275
BAB VIII. SISTEM PEMINDAH TENAGA A. KOPLING 1. Uraian Kopling merupakan bagian yang sangat diperlukan pada mobil-mobil bensin, diesel dan beberapa jenis kendaraan lainnya, dimana penggerak utamanya diperoleh dari hasil pembakaran di dalam silinder. Putaran mesin tidak bisa langsung dipindahkan ke roda-roda penggerak, karena akan mengakibatkan kendaraan akan melompat, dengan demikian gerak awal kendaraan akan terasa kasar, kondisi seperti itu juga akan merusak unit-unit pemindah tenaga lainnya. Kopling (clutch) ditempatkan diantara mesin dan transmisi, fungsinya untuk melepaskan dan memutuskan tenaga dari mesin ke transmisi melalui mekanisme penggerak. Kopling memungkinkan penerusan tenaga mesin ke transmisi dapat berlangsung dengan lembut dan perlahan-lahan, agar gerak awal kendaraan dapat berlangsung dengan lembut dan begitu juga saat perpindahan roda-roda gigi transmisi.
Gambar 8.1. Posisi Kopling (http://static.howstuffworks.com/gif/clutch-fig1.jpg)
276
2. Prinsip Kerja Kerja Kopling Prinsip kerja kopling, dapat digambarkan dengan dua buah piringan, dimana pada ujung sebuah bor tangan dipasang sebuah piringan, ini dianggap sebagai putaran mesin yang menggerakkan flywheel . Piringan ke dua dipasang pada sebuah poros, perlahan-lahan piringan ke dua tersebut didekatkan pada piringan pertama yang sedang berputar, pada saat kedua piringan tersebut mulai berhubungan akan terjadi gesekan, karena putaran piringan pertama dan kedua tidak sama, putaran piringan pertama lebih cepat dibanding putaran piringan ke dua. Putaran akan sama apabila penekanan piringan ke dua sangat kuat. Hal seperti itu, sama dengan cara kerja pemindah daya mesin melalui kopling ke transmisi.
3. Cara Kerja Kopling Berikut diterangkan cara kerja kopling hidraulis tipe Girling :
a. Pada saat pedal kopling ditekan Pada saat piston mulai bergerak menekan minyak di dalam silinder, maka tekanan minyak akan mengalir ke reservoir melalui lubang ujung piston, cylinder cup dan cup dan spacer . Akibatnya tekanan minyak akan mengalir ke reservoir dan release cylinder melalui flexible hose dan pipa-pipa kopling (Clutch tube). tube). Tekanan yang kecil ini belum dapat menggerakkan piston ke release cylinder . Pada saat piston bergerak lebih maju maka lubang pada ujung piston tertutup oleh adanya tekanan minyak yang menekan spacer . Akibatnya tekanan minyak semakin tinggi dan tekanan yang tinggi ini dialirkan ke release cylinder , sehingga piston pada release cylinder bergerak cylinder bergerak mendorong pushrod .
b. Pada saat pedal kopling dilepas Pada saat pedal kopling dilepas dengan tiba-tiba compression spring akan mendorong piston, hal ini menyebabkan terjadinya kevakuman ruang silinder. Akibatnya minyak di reservoir mengalir reservoir mengalir ke dalam silinder. Pada saat piston telah kembali pada posisi semula karena tekanan dari compression spring , maka minyak dari release cylinder mengalir cylinder mengalir kembali ke silinder dan selanjutnya mengalir ke reservoir sampai tekanan minyak normal kembali.
277
4. Bagian Utama Kopling Secara garis besar, kopling terdiri dari bagian utama yaitu :
Rangkaian kopling
Pelat kopling (clutch disc) Tutup kopling (cluth cover) Mekanisme penggerak
Gambar 8.2. Bagian Utama Kopling (http://www.invoauto.co.uk/images/Products/Clutch%20Flywheel)
a. Pelat Kopling (Clutch Disc) Fungsi plat kopling (clutch disc) adalah meneruskan tenaga mesin dari roda penerus (flywheel) ke plat penekan (pressure plate) dan selanjutnya selanjutnya ke k e input shaft transmisi. shaft transmisi. Plat kopling dipasangkan pada alur-alur input shaft dan shaft dan terletak antara roda penerus dan plat penekan, pada kedua permukaan platnya dipasangkan kanvas (facing) dengan cara di keling. Plat kopling terdiri atas tiga bagian yaitu :
278
1) Facing Facing dipasangkan pada cushion plate dengan cara dikeling sedangkan cushion plate tersebut bersatu dengan disc plate dengan cara dikeling juga, sehingga putaran facing akan facing akan diteruskan ke cushion plate lalu plate lalu ke disc plate dan plate dan selanjutnya ke input shaft transmisi shaft transmisi melalui clutch hub .
Gambar 8.3. Facing (http://www.japanparts.com/NissanParts/SkylineR34/Picture1/JPG) 2) Cushion plate Cushion plate dirancang dengan bentuk bergelombang, tujuannya adalah agar pada saat plat penekan menyentuh plat kopling, penekanan dapat dilakukan dengan perlahan-lahan.
Gambar 8.4. Cushion Plate (http://www.powerengineering.co.uk/acatalog/F_Clutches_AP4paddle.)
279
3) Torsion Rubber Torsion rubber merupakan bagian yang berfungsi untuk meredam getaran pada plat kopling, dilihat dari bahannya, torsion rubber terdiri dari dua jenis, yaitu; berupa pegas koil dan karet.
Torsion Rubber Gambar 8.5. Torsion Rubber (http://www.japanparts.com/NissanParts/SkylineR34/Picture1.JPG)
b. Tutup Kopling (Clutch Cover) Tutup kopling (clutch cover) terpasang pada roda penerus (flywheel) oleh beberapa baut dan berputar bersama dengan pelat kopling sesuai dengan kecepatan mesin. Tutup kopling dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe pegas koil dan tipe pegas membran (diaphragm spring). spring). 1) Tutup Kopling dengan Pegas Koil (Coil Spring Type Clutch)
Pegas Koil
Gambar 8.6. Tutup Kopling Tipe Pegas Koil (http://sinoeuro.ec51.com/images/bank/1116786431.jpg)
280
Cluth cover terdiri dari plat penekan yang dibuat dari baja tuang (cushion) yang diratakan dengan halus dan berfungsi untuk menekan plat kopling terhadap roda penerus dengan adanya tekanan pegas-pegas kopling. Kopling tipe ini dilengkapi dengan pegas koil/pegas spiral dan tiga buah pressure lever . Tipe pegas koil banyak digunakan pada kendaraan niaga berat. 2) Tutup Kopling dengan Pegas Membran (Diaphragm Spring Type Clutch) Pegas pada tutup kopling tipe ini adalah pegas membran (diaphragm spring) yang sekaligus berfungsi sebagai pressure lever. Bila pedal ditekan release bearing mendorong bearing mendorong ujung-ujung sirip pegas membran, plat penekan akan tertarik sehingga kopling menjadi bebas. Saat ini tutup kopling tipe pegas membran (diaphragm spring) lebih banyak digunakan.
Pegas Membran
Gambar 8.7. Tutup Kopling Tipe Pegas Membran (http://www.truckpartssa.com/clutch/images/clutchkits3.gif) Dilihat dari karakteristik dan konstruksinya, tipe pegas membran mempunyai beberapa keuntungan diantaranya :
Untuk membebaskan kopling tidak diperlukan tenaga penekanan yang berlebihan (kopling ringan). Meskipun terjadi keausan pada plat kopling, tekanan pada plat penekan tidak berubah, sehingga kemungkinan slip sangat kecil. Tekanan pada plat penekan lebih merata. Mempunyai jumlah bagian-bagian yang lebih sedikit. Pada kecepatan tinggi, tegangan pada tipe pegas koil akan menurun dengan adanya efek gaya sentrifugal, sedangkan pada tipe pegas membran tidak .
281
c. Mekanisme Penggerak 1) Tipe kopling mekanis
Gambar 8.8. Tipe Kopling Mekanis (http://www.tpub.com/basae/11011_files/image338.jpg) Kopling mekanis (mechanical clutch) terdiri dari bagian-bagian seperti gambar di atas. Pada tipe ini tenaga penginjakan pedal untuk membebaskan kopling diteruskan ke release fork melalui fork melalui kabel pembebas ( release cable). cable). 2) Tipe kopling hidrolis
Gambar 8.9. Tipe Kopling Hidrolik (http://www.tpub.com/basae/11011_files/image340.jpg)
282
Pada kopling tipe ini, pergerakan pedal kopling diubah oleh master silinder menjadi tekanan hidraulis kemudian diteruskan ke garpu pembebas kopling (clutch release fork) melalui silinder pembebas (release cylinder). cylinder). Pada tipe ini diperlukan komponen-komponen yang lebih banyak bila dibandingkan dengan sistem mekanis, tetapi mampu memindahkan tenaga yang lebih besar, sehingga cocok untuk kendaraan-kendaraan besar. Biasanya sebuah rancangan akan mempunyai kelebihan dan kekurangan, demikian juga dengan sistem kopling hidraulis ini, untuk itu dapat dijelaskan tentang kelebihan dan kekurangan sistem kopling hidraulis yaitu :
Kelebihannya : Kehilangan tenaga akibat gesekan lebih kecil, sehingga penekanan pedal kopling lebih ringan. Pemindahan tenaga pedal kopling lebih cepat sehingga kerja kopling lebih baik Penempatan pedal kopling dan master silinder mudah ditempatkan sesuai dengan keadaan. Kekurangannya : Konstruksinya lebih rumit Kerja kopling akan terganggu atau tidak akan baik apabila terjadi kebocoran atau terdapat udara pada sistem kopling.
a) Master silinder kopling
Gambar 8.10. Master Silinder Kopling (http://www.theautochannel.com/autoparts/images/products/engineparts/ ) Master silinder kopling (clutch master cylinder) terdiri dari reservoir, piston cylinder cup , katup dan lain-lain, tekanan hidraulis dihasilkan oleh gerakan piston. Batang penekan kopling (cluth pushrod) tertarik kearah pegas pembalik pedal (pedal return spring). spring). Pada beberapa kendaraan niaga menggunakan master silinder tipe booster.
283
Master silinder mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik, menekan pedal kopling menyebabkan push rod bergerak terhadap piston untuk menutup return port, minyak terhisap dari reservoir. Saat pedal dilepaskan menyebabkan pegas balik mendorong piston kembali ke posisi semula, return port terbuka dan minyak kembali lagi ke reservoir.
Gambar 8.11. Komponen Master Silinder Kopling (unknow)
Gambar 8.12. Master Silinder Kopling dengan Booster (http://www.motorera.com/dictionary/pics/B/booster.jpg)
284
b) Silinder pembebas kopling Silinder pembebas kopling (release cylinder) dibagi atas dua tipe; tipe yang bisa disetel (adjustable type) dan tipe menyetel sendiri (self-adjusting type). type).
tipe yang bisa disetel (adjustable type) Minyak hidraulis dari master silinder menyebabkan piston pada release cylinder mendorong batang penekan (pushrod) dan mendorong garpu pembebas (clutch release fork). fork). Silinder pembebas (release cylinder) mempunyai saluran pembuang udara (bleeder plug) untuk mengeluarkan udara dari saluran hidraulis, dan pegas pembalik menjaga agar garpu pembebas kopling dan batang penekan tetap bersentuhan satu sama lainnya. Konstruksi silinder pembebas (release cylinder.)
tipe menyetel sendiri (self-adjusting type). type). Penyetelan kebebasan garpu pembebas kopling dilakukan dengan cara merubah panjang batang penekan. Pada kendaraan Modern, untuk menghilangkan penyetelan gerak bebas maka digunakan silinder pembebas tipe menyetel sendiri. Pada silinder pembebas tipe menyetel sendiri tidak menggunakan pegas pembalik garpu pembebas, sebagai gantinya maka pada silinder pembebas dipasang pegas (conical spring) untuk menjaga agar garpu pembebas (release fork) selalu bersentuhan dengan batang penekan.
5. Persyaratan Kopling Sebuah unit kopling harus memenuhi persyaratan yaitu :
Dapat menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan lembut. Dapat menghubungkan putaran mesin ke transmisi tanpa terjadi slip. Dapat memutuskan putaran dari mesin ke transmisi dengan sempurna dan cepat.
6. Prosedur perbaikan kopling a. Ketinggian pedal kopling Lakukan pengukuran untuk memastikan bahwa jarak dari permukaan atas bantalan pedal (pedal pad) ke fire wall adalah dalam nilai standar, ketinggian pedal kopling terhadap panel (H) 186.0 ± 5.0mm (7.32 ± 0.20in) 1) Kendorkan mur pengunci (lock nut) master silinder push rod dari kopling (2). Putar push rod dengan tangan untuk menyetel ketinggian pedal kopling (H) sesuai dengan spesifikasi.
285
2) Setelah penyetelan, kencangkan mur pengunci lock nut (2) 3) Putar baut penghenti (stopper) (3) sampai baut tersebut tepat menyentuh lengan pedal kopling. Stel baut penghenti (3) dengan mengeluarkannya setengah putaran, dan ukurlah celah (L) antara lengan pedal kopling dan baut penghenti (3), kemudian kuncilah mur pengunci (4)
4) Celah (L) antara baut baut penghenti (stopper) dan pedal kopling adalah 0.51.5mm (0.020-0.059in).
b. Gerak bebas pedal kopling Untuk memeriksa gerak bebas pedal kopling (H1/lihat gambar di atas) dapat dilakukan dengan menekan pedal kopling secara ringan dengan tangan, dan lakukan pengukuran untuk menentukan apakah gerak bebas berada dalam nilai standar yaitu 5.0-15.0mm (0.2-0.6in)
c. Prosedur pembuangan angin (bleeding) Dalam sistim hidrolik sangat tidak dibenarkan adanya gelembung udara, karena pada saat tekanan diberikan, maka akan memecah gelembung udara tesebut dalam bentuk gelembung-gelembung yang lebih halus, sehingga perpindahan yang terjadi bukanlah perpindahan fluida, tetapi perpindahaan gelembung-gelembung udara sehingga sistim tidak akan bekerja bekerja dengan baik atau bahkan tidak bekerja sama sekali, untuk itu perlu dilakukan proses pembuangan angin dari sistim yang dikenal dengan bleeding. Adapun prosedur bleeding yang harus dilakukan pada sistim kopling adalah :
286
Tarik tuas rem parkir
Isi tanki dengan minyak yang direkomendasikan Sambungkan pipa vinyl transparan ke katup pembuang udara
Tekan penuh pedal kopling bebarapa kali
Dengan pedal kopling yang ditekan, buka katup buang udara (bleeder valve) untuk membuang udara. Tutup katup buang udara (bleeder valve) Ulangi langkah 4,5 dan 6 sampai tidak ada lagi terlihat gelembung udara yang ada didalan pipa transparan tersebut. Buang udara dari cluth damper sesuai dengan prosedur di atas Ulangi prosedur 1 dan 2 untuk membuang udara di atas beberapa kali.
287
d. Pemeriksaan dan Perbaikan
1) Plat penekan Periksa secara visual permukaan gesekan pelat penekan jika ada bagian-bagian yang aus secara berlebihan dan retakan karena panas (heat crack). Apabila ada keausan atau retakan akibat panas terlalu dalam, plat penekan harus diganti.
2) Warpage plat tekan Gunakan penggaris yang lurus dan feeler gauge untuk mengukur kerataan permukaan gesekan plat penekan pada keempat arah. Apabila nilai yang diukur melebihi batas yang telah ditetapkan, pelat penekan harus diganti. Warpage pelat penekan adalah 0.3mm (0.012in).
288
3) Tutup kopling Secara visual periksa tutup kopling kalau-kalau ada keausan, keretakkan yang berlebihan, dan kerusakan lainnya
4) Ketinggian jari pegas diafragma shift fork
Tempatkan spacer yang sesuai di bawah plat penekan, ketebalan spacer adalah 7.8mm (0.307in) Menekan terus plat penekan dan pegas diaphragma dengan cara 5) Plat kopling (1) gunakan kunci penekan untuk menekan ke bawah komponen dari atas. (2) kencangkan fixing bolts 6) Mengukur ketinggian spring finger (A) dari tempatnya ke ujung pegas 7) Ketinggian spring finger 30.5-32.5mm (1.20-1.28in)
8) Beri grease serba guna (NLGI No. 2 atau No.3)
9) Pemeriksaan shift fork Secara visual periksa permukaan shift fork yang bersinggungan dengan shift block kalau-kalau ada keausan dan kerusakan yang berlebihan Buang tonjolan atau abrasi pada shift block dengan batu minyak (oil stone). Lakukan penggantian jika ditemukan keausan atau kerusakan yang berlebihan
289
Beri grease jenis serba guna (NLGI No. 2 atau No.3) pada daerah yang ditunjukkan anak panah.
10) Pelat gerak (driven plate) Secara visual periksa pegas torsi (1) kalau-kalau ada yang kendor, patah atau lemah. Bila salah satu dari kondisi tersebut ditemukan, plat gerak harus diganti. Secara visual periksa permukaan-permukaan facing (2) kalau-kalau ada retakan dan hangus yang berlebihan. Secara visual periksa permukaan facing kalau-kalau ada oli atau grease, bila salah satu kondisi tersebut ditemukan maka facing harus dibersihkan atau diganti.
Periksa bahwa pelat gerak, bergerak dengan lancar pada gerigi poros gigi (gear shaft spline) transmisi puncak. Tonjolan-tonjolan kecil di atas gerigi poros gigi dapat dihilangkan dengan batu minyak (oil stone)
11) Warpage pelat gerak Masukkan clutc pilot aligner ke dalam hub bergerigi dari pelat gerak, clutch aligner harus ditahan pada posisi horizontal sempurna Pasang dial indicator pada keliling luar dari pelat gerak Secara perlahan-lahan putar pelat gerak, bacalah dial indicator pada saat anda memutar pelat gerak. Apabila nilai terukur melebihi batas yang ditetapkan , pelat gerak dan atau facing harus diganti Standar warpage pelat gerak adalah Standar Limit 0.7mm(0.028in) 1.0mm(0.039in)
290
12) Keausan gerigi hub pelat gerak Bersihkan hub bergerigi pelat gerak Pasang pelat gerak ke gerigi poros gigi atas transmisi top. Pasang surface gauge (pengukur permukaan ke keliling luar pelat gerak Secara perlahan-lahan putar pelat gerak berlawanan arah jerum jam. Ukurlah gerak bebas rotasi gerigi pada waktu memutar pelat gerak Apabila nilai terukur melebihi batas yang telah ditetapkan, pelat gerak harus diganti Standar keausan gerigi hub bergerigi dari pelat gerak adalah Standar 0.5mm(0.020in)
Limit 1.0mm(0.039in)
13) Depresi paku keling Gunakan depth gauge (pengukur kedalaman) atau tepi lurus dengan penggaris baja untuk mengukur depresi (kedalaman) kepala paku keling (1) dari permukaan facing (2). Pastikan untuk mengukur depresi kepala paku keling pada kedua sisi pelat gerak. Bila nilai terukur kurang dari batas yang ditetapkan, facing harus diganti.
291
Standar dan limit kedalaman paku keling Standar Fly wheel side mm(in) P/Plate side Mm(in) 1.35-1.95 1.65-2.25 (0.053-0.077) (0.053-0.089)
Limit mm(in) 0.2 (0.008)
14) Master silinder Urutan membongkar master silinder adalah (1) oil tank band, (2) tangki oli (oil tank), (3) yoke, (4) mur pengunci (lock nut), (5) packing, (6) adapter dan (7) badan (body)
15) Slave silinder Urutan membongkar slave silinder adalah (1) boot, (2) push rod, (3) piston dan piston cup, (4) pegas, (5) badan silinder dan (6) saklar selenoid
292
16) Badan silinder Bersihkan badan silinder Periksa oil return port kalau-kalau ada penyumbatan dan bersihkan jika perlu
17) Lubang silinder dan celah (clearence piston) Bersihkan badan silinder dan piston Gunakan dial indicator untuk mengukur lubang silinder Gunakan micro meter untuk mengukur diameter piston Hitung celah (clearence) antara lubang silinder dan diameter piston. Bila celah melebihio batas, slave cylinder harus diganti seluruhnya. Ukuran standar dan limit celah piston adalah Standar Limit 0.07mm(0.0028) 0.15mm(0.006in)
293
18) Piston dan piston cup Secara visual periksa piston dan piston cup yang telah dibongkar kalau-kalau ada keausan yang telah dibongkar, kalau-kalau ada keausan dan kerusakan yang berlebihan.
7. Rangkuman a. Kopling merupakan bagian yang sangat diperlukan pada mobil-mobil bensin, diesel dan beberapa jenis kendaraan lainnya, dimana penggerak utamanya diperoleh dari hasil pembakaran di dalam silinder. b. Fungsi kopling untuk melepaskan dan memutuskan tenaga dari mesin ke transmisi melalui mekanisme penggerak. Kopling memungkinkan penerusan tenaga mesin ke transmisi dapat berlangsung dengan lembut dan perlahan-lahan, agar gerak awal kendaraan dapat berlangsung dengan lembut dan begitu juga saat perpindahan roda-roda gigi transmisi. c. Bagian-bagian utama kopling adalah : Pelat kopling (clutch disc), Tutup kopling (cluth cover), dan Mekanisme penggerak d. Bagian-bagian pelat kopling adalah : Facing, cushion plate dan torsion rubber e. Tutup kopling terbagi atas dua tipe : tipe pegas coil dan tipe pegas membran (diaphragm)
294
f.
Mekanisme penggerak kopling terbagi atas dua yaitu : penggerak mekanis dan penggerak hidrolis g. Persyaratan yang harus dipenuhi oleh sebuah kopling adalah : dapat dapat menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan lembut, dapat menghubungkan putaran mesin ke transmisi tanpa terjadi slip, dan dapat memutuskan putaran dari mesin ke transmisi dengan sempurna dan cepat.
8. Evaluasi a. terangkanlah bila sebuah kendaraan tidak dilengkapi dengan sistem kopling. b. Jelaskanlah fungsi dari Facing, cushion plate dan torsion rubber c. Jelaskanlah kelebihan dan kekurangan sistem pengerak mekanis dan penggerak hidrolis pada sistem kopling. c. Terangkanlah dengan singkat mengapa di dalam sistem kopling hidrolik, tidak dibolehkan adanya gelembung udara. d. Terangkanlah dengan ringkas bagaimana cara penanganan, bila diketahui di dalam sistem kopling penggerak hidrolik, terdapat gelembung udara.
295
B. TRANSMISI 1. Transmisi Manual a. Uraian Momen yang dihasilkan oleh mesin relatif tetap, sementara tenaga bertambah sesuai dengan putaran mesin, adakalanya kendaraan memerlukan momen yang besar, yaitu pada saat gerak awal dan pada saat kendaraan mendaki. Pada saat jalan mendaki roda penggerak memerlukan tenaga yang lebih besar sehingga kita harus memiliki beberapa bentuk mekanisme perubah momen. Putaran roda berkurang tetapi momen bertambah, momen yang besar tidak diperlukan pada saat kendaraan dalam kecepatan tinggi atau kendaraan melaju pada jalan yang datar, karena saat berjalan pada jalan datar, momen mesin cukup untuk menggerakkan kendaraan. Transmisi digunakan dirancang untuk merubah tenaga mesin menjadi momen sesuai dengan kondisi perjalanan kendaraan dan memindahkan momen tersebut ke roda-roda. Transmisi juga memungkinkan kendaraan untuk bergerak mundur, karena transmisi dilengkapi dengan idle gear , yaitu roda gigi yang berfungsi sebagai perubah arah putaran sebelum putaran diteruskan ke roda-roda.
b. Kombinasi Roda Gigi Seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut tentang kombinasi dasar untuk roda gigi paralel. Jumlah gigi
A
A=B
A>B
A=B
Berkurang
sebanding
berkurang
sebanding (c=idle gear)
Bertambah
sebanding
bertambah
bertambah
Berlawanan
berlawanan
berlawanan
searah
Kombinasi roda gigi
Kecepatan B terhadap A Momen B terhadap A Putaran langsung Keterangan :
= A (roda gigi penggerak)
296
= B (roda gigi yang digerakkan) = C (idle gear) Jika dua roda gigi dikombinasikan seperti pada gambar di bawah ini, arah putaran dari roda gigi A (input) akan berlawanan dengan arah putaran roda gigi B (output). (output). Untuk menghitung perbandingan roda gigi dapat dihitung dengan cara;
A
B
Perbandingan roda gigi = B (gigi roda gigi yang digerakkan) A (gigi roda gigi penggerak)
Pada sebuah transmisi, dua pasang roda gigi yang jumlah gigi-giginya berbeda dikombinasikan, seperti pada gambar dibawah, tujuannya adalah untuk mendapatkan momen atau percepatan yang berbeda-beda. sisi mesin
ke propeller shaft A
D
B
C
GERAK MAJU Perbandingan roda gigi pada kombinasi di atas dapat dinyatakan sebagai berikut : Perbandingan roda gigi = B x D A C Mesin tidak dapat berputar pada arah kebalikannya karena terbatas keadaan, roda gigi idle (E) dipasang diantara roda gigi C dan D, untuk menggerakkan kendaraan kearah mundur.
297
A
B E
C
D
GERAK MUNDUR Perbandingan roda gigi = B x E x D = B x D A C E A C
Gambar 8.13. Transfer Putaran saat Gigi Satu (sumber: unknow)
Gambar 8.14. Transfer Putaran saat Gigi Dua (sumber: unknow)
298
Gambar 8.15. Transfer Putaran saat Gigi Tiga (Top) (sumber: unknow) Roda gigi E disebut juga dengan reverse idle gear , diperlukan untuk merubah arah putaran mesin. Roda gigi transmisi biasanya disebut gigi 1, gigi 2, gigi 3 dan seterusnya. Gigi 1 mempunyai perbandingan yang besar.
1) Transmisi Untuk Kendaraan FR (Mesin Depan Penggerak Belakang) Terdapat bermacam-macam bentuk dan susunan transmisi, tergantung pada jenis kendaraannya. Pada umumnya transmisi terdiri dari; Clutch housing Transmision case, Input shaft, Counter shaft dan counter gear, Output shaft dan shaft dan gear, Reverse gear, Gear shift mechanism, Extension housing .
299
Gambar 8.16. Transmisi Kendaraan Jenis FR (http://www.bmwblog.com/wp-content/pics/bmwhybrid.jpg)
2) Transmisi Untuk Kendaraan FF (Mesin Depan Penggerak Depan)
Gambar 8.17. Transmisi Kendaraan Jenis FF (http://www.familycar.co (http://www.familycar.com/classroom/ m/classroom/Images/Tra Images/Trans_FrontDrive ns_FrontDriveTypical.gif) Typical.gif) Transmisi pada kendaraan jenis FF, yang digabung menjadi satu dengan differential disebut dengan transaxle, transaxle terdiri dari bagianbagian sebagai berikut; Transaxle case, Transmison case, Input shaft dan gears, Output shaft dan gears, Transmision case cover, Gear shift mechanism, dan Differential assembly .
300
Mekanisme Pengontrol Pemindahan Gigi Mekanisme pengontrol roda gigi (gear control mechanism) ada dua tipe; tipe remote control dan control dan tipe direct control.
Tipe Remote Control Pada tipe ini transmisi terpisah dari tuas pemindah (shift lever) yang dioperasikan oleh pengemudi, dilihat dari sudut letaknya, maka shift lever dibedakan atas dua macam yaitu : Column shift
Gambar 8.18. Tuas Pemindah Pemindah Tipe Column Shift (http://www.hotrodsusa.com/store/images/column_tilt_paint.jpg)
Floor shift
Gambar 8.19. Tuas Pemindah Tipe Floor Shift (http://www.julianos.com/images/FLOORMOUNT_SHIFTER_V2.JPG)
301
Tipe Direct Control Pada tipe direct control shift ini shift lever letaknya langsung pada transmisi, biasanya tipe ini banyak digunakan oleh pabrik kendaraan karena :
Posisi tuas pemindah mudah diraih. Mudah saat memindahkan posisi gigi. Proses pemindahan gigi lebih mudah dan lembut.
2. Transmisi Otomatis a. Uraian Transmisi otomatis (A/T) adalah kopling dan transmisi yang bekerja secara otomatis dan terdiri dari tiga bagian utama yaitu; Torque Converter, Planetary Gear dan Gear dan Hidraulic Control Unit.
Gambar 8.20. Transmisi Otomatis (http://www.aa1car.com/transmission_automatic.jpg)
Gambar 8.21. Skema Transmisi Otomatis (http://www.tigertruck.com/images/autotransmission.gif)
302
b. Torque Converter Torque converter berfungsi sebagai kopling otomatis, selain itu juga berfungsi untuk memperbesar momen mesin. Torque converter terdiri dari pump impeller, turbine runner dan runner dan stator . Stator terletak Stator terletak diantara impeller dan turbine . Torque converter diisi dengan ATF (automatic Transmission Fluid) dan momen mesin dipindahkan melalui aliran fluida.
Perpindahan Momen Mesin
Pompa Impeller
Turbine runner
Transmission
Gambar 8.22. Bagian-bagian Torque Converter (http://www.ecanfix.com/~atdsm/images/faqs/torque-cutaway.jpg)
303
Gambar 8.23. Bagian-bagian Utama Torque Converter (http://www.tciauto.com/Products/TechInfo/converter_exploded_view.jpg)
Gambar 8.24. Aliran Fluida Pada Torque Converter (http://images.google.co.id/imgres?imgurl)
304
c. Roda Gigi Planetary Roda planetary (planetary gear) menerima tenaga gerak dari turbin runner di runner di dalam torque coverter dan coverter dan berfungsi sebagai pembantu transmisi. Roda gigi planetary terdiri planetary terdiri dari tiga buah roda gigi ( ring gear, pinion gear dan gear dan sun gear) dan planetary carier . Roda-roda gigi input , output , dan stasionary dibuat untuk memindahkan dan membalikkan momen mesin. Umumnya dua pasang roda gigi planetary digunakan planetary digunakan untuk tipe kendaraan dengan transmisi otomatis tiga kecepatan dan tiga pasang roda gigi planetary digunakan planetary digunakan pada transmisi otomatis empat kecepatan.
Gambar 8.25. Roda Gigi Planetary (http://www.familycar.com/classroom/Images/Trans_Planetary.gif) d. Sistem Pengontrol Hidraulis Sistim pengontrol hidraulik (hydraulic control system) direncanakan untuk memindahkan secara otomatis dan menghubungkan roda-roda gigi input, output dan stasionary dari roda gigi planetary carrier sesuai dengan kondisi jalannya kendaraan, membukanya throttle dan throttle dan lain-lain.
305
Gambar 8.26. 8.26. Sistem Kontrol Kontrol Hidrolik
(http://www.2carpros.com/images-1/transmission_control.jpg)
3. Rangkuman a. Transmisi Transmis i digunakan dirancang untuk merubah tenaga mesin menjadi momen sesuai dengan kondisi perjalanan kendaraan dan memindahkan momen tersebut ke roda-roda. Transmisi juga memungkinkan kendaraan untuk bergerak mundur, karena transmisi dilengkapi dengan idle gear , yaitu roda gigi yang berfungsi sebagai perubah arah putaran sebelum putaran diteruskan ke roda-roda. b. Transmisi Transmis i pada kendaraan jenis FF, yang digabung menjadi satu dengan differential disebut differential disebut dengan transaxle, transaxle terdiri transaxle terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut; Transaxle case, Transmison case, Input shaft dan shaft dan gears, Output shaft dan gears, Transmision case cover, Gear shift mechanism, dan Differential assembly . c. Mekanisme pengontrol roda gigi (gear control mechanism) ada dua tipe - Tipe remote control (column control (column shift dan floor shift) - Tipe direct control
306
d. Transmisi Transmis i otomatis (A/T) adalah kopling dan transmisi yang bekerja secara otomatis dan terdiri dari tiga bagian utama yaitu; Torque Converter, Planetary Gear dan Gear dan Hidraulic Control Unit. e. Torque converter berfungsi sebagai kopling otomatis, selain itu juga berfungsi untuk memperbesar momen mesin. Torque converter terdiri dari pump impeller, turbine runner dan stator . Stator terletak diantara impeller dan turbine . Torque converter diisi dengan ATF (automatic Transmission Fluid) dan momen mesin dipindahkan melalui aliran fluida. f. Roda planetary (planetary gear) menerima tenaga gerak dari turbin runner di dalam torque coverter dan berfungsi sebagai pembantu transmisi. g. Roda gigi planetary terdiri planetary terdiri dari tiga buah roda gigi ( ring gear, pinion gear dan sun gear) dan planetary carier . Roda-roda gigi input , output , dan stasionary dibuat stasionary dibuat untuk memindahkan dan membalikkan momen mesin.
4. Evaluasi a. Selain bergerak maju, kendaraan (mobil) juga membutuhkan transmisi yang memungkinkan untuk dapat gerak mundur, jelaskanlah terjadinya gerak mundur pada sebuah transmisi. b. Jelaskanlah kelebihan mekanisme pnegontrol roda gigi tipe direct control c. Jelaskan fungsi torque converter pada transmisi otomatis
C. PROPELLER SHAFT 1.Uraian Propeller shaft (pada kendaraan FR dan Kendaraan 4WD) memindahkan tenaga dari transmisi ke diferensial. Transmisi umumnya terpasang pada chassis frame , sedangkan diferensial dan sumbu belakang (rear axle) disangga oleh suspensi sejajar dengan roda belakang. Oleh sebab itu posisi diferensial terhadap transmisi selalu berubah pada saat kendaraan berjalan, sesuai dengan permukaan jalan dan ukuran beban.
Gambar 8.27. Propeller Shaft (http://www.shalimarexport.com/pcat-gifs/products-small/propellor-shaft02.jpg)
307
2.Propeller Shaft Pada umumnya propeller shaft dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki tahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok. Bandul pengimbang (balance weight) dipasang dibagian luar pipa dengan tujuan untuk keseimbangan pada waktu berputar. Propeller shaft terdiri dari satu pipa yang mempunyai penghubung yang terpasang pada kedua ujung berbentuk universal joint. Tipe propeller shaft dua bagian dengan tiga joint kadang-kadang menggunakan bearing tengah bearing tengah yang bertujuan untuk mengurangi getaran dan bunyi, seperti pada gambar berikut;
Gambar 8.28. Propeller Shaft dengan Shaft dengan Bearing Tengah Bearing Tengah (http://home.ican.net/~magnet/p4/ujoint2.jpg)
Gambar 8.29. Perubahan Sudut Propeller Shaft (http://www.4x4wire.com/toyota/tech/driveline/04.gif)
3.Universal Joint Fungsi universal joint ialah untuk meredam perubahan sudut dan untuk melembutkan perpindahan tenaga dari transmisi ke diferensial, ada dua tipe universal joint yaitu; joint yaitu; universal joint tipe joint tipe solid bearing cup yang cup yang dapat dibongkar dan universal joint tipe joint tipe shell bearing yang bearing yang tidak bisa dibongkar.
308
Gambar 8.30. Universal Joint (http://www.germesonline.com/direct/dbimage/50329977/Universal_Joint.jpg)
Gambar 8.31. Universal Joint Tipe Joint Tipe Shell Bearing (http://www.4crawler.com/4x4/CheapTricks/Images/uj-explode.gif)
309
Gambar 8.32. Propeller Shaft dengan Shaft dengan 2 Joint (http://www.shalimarexport.com/pcat-gifs/products-small/propellor-shaft02.jpg)
Gambar 8.33. 8.33. Propeller Shaft dengan Shaft dengan 3 Joint (http://www.hitachi.co.jp/Div/apd/en/products/dcs/images/dcs_005_02.gif)
4. Rangkuman a. b.
c. d. e. f.
Propeller shaft (pada kendaraan FR dan Kendaraan 4WD) memindahkan tenaga dari transmisi ke diferensial. Transmisi Transmis i umumnya terpasang pada chassis frame , sedangkan diferensial dan sumbu belakang (rear axle) disangga oleh suspensi sejajar dengan roda belakang Posisi diferensial terhadap transmisi selalu berubah pada saat kendaraan berjalan, sesuai dengan permukaan jalan dan ukuran beban. Propeller shaft dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki tahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok. Universal joint dipasang pada setiap ujung propeller shaft , fungsinya untuk menyerap perubahan sudut antara transmisi dan diferensial. Tipe universal joint yaitu; universal joint tipe solid bearing cup yang dapat dibongkar dan universal joint tipe shell bearing yang tidak bisa dibongkar.
310
5. Evaluasi a.
b.
Transmisi Transmis i terpasang kaku pada chassis dan diffrerential diffrer ential terpasang pada rear axle housing yang disangga oleh system suspensi, sementara propeller shaft berada diantara keduanya, jelaskanlah dengan singkat bila propeller shaft tidak dilengkapi dengan universal joint Pada kendaraan yang relatif lebih panjang, biasanya juga mengakibatkan semakin panjangnya jarak antara transmisi dan differential, untuk itu dibutuhkan juga 2 atau 3 batang poros propeller, bagaimana cara yang dapat ditempuh agar jarak yang jauh tersebut tidak mengakibatkan getaran yang besar pada poros propeller?
D. DIFFERENTIAL 1.Uraian Bila kendaraan sedang membelok maka roda belakang sebagai rodaroda penggerak (untuk kendaraan mesin depan penggerak belakang / front engine rear drive ) atau roda-roda depan (untuk kendaraan mesin depan penggerak depan / front engine front drive ) mempunyai putaran yang berbeda antara roda kiri dan roda kanan. Karena jika putarannya akan memungkinkan poros roda akan patah dan kendaraan tidak akan berjalan dengan baik, karena salah satu ban akan terseret. Begitu juga bila kendaraan berjalan pada kondisi jalan yang tidak rata, sehingga gaya geseknya tidak sama maka putaran ban akan mengalami perbedaan. Perbedaan putaran roda-roda ini disebabkan adanya bagian dari sistem pemindah daya yang disebut dengan diferensial, dengan adanya diferensial maka kendaraan akan tetap berjalan dengan stabil pada saat membelok atau keadaan jalan yang bagaimanapun.
Gambar 8.34. Putaran Propeller Diteruskan Ke Differential (http://www.motorera.com/dictionary/pics/h/hypoid.gif)
311
2.Konstruksi Differential Pada dasarnya konstruksi diferensial dibagi atas dua bagian besar yaitu :
a) Final Gear Yaitu perkaitan gigi-gigi penggerak (drive pinion gear) dengan gigi yang digerakkan (ring gear). gear). Fungsi final gear adalah gear adalah :
Memperbesar momen Merubah arah putaran
Momen yang dihasilkan oleh transmisi tidak cukup untuk menggerakkan kendaraan pada saat tertentu, oleh karena itu final gear membantu menambah momen. Dengan bertambahnya momen maka putaran poros roda belakang akan berkurang, jadi disamping berfungsi untuk menambah momen pada roda-roda belakang, final gear juga berfungsi mengurangi putaran roda belakang. Umumnya beberapa pabrikan mobil, menggunakan final gear tipe hypoid bevel gear , pada tipe ini terdapat offset antara ring gear yang berhubungan dengan pinion gear , jadi garis tengah pinion gear dan gear dan ring gear tidak segaris, garis tengan pinion gear berada di bawah garis tengah horizontal ring gear .
Gambar 8.35. Final Gear (http://www.tpub.com/content/engine/14037/img/14037_126_2.jpg)
312
Offset
Gambar 8.36. Hypoid Bevel Gear (http://www.roymech.co.uk/images9/gear_bevel_5.gif)
Keuntungan dari hypoid bevel gear Spiral bevel gear berguna untuk memperbesar momen yang diteruskan ke roda-roda. Dengan rendahnya dudukan propeller shaft maka letak transmisi bisa lebih rendah maka akhirnya titik berat kendaraan secara keseluruhan lebih rendah sehingga faktor keamanan lebih tinggi. Kerja diferensial lebih baik, bunyi yang dihasilkan tidak berisik.
Kerugian hypoid bevel gear Pada tipe ini diperlukan oli yang spesial sesuai bentuk gigi-giginya. Cara membuat gigi sukar, sehingga biaya produksinya lebih mahal.
b) Differential Gear Roda kanan dan roda kiri tidak selalu berputar pada kecepatan yang sama disebabkan oleh kondisi jalan, terutama saat kendaraan berbelok. Untuk tujuan ini diperlukan bagian khusus yang dapat memutarkan roda-roda pada kecepatan yang berbeda, untuk memungkinkan didapatkannya putaran yang berbeda antara satu roda penggerak dengan roda penggerak sisi lainnya, maka dirancanglah sebuah gigi yang disebut dengan differential gear (gigi gear (gigi pembeda putaran).
313
Gambar 8.37. Bagian-bagian Utama Differential (http://www.offroaders.com/info/tech-corner/project-cj7/images/locker)
Gambar 8.38. Pertautan Gigi pada Differential (http://www.metrompg.com/posts/photos/differential.jpg)
314
3.Cara Kerja Differential a) Saat Jalan Lurus Pada saat gesekan roda kiri dan roda kanan sama besar, maka differential case , pinion gear dan gear dan side gear merupakan gear merupakan satu unit (differential ( differential pinion, differential side gear dan shaft berputar satu unit secara bersamasama dengan ring gear ) sehingga pada saat differential case berputar, case berputar, side gear akan gear akan berputar dengan arah dan besar putaran yang sama, pada saat ini pinion gear tidak berputar pada porosnya akan tetapi hanya berputar bersama-sama dengan differential case. Akibatnya poros roda belakang akan berputar searah dengan putaran side gear .
Gambar 8.39. Differential Saat Differential Saat Berjalan Lurus (http://my3dauto.com/library/Differential.gif)
b) Saat Membelok
Gambar 8.40. Differential Saat Differential Saat Berbelok (http://my3dauto.com/library/Differential.gif)
315
Berikut dijelaskan cara kerja differential pada differential pada saat kendaraan dalam kondisi membelok, pada saat itu beban roda kiri lebih besar dari beban roda kanan, apabila differential case diputar case diputar oleh ring gear akibatnya gear akibatnya pinion gear akan berputar pada porosnya, dalam keadaan ini hanya side gear sebelah kanan yang berputar sedangkan side gear sebelah kiri tidak berputar, sehingga semua putaran diteruskan pada poros roda sebelah kanan, akibatnya poros roda sebelah kanan akan berputar lebih cepat dari pada putaran poros sebelah kiri. Pinion gear selain gear selain berputar pada porosnya juga mengelilingi side gear sebelah gear sebelah kiri dan memutar side gear sebelah gear sebelah kanan.
4. Rangkuman a. Bila kendaraan sedang membelok maka roda belakang sebagai rodaroda penggerak (untuk kendaraan mesin depan penggerak belakang / front engine rear drive ) atau roda-roda depan (untuk kendaraan mesin depan penggerak depan / front engine front drive ) mempunyai putaran yang berbeda antara roda kiri dan roda kanan. b. Konstruksi diferensial dibagi atas dua bagian besar yaitu yaitu : final gear dan diffretial gear. c. Fungsi final gear adalah : memperbesar momen dan merubah arah putaran d. Fungsi differential gear (gigi pembeda putaran) adalah untuk mendapatkan putaran yang berbeda antara satu roda penggerak dengan roda penggerak sisi lainnya. e. Keuntungan dari hypoid bevel gear Spiral bevel gear berguna untuk memperbesar momen yang diteruskan ke roda-roda. rendahnya dudukan propeller shaft maka letak transmisi bisa lebih rendah maka akhirnya titik berat kendaraan secara keseluruhan lebih Dengan rendah sehingga faktor keamanan lebih tinggi. Kerja diferensial lebih diferensial lebih baik, bunyi yang dihasilkan tidak berisik. f.
Kerugian hypoid bevel gear Pada tipe ini diperlukan oli yang spesial sesuai bentuk gigi-giginya. Cara membuat gigi sukar, sehingga biaya produksinya lebih mahal.
5. Evaluasi a. Jelaskanlah mengapa differential, mutlak dimiliki oleh kendaraan (khususnya mobil). b. Jelaskanlah cara kerja differential pada saat kendaraan berbelok. c. Jelaskanlah cara kerja differential pada saat kendaraan berjalan lurus d. Jelaskanlah fungsi differential pinion pada unit differential
316
E. POROS PENGGERAK 1.Uraian Poros penggerak (drive shaft) berfungsi menggerakkan roda-roda kendaraan, yang menggunakan sistim suspensi bebas (independent). (independent). Sudut joint dan jarak antara differential dengan differential dengan roda akan berubah sesuai dengan perubahan sudut antara bodi kendaraan terhadap permukaan jalan selama bergerak, untuk itu digunakan kombinasi fixed constant velocity joint dan slidable constant velocity joint .
Gambar 8.41. Poros Penggerak (http://product-image.tradeindia.com/00120345/b/Axle-Shaft-Big.jpg)
317
2.Tipe Constant Velocity Joint a) Tripod Joint Tripod joint mempunyai tiga roller dan bentuknya sederhana, hal ini menyebabkan biaya produksinya lebih rendah, umumnya joint tipe joint tipe ini dibuat sedemikian rupa agar dapat bergerak pada arah axial .
Gambar 8.42. Tripod Joint (http://www.pegasusautoracing.com/Images/C/1476-001-010.JPG)
b) Birfield Joint
Gambar 8.43. Birfield Joint (http://www.marlincrawler.com/images/um06_500.jpg)
318
Joint ini mempunyai beberapa steel ball , agar kecepatan yang seragam dapat dipertahankan dengan ketelitian yang tinggi. Alur khusus dibuat pada ball seat sedemikian rupa sehingga untuk kontak antara drive shaft dan shaft dan poros yang digerakan selalu dalam alur tersebut. Beberapa birfield joint dibuat sedemikian rupa sehingga perubahan panjangnya berlaku sesuai gerak kendaraan, seperti perubahan tripod joint .
F. AXLE DAN AXLE SHAFT 1.Uraian Axle menyangga roda-roda seperti halnya drive shaft . Maka bentuk axle dibuat bermacam-macam sesuai dengan tipe suspensi dan pemindah dayanya seperti untuk kendaraan penggerak roda depan (front wheel drive / FF), FF), penggerak roda belakang (rear wheel drive / FR) dan kendaraan penggerak empat roda (four wheel drive / 4WD).
2.Tipe Axle Dan Axle Shaft S haft Axle shaft Axle shaft menyangga roda-roda dan kemudian memindahkan momen gerak. Bentuk axle shaft dibuat bermacam-macam sesuai dengan tipe dari suspensi, pemindah daya dan lain-lain. Berikut ditampilkan bentuk-bentuk axle dan axle shaft untuk kendaraan penggerak roda depan (front wheel drive / FF), penggerak roda belakang (rear wheel drive / FR) dan kendaraan penggerak empat roda (four wheel drive / 4WD).
Axle Depan Suspensi Rigid Axle Kendaraan FR Kendaraan 4WD
http://www.classicstreetrodmfg.com/Images/Fro nt%20End%20Comp/fr.I-beam-Axle.jpg
TIPE I-BEAM Kendaraan FF
http://www.offroad.com/toyota/trailtoy/sep2000/4025.jpg
TIPE HOUSING
319
http://www.motorera.com/dictionary/pics/d/deadaxle.jpg
TIPE TUBE Axle Depan Suspensi Independent Kendaraan FR Kendaraan 4WD atau FF
http://www.team-integra.net/images/BAEC1978-D3A7- http://content.answers.com/main/content/img/McGrawH 4405-AB2D-2761DC15A96D/articles/tuan/model_2.gif ill/
TIPE MACPHERSON STRUT
TIPE MACPHERSON STRUT
320
http://www.serpent.com/image.php? ImageID=1234568592&size=350
http://static.howstuffworks.com/gif /car-suspension-12.jpg
TIPE WISHBONE
TIPE WISHBONE
3.Sistim Suspensi Rigid Tipe Housing Tipe housing lebih lanjut digolongkan dengan metode dudukan bantalan ke dalam tiga tipe yaitu; tipe bebas memikul (full-floating), tiga perempat beban memikul (tipe ¾ floating) dan setengah beban memikul (tipe semi floating).
a) Tipe Bebas Memikul (Full-Floating Type) Bearing diletakkan antara axle housing dan wheel hub , roda terikat pada wheel hub tersebut. hub tersebut. Karena seluruh beban kendaraan dipikul oleh axle housing , maka pada tipe ini, axle hanya diperlukan untuk menggerakkan roda-roda. Karena poros ini tidak memikul beban yang berlebihan, maka tipe ini banyak digunakan pada kendaraan berat seperti truk.
Gambar 8.44. Tipe Full-Floating (http://www.man-aFull-Floating (http://www.man-afre.com/feature_items/feature_pictures/DSCFLTRWEB.jpg)
321
Gambar 8.45. Penampang Tipe Full-Floating (http://www.6066gmcguy.org/gmc-id/SuspenTypes.jpg&imgrefurl)
b) Tiga Perempat Beban Memikul Memikul (¾ Floating Type) Pada tipe ini antara axle housing dan wheel hub dipasang bearing tunggal, dan roda terpasang langsung pada poros. Sebagian besar berat kendaraan ditahan oleh housing walaupun housing walaupun terdapat beban lateral pada axle saat kendaraan membelok.
c) Setengah Beban Memikul (Semi Floating Type) Pada tipe ini bearing dipasang diantara axle housing dan housing dan poros axle, roda terpasang langsung pada poros. Poros dibutuhkan untuk menyangga seluruh berat kendaraan dan beban lateral pada saat kendaraan membelok, karena konstruksinya yang sederhana, maka tipe ini banyak digunakan pada kendaraan ringan seperti kendaraan penumpang.
Gambar 8.46. Tipe Semi-Floating
322
(http://www.motorera.com/dictionary/pics/d/deadaxle.jpg)
Gambar 8.47. Penampang Tipe Semi-Floating (http://www.6066gmcguy.org/gmc-id/SuspenTypes.jpg&imgrefurl)
4. Rangkuman a. Bentuk axle dibuat axle dibuat bermacam-macam sesuai dengan tipe suspensi dan pemindah dayanya seperti untuk kendaraan penggerak roda depan (front wheel drive / FF), FF), penggerak roda belakang (rear wheel drive / FR) dan kendaraan penggerak empat roda (four wheel drive / 4WD). b. Berdasarkan dudukan bantalan, maka tipe housing digolongkan housing digolongkan atas tiga tipe yaitu; tipe bebas memikul (full-floating), tiga perempat beban memikul (tipe ¾ floating) dan setengah beban memikul (tipe semi floating). c. Tipe bebas memikul (full-floating) : bearing diletakkan antara axle housing dan wheel hub , roda terikat pada wheel hub tersebut. Karena seluruh beban kendaraan dipikul oleh axle housing , maka pada tipe ini, axle hanya axle hanya diperlukan untuk menggerakkan roda-roda. Karena poros ini tidak memikul beban yang berlebihan, maka tipe ini banyak digunakan pada kendaraan berat seperti truk. d. Tiga perempat beban memikul (tipe ¾ floating) : Pada tipe ini antara axle housing dan wheel hub dipasang bearing tunggal, dan roda terpasang langsung pada poros. Sebagian besar berat kendaraan ditahan oleh housing walaupun terdapat beban lateral pada axle saat kendaraan membelok. e. Setengah beban memikul (tipe semi floating) : pada tipe ini bearing dipasang diantara axle housing dan housing dan poros axle, roda terpasang langsung pada poros. Poros dibutuhkan untuk menyangga seluruh berat kendaraan dan beban lateral pada saat kendaraan membelok, karena konstruksinya yang sederhana, maka tipe ini banyak digunakan pada kendaraan ringan seperti kendaraan penumpang.
323
5. Evaluasi a. Jelaskanlah alasan mengapa tipe full floating sangat cocok digunakan pada kendaraan angkutan berat.
G. BAN 1. Uraian Mobil berjalan di atas ban yang diisi dengan udara yang bertekanan. Ban merupakan bagian mobil yang bersentuhan langsung dengan permukaan jalan. Ban-ban ini berputar pada permukaan jalan dan tenaga mesin dipindahkan melalui ban. Ban juga berfungsi meredam dan untuk memperlembut kejutan yang ditimbulkan dari permukaan jalan dan menambah kenyamanan berkendaraan.
2. Fungsi Ban
Ban menopang seluruh berat kendaraan Ban bersentuhan langsung dengan permukaan jalan dan memindahkan gerakan dan daya pengereman ke jalan, dengan demikian mengontrol gerak awal, percepatan, perlambatan, pengereman dan belokan. Menyerap kejutan yang diterima dari permukaan jalan yang tidak rata
3. Tipe Ban Ditinjau dari konstruksinya maka ban dapat dibedakan menurut bentuk jalinan-jalinan benangnya (carcass), (carcass), yaitu : ban bias (bias-ply tire) dan ban radial (radial-ply tire).
a. Ban Bias (bias-ply tire) Bentuk jalinan benang (carcass) pada ban bias tersusun dengan sudut 30 -400 terhadap garis tengah ban. Susunan seperti itu sangat baik untuk menopang beban kendaraan baik pada arah memanjang ataupun pada arah melintang. Tetapi susunan seperti itu kurang bagus pada saat ban menahan beban dari arah vertikal, lapisan benang cenderung mengeliat seperti yang terlihat pada gambar berikut; 0
324
Gambar 8.48. Susunan Carcass (jalinan Carcass (jalinan Benang) Ban Bias (http://www.starbike.com/images/Schwalbe/hires/triple_compound.jpg)
b. Ban Radial Jalinan benang (carcass) ban radial terdiri dari lapisan benang yang tegak lurus dengan garis tengah ban, konstruksi ini sangat fleksibel pada arah radial, tetapi kurang tahan terhadap beban memanjang ke sekeliling roda. Oleh sebab itu ban radial dilengkapi dengan belt (rigid breaker) terbuat dari benang tekstil kuat atau dari kawat yang dibalut karet, susunan seperti itu membuat lapisan kembang ban ( tread) lebih kaku (rigid). Ban radial yang kaku menghasilkan kemampuan belok dan kecepatan tinggi yang baik, dan tahanan gelindingnya kecil. Ban ini juga relatif lebih tahan terhadap keausan, tetapi kenyamanan berkendara akan berkurang bila melewati jalan yang tidak rata dan pada kecepatan rendah.
325
Gambar 8.49. Susunan Carcass (jalinan Carcass (jalinan Benang) Ban Radial (http://bucarotechelp.com/articles/howto/images/tireconstruction.gif)
Ban Biasa dan Ban Tubeless a) Ban Biasa Dengan Ban Dalam (Tubed) Pada ban biasa, di dalamnya terdapat ban dalam untuk menampung udara yang dipompakan melalui katup atau pentil (air valve), valve), dimana katup tersebut terpasang langsung / menyatu dengan ban dalam tersebut. Ban
326
biasa ini akan kempes bila tertusuk benda tajam. Khusus untuk ban dalam untuk ban radial dibuat lebih kuat, karena sisi dinding (side wall) ban radial lebih fleksibel dibanding dengan ban tipe lain.
Gambar 8.50. Ban Biasa dengan Ban Dalam (http://img.alibaba.com/photo/50711148/Passenger_Car_Tire.jpg)
b) Ban Tubeless (Tanpa Ban Dalam) Ban tubeless (ban tanpa ban dalam) tidak menggunakan ban dalam, tekanan udara hanya ditahan oleh lapisan ban dalam, lapisan karet yang kedap udara, karena ban ini tidak mempunyai ban dalam maka katup atau pentil dipasang langsung pada pelek roda.
Gambar 8.51. Ban Tubeless (http://lakewoodconferences.com/direct/dbimage/50294264/Tubeless_Tyre.jpg)
Keuntungan pada ban tubeless yaitu, tubeless yaitu, bila ban tertusuk benda tajam seperti paku, maka ban tidak langsung kehilangan tekanan udara, karena
327
lapisan dalamnya mempunyai efek merapat sendiri, meskipun ban tersebut tertusuk pada saat kendaraan berjalan. Keadaan tersebut sangat menguntungkan, karena meskipun ban tertusuk benda tajam pada saat kendaraan melaju pada kecepatan tinggi, ban tidak langsung kehilangan tekanan, sehingga pengemudi tidak kehilangan kontrol kendaraan. Meskipun demikian ban tubeless bukan berarti tahan terhadap tusukan. Dibanding dengan ban yang mempunyai ban dalam (tube), tekanan udara pada ban tubeless akan relatif lebih lambat berkurang (tergantung pada ukuran dan besar tusukan pada ban).
4. Ban Cadangan a. Ban Cadangan Sementara (Ban Tipe T) Ban cadangan dirancang dengan ukuran lebar yang lebih kecil dibanding ban standar hal ini bertujuan untuk menghemat pemakaian ruang bagasi, penggunaannya bersifat sementara, bila ban standar telah ditambal kembali maka pemakaian ban cadangan tipe ini harus diganti lagi, karena lebarnya lebih kecil maka bidang gesek ban lebih kecil dari bidang gesek ban standar akibatnya kemampuan pengereman dan pengontrolan kendaraan pada roda-roda menjadi tidak sama. Agar mudah dibedakan, biasanya pelek untuk ban cadangan tipe ‘T’ diwarnai atau ditandai dengan warna orange . b. Sistem Kode Spesifikasi Ban dan Pelek
Spesifikasi Spesifikas i Ban :
T 135 / 70 D 16 (1) (2) (3) (4) (4) (5) (5)
Keterangan; (1) penggunaan sementara (2) lebar (mm) (3) aspect ratio (%) (4) ban bias (5) diameter pelek
Spesifikasi Spesifikas i Pelek :
4 T x 16 (1) (2) (3)
Keterangan; (1) lebar pelek (inci) (2) bentuk flens pelek (untuk ban cadangan sementara) (3) diameter pelek (inci) c. Tindakan Pengamanan Ban cadangan tipe T ini mempunyai kemampuan belok dan kemampuan pengereman yang lebih rendah dibanding dengan ban standar, untuk itu ada
328
beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat menggunakan ban tipe ini, diantaranya :
Ban ini hanya digunakan sementara waktu, ban ini harus segera diganti bila ban standar sudah ditambal. Jangan memasangkan ban tipe T ini pada pelek lain. Jangan memacu kendaraan lebih dari 80km/jam secara kontinyu Jangan merotasi pemakaian ban cadangan tipe T .
5. Sistem Kode Spesifikasi Ban Pada dinding ban (side wall) biasanya terdapat kode-kode yang menerangkan tentang lebar, diameter dalam (diameter pelek) dan tingkat kecepatan maksimum (ply rating) yang direkomendasikan.
Gambar 8.52. Dimensi Roda (http://media.basspro.com/images/outdoorlibrary/tire_dimensions.gif)
Ban Bias 6.45 S 14 (1) (2) (3)
40R (4)
Ban Radial 195 / 70 H R 14 (1) (2) (3) (4) (5)
329
Gambar. 8.53. Spesifikasi Ban Radial (http://www.amadirectlink.com/roadride/Riderresc/images/tireNomenclature.j pg) Sistim Kode Standar ISO (international Standardization Organisation) 195 / 70 R 14 86 H (1) (2) (3) (4) (5) (5) Keterangan : (1) Lebar ban bias (dalam inchi), atau lebar ban radial (dalam milimeter). milimeter ). (2) Kecepatan maksimum yang direkomendasikan. direkomendasikan . (3) Diameter pelek (dalam inchi). (4) Kapasitas maksimum beban dalam satuan ply rating (kekuatan ban A 4PR) sama dengan kekuatan ban yang menggunakan 4 lapis benang katun). (5) Aspect ratio ban ratio ban (tinggi / lebar) dalam persen. (6) Ban radial (7) Kapasitas mengangkut beban (load index) KODE KECEPATAN MAKSIMUM YANG DIIZINKAN Kode Kecepatan (km/jam) K 110 L 120 M 130 N 140 P 150 Q 160 R 170 S 180 T 190 U 200 H 210 V 220 atau lebih
330
6. Perawatan Ban a. Uraian Ban adalah bagian mobil yang bersinggungan langsung dengan permukaan jalan, karena itu harus dirawat dengan baik dan benar agar dapat diperoleh pengendaraan yang aman nyaman dan ekonomis.
Gambar 8.54. Indikasi Kerusakan Ban (http://martin1948.blogspot.com/2007_08_01_archive)
b. Tekanan Udara Ban Tekanan udara pada ban adalah faktor penting bagi kemampuan dan keselamatan berkendara, meskipun ban dibuat dari bahan yang rapat, udara masih dapat bocor walaupun sedikit. Oleh kerana itu tekanan udara pada ban harus diperiksa secara teratur dan disesuaikan dengan spesifikasinya.
Gambar 8.55. Alat Ukur Tekanan Udara (http://www.americanairworks.com/images/dial_a_pressure.gif)
331
1)
Tekanan Berlebihan
Gambar 8.56. Tekanan Ban Berlebihan (http://static.howstuffworks.com/gif/tire-problems.jpg) Tekanan udara ban yang berlebihan dari yang ditentukan dapat mengakibatkan :
Bidang gesek tread menjadi berkurang, sehingga menurunkan kemampuan pengereman dan stabilitas berkendaraan Kenyamanan berkendaraan menjadi berkurang Bagian tengah tread akan tread akan lebih cepat aus Lapisan benang ban terlalu tegang dan mudah rusak karena adanya tumbukan dari luar. Lapisan karet tread mudah terkelupas karena panas gesekan terkonsentrasi pada bagian tengah ban.
2) Tekanan Kurang Tekanan udara ban yang kurang dapat menyebabkan :
Gambar 8.57. Tekanan Ban Rendah (http://static.howstuffworks.com/gif/tire-problems.jpg)
332
Gesekan permukaan ban dengan jalan bertambah sehingga menyerap tenaga dan menghabiskan bahan bakar yang lebih banyak. Kemudi bertambah berat. Bagian tepi ban lebih cepat aus Ban menjadi terlalu lentur sehingga temperatur dalamnya bertambah. Bila tekanan udara ban rendah sekali dan kecepatan kendaraan tinggi, ban dapat pecah sehingga dapat membahayakan. Pada kecepatan tinggi cenderung terjadi standing wave dan wave dan mengalami hidroplaning.
Beberapa hal penting yang harus diperhatikan pada saat akan melakukan pemeriksaan tekanan udara pada ban yaitu : Ban harus dalam keadaan dingin sebelum melakukan pemeriksaan dan penambahan tekanan udara. Pergunakan selalu pengukur tekanan (tire pressure gauge) dan jangan memeriksa secara visual (melihat sambil mengira-ngira). Sesuaikan takanan udara dengan spesifikasi ban.
c.
Rotasi Pemakaian Ban
1)
Rotasi pemakaian ban bias Ban bias dapat dirotasikan pemakaian sesuai dengan petunjuk pada gambar berikut :
Gambar 8.58. Rotasi Pemakaian Ban Bias (http://www.glanworthtyres.com/tireRotation.gif) 2) Rotasi pemakaian ban radial Bila ban radial dipindahkan ke sisi lain maka maka menimbulkan suara yang berisik dan ban akan lebih cepat aus, sebab arah putaran roda menjadi
333
berlawanan dengan arah semula. Untuk itu dianjurkan melakukan rotasi ban radial ke arah sisi yang sama, seperti petunjuk pada gambar berikut :
front
Gambar 8.59. Rotasi Pemakaian Ban Radial
7. Mengatasi Ganguan Ganguan (Troubleshooting) (Troubleshooting) Pola-pola keausan pada ban dapat disebabkan oleh piranti-piranti suspensi yang aus, roda dan ban tidak lurus, dan masalah-masalah lainnya yang berkaitan dengan suspensi. Berikut dijelaskan tentang gangguangangguan dan yang mungkin terjadi pada sebuah ban dan cara mengatasinya :
334
335
336
8. Rangkuman a. Fungsi ban : Ban menopang seluruh berat kendaraan, ban bersentuhan langsung dengan permukaan jalan dan memindahkan gerakan dan daya pengereman ke jalan, dengan demikian mengontrol gerak awal, percepatan, perlambatan, pengereman dan belokan, dan Menyerap kejutan yang diterima dari permukaan jalan yang tidak rata.
b. Tipe ban : Ban bias (bias-ply tire)dan tire)dan ban radial (radial ( radial ply tire) c. Ban cadangan tipe T dirancang dengan ukuran lebar yang lebih kecil dibanding ban standar hal ini bertujuan untuk menghemat pemakaian ruang bagasi, penggunaannya bersifat sementara, bila ban standar telah ditambal kembali maka pemakaian ban cadangan tipe ini harus diganti lagi, karena lebarnya lebih kecil maka bidang gesek ban lebih kecil dari bidang gesek ban standar akibatnya kemampuan pengereman dan pengontrolan kendaraan pada roda-roda menjadi tidak sama. Agar mudah dibedakan, biasanya pelek untuk ban cadangan tipe ‘T’ diwarnai atau ditandai dengan warna orange .
d. Sistem Kode Standar ISO (international Standardization Organisation) 195 / 70 R 14 86 H (1) (2) (3) (4) (5) (5) Keterangan : (1) Lebar ban bias (dalam inchi), atau lebar ban radial (dalam milimeter). milimeter) . (2) Kecepatan maksimum yang direkomendasikan. (3) Diameter pelek (dalam inchi). (4) Kapasitas maksimum beban dalam satuan ply rating (kekuatan rating (kekuatan ban A 4PR) sama dengan kekuatan ban yang menggunakan 4 lapis benang katun). (5) Aspect ratio ban ratio ban (tinggi / lebar) dalam persen. (6) Ban radial (7) Kapasitas mengangkut beban (load index) KODE KECEPATAN MAKSIMUM YANG DIIZINKAN Kode Kecepatan (km/jam) K 110 L 120 M 130 N 140 P 150 Q 160 R 170 S 180
337
T U H V
190 200 210 220 atau lebih
e. Tekanan udara ban yang berlebihan dari yang ditentukan dapat mengakibatkan : Bidang gesek tread menjadi berkurang, sehingga menurunkan kemampuan pengereman dan stabilitas berkendaraan Kenyamanan berkendaraan menjadi berkurang Bagian tengah tread akan tread akan lebih cepat aus Lapisan benang ban terlalu tegang dan mudah rusak karena adanya tumbukan dari luar. Lapisan karet tread mudah terkelupas karena panas gesekan terkonsentrasi pada bagian tengah ban.
f. Tekanan udara ban yang kurang dapat menyebabkan :
Gesekan permukaan ban dengan jalan bertambah sehingga menyerap tenaga dan menghabiskan bahan bakar yang lebih banyak. Kemudi bertambah berat. Bagian tepi ban lebih cepat aus Ban menjadi terlalu lentur sehingga temperatur dalamnya bertambah. Bila tekanan udara ban rendah sekali dan kecepatan kendaraan tinggi, ban dapat pecah sehingga dapat membahayakan. Pada kecepatan tinggi cenderung terjadi standing wave dan mengalami hidroplaning.
9. Evaluasi a. Jelaskanlah perbedaan antara ban bias dan ban radial menurut konstruksinya. b. Jelaskan alasan mengapa ban cadangan tipe T hanya boleh dipakai untuk sementara waktu dan tidak boleh digunakan pada kecepatan di atas 80 km/jam secara kontinyu. c. Jelaskan dampak terhadap ban bila tekanan angin ban terlalu kurang dan dampak bila tekanan angin berlebihan.
338
H. PELEK RODA 1. Uraian Ban tidak bisa dipasang langsung pada mobil, tetapi harus dipasangkan dulu pada pelek (disc wheel). Karena roda merupakan bagian yang penting yang menyangkut keselamatan mengemudi, maka ban harus cukup kuat untuk menahan beban vertikal dan beban horizontal, beban pengendaraan dan pengereman dan berbagai macam tenaga yang bertumpu pada ban. Roda dirancang seringan mungkin, disamping itu ban juga harus dibalance dengan baik, dengan demikian, ban dapat berputar dengan baik meskipun pada putaran tinggi.
2. Tipe Pelek Roda Pelek roda dapat dibedakan menurut metode pembuatan dan bahannya, ada dua tipe yang umumnya digunakan pada saat ini yaitu; tipe baja press (pressed-steel disc wheel) dan tipe campuran besi tuang (cast light alloy). alloy).
Gambar 8.60. Bentuk-bentuk Pelek (http://www.tracksiderc.net/images/buttons/staged%20rim.jpg)
a.
Pelek Baja Press
Pelek tipe (pressed-steel disc wheel) ini terdiri dari rim yang dilas ke disc . Disc dibuat dari lembaran baja yang dipress. Konstruksi ini mudah untuk diproduksi dalam jumlah yang banyak. Pada umumnya mobil menggunakan tipe ini.
339
Gambar 8.61. Pelek Baja Pres (http://www.automotive-technology.com/contractor_images/munjal/.jpg)
b.
Pelek Bahan Campuran Besi Tuang
Pelek (cast light-alloy disc wheel) ini terbuat dari campuran terutama dari aluminium atau magnesium, pada umumnya digunakan untuk mengurangi berat dan menambah penampilan kendaraan.
340
Gambar 8.62. Pelek Campuran Besi Tuang (http://www.innerauto.com/includes/images/Inner_Auto/Volkswagen_Parts/ )
341
3. Sistim Kode Spesifikasi Pelek Pelek Ukuran tentang spesifikasi pelek, maka bisa dilihat pada permukaan pelek, biasanya meliputi lebar, bentuk dan diameter pelek.
Gambar 8.63. Mengukur Diameter dan Lebar Pelek (http://www.otrwheel.com/images/measure2.gif)
Gambar 8.64. Ukuran Pelek (http://www.sinarharapan.co.id/feature/ritel/2002/073/pelek-c.jpg) Contoh kode spesifikasi pelek : 4 ½ _ J x 13 (1) (2) (3) 5.50 (1)
F x (2)
15 (3)
SDC (4)
342
Keterangan : (1) Lebar pelek (dalam inchi) (2) Bentuk flens (3) Diameter pelek (dalam inchi) (4) Tipe rim
4. Pemeriksaan Perbaikan Lakukan perbaikan yang perlu atau penggantian piranti-piranti jika ditemukan keausan, kerusakan atau kondisi-kondisi abnormal lainnya selama pemeriksaan.
a. Pemeriksaan visual Periksa semua piranti-piranti yang sudah dibongkar, kalau-kalau ada keausan, kerusakan atau kondisi-kondisi abnormal lainnya.
b. Lakukan pengukuran keausan roda (wheel runout)
A A B
Radial Runout (Left & Right Single) Radial Runout (Left & Right Average) Lateral Runout (Left & Right Single)
14 in. Wheel Steel wheel Aluminium wheel mm(in) mm(in) Less than 0.55(0.022) Less than Less than 1.2(0.047) 0.40(0.016) Less than Less than 1.2(0.047) 0.55(0.022)
c. Lakukan pengukuran ketidakseimbangan roda Meskipun semua komponen roda dalam keadaan baru dan belum dipakai, kecenderungan ban tersebut tetap tidak seimbang, maksudnya adalah keseimbangan berat sisi-sisi roda. Untuk itu sebelum digunakan maka ban sebaiknya di balans dulu dengan menggunakan alat yang disebut dengan wheel balancing . Pada saat pengukuran keseimbangan roda tersebut akan diketahui bagian sisi mana pada roda yang tidak balans, bagian/sisi yang ditunjukkan oleh wheel balancing , dipasangi dengan timah pemberat yang disebut dengan balance weight , berat timah pemberat tersebut harus sesuai dengan hasil pembacaan alat. Namun perlu diperhatikan bahwa berat maksimum timah pemberat yang dipasang pada roda tidak boleh lebih dari 170 gram, dan 140 gram merupakan jumlah maksimum untuk masing-masing sisi.
343
Gambar 8.65. Bentuk Ketidak Seimbangan Roda (http://images.google.co.id/imgres?imgurl=http://theserviceadvisor.com)
Gambar 8.66. Wheel Balancing (http://www.asedeals.com/dst-1500.jpg)
Gambar 8.67. Balance Weight (http://www.made-in-china.com/image//Wheel-Balance-Weights.jpg)
344
5. Rangkuman a. Ditinjau dari bahannya maka pelek dibagi atas dua tipe yaitu : pelek baja press dan pelek bahan campuran besi tuang b. Wheel balancing adalah alat atau mesin untuk mengukur ketidak seimbangan roda sekaligus berfungsi untuk kegiatan menyeimbangkan roda c. Weight balans adalah timah pemberat yang dipasangkan pada sisi pelek berfungsi sebagai berat pengimbang, weight balans tersedia dalam berbagai tingkatan berat (gram) d. Perlu diperhatikan bahwa berat maksimum timah pemberat yang dipasang pada roda tidak boleh lebih dari 170 gram, dan 140 gram merupakan jumlah maksimum untuk masing-masing sisi.
6. Evaluasi a. Apa kelebihan dan kekurangan dari pelek baja press dan pelek bahan campuran besi tuang b. Jelaskan faktor-faktor apa saja yang memungkinkan sebuah roda tidak balans/tidak seimbang
