SMK KARTANEGARA WATES KAB. KEDIRI SISTEM PEMINDAH TENAGA (SPT) SISTEM GARDAN / DIFFERENTIAL 27
PEMELIHARAAN / SERVICE UNIT FINAL DRIVE ( SISTEM GARDAN / DIFFERENTIAL) URAIAN. FUNGSI DIFFERENTIAL. 1. Menyesuaikan putaran roda kiri dan kanan (roda penggerak) pada saat membelok atau beban roda kiri dan kanan tidak sama (misal salah satu roda dijalan lumpur). Differential terbagi menjadi 2 bagian utama : Differential Gear Final Gear 1. Final Gear. Yang terdiri dari drive pinion dan ring gear, dan berfungsi untuk memperbesar momen dan mengubah arah putaran sebesar 90 o. Front 2. Differential Gear. Yang terdiri dari side gear, dan berfungsi untuk membedakan kecepatan putar roda kiri dan kanan saat membelok. A. FINAL GEAR. Dewasa ini final gear terdiri dari 2 tipe : 1. Hypoid bevel gear. Ring Gear Drive Pinion Tipe ini digunakan pada kendaraan penggerak roda belakang, dimana drive pinion terpasang offset dengan garis tengah ring gear. Keuntungannya bunyi lebih halus. 2. Helical Gear. Tipe ini digunakan pada kendaraan penggerak roda depan. Mempunyai keuntungan bunyi dan getaran lebih kecil dan momen dapat dipindahkan dengan lembut. B. DIFFERENTIAL GEAR. Uraian. Saat kendaraan membelok, jarak tempuh roda bagian dalam (A) lebih kecil dari jarak tempuh roda bagian luar (B), dengan demikian roda bagian luar harus berputar lebih cepat dari roda bagian dalam. Bila roda roda berputar dengan putaran yang sama, maka salah satu ban akan slip, yang menyebabkan ban akan cepat aus. Untuk mengatasi hal ini diperlukan differential gear dengan tujuan untuk membedakan putaran roda. Jarak A > Jarak B Rpm roda bagian dalam < Rpm roda bagian luar O B A 28
1. Prinsip dasar differential gear. W W Bila kedua rak diberi beban yang sama, maka ketika shackle ditarik ke atas akan menyebabkan kedua rak terangkat pada jarak yang sama karena tahanan sama dan pinion gear tidak berputar. Beban Kecil W W Beban Besar Tetapi bila beban yang lebih besar diletakkan pada rak sebelah kanan dan shackle ditarik ke atas, maka pinion gear akan berputar sepanjang gerigi rak yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya perbedaan tahanan. Dan ini mengakibatkan rak yang mendapat beban lebih kecil akan terangkat. 2. Kontruksi Differential. 17 12 15 4 1 2 3 7 18 13 16 14 8 11 10 9 6 5 29
Keterangan : 1. Mur. 10. Rumah differential. 2. Penghubung poros. 11. Roda gigi korona. 3. Sil poros pinion. 12. Poros roda gigi pinion. 4. Bantalan poros pinion. 13. Roda gigi samping. 5. Rumah penggerak aksel. 14. Bantalan poros pinion. 6. Tutup bantalan. 15. Roda gigi pinion. 7. Pipa pembatas. 16. Gasket. 8. Poros pinion. 17. Ring roda gigi samping. 9. Bantalan rumah differential. 18. Ring roda gigi pinion. 3. Cara Kerja Differential. a. Jalan Lurus. A B Drive pinion memutarkan ring gear, ring gear memutarkan differential case, defferential case menggerakan pinion gear melalui pinion shaft dan pinion gear memutarkan side gear kiri dan kanan dengan rpm yang sama karena tahanan roda kiri dan kanan sama, sehingga menyebabkan putaran roda kiri dan kanan sama. ( RPM A = B ). b. Belok Kanan. A B Drive pinion memutarkan ring gear, ring gear memutarkan differential case, differential case menggerakan pinion gear melalui pinion shaft dan pinion gear memutarkan side gear kiri mengitari side gear kanan karena tahanan roda kanan lebih besar, sehingga menyebabkan putaran roda kiri lebih besar dari roda kanan. ( RPM A > B ). c. Belok Kiri. A B Drive pinion memutarkan ring gear, ring gear memutarkan differential case, differential case menggerakan pinion gear melalui pinion shaft dan pinion gear memutarkan side gear kanan mengitari side gear kiri karena tahanan roda kiri lebih besar, sehingga menyebabkan putaran roda kanan lebih besar dari roda kiri. ( RPM A < B ). d. Salah satu roda masuk Lumpur. Saat salah satu roda masuk Lumpur, maka roda masuk Lumpur tersebut mempunyai tahanan yang besar, dan menyebabkan sulitnya mengeluarkan roda dari Lumpur. C. BENTUK RUMAH AXLE Dari bentuk rumah penggerak aksel dapat dibedakan tiga macam : 1. Aksel Banjo. 30
Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona kurang kuat, biasa digunakan pada kendaraan sedan, station dan jeep. 2. Aksel Spicer. Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona jenis ini sering digunakan pada kendaraan sedan, station dan jeep. 3. Aksel terompet. Rumah bantalan merupakan satu kesatuan yang kokoh dengan rumah aksel, jenis ini paling kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona biasanya digunakan pada jenis kendaraan berat. Jarang lagi digunakan pada kendaraan, karena : Konstruksi rumit. Penyetel sulit. Harga mahal. D. PENGUNCI DIFFERENTIAL. Fungsi Koefisien gesek roda kiri dan kanan berbeda misal salah satu roda jalan pada Lumpur atau basah maka roda dengan koefisien rendah mulai selip dan roda dengan koefisien besar diam, akibatnya tetap berhenti dengan salah satu roda berputar / slip. Dengan terkuncinya salah satu poros aksel dengan rumah differential maka tidak akan terjadi slip salah satu roda (mencegah) slip salah satu roda saat roda kiri dan kanan koefisien geseknya tidak sama. Setelah kendaraan sudah keluar dari Lumpur pengunci harus dilepas, jika lupa penggerak aksel bias pecah. 31
Sistem penggerak pengunci dan cara kerja 1. Penggerak mekanis. Cara Kerja : Saat pengunci bebas diferensial bekerja seperti biasa Roda slip, lengan pengunci ( 4 ) ditarik ke kiri Pengunci ( 2 ) bergerak ke kanan dan menghubung ke rumah diferensial ( 3 ) Putaran poros penggerak ( 1 ) terhubung dengan rumah diferensial ( 3 ) oleh pengunci ( 2 ), ( gigi penyesuai tidak dapat berputar pada porosnya ) Poros Penggerak kanan dan kiri berputar bersama - sama dengan rumah diferensial ( n1=n3 ) Untuk melepas lengan didorong ke kanan maka pengunci akan bergerak ke kiri melepas hubungan Penggunaan : Biasanya pada kendaraan jeep dan truk lama 2) Penggerak Listrik / Solenoid Keterangan : 1. Batterai. 2. Kunci kontak. 3. Saklar pengunci. 4. Lampu control. 5. Selenoid. 6. Lengan Pengunci. Cara kerja : Kunci kontak ( 2 ) menghubung Bila roda slip sakelar pengunci ( 3 ) ditarik Arus dari baterai mengalir kelampu kontrol ( 4 ) dan ke solenoid ( 5 ) Lampu kontrol ( 4 ) menyala dan timbul magnit pada solenoid ( 5 ) Lampu pengunci ( 6 ) tertarik dan pngunci bergerak kekiri menghubung ke rumah diferensial Poros penggerak berhubungan dengan rumah diferensial oleh pengunci ( diferensial terkunci, putaran poros penggerak kanan dan kiri berputar bersama-sama dengan rumah diferensial ) Sakelar pengunci ( 3 ) ditekan, tidak ada arus ke solenoid kemagnetannya hilang dan lampu kontrol mati Pegas mendorong lengan pengunci dan pengunci bergerak ke kanan melepas hubungan antara rumah diferensial dengan poros penggerak Penggunaan : Sering digunakan pada sedan 3) Penggerak Vakum Cara kerja : Bila roda slip sakelar vakum ( 3 ) ditarik Ruangan sebelah kanan membran (4) berhubungan dengan tangki vakum ( 3 ) Membran bergerak ke kanan Lengan pengunci ( 5 ) tertarik ke kanan dan pengunci bergerak ke kiri menghubungkan ke rumah diferensial 32
Keterangan : 1. Saluran masuk. 2. Tangki vacum. 3. Saklar vacum. 4. Membran vacum. 5. Lengan Pengunci. Poros penggerak berhubungan dengan penggerak kanan oleh pengunci ( diferensial terkunci,putaran poros penggerak kanan dan kiri berputar bersama-sama dengan rumah diferensial ) Sakelar vakum ( 3 ) ditekan, tidak ada hubungan antara membran vakum dengan tangki vakum dan ruang kanan membran berhubungan dengan udara luar Pegas mendorong ke kiri, pengunci bergerak ke kanan melepas hubungan antara rumah diferensial dengan poros penggerak Sistem ini juga dilengkapi dengan lampu kontrol Penggunaan : Jenis ini hanya digunakan pada sedan atau mobil dengan motor bensin 4) Penggerak Udara Tekan Keterangan : 1. Kompresor. 2. Tangki Udara. 3. Saklar Udara. 4. Booster tekan. 5. Lengan Pengunci. Cara kerja Roda slip, sakelar udara tekan ( 3 ) ditarik Saluran tangki berhubungan dengan saluran boster tekan udara mengalir dari tangki ke ruangan sebelah kiri torak Torak bergerak ke kanan mendorong lengan pengunci ( 5 ) pengunci bergerak ke kiri menghubung kerumah diferensial Diferensial terkunci, poros penggerak kanan dan kiri berputar bersama sama dengan rumah diferensial Sakelar udara ditekan, slang dari tangki tidak ada hubungan dengan boster tekan dan slang boster tekan berhubungan dengan udara luar Pegas mendorong torak ke kiri dan pengunci bergerak ke kanan melepas hubungan antara rumah diferensial dengan poros penggerak Pada waktu pengunci bekerja ada lampu kontrol yang menyala Penggunaan : Digunakan pada truk dan bus yang menggunakan sistem rem angin E. PERHITUNGAN. 1. Gear Ratio. GR = jumlah gigi ring gear Jumlah gigi drive pinion 2. Jumlah putaran ring gear. RPM Ring Gear = rpm side gear kanan + rpm side gear kiri 2 33
BIODATA PEMBUAT Ega Vebriasandi, dilahirkan di Kediri, Kabupaten Kediri Jawa Timur pada Tanggal 22 Februari 1989 dari pasangan Srianto dengan Kiptiyah. Sekarang masih menempuh Pendidikan S1 Tehnik Informatika di Universitas Nusantara PGRI Kediri dan pernah mengikuti OPSPEK yang bertema Menumbuhkan Jiwa Sosial Mahasiswa tahun 2008. Semasa SMK pernah mengikuti Lomba Kompetensi Siswa (LKS) SMK Tingkat Propinsi tahun 2006 di Bidang Mekanik Otomotif yang diselenggarakan di Tulungagung. Sejak Tahun 2008 bekerja di SMK KARTANEGARA WATES KAB. KEDIRI sebagai Toolman Tehnik Kendaraan Ringan (TKR) kemudian diangkat menjadi Pengajar pada tahun 2010 mengajar Keterampilan Komputer dan Pengelolaan Informasi (KKPI) dan mengajar Jurusan Tehnik Komputer dan Jaringan (TKJ). Training yang pernah diikuti selama menjadi Toolman di SMK KARTANEGARA WATES adalah E-LEARNING MANAGEMENT SYSTEM di PPPPTK VEDC Malang tahun 2009. Seminar pengembangan pendidikan yang telah dilakukan antara lain Membangun Jawa Timur melalui Pendidikan yang Bermutu tahun 2008, Models of International Standardized Classroom Management tahun 2009, Meningkatkan Profesionalisme Guru melalui Penulisan Karya Tulis Ilmiah tahun 2009 dan Peningkatan Profesionalisme Guru melalui Lesson Study tahun 2010. 34