eISSN: 2721-5717; pISSN: 2747-2124

## ZONA LAUT

## JURNAL INOVASI SAINS DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
-spasi -Times New Roman 11 Italic- -spasi -Times New Roman 11 Italic-
UNJUK KERJA MOTOR STARTER PADA PENGOPERASIAN MESIN

## INDUK KM. BANDAR NELAYAN 519
-spasi-Times New Roman 11 Italic--spasi-Times New Roman 11 Italic- Yurika Nantan 1 , Marinus S Tappy 1 , *Fahriadi Pakaya 1 , Junardi 1 , Wisna Saputri Alfira WS 2 1 Program Studi Mekanisasi Perikanan, Politeknik Kelautan dan Perikanan Bitung
2 Program Studi Teknik Listrik, Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Ujung Pandang *fahriadi.pakaya@kkp.go.id
-spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-
Abstrak
Motor starter merupakan salah satu komponen dari sistim starting elektrik pada mesin induk diatas kapal yang digunakan sebagai  penggerak  awal  sehingga  mesin  induk  dapat  berputar  dan  melakukan  proses  pembakaran  dalam  ruang  bakar. Tujuan penelitian dilakukan yaitu untuk mendapatkan hasil unjuk kerja dari motor starter saat pengoperasian mesin induk KM.  Bandar  Nelayan  519  melalui  pendekatan  kuantitatif.  Hasil  pengukuran  dan  perhitungan  yang  dilakukan menunjukkan kecepatan putar yang diperoleh sebesar 462,4 rpm, daya sebesar 7,5 KW yang berasal dari dua buah baterai dengan  tegangan  sebesar  24V  dan kapasitas  200  Ah.  Torsi yang dihasilkan  motor starter untuk  menggerakkan mesin induk Nissan diesel 10 silinder yang memiliki jumlah gear sebanyak 132 yaitu sebesar 443,24 Nm dengan arus listrik sebesar 312 A dan hambatan sebesar 0,07 Ω. Penelitian ini menghitung  unjuk kerja dari motor starter karena  hal  ini sangat berpengaruh terhadap proses starting pada mesin induk, dimana performansi yang lemah akan membuat mesin sulit untuk dinyalakan.
-Times New Roman 11 Italic- Kata Kunci: daya, motor starter , gear , mesin induk, torsi. -spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## Abstract
The starter motor is one component of the starting system on the main engine which is used as an initial drive so that the main engine can rotate and carry out the combustion process in the combustion chamber. The aim of the research was to determine the performance of the starter motor during the operation of the main engine KM. Bandar Nelayan 519 through a quantitative approach. The results of measurements and calculations show the rotational speed obtained is 462.4 rpm, the power is 7.5Kw comes from two batteries with a voltage of 24V and a capacity of 200 Ah. The torque produced by the starter motor to drive a 10-cylinder Nissan diesel engine that has 132 gears is 443.24 Nm with an electric current of 312 A and 0.07 Ω resistance. This research calculates the performance of the starter motor because it is very influential on the starting process of the main engine, where weak performance will make it difficult to start the engine. -spasi-Times New Roman 11 Italic-
Keyword: power, starter motor, gear, main engine, torque. -spasi-Times New Roman 11 Italic- -spasi-Times New Roman 11 Italic-

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  di  era  industri  4.0  membuat  permesinan  diatas  kapal  mengalami  perkembangan sehingga banyak komponen-komponen pada mesin mengalami perubahan-perubahan yang disesuaikan untuk memudahkan dalam melakukan pekerjaan serta dapat menghemat waktu dalam pengoperasian mesin diatas kapal.  Sistim starter elektrik  pada  mesin  induk  kapal  termasuk  dalam  bagian  sistim  kelistrikan.  Sistim kelistrikan  yang  ada  pada  mesin  induk  kapal  meliputi,  sistim starter ( starter  system )  dan  sistim  pengisian ( charging  system ).  Motor starter ,  merupakan  suatu  penggerak  awal  mesin  dapat  dihidupkan,  hal  ini dikarenakan mesin tidak dapat hidup dengan sendirinya [1]. Motor starter merupakan komponen elektrik pada mesin diesel yang berfungsi sebagai penggerak awal mesin sehingga mesin dapat beroperasi dan melakukan proses pembakaran pada ruang bakar (silinder) [2][3].
Mesin induk kapal digerakkan pertama kali mengunakan energi yang bersumber dari baterai kemudian diubah dari energi listrik menjadi energi mekanik dengan menggerakan rotor pada motor starter . Melalui mekanisme gerakan pada roda gigi dan pinion gear , motor starter kemudian menggerakkan flywheel pada mesin induk. Putaran awal pada mesin menyebabkan terjadi kompresi di ruang bakar sedangkan putaran pada injection pump akan  menyalurkan  bahan  bakar.  Setelah  terjadi  pembakaran  dan  menghasilkan  gerakan  berputar  sendiri, selanjutnya  secara  perlahan  motor starter akan  terlepas  dari flywheel .  Pemanfaatan  sistim starting elektrik dengan menggunakan motor starter dimaksudkan untuk dapat mempermudah menghidupkan mesin diesel [4]. Berdasarkan uraian tersebut maka dilakukan pengukuran dan perhitungan untuk mendapatkan hasil unjuk kerja dari motor starter saat pengoperasian mesin induk KM. Bandar Nelayan 519. Komponen-komponen motor starter meliputi :
1. Pole core , berbentuk silinder dan berfungsi untuk menopang field coil yang akan membangkitkan medan magnet;
2. Yoke , berfungsi sebagai tempat pole core ;
3. Plunger , berfungsi sebagai batang penghubung;
4. Over running clutch , berfungsi untuk meneruskan putaran sehingga dapat menggerakkan flywheel dengan menggunakan roda gigi pinion ;
5. Armature brake , berfungsi untuk menahan putaran armature setelah lepas dari sambungan dengan roda penerus yang berada pada bagian belakang motor starter ; 6. Drive  lever/shift  lever ,  berfungsi  untuk  mendorong pinion gear kearah  posisi  berkaitan  dengan  roda penerus atau ring gear saat magnetic switch atau solenoid bekerja; 7. Magnetic  switch  /solenoid  stater ,  berfungsi  untuk  menghubungkan pinion gear dan  roda  penerus  serta untuk meneruskan arus listrik dari baterai ke field coil , armature dan ground sehingga motor starter dapat berputar;
8. Pinion gear , berfungsi untuk meneruskan daya putar starter ke mesin dengan cara memutar ring gear . Prinsip  kerja  dari  motor starter dimulai  dari  baterai yang meneruskan  energi listrik  ke  motor starter untuk menggerakan flywheel dengan cara memutar pinion gear . Untuk dapat berputar, pinion gear membutuhkan arus listrik yang diperoleh melalui prinsip ggl induksi. Pada saat solenoid mendapat arus listrik dari baterai, plunger akan bergerak dan menghubungkan pinion gear dengan flywheel . Drive lever /tuas penggerak yang berada di solenoid akan mendorong pinion gear ke posisi berkaitan dengan flywheel dan melepas perkaitan pinion gear dari perkaitan flywheel sesaat setelah mesin berputar untuk menghindari kerusakan pada  motor starter akibat dari kecepatan putar yang tinggi [5].
Persamaan yang digunakan untuk mendapakan unjuk kerja dari motor starter meliputi [6][7] : 1. Arus dan Tegangan
Arus listrik pada starter elektrik dapat dihitung menggunakan persamaan (1):
𝐼 = 𝑉 𝑅 (1)
dimana I adalah arus listrik dalam ampere (A), V adalah tegangan listrik dalam volt (V) dan R adalah hambatan listrik dalam ohm (Ω). 2. Daya Daya listrik dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2):
𝑃 = 𝐼 × 𝑉 (2)
dimana P adalah daya dalam watt (W), I adalah arus listrik dalam ampere (A), V adalah tegangan listrik dalam volt (V) 3. Momen Gaya/Momen Puntir/Torsi Untuk menentukan torsi pada poros engkol dapat digunakan persamaan (3):
𝑇 = 60𝑃 𝑒 2𝜋𝑛 (3)
Sedangkan untuk menentukan torsi pada motor starter digunakan persamaan (4):
𝑇 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟 = 𝑇 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑔𝑘𝑜𝑙 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑟𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑔𝑖𝑔𝑖 (4)
dimana T adalah torsi/momen puntir dalam Nm, Pe adalah daya mesin dalam watt (W) dan n adalah kecepatan putar mesin dalam rpm.

## 4. Perbandingan Jumlah Gear
Perbandingan gear dapat dihitung melalui persamaan (5):
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑟𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑔𝑒𝑎𝑟 = 𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑔𝑒𝑎𝑟 𝑝𝑖𝑛𝑖𝑜𝑛 𝑔𝑒𝑎𝑟 (5)

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian berlangsung dari tanggal 27 Februari sampai dengan 26 Mei 2023 yang bertempat di KM. Bandar Nelayan  519  milik  PT.  Bandar  Nelayan.  Kapal  merupakan  jenis  kapal  penampung  ikan  dengan  wilayah operasional  sekitar  samudera  hindia.  Penelitian  dilakukan  dengan  pengamatan  langsung  terhadap  sistim starting  mesin  induk  yang  sementara  beroperasi  kemudian  melakukan  pengumpulan  data  menggunakan instrumen praktik yang telah disiapkan terlebih dahulu, selanjutnya dilakukan analisa data secara kuantitatif menggunakan perhitungan berdasarkan persamaan dan data yang ada untuk menghasilkan statistik data yang akurat [8]. Alat dan bahan yang digunakan meliputi: perlengkapan kerja, perlengkapan safety , kamera, alat ukur, perlengkapan menulis, log book dan jurnal praktik. Alur lengkap dari proses yang dilakukan ditampilkan pada Gambar 1.
Mulai Pengambilan Data Lapangan Analisa Data Simpulan dan Saran Selesai Studi Pustaka Hasil dan Pembahasan Gambar 1. Diagram alir penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Mesin Induk KM.Bandar Nelayan 519
Mesin induk pada KM. Bandar Nelayan 519 diperlihatkan pada Gambar 2, sedangkan spesifikasi dari mesin induk tersebut ditunjukkan pada Tabel 1.
Gambar 2. Mesin Induk KM. Bandar Nelayan 519 Tabel 1. Spesifikasi Mesin Induk Uraian Spesifikasi Brand Nissan Diesel Daya mesin 350pk Nomor seri Rr 10-154700 Jumlah silinder 10 silinder Putaran 1300-1500 rpm
Pada Tabel 1, putaran mesin pada saat mesin beroperasi minimal 1300 rpm dan maksimal putaran dari mesin tersebut mencapai 1500 rpm. Putaran mesin tersebut mampu memberikan kecepatan kapal 4  – 10 knot dan selama kapal melakukan pelayaran, kecepatan kapal yang digunakan sebesar 6,5 knot .

## 3.2. Baterai KM. Bandar Nelayan 519
Baterai yang digunakan pada KM. Bandar Nelayan 519 diperlihatkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Baterai KM. Bandar Nelayan 519
Adapun spesifkasi dari baterai yang digunakan KM. Bandar Nelayan 519 dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi baterai
Uraian Spesifikasi Brand Yuasa Tegangan 12 V Kapasitas Aki 200 Ah Rangkaian Seri Jumlah aki 2 buah
Berdasarkan data spesifikasi dan gambar dapat diketahui tegangan yang dihasilkan dari kedua baterai pada KM. Bandar Nelayan 519 sebesar 24V.

## 3.3. Kunci kontak KM. Bandar Nelayan 519
Kunci kontak KM. Bandar Nelayan 519 selain digunakan untuk menghubungkan dan memutus arus listrik dari baterai menuju ke motor starter juga sebagai alat untuk melakukan starter dengan cara menahan lama kunci pada posisi start . Adapun kunci kontak KM. Bandar Nelayan 519 diperlihatkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Kunci Kontak KM. Bandar Nelayan 519

## 3.4. Motor Starter
Spesifikasi dari motor starter KM. Bandar Nelayan 519 ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Spesifikasi motor starter Uraian Spesifikasi Brand Yuchai Tegangan 24 V Daya 7,5 KW Jumlah gear pada pinion 11
Untuk  dapat  menggerakkan  piston  naik  turun  akibat  adanya  pergerakan  dari  poros  engkol,  mesin  akan melakukan gerakan awal yang diperoleh dari putaran awal motor starter . Pengukuran terhadap kecepatan putar dilakukan menggunakan alat ukur tachometer dan diperlihatkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Hasil pengukuran tachometer
Pengukuran dilakukan sebanyak dua kali dan menghasilkan data yang sama, adapun data hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 4.

## Tabel 4. Hasil pengukuran kecepatan putar
Pengkuran ke- Hasil 1 2 462,4 rpm
462,4 rpm
Besarnya torsi yang diperlukan poros engkol dapat dihitung menggunakan persamaan (3):
𝑃𝑒 = 350 𝑝𝑘 = 257.425 𝑤𝑎𝑡𝑡 (1 𝑝𝑘 = 735,5 𝑤𝑎𝑡𝑡)
𝑇 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑔𝑘𝑜𝑙 = 60 × 257.425 𝑤𝑎𝑡𝑡 2 × 3,14 × 462,4 𝑟𝑝𝑚
𝑇 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 𝑒𝑛𝑔𝑘𝑜𝑙 = 15.445.425 𝑤𝑎𝑡𝑡 2.903,87 𝑟𝑝𝑚 = 5.318,91 𝑁𝑚
Untuk menghitung torsi yang dibangkitkan oleh motor starter terlebih dahulu diketahui perbandingan gear antara perbandingan pinion gear dan ring gear . Untuk mesin nissan diesel setiap ring gear memiliki 132 gear , sehingga untuk mengetahui perbandingan gear dapat dihitung menggunakan persamaan (5):

## 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑟𝑏𝑎𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑔𝑒𝑎𝑟 = 132 11 = 12 𝑔𝑒𝑎𝑟
Jadi untuk mengetahui besar torsi yang dihasilkan motor starter menggunakan persaman (4):
𝑇 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑎𝑟𝑡𝑒𝑟 = 5.318,91
12 = 443,24 𝑁𝑚
Besarnya  arus  yang  dibutuhkan  untuk  dapat  menggerakkan  motor starter dapat  dihitung  mengunakan hubungan pada persamaan (2), dimana diketahui dari spesifikasi daya keluaran dari motor starter sebesar 7,5 KW = 7500 watt sehingga diperoleh:
𝐼 = 𝑃 𝑉 = 7500 24 = 312,5 𝐴
Sehingga untuk tegangan baterai sebesar 12 V, kapasitas 200Ah dan kebutuhan arus sebesar 312,5 A maka baterai dapat bertahan selama 0,64 jam atau 38,4 menit sebelum kosong kembali [9]. Sesuai dengan standar yang  ditetapkan  oleh  BKI  batas  minimal  ketahanan  baterai  yaitu  30  menit  [10].  Resistansi/hambatan  pada rangkaian motor starter dihitung menggunakan hubungan pada persamaan (1), diperoleh sebesar:
𝑅 = 𝑉 𝐼 = 24𝑉 312,5 𝐴 = 0,07Ω

## 4. KESIMPULAN
Torsi yang dihasilkan pada motor starter KM. Bandar Nelayan selama beroperasi sebesar 443,24 Nm dengan daya 7500 watt sedangkan pada poros engkol mesin induk torsi yang dihasikan sebesar 5.318,91 Nm dengan daya 257.425 watt , hal ini menunjukkan semakin besar daya yang dibutuhkan maka torsinya juga akan semakin besar. Berdasarkan hasil yang ditunjukkan pada penelitian ini maka dapat disimpulkan bahwa unjuk kerja pada motor starter sangat  mempengaruhi  proses starting pada  mesin  induk,  jika  performansinya  lemah  akan membuat mesin sulit untuk menyala.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Tim penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada pihak PT. Bandar Nelayan, seluruh kru kapal KM.  Bandar  Nelayan  519,  PPN  Pangambengan  dan Syahbandar  Benoa  di  Bali  atas kesempatan  mengikuti kegiatan pelayaran dan atas petunjuk serta arahan yang diberikan selama berkegiatan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  M. Komaro and E. Daryanto, “Jurnal Insinyur Profesional,” vol. 2, no. 2, pp. 48–55, 2023.
[2]  A. P. Wiyastra, M. S. Baskoro, and F. Purwangka, “Instalasi Permesinan Pada Kapal Psp 01,” J. Teknol. Perikan. dan Kelaut. , vol. 3, no. 1, pp. 35–43, 2017, doi: 10.24319/jtpk.3.35-43.
[3]  W. Arismunandar, Penggerak mula motor bakar torak , vol. 2. Bandung: ITB, 1983.
[4]  A. K. Samlawi, “Teori Dasar Motor Diesel,” J. Tek. Mesin , p. 75, 2012.
[5]  Buntarto, Dasar-dasar kelistrikan otomotif , 1st ed. Yogyakarta: Pustaka Baru Press, 2015.
[6]  R. J. Fowler, Electricity:Principle & Aplications , 8th ed. New York: McGraw-Hill, 2013.
[7]  D. R. . Bansal, Engineering Mechanics , 1st ed. Yogyakarta: Andi, 2018.
[8]  Sugiyono, Metode penelitian kuantitatif , 1st ed. Bandung: Alfabeta, 2018.
[9]  H. Firdaus, E. Rustendi, and A. Herdiana, “Analisis Konsumsi Arus Listrik Pada Mobil Multi Purpose Vehicle,” J.  Ilm.  Teknol.  Infomasi  Terap. ,  vol.  8,  no.  1,  pp.  150–158,  2021,  doi: 10.33197/jitter.vol8.iss1.2021.736.
[10]  P. Klasifikasi, K. Bagian, and K. Samudra, “PERATURAN INSTALASI MESIN Edisi Konsolidasi 2022 Biro Klasifikasi Indonesia,” vol. III, 2022, [Online]. Available: www.bki.co.id