Cara Kerja Motor Starter Jenis Konvensional
Cara kerja motor starter umumnya memanfaatkan prinsip elektromagnetik. Yaitu dengan memanfaatkan aliran arus listrik pada sebuah kumparan sehingga terjadi medan magnet, kemudian medan magnet ini digunakan kembali untuk memutar armature (komponen yang dapat berputar di dalam starter motor) hingga memutar mesin kendaraan.
Secara umum, cara kerja motor starter jenis konvensional dibagi menjadi tiga kondisi, yaitu kondisi disaat kunci kontak berada di posisi start (ST), kemudian disaat pinion gear (gigi pinion) berhubungan dengan gigi pada roda penerus (flywheel), dan terakhir disaat kunci kontak kembali ke posisi ON atau IG. Berikut akan dijelaskan cara kerja motor starter pada tiap-tiap kondisi:
Cara kerja motor starter jenis konvensional yang pertama yaitu saat kunci kontak diputar ke posisi start (ST). Pada saat kunci kontak (ignition switch) diputar ke posisi START maka akan menyebabkan terjadinya aliran arus listrik dari baterai ke kumparan penarik (pull-in coil) dan ke kumparan penahan (hold-in coil) secara bersamaan.
Berikut adalah skema aliran arus listrik dari baterai ke masing-masing kumparan tersebut.
Arus listrik pada kumparan Pull-in coil
Arus listrik pada kumparan Hold-in coil
Mengalirnya aliran arus listrik pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menuju ke massa/Ground akan menyebabkan munculnya medan magnet pada kedua kumparan tersebut. Sedangkan diposisi lainnya, letak plunyer di dalam solenoid yang tidak simetris (tidak berada di tengah kumparan) menyebabkan plunyer tertarik dan bergerak melawan tekanan pegas pengembali (return spring).
Ketika plunyer tertarik, tuas penggerak (drive lever) yang terpasang pada ujung plunyer juga ikut tertarik. Akibatnya, tuas penggerak bagian bawah yang berkaitan dengan kopling starter (starter clutch) bergerak berlawanan arah dan mendorong gigi pinion agar berkaitan dengan ring gear.
Karena aliran arus listrik dari pull-in coil ke kumparan medan dan ke kumparan armature tidak dalam jumlah besar (plat kontak pada solenoid belum menempel), maka medan magnet yang terbentuk pada kumparan medan dan armature juga tidak terlalu kuat (lemah) sehingga motor starter hanya berputar lambat. Putaran lambat yang lambat ini akan membuat gigi pinion lebih mudah masuk dan berkaitan dengan ring gear.
Cara kerja motor starter jenis konvensional yang selanjutnya yaitu saat gigi pinion (pinion gear) berhubungan/ terkait dengan ring gear. Sesaat setelah pinion gear masuk dan berkaitan secara penuh dengan ring gear, maka plunyer juga akan tertarik masuk semakin kedalam, sehingga plat kontak pada bagian ujung plunyer akan menempel dengan terminal utama solenoid. Hal ini mengakibatkan terminal 30 dan terminal C terhubung.
Ketika terminal 30 dan terminal C terhubung, maka arus listrik yang besar dari baterai/aki dapat mengalir melewati kedua terminal tersebut. Pada keadaan ini tegangan di terminal 50 sama dengan tegangan di terminal 30 dan terminal C.
Tegangan yang sama diantara terminal C dan terminal 50 mengakibatkan tidak adanya beda potensial sehingg arus listrik yang mengalir ke kumparan pull-in coil berhenti dan mengakibatkan kemagnetan yang ada menghilang.
Meskipun medan kemagnetan pada kumparan pull-in coil menghilang, posisi plunyer akan tetap sama dan tidak berubah, hal ini terjadi karena masih adanya kemagnetan pada kumparan hold-in coil yang menahan plunyer tetap pada posisinya
Berikut aliran arus listrik pada motor starter saat gigi pinion berhubungan dengan ring gear
Selama motor starter berputar plat kontak harus selalu dalam kondisi menempel dengan terminal utama solenoid. Oleh sebab itu, pada kondisi ini kumparan hold-in coil tetap dialiri arus listrik untuk mempertahankan medan magnet yang terbentuk pada kumparan tersebut.
Medan magnet ini digunakan untuk menahan plunyer tetap pada posisinya dan plat kontak solenoid tetap menempel. Dengan demikian, meskipun kumparan pada pull-in coil hilang daya kemagnetannya, plunyer masih dalam kondisi tertahan dan plat kontak tetap menempel sehingga arus listrik yang besar tetap dapat mengalir dan memutar moto starter.
Cara kerja motor starter jenis konvensional yang terakhir adalah saat kunci kontak kembali ke posisi ON (IG). Setelah mesin hidup dan berputar secara otomatis, maka kunci kontak akan dilepas dan kembali ke posisi ON atau IG.
Namun begitu, sesaat setelah kunci kontak kembali ke posisi ON, plat kontak masih dalam kondisi menempel. Pada keadaan ini, terminal 50 tidak akan mendapatkan arus listrik dari baterai.
Berikut aliran arus listrik yang terjadi pada kondisi ini :
Seperti dijelaskan pada aliran arus listrik no.1, motor starter masih dialiri arus yang besar, sehingga pada saat ini motor starter masih berputar.
Setelah kunci kontak dilepas, maka aliran arus listrik akan berubah menjadi aliran arus listrik yang dijelaskana pada no.2. Arus listrik juga kembali mengaliri kumparan pull-in coil serta kumparan hold-in coil.
Namun, arah arus dan aliran listrik yang mengalir ke kumparan pull-in coil ini berubah arah yaitu dari terminal C menuju ke massa yang ada di kumparan hold-in coil. Efeknya medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan pull-in coil memiliki arah kutub magnet yang berlawanan dengan kutub magnet pada kumparan hold-in coil.
Kondisi seperti ini akan membuat efek kemagnetan yang ada pada kedua kumparan (pull-in coil dan hold-in coil) akan sama-sama saling menghilangkan daya kemagnetan.
Akibatnya, tidak ada kekuatan medan magnet yang dapat menahan plunyer, sehingga plunyer akan bergerak kembali pada posisi semula karena terdorong oleh pegas pengembali (return spring) dan membuat plat kontak terlepas dari terminal 30 dan terminal C. Arus yang besar akan berhenti mengalir dan motor starter berhenti berputar.
Secara umum, cara kerja motor starter jenis konvensional dibagi menjadi tiga kondisi, yaitu kondisi disaat kunci kontak berada di posisi start (ST), kemudian disaat pinion gear (gigi pinion) berhubungan dengan gigi pada roda penerus (flywheel), dan terakhir disaat kunci kontak kembali ke posisi ON atau IG. Berikut akan dijelaskan cara kerja motor starter pada tiap-tiap kondisi:
I. Saat Kunci Kontak Pada Posisi Start (ST)
Cara kerja motor starter jenis konvensional yang pertama yaitu saat kunci kontak diputar ke posisi start (ST). Pada saat kunci kontak (ignition switch) diputar ke posisi START maka akan menyebabkan terjadinya aliran arus listrik dari baterai ke kumparan penarik (pull-in coil) dan ke kumparan penahan (hold-in coil) secara bersamaan.
Berikut adalah skema aliran arus listrik dari baterai ke masing-masing kumparan tersebut.
Arus listrik pada kumparan Pull-in coil
Arus listrik 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/Ground.Kondisi ini akan menyebabkan terbentuknya medan magnet pada kumparan pull-in coil.
Arus listrik pada kumparan Hold-in coil
Arus dari baterai mengalir ke kunci kontak > terminal 50 pada solenoid > kumparan hold-in coil > massa/Ground.Kondisi ini juga akan menyebabkan terbentuknya medan magnet pada kumparan hold-in coil.
Mengalirnya aliran arus listrik pada kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menuju ke massa/Ground akan menyebabkan munculnya medan magnet pada kedua kumparan tersebut. Sedangkan diposisi lainnya, letak plunyer di dalam solenoid yang tidak simetris (tidak berada di tengah kumparan) menyebabkan plunyer tertarik dan bergerak melawan tekanan pegas pengembali (return spring).
Ketika plunyer tertarik, tuas penggerak (drive lever) yang terpasang pada ujung plunyer juga ikut tertarik. Akibatnya, tuas penggerak bagian bawah yang berkaitan dengan kopling starter (starter clutch) bergerak berlawanan arah dan mendorong gigi pinion agar berkaitan dengan ring gear.
Karena aliran arus listrik dari pull-in coil ke kumparan medan dan ke kumparan armature tidak dalam jumlah besar (plat kontak pada solenoid belum menempel), maka medan magnet yang terbentuk pada kumparan medan dan armature juga tidak terlalu kuat (lemah) sehingga motor starter hanya berputar lambat. Putaran lambat yang lambat ini akan membuat gigi pinion lebih mudah masuk dan berkaitan dengan ring gear.
II . Saat Gigi Pinion Berhubungan Dengan Ring Gear
Cara kerja motor starter jenis konvensional yang selanjutnya yaitu saat gigi pinion (pinion gear) berhubungan/ terkait dengan ring gear. Sesaat setelah pinion gear masuk dan berkaitan secara penuh dengan ring gear, maka plunyer juga akan tertarik masuk semakin kedalam, sehingga plat kontak pada bagian ujung plunyer akan menempel dengan terminal utama solenoid. Hal ini mengakibatkan terminal 30 dan terminal C terhubung.
Ketika terminal 30 dan terminal C terhubung, maka arus listrik yang besar dari baterai/aki dapat mengalir melewati kedua terminal tersebut. Pada keadaan ini tegangan di terminal 50 sama dengan tegangan di terminal 30 dan terminal C.
Tegangan yang sama diantara terminal C dan terminal 50 mengakibatkan tidak adanya beda potensial sehingg arus listrik yang mengalir ke kumparan pull-in coil berhenti dan mengakibatkan kemagnetan yang ada menghilang.
Meskipun medan kemagnetan pada kumparan pull-in coil menghilang, posisi plunyer akan tetap sama dan tidak berubah, hal ini terjadi karena masih adanya kemagnetan pada kumparan hold-in coil yang menahan plunyer tetap pada posisinya
Berikut aliran arus listrik pada motor starter saat gigi pinion berhubungan dengan ring gear
Arus dari baterai mengalir ke teminal 50 > kumparan hold-in coil > massa/ground.Saat arus listrik mengalir pada kondisi ini , maka timbul kemagnetan pada Hold-in coil. Selain itu, arus listrik dalam jumlah besar juga akan mengalir menuju ke kumparan medan dan armature, berikut rincian aliran arus listrik tersebut.
Arus yang besar dari baterai mengalir ke terminal 30 > plat kontak > terminal C > kumparan medan > sikat positif > komutator > kumparan armature > sikat negatif > massa/ground.Pada kondisi aliran arus listrik diatas, maka pada kumparan medan dan kumparan armature terbentuk medan magnet yang sangat kuat sehingga mampu untuk memutar pinion gear berikut dengan ring gear yang sudah terhubung sebelumnya. Akibatnya, motor starter akan berputar cepat dan menghasilkan tenaga yang besar sehingga ia mampu memutarkan mesin.
Selama motor starter berputar plat kontak harus selalu dalam kondisi menempel dengan terminal utama solenoid. Oleh sebab itu, pada kondisi ini kumparan hold-in coil tetap dialiri arus listrik untuk mempertahankan medan magnet yang terbentuk pada kumparan tersebut.
Medan magnet ini digunakan untuk menahan plunyer tetap pada posisinya dan plat kontak solenoid tetap menempel. Dengan demikian, meskipun kumparan pada pull-in coil hilang daya kemagnetannya, plunyer masih dalam kondisi tertahan dan plat kontak tetap menempel sehingga arus listrik yang besar tetap dapat mengalir dan memutar moto starter.
III. Saat Kunci Kontak Kembali ke Posisi ON (IG)
Cara kerja motor starter jenis konvensional yang terakhir adalah saat kunci kontak kembali ke posisi ON (IG). Setelah mesin hidup dan berputar secara otomatis, maka kunci kontak akan dilepas dan kembali ke posisi ON atau IG.
Namun begitu, sesaat setelah kunci kontak kembali ke posisi ON, plat kontak masih dalam kondisi menempel. Pada keadaan ini, terminal 50 tidak akan mendapatkan arus listrik dari baterai.
Berikut aliran arus listrik yang terjadi pada kondisi ini :
1. Arus dari baterai mengalir ke terminal 30 > plat kontak > terminal C > kumparan medan > sikat positif > komutator > kumparan armature > sikat negatif > massa/ground.Masih terbentuk medan magnet yang sangat kuat pada kumparan medan dan kumparan armature, motor starter masih berputar.
2. Arus dari baterai ke terminal 30 > plat kontak > terminal C > kumparan pull-in coil > kumparan hold-in coil > massa/ground.Kumparan pull-in coil dan kumparan hold-in coil menghasilkan medan magnet, namun arahnya berlawanan.
Seperti dijelaskan pada aliran arus listrik no.1, motor starter masih dialiri arus yang besar, sehingga pada saat ini motor starter masih berputar.
Setelah kunci kontak dilepas, maka aliran arus listrik akan berubah menjadi aliran arus listrik yang dijelaskana pada no.2. Arus listrik juga kembali mengaliri kumparan pull-in coil serta kumparan hold-in coil.
Namun, arah arus dan aliran listrik yang mengalir ke kumparan pull-in coil ini berubah arah yaitu dari terminal C menuju ke massa yang ada di kumparan hold-in coil. Efeknya medan magnet yang dihasilkan oleh kumparan pull-in coil memiliki arah kutub magnet yang berlawanan dengan kutub magnet pada kumparan hold-in coil.
Kondisi seperti ini akan membuat efek kemagnetan yang ada pada kedua kumparan (pull-in coil dan hold-in coil) akan sama-sama saling menghilangkan daya kemagnetan.
Akibatnya, tidak ada kekuatan medan magnet yang dapat menahan plunyer, sehingga plunyer akan bergerak kembali pada posisi semula karena terdorong oleh pegas pengembali (return spring) dan membuat plat kontak terlepas dari terminal 30 dan terminal C. Arus yang besar akan berhenti mengalir dan motor starter berhenti berputar.