MAKALAH SISTEM PEMINDAH TENAGA PROPELLER SHAFT Rian Alif Prabu (12504244022) Septian Dwi Saputra (12504244032) Pendidikan Teknik Otomotif Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta 2016
BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Propeller shaft dan universal joint adalah komponen dari sistem pemindah tenaga yang fungsi utamanya adalah untuk meneruskan putaran mesin. Propeller shaft digunakan pada kendaraan yang menggunakan penggerak roda belakang (FR ataupun 4WD). Ketika mesin dan transmisi dipisahkan dengan poros roda belakang maka tidak ada penerus putaran dari transmisi menuju differensial, untuk itulah propeller shaft digunakan untuk mentransmisikan daya dan juga putaran. Propeller shaft harus memenuhi syarat-syarat tertentu karena daya dan juga putaran yang dihasilkan oleh mesin sangat besar dan juga tinggi. B. RUMUSAN MASALAH 1. Apa pengertian dan fungsi dari propeller shaft dan universal joint? 2. Apa saja jenis propeller shaft dan universal joint? 3. Bagaimana cara kerja propeller shaft dan universal joint? C. TUJUAN 1. Mengetahui pengertian dan fungsi dari propeller shaft dan universal joint. 2. Mengetahui jenis propeller dan universal joint. 3. Mengetahui cara kerja propeller shaft dan universal joint. BAB II PEMBAHASAN
A. PROPELLER Propeller shaft atau poros propeller (pada kendaraan FR dan kendaraan 4WD) berfungsi untuk memindahkan atau meneruskan tenaga dari transmisi ke differential. Transmisi umumnya terpasang pada chassis frame, sedangkan differential dan sumbu belakang atau rear axle disangga oleh suspensi sejajar dengan roda belakang. Oleh sebab itu posisi diferential terhadap transmisi selalu berubah ubah pada saat kendaraan berjalan, sesuai dengan permukaan jalan dan ukuran beban. Propeller shaft sering juga disebut sebagai drive shaft. Panjang pendeknya propeller shaft tergantung dari panjang kendaraan. Pada kendaraan yang panjang, propeller dibagi menjadi beberapa bagian untuk menjamin supaya tetap dapat bekerja dengan baik. Gambar Letak Propeller shaft Fungsi Poros Propeller Poros propeller memiliki 3 (tiga) fungsi utama: Untuk memindahkan putaran dengan lembut dari transmisi ke poros sambungan roda belakang. Untuk meneruskan dan menyalurkan tenaga pada roda belakang saat bergerak naik dan turun. Untuk menyediakan penyesuaian pada gerakan melentur karena perubahan panjang poros penggerak. Bagian Utama Dan Fungsi Utama Rangkaian Propeller Shaft : Sleeve yoke
Bentuk pejal dan pipa yang terhubung melalui alur-alur dan dapat bergeser sepanjang alur tersebut menghubungkan poros keluaran transmisi ke sambungan universal (universal joint) depan. Front Universal Joint mengikat slip yoke pada poros penggerak (drive shaft). Drive shaft Bentuk pipa dengan maksud mengurangi berat tetapi tidak mengurangi kekuatannya, berfungsi memindahkan gaya putar dari sambungan universal depan ke sambungn universal belakang (rear Universal joint). Rear Universal Joint melenturkan sambungan yang menghubungkan sumbu penggerak dengan yoke deferensial. Flange Yoke Bentuk garpu dan berlubang sebagai memegang sambungan universal belakang dan memindahkan gaya putar ke rangkaian gigi sumbu roda belakang. Balance Weight Bentuk plat yang dilas titik terhadap poros propeller untuk menghindari gaya sentrifugal. Center Bearing Merupakan unit yang dipasang pada ujung propeller shaft depan (intermediate shaft) dan menempel pada body melalui bracket. Center bearing berfungsi sebagai tumpuan antara pada poros propeller yang panjang (3-joint type) untuk mengurangi kemungkinan poros propeller melengkung/ bengkok, untuk meredam bunyi dan getaran pada saat propeller shaft bekerja.
Gambar. Bagian Propeller Shaft Propeller shaft dibuat sedemikian rupa agar dapat memindahkan tenaga dari transmisi ke difrensial dengan lembut tanpa dipengaruhi kondisi permukaan jalan dan ukuran beban kendaraan. Untuk tujuan ini universal joint dipasang pada setiap ujung propeller shaft, fungsinya untuk menyerap perubahan sudut dari suspensi. Selain itu sleeve yoke bersatu untuk menyerap perubahan anatara transmisi dan diferential. Biasanya propeller shaft dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki ketahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok. Bandul pengimbang atau balance weight dipasang pada bagian luar pipa dengan tujuan untuk keseimbangan pada waktu berputar. Dengan keseimbangan ini diharapkan poros propeller dapat berputar tanpa menghasilkan getaran yang besar atau dengan kata lain dengan lembut. Pada umumnya propeller shaft terdiri dari satu pipa yang mempunyai dua penghubung yang terpasang pada kedua ujung berbentuk universal joint.untuk propeller shaft yang panjang digunakan 2 batang dengan 3 joint, hal ini dimaksudkan untuk mencegah timbulnya vibrasi yang besar, propeller shaft mudah melentur dan jalannya kendaraan tidak nyaman. Sehingga pada umumnya, apabila propeller shaft terlampau panjang, dibagi menjadi 2 atau 3 bagian dengan 3 atau 4 joint. B. JENIS JENIS PROPELLER Tipe 2 Joint
Tipe 3 Joint Kedua tipe ini memiliki komponen dan cara kerja yang hampir sama, hanya saja terdapat komponen tambahan pada tipe 3 joint. Pada tipe 3 join terdapat 3 universal joint sedangkan pada tipe 2 joint hanya terdapat 2 universal joint. Dan pada tipe 3 joint terdapat center bearing yang berfungsi untuk lebih meredam getaran. C. CARA KERJA PROPELLER Cara Kerja Propeller Shaft pada Kendaraan FR (Front Engine Rear Drive). Gaya putar atau gerakan dari batang output transmisi kesumbu belakang diteruskan oleh propeller shaft. Sumbu propeller shaft bergerak naik atau turun, relatif terhadap transmisi dan propeller shaft harus memindahkan gaya putar dengan baik tanpa terpengaruh perubahan sudut dan panjang. Universal joint dan sleeve yoke dapat melakukan penyesuaian yang dibututuhkan sebagai akibat perubahan tempat yang dilalui kendaran selama berjalan. Ini mungkin dilakukan karena sambungan universal memungkinkan 2 (dua) batang bergerak dalam sudut yang berbeda satu dengan yang lain. Sebagai contoh, bila kendaraan melewati gundukan dijalan, sudut belakang (diferensial) tertekan keatas dan relatif sejajar terhadap bodi mobil. Universal
joint memungkinkan jalur penggerak tetap pada posisi melentur tanpa menyebabkan kerusakan pada batang penggerak. Dalam keadaan yang sama, sleeve yoke yang terpasang pada batang output transmisi memungkinkan adanya perubahan kecil pada panjang penggerak dengan meluncur kedalam atau keluar dari trasnmisi. Gambar. Bentuk rangkaian batang propeller Cara Kerja Propeller Shaft pada Kendaraan Penggerak Empat Roda (4WD). Kendaraan-kendaraan yang lebih kecil dengan penggerak empat roda menggunakan pengaturan jalur penggerak yang mirip dengan kendaraan dengan mesin dibelakang, Kendaraan dengan penggerak roda depan telah dijelaskan diatas, tetapi dengan tambahan pada batang output yang diperpanjang hingga sumbu depan. Kendaraan dengan penggerak empat roda memiliki jalur penggerak pada kedua sumbu kendaraan depan dan belakang. Serupa dengan rangkaian sumbu belakang kendaraan yang konvensional. Pada sumbu belakang dan sedikit berbeda unit sumbu pada bagian depan. Sumbu penggerak depan harus memiliki fasilitas untuk mengemudikan kendaraan. Dua sumbu pemindahan gaya putar dari transmisi dilewatkan unit deferensial dan batang sumbu untuk menggerakkan empat roda kendaraan.
Gambar 4WD Front Propeller Shaft D. UNIVERSAL JOINT Universal Joint yaitu salah satu bagian dari sistem pemindah tenaga yang berfungsi untuk memungkinkan poros berputar dengan lancar walaupun terjadi perubahan sudut. E. JENIS JENIS UNIVERSAL JOINT Hook Joint Gambar konstruksi hook joint Pada umumnya poros propeller menggunakan konstruksi tipe ini, karena selain konstruksinya yang sederhana tipe ini juga berfungsi secara akurat dan konstan. Konstruksi hook joint adalah seperti gambar di atas. Ada dua tipe hook joint yaitu shell bearing cup type dan solid bearing cup type. Pada tipe shell bearing cup universal joint tidak bisa dibongkar sedangkan pada tipe solid bearing cup bisa
dibongkar. Ilustrasi konstruksi kedua tipe universal joint tersebut dapat dilihat pada gambar berikut : Gambar konstruksi hook joint tipe shell bearing cup. Gambar konstruksi hook joint tipe solid bearing cup. Flexible Joint
Gambar konstruksi flexible joint Konstruksidari universal joint model flexible joint dapat dilihat pada gambar diatas. Model ini mempunyai keuntungan tidak mudah aus, tidak berisik dan tidak memerlukan minyak/grease. Turnion Joint Model ini berusaha menggabungkan tipe hook joint dan slip joint, namun hasilnya masih dibawah slip joint sendiri, sehingga jarang digunakan. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar konstruksi turnion joint Uniform Velocity Joint Model ini dapat membuat kecepatan sudut yang lebih baik, sehingga dapat mengurangi getaran dan suara bising. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Gambar konstruksi uniform velocity joint Slip Joint Bagian ujung propeller yang dihubungkan dengan poros out-put transmisi terdapat alur-alur untuk pemasangan slip joint. Hal ini memungkinkan panjangnya
propeller shaft sesuai dengan jarak output transmisi dengan differential. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar konstruksi slip joint http://danialmandala.blogspot.com/2014/01/pengertian-dan-fungsi-propeller-shaft.html http://www.bloggersakti.com/2015/09/makalah-lengkap-propeller-shaft.html