ANALISA DIFERENSIAL TOYOTA KIJANG SERI 5K

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISA DIFERENSIAL TOYOTA KIJANG SERI 5K Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Jenjang Pendidikan Strata Satu (S-1) Pada Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri OLEH: RAMLI BUTAR BUTAR PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008

2 LEMBAR PENGESAHAN ANALISA DIFERENSIAL TOYOTA KIJANG SERI 5K Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Teknik ( S- 1 ) Pada Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Mesin Universitas Mercu Buana Disetujui dan diterima oleh : Pembimbing Tugas Akhir DR. A. Hamid, M.Eng Ketua Jurusan Program Studi Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir Ir. Rulli Nutranta M.Eng Nanang Ruhyat, ST. MT ii

3 PERNYATAAN KEASLIAN ISI TUGAS AKHIR Bersama ini, Nama Lengkap : RAMLI BUTAR BUTAR Nomor Mahasiswa : Mahasiswa Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana MENYATAKAN Bahwa Tugas Akhir yang saya buat ini adalah hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan duplikasi sebagian atau seluruhnya dari hasil karya orang lain,kecuali sudah disebutkan sumbernya. Jakarta, Agustus 2008 Ramli Butar Butar iii

4 ABSTRAK Dalam dunia otomotif yang semakin maju dengan seiring ke majuan teknologi maka otomotif menjadi salah satu alat transportasi yang banyak digunakan oleh umat manusia.ada dua faktor yang menjadi tujuan setiap dalam pengembangan otomotif yaitu mempermudah pengendalian kendaraan dan meningkatkan keselamatan bagi para pengguna otomotif. Penulis dengan adanya tugas akhir ini mempunyai gagasan merancang ulang dengan cara memotong sebagian mesin supaya jelas cara kerja dari sistem mekanis enginee mobil ( CUT WAY ENGINE ). Adapun judul tugas akhir ini adalah : ANALISA DIFERENSIAL TOYOTA KIJANG SERI 5K Maka dari itu diferensial sebagai sasaran utama dalam penelitian yang dilakukan penulis. Di dalam diferensial terdapat roda gigi yang disebut dengan roda gigi diferensial. Roda gigi diferensial terdiri dari pinion gear dan ring gear. Perbandingan rasio pinion gear dan ring gear ( final gear) adalah 38 : 9 = 4.5 Diferensial akan bekerja pada saat akan membelok atau memasuki suatu tikungan, hambatan ban bagian dalam ini memiliki jarak lintasan pendek. Ban bagian dalam harus melintas dengan jarak yang lebih besar. Roda gigi diferensial mengebakan torsi yang sama terhadap setiap roda gigi samping. Hal ini akan menyebabkan roda gigi pinion mulai berputar pada porosnya. roda gigi pinion tersebut berjalan disekeliling ring gear, sehingga roda bagian dalam akan berputar lebih lambat. Hal ini akan meningkatkan kecepatan roda gigi samping pada roda bagian luar dengan jumlah yang sama. Semoga laporan tugas akhir akan membawa banyak manfaatnya bagai penulis dan pembaca yang lain. v

5 KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Yesus Kristus, yang selalu melimpahkan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan akhir dari masa studi yang harus ditempuh guna melengkapi syarat ujian kesarjanaan Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana. Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak khususnya pada bengkel-bengkel mobil. Karena keterbatasan penulis,masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu saran dan kritik sangat penulis harapkan demi perbaikan. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas perhatiannya serta dorongan yang diberikan kepada penulis selama menyelesaikan studi dan skripsi, ucapan kepada : 1. Ayah dan Ibu tercinta atas doa, perhatian dan dorongan semangat baik secara langsung dan tidak langsung yang tidak pernah kenal kata lelah. 2. Abang dan kakakku serta keluarga besarku yang selalu memberi dorongan kepada penulis selama menjalani perkuliahan dan penyelesaian Tugas Akhir ini. vi

6 3. Teristimewa buat Helmi Sihite, yang selalu memberi motivasi dan bantuan untuk penulis 4. Bapak DR.A. Hamid M.Eng selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, dorongan dan saran kepada penulis. 5. Bapak Ir. Rulli Nutantra M.Eng selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri 6. Bapak Nanang Ruhyat ST.MT Selaku dosen pembimbing Akademis penulis 7. Seluruh staff dan dosen pengajar Program Studi Teknik Mesin dan seluruh tim penguji khususnya program studi teknik mesin industri yang selama ini telah memberikan sumbangsih dalam proses perkuliahan. 8. Teman - teman sekerja yang telah membantu penulis dalam dalam mengumpulkan data dan materi Tugas Akhir ini. Khususnya untuk bagian CNC dept 9. Rekan rekan Angkatan V Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana. Jakarta, Agustus 2008 Penulis vii

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HAL. PENGESAHAN DOSEN... HAL. PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... HAL. PERSEMBAHAN... ABSTRAK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL.... i ii iii iv v vi viii xi xii BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Masalah... 1 I.2. Pokok Masalah... 4 I.3. Batasan Masalah... 4 I.4. Metode Penulisan... 4 I.5. Tahapan Penulisan... 5 I.6. Sistematika Penulisan... 8 viii

8 BAB II DASAR TEORI 2.1 Diferensial Bagian-bagian diferensial Final Gear Roda gigi Diferensial Prinsip dasar unit roda gigi diferensial Konstruksi dasar unit roda gigi diferensial Fungsi dasar roda gigi diferensial Roda gigi kerucut Frofil roda gigi kerucut Teori perhitungan perbandingan final gear dan gaya tangensial Teori perhitungan beban permukaan roda gigi kerucut Teori perhitungan laju kendaraan BAB III PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA 3.1 Data-data Perhitungan rasio final gear dan gaya tangensial Perhitungan rasio final gear Pergihitungan gaya tangensial Perhitungan beban permukaan roda gigi kerucut Perhitungan laju kendaraan ix

9 BAB IV ANALISA CARA KERJA, THROUBLESHOOT dan SERVICE DIFERENSIAL 4.1 Cara kerja diferensial Diferensial selip terbatas Analisa Throuble shooting Diagnosa gangguan gandar penggerak dan diferensial Diagnosa kerusakan pada diferensial Service Diferensial Service diferensial dan gandar penggerak Mengganti bantalan dan sil gandar Mengganti sil pinion Penyervisan rakitan diferensial Penyervisan diferensial selip terbatas BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran-saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Roda saat membelok... 1 Gambar 1.2 Roda saat jalan berlumpur... 1 Gambar 1.3 Metodologi Study kasus... 6 Gambar 2.1 Bagian-bagian diferensial... 9 Gambar 2.2 Bagian-bagian rumah diferensial Gambar 2.3 Hypoid bevel gear Gambar 2.4 Helical gear Gambar 2.5a Kedua rack bergerak pada jarak yang sama Gambar2.5b Rack diberi tahanan kecil Gambar 2.6 Konstruksi dasar diferensial Gambar 2.7a RPM poros axle belakang sama (A=B) Gambar 2.7b RPM poros axle belakang sama Gambar 2.8 RPM poros axle belakang tidak sama (A dan B) Gambar 2.9 Profil goda gigi kerucut Gambar 2.10 Kerucut belakang dan roda gigi lurus ekivalen Gambar 2.11 Faktor dinamis roda gigi kerucut Gambar 2.12 Koefisien geometri Gambar 2.13 Faktor geometri Gambar 4.1 Bagian-bagian utama diferensial xi

11 Gambar 4.2 Aksi diferensial pada saat membelok Gambar 4.3 Saat diferensial bekerja dan tidak bekerja Gambar 4.4 Roda gigi samping dan roda gigi pinion Gambar 4.5 Diferensial selip terbatas Gambar 4.6 Daya mengalir melalui diferensial Gambar 4.7 Gandar penggerak dan integral pembawa di bongkar Gambar 4.8 Melepas atau memasang pengunci C Gambar 4.9 Mengganti sil pinion Gambar 4.10 Pengukuran prabeban bantalan pinion Gambar 4.11 Pengukuran backlash roda gigi cinicn Ganbar 4.12 Pola kontak gerigi roda gigi cincin dan pinion Gambar 4.13 Prosedur penyetelan Gambar 4.14 Diferensial slip terbatas yamg dibongkar xii

12 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Jadwal penelitian... 7 Tabel 2.1 Tegangan lentur yang diizinkan Tabel 2.2 Faktor beban lebih Tabel 2.3 Faktor pembagian beban Tabel 2.4 Koefisien elastis xii

13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Roda mobil bagian kanan dan kiri tidak selalu berputar pada kecepatan yang sama disebabkan keadaan jalan, terutama pada saat membelok. Untuk tujuan ini diperlukan bagian khusus yang dapat memutarkan roda-roda pada kecepatan yang berbeda. Perbandingan antara jarak tempuh roda bagian dalam (A) dengan jarak tempuh roda bagian luar (B) pada saat membelok sejauh busur seperti pada gambar, roda bagian luar (B) digambarkan dengan arah panah dimana radiusnya adalah jarak 0 B, sementara roda bagian dalam (A) digambarkan dengan arah panah dimana radiusnya adalah jarak 0 A. Oleh sebab itu jarak tempuh roda bagian luar lebih panjang daripada roda bagian dalam, dengan demikian roda bagian luar bergerak lebih cepat dab berputar lebih cepat daripada roda bagian dalam. Gbr 1.1 Roda saat membelok Gbr 1.2 Roda saat jalan berlumpur Universitas Mercu Buana 1

14 Bila salah satu roda berada pada jalan datar dan yang yang satu lagi pada jalan kasar seperti diperlihatkan pada ganbar, roda (A) pada permukaan kasar sudah tentu akan berputar lebih cepat dari roda lainnya (B) pada permukaan datar (hal ini tidak akan terjadi bila kedua roda berpijak pada jalan yang sama). Lebih lanjut, roda-roda jarang berputar pada putaran yang sama di jalan umum, sebab kedua roda berhubungan dengan permukaan jalan yang berbeda, Sebab lain adanya perbedaan putaran roda kanan dan kiri adalah karena ada perbedaan tekanan angin dan keausan ban. Bila roda-roda bergerak pada rpm yang sama, maka salah satu akan slip. Ban akan cepat aus dan cenderung berakibat pada kemampuan pengendaraan. Untuk mengatasi hal ini diperlukan DIFERENSIAL dengan tujuan agar dapat membedakan rpm untuk menghasilkan momen yang sebanding. Differential adalah suatu piranti atau rakitan rodagigi antara dua buah poros yang menjadikan poros tersebut dapat berputar dalam kecepatan yang berbeda untuk melanjutkan perpindahan torsi. Hal ini digunakan pada gambar penggerak untuk mendapatkan kecepatan roda yang berbeda ketika melintas suatu tikungan atau belokan. Differential digunakan pada : Gandar penggerak belakang pada engine di depan, kendarran berpenggerak roda belakang. Transaksel pada sebuah engine di depan, mengerakkan roda depan dan engine dibelakang, kendaraan berpenggerak roda belakang. Gandar penggerak depan dan gandar penggerak belakang pada kendaraan berpenggerak empat roda. Universitas Mercu Buana 2

15 Komponen otomotif yang dikenal pada differential terdiri dari dua bagian yaitu : final gear dan diferential gear dan mempunyai fungsi sebagai berikut : a) Final reduction Putaran poros engkol setelah dirubah oleh transmisi selanjutnya diperkecil oleh final gear untuk memperoleh momen yang besar b) Diferentiation Diferential depan dan belakang, Susunan roda gigi diferential dibuat untuk menghasilkan kecepatan putaran roda sebelah dalam berbeda dengan kecepatan putaran roda sebelah luar pada saat kendaraan berganti arah sehingga roda-roda tidak akan slip. Differential tengah(full time 4WD) Differential tengah (center diferential) memindahkan tenaga dari tranmisi ke penggerak roda depan(front drive weel) dan penggerak roda belakang (rear drive wheel) dengan keadaan sama dan meredam setiap perbedaan kecepatan antara penggerak roda depan dan belakang selamam membelok. c) Perubahan arah tenaga gerak (front engine, rear drive model) Final gear merubah arah dari perpindahan tenaga gerak keposisi tegak lurus atau mendekati tegak ke propeller shaft sebelum dipindahkan ke roda-roda penggerak. Universitas Mercu Buana 3

16 1.2 Pokok masalah Adapun yang menjadi pokok masalah penulisan tugas akhir ini adalah untuk menjelaskan fungsi utama dari diferensial, cara kerja diferensial serta menganalisa gangguan yang sering terjadi pada diferensial dan melakukan Perhitungan Beban permukaan roda gigi diferensial, gaya tangensial yang terjadi pada roda gigi, perhitungan rasio gigi diferensial dan menghitung laju kendaraan. 1.3 Batasan Masalah Mengingat banyaknya permasalahan pada kendaraan bermotor (mobil), dimana masalah yang satu sama lainnya saling berhubungan dengan komponen yang lain maka penulis akan melakukan pembatasan masalah. Penulis hanya akan membahas masalah pada bagian diferensial yaitu analisa troubleshoot, cara kerja diferensial dan perhitungan-perhitungan yang disebutkan pada pokok masalah pada mobil kijang seri 5K. 1.4 Metode Penulisan 1. Pengumpulan Data Penulis akan melakukan pengambilan data-data yaitu: a. Data Primer Dengan mengadakan observasi dan pengambilan data pendukung pada saat pengerjaan mesin cut way Toyota Kijang seri 5k. Universitas Mercu Buana 4

17 b. Data Sekunder Data diambil dari literatur, karangan ilmiah dan berbagai Diktat Kuliah yang berhubungan dengan tugas akhir ini 2. Pengolahan data Mengolah data yang diperoleh dengan refrensi literatur dan konsepkonsep yang telah ada. 1.5 Tahapan Pelaksanaan Berdasarkan metode observasi yang telah di jelaskan pada bagian sebelumnya, penelitian dalam study kasus ini di jadualkan untuk dilaksanakan dalam kurun waktu lima bulan dan secara garis besar dibagi ke dalam lima tahap,yang meliputi : Tahap 1, yaitu persiapan penelitian dalam study kasus, yang mencakup aktivitas penentuan tujuan dalam penelitian,mencari landasan teori, indentifikasi variable-variabel penelitian serta indentifikasi elemenelemen dari setiap variable penelitian study kasus differential tersebut. Tahap 2, yaitu study pendahuluan berupa pengamatan terhadap sistim kerja bagian differential yang Tahap 3, yaitu Pengambilan data-data yang berhubungan dengan differential, antara lain data-data yang berhubungan dengan roda gigi yang terdapat pada bagian diferensial Universitas Mercu Buana 5

18 Tujuan penelitian:studi khasus analisadifernsial Landasan teori Indentifikasi Variabelvariabel penelitian : - Bagian-bagian utama diferensial - Cara kerja diferensial - Perhitungan roda gigi diferensial STUDI PERANCANGAN Studi Dokumentasi,oby ek penelitian :pustaka,website /internet Identifikasi Penentuan kegagalan sistim Observasi obyek study khasus Survay Lokasi Pabrikasi & penempatan lokasi PENDAHULUAN cut-way Pabrikasi cut-way Indentifikasi komponen Pemilhan topik bahasan study khasus Perancanga n cut-way engine untk Verifikasi Rancangan Perakitan diferensial cut-way KESIMPULAN PENGUJIAN AWAL Hasil penelitian Kondisi Setelah Awal Pengujian Running Test Kreteria keberhasilan simulasi sistim pengisian Saran Dan Perbaikan Perbaikan dan Perhitungan tingkat keberhasilan Universitas Mercu Buana 6

19 Tahap 4, yaitu pengolahan data yang diperoleh dengan refrensi literatur Tahap 5, yaitu penyusunan laporan tugas akhir, yang mencakup study kasus analisa diferensial dan perhitungan laju kendaraan mobil kijang seri 5K Bar chart/tabel dari jadwal penelitian dapat dilihat di bawah ini : Tabel 1.1 Jadwal penelitian KEGIATAN Feb-08 Mar-08 Apr-08 May-08 Jun-08 Jul-08 Minggu ke persiapan penelitaian 2.Studi pendahuluan 3.Perancangan 4.pabrikasi pembuatan cut-way 5.penyusunan laporan Universitas Mercu Buana 7

20 1.6 Sistematika Penulisan Untuk memudahkan proses penulisan dan pembahasan studi kasus ini penulis membuat sistimatika penulisan berdasarkan data yang di dapat sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini menjelaskan latar belakang penulisan, tujuan penulisan, pembatasan masalah,metode penulisan dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Berisi tentang bagian-bagian utama diferensial dan cara kerja diferensial BAB III PERHTUNGAN DAN ANALISA DATA Berisi tentang perhitungan roda gigi diferencial dan laju kendaraan mobil kijang seri 5K berdasarkan data-data yang dikumpulkan BAB IV ANALISA TROUBLESHOOT DAN SERVICE Berisi tentang : Analisa gangguan yang sering terjadi pada bagian diferensial dan perbaikannya Service bagian diferensial BAB V PENUTUP Bab ini merupakan akhir dari penulisan Tugas Akhir ini yang berisi kesimpulan dan saran berdasarkan studi kasus dan Analisa yang penulis lakukan. Universitas Mercu Buana 8

21 BAB II DASAR TEORI 2.1 Diferensial Bagian-bagian Diferensial Diferensial adalah suatu rangkaian roda gigi yang berfungsi untuk menggerakkan dua poros keluaran (segaris sumbu) dengan kecepatan yang berbeda untuk mentransmisikan torsi dari satu poros masukan. Pada mobil diferensial digunakan untuk mentransmisikan daya keporos-poros penggerak roda. Saat mobil berbelok, roda sebelah dalam kurva belokan dan berputar lebih pelan dibandingkan dengan roda sebelah luar. Jika tanpa diferensial, roda penggerak akan mempunyai putaran yang sama. Pada saat berbelok (roda sebelah-dalam kurva belokan menempuh busur yang lebih pendek dibandingkan dengan roda sebelah luar), salah satu roda akan slip dan kendaraan akan sulit dikendalikan. Berikut adalah bagian-bagian dari diferensial Poros penggerak ( Propeller ) 4. Rumah diferensial 2. Roda gigi pinion ( Drive Pinion ) 5. Poros aksel 3. Roda gigi cincin ( Ring Gear ) 6. Roda Gbr 2.1 Bagian-bagian diferensial Universitas Mercu Buana 9

22 Bagian-bagian rumah diferensial terdiri dari : c a a. Rumah dudukan poros roda gigi planet b. Roda gigi samping c. Roda gigi pinion b Gbr 2.2 Bagian-bagian rumah diferensial Final Gears Didalam diferensial terdapat roda gigi penggerak (final gears). Final gears terdiri dari drive pinion dan ring pinion. Final gears diferensial terdiri dari dua type: Hypoid Bevel Gear Type hypoid bevel gear digunakan pada kendaraan penggerak roda belakang. Drive pinion terpasang offset dengan garis tengah ring gear seperti diperlihatkan pada gambar dibawah. Perbandingan persinggungan roda-roda giginya besar dan bekerjanya sangat halus. Selama roda-roda gigi berkaitan satu sama lainnya, type hypoid bevel gear harus dilumasi dengan oli hypoid gear yang memiliki oil film yang kuat. Universitas Mercu Buana 10

23 Gbr 2.3 Hypoid bevel gear Helical Gear Tidak seperti hypoid gear, untuk menghasilkan puntiran, gigi helical gear drive pinion selalu bersinggungan dengan gigi ring gear pada lokasi yang sama tanpa ada celah antara kedua gigi tersebut. Oleh sebab itu bunyi dan getaran yang timbul sangat kecil, dan momen dapat dipindahkan dengan lembut. Gbr 2.4 Helical gear Universitas Mercu Buana 11

24 2.2 Rodagigi Diferensial Prinsip Dasar Unit Rodagigi Diferensial Prinsip dasar unit rodagigi diferensial dapat dipahami dengan menggunakan peralatan yang terdirii dari pinion gear dan dua rack seperti diperlihatkan gambar (a). Kedua rack dapat menggelincir dengan bebas pada arah vertical sejauh guide (berat rack dan tahanan gelincir terangkat secara bersamaan). Pinion gear diletakkan diantara dua rack, pinion dihubungkan keshackle dan dapat digerakkan oleh shackle. Bila beban (W) yang sama diletakkan pada setiap rack kemudian shackle ditarik keatas maka kedua rack akan terangkat keatas pada jarak yang sama sejauh shackle ditarik keatas, selama tahanan yang terdapat pada kedua sisi pinion sama, hal ini akan mencegah agar pinion tidak berputar. Tetapi bila beban yang lebih besar diletakkan pada rack sebelah kiri dan shackle ditarik keatas seperti pada gambar (b), pinion akan berputar sepanjang gerigi rack yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya perbedaan tahanan yang diberikan pada pinion. Dan ini mengakibatkan rack yang mendapat beban lebih kecil akan terangkat. Jarak rack yang terangkat sebanding dengan jumlah putaran pinion. Dengan kata lain bahwa rack mendapat tahanan lebih besar tidak bergerak sementara rack yang tahanannya lebih kecil akan bergerak. Prinsip gerakan rack dan pinion, digunakan pada perencanaan roda-roda gigi diferensial. Universitas Mercu Buana 12

25 Gbr 2.5(a) Kedua rack bergerak pada jarak yang sama Gbr 2.5(b) Rack diberi tahanan kecil Universitas Mercu Buana 13

26 2.2.2 Konstruksi Dasar Unit Roda Gigi Diferensial Putaran poros engkol yang diteruskan oleh propeller shaft diperkecil sesuai tenaga yang diteruskan drive pinion ke ring gear. Sebaliknya momen bertambah dan arah transmisi berubah tegak lurus terhadap arah asalnya. Seperti diperlihatkan pada gambar dibawah, dua (atau empat pada beberapa kendaraan) diferensial pinion dan dua roda gigi sisi (side gear) terletak didalam rumah diferensial yang menjadi satu kesatuan dengan ring gear. Bila rumah diferensial berputar, pinion diferensial yang terikat pada rumah diferensial melalui poros pinion diferensial ikut berputar. Side gear dihubungkan ke poros belakang (rear axle shaft) Gbr 2.6 Konstruksi dasar diferensial Universitas Mercu Buana 14

27 2.2.3 Fungsi Dasar Roda Gigi Diferensial Secara garis besar ada 3 fungsi dasar dari unit roda gigi diferensial, yaitu : a. Jalan Lurus Tahanan gelinding (rolling resistance) pada kedua roda penggerak (drive gear) hampir sama pada saat kendaraan bergerak lurus pada jalan datar. Oleh karena itu kedua side gear berputar sebanding dengan putaran pinion diferensial dan semua komponen berputar dalam satu unit. Bila tekanan kedua poros axle belakang sama ( A dan B ) seperti diperlihatkan gambar dibawah, pinion diferensial tidak berputar sendiri tetapi berputar bersama dengan ring gear, rumah diferensial, dan poros pinion (pinion shaft). Dengan demikian pinion diferensial hanya akan berfungsi untuk menghubungkan sidde gear bagian kiri dan kanan. Dengan demikian pinion diferensial hanya berfungsi untuk menghubungkan side gear bagian kiri dan kanan. Dengan demikian kedua side gear berputar merupakan satu unit dengan putaran pinion diferensial menyebabkan kedua drive wheel berputar pada rpm yang sama. Gbr 2.7(a) RPM Poros axle belakang sama ( A dan B ) RPM A=B Universitas Mercu Buana 15

28 RPM A=B Gbr 2.7(b) RPM Poros axle belakang sama ( A dan B ) b. Membelok Pada saat kendaraan membelok (turning), jarak tempuh roda bagian dalam lebih kecil (busurnya lebih pendek) dari pada roda bagian luarnya. Bila dibandingkan dengan kendaraan pada saat berjalan lurus. Pada saat side gear bagian kiri ditahan seperti pada gambar dibawah, tiap pinion diferensial berputar mengelilingi shaftnya masing-masing dan juga bergerak mengelilingi axle belakang. Akibatnya putaran side gear bagian kanan bertambah. Dengan kata lain pada saat pinion diferensial berputar mengelilingi Universitas Mercu Buana 16

29 salah satu side gear dan bergerak bersama-sama dengan yang lainnya (tergantung pada tahanan yang diberikan pada roda), jumlah putaran side gear satunya adalah dua kali dari putaran ring gear. Hal ini dapat dikatakan bahwa putaran rata-rata roda gigi kedua adalah sebanding dengan putaran ring gear. RPM A < B Gbr 2.8 RPM Poros axle belakang tidak sama ( A dan B ) Universitas Mercu Buana 17

30 c. Satu Roda Pada Permukaan Jalan Yang Berlumpur] Bila salah satu roda berada dilumpur maka akan trjadi slip bila pedal accelerator ditekan. Hal ini disebabkan karena tahanan gesek yang sangat rendah dari permukaan Lumpur. Ini akan menyulitkan untuk mengeluarkan roda dari limpur, karena lebih banyak terjadi slip (putaran dua kali lebih banyak dari pada ring gear) dari pada bergerak. Jenis roda gigi yang terdapat pada diferensial adalah roda gigi kerucut. Sehingga pada perhitungan roda gigi akan didasarkan pada teori perhitungan roda gigi kerucut. 2.3 Roda gigi kerucut Roda gigi yang termasuk dasar adalah roda gigi dengan poros sejajar, dan dari jenis ini yang paling dasar adalah roda gigi lurus. Namun, bila diingini transmisi untuk putaran tinggi, daya besar dan bunyi kecil antara dua poros sejajar. Dengan alasan inilah kenapa diferensial menggunakan roda gigi kerucut. Karena berfungsi untuk meneruskan putaran dari poros penggerak ke roda kendaraan yang mampu untuk menahan beban yang besar Frofil roda gigi kerucut. Sepasang roda gigi kerucut yang saling berkait dapat diwakili dua bidang kerucut dengan titik puncak yang berimpit dan saling menggelinding tanpa slip. Kedua bidang kerucut ini disebut kerucut jarak bagi. Besarnya sudut puncak kerucut merupakan ukuran bagi putaran masing-masing porosnya. Gambar dibawah menunjukkan frofil dan nama bagian-bagian roda gigi kerucut. Universitas Mercu Buana 18

31 Gbr 2.9 Profil roda gigi kerucut Gbr 2.10 Kerucut belakang dan roda gigi lurus ekivalen Perhitungan perbandingan final gear dan gaya tangensial Roda gigi kerucut yang terdapat pada bagian diferensial terdiri dari pinion gear dan ring gear. Karena fungsinya untuk meneruskan putaran, maka akan terdapat selisih putaran antara kedua gigi tersebut diatas. Rasio perbandingan Universitas Mercu Buana 19

32 putaran antara pinion gear dan ring gear (rasio final gear i f ) dapat dihtung dengan rumus : i f n n 1 2 d d 2 1 z z 2 1 Dimana : i f = rasio final gear n = putaran (rpm) d = diameter roda gigi (mm) z = jumlah gigi Diameter lingkaran jarak bagi : d d 1 2 mz 1 mz 2 dimana : m = modul Roda gigi diferensial juga dapat mengalami keruskan berupa gigi patah, aus atau berlubang-lubang permukannya. Dalam hal ini penulis akan menghitung gaya tangensial yang terjadi pada roda gigi. Gaya tangensial bisa dihitung dengan menghitung terlebih dahulu kecepatan keliling v k (m/s). Jika diameter jarak bagi d1 dan roda gigi mempunyai kecepatan putaran n 1 (rpm), maka kecepatan keliling adalah : d 1n1 v k 60x1000 Universitas Mercu Buana 20

33 Hubungan antara daya yang ditransmisikan P (kw), gaya tangensial F t (kg) dan kecepatan keliling v k (m/s) adalah : P F v t k Perhitungan Beban Permukaan Roda Gigi Kerucut Perhitungan beban permukaan F H (kg/mm), didasarkan pada ukuran penampang rata-rata gigi, dilakukan menurut rumus berikut : d 2 1 FH c 2 C p CvI C C C o m f 2 dimana : ( kg / mm ) adalah tegangan kontak yang dijinkan, seperti diberikan c dalam Tabel tegangan lentur yang dijinkan dan tegangan kotak seperti dibawah ini. C p ( kg / mm) adalah koefisien elastis menurut tabel Koefisien elastis C y adalah faktor dinamis Co merupakan faktor beban lebih C m adalah faktor distribusi beban C f adalah faktor kondisi permukaan yang besarnya biasanya =1 I adalah faktor geometri. Universitas Mercu Buana 21

34 Adapun tabel yang berhubungan dengan perhitungan beban permukaan roda gigi kerucut adalah seperti dibawah ini : Tabel 2.1 Tegangan lentur yang diizinkan dan tegangan kontak yang diizinkan (roda gigi kerucut) Gbr 2.11 Faktor dinamis roda gigi kerucut Universitas Mercu Buana 22

35 Tabel 2.2 Faktor beban lebih K, C o o Gbr 2.12 Koefisien geometri dari kekuatan lentur Roda gigi kerucut dengan sudut tekanan 0 20 dan sudut poros 0 90 Tabel 2.3 Faktor pembagian beban K, C m m Universitas Mercu Buana 23

36 Tabel 2.4 Koefisien Elastis ( kg / mm) C p Gbr 2.13 Faktor geometri roda gigi kerucut lurus dengan sudut tekanan 0 20 dan sudut poros Perhitungan Laju Kendaraan Dengan mengetahui rasio perbandingan ring gear dan pinion gear, rasio transmisi, putaran, dan diameter ban yang digunakan maka kita bisa menghitung laju (kecepatan) kendaraan pada setiap transmisi (gigi). Perhitungannya adalah dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Universitas Mercu Buana 24

37 V nxd Im xifx60 Dimana : V N Im If D = Laju kendaraan (m/s) = Putaran mesin saat torsi maksimum (rpm) = Rasio gigi transmisi = Rasio gigi diferensial = Diameter ban (m) (ENSIKLOPEDI OTOMOTIF, AMIN NUGROHO, HAL 86) Pada mobil berpenggerak roda belakang, gigi akhir berada pada poros belakang atau diferensial. Sedangkan pada mobil berpenggerak depan berada pada transaksel atau disatukan dengan transmisi. Untuk mobil 4WD (4x4), tergantung pada poros yang paling banyak bekerja. Sedangkan Toyota kijang yang masih mengandalkan roda belakang perbandingan ini tergnatung pada gardan belakang. Angka perbandingan ditulis 1 : 4,058 atau angka satu dihilangkan. Angkan terakhir (4,058) menunjukkan, poross roda berputar satu sedangkan poros propeller atau as poros output transmisi berputar 4,058. Tepatnya poros roda atau roda berputar lebih lambat ketimbang poros transmisi. Cara itu mesti dilakukan karena diameter atau jari-jari roda sangat besar sedangkan poros yang memutarnya kecil. Untuk itulah diperlukan pengurangan atau perbandingan gigi. Universitas Mercu Buana 25

38 BAB III PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA 3.1 Data-data Data-data yang dikumpulkan adalah data yang diperoleh pada saat pengerjaan cut way dan data-data dari spec mesin mobil kijang seri 5K dan juga loetratur yang berhubungan dengan perhitungan roda gigi. Karena cut way merupakan modifikasi dari mesin mobil kijang seri 5K. Adapun data-data yang diperoleh adalah sebagai berikut : P = n = daya yang ditransmisikan = 51.4 kw puataran yang ditransmisikan = 5000 rpm z 1= jumlah gigi pinion = 9 z 2 = jumlah gigi ring gear = 38 d 1= diameter gigi pinion = 50 mm pinion gear menggunakan bahan SNC 21 Celup dingin dan temper HB 300 ring gear menggunakan bahan S45 C baja celup dingin temper 2 = 151 kg / mm c dari tabel 2 C p = 2 74,2 = kg / mm dari tabel C v = 0,7 dari tabel Universitas Mercu Buana 26

39 C o = 1,25 dari tabel C m = 1,3 dari tabel C f = 1 dari tabel I = 0,077 dari tabel rasio transmisi (Im) mobil kijang seri 5K : Im1 = 3,652 Im2 = 1,947 Im3 = 1,379 Im4 = 1,000 Im5 = 0,795 Imr = 4,000 transmisi pembalik D = 600 mm = 0.6 m --> diameter ban luar 3.2 Perhitungan rasio final gear dan gaya tangensial Perhitungan rasio final gear Dengan mengetahui jumlah gigi pinion gear dan ring gear kita bisa mendapatkan rasio final gear yaitu : diketahui : z 1= 9 maka, z 2 = 38 i f n n 1 2 d d 2 1 z z 2 1 Universitas Mercu Buana 27

40 i f z z 2 1 i f i f , Perhitungan Gaya Tangensial Gaya tangensial yang dialami roda gigi adalah : P F v t k 102 Untuk menghitung gaya tangensial yang terjadi, terlebih dahulu kita mencari kcepatan keliling roda gigi pinion Kecepatan keliling roda gigi pinion adalah : d 1n1 v k 60x1000 Diketahui : d 1= n = x50x5000 v k 60x mm 5000 rpm m/s vk m/s v k 13,08 m/s Universitas Mercu Buana 28

41 Setelah kita mendapat kecepatan keliling roda gigi, maka kita bisa menghitung gaya tangensial. P F v t k 102 F t Px102 v k dimana; P = 51,4 kw v k 13,08 m/s F t 51,4 x102 13,08 kg Ft 400,08 kg 3.3 Perhitungan Beban Permukaan Roda Gigi Kerucut Beban yang dialami permukaan roda gigi kerucut dalam hal ini beban yang dialami roda gigi pinion adalah : d 2 1 FH c 2 C p CvI C C C o m f dimana ; 2 = 151 kg / mm c 2 C p = 2 74,2 = kg / mm C v = 0,7 C o = 1,25 Universitas Mercu Buana 29

42 C m = 1,3 C f = 1 I = 0,077 d 1= 50 mm ,7x0,077 F 2 H ,25 x2,3 x kg/mm 1 FH 3,88 kg/mm 3.4 Perhitungan Laju Kendaraan Berdasarkan data diatas maka kita bisa mencari laju (kecepatan) maksimum kendaraan pada setiap transmisi. Laju maksimum kendaraan pada setiap transmisi adalah sebagai berikut : Laju maksimum mobil pada gigi 1 V 1 nxd Im 1 xifx60 m/s Diketahui : n = 5000 rpm D = 0.6m Im1 = 3,652 If = 4,5 V1 = V x 0.6 3,652x4,5x60 m/s V1 9,5 m/s Universitas Mercu Buana 30

43 Laju maksimum mobil pada gigi 2 Diketahui : n = 5000 rpm D = 0.6m Im2 = 1,947 If = 4,5 V2 = V x 0.6 1,947 x4,5x60 m/s V2 17,9 m/s Laju maksimum mobil pada gigi 3 Diketahui : n = 5000 rpm D = 0.6m Im3 = 1,379 If = 4,5 V3 = V x 0.6 1,379 x4,5x60 m/s V3 25,3 m/s Universitas Mercu Buana 31

44 Laju maksimum mobil pada gigi 4 Diketahui : n = 5000 rpm D = 0.6m Im4 = 1,00 If = 4,5 V4 = V x 0.6 1,00 x4,5x60 m/s V4 34,88 m/s Laju maksimum mobil pada gigi 5 Diketahui : n = 5000 rpm D = 0.6m Im5 = 0,795 If = 4,5 V5 = V x 0.6 0,795x4,5x60 m/s V5 43,88 m/s Universitas Mercu Buana 32

45 Laju maksimum mobil pada gigi pembalik (mundur) Diketahui : n = 5000 rpm D = 0.6m Im5 = 4,00 If = 4,5 VR = V R 5000x 0.6 4,00x4,5x60 m/s VR 8,7 m/s Universitas Mercu Buana 33

46 BAB IV ANALISA CARA KERJA,TROUBLESHOOT DAN SERVICE DIFERENSIAL 4.1 Cara Kerja Diferensial Gbr 4.1 Bagian bagian utama dfferensial Gambar diatas memperlihatkan bagian-bagian utama pada sebuah differensial. Pada saat mobil dalam keadaan berjalan lurus, level jalan dan kedua ban mendapatkan traksi yang sama, dalam hal ini ada perbedaan aksi. (Traksi Universitas Mercu Buana 34

47 adalah perekat atau gesekan tarikan dari ban terhadap jalan). Roda gigi cincin, wadah diferensial, roda gigi pinion diferensial, dan roda gigi samping diferensial semuanya berputar dalam satu kesatuan. Roda gigi pinion tidak berputar pada poros pinionnya tetapi cukup berputar pada kedua sisi rodagigi dan poros gandar pada kecepatan yang sama Gbr 4.2 Aksi diferensial pada saat membelok Pada saat kendaraan memasuki suatu tikungan, hambatan ban bagian dalam ketika membelok mulai meningkat. Ban bagian dalam ini memiliki jarak Universitas Mercu Buana 35

48 lintasan yang pendek (seperti gambar diatas). Ban bagian luar harus melintas dengan jarak yang lebih besar. Rodagigi pinion diferensial mengenakan torsi yang sama terhadap setiap rodagigi samping. Namun demikian, beban yang tidak dari ban menyebabkan rodagigi pinion mulai berputar pada poros pinionnya. Rodagigi pinion tersebut berjalan disekeliling rodagigi samping, sehingga roda bagian dalam akan berputar lebih lambat. Hal ini akan meningkatkan kecepatan rodagigi samping pada roda bagian luar dengan jumlah yamg sama. Gambar diatas memperlihatkan aksi diferensial dalam keadaan berputar. Kecepatan awal wadah diferensial adalah 10 persen. Perputaran rodagigi pinion membawa 90persen dari kecepatan ini menuju putaran yang lebih lambat pada rodagigi bagian dalam. Perputaran rodagigi pinion menjadi 110 persen dari kecepatan menuju putaran yang lebih cepat dari roda luar. Diferensial yang diuraikan diatas merupakan diferensial terbuka atau standard. Diferensial tersebut membawa torsi yang sama ke setiap roda. Jika salah satu rodanya mulai selip dan berputar, diferensial terbuka membagi kecepatan putarnya dengan jumlah yang tidak sama. Ban yang memiliki traksi yang baik akan lambat dan behenti. Hal ini juga dapat menghentikan kendaraan atau mencegah terjadinya pergerakan. Berdasarkan uraian diatas, kita dapat menyimpulkan bahwa diferensial akan bekerja jika adanya perbedaan putaran antara roda kanan dengan roda kiri. Untuk lebih jelasnya adalah seperti uraian dibawah ini. Universitas Mercu Buana 36

49 Kendaraan jalan lurus ( diferensial tidak bekerja ) Gigi rak A berhubungan dengan roda P1 dan gigi rak B berhubungan dengan roda P2 Gigi rak A dan gigi rak B dihubungkan oleh roda gigi antara / penyesuai Lengan T berhubungan dengan poros roda penyesuai Beban / koefisien gesek P1=P2 dan lengan ( T ) diberi gaya sebesar FT Maka roda gigi penyesuai tidak berputar pada porosnya tetapi akan membawa gigi rak A dan B bergerak bersama-sama Diferensial tidak bekerja : NP1 = NT = Np2 Kendaraan belok kanan Beban koefisien gesek P1< P2 dan lengan (T) diberi gaya sebesar FT Roda P1 digerakkkan oleh poros penyesuai ditambah putaran roda gigi penyesuai Roda P2 digerakkan oleh poros penyesuai dikurangi putaran roda gigi penyesuai np belok = np lurus Diferensial bekerja : Putaran roda korona T tetap berputarnya roda gigi penyesuai menyebabkan perbedaan putaran roda kiri dan kanan ( np1 > np2 ) Gbr 4.3 Saat Diferensial dan tidak bekerja Universitas Mercu Buana 37

50 Saat jalan belok jarak tempuh roda dalam dan roda luar berbeda ( Roda luar harus berputar lebih cepat ) Roda pada permukaan jalan yang kasar akan bergerak lebih jauh dari pada roda pada permukaan jalan yang rata dan halus Gigi samping Lurus : N K = N A = N B Belok kiri N A = N K - N C Gigi penyusun N B = N K + N C Belok kanan N A = N K + N C N B = N K - N C Gbr 4.4 Roda gigi samping dan roda gigi pinion Gigi antara ( gigi penyesuai ) dapat membuat perbedaan putaran roda kiri dan kanan sesuai dengan sifat jalan kendaraan Universitas Mercu Buana 38

51 4.2 Diferensial Selip Terbatas Pada jenis diferensial terbuka, sebagian dari gandar penggeraknya menggunakan diferensial selip terbatas (gambar 2.13). Di dalam wadahnya terdapat kopling atau kerucut. Saat roda kendaraan tersebut berputar, kopling atau kerucut mengunci wadah terhadap roda gigi samping diferensial. Hal ini akan mencegah aksi diferensial. Kedua gandarnya sekarang berputar dengan kecepatan yang sama.setiap kopling cakram ganda dibuat dari susunan bolak-balik pelat gesekan dan pelat baja. Pada pelat gesekan terdapat poros bintang yang di satukan dengan roda gigi samping dan berputar dengannya. Sedangkan pada pelat bajanya terdapat tonjolan yang di sesuaikan ke dalam wadah diferensial. Ketika koplingnya terhubung, pelat mendapatkan gaya secara serentak. Hal ini akan mengunci wadah terhadap rodagigi samping, dan memindahkan torsi ke poros gandar dan roda kendaraan. Pada umumnya diferensial selip terbatas menggunakan pegas kopling di antara rodagigi samping. Pegas tersebut memberikan gaya dorong keluar pada roda gigi samping untuk membantu menghasilkan aksi penguncian yang lebih cepat. Universitas Mercu Buana 39

52 Gbr 4.5 Diferensial slip terbatas yang menggunakan dua kopling cakram ganda Ketika mobil melintasi suatu belokan dalam pengemudi normal, ada cukup gaya yang dikeluarkan untuk menjadikan kopling tersebut menjadi selip. Hal ini menjadikan roda bagian luar berputar lebih cepat dibandingkan dengan roda bagian dalam. Universitas Mercu Buana 40

53 Gbr 4.6 Daya mengalir melalui diferensial slip terbatas pada saat melintasi belokan. 4.3 Analisa Throuble Shooting Diagnosa Gangguan Gandar Penggerak Dan Diferensial Pada saat kita mengemudikan sebuah kendaraan, kadang-kadang kita mendengar bunyi-bunyian (kegaduhan) yang tidak wajar dari enginee kendaraan. Adanya kegaduhan ini merupakan suatu tanda-tanda awal dari suatu gangguan pada gandar penggerak atau diferensial. Jenis gangguan yang kita dengar sebenarnya dapat membantu kita dalam menentukan apa penyebab terjadinya gangguan tersebut. Perhatikan jenis kegaduhan yang dihasilkan saat mobil tersebut dikendarai, apakah kemunculan kegaduhannya pada waktu jalan Universitas Mercu Buana 41

54 lurus atau hanya saat membelok. Perhatikan apakah kegaduhannya keras saat enginee sedang dikendarai atau saat kendaraan tersebut meluncur. Kegaduhan roda gigi pinion dan cincin biasanya akan berubah apabila bebannya berubah. Kegaduhan bantalan pinion akan berubah apabila kecepatan kendaraan berubah dan biasanya tidak dipengaruhi oleh beban dan putaran. Disini sulit untuk mendiagnosa kegaduhan gandar penggerak dan diferensial dengan hanya menghidupkan mobil didalam bengkel dan dalam keadaan roda-rodanya diam. Pengetesan kendaraan dijalan raya biasanya diperlukan untuk menentukan lokasi dan mengenal kegaduhan penggerak tenaga. Kepastian kondisi pengoperasian diperlukan untuk menentukan terjadinya kegaduhan. Kadang-kadang kegaduhan dapat didengar apabila kendaraan tersebut dijalankan diatas dynamometer sasis. Berikut ada beberapa trobleshoot (gangguan) yang bisa didiagnosa pada gandar penggerak atau diferensial, antara lain : a. Deruman Kegaduhan deruman atau yang sering disebut dengan garden noise biasanya disebabkan oleh penyetelan rodagigi cincin dan pinion yang tidak tepat. Hal ini terjadi karena kontak antar gigi yang telah aus dan kegagalan roda gigi. Kegaduhan deruman (garden noise) menimbulkan suara geraman yang akan mempercepat keausan. Untuk mengatasi hal ini sebaiknya kendaraan dibawa kebengkel dan ikutilah prosedur penyetelan rodagigi cincin dan pinion sesuai dengan manual servis kendaraan. b. Kegaduhan pada saat Akselerasi Kegaduhan yang lebih keras terjadi saat kendaraan diakselerasi kemungkinan disebabkan oleh kontak yang berat pada ujung tumit gigi rodagigi Universitas Mercu Buana 42

55 cincin. Kegaduhan yang lebih keras terjadi saat kendaraan meluncur kemungkinan penyebabnya adalah kontak kemiringan yang berat. Bunyi berdebam yang keras selama akselerasi atau deselerasi bisa diakibatkan oleh kelonggaran antara poros gandar dan rodagigi samping pada diferensial. Kegaduhan tersebut juga bisa disebabkan oleh backlash roda gigi cincin dan kelonggaran antar rodagigi pinion dan rodagigi samping pada diferensial. c. Kegaduhan pada saat membelok Jika kegaduhan terdengar hanya saat kendaraan tersebut melewati suatu belokan, permasalahannya terjadi pada bantalan gandar yang jelek atau didalam diferensial. Bantalan gagandar yang jelek biasanya akan memperbanyak kegaduhan pada bagian luar ketika kendaraan tersebut membelok. Kemudian bantalan gandar luar akan berputar lebih cepat membawa beban yang lebih besar dibandingkan dengan gandar bagian dalam. Melakukan belokan kearah sebaliknya biasanya akan mengurangi atau menghilangkan kegaduhan akibat bantalan gandar yang jelek. Diferensial bagian dalam, roda gigi pinion yang ketat pada poros pinion, rodagigi atau pinion yang rusak,terlalu banyak backlash antara rodagigi,atau bantalan wadah diferensial yang aus dapat menyebabkan kegaduhan saat membelok. Bagian-bagian dalam tersebut pada diferensial bergerak relatif antara satu dengan yang lainnya selama membelok. Universitas Mercu Buana 43

56 d. Kemudi Torsi Terjadinya kemudi torsi adalah akibat dari ukuran ban yang berbeda di roda-roda gandar penggerak dan juga tekanan angin yang tidak sesuai dengan anjuran pembuat ban. Kendaraan akan tertarik kesalah satu sisi pada saat akselerasi. Untuk mengatasi hal ini sebaiknya ukuran-ukuran ban disamakan dan tekanan angin disesuaikan dengan anjuran dari pembuat ban e. Permasalahan pada Diferensial Selip terbatas Diferensial selip terbatas memerlukan pelumas khusus. Pelumas yang salah dapat mengakibatkan permukaan kopling menyerobot. Hal ini akan menghasilkan suatu kegaduhan yang gemeretak saat membelok. Perbaiki keadaan ini dengan mengeluarkan pelumas dan kemudian mengisi pelumas yang tepat dalam jumlah tertentu. Gunakan ban berjenis sama pada kedua roda gandar penggerak yang menggunakan diferensial selip terbatas. Kedua ban akan memiliki pola, tekanan udara dan keausan yang sama Diagnosa Kerusakan Pada Diferensial Berikut ini ada beberapa kerusakan yang bisa diagnosis yang sering terjadi pada sistim diferensial, antara lain : Universitas Mercu Buana 44

57 1. Suara ketukan pada rangkaian transmisi penggerak, suara mendengkang sewaktu kendaraan dioperasikan pada kecepatan konstan di bawah 15 km/jam dan dalam posisi gigi netral atau gigi tinggi. Kerusakan Join universal aus atau rusak Lubang hub roda gigi samping diferensial mengalami keausan Perbaikan Ganti join universal dengan yang baru Ganti roda gigi samping dengan yang baru 2. Suara kasar, getaran dan suara nyaring pada body mobil saat berjalan pada berbagai kecepatan. Kerusakan Poros propeller rusak Poros propeler tersangkut sesuatu Perbaikan Ganti poros propeller dengan yang baru Bersihkan poros propeller agar Ban tidak balans Join-join universal terpasang terelalu ketat tidak ada barang yang tersangkut Balanskan ban/roda Pukul lengan join (yoke) dengan palu sehingga terlepas, ganti join jika tidak dapat dilepaskan atau join Join universal sudah aus Permukaan Flens poros propeler terasa kasar sewaktu diputar dengan tangan. Universitas Mercu Buana 45

58 kasar karena aus/sentakan Ganti join universal dengan yang baru Poros propeler atau flens poros tidak rata Bubut permukaan flens poros propeler agar mempunyai permukaan yang seragam/halus kembali Periksa berat penyeimbang yang terlepas dari poros propeller Join translasi mengalami kelonggaran yang berlebihan Buka poros dan ganti, lalu putar 180º flens penyambung poros propeler dari posisi semula kemudian pasang kembali Ganti bagian yang aus atau rusak dengan suku cadang yang baru 3. Suara gesekan logam Kerusakan Flens penyambung poros propeler atau lengan join bergesek dengan Perbaikan Perbaiki bagian yang bengkok dan ganti jika ada bagian yang rusak penggerak akhir Universitas Mercu Buana 46

59 4.4 Service Diferensial Service Diferensial dan Gandar penggerak Berbagai jenis gandar penggerak digunakan pada kendaraan berpenggerak roda belakang dan empat roda penggerak. Kontruksi,cara kerja,diagnosa dan servis biasanya sama saja. Perbedaan hanya cara rakitan diferensial tersebut dilepas dari rumah gandarnya. Setelah melepaskan poros penggerak dan membongkar poros gandar, diferensial pembawa pembawa yang dapat di lepas di tarik ke arah depan dari rumah gandar belakang. Sedangkan diferensial pembawa integral dilepas dari arah belakang.(gbr 4.1 ) Pekerjaan servis terdiri dari mengganti bantalan dengan sil poros gandar, dan mengganti sil pinion penggerak. Servis lainnya adalah mengganti dan menyetel roda gigi cincin dan pinion, dan overhaul rakitan diferensial. Universitas Mercu Buana 47

60 Gbr 4.7 Gandar penggerak dengan pembawa integral yang dibongkar Mengganti Bantalan dan Sil Gandar Kegaduhan bantalan atau kebocoran pelumas bisa mengindikasikan perlunya penggantian bantalan dan sil gandar. Pada sebuah gandar belakang, setiap poros gandar dipasang pada tempatnya sebuah pengunci C pada ujung dalam(gbr 4.2) atau sebuah penahan pada ujung luar. Pengunci atau penahan untuk mencegah poros gandar tersebut meluncur keluar dari rumah gandar saat berputar. Universitas Mercu Buana 48

61 Gbr 4.8 Melepas atau memasang pengunci C pada alur yang terletak pada ujung dalam poros gandar, di dalam wadah diferensial Umumnya, gandar belakang jenis pembawa integral menggunakan pengunci C. untuk melepas pengunci C, bersihkan semua kotoran dari penutup rumah gandar belakang. Kuras pelumas dan lepaskan tutup belakangnya. Lepaskan baut pengunci poros pinion dan poros pinionnya. Dorong kedalam pada poros gandarnya. Lepaskan pengunci C dari alur ujung dalam poros gandar,di dalam wadah diferensial (Gbr 4.3), setelah itu, kemudian tariklah poros gandar keluar dari rumah gandarnya. Universitas Mercu Buana 49

62 Gbr 4.9 Mengganti sil dan bantalan roda pada sebuah gandar penggerak belakang Gunakanlah sebuah palu luncur, lepaskan sil dan bantalan roda dari rumah gandar. Dengan sebuah palu dan obeng atau peranti pemasang yang tepat, pasanglah sil dan bantalan baru. Kemudian lumasilah bibir sil untuk mencegah kerusakan yang diakibatkan perputaran gandar Mengganti Sil Pinion Sil pinion ditempatkan diujung pembawa diferensial, bagian atas bantalan pinion depan. Ketatkan mur peruntuh pinion secara parsial disebuah penjarak runtuh atau selongsong kompresi. Hal ini dilakukan untuk menentukan prabeban bantalan pinion. Ketika mengganti sil pinion, prabeban bantalan pinion jangan diubah. Suatu prosedur khusus untuk mengganti sil pinion dimulai dengan cara mengangkat kendaraan tersebut. Lokasi atau membuat tanda indeks pada poros penggerak dan yok atau flens pinion. Lepaskan poros penggerak dari flens pinion, Universitas Mercu Buana 50

63 tetapi jangan menarik yok selip dari poros output transmisi. Hal ini untuk mencegah pelumas transmisi tersebut tersebut agar tidak terjadi kebocoran. Tumpulah bagian belakang poros penggerak dengan mengikat pada pipa pembuangan atau bagian bodi bawah lainnya. Tandailah posisi flens pinion, poros pinion, dan mur pinion. Pasanglah kunci kunci torsi dan socket pada mur pinion. Putarlah pinion sampai beberapa putaran. Catatlah torsi yang dihasilkan. Kemudian lepaskan mur pinion, flens pinion dan sil. Periksalah permukaan sil pada flens pinion dengan yang baru. Lepaskan kotoran atau beram di dalam lubang pembawa. Lumasilah sil tersebut, selanjutnya lakukan pemasangan. Luruskan tanda-tanda pada poros pinion dan flens pinion, kemudian pasanglah flens pinion. Lumasi cincin sisi pada mur yang baru dan ketatkan mur. Putarlah pinion agar duduk pada bantannya. Ukurlah perbedaan bantalan pinion dengan menggunakan kunci torsi. Ketatkan mur pinion sampai perbedaan bantalan pinion kembali seperti semula Gbr 4.10 Pengukuran prabeban bantalan pinion dengan menggunakan kunci torsi Universitas Mercu Buana 51

64 4.4.4 Penyervisan Rakitan Diferensial Gbr 4.1 memperlihatkan sebuah gandar belakang yang dibongkar dengan sebuah pembawa integral dan diferensial terbuka. Untuk melakukan pembongkaran dan penyervisan diferensial, ikutilah prosedurnya sesuai dengan manual servis kendaraan. Servis diferensial pada umumnya dilakukan dengan membongkar rakitan diferensial dari rumah gandarnya, yang tetap ada dalam kendaraan. Pemeriksaan utama diferensial ketika dibongkar biasanya akan mendapatkan informasi tentang keperluan yang harus dilakukan. Dari informasi yang didapat, keluhan pengguna dan test jalan raya semuanya akan membantu dalam menentukan banyaknya pembongkaran yang akan dilakukan. Sebelum membonkar diferensial, ukurlah prabeban bantalan. Dan backlash roda gigi cincin. Demikian juga, periksa pola kontak gerigi roda gigi cincin. Hal ini dilakukan dengan mengelap pelumas dari pembawa dan membersihkan setiap gigi pada roda gigi cincin, lalu putarkan roda gigi cincin satu putaran kesetiap arah. Hal ini akan meninggalkan pola kontak kedua sisi gerigi dari roda gigi cincin tersebut. Gambar 4.13 memperlihatkan bagaimana ganjal setelah kedalaman pinion dan bagaimana menyetel mur (atau ganjal) untuk mengatur posisi roda gigi cincin. Dengan memutarkan mur penyetel atau mengubah ganjal akan meningkatkan atau menurunkan kelonggaran roda gigi cincin. Universitas Mercu Buana 52

65 Gbr 4.11Pengukuran backlash roda gigi cincin dengan menggunakan indikator dial. Gbr 4.12 Pola kontak gerigi roda gigi cincin dan pinion. Universitas Mercu Buana 53

66 Gbr 4.13 Prosedur penyetelan untuk membetulkan kontak gergi roda gigi dan kelonggaran (backlash) pada sebuah diferensial. Ganjal digunakan untuk menyetel kedalaman pinion. Universitas Mercu Buana 54

67 Mur penyetel posisi roda gigi cincin untuk meningkatkan atau menurunkan kelonggaran. Gbr 4.8 Diferensial selip terbatas yang dibongkar Universitas Mercu Buana 55

68 4.4.5 Penyervisan Diferensial Selip Terbatas Pengoperasian diferensial selip terbatas biasanya dapat diperiksa tanpa melakukan pembongkaran gardan penggerak belakang atau melepas diferensial, putarlah kunci kontak dalam posisi OFF dan tempatkan tuas perseneling dalam posisi PARK. Lepaskan rem parkir dan angkatlah kendaraan dengan menggunakan lift. Cobalah untuk memutarkan setiap roda belakang. Jika roda tidak dapat berputar atau jika roda tersebut sangat keras untuk berputar, maka diferensial selip terbatas beroperasi dengan benar. Jika kedua roda belakangnya berputar dengan mudah, maka diferensial selip terbatas dalam keadaan rusak. Gambar 4.7 memperlihatkan sebuah diferensial selip terbatas yang dibongkar. Perhatikan pengaturan cakram-cakram pada koplingnya. Ikutilah prosedur perbaikan dan penyetelan diferensial selip terbatas sesuai dengan manual servis kendaraan. Posisi pinion penggerak dan kelonggaran roda gigi cincin disetel dengan cara yang sama seperti halnya diferensial terbuka. Universitas Mercu Buana 56