BAB I PENDAHULUAN
1.1. 1.1. Latar Latar Belaka Belakang ng Masal Masalah ah
Searin Searing g dengan dengan berkem berkemban bangny gnyaa ilmu ilmu penget pengetahu ahuan an dan teknol teknologi ogi,, dewasa ini telah banyak diciptakan mesin-mesin dengan teknologi tinggi, yang banyak digunakan dalam bidang industri maupun transportasi. Khusus bidang transportasi, mesin-mesin disusun dengan struktur rangka bodi beserta komponen-komponen komponen-komponen lainnya sehingga membentuk suatu sistem yang yang dapat dapat dimanf dimanfaatk aatkan an oleh oleh manusi manusiaa sebaga sebagaii sarana sarana untuk untuk melaku melakukan kan aktivitasnya. Mobil sebagai sarana transportasi darat dewasa ini telah mengalami perkembangan yang sangat pesat, baik dalam penggunaanya maupun teknologi yang diaplikasikannya. Mesin yang dipasang pada sebuah mobil memerl memerluka ukan n suatu suatu sarana sarana pemind pemindah ah daya daya untuk untuk menyal menyalurk urkan an daya daya dari dari mesin mesin ke roda roda pengge penggerak rak.. Differensial gear adalah salah satu komponen yang terpasang pada sebuah mobil, yang berfungsi mememindahkan daya dari mesin ke roda-roda penggerak. 1.2. 1.2. Poko Pokok k Bah Bahas asa an
Pemb Pembah ahas asan an
men mengen genai
sist sistem em
pemi pemin ndah
day daya
pada ada
mob mobil
berpenggerak roda belakang hanya menitik beratkan pada differensial gear yang yang dasar dasar teor teorin inya ya diam diambi bill dari dari buku buku-b -buk uku u lite literat ratur ur yang yang dipe diperj rjel elas as menggunakan gambar. 1.3. 1.3. Tu Tuju juan an Per Peren enca cana naan an
. Mere Mereka kalk lkul ulas asii atau atau mengk mengkaj ajii ulan ulang g differe differensi nsial al gear gear pada Mitsubishi Kuda tahun !""# !. Mena Menamb mbah ah khas khasan anah ah ilmu ilmu peng pengeta etahu huan an dan dan tekn teknol olog ogii dala dalam m bida bidang ng otomotif khususnya pada sistem pemindah daya. #. Member Memberika ikan n inform informasi asi kepada kepada masyar masyaraka akatt luas luas serta serta member memberika ikan n acuan acuan atau dasar pemikiran tentang differensial gear .
!
$. Membantu memecahkan masalah yang timbul dalam pengoperasian differensial gear . 1.. Batasan Masalah
Mengingat begitu banyaknya komponen-komponen dari sistem pemindah daya mulai dari kopling, transmisi, propeller shaft , universal joint , differensial gear dan lainnya sehingga memerlukan pembahasan yang panjang, sehingga rekalkulasi ulang yang akan dilakukan hanya menitik beratkan pada rumah differensial %differensial case&, yang meliputi roda gigi hipoid %drive pinion & ring gear &, differensial pinion, side gear , poros dan spline, pasak dan bantalan. Sementara untuk propeller shaft dan universal joint tidak diperhitungkan, namun demikian dimensi kedua elemen tersebut mengambil dari spesifikasi yang telah ada. 1.!. Meto"e #enul$san
Metode yang digunakan dalam penyusunan perancangan ini adalah sebagai berikut ' 1. %&ser'as$
Menghimpun data dengan mengadakan pengamatan secara langsung terhadap suatu obyek dari sumber, mengetahui serta mencatat semua apa yang telah diambil dan diamati dengan sejelas-jelasnya. 2. (tu"$ Pustaka
Mengumpulkan data dengan jalan memanfaatkan data yang sudah ada yang dihimpun oleh pihak lain dengan referensi yang sesuai dengan literatur.
#
BAB II )%DA *I*I DI+EE)EN(IAL
2.1. (#es$,$kas$
(ata yang akan digunakan dalam perencanaan ulang defferensial gear pada )Mitsubishi Kuda* +ahun !""# adalah sebagai berikut ' .
Kapasitas mesin !""" cc, daya maksimum $ PS pada putaran """ rpm dan torsi maksimum ,# Kg.m pada putaran #""" rpm.
!.
Mobil Mitsubishi Kuda ini memiliki lima tingkat kecepatan maju dan satu kecepatan mundur dengan perbandingan transmisi ahkir % final ratio& $,/, adapun ketentuan angka transmisinya adalah sebagai berikut ' a. Kecepatan pertama % first speed &
' $,##"
b. Kecepatan kedua % second speed &
' !,##
c. Kecepatan ketiga %third speed &
' ,"0
d. Kecepatan keempat % fourth speed & ' ,""" e. Kecepatan kelima % fifth speed &
' ",##
f. Kecepatan mundur %reverse speed & ' $,$!
1ambar !.. Mekanisnime pemindah daya % Hand Book of Mechanic Toyota&
$
2.2. Pe-aka$an Differensial Gear
Seiring dengan perkembangan industri otomotif maka sistem pemindah daya yang berupa differensial gear penggunaannya disesuaikan dengan jenis dan medan pengoperasian. Mobil dengan mesin di depan dan berpengerak roda belakang %23& atau berpengerak empat roda %$4(& mekanisme pemindahan daya dari transmisi ke differensial melalui batang penghubung yang disebut propeller shaft , namun pada mobil dengan penggerak roda depan %22& atau mobil dengan mesin di tengah dan berpenggerak roda belakang %M3&, differensial dihubungkan langsung dengan transmisi, dieffernsial jenis ini biasa disebut transaxle. Differensial tersusun dari beberapa elemen yang berfungsi untuk memindahkan daya yang memiliki beberapa kelebihan, antara lain ' . 5entuknya sederhana sehingga tidak banyak memakan tempat. !. Mudah dalam pengoperasian dan perawatan. #. (apat bekerja serempak. $. Kekuatan tinggi sehingga memiliki umur relatif lama. Macam-macan tipe penggerak dapat dilihat pada gambar berikut '
1ambar !.!. Macam-macam tipe penggerak
2.3. Tujuan Dar$ Differnsial Gear
Differensial dibuat sedemikianrupa sehingga mampu memindahkan daya yang berupa putaran dari mesin ke roda-roda penggerak sesuai dengan kebutuhan. Pada saat mobil membelok, roda bagian luar harus berjalan lebih jauh dibanding roda bagian dalam. 6ika roda gigi pinion dihubungkan dengan roda gigi samping yang memegang satu poros dan langsung dihubungkan dengan roda penggerak, maka masing-masing roda akan menggelincir dengan putaran yang sama untuk melakukan belokan. 6ika hal ini terjadi maka ban tidak akan tahan lama dan mobil sulit dikendalikan.
1b. 7al. $-0
1ambar !.!. 8intasan mobil saat membelok % Hand Book of Mechanic Toyota& Perbedaan jarak atau lintasan yang terjadi saat mobil membelok mengharuskan putaran roda dalam lebih lambat dibanding putaran roda luar agar tidak terjadi slip, untuk mendapatkan kondisi yang demikian maka pada mobil dipasang differensial gear . Differensial gear memungkinkan roda penggerak yang satu berputar lebih cepat dari yang lain pada saat membelok.
2.. Pr$ns$# Dasar Diffferensial Gear 2..1. Pr$ns$# erja
Prinsip kerja differensial gear dapat dipahami dengan dengan menggunakan peralatan yang terdiri dari pinion gear dan dua rack seperti diperlihatakan pada gambar %a&. kedua rack dapat menggelincir dengan bebas pada arah vertikal sejauh guide %berat rack dan tahanan gelincir terangkat terangkat secara bersamaan&. Pinion gear diletakkan diantara dua rack , pinion dihubungkan ke shackle dan dapat digerakkan oleh shackle. 5ila beban %4& yang sama diletakkan disetiap rack kemudian shackle ditarik ke atas maka kedua rack akan terangkat pada jarak yang sama sejauh shackle ditarik ke atas, selama tahanan yang terdapat pada kedua sisi pinion sama, hal ini mencegah agar pinion tidak berputar. +api bila beban yang lebih besar diletakkan pada salah satu rack %rack sebelah kiri& dan shackle ditarik ke atas seperti pada gambar %5&, pinion akan berputar sepanjang gerigi rack yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya perbedaan tahanan yang diberikan pada pinion, ini mengakibatkan rack yang mendapat beban lebih kecil terangkat ke atas. 6arak rack yang terangkat sebanding dengan jumlah putaran pinion, dengan kata lain bahwa rack yang mendapat tahanan lebih besar tidak bergerak sementara rack yang mendapat tahanan lebih kecil akan bergerak. Prinsip rack dan pinion digunakan sebagai perencanaan roda gigi differensial % Defferensial Gear &.
1b. 7al $-!# prinsip dasar
1ambar !.#. Prinsip dasar unit defferensial gear % Hand Book of Mechanic Toyota&
/
2..2. /ara kerja
9ara kerja differensial gear dapat dibagi ke dalam beberapa bagian menurut fungsinya, antara lain ' 2..2.1. Mengurang$ kece#atan 0 Speed Reducing Action
5ila propeller shaft berputar, ring gear yang berkaitan dengan drive pinion turut berputar, ring gear yang dipasangkan pada defferential case turut berputar dan tenaga dipindahkan melalui side gear dan memutar poros-poros roda belakang. Kecepatan putaran poros propeller dapat dikurangi sebelum putaran ini mencapai poros-poros roda belakang. 7al ini disebabkan karena jumlah gigi pada ring gear lebih banyak dari pada drive pinion. Semakin besar perbandingan ruduksi mengakibatkan kemampuan menggerakkan roda lebih besar tetapi tidak memungkinkan menambah kecepatan kendaraan. Sistem reduksi ini disebut ) inal !eduction Gears). 2..2.2. Meru&ah arah "aa 0 Power Directional Changing Action
Pada saat kendaraan berjalan lurus tenaga yang disalurkan pada kedua roda penggerak sama halnya dengan differensial biasa. +etapi pada waktu kendaraan membelok, momen yang dipindahkan dari drive pinion melalui ring gear dan differntial case ke clutch bagian kanan dan clutch bagian kiri melalui differnsial pinion, differensial side gear ke poros rodaroda belakang. 2..2.3. Melakukan #er&e"aan #utaran 0 Differntial Action
5ila kendaraan berjalan pada jalan yang lurus dan rata maka ring gear , differntial case, side gear dan axle shaft akan berputar dan merupakan satu kesatuan seperti terlihat pada gambar. +etapi pada waktu kendaraan membelok akan terdapat perbedaan putaran pada roda, perbedaan ini disebabkan adanya tahanan roda-roda pada sebelah kiri atau kanan. 3oda gigi pinion berputar pada porosnya mengikuti roda gigi samping. 1erakan yang lebih cepat pada salah satu gigi samping akan mengakibatkan jumlah putaran pada gigi samping yang lain menurun. 7al ini memungkinkan roda
bagian luar berputar lebih cepat dari pada roda bagian dalam. Perbedaan putaran antara roda-roda disebut differnsial action.
.
1ambar !.$. Kerja defferensial gear pada jalan lurus dan rata % Hand Book of Mechanic Toyota&
1ambar !.. Kerja defferensial pada saat mobil membelok % Hand Book of Mechanic Toyota&
0
2.!. onstruks$ Differensial Gear
Putaran poros engkol yang diteruskan melalui propeller shaft diperkecil sesuai dengan daya yang diteruskan drive pinion ke ring gear . Sebaliknya momen bertambah dan arah transmisi berubah tegak lurus terhadap arah asalnya. Seperti diperlihatakan pada gambar di bawah ini, dua %atau empat pada beberapa kendaran& pinion differensial %differntial pinion& dan dua roda gigi samping % side gear & terletak di dalam rumah differnsial %differential case& yang menjadi satu dengan ring gear . Saat
rumah differnsial berputar, pinion
differensial yang terikat pada rumah differensial melalui poros pinion differnsial ikut berputar menyebabkan roda gigi samping juga beputar. 3oda gigi samping dihubungkan ke poros belakang % !ear "xle #haft & dan memindahkan daya ke roda.
1mbar hal $-!$ konnstruksi roda gigi %kiri&
1ambar !.. Konstruksi dasar unit differensial % Hand Book of Mechanic Toyota&
