TORQUE CONVERTER ATAU FLUID COUPLING

TORQUE CONVERTER

1. PRINSIP DASAR. 

 Torque Converter adalah suatu komponen power train yang bekerjanya secara 
hidrolis. Fungsi utamanya tidak jauh berbeda dengan main clutch / kopling, 
sehingga torque converter sering disebut juga fluid clutch.  
Untuk  menjelaskan  bagaimana suatu torque converter bekerja , dibawah ini 
digambarkan suatu contoh kejadian yang sangat erat hubungannya dengan  
prinsip kerja torque converter.  

Gbr. II-1. Gerakan slang akibat aliran fluida. 

Sepotong slang ( pipa karet ) yang diletakkan melengkung diatas lantai 
dan  salah  satu  ujungnya  dibiarkan  bebas  sedang  ujung  yang  lainnya 
dihubungkan dengan pipa pompa air yang ditanam di dinding.  
Apabila ke dalam slang tersebut kita alirkan air atau udara bertekanan, slang 
itu sendiri akan berusaha menjadi lurus. Pada bagian yang melengkung, slang 
berusaha membelokkan arah aliran air agar mengalir mengikuti lengkungan 
slang itu sendiri. Perubahan arah aliran air akan menghasilkan gaya reaksi 
pada sisi dalam lengkungan slang, sehingga slang dipaksa lurus.  

Untuk mengadakan perubahan arah aliran, kecepatan atau jumlah aliran 
diperlukan suatu gaya. 
Sebagai  contoh,  sepotong  pipa  yang  melengkung  seperti  gambar  dibawah. 

Apabila aliran oli melalui pipa tersebut, maka kecepatan aliran oli pada bagian
masuk  dan  keluar  menjadi  berbeda.  Gaya  yang  bekerja  pada  oli  besarnya 
sebanding dengan gaya resultan antara kecepatan masuk dan keluar, dimana 
akan menimbulkan gaya reaksi pada dinding pipa, sehingga mengakibatkan 
pipa  terdorong  kearah yang  berlawanan  arah  kanan  ( searah  dengan  gaya 
reaksi ).  
Besarnya  gaya  yang  bekerja  pada  oli  dan  gaya  reaksi  yang  timbul  pada 
dinding  pipa  adalah  sebanding  dengan  besarnya  aliran  oli.  Semakin  besar 

aliran oli, semakin besar gaya reaksi yang dihasilkan.  

KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA. 

Torque  Converter  dipasang  antara  engine  dan  transmisi,  berfungsi 
memindahkan tenaga engine ke transmisi. Dimana tenaga mekanis menjadi 
tenaga kinetis ( Oil Flow ), yang selanjutnya output shaft torque converter 
digerakkan oleh energi kinetis dari oil flow tersebut.  
Torque  Converter  dapat  memindahkan  tenaga  engine  ke  transmisi  secara 
halus,  tidak  berisik  dan  tidak  ada  shock,  yaitu  dengan  menggunakan  oli 
sebagai media perantara. Sehingga tidak menimbulkan benturan - benturan 
yang  keras  pada  roda  gigi  dan  poros  transmisi  dan  apabila  unit  mendapat 

benturan atau beban kejutan pada attachmentnya tidak akan diteruskan keengine.  Sebaliknya,  vibrasi  yang  mungkin  timbul  pada  setiap  perubahan 
torque engine, akan diserap oil flow dalam torque converter.    

Ditinjau dari kebutuhan unitnya, torque converter memiliki keunggulan utama 
yang tidak diperoleh dari jenis - jenis komponen pemindah tenaga yang lain. 
Dimana torque output dapat berubah secara otomatis disesesuaikan dengan 
besar kecilnya beban unit, tanpa mengubah putaran dan torque engine.  

Pada umumnya torque converter mempunyai tiga bagian utama, yaitu : Pump   
( impeller ), Turbin ( Runner ) dan Stator ( Reactor ). Pump dihubungkan 
dengan  flywheel  oleh  drive  case  dan  digerakkan  langsung  oleh 
engine,menghasilkan energi kinetis pada oli dalam torque converter. Turbin 
dipasang  tetap  pada  out  put  shaft,  dimana  sudu  turbin  menerima  energi 
kinetis ( oil flow ) dari pump yang kemudian mengubahnya menjadi energi 
mekanis. Stator terpasang pada Stator Shaft yang terpasang fix pada case / 
housing dari Torq Converter

Jika pump diputar, dan pada sudu - sudunya penuh oli, maka pump 

akan menghasilkan oil flow dan masuk ke sudu - sudu turbin, dan turbin akan 

ikut berputar. Sisa oil flow yang  dari turbin mengalir masuk ke sudu - sudu 

stator,  selanjutnya  mengalir  ke  arah  mana  pump  berputar.  Jika  torque 

converter kekurangan oli maka turbin tidak dapat berputar dan tenaga engine 

tidak dapat dipindahkan ke Transmisi  

A. Sifat Torque Converter.  

  Dapat dikatakan bahwa turbin selalu berputar lebih lambat dari pada 

pump (engine), tetapi torque nya lebih besar daripada torque engine. Kecuali 

dalam hal - hal tertentu adakalanya turbin berputar lebih cepat dan pump, 

misalnya sewaktu unit mengalami over speed ( pada waktu unit jalan turun / 

misoperation )  

Semakin  besar  torque  ratio,  semakin  kecil  speed  rationya,  kemudian  jika 

turbin menjadi berhenti karena beban, torque rationya menjadi maksimum, 

pada keadaan demikian torque converter disebut dalam keadaan stall.  

Seperti terlihat pada Grafik 

Pada  putaran  engine  2000  Rpm,  turbin  lebih  rendah,  selanjutnya  akan 

semakin  lambat  apabila  torque  (  beban  )  turbin  bertambah.  Jika  bebanberlebihan ( overload ), turbin akan dipaksa berhenti, sementara engine tetap 

berputar.  

Sebagai  contoh  apabila  unit  sedang  mendaki  atau  mendorong  beban  yang 

berat, dengan sendirinya putaran turbin turun, menghasilkan kecepatan unit 

berkurang yang mana sebaliknya menambah gaya dorong unit semakin besar.

   

Unit  -  unit  yang  memakai  torque  converter,  enginenya  tidak  akan  stall 

walaupun unit mendapat beban berlenihan, tetapi torque converternya yang 

mengalami stall. Bila keadaan ini dibiarkan terlalu lama, oli torque converter 

akan menjadi sangat panas ( overheat ). Dalam hal ini tenaga mekanis engine 

diubah menjadi energi panas.     

Tenaga engine yang diserap oleh pump ( Impeller ), tidak seluruhnya daopat 

dipindahkan  ke  out  put  shaft  torque  converter,  karena  sebagaian  akan 

berubah menjadi energi panas yang mengakibatkan temperatur olinya panas, 

sehingga perlu dipasang oli cooler pada sirkulasi olinya. semakin rendah putaran turbin 

semakin besar tenaga engine yang berubah menjadi panas dan tenaga yang 

dipindahkan ke transmisi semakin berkurang.  

Berbeda dengen fluid coupling, pada fluid coupling pump dan turbin speed 

akan naik atau turun pada kecepatan yang sama ( speed ratio konstan ). 

Sebagai contoh seperti tabel dibawah, diasumsikan torque pump 100 Kg.m 

pada saat putarannya 1000 Rpm. 

Pada umumnya torque converter terdiri atas tiga komponen utama yaitu : 

1.  Pump ( Impeller ). 

2.  Turbin ( Runner ). 

3.  Stator ( Reactor ). 

Pump dan turbin suatu torque cinverter mempunyai banyak sudu, masing - 

masing  sudu  pump  atau  turbin  dibuat  simetris  dan  dapat  dianggap 

merupakan suatu pipa yang dilengkungkan dan dari dalamnya dialirkan oli 

yang bertekanan.  

     

1.  Pump ( Impeller ). 

Pump  ini  dipasang  /  dihubungkan  dengan  flywheel  oleh  drive  case  dan 

digerakkan langsung oleh engine. Jadi begitu engine berputar, maka pump 

pun akan ikut berputar, sehingga oli yang ada didalam- nya akan terlempar 

karena gaya centrifugal dari bentuk sudu  pump itu sendiri.  

Apa yang menimbulkan perubahan kecepatan aliran oli di dalam sudu 

pump adalah gaya yang bekerja pada oli dalam sudu. Torque engine yang ada 

dalam impeller mengahsilkan gaya sentrifugal pada olii sehingga oli  mengalir sepanjang sudu - sudu pump dan ini disebut “ absorption torque of pump “ ( 

besarnya torque engine yang diserap oleh pump untuk memberikan gaya pada 

aliran oli melalui sudu - sudunya ).  

Selanjutnya, jika pump berputar lebih cepat, secara serempak menghasilkan 

aliran oli yang lebih besar, sehingga absorption torque of pump bertambah 

cepat.  

Engine harus dijalankan pada putaran tertentu, sehingga besarnya absorption 

torque of pump seimbang dengan engine. Yakni pada putaran dimana kurva 

absorption torque of pump dan kurva engine torque berpotongan. jika  kecepatan  engine  diturunkan  dengan  mengurangi 

throttle, engine akan bekerja pada torque yang rendah  ( dilukiskan dengan 

garis putus - putus ) sehingga mengurangi gaya dorog ( tractive force ) unit.  

Torque engine yang  diserap oleh  pump,  berarti juga daya (  horse power ) 

engine yang diserap oleh pump.  Pada  grafik  dibawah  ditunjukkan  hubungan 

antara horse power engine dengan horse power yang diserap pump. Engine 

harus dioperasikan pada kecepatan tertentu sehingga besarnya horse power 

yang diserap maksimum.

2. Turbin. 

Turbin dipasang apad out put shaft dan berfungsi merubah energi kinetis dari 

oli  yang  sedang  diberikan  pump,  menjadi  mekanis  pada  shaft  output 

nya.Perubahan arah dan kecepatan aliran oli dalam sudu - sudu turbin meng 

hasilkan gaya reaksi sehingga turbin berputar.  

Besarnya torque yang dihasilkan pada shaft turbin adalah sebanding dengan 

resultan  dua  besaran  yang  diperoleh  dari  hasil  perkalian  kecepatan  keliling 

aliran pada bagian inlet dan outlet dengan masing - masing radius pada kedua 

ports.  Torque  turbin  juga  dipengaruhi  dengan  jumlah  aliran  dari  fluida. 

Kuntruksi turbin seperti gambar dibawah ini.

3. Stator. 

Stator  dipasanga  pada  shaft  yang  tetap  pada  housing  yang  berfungsi 
mengarahkan oil flow dari sudu - sudu turbin untuk masuk kembali ke sudu   - 
sudu pump sesuai dengan arah putaran pump, sehingga oil flow yang  masih 
mempunyai  tenaga  kinetis  akan  membantu  mendorong  dan  memperingan 
kerja  pump  dan  selanjutnya  akan  memperbesar  tenaga  kinetis  dari  outlet 
pump berikutnya  
Jika turbin berputar cepat hingga speed rationya mendekati satu, maka arah ( 
sudut  aliran)  oli  akan  berubah,  sehingga  oli  yang  keluar  dari  turbin  akan 
memukul  punggung  sudu  -  sudu  stator.  Keadaan  yang  demikian  menga 
kibatkan aliran oli menjadi tidak beraturan dan efisiensi torque converter akan 

menurun.