanan sehingga mendorong Pinion gear untuk bergerak ke kiri agar berkaitan dengan Ring gear. Pada kondisi Plunyer tertarik ke kanan dan kondisi plat kontak antar terminal belum menempel, terdapat arus listrik (kecil) yang mengalir dari Pull-in Coil menuju Field Coil dan ke ground. Hal menyebabkan terbentuknya medan magnet (dengan kekuatan kecil) pada Field Coil sehingga menyebabkan motor starter berputar lambat. Putaran lambat yang terjadi di motor starter ini akan memudahkan pinion gear saat masuk dan berkaitan dengan ring gear.

II. Saat Pinion Gear Terkait Penuh dengan Ring Gear

Sesaat setelah pinion gear masuk dan berkaitan penuh dengan ring gear, hal ini akan menyebabkan plat kontak antar terminal menjadi terhubung penuh, yaitu menghubungkan antara Terminal 30 dengan Terminal C. Terhubungnya Terminal 30 dengan Terminal C akan menyebabkan arus yang besar dari baterai mengalir menuju Field Coil. Berikut rincian arus listrik yang mengalir saat Pinion gear terkait penuh

Arus yang besar dari baterai mengalir ke terminal 30 --> plat kontak --> Terminal C --> Field Coil --> sikat positif --> kommutator --> kumparan armature --> sikat negatif --> Ground (massa).

Dengan begitu, medan magnet yang besar akan terbentuk pada kumparan Field Coil dan Kumparan Armature sehingga motor starter dapat berputar cepat dengan tenaga yang lebih besar untuk memutarkan mesin melalui Ring gear. Disaat yang sama, tegangan pada Terminal 30, Terminal 50, dan Terminal C menjadi sama semuanya. Efeknya, arus yang mengalir ke kumparan Pull-in Coil akan berhenti dan menyebabkan kemagnetan pada kumparan Pull-in Coil menghilang. Sedangkan untuk kumparan Hold-in Coil arus tetap mengalir dari baterai --> Terminal 50 --> Kumparan Hold-in Coil --> Ground (massa). Sehingga medan magnet yang ada pada kumparan Hold-in Coil tetap bertahan dan tetap menahan Plunyer pada posisinya. Dengan demikian, meskipun kumparan pada Pull-in Coil kemagnetannya hilang, Plunyer masih dalam kondisi tertahan.

Baca juga :

III. Saat Kunci Kontak Kembali ke Posisi ON (IG)

Setelah mesin hidup, maka kunci kontak dilepas dan posisinya kembali ke posisi ON atau IG. Namun demikian, sesaat setelah kunci kontak kembali ke posisi ON/IG, plat kontak antar terminal yang menghubungkan Terminal 30 dengan Terminal C masih menempel, sedangkan Terminal 50 tidak akan mendapatkan arus listrik (terputus). Berikut aliran arus listrik yang terjadi saat kunci kontak kembali ke posisi ON

Arus dari baterai mengalir ke terminal 30 --> plat kontak --> Terminal C --> Field Coil->--> sikat positif --> kommutator --> kumparan armature --> sikat negatif --> Ground (massa).

Pada posisi ini, medan magnet yang sangat kuat masih terjadi pada Field Coil dan Armature sehingga motor starter masih dalam keadaan berputar. Karena starter switch terputus (off), maka aliran listrik akan mengalir kembali menuju kumparan Pull-in Coil. Berikut aliran arus listriknya

Arus dari baterai ke terminal 30 --> plat kontak --> Terminal C --> kumparan Pull-in Coil --> kumparan Hold-in coil --> Ground (massa).

Arah aliran arus yang berbeda pada kumparan Pull-In Coil menyebabkan terjadinya perbedaan pola medan magnet yang terbentuk. Akibatnya medan magnet yang terjadi diantara kumparan Pull-in Coil dan Hold-in Coil sama-sama saling menghilangkan (demagnetisasi).

Akibatnya, tidak ada kekuatan medan magnet yang dapat menahan plunyer. Sehingga plunyer akan bergerak ke kiri dan kembali pada posisi semula sehingga plat kontak terlepas dari terminal 30 dan terminal C. Arus yang besar akan berhenti mengalir dan motor starter berhenti berputar.

Cara Kerja atau Prinsip Motor Starter

Kerja sistem starter ini dibagi menjadi tiga keadaan, yaitu saat kunci kontak pada posisi start (ST), saat gigi pinion berhubungan dengan gigi pada roda penerus (flywheel), dan saat kunci kontak kembali pada posisi ON atau IG, Berikut akan dijelaskan cara kerja sistem starter pada tiap posisi:

Saat Kunci Kontak Pada Posisi Start (ST)

Kerja sistem starter saat kunci kontak pada posisi start (ST), kunci kontak (ignition switch) yang diputar pada posisi start menyebabkan terjadinya aliran arus ke kumparan penarik (pull-in coil) dan ke kumparan penahan (hold-in coil) yang secara bersamaan berikut adalah aliran arus ke masing-masing kumparan tersebut. Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak --> terminal 50 pada solenoid --> kumparan pull-in coil --> terminal C --> kumparan medan (field coil) --> sikat positif --> kumparan atmature --> sikat negatif --> massa. Maka akan terbentuk medan magnet pada kumparan pull-in coil.

Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak --> terminal 50 pada solenoid --> kumparan hold-in coil --> massa. Maka akan terbentuk medan magnet pada kumparan hold-in coil.

Aliran arus pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kedua kumparan tersebut. Letak plunyer di dalam solenoid yang tidak simetris atau tidak berada di tengah kumparan menyebabkan plunyer tertarik dan bergerak ke kanan melawan tekanan pegas pengembali (return spring). Karena ada aliran arus (kecil) dari pull-in coil ke kumparan medan dan ke kumparan armature, maka medan magnet yang terbentuk pada kumparan medan dan armature lemah sehingga motor starter berputar lambat. Pada saat plunyer tertarik, tuas penggerak (drive lever) yang terpasang pada ujung plunyer juga akan tertarik ke arah kanan. Bagian tengah tuas penggerak terdapat baut yang berfungsi sebagai engsel sehingga tuas penggerak bagian bawah yang berkaitan dengan kopling starter (starter clutch) bergerak ke kiri mendorng gigi pinion agar berkaitan dengan ring gear. Pada kondisi pluyer tertarik (plat kontak belum menempel), motor starter berputar lambat. Putaran lambat ini membantu gigi pinion agar mudah masuk atau berkaitan dengan ring gear.

Saat Gigi Pinion Berhubungan Dengan Ring Gear

Kerja sistem starter saat gigi pinion berhubungan dengan ring gear. Plunyer bergerak ke kanan pada saat kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menghasilkan medan magnet. Gerakan ini menyebabkan gigi pinion berkaitan penuh dengan ring gear dan plat kontak pada bagian ujung kanan plunyer menempel dengan terminal utama pada solenoid sehingga pada terminal 30 dan terminal C terhubung. Arus yang besar dapat mengalir melewati kedua terminal tersebut. Pada keadaan ini tegangan di terminal 50 sama dengan tegangan di terminal 30 dan terminal C. Karena tegangan di terminal C sama dengan tegangan di terminal 50, maka tidak ada arus yang megalir ke kumparan pull-in coil dan kemagnetan di kumparan tersebut hilang. Secara rinci aliran arus dalam keadaan ini dijelaskan sebagai berikut:

Arus dari baterai mengalir ke teminal 50 --> kumparan hold-in coil --> massa. Terbentuklah medan magnet pada kumparan hold-in coil.

Arus yang besar dari baterai mengalir ke terminal 30 --> plat kontak --> terminal C --> kumparan medan --> sikat positif --> kommutator --> kumparan armature --> sikat negatif --> massa. Dan terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature sehingga motor starter berputar.

Aliran arus yang besar pada kumparan medan dan kumparan armature menyebabkan terjadinya medan magnet yang sangat kuat sehingga motor starter berputar cepat dan mengahasilkan tenaga kembali yang besar untuk memutarkan mesin. Medan magnet pada kumparan pull-in coil dalam kondisi ini tidak terbentuk karena arus tidak mengalir ke kumparan tersebut. Selama motor starter berputar plat kontak harus ada dalam kondisi menempel dengan terminal utama pada solenoid. Oleh sebab itu pada kondisi ini kumparan hold-in coil tetap dialiri arus listrik sehingga medan magnet yang terbentuk pada kumparan tersebut mampu menahan plunyer dan plat kontak tetap menempel. Dengan demikian, meskipun kumparan pada pull-in coil kemagnetannya hilang, plunyer masih dalam kondisi tertahan.

Saat Kunci Kontak Kembali ke Posisi ON (IG)

Kerja sistem starter saat kunci kontak kembali ke posisi ON (IG). Setelah mesin hidup, maka kunci kontak dilepas dan posisinya kembali ke posisi ON atau IG. Namun demikian sesaat kunci kontak dilepas, plat kontak masih dalam kondisi menempel. Pada keadaan ini terminal 50 tidak akan mendapatkan arus listrik dari baterai. Aliran arus listrik pada kondisi ini dijelaskan sebagai berikut:

Arus dari baterai mengalir ke terminal 30 --> plat kontak --> terminal C --> kumparan medan ->--> sikat positif --> kommutator --> kumparan armature --> sikat negatif --> massa. Masih terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature, motor starter masih berputar.

Arus dari baterai ke terminal 30 --> plat kontak --> terminal C --> kumparan pull-in coil --> kumparan hold-in coil --> massa. Kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menghasilkan medan magnet, namun arahnya berlawanan.

Seperti dijelaskan pada aliran no.1, motor starter masih dialiri arus yang besar sehingga pada saat ini motor starter masih berputar. Aliran arus seperti yang dijelaskan pada no.2, terjadi juga pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil. Dari penjelasan dari gambar tentang solenoid tampak bahwa arus dari terminal C ke kumparan pada pull-in coil dan kumparan hold-in coil arahnya berlawanan sehingga medan magnet yang dihasilkan juga akan berlawanan arah kutubnya sehingga terjadi demagnetisasi atau saling menghilangkan medan magnet yang terbentuk oleh kedua kumparan tesebut. Akibatnya, tidak ada kekuatan medan magnet yang dapat menahan plunyer sehingga plunyer akan bergerak ke kiri dan kembali pada posisi semula sehingga plat kontak terlepas dari terminal 30 dan terminal C. Arus yang besar akan berhenti mengalir dan motor starter berhenti berputar.

semoga bermanfaat ..