DIFFERENTIAL ATAU GARDAN

     DIFFERENTIAL

Propeller shaft dipasang antara transmisi dan differential yang akan meneruskan tenaga penggerak dari transmisi ke differential. Proppeler shaft terdiri dari :

Ø  Universal joint

Ø Poros propeller shaft (Tube)

Ø  Sliding yoke (Splined yoke)

Setelah kecepatan dikurangi dan torque ditambah oleh transmisi setelah melewati propeller shaft tenaga akan digunakan untuk memutar roda, saat awal unit bergerak tidak diperlukan kecepatan tetapi torque yang besar karena itu untuk menambah torque dari output transmisi dipakai gear reduksi  yang dinamakan final gear. Selain itu final gear berfungsi untuk merubah arah tenaga dari propeller shaft ke roda kanan dan kiri, oleh karena itu umumnya digunakan kombinasi bevel gear.

Beberapa tipe final gear :

1. Worn gear

Karakteristik tipe ini smooth dan saat meshing tidak bersuara karena poros drive gear dan driven gear tidak lurus, level lantai dapat lebih rendah dan ratio reduksinya lebih besar lebih mudah dicapai. Tetapi tipe ini hanya digunakan untuk sedikit jenis kendaraan tipe heavy-duty dan cenderung untuk panas karena efisiensi transmisi rendah.

2. Spiral bevel gear

Karakteristiknya terus-menerus, smooth, saat meshing tidak bersuara, kapasitas torque besar dan efisiensi transmisi tinggi karena itu tipe ini sekarang banyak digunakan untuk efisiensi bahan bakar kendaraan. Konstruksi antara poros pinion dan ring gear pada tipe ini  satu garis lurus.

   3.    Hypoid gear

Hypoid gear mempunyai tipe spiral bevel gear,keduanya mempunyai bentuk gear yang hampir sama tetapi antara poros drive gear dan driven gear pada tipe hypoid tidak lurus (garis tengah pinion lebih rendah dari garis tengah ring gear). Sehingga level lantai dapat lebih rendah. Selain itu tipe ini lebih tahahan lama dan tidak menimbulkan kebisingan.

Selain tipe tersebut pada kendaraan heavy-duty ada yang menggunakan tipe planetary gear. Final gear dapat pula diklasifikasikan berdasarkan speed reduction method dan driving method.

¨       Speed reduction method  -    One-stage reduction type

-      Two- stage reduction type

-      Two-speed type

-      Planetary gear type

¨       Driving method            : -    Single axle independent driving type

-       Double axle interlocked driving type ( tandem type, in-line tandem type)

Differential adalah suatu komponen untuk meneruskan tenaga putar dari transmisi melalui propeller shaft yang selanjutnya akan membuat penyaluran tenaga lebih halus dari final gear keroda kiri dan kanan pada kondisi apapun. Saat kendaraan berjalan belok atau pada jalan yang buruk akan terjadi jarak tempuh yang beda antara roda kanan dan kiri. Jika kedua roda berputar pada kecepatan sama, roda dengan jarak tempuh lebih pendek akan slip. Tujuan dari differential ini akan secara otomatis membuat kecepatan roda berbeda antara kiri dan kanan sehingga perputaran menjadi halus.

Prinsip dasar differential

Saat kendaraan bergerak lurus, differential akan membuat roda kiri dan kanan mempunyai kecepatan sama, tapi pada saat unit belok atau jalan rusak maka roda pada sisi luar atau dimana hambatan jalan kecil akan berputar lebih cepat.

Ø  Saat gear rack kiri dan kanan mempunyai tahanan yang sama (bergerak lurus).

Jika pinion yang terletak diantara dua rack dimana antara gear pinion dan gear rack dihubungkan kemudian pada ujung bawah rack diberi beban yang besarnya sama maka pada saat pinion ditarik kedua rack akan terbawa

Ø  Saat gear rack kiri dan kanan mempunyai tahanan yang berbeda.

Ketika beban pada salah satu rack lebih besar maka saat pinion ditarik cenderung lebih membawa rack dengan beban ringan sedang pada rack dengan beban lebih berat pinion hanya berputar 

Tipe differential

Differential dibagi menjadi :

Ø  Spin differential gear, yang terdiri dari :

¨     Conventional differential gear,

Adalah tipe yang paling luas digunakan, Prinsip kerjanya seperti telah dijelaskan pada prinsip dasar dari differensial diatas.

¨     Torque proportional differential gear, 

Merupakan tipe spin yang mempunyai jumlah gigi pinion gear ganjil sebab perbedaan tahanan dari permukaan jalan akan mengubah posisi hubungan antara pinion gear dan side gear yang akan menyebabkan pula perubahan traksi pada masing-masing roda.

Saat tahanan roda sama jarak antara pinion gear dan titik kontak  “a” pada side gear kiri akan sama dengan “b” untuk side gear kanan sehingga traksi sisi kiri TL akan sama dengan traksi sisi kanan TR.

Saat tahanan salah satu roda (misal sisi 3A)  lebih rendah maka side gear pada sisi ini akan berusaha untuk berputar lebih cepat sehingga akan menyebabkan perubahan hubungan antara pinion dan side gear, jarak “a” menjadi lebih panjang dari “b” dan disini berlaku hubungan axTL=bxTR. Ratio antara jarak “a” dan “b” dapat berubah menjadi 1 : 1,38. Ketika ratio tersebut belum tercapai atau perbedaan tahanan antara roda kiri dan kanan kurang dari 38%  pinion gear tidak akan berputar bebas pada sisi yang tahanannnya rendah sehingga  kedua roda masih meneruskan tenaga dan tidak terjadi slip. Hal ini akan menambah umur ban 20-30% dan efisiensi kerja juga naik

¨     Planetary gear differential type, yaitu tipe differential yang menggunakan planetary gear type pada final gearnya.

Ø  Non Spin differential ,

Pada tipe non spin ini akan terjadi suatu kondisi dimana tenaga tidak diteruskan kesalah satu roda yang mempunyai hambatan sehingga diharapkan akan bergerak lebih bebas karena dia akan dapat berputar lebih cepat.

¨       Saat unit berjalan lurus

Driven cluth mempunyai permukaan yang bergigi, dimana gigi tersebut berhubungan dengan spider yang kedua permukaannya bergigi dan didalamnya terdapat center cam yang bergigi pula pada kedua sisinya. Putaran dari bevel gear yang diteruskan kespider dan selanjutnya kedriven clutch sebelah kiri dan kanan dengan kecepatan sama. Pada kondisi yang demikian gigi pada driven clutch berhubungan dengan gigi pada center cam (tanpa backlash) begitu juga gigi pada driven clutch berhubungan dengan gigi pada spider. Saat cage berputar karena penerusan tenaga dari transmisi maka spider akan berputar yang diteruskan ke driven clutch yang selanjutnya diteruskan pula memutar drive shaft yang menuju roda sebelah kanan dan kiri.

¨       Saat unit berjalan membelok (salah satu hambatanya lebih besar)

Ketika unit berjalan membelok, maka putaran roda bagian luar atau yang hambatannya lebih kecil akan berputar lebih cepat. Karena hambatan yang timbul antara permukaan jalan dan roda beda maka center cam akan mendorong driven clutch kearah luar, akibatnya hubungan antara spider dengan driven clucth sebelah luar menjadi bebas (disengaged), maka roda sebelah luar bebas dan dapat berputar lebih cepat

1. 
   

TRANSMISI KOMATSU

TRANSMISI

Fungsi Transmisi : 

Mengatur kecepatan gerak dan torque serta merubah putaran, sehingga 
dapat bergerak maju dan mundur.  

A.  PRINSIP DASAR. 
Pada dasarnya transmisi itu terdiri dari beberapa road gigi yang disusun 
pada  beberapa poros roda gigi yang ditumpu sejajar.  

1. GEAR RATIO 
1.1.  Hubungan Antara Gear Ratio Dan Torque. 
    Jumlah Gear Output 
  Gear Ratio  =   ---------------------------- 
    Jumlah Gear Input 
Output Torque 
    T = Rm x TA 

    T  =   Output torque. 
  Rm =  Gear ratio 
  TA = Input torque. 

Contoh :  Dua buah roda gigi yang berdiameter tidak sama 
dipasangkan sedemikian rupa sehingga roda gigi yang satu memutar 
roda gigi yang lain.  
Roda gigi I : Z1  =  25 teeth, sebagai input. 

Roda gigi 11 : Z2 =  100 teeth, sebagai output

Gbr. II - 2. Dua buah roda gigi. 

Gear ratio pada kedua roda gigi adalah : 

              G. Output        100 

Rm  =  ---------------    =  --------- =   4 

              G. Input             25 

Kesimpulan dari contoh diatas : 

Apabila roda gigi II ( gigi out put ) semakin besat berarti gear  ratio 

akan  semakin besar. Semakin besar gear ratio, semakin besar pula out 

put torque. 

1.2. Hubungan Antara Gear Ratio Dan Putaran. 

                1 

  N  =  ----------  x  NA 

               Rm 

  N    =   Jumlah putaran bagian output. 

  Rm   =   Gear ratio. 

  NA    =  Jumlah putaran bagian input. 

. 

B.   KLASIFIKASI TRANSMISI MEKANIS. 

Pada dasarnya, transmisi mekanis dapat dibagi atas : 

1.  Non Constant Mesh Type Transmission ( Sliding Mesh  Transmission ). 

2.  Constant mesh Type Transmission. 

3. Synchromesh Type Transmission. 

1.  NON CONSTANT MESH / SLIDING MESH  

Pada Transmisi Non Constant Mesh, roda gigi ( gear ) tidak saling berhubungan pada saat netral.

1.1.  SAAT NETRAL. 

Pada kondisi ini ketika Input Shaft berputar maka hanya Counter Shaft 

dan Intermedite Shaf yang berputar,sedang Main Shaft tidak berputar. 

Pada Non Constant Mesh ini Gear yang digunakan adalah Type gigi lurus 

( spur gear type). Sisi-sisi gigi pada pertemuan roda gigi yang 

berpasangan dibuat agak bulat / tidak bersudut tajam ( Chamfer ).  

Maksud gigi tersebut diberi Chamfer adalah untuk mempermudah Mesh 

dan mencegah agar sisi tidak mudah rusak. Supaya Gear dapat Sliding ( 

bergerak ), maka Main Shaft tersebut dibuat ber-alur ( Spline ).

2.  CONSTANT MESH TYPE 

Pada Constant Mesh Type roda gigi satu dengan roda gigi pasangannya 

telah berhubungan, akan tetapi tidak terjadi perpindahan tenaga dari 

satu Shaft ke Shaft yang lainnya

Agar terjadi perpindahan tenaga dari satu Shaft ke Shaft yang lainnya, 

maka Coupling yang berada pada Shaft harus dihubungkan dengan Gear 

pada  roda gigi B. 

3. SYNCHROMESH TRANSMISSION TYPE. 

Pada  dasarnya Synchromesh Transmission sama dengan Constant Mesh 

Transmisi. Apabila dibandingkan dengan Transmisi Sliding dan Constant 

Mesh, Synchromesh Transmission mempunyai keuntungan yaitu dapat 

memindahkan kecepatan, tanpa harus berhenti terlebih dahulu.

Synchromesh Transmission ini diklasifikasikan menjadi : 

3.1.  Key Type. 

3.2.  Pin Type. 

3.1. KEY TYPE 

KOMPONEN UTAMA DARI SYNCHROMESH TRANSMISI KEY TYPE. 

1.  Clutch Hub. 

  Dipasang pada Shaft dengan memakai Spline. 

2.  Clutch Hub Sleeve. 

  Terpasang pada bagian luar Clutch Hub, dubungkan dengan Spline bagian luar          .   Clutch Hub Sleeve dibuat alur, yang berfungsi 

  sebagai dudukan Shifter Fork.  

3.  Synchronizer Ring.  

  Dipasang pada bagian Tirus ( Cone ) dari Gear. 

4.  Synchromesh

Dipasang pada alur yang terletak pada bagian luar Clutch Hub,  akan  menekan Clutch  Hub Sleeve karena didorong oleh Key  Spring. Synchromesh Shifting Key dipasang pada Clutch Hub   tersebut    sebanyak 3 ( tiga ) buah. 

KOPLING (CLUTCH) SISTEM PEMINDAH MEKANIS

SISTEM PEMINDAH MEKANIS ( CLUTCH)

Clutch merupakan suatu komponen penghubung dalam rangkaian penerusan
tenaga (power train) pada suatu kendaraan. Clutch terletak diantara engine dan
transmisi bertindak sebagai penghubung ataupun pemutus daya/putaran dari engine 

ke transmisi.

Fungsi clutch :

~ Meneruskan / memutuskan tenaga dari engine ke transmisi sehingga
    memungkinkan kendaraan untuk bergerak / berjalan ataupun berhenti.
~ Untuk mempermudah ketika melakukan perpindahan kecepatan ( Shifting
   transmisi ) dan juga ketika perlambatan / pengereman.
~ Untuk memungkinkan kendaraan berhenti tanpa harus mematikan engine,
    sementara gigi transmisi tetap terpasang / masuk.

Clutch sebagai bagian dari suatu sistem power train banyak digunakan dikendaraan, 
kecuali beberapa jenis kendaraan yang sistem power trainnya menggunakan type 
hydraulic. 

Berkaitan dengan fungsinya dalam suatu sistem power train, clutch harus dapat
memenuhi persyaratan tertentu agar kendaraan dapat bergerak / berjalan dengan

baik dan pengoperasiannya juga tidak menyusahkan operator.

Persyaratan untuk clutch.

~ Harus bisa menghubungkan dan memutuskan ( engaged / disengaged ) dengan
baik, sehingga memungkinkan untuk meneruskan ataupun memutuskan tenaga
dari engine ke transmisi.
~ Harus memiliki torque transmitting capacity ( kemampuan meneruskan tenaga )
yang cukup dan kemampuan tidak boleh menurun akibat naiknya temperatur
kerja.
~ Harus bisa melepaskan / memindahkan panas yang timbul dengan baik dan
tidak terpengaruh oleh kenaikan temperatur.

Keuntungan penggunaan clutch.
~ Konstruksinya sederhana.
~ Harganya tidak terlalu mahal.
~ Effisiensi lebih tinggi ( lebih kurang 95 % ). 
~ Maintenance / perawatan lebih mudah.
~ Kemungkinan timbulnya masalah karena adanya kebocoran oli lebih kecil.

A. JENIS -JENIS CLUTCH.

Jika dilihat dari prinsip kerjanya, beragam jenis clutch tetapi yang paling
umum / banyak digunakan adalah :

1. Friction Clucth.
Clutch jenis ini dalam penerusan tenaga/putaran adalah dengan cara
menempelkan ( engaged ) dua bidang permukaan, sehingga tenaga / 
putaran dari bidang permukaan yang satu dapat diterima oleh bidang
permukaan yang lainnya.
~ Macam - macam type friction clutch :
- Disc dan plate type. 

- Cone type.

2. Fluid Coupling.

Clutch jenis ini dalam penerusan tenaganya melalui media cairan / fluida. 

Secara umum clutch jenis ini dapat dibedakan atas :

~ Torque converter. 

~ Fluid coupling

Untuk selanjutnya yang akan kita bahas adalah yang jenis Friction Clutch, 

terutama Type Disc dan Plate : karena Clutch Type ini yang paling banyak

digunakan pada kendaraan ( Automobile ) maupun alat-alat berat.

Friction Clutch ( Disc & Plate Clutch ) dapat dibedakan lagi :

a. Menurut sistem pendingin Disc Clutch :

1. Dry Type : Panas yang timbul pada Disc Clutch akibat Friction /

gesekan pada saat awal Engage / disengage di lepas

langsung ke udara. Strukturnya lebih sederhana dan

tidak mungkin terjadi problem kebocoran oli.

2. Wet Type : Panas yang timbul pada Disc di lepas ke Oli dan juga Oli

tersebut berfungsi sebagai untuk melumasi bagian -bagian yang bergerak lainnya.

b. Menurut banyaknya Disc Clutch :

1. Single Disc Type : Menggunakan satu buah disc ( Driven Plate ).

2. Double Disc Type : Menggunakan dua buah disc ( Driven Plate ).

3. Multi Disc Type : Menggunakan tiga atau lebih disc ( Driven Plate ).

c. Menurut cara kerjanya Clutch :

1. Spring Type : Untuk Engaged Disc dan Plate menggunakan

tekanan dari Spring ( Spring Loaded ) dan

pengoperasiannya digerakkan dengan pedal 

( untuk men-disengaged-kan ).

Pada spring type dibedakan menjadi :

~ Multi Spring.

~ Single Spring.

2. Over Center Type : Untuk Enggaged Disc dan Plate menggunakan

tekanan dari dari komponen Over Center ( Link, 

Roller dan Weight ) dan pengoperasiannya

digerakkan dengan Lever ( untuk Engaged maupun

Disengaged ).

B. KAPASITAS KOPLING (torque transmitting capacity).

Kapasitas kopling ( friction clutch ) ditentukan oleh :

~ Besarnya tekanan spring pada pressure plate. 

~ Koeffisien gesek dari bidang kontaknya.

~ Diameter clan disc plate.

~ Jumlah disc plate (jumlah permukaan yang bersinggungan).

Jika torque transmitting capacity clan suatu clutch lebih kecil dari maximum 

torque yang dikeluarkan engine, maka tidak akan tercapai maximum torque 

pada transmisi karena terjadinya slip pada clutch.

Sebaliknya jika torque transmitting capacity suatu clutch terlalu besar dibanding

torque maximum yang dikeluarkan engine, maka akan mengakibatkan engine 

stall ( mati ) pada saat transmisi mendapat beban berlebihan (over load ).

Besarnya torque ratio pada suatu kendaraan kendaraan tersebut, secara umum

tergantung dari aplikasi :

~ Gasoline truck  = 1,1 – 1,3.

~ Diesel truck = 1,3 – 2,3

~ Industrial engine = 1,0 – 3,0

Setelah penggunaan biasanya nilai torque transmitting capacity suatu clutch

mungkin akan menurun. Hal ini yang akan menyebabkan terjadinya slip ( di

rasakan low of power )

Pada dry type clutch, slip yang terjadi umumnya diakibatkan oleh :

~ Pada permukaan clutch terdapat oli.

~ Tekanan terhadap clucth berkurang.

~ Keausan pada facing material disc / driven plate

C. FRICTION CLUTCH.

1. Spring Type.

Prinsip kerjanya :

Pressure Plate ( 6 ) karena mendapat tekanan dari Clutch Spring ( 7 ) akan

menekan Disc ( Driven Plate ) ke arah Flywheel, sehingga putaran Flywheel 

dapat diteruskan ke Output Shaft melalui Disc ( posisi Engaged )

Posisi disengaged :

Pada saat pedal kopling diinjak, gerakan Yoke ( 2 ) ke arah Îdan memutarkan

Release Yoke ( 3 ) seperti ditunjukkan panah. Gerakan ini akan membuat

Release Bearing ( 4 ) terdorong ke arah Ímenekan Release Lever ( 5), 

selanjutnya Release Lever ( 5 ) akan menarik Pressure Plate ( 6 ) melawan

kekuatan Clutch Spring ( 7 ). Akibatnya Disc tidak lagi terjepit di antara Flywheel 

dan Pressure Plate ( Disengaged ), maka putaran Flywheel tidak

diteruskan ke Output Shaft

2. OVER CENTER TYPE.

Collar ( 1 ) dapat bergeser pada Clutch Shaft ( 2 ) melalui pergerakan Yoke 

( 3 ). Collar dihubungkan dengan Link ( 4 ), Link Weight ( 5 ) dan Roller ( 6 ). 

Pada Connection point B antara Link dan Link Weight dipasang Roller ( 6 ) 

yang akan menekan Pressure Plate ( 7 ), Link Weight dipasang pada Clutch 

Cover Adjusment Ring Nut ( 8 ) di Connection point C, karena Clutch Cover 

dibaut dengan Fly wheel, maka ( 1 ), ( 4 ),  ( 5 ), ( 6 ), ( 7 ) dan ( 8 ) selalu

berputar bersama dengan Flywheel.

3. Komponen-Komponen Utama Kopling ( Clutch ).

a. Disc.

Dalam bentuk dan jenis Disc tergantung pada tujuan penggunaan Clutch 

tersebut. Standard bentuk Disc dan penamaan bagian-bagiannya

( nomenclature ) adalah sebagai berikut

Pola alur Disc :

Bentuk pola alur ( Pattern ) sengaja dibuat pada permukaan bidang gesek

( Facing Material ) dari Disc dengan tujuan untuk pendinginan Clutch, 

mengurangi kerugian gesek / Slip dan untuk memungkinkan oli terbebas / 

keluar pada saat Engage.

b. Plate dan Pressure Plate.

Pressure Plate yang menekan / menjepit Clutch Disc ke Flywheel karena

adanya daya dari Clutch Spring. Syarat Plate :

‡Mempunyai koeffisien gesek yang  besar.

‡Tahan terhadap keausan.

‡Cukup kasar, permukaan harus rata / datar agar kontak dengan disc juga

bisa merata.

c. Clutch Spring.

‡Main Spring.

Spring ini digunakan hanya pada Main Clutch Type Spring dan berfungsi

sebagai sumber tenaga yang akan menekan Pressure Plate agar Disc 

dan Plate dapat Engage

‡Return Spring.

Spring ini bertugas untuk menarik kembali Pressure Plate pada saat

Clutch diposisikan Disengage.

Pemeriksaan dilakukan terhadap Load Pressure ( gaya tekan ) dan panjang

spring baik pada saat bebas ( Free ) dan dibebani ( Loaded ).

Pemeriksaan terhadap kondisi spring ( coil spring ) dilakukan dengan

menggunakan Spring tester dan juga secara visual check

d. Adjuster.

Pada saat Clutch Disc sudah aus, Clutch akan cenderung Slip ketika

mendapat beban berat. Untuk mengatasinya ( sebelum Disc benar-benar

aus / habis ) dapat dilakukan dengan mengencangkan Adjuster. Pada

prinsipnya dengan mengencangkan Adjuster tersebut menekan Pressure 

Plate lebih jauh agar celah / clearance antara disc dan plate kembali menjadi

kecil / rapat

D. SISTEM KONTROL.

Untuk proses men-disengage-kan Clutch dipergunakan :

‡ Pedal ( dengan diinjak kaki ).

‡ Lever ( dengan tarikan / dorongan tangan pada lever / handel ).

1. Pedal

Pada Unit yang memakai Clutch Spring type, proses disengage dengan jalan

menekan pedal.

Type pedal :

a. Mechanical 

b. Booster  : ~ Spring booster.

~ Hydraulic booster  : ‡ Single acting.

‡ Non servo type.

‡ Servo type.

a. Mechanical Type.

Type pergerakkan / pengontrolan Mechanical ini banyak / umum

digunakan di automobile, ciri-cirinya :

‡Konstruksi sederhana.

‡Pergerakan secara langsung dengan melalui linkage-linkage.

‡Membutuhkan tenaga yang besar untuk mengoperasikannya, karena

langsung melawan kekuatan dari Clutch Spring.

b. Booster Type.

Untuk membantu meringankan injakan pedal supaya operator tidak cepat

lelah harus melawan gaya Spring pada Clutch, maka dibantu dengan

Booster.

1. Spring Booster.

Booster Type ini menggunakan kekuatan Spring yang akan membantu

operator ketika menekan Pedal untuk men-disengage-kan Clutch.

Gbr. I - 19. Salah satu contoh Spring Booster.

Booster seperti gambar diatas digunakan

pada Bulldozer, Nissan, MAN.

2. Hydraulic Booster.

Booster type ini menggunakan Oli bertekanan ( Pressure Oil ) yang 

akan membantu operator ketika akan men-disengagge-kan Clutch / 

menekan Pedal Clutch.

Type Booster yang dipakai untuk ini adalah Single Acting Type, dipakai

pada Unit Bulldozer.

‡Single Acting Booster.

Booster ini bekerja dengan bantuan tenaga Hidrolis. Sewaktu engine 

hidup, main Clutch berada pada posisi Engage ( Clutch Type Spring ), 

dan Oil Flow / aliran Oli oleh pompa hanya mengalir melewati Booster, 

kemudian digunakan unttuk pelumasan dan pendinginan ke Clutch 

Shaft.