Torqflow System 2

TORQFLOW DRIVE SYSTEM SEMESTER II

April 2009

MSTDS-20109-1

Torqflow Drive System

GAMBARAN UMUM PELATIHAN Materi pembelajaran Torqflow Drive System System terdiri atas 3 (tiga) bab. Bab 1 membahas mengenai Torque Converter. Bab 2 membahas mengenai Torqflow Transmission dan Bab 3 membahas mengenai Testing and Adjusting pada Torque Converter dan Torqflow Transmission.

i

DAFTAR ISI

GAMBARAN UMUM PELATIHAN DAFTAR ISI ................................................ .................................................................... ............................................. ..........................................ii .................ii PENJELASAN PELATIHAN ................................................. ..................................................................... .......................................iii ...................iii SASARAN PELATIHAN .................................................. ....................................................................... ...........................................iv ......................iv PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL .................................................. ....................................................................... ........................v ...v REFERENSI........................ REFERENSI ................................................. ............................................. ............................................. ..........................................vi .................vi GLOSARIUM .............................................. ................................................................... .............................................. ..........................................vii .................vii BAB I. TORQUE CONVERTER Pelajaran 1 : Prinsip Dasar Torque Converter ............................................... ................................................................1 .................1 Pelajaran 2 : Struktur dan Fungsi Fungsi DasarvTorque Converter ............................................5 ............................................5 Pelajaran 3 : Kombinasi Kombinasi Torque Converter dengan Perlengkapan Lain ............................12 ............................12 Pelajaran 4 : Effisiensi pada Torque Converter ............................................. ..............................................................1 .................14 4 Ringkasan ............................................. ...................................................................... ................................................ .............................................2 ......................22 2 Soal Latihan .......................................... ................................................................... ................................................ .............................................2 ......................23 3 BAB II. TORQFLOW TRANSMISSION Pelajaran 1 : Sistem Roda Gigi Planetary...................................... Planetary.............................................................. .................................26 .........26 Pelajaran 2 : Transmisi Roda Gigi Planetary ............................................. .................................................................. .....................37 37 Pelajaran 3 : Control Valve untuk Torqflow Transmission .............................................. ..............................................39 39 Ringkasan ............................................. ...................................................................... ................................................ .............................................5 ......................58 8 Soal Latihan .......................................... ................................................................... ................................................ .............................................5 ......................59 9 BAB III. TESTING AND ADJUSTING Pelajaran 1 : Torque Converter ............................................... ........................................................................ .....................................61 ............61 Pelajaran 2 : Torqflow Transmission ................................................ ..................................................................... .............................63 ........63 Ringkasan ............................................. ...................................................................... ................................................ .............................................6 ......................65 5 Soal Latihan .............................................. ....................................................................... .............................................. .........................................66 ....................66 ii

Torqflow Drive System PENJELASAN PELATIHAN Metode •

Di dalam kelas (50%) a.

Ceramah

b. Diskusi •

Workshop (50%) a.

Demonstrasi

b. Praktek Durasi 3 hari kerja (@ 7 jam) Jumlah Siswa Maksimal 16 orang Kriteria Kelulusan •

Kehadiran minimal 90 % dari total hari pelatihan.

•

Evaluasi akhir a.

Nilai minimal test teori: 75

b. Nilai minimal test praktek: 75. Pemberian Sertifikat •

Sertifikat akan diberikan kepada siswa yang memenuhi kriter ia kelulusan.

•

Surat keterangan akan diberikan kepada siswa yang memenuhi syarat kehadiran minimal tetapi tidak memenuhi syarat minimal nilai kelulusan.

iii

Torqflow Drive System SASARAN PELATIHAN

Setelah mengikuti pembelajaran ini secara tuntas, siswa dapat menjelaskan struktur dan cara kerja komponen pada torqflow drive system. Siswa juga mampu melakukan pengetesan dan penyetelan pada komponen torqflow drive system.

iv

Torqflow Drive System PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

•

Petunjuk Bagi Siswa Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal dalam mempelajari materi modul ini, langkah-langkah yang perlu dilaksanakan antara lain: 

Bacalah dan pahamilah dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada pada masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, siswa dapat bertanya pada instruktur yang mengampu kegiatan belajar tersebut.



Kerjakanlah setiap soal latihan yang terdapat pada modul ini untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar.



Jika belum menguasai tingkat materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada instruktur yang mengampu kegiatan pembelajaran yang bersangkutan.

•

Petunjuk Bagi Instruktur Dalam setiap kegiatan belajar instruktur berperan untuk: 

Membantu siswa dalam merencanakan proses belajar.



Membimbing siswa melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar.



Membantu siswa dalam memahami konsep, praktik baru, dan menjawab pertamnyaan siswa mengenai proses belajarnya.



Membantu siswa untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajrar.



Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan.

v

Torqflow Drive System REFERENSI

Training Aid Unit Instruction Manual Power Train of Dump Truck and Motor Scraper Unit Instruction Manual Torque Converter Shop Manual D85A, E, P-21

vi

Torqflow Drive System GLOSARIUM Engaged

: Suatu kondisi dimana susunan disc dan plate dalam keadaan merapat.

Engine

: Salah satu komponen utama pada sebuah alat berat yang berfungsi sebagai sumber tenaga.

Disengaged

: Suatu kondisi dimana susunan disc dan plate dalam keadaan merenggang.

Clutch

: Disc dan plate yang tersusun diantara inner drum dan outer drum.

Disk

: Komponen yang berfungsi sebagai fiction plate, terbuat dari baja, bagian luar dilapisi lapisan bronze yang berfungsi untuk mengurangi keausan.

Plate

: Komponen yang berfungsi sebagai fiction plate, terbuat dari baja tahan karat serta tahan temperatur tinggi

vii

BAB I TORQUE CONVERTER

Tujuan Bab 1: Setelah menyelesaikan pembelajaran pada Bab 1, siswa mampu menjelaskan prinsip dasar torque converter, struktur dan cara kerja torque converter, kombinasi torque converter dengan perlengkapan lain serta effisiensi pada torque converter.

Referensi : 1. Training Aid 2. Unit Instruction Manual Power Train of Dump Truck and Motor Scraper 3. Unit Instruction Manual Torque Converter 4. Shop Manual D85A, E, P-21

1

��

Pelajaran 1: Prinsip Dasar Torque Converter

Tujuan Pelajaran 1 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 1, siswa mampu siswa mampu menjelaskan prinsip dasar dinamika fluida, struktur dan cara kerja fluid coupling serta struktur dan fungsi dasar dari torque converter.

Prinsip Dasar Dinamika Fluida Torque converter adalah suatu komponen power train yang bekerjanya secara hidrolis. Fungsi utamanya tidak jauh berbeda dengan main clutch (coupling), sehingga torque converter sering disebut juga fluid clutch. Baik fluid coupling maupun torque converter menggunakan media oli untuk pemindah tenaganya. Di bawah ini dijelaskan beberapa prinsip dasar dinamika fluida:

Sebuah bola yang dilemparakan ke dinding akan menghasilkan tenaga untuk memantul dari dinding tersebut. Ketika lemparan bola dipercepat maka tenaga pantul yang dihasilkan akan lebih besar.

Besarnya tenaga pantul yang dihasilkan juga bergantung dari beratnya bola. Semakin berat bola maka tenaga yang dihasilkan akan semakin besar ketika kecepatan bola sama.

Ketika bola yang dilemparkan memiliki kecepatan dan berat yang sama, tenaga yang dihasilkan akan lebih besar apabila jumlah bola yang dilemparkan l ebih banyak.

2

��

Sudut pelemparan bola mempengaruhi tenaga pantulnya. Tenaga yang dihasilkan akan lebih besar apabila posisi bola lebih vertikal terhadap dinding dan sebaliknya tenaga yang dihasilkan akan lebih kecil apabila sudut datangnya bola lebih besar.

Fluida merupakan kumpulan dari partikel molekul yang berukuran sangat kecil. Bola yang dilemparkan seperti ilustrasi diatas kita anggap sebagai partikel molekul dari fluida, apabila fluida kita arahkan ke suatu benda maka berdasarkan teori diatas benda tersebut akan terdorong karena tenaga yang dihasilkan fluida lebih besar dari kekuatan bendanya. Prinsip dasar dinamaika fluida diatas merupakan prinsip dasar bekerjanya torque converter.

Fluid Coupling Sistem pemindah hidrolis dalam penerusan tenaganya menggunakan media fluida yang secara umum dapat dibedakan atas Torque converter (menggunakan stator) dan Fluid coupling (tidak menggunakan stator).

Fluid Coupling

Fluid coupling terdiri dari tiga komponen utama yaitu: pump, turbine dan fluida. Fluida yang biasanya digunakan adalah oli. Pump diputar dengan kecepatan tinggi oleh engine atau motor elektrik. Sesuai dengan putaran pump fluida mengalir menuju turbine, turbine degerakkan oleh tenaga fluida dari 3

��

pump dan meneruskannya ke output shaft. Pump menerima kembali fluida dari turbine yang sudah tidak bertenaga dan mengembalikannya kembali ke turbin.

Struktur dan Fungsi Dasar Torque Converter Torque converter dipasang antara engine dan transmisi, berfungsi memindahkan tenaga engine ke transmisi. Dimana tenaga mekanis menjadi tenaga kinetis (oil flow), yang selanjutnya output shaft torque converter digerakkan oleh energi kinetis dari oil flow tersebut. Ditinjau dari kebutuhan unitnya, torque converter memiliki keunggulan utama yang tidak diperoleh dari jenis-jenis komponen pemindah tenaga yang lain. Dimana torque output dapat berubah secara otomatis disesesuaikan dengan besar kecilnya beban unit, tanpa mengubah putaran dan torque engine. Torque converter terdiri dari tiga komponen dasar, yaitu: pump (impeller), turbine (runner), stator (reactor) dan fluida sebagai media perantara. Kontruksi torque converter hampir sama dengan fluid coupling, hanya saja pada torque converter dilengkapi dengan stator.

Torque Converter

4

��

Pelajaran 2: Struktur dan Fungsi Torque Converter

Tujuan Pelajaran 2 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 2, siswa mampu menjelaskan struktur, cara kerja, kode dan sirkuit hidrolik torque converter serta struktur, fungsi dan cara kerja relief valve, regulator valve, scavenging pump dan freewheel.

Komponen Torque Converter

�

��

1.

Drive Case

11. Stator Boss

21. Driven Gear Assy

21. Bearing

2.

Drive Gear

12. Housing

22. Pump Case

31. Drive Gear

3.

Bolt

13. Drain Plug

23. Drive Gear Assy

32. Pump

4.

Snap Ring

14. Drive Gear

24. Stator Shaft Bearing

33. Bolt

5.

Pilot Bearing

15. Nut

25. Coupling

34. Turbine

6.

Pilot

16. Drain Plug

26. Seal Seat

35. Relief Valve

7.

Bolt

17. Strainer

27. Turbine Shaft

36. Regulator Valve

8.

Boss

18. Cover

28. Oil Seal

37. Cover

9.

Bolt

19. Stud

29. Cover

38. Scavenging Pump

20. Cover

30. Stator Shaft

39. Straner

10. Stator

Kode Torque Converter Pada torque converter terdapat kode untuk membedakan penggunaannya, misalkan pada unit D65S dilengkapi dengan torque converter TCS38-1A dan D155A dengan TCS43-4B. Pengkodean ini berdasarkan dari KES (Komatsu Engineering Standard). Formatnya adalah sebagai berikut:

� �� •

��

��

Type Code : Kolom 1



T = Torque Converter

Kolom 2



A = Round Type, 1 stage type torque converter dimana posisi turbin dan pompa simetris. B = Round Type, 1 stage type torque converter dilengkapi direct clutch. �

��

Kolom 3

 Menunjukkan

stall torque ratio:

H = High stall torque ratio (ts = 3,5) M = Medium stall torque ratio (ts = 3,0) L = Low stall torque ratio (ts = 2,5) •

Size Code

: menunjukkan diameter luar dari impeller jika dikalikan dengan ±10 (terdapat table

khusus) •

Model Number : merupakan kode urutan pengembangan.

•

Suffix : pada kolom ini diisi dengan huruf yang menunjukkan modifikasi torque converter.

TAH30-4B merupakan salah satu contoh pengkodean pada torque converter. Tipe ini menunjukkan round type torque converter dengan diameter luar dari impeller 302 mm dan high stall torque ratio. Torque converter ini merupakan model ke empat untuk primary torque coefficient atau perubahan bentuknya dan telah dimodifikasi satu kali. Selain pengkodean diatas, torque converter juga diklasifikasikan berdasarkan jumlah dari komponen utamanya, stage dan phase. Komponen yang dihitung adalah pump, turbin dan stator. Apabila torque converter memiliki satu pump, turbin dan stator maka disebut 3 komponen torque converter. Kondisi stator ketika torque converter bekerja adalah diam maka torque converter dinamakan single phase. Apabila stator berjumlah satu dan dapat berotasi satu arah dinamakan 2 phase dan seterusnya. Dibawah ini beberapa contoh torque converter:

�

��

Sirkuit Hidrolik dari Torque Converter

Keterangan: 1.

Transmission Oil Strainer 2. Transmission Pump 3. Transmission Oil Filter 4. Modulating Valve 5. Quick Return Valve 6. Reducing Valve 7. Speed Valve 8. F-R Valve 9. Safety Valve 10. Torque Converter Relief Valve

11. Torque Converter 12. Plug for Torque Converter Oil Temperatur 13. Torque Converter Regulator Valve 14. Oil Cooler 15. Transmission Lubricating Valve 16. Transmission 17. PTO Lubrication 18. Torque Converter Case 19. Scavenging Pump 20. Transmission Case

21. 22. 23. 24. 25. 26. A. B. C.

Cek Valve No. 1 Clutch (F) No. 2 Clutch (R) No. 3 Clutch (3 rd) No. 4 Clutch (2 nd) No. 5 Clutch (1 st) Plug for Torque Converter Relief Pressure. Plug for Torque Converter Pressure Plug for Transmission Clutch Pressure

�

��

Relief Valve Pada suatu sirkuit hidrolik untuk torque converter, terdapat dua buah valve, yaitu : torque converter relief valve dan torque converter regulator valve. Torque converter relief valve ditempatkan pada sisi inlet dari torque converter, dimana berfungsi untuk membatasi tekanan maksimum yang akan masuk ke dalam torque converter. Gambar (c) dan (d) adalah relief valve pada D85ESS-2.

Relief

valve

digunakan

untuk

melindungi torque converter dari tekanan yang berlebihan. Relief valve terpasang pada inlet circuit untuk menjaga tekanan didalam torque converter

8,7+3 kg/cm2.

Aliran

oli

dari

transmission dan steering pump melewati port A’ menuju port A lalu ke pump torque converter. Ketika tekanan oli pada port A lebih dari 8,7 kg/cm2 maka oli melawan gaya spring (23) dan mendorong spool keatas dan oli masuk ke port B menuju steering case.

Regulator Valve Oli dalam torque converter jauh lebih tinggi tekanannya dibandingkan dengan tekanan udara luar. Jika didalam torque converter terjadi gelembung-gelembung udara, maka akan menimbulkan busa. Jika hal ini benar -benar terjadi akan mengakibatkan performancenya berkurang. Untuk mencegah hal ini, yaitu agar tidak terjadi gelembung-gelembung udara dalam torque converter, maka oli yang keluar dari torque converter tekanannya dibatasi oleh regulator valve.

Regulator valve dipasang pada outlet circuit untuk menjaga tekanan oli di dalam torque converter 4,5± 0,5 kg/cm 2 (untuk D85ESS-2). Oli keluar dari torque converter melalui port C, ketika tekanan oli lebih besar dari 4,5 kg/cm2 maka oli akan mampu melawan spring (25) dan mendorong spool (24) kearah atas sehingga oli akan keluar dari torque converter melalui port D.

�

��

Scavenging Pump

Scavenging pump berfungsi untuk mengembalikan oli dari torque converter case ke transmission case. Scavenging pump digerakkan oleh roda gigi yang ada pada sisi pump torque converter. Scavenging pump akan selalu bekerja apabila engine dijalankan walaupun torque converter dalam kondisi stall.

Freewheel Free wheel atau sering disebut “one way clutch “dipasang pada stator, terletak antara stator danshaft yang berfungsi agar stator dapat berputar ke satu arah saja pada shaftnya, dimana akan berfungsi juga menaikkan effisiensi dari torque converter.

Terdapat dua tipe freewheel yaitu:

1. Roller type 2. Sprag type

1. Roller type

Konstruksi seperti ini terlihat pada gambar di samping, apabila stator diputar pada shaftnya kearah( a ), roller akan bergerak ke kanan kearah ruangan yang lebih sempit, sehingga mengakibatkan stator akan terkunci dan diam.

Apabila stator diputar kearah ( b ), roller akan bergerak ke kiri pada ruangan yang lebih luas melawan spring, sehingga mengakibatkan stator dapat berputar.

10

��

2. Sprag type

Pada sprag, jarak searah A lebih panjang daripada jarak arah B seperti terlihat pada gambar ( c ). Apabila stator diputar kearah ( a ), sprag akan berputar ke kiri sesuai dengan arah anak panah, karena jarak antara shaft dengan stator lebih kecil dari jarak A, maka stator dan shaft akan terkunci

oleh

sprag

sehingga

tidak

dapat

berputar.

Sebaliknya, apabila stator diputar kearah ( b ), maka stator akan berputar dengan lancar karena jarak B lebih pendek dari pada jarak antara stator dengan shaftnya.

11

��

Pelajaran 3: Kombinasi Torque Converter dengan Perlengkapan Lain

Tujuan Pelajaran 3 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 3, siswa mampu menjelaskan struktur dan cara kerja torque converter with lock up cutch, struktur variable capacity type torque converter dan struktur split type torque converter.

Torque converter dengan Lock-up Clutch Lock up clutch dipasang antara turbin dan drive case yang dioperasikan secara hidrolis untuk secara langsung menghubungkan antara turbin dan pump sehingga bekerja sebagai direct drive. Lock up clutch di-release supaya kembali berfungsi sebagai torque converter pada saat beban yang berat. Pada saat beban ringan clutch akan bekerja untuk mengunci torque converter dengan cara menghubungkan langsung antara turbin dan pump. Hal tersebut bertujuan untuk menaikan efisiensi.

Variable Capacity Type Torque Converter Pada tipe ini pump dibagi menjadi dua bagian, inner impeller digerakan langsung oleh engine, sedangkan outer impeller diputar atau dihentikan oleh hydraulic clutch . Pump capacity dapat secara terus menerus dirubah dengan cara mengontrol tekanan oli yang masuk ke outer impeller. Torque converter jenis ini umumnya digunakan pada big loader.

12

��

Split Type Torque Converter Split Type Torque Converter (disebut pembagi torque ). System ini merupakan kombinasi dengan planetary gear yang merupakan bagian penghubung torque engine dan torque converter. Engine menggerakkan planetary gear system dan pump pada torque converter. Turbin menggerakkan ring gear, sedangkan carrier dihunbungkan dengan output shaft. Torque jenis ini umumnya digunakan pada bulldozer.

13

��

Pelajaran 4: Effisiensi Pada Torque Converter

Tujuan Pelajaran 4 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 4, siswa mampu menjelaskan istilah-istilah dan sombol-simbol pada torque converter , unjuk kerja fluid coupling, unjuk kerja torque converter single, double, triple phase dan unjuk kerja torque converter dengan lock up clutch.

Pemaparan mengenai istilah-istilah dan symbol-simbol Torque diperlukan untuk menggerakan pump pada fluid coupling atau torque converter disebut dengan pump torque disimbolkan Tp sedangkan pump speed disimbolkan Np. Selanjutnya yang menggerakkan turbin berputar disebut dengan turbine torque disimbolkan Tt dan turbine speed disimbolkan Nt. Perbandingan turbine torque dengan pump torque disebut dengan torque ratio disimbolkan t.

�� ( � ) �

�

Jadi, jika t = 2, artinya turbine torque dua kali lipat pump torque dan jika t = 3 maka turbine torque tiga kali lipat pump torque . Begitu juga dengan perbandingan antara turbine speed dengan pump speed disebut dengan speed ratio disimbolkan e.

�� ( � ) �

�

Jadi, jika e = 0 artinya turbin pada kondisi tersebut diam atau dikenal dengan istilah stall , jika e = 0,5 artinya putaran turbin setengah daru putaran pump. Perbandingan antara Daya (HP) turbin terhadap Daya (HP) pump disebut dengan efisiensi torque converter disimbolkan

�

Unjuk Kerja Fluid Coupling Fluid coupling memiliki karakteristik bahwa ketika putaran pump dan turbin naik dan turun pada tingkatan yang sama (speed ratio konstan) torsi pump dan turbin akan naik dan turun setara dengan kuadrat dari masing-masing putarannya. Sebagai contoh; asumsikan bahwa pump torque adalah

14

��

100kgm, pump 100kgm, pump speed 1000 rpm, turbine speed 500 rpm, jika pump jika pump speed diubah-ubah pada speed ratio yang sama (contoh; 1000/500 = 0,5) dari 500, 1500, 2000 rpm (dan turbine speed dari 250, 750, 1000) maka pump torque akan berubah-ubah seperti pada table dibawah. Speed change

1/2

1

1,5

2

Pump speed (rpm)

500

1000

1500

2000

Turbine speed (rpm)

250

500

750

1000

Pump torque (kgm)

4.1 Grafik hubungan antara pump antara pump speed dan pump dan pump torque Turbine torque akan akan selalu sama dengan pump dengan pump torque (Tt (Tt = Tp), sehingga torque ratio pada pada semua speed ratio akan akan sama.

��

4.2 ��

1�

��

�� pump torque (Tp) selalu mempunyai nilai yang sama dengan turbine torque (Tt), maka eficiensi fluid coupling menjadi:

��, �� 0,1 �� 0,1. �� 0,� �� 0,�. ��, �� (�� ) �� , �� . �� 1, �� , �� . �� , �� (�� ), �� .

�� , �� . 4.4 (�� )

�� , �� , �� 00, 1000, 1�00, �� 2000 ��, �� 4, �, �� 1� �� . 4.� (�� )

1�

��

�� ( ), �� (��), �� (�) �� (�). ��

��

��

��

��. 4.� (�� )

Unjuk Kerja Torque Converter Tipe Single Phase Perbedaan utama antara torque converter dengan fluid coupling ada bahwa pada torque converter dipasang stator. Oleh karena itu pump torque tidak sama dengan turbine torque dan torque ratio tergantung kepada beban pada torque converter. Jika torque pada stator disimbolkan dengan Ts, maka didapatkan persamaan : Tt = Ts + Tp Secara umum, jika turbine torque (Tt) naik, Stator torque (Ts) akan naik secara bersamaan dan oleh karena itu akan berpengaruh kecil pada Tp.

Gambar disamping memperlihatkan kurva turbine dan pump torque vs turbine speed antara 2000 dan 0 rpm, hasilnya menghubungkan turbine dan pump yang berputar pada 2000 rpm.

4.8 (Grafik hubungan antara turbine torque dan dan speed )

1�

��

Berikut adalah perbandingan karakteristik antara fluid coupling dan torque converter:

Gambar di samping memperlihatkan grafik hubungan antara torque ratio (t) dan speed ratio (e) pada torque converter dan fluid coupling.

4. 10 Grafik hubungan (t) dan (e)

Unjuk

kerja

torque

converter

single

phase

digambarkan seperti unjuk kerja fluid coupling yang merupakan

hubungan

antara primary

torque

coefficient (tp), efficiency ( ), torque ratio (t) dan speed ratio (e), seperti di gambarkan pada grafik di samping.

4.11 Grafik untuk kerja torque converter

1�

��

Unjuk Kerja Torque Converter Tipe Double dan Triple Phase

Seperti terlihat pada gambar 4.12, efisiensi torque converter single

phase lebih rendah dari pada fluid coupling pada

beban ringan. Alasannya bahwa stator akan mengganggu arah aliran oli pada saat beban ringan (speed ratio mendekati 1). Torque converter 2 dan 3 phase digunakan untuk mengatasi kerugian tersebut dengan cara memutar stator bersama-sama pump dan turbine. Perubahan aliran oli telah dijelaskan seperti pada gambar 4.7. apa yang akan terjadi jika beban diturunkan lebih jauh? Oli akan mengalir seperti pada gambar 4.12 dan akan menabrak bagian belakang (punggung) dari sudu-sudu stator . Pada saat itulah stator akan mengganggu arah aliran oli dan efisiensi pada torque converter akan semakin turun. Pada kondisi tersebut akan lebih baik jika stator dibuang, tetapi hal tersebut tidak mungkin. Hal tersebut dapat terpecahkan dengan cara membiarkan stator ikut berputar searah turbine dan pump ke satu arah saja. Stator akan kembali diam ketika oli menabrak sudu-sudu stator bagian dalam (perut) seperti terlihat pada gambar 4.13a. sebaliknya ketika oli menabrak sudu-sudu stator bagian belakang (punggung) seperti terlihat pada gambar 4.13b maka sudu-sudu akan terdorong kebawah yang mengakibatkan stator berputar. Tipe torque converter seperti

ini

disebut

torque

converter

tipe

2-phase.

Sedangkan torque converter yang memiliki stator fix pada shaftnya disebut torque converter tipe single phase.

Pengembangan dari torque converter 2-phase dengan cara membagi stator menjadi dua bagian disebut dengan torque converter tipe 3-phase. Pada torque converter 3-phase, stator 1 dan 2 akan kembali diam pada beban yang tinggi seperti terlihat pada gambar 4.14a. Ketika oli menabrak bagian belakang (punggung) sudu-sudu stator seperti pada gambar 4.14b pada saat beban dikurangi, stator 1 mulai berputar tetapi stator masih diam. Ketika beban dikurangi lebih rendah lagi, maka oli akan menabrak bagian belakang (punggung) sudu-sudu stator 2, yang menyebabkan stator 1 dan 2 berputar. Sehingga torque converter 3-phase akan mempertahankan efisiensi yang tinggi pada variasi beban yang berubah-ubah.

1�

��

Perubahan efisiensi pada torque converter double dan triple phase dapat dilihat seperti pada grafik di bawah.

Unjuk Kerja Torque Converter dengan Lock Up Clutch

Pada torque converter tipe ini, komponen disusun sehingga pump dan turbine dihubungkan secara langsung pada speed ratio yang tinggi. Sehingga pada speed ratio yang tinggi efisiensi diteruskan 100%.

20

��

Kurva Effisiensi Torque Converter

Diagram di samping merupakan kurva efisiensi torque converter single phase. Asumsikan bahwa beban yang besar menahan output shaft yang menyebabkan speed ratio (e)

turun menjadi 0,2. Pada kondisi

tersebut sekitar 40% tenaga dari pump diteruskan ke transmisi, dan sisanya 60% dirubah menjadi panas pada torque converter. Hal yang sama akan terjadi penurunan efisiensi torque converter pada saat beban ringan, yang menghasilkan sebagian besar input power terbuang dan diubah menjadi panas.

Input power torque converter diberikan berdasarkan persamaan berikut:

Karena putaran pump sebanding dengan primary torque (tp) adalah 1000 rpm, maka persamaan di atas menjadi:

Sehingga output horsepower dapat ditentukan dengan cara mengalikan input horsepower dengan efisiensi.

21

��

Ringkasan Torque converter Torque converter adalah suatu komponen power train yang bekerjanya secara hidrolis. Fungsi utamanya tidak jauh berbeda dengan main clutch (coupling), sehingga torque converter sering disebut juga fluid clutch. Baik fluid coupling maupun torque converter menggunakan media oli untuk pemindah tenaganya. Torque converter dipasang antara engine dan transmisi, berfungsi memindahkan tenaga engine ke transmisi. Dimana tenaga mekanis menjadi tenaga kinetis (oil flow), yang selanjutnya output shaft torque converter digerakkan oleh energi kinetis dari oil flow tersebut. Ditinjau dari kebutuhan unitnya, torque converter memiliki keunggulan utama yang tidak diperoleh dari jenis-jenis komponen pemindah tenaga yang lain. Dimana torque output dapat berubah secara otomatis disesesuaikan dengan besar kecilnya beban unit, tanpa mengubah putaran dan torque engine. Torque converter terdiri dari tiga komponen dasar, yaitu: pump (impeller), turbine (runner), stator (reactor) dan fluida sebagai media perantara. Kontruksi torque converter hampir sama dengan fluid coupling, hanya saja pada torque converter dilengkapi dengan stator. Torque converter jika dilihat dari kombinasi torque converter dengan perlengkapan lain dibedakan menjadi; Torque converter with lockup clutch , variable capacity type torque converter dan Split Type Torque Converter . Sedangkan jika dilihat dari kemampuan atau efisiensinya dapat dibedakan menjadi; single phase , double phase dan triple phase .

22

��

Soal Latihan 1. Perubahan kenaikan efisiensi dari torque converter yang berhubungan dengan stator ... a. Stage. b. Phase. c.

Element.

d. Torque converter efficiency. 2. Komponen utama dari torque converter terdiri dari ... a. Scavenging pump, turbin, pump. b. Pump, drive case, stator. c.

Turbin, stator, flywheel.

d. Turbin, stator, pump.

3. Pump pada torque converter berfungsi ... a. Merubah energi putar dari engine menjadi energi kinetis oli. b. Menaikkan putaran engine yang ditransfer ke transmisi. c.

Menyerap panas yang timbul pada saat unit beroperasi.

d. Menurunkan tenaga engine yang ditransfer ke transmisi.

4. Scavenging pump pada torque converter berfungsi untuk ... a. Mensupply oli ke torque converter case. b. Memindahkan oli dari torque converter case ke transmision case c.

Membantu pompa transmisi untuk pengisian oli ke clutch transmisi.

d. Mempercepat proses kerja dari torque converter.

5. Regulator valve pada torque converter berfungsi untuk ... a. Membatasi jumlah oli yang akan masuk ke torque coverter . b. Membatasi tekanan maksimum di dalam torque converter dan sekaligus mencegah terjadinya gelembung-gelembung udara di dalam torque converter. c.

Mengatur tekanan oli yang menuju ke transmisi.

d. Mengatur dan sekaligus membatasi tekanan oli yang menuju ke pump.

23

��

1. Jelaskan prinsip dasar dinamika fluida! 2. Jelaskan prinsip dasar fluid coupling! 3. Jelaskan prinsip dan fungsi dasar torque converter! 4. Sebutkan dan jelaskan fungsi komponen utama torque converter! 5. Jelaskan pengkodean yang digunakan torque converter! 6. Gambarkan dan jelaskan sirkuit hidrolik torque converter! 7. Jelaskan fungsi dan cara kerja torque converter relief valve! 8. Jelaskan fungsi dan cara kerja torque converter regulator valve! 9. Jelaskan fungsi dan cara kerja scavenging pump! 10. Jelaskan tipe, fungsi dan cara kerja free wheel! 11. Jelaskan struktur dan cara kerja torque converter dengan lockup clutsh 12. Jelaskan struktur dan cara kerja variable capacity type torque converter! 13. Jelaskan struktur dan cara kerja split-type torque converter! 14. Sebutkan dan jelaskan istilah-istilah teknik pada torque converter! 15. Jelaskan grafik performance fluid coupling! 16. Jelaskan grafik performance torque converter si ngle phase! 17. Jelaskan grafik performance torque converter double dan triple phase! 18. Jelaskan grafik performance torque converter dengan lock-up clutch! 19. Jelaskan kurva efisiensi torque converter!

24

BAB II TORQFLOW TRANSMISSION

Tujuan Bab 2: Setelah menyelesaikan pembelajaran pada Bab 1, siswa mampu menyebutkan dan menjelaskan nama, fungsi dan letak komponen pada torqflow transmission .

Referensi : Training Aid Unit Instruction Manual Power Train of Dump Truck and Motor Scraper Unit Instruction Manual Torque Converter Shop Manual D85A, E, P-21

��

��

Pelajaran 1: Sistem Roda Gigi Planetary

Tujuan Pelajaran 1 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 2, siswa mampu menyebutkan dan menjelaskan nama, fungsi dan letak komponen sistem roda gigi planetary.

Pendahuluan

Torqflow transmission adalah alat pemindah tenaga yang menggunakan fluida dalam hal ini oli sebagai pengontrolnya. Secara umum, transmisi dihubungkan dengan engine melalui torque converter . Fungsinya adalah untuk mencocokkan torque dan speed yang dihasilkan engine dengan beban. Ketika beban besar transmisi akan menurunkan putaran yang dihasilkan oleh engine dan sekaligus menikkan torque. Ketika beban kecil, putaran output transmisi dinaikkan sebaliknya torque –nya diturunkan. Selain fungsi tadi, transmisi juga berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak maju dan mundur. Pemasangan torqflow transmission biasanya dipasang bersama torque converter . Apabila tanpa torque converter biasanya disebut hidroshift transmission . Torqflow transmission juga dinamakan powershift transmission . Keuntungan dari alat ini adalah untuk meningkatkan efektivitas pengoperasaian, kenyamanan dan lain-lain yang akhirnya akan mempengaruhi poduktivitas alat. Pada komatsu dipakai dua tipe power shift transmission, yaitu: o

Planetary Gear System.

o

Counter Shaft System. ��

��

Sistem Roda Gigi Planetary 1

Planetary gear system terdiri dari tiga elemen, yaitu: sun gear , carrier dan ring gear. Apabila mencoba untuk memutarkan dua elemen dari ketiganya atau satu diputar sedangkan satu lagi ditahan maka akan menghasilkan putaran yang bervariasi pada elemen outputnya, lebih cepat atau lebih lambat, maju atau mundur. Terdapat 2 macam planetary gear system , yaitu single pinion type dan double pinion type . •

Single Pinion

Single Pinion Type Keterangan: putaran sun gear dihubungkan dengan ring gear melalui sebuah planet pinion.

Prinsip Kerja Planetary Gear

Mari kita lihat bagaimana system roda gigi planetary berfungsi. Ketika salah satu dari komponen utama ditahan (diam) dan komponen lainnya diputar. Jika pinion diputar sementara sun gear ditahan, maka pinion akan berputar bebas pada shaftnya dan pada waktu yang bersamaan juga akan berputar mengelilingi sun gear. Dinamakan sistem roda gigi planetary berdasarkan kenyataan bahwa planet pinion berputar mengelilingi sun gear (revolusi) dan sekaligus berputar pada masing-masing shaft -nya (rotasi) seperti halnya system tata surya.

��

��

Untuk lebih jelasnya mengenai cara kerja system roda gigi planetary berikut adalah contoh penjelasannya. Contoh, jika carrier ditahan dan sun gear diputar sebagai input putaran. Pada saat sun gear diputar, pinion akan berputar pada masing-masing shaft -nya sementara shaft diam bersama carrier . Putaran pinion tadi akan diteruskan ke ring gear , sehingga ring gear akan berputar tetapi arah putaran ring gear berlawanan dengan sun gear , karena pinion berhubungan langsung dengan sun gear dan ring gear . Berikut ilustrasinya:

Tandai masing-masing pertemuan antara roda gigi yang satu dengan yang lainnya, kemudian putar sun gear , sementara planet carrier ditahan.

sejauh sun gear

diputar, maka ring gear akan terus berputar

dengan arah berlawanan dengan sun gear seperti terlihat pada gambar.

Berikut adalah ilustrasi penjelasan di atas:

��

��

Seperti penjelasan sebelumnya, apabila carrier ditahan, ring gear akan berputar berlawanan arah terhadap putaran sun gear . Ini salah satu aplikasi pada planetary gear transmission untuk mendapatkan posisi gerak mundur (reverse ). Seperti diperlihat pada ilustrasi di atas, ketika posisi mundur (reverse) planetary carrier ditahan (fix) terhadap housing sehingga planetary carrier diam. Sehingga ring gear berputar dengan arah yang berlawanan terhadap sun gear , yang diaplikan pada unit untuk bergerak mundur. Sebaliknya pada saat reverse clutch netral (disengaged), planet carrier dibiarkan berputar bebas sehingga putaran sun gear tidak diteruskan ke ring gear . Berikut adalah contoh ketika ring gear ditahan (fix) terhadap housing. Jika ring gear ditahan, sun gear sebagai input putaran, maka planetary carrier sebagai output putaran akan berputar searah dengan putaran sun gear . Untuk lebih jelasnya, berikut ilustrasi dari penjelasan di atas.

Tandai masing-masing pertemuan antara roda gigi yang satu dengan yang lainnya, kemudian putar sun gear , sementara ring gear ditahan.

sejauh sun gear

diputar, maka planet carrier akan terus berputar

searah dengan putaran sun gear seperti terlihat pada gambar.

��

��

Dari penjelasan di atas, cara sederhana untuk menentukan arah putaran adalah sebagai berikut: Jika:

S = Sun gear, C = planet carrier R = Ring gear

Apabila sun gear diputar ke kanan (KA), carrier ditahan, maka arah ring gear adalah ke kiri (KI). Caranya : S, C dan R segaris, sun gear (S) bergerak ke KA, C ditahan , tarik garis dari KA memotong C ketemu garis vertikal dari R sehingga ketemu KI yang berlawanan dengan KA.



Speed ratio untuk single pinion type S.Ns + R.Nr = ( S + R ) Nc

Dimana,S = Jumlah gigi sun gear. R =Jumlah gigi ring gear . Ns =Jumlah putaran sun gear . Nr =Jumlah putaran ring gear . Nc=Jumlah putaran carrier.

Contoh perhitungan 1: Diketahui:

Jumlah gigi sun gear = 39 Jumlah gigi sun gear = 78 Apabila sumber diputar ke kanan sebesar 100rpm dan carrier distop (Nc=0).

Ditanyakan:

Arah dan besarnya putaran ring gear ?

Jawab : S.Ns + R.Nr = ( S + R ) Nc 39.100 + 78Nr = ( 39 + 78 ) .0 78Nr = -3900 Nr = -50 50 Jadi putaran ring gear 50 rpm (direduksi). Arah putaran berlawanan (tanda minus).

��

��


Jumlah gigi sun gear = 39 Jumlah gigi sun gear = 78 Apabila sumber diputar ke kanan sebesar 100rpm dan ring gear distop (Nr=0).

Ditanyakan:

Arah dan besarnya putaran carrier ?

Jawab : S.Ns + R.Nr = ( S + R ) Nc 39.100 + 78.0 = ( 39 + 78 ) .Nc 3900 = 117 Nc Nc = 33 Jadi putaran carrier adalah 33 rpm (direduksi). Arah putaran searah sun gear .

Contoh dari torqflow transmission dengan single pinion type planetary system adalah pada unit D55S -3 dan D75 S-2 :

Speed ratio untuk single pinion type

��

��

Skematik Speed Ratio untuk Single Pinion Type

•

Dual Pinion

Dual Pinion Type

Keterangan: Pada gambar diatas menunjukkan dual pinion , yang mempunyai 3 pasang pinion (6 buah). Pada sistem ini apabila carrier ditahan maka sun gear dan ring gear akan searah putarannya. Namun apabila ring gear yang ditahan akibatnya carrier akan berlawan dengan sun gear . Aplikasi dari planetary gear system seperti digunakan untuk gerak mundur (reverse ), yaitu sun gear sebagai input putaran berputar ke kanan, carrier sebagai output akan berputar ke kiri apabila ring gear nya ditahan.

Tandai ring gear, pinion dan sun gear yang dilalui garis vertical sesuai gambar di samping, kemudian putar sun gear (contoh: ke kanan), sementara carrier ditahan.

Maka selama sun gear diputar, ring gear akan berputar searah putaran sun gear (ke kanan).

��

��

Sementara jika sun gear sebagai input putaran diputar kekanan, ring gear ditahan fix terhadap housing , maka carrier berputar belawanan dengan putaran sun gear (ke kiri).

Secara untuk menentukan arah putaran adalah sebagai berikut: Jika : S = Sun gear, C = Carrier R = Ring gear Apabila sun gear diputar ke kanan (KA), ring gear ditahan, maka arah carrier adalah ke kiri (KI). Jadi putaran input sun gear akan berlawanan dengan putaran output carrier.



Speed ratio untuk double pinion type

R.Nr - S.Ns = ( R - S ) Nc


Jumlah gigi sun gear = 39 Jumlah gigi sun gear = 78 Apabila sumber diputar ke kanan sebesar 100rpm dan carrier distop (Nc=0).

Ditanyakan:

Arah dan besarnya putaran ring gear ?

Jawab : R.Nr - S.Ns = ( R - S ) Nc 78.Nr – 39.100 = ( 78 - 39 ) .0 78 Nr = 3900 Nr = 50 Jadi putaran ring gear adalah 50 rpm (direduksi). Arah putaran searah sun gear .

��

��


Jumlah gigi sun gear = 39 Jumlah gigi sun gear = 78 Apabila sumber diputar ke kanan sebesar 100rpm dan ring gear distop (Nr=0).

Ditanyakan:

Arah dan besarnya putaran carrier ?

Jawab : R.Nr - S.Ns = ( R - S ) Nc 78.0 – 39.100 = ( 78 - 39 ) .Nc -3900 = 117. Nc Nc = - 33 Jadi putaran carrier adalah 33 rpm (direduksi). Arah putaran berlawanan dengan sun gear .

Sistem Roda Gigi Planetary 2 •

Single pinion type

Pada pembahasan ini akan jelaskan mengenai sistem roda gigi dengan struktur dan konstruksi yang lebih kompleks karena tidak hanya terdiri dari satu susunan roda gigi planetary saja, melainkan disusun dari beberapa susuna roda gigi planetary . Susunansusunan tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan variasi speed dan torque yang berbeda-beda sesuai dengan kebutuhan. Pada gambar di atas, jika ring gear ditahan dengan cara meng-engaged -kan clutch , maka tenaga putar dari sun gear akan diteruskan melalui carrier yang depan ke ring gear yang ��

��

belakang. Sehingga carrier pada system roda gigi planetary yang kedua diputar oleh sun gear dan ring gear pada waktu yang bersamaan dan arah yang sama dengan arah putaran sun gear .

Gambar di atas memperlihatkan sistem roda gigi planetary

yang memiliki dua

kecepatan. Strukturnya serupa dengan gambar sebelumnya, hanya saja posisi input dan output putaran dibalik.

Posisi speed 2: Ketika ring gear ditahan carrier sebagai input putaran, maka sun gear sebagai output putaran akan berputar sesuai dengan arah putaran carrier.

��

��

Posisi speed 1: Ketika posisi speed 1, kedua set planetary digunakan untuk meneruskan putaran secara seri. Urutan perpindahan putaran adalah dari carrier yang pertama (input) diteruskan melalui ring gear , diteruskan lagi melalui carrier kedua dan selanjutnya memutarkan sun gear sebagai output karena ring gear ditahan.

•

Dual pinion type

Sistem roda gigi planetary seperti terlihat pada gambar di atas digunakan untuk mekanisme speed maju dan mundur (F dan R).

Pada saat posisi F, ring gear ditahan

terhadap

housing

sehingga putaran dari input shaft (sun

gear )

carrier

diteruskan yang

diteruskan

ke

melalui

selanjutnya output

shaft ,

dengan putaran searah putaran input shaft (single pinion).

Sebaliknya pada saat posisi R, ring

gear

ditahan

terhadap

housing, sehingga putaran dari input shaft (sun gear ) diteruskan melalui carrier yang selanjutnya diteruskan

ke

output

shaft

dengan putaran berlawanan input shaft (dual pinion ).

��

��

Pelajaran 2: Transmisi Roda Gigi Planetary Tujuan Pelajaran 2 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 2, siswa mampu menyebutkan dan menjelaskan nama, fungsi dan letak komponen transmisi roda gigi planetary.

Pendahuluan Transmisi sistem roda gigi planetary merupakan gabungan beberapa susunan sistem roda gigi planetary , yang disusun untuk mendepatkan variasi speed juga arah putaran sesuai dengan kebutuhan. Berikut adalah contoh transmisi yang digunakan pada bulldozer D55S-3.

Untuk lebih mempermudah pemahaman mengenai cara kerja dari contoh transmisi di atas, berikut adalah skematik susunan roda gigi planetary dalam susunan yang sederhana.

Skematik Speed Ratio untuk Single Pinion Type

��

��

Pada skematik di atas terdapat dua susunan (assemblies ) yang masing-masing terdiri dari dua roda gigi planetary . Susunan tersebut adalah untuk forward dan reverse, sedangkan susunan yang lainnya dalah untuk 1st dan 2nd speed. Dimana susunan yang satu dengan yang lainnya disatukan oleh poros penghubung. Secara umum sistem transmisi planetary dibagi menjadi dua bagian, yaitu susunan untuk forward- reverse dan susunan untuk speed , seperti telah dijelaskan di atas.

��

��

Pelajaran 3: Control Valve untuk Torqflow Transmission Tujuan Pelajaran 3 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 3, siswa mampu menyebutkan dan menjelaskan nama, fungsi dan cara kerja torqflow transmission control valve.

Control Valve

Control valve adalah kombinasi dari beberapa valve yang bekerja pada fungsinya masing-masing, antara lain : modulating relief valve, quick return valve, reducing valve, speed valve, safety valve, directional (forward-reverse) valve.

Transmission Control Valve

��

��

•

Modulating relief valve , fungsinya : 

Mengatur dan membatasi maximum oil pressure yang akan digunakan oleh setiap transmission clutch .



Bersama-sama dengan quick return valve memodulate pressure sehingga dapat mengurangi kejutan pada clutch .(slow engage ) dan sock pada unit yang dapat memungkinkan panjang umur dari setiap komponen.



•

Mengatur (waktu) oil flow yang menuju ke torque converter.

Quick return valve , fungsinya: mengatur langkah gerak dari sleeve dari modulating valve (dengan) mengatur flow oil ke sleeve dan ke drain ) sehingga dapat terjadi cepat dalam disengage dan lambat/pelan-pelan dalam engage setiap transmission clutch .

•

Reducing valve , fungsinya: mengatur arah aliran oil yang akan masuk ke rotary clutch

•

Speed valve , fungsinya: mengatur arah aliran oil ke setiap speed clutch dan drain .

•

Safety valve , fungsinya: sebagai penyelamat, jangan sampai unit bergerak (maju/mundur) sebelum dikehendaki operator pada saat engine di start, dengan cara menutup saluran oli yang menuju ke directional control valve .

•

Directional valve , fungsinya: mengarahkan aliran oil ke directional clutch (forward - reverse ) dan drain .

Modulating Relief Vvalve

Modulating relief valve terdiri dari valve ( 6 ), piston ( 7 ) dan ( 9 ), piston spring ( 12 ), sleeve spring ( 4 ) dan fungsinya bersama dengan quick return valve ( 13 ) memodulasi tekanan dan merelief tekanan.

Ketika spool speed valve ( 28 ) dan spool directional valve ( 23 ) digerakkan untuk membuka sirkuit dari torqflow pump, fluida mengisi ruangan antara pump dan clutch piston dan pada waktu yang sama pressure mulai naik.Fluida dari pump mengalir melalui orifice ( a ) dari modulating valve ( 6 ), memasuki ruangan antara piston ( 7 ) dan (9), hal ini menyebabkanmodulating valve ke <---( kiri ) sehingga membuka port ( h ) menghubungkan modulating valve dan modulat ing sleeve. ( 8 ).

��

��

Fluida yang mengalir orifice ( b ) dari quick return valve ( 13 ) menyebabkan pergerakkan quick return valve ke -----> ( kanan ), sehingga menutup drain port ( c ). Fluida mengalir terus sehingga membangkitkanback pressure pada modulating sleeve.

Back pressure modulating sleeve bertambah dengan aniknya pressure dalam sirkuit.Pergerakkan dari modulating sleeve ke < -----( kiri ) menutup port ( h ). Didahului modualting valve yang kemudian diikuti sleeve bergerak ke < ----( kiri) pressure berlanjut naik sehingga sleeve bergerak ke < ---( kiri ) sampai menyentuhstopper ( 1 ). Pressure naik hingga setting pressure 20 Kg/cm2. Kenaikan dari modualting pressure tersebut dapat digambarkan dalam grafik dibawah ini :

Grafik kenaikkan tekanan modulating

��

��

Safety Valve Safety valve ( 25 ) dipasang antara speed valve ( 28 ) dan directional valve (23). Fungsinya adalah untuk menjaga agar machine tidak bergerak pada saat engine di-start dengan gear engaged ( lever tidak posisi netral ). Agar machine dapat digerakkan, lever harus posisi netral lebih dahulu.

a. Gear shift lever [osisi netral fluida dari reducing valve ( 16 ) mengalir melalui speed valve meuju ke safety valve mengalir melalui orifice ( e ). Aliran nya = Reducing valve. Speed valve ----> directional valve.

b. Gear shift lever dioperasikan meng-engagekan gear. Pada saat speed valve digerakkan ke salah satu speed. Fluida sebelah kanan safety valve didarin melalui orifice ( e ).Fluida dari speed valve sebelah kanan mengalir ke safety valve kemudian masukorifice ( f ) menggerakkan piston ke kanan, sehingga menyebabkan

safety

valve

tetap

pada

posisinya dan sirkuityang ke directional valve dibuka.

c.

Ketikaengine di start dengan gear shift lever tidak netral. Ketika lever tidak netral maka fluida dari reducing valve tidak berhubungan denganorifice ( e ). Pada kondisi ini, safety valve tidak bergerak ke kiri untuk membuka aliran sirkuit dari reducing valve directional valve sehigga machine tidak bisa bergerak.

��

��

Reducing Valve

Reducing valve ( 16 ) dipasangkan pada sirkuit antara modulating valve ( 6 ) danspeed valve ( 28 ) dan menjaga pressure oil pada clutch 1 dibawah 12,5 kg/cm2. Pressure sistem semua diset oleh modulating relief valve 20 kg/cm2Ketikapressure pada clutch 1 naik, piston ( 15 ) digeser ke kanan oleh aliran fluida melalui orifice ( g ) dari reducing valve, menyebabkan reducing valve bergerak ke kiri. Hal ini akan menyebabkan pressure yang akan menuju ke speed clutch 1 menjadi terpelihara sebesar 12,5 kg/cm2.

Speed Valve

Speed valve , fungsinya: mengatur arah aliran oil ke setiap speed clutch dan drain . Mekanismenya diatur oleh operator dengan cara memindahkan lever transmisi ke posisi yang dikehendaki.

Directional valve

Directional valve , fungsinya: mengarahkan aliran oil ke directional clutch (forward - reverse ) dan drain . Sama seperti halnya dengan speed valve, gerakannya dikontro l oleh operator dari dalam cabin.

��

��

Torqflow Transmission (D375-5)

��

��

Keterangan Gambar 5. Front Cover

37. Clutch spring

6. Sun Gear for reverse

38. Clutch plate

7. Ring gear for reverse

39. Clutch disc

8. Pinion shaft

40. Tie bolt

9. Planetary pinion for reverse

41. Carrier for reverse

10. Ring gear for reverse 11. Sun gear for forward 12. Planetary pinion 13. Ring gear for forward 14. Pinon shaft 15. Ring gear for 3 rd 16. Planetary pinion for 3rd 17. Sun gear for 3 rd 18. Ring gear for 2 nd 19. Planetary pinion for 2 nd 20. Pinion shaft 21. Sun gear for 2 nd 22. 1 st clutch inner drum 23. 1 st clutch piston 24. 1 st clutch piston housing 25. Output shaft 26. Collar 27. Block 28. 1 st clutch housing 29. Seal ring 30. Carrier for 2 nd speed 31. Plate 32. Carrier fo forward 3rd speed gear 33. Piston housing for forward 34. Carrier for reverse 35. Piston housing for reverse 36. Clutch piston fr reverse

��

��

Gear Train D 55 , D 65 & D 75

��

��

Gear Train D 85 , D 155

��

��

Gear Train D 21 , D 31

��

��

Counter Shaft (Clutch Pack) System

Clutct pack / Countrer shaft Transmisi

��

��

8. Reverse clutch 9. Forward clutch 10. Torque converter 11. Input shaft 12. 1 st – 3 rd shaft 13. 1st Clutch 14. 3 rd clutch

15. 2 nd – 4 th shaft 16. 4 th Clutch 17. Rear coupling 18. Out put shaft 19. Reverse idle gear 20. 2 nd clutch 21. Parking brake disc

��

��

Cara engage dan disengage clutch pada sistem planetary

Proses Engage dan Disengage Clutch

Kelebihan dari planetary gear system , untuk pemindahan kecepatan dengan cara yang sederhana yaitu cukup membuat engage dan disengage clutch nya. Semua gear sudah saling berhubungan satu sama lain (contoh: constant mesh). Hal ini memungkinkan untuk mengurangi kebisingan dari hubungan roda giginya pada waktu shifting . Apabila kita ingin clutch engage menahan ring gear . Berarti kita harus mengirimkan oil pressure dari control valve untuk mendorong piston menekan disc dan plate . Disc dan plate tertekan akibatnya ring gear dan case akan tertahan putarannya. Akibatnya ring gear akan tertahan putarannya. Untuk merelease , kita alihkan oil pressure nya kembali ke control valve /tanki, sehingga piston akan kembali ke posisi semula dibantu dengan adanya return spring . •

Gerak mundur (reverse drive )

Apabila ring gear ditahan (dengan mengengagekan reverse clutch ). Maka carrier akan berputar berlawanan dengan input shaftnya (sun gear ).

Gerak Mundur (Reverse Drive )

��

��

•

Gerak maju (forward drive )

Apabila sun gear ditahan(dengan mengengagekan forward clutch nya). Maka ring gear akan diputar lebih cepat searah dengan carrier.

Gerak Maju (Forward Drive )

Pengoperasian clutch

Untuk menahan ring gear (7), maka digunakanlah susunan disk dan plate . Clutch terdiri dari piston (36), plates (38), discs (39), pins (42) dan piston return springs (37)

Clutch Engaged Oli dari control valve mengalir melalui housing (35) ke bagian belakang piston (36). Piston menekan plates (38) dan disks (39) bersamaan, dan menghetikan ring gear (7).

��

��

Clutch disengaged Ketika aliran suplay oli dari control valve dihentikan, piston (36) dikembalikan ke posisi semula oleh return spring (37), sehingga ring gear kembali bebas.

Ball check valve

Ball Check Valve

Gambar diatas menunjukkan salah satu tipe dari torqflow transmission yang mempuyai rotary clutch . Rotary clutch ini biasanya untuk speed 1, yang selalu berputar bersama-sama dengan output shaft tidak seperti clucth yang lainnya, sehingga oil pressure yang dikirim kepadanya (melalui shaft untuk kepentingan clutch ) akan sulit untuk di drain kembali ke case oleh karena adanya gaya centrifugal. Oleh sebab itu diciptakan ball check valve yang berfungsi: ~

Menutup drain port saat ada oil pressure masuk sehingga maksud untuk engage clutch dapat terjadi dengan baik (tidak ada kebocoran).

~

Membuka drain port (karena adanya gaya centrifugal) sehingga oli tadi akan cepat keluar/drain dan clutch pun akan cepat pula untuk disengage .

��

��

Selain menggunakan ball check valve , pada tipe lain untuk mempercepat proses disengaged digunakan orifice sebagai pengganti ball check valve , sebagai contoh digunakan pada D375-5 (lihat gambar di atas).

Cara engage dan disengage clutch pada sistem clutch pack

a. Posisi engaged

Oil dikirim dari transmission control valve masuk melalui shaft ( 1 ) kemudian mendorong permukaan belakang piston ( 6 ) dan menggerakkannya untuk menekan plate ( 2 ) dan disc (3) sehingga terikat menjadi satu, sehingga terjadi proses perpindahan tenaga

��

��

b. Posisi disengaged

Apabila aliran oli dari transmission control valve dihentikan, sisa oli yang ada di ruangan piston akan di-drain melalui orifice 5, sehingga tekanan oil yang menekan piston akan menurun akibatnya piston (6) akan kembali ke posisi semula dikarenakan gaya dorong dari return spring ( 7 ). Hal ini menyebabkan shaft ( 1) dan clutch gear (4) terpisah kembali.

Forward 1 st Countrer shaft Transmisi

��

��

Torqflow Hydraulic Circuit

��

��

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Transmission Case Transmission Oil Strainer Transmission Pump Transmission Oil Filter Modulating Valve Quick Return Valve Reducing Valve Speed Valve F-R Valve Torque Converter Relief Valve

11. Torque Converter 12. Torque Converter Regulator Valve 13. Oil Cooler 14. Transmission Lubricating Valve 15. Transmission 16. PTO Lubrication 17. Torque Converter Case 18. Oil Strainer 19. Scavenging Pump

A. B. C. D. E.

Plug for Transmission Clutch Pressure Plug for 1st Clutch Pressure Plug for Torque Converter Relief Pressure Plug for Torque Converter Pressure Plug for Torque Converter Oil Temperature

Skema Sirkuit Hidrolik Torqflow Transmission

��

��

Ringkasan Torqflow Transmission Torqflow transmission merupakan alat pemindah tenaga yang menggunakan fluida dalam hal ini oli sebagai pengontrolnya. Torqflow transmission berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak maju, mundur dan pada alat-alat besar yang tak kalah pentingnya adalah untuk meningkatkan torsi dengan cara mereduksi putarannya melalui perbandingan jumlah gigi-giginya pada transmisi. Pada komatsu dipakai dua tipe power shift transmission yaitu planetary gear system dan counter shaft system. Planetary gear system terdiri dari tiga elemen, yaitu: sun gear , carrier dan ring gear. Apabila mencoba untuk memutarkan dua elemen dari ketiganya atau satu diputar sedangkan satu lagi ditahan maka akan menghasilkan putaran yang bervariasi pada elemen outputnya. Terdapat 2 macam planetary gear system , yaitu single pinion type dan double pinion type .

Control Valve Control valve adalah kombinasi dari beberapa valve yang bekerja pada fungsinya masing-masing, antara lain: modulating relief valve, quick return valve , reducing valve , speed valve , safety valve dan directional valve .

��

��

Soal Latihan A. Berilah tanda silang (X) pada jawaban a, b , c atau d yang paling benar dari soal-soal di bawah ini.

1. Modulating valve pada control valve transmisi mempunyai fungsi ... a. Menaikkan tekanan oli di control valve. b. Membatasi tekanan oli yang menuju ke transmission clutch. c.

Mengatur kenaikan tekanan oli ke transmission clutch.

d. Mengatur kenaikan tekanan oli serta membatasi tekanan maksimum oli ke

transmission

clutch.

2. Transmission control valve pada torqflow transmisi berfungsi untuk ... a. Membatasi tekanan oli yang menuju ke transmission clutch. b. Mengarahkan aliran oli transmission clutch. c.

Membatasi tekanan oli dan sekaligus mengarahkan aliran oli ke transmission clutch.

d. Menaikkan tekanan oli ke transmission clutch.

3. Komponen utama satu set planetary clutch transmisi yaitu ... a. Sun gear, Idler gear, Pinion gear, Planettary carrier. b. Timing gear, Idler gear, Ring gear, Planettary pinion. c.

Sun gear, Ring gear, Planettary carrier, Planettary pinion.

d. Idler gear, Sun gear, Ring gear, Planettary carrier.

4. Pada planettary clutch transmission double pinion, dipasangnya double pinion bertujuan untuk ... a. Mendapatkan kecepatan lebih tinggi. b. Membalik arah putaran transmisi untuk mendapatkan arah gerak mundur. c.

Mereduksi putaran output transmisi.

d. Aksesories.

5. Ball check valve pada rotary clutch berfungsi ... a. Menaikkan tekanan oli ke rotary clutch. b. Menjaga agar supaya tekanan oli di rotary clutch selalu konstan. c.

Menurunkan tekanan oli yang menuju ke rotary clutch.

d. Mempercepat pembuangan oli yang ada di rotary clutch pada saat proses disengegad.

��

��

A. Jelaskan secara singkat dan jelas pertanyaan di bawah!

1. Fungsi reducing valve adalah… 2. Fungsi speed valve adalah… 3. Fungsi safety valve adalah… 4. Fungsi directional valve adalah… 5. Fungsi quick return valve adalah…

��

BAB III TESTING AND ADJUSTING

Tujuan Bab 3: Setelah menyelesaikan pembelajaran pada Bab 3, siswa mampu menjelaskan dan melakukan testing and adjusting pada torque converter (stall speed, torque converter inlet pressure dan outlet pressure). Selain itu,

siswa mampu menjelaskan dan

melakukan testing and adjusting pada torqflow transmission (pengukuran transmission main relief pressure dan transmission modulating pressure).

Referensi : Training Aid Unit Instruction Manual Power Train of Dump Truck and Motor Scraper Unit Instruction Manual Torque Converter Shop Manual D85A, E, P-21

��

Pelajaran 1: Torque Converter

Tujuan Pelajaran 1 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 1, siswa mampu menjelaskan dan melakukan pengukuran stall speed, torque converter inlet dan outlet pressure.

A. Stall Speed Stall speed adalah besarnya putaran maksimum engine pada saat putaran turbin nol, karena kelebihan beban. Dalam melakukan pengetesan, pemberian beban berlebihan dapat dilakukan dengan mengoperasikan brake.

Prosedur pengetesan (D85ESS-2): Sebelum melakukan pengetesan, berikut syarat-syarat yang harus dipenuhi: -

Suhu air pendingin (coolant)

-

Suhu oli power train : 70 – 90 0C

-

Suhu oli hidrolik : min 600C

1. Lepas cap (1), dari engine pick-up port , kemudian pasang tachometer .

2. Injak pedal rem, posisikan lever transmisi pada posisi F3. 3. Injak pedal decelerator, posisikan fuel control lever pada posisi full. Lepas pedal decelerator secara perlahan-lahan sampai engine berputar pada posisi full throttle untuk men-stall -kan torque converter. 4. Ketika gauge suhu oli torque converter menunjuk ke merah, kembalikan lever transmisi secepatnya ke posisi netral, dan tunggu sampai suhu nya kembali normal.

5. Ulangi langkah 2 – 4 tiga kali.

��

��

6. Ulangi prosedur 2 – 4 untuk men-stall -kan torque converter . 7. Ukur (catat) putaran engine pada saat gauge oli menunjuk ke posisi merah. Setelah selesai pengetesan, kembalikan lever transmisi ke posisi netral, dan putar engine full throttle untuk menurunkan suhu oli.

B. Pengukuran Torque Converter Inlet Pressure dan outlet pressure

Berikut adalah pengukuran pada unit yang di lengkapi dengan central pressure detection. Pada saat melakukan pengukuran, parkir unit di tempat yang rata, turunkan work equipement, dan posisikan parking brake pada posisi ON. -

Ketika melakukan pengukuran tekanan, yakinkan semua nipple dan plug kondisinya bersih.

-

Naikkan suhu oli power train 70 – 800C, sebelum melakukan pengukuran.

Berikut table central pressure detection pick-up.

Ukur tekanan inlet dan outlet dari torque converter sebagai berikut: 1. Pasang pressure gauge pada nipple inlet torque converter (7) dan nipple outlet torque converter (8). 2. Posisikan lever transmisi pada posisi netral, dan ukur tekanan pada saat putaran engine low idle dan high idle .

��

��

Pelajaran 2: Torqflow Transmission

Tujuan Pelajaran 2 Setelah mengikuti pembelajaran pada pelajaran 2, siswa mampu menjelaskan dan melakukan pengukuran transmission main relief pressure dan transmission modulating pressure.

Pengukuran Tekanan Oli Power Train Berikut adalah pengukuran pada unit yang di lengkapi dengan central pressure detection. Pada saat melakukan pengukuran, parkir unit di tempat yang rata, turunkan work equipement, dan posisikan parking brake pada posisi ON. -

Ketika melakukan pengukuran tekanan, yakinkan semua nipple dan plug kondisinya bersih.

-

Naikkan suhu oli power train 70 – 800C, sebelum melakukan pengukuran.

Berikut table central pressure detection pick-up.

A. Pengukuran Tekanan Main Relief 1. Pasang pressure gauge nipple (1) 2. Posisikan F-R lever pada posisi netral dan ukur tekanan main relief pada putaran engine low idle dan high idle.

��

��

B. Pengukuran Modulating Pressure 1. Pasang pressure gauge pada nipple (6) Catatan:

Pada central pressure detection port, memungkinkan untuk mengukur modulating

pressure,

tetapi

tidak

memungkinkan

untuk

mengukur

modulating time, hal tersebut dikarenakan hose yang menuju ke central detection port terlalu panjang, sehingga akan menimbulkan time lag pada saat pengukuran. Pasanglah pressure gauge langsung pada control valve pada saat mengukur modulating time. Ukur tekanan oli ketika clutch diaktifkan dengan putaran engine low idle dan high idle.

2. Ketika F – R lever posisi netral, ukur modulating pressure pada setiap posisi speed. 3. Posisikan lever transmisi di F1, ukur modulating pressure 4. Posisikan lever transmisi di F2, ukur modulating pressure 5. Posisikan lever transmisi di F3, ukur modulating pressure Untuk pengukuran berikut, posisikan speed lever pada posisi 3, injak pedal rem sebelum pengukuran. 6. - Dengan putaran engine low idle , posisikan F – R lever pada posisi F, dan ukur modulating pressure . - Putar engine pada high idle , dan stall -kan torque converter , kemudian ukur modulating pressure. 7. - Dengan putaran engine low idle , posisikan F – R lever pada posisi R, dan ukur

modulating

pressure . - Putar engine pada high idle , dan stall -kan torque converter , kemudian ukur modulating pressure.

��

��

Ringkasan Testing & Adjusting

Pengetesan yang dilakukan terhadap torque converter maupun torqflow transmisi dimaksudkan untuk mengetahui performance dari masing-masing sistem tersebut. Adapun pengetesan yang dilakukan meliputi; pengetesan stall, torque converter inlet dan outlet pressure, transmission relief pressure, dan modulating pressure.

��

Torqflow System 2

Recommend Documents