SISTEM STARTER (STARTING SYSTEM)

SISTEM STARTER

(STARTING SYSTEM)

Saat mesin dalam keadaan mati, tidak ada tenaga yang dihasilkannya. Karena

itu mesin tidak dapat memutarkan dirinya sediri pada saat akan dihidupkan. Tenaga

untuk memutarkan mesin pertama kali harus berasal dari luar mesin. Gerakan awal

untuk memutarkan mesin diperlukan untuk melakukan proses kerja mesin mulai dari

langkah isap, kompresi (saat akhir langkah kompresi busi memercik pada motor

bensin atau bahan bakar diinjeksikan pada motor diesel), kemudian usaha (terjadi

pembakaran) sehingga mesin dapat hidup, dan langkah buang. Jadi yang memberikan

tenaga pertama kali untuk melakukan proses kerja mesin berasal dari luar mesin.

Sistem yang memberikan tenaga awal untuk menghidupkan mesin disebut dengan

sistem starter.

Gb. Sistem Starter pada Kendaraan

Gambar di atas memperlihatkan mesin sebuah kendaraan. Motor starter pada

mesin tersebut terletak di bagian belakang mesin karena saat bekerja motor starter

harus berkaitan dengan roda penerus (flywheel) pada mesin tersebut. Jika motor

starter bekerja atau berputar, roda gigi (pinion gear) pada motor starter memutarkan

roda penerus sehingga poros engkol berputar. Gerakan putar inilah yang

menyebabkan piston bergerak untuk melakukan proses isap, kompresi, usaha, dan

buang sehingga mesin dapat hidup. Sistem starter pada kendaraan meliputi beberapa

komponen yaitu motor starter, kunci kontak, baterai, dan kabel-kabel penghubung

antar komponen (harness). Sumber energi untuk menggerakan motor starter berasal

dari baterai.

Sistem starter bekerja untuk mengubah energi listrik dari baterai menjadi

energi gerak (mekanik/putaran). Komponen utama untuk mengubah energi listrik

menjadi energi mekanik adalah motor listrik. Motor ini harus dapat membangkitkan

momen puntir yang besar untuk dapat memutarkan mesin saat pertama kali

dihidupkan. Kecepatan minimum yang diperlukan untuk menghidupkan mesin berbeda

tergantung dari konstruksi dan kondisi kerja mesin.

A. Komponen dan Fungsi Komponen Sistem Starter

Sistem starter menggunakan motor listrik untuk memutarkan mesin sehingga

sistem bahan bakar dan sistem pengapian (pada mesin bensin) dapat bekerja. Motor

starter menggerakan atau memutarkan mesin pada saat gigi pinion dan ring gear pada

roda penerus berkaitan. Beberapa komponen yang ada pada motor starter di

antaranya adalah baterai, kunci kontak, saklar netral pada transmisi (hanya pada

model tertentu), saklar magnetik / solenoid (magnetic switch), dan motor starter.

Gb. Komponen dan Rangkaian Sistem Starter

Berikut ini dijelaskan secara singkat fungsi komponen pada sistem starter:

1.  Baterai

Baterai pada sistem starter berfungsi sebagai sumber energi yang

menyediakan arus listrik sehingga motor starter dapat bekerja dan memutarkan mesin.

2.  Kunci kontak

Kunci kontak berfungsi untuk mengaktifkan sistem starter dengan memberikan

arus dari terminal ST (starter) pada kunci kontak ke solenoid. Skema kunci kontak dan

terminal-terminalnya digambarkan pada gambar di bawah ini. Pada sistem starter,

terminal yang dipakai adalah terminal ST dan dihubungkan dengan motor starter pada

terminal 50.

Gb. Kunci Kontak

3.  Saklar netral pada transmisi

Saklar ini berfungsi sebagai pengaman saat mesin di-start agar kendaraan

tidak meloncat atau jalan saat distarter. Dengan adanya saklar ini, maka saat gigi

transmisi berada pada posisi gigi tertentu mesin tidak dapat di-start kecuali transmisi

dalam keadaan netral. Tidak semua kendaraan dilengkapi dengan saklar ini, jadi

hanya pada kendaraan tertentu saja.

4.  Solenoid

Solenoid berfungsi sebagai saklar utama yang  memungkinkan arus yang

besar mengalir dari baterai ke motor starter. Selain itu, solenoid juga berfungsi untuk

mendorong roda gigi pinion motor starter sehingga berkaitan dengan roda gigi

penerus (ring gear). Solenoid bekerja berdasarkan gaya magnet yang dibangkitkan

oleh kumparan yang ada di dalamnya.

5.  Motor starter

Motor starter berfungsi untuk mengubah energi listrik yang berasal dari baterai

menjadi energi mekanik atau energi gerak / putaran. Tenaga yang

dihasilkan digunakan sebagai penggerak awal untuk memutarkan poros engkol

melalui roda penerus (flywheel) sehingga proses kerja mesin mulai dari langkah isap,

kompresi, usaha dan buang dapat terjadi dan mesin dapat hidup. Motor starter yang

banyak digunakan ada beberapa macam yaitu motor starter tipe konvensional, motor

starter tipe reduksi, dan motor starter tipe planetari.

B. Cara Kerja Sistem Starter Konvensional

Kerja sistem starter ini terbagi menjadi tiga keadaan, yaitu saat kunci kontak

pada posisi posisi start (ST), saat gigi pinion berhubungan dengan gigi pada roda

penerus (flywheel), dan saat kunci kontak kembali pada posisi ON atau IG. Berikut

dijelaskan cara kerja sistem starter pada tiap posisi.

Saat kunci kontak posisi start (ST)

Gb. Kerja sistem starter saat kunci kontak posisi 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.           Aliran arus pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menyebabkan terjadinya kemagnetan pada kedua kumparan tersebut. Letak punyer 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 armatur, maka medan magnet yang terbentuk pada kumparan medan dan armatur 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 mendorong gigi pinion agar berkaitan dengan ring gear. Pada kondisi plunyer 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

Gb. 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 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 mengalir ke kumparan pull-in coil dan kemagnetan di

kumparan tersebut hilang. 

Aliran arus yang besar melalui kumparan medan dan kumparan armatur

menyebabkan terjadinya medan magnet yang sangat kuat sehingga motor starter

berputar cepat dan menghasilkan tenaga 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 selalu 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)

Gb. 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 posisi IG (ignition). Namun demikian sesaat setelah kunci kontak di

lepas, plat kontak masih dalam kondisi menempel. Pada keadaan ini terminal 50 tidak

akan mendapatkan lagi arus listrik dari baterai.

Seperti dijelaskan pada aliran arus nomor (1), motor starter masih dialiri arus

yang besar sehingga pada saat ini motor starter masih berputar. Aliran arus seperti

yang dijelaskan pada nomor (2) terjadi juga pada kumparan pull-in coil dan kumparan

hold-in coil

Aliran arus dari terminal C ke kumparan 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 tersebut. Akibatnya, tidak ada

kekuatan medan magnet yang dapat menahan plunyer sehingga plunyer akan

bergerak ke kiri dan kembali ke posisi semula sehingga plat kontak terlepas dari

terminal 30 dan terminal C. Arus yang besar akan berhenti mengalir dan motor starter

berhenti berputar.