Penulis : Sugeng Riyadi, S.Pd. 08123168541
[email protected] Penelaah : Drs. Mardjani. MT., 081553894658
[email protected]
Copyright 2016 Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidikdan Tenaga Kependidikan Bidang Otomotif dan Elektronika, Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan
KATA SAMBUTAN Peran guru professional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci keberhasilan belajar siswa. Guru professional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi focus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP) merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan professional pada akhir tahun 2015. Hasil UKG menunjukkan peta kekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru pasca UKG melalui program Guru Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kompetensi guru sebagai agen. Program Guru Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran (blended) tatap muka dengan online. Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembngan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LP3TK KPTK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit Pelaksana Teknis di lingkungan Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggung jawab dalam mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensi. Dengan modul ini diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru. Mari kita sukseskan program Guru Pembelajar ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya.
Jakarta, Februari 2016 Direktur Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
Sumarna Surapranata, Ph.D, NIP 19590801 198503 1002
i
ii
DAFTAR ISI
KATA SAMBUTAN .............................................................................................. I DAFTAR ISI ....................................................................................................... III DAFTAR GAMBAR .............................................................................................V PENDAHULUAN ................................................................................................. 1 A. Latar belakang .......................................................................................... 1 B. Tujuan Pembelajaran................................................................................ 1 C. Peta Kompetensi ...................................................................................... 2 D. Ruang Lingkup ......................................................................................... 4 E. Saran Cara Penggunaan Modul ................................................................ 5 KEGIATAN PEMBELAJARAN I : SISTEM KOPLING. ....................................... 7 A. Tujuan ...................................................................................................... 7 B. Indikator Pencapaian Kompetensi ............................................................ 7 C. Uraian Materi ............................................................................................ 7 E. Latihan/Tugas. ........................................................................................ 44 F. Rangkuman ............................................................................................ 44 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .............................................................. 46 KEGIATAN PEMBELAJARAN II : TRANSMISI. ............................................... 47 A. Tujuan .................................................................................................... 47 B. Indikator Pencapaian Kompetensi .......................................................... 47 D. Aktifitas Pembelajaran. ........................................................................... 97 E. Latihan/Tugas ......................................................................................... 97 F. Rangkuman .......................................................................................... 104 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ............................................................ 106 KEGIATAN PEMBELAJARAN III : GARDAN ................................................ 107 A. Tujuan .................................................................................................. 107 B. Indikator Pencapaian Kompetensi ........................................................ 107 C. Uraian Materi ........................................................................................ 107 D. Aktifitas Pembelajaran .......................................................................... 126 E. Latihan/Tugas ....................................................................................... 126 F. Rangkuman. ......................................................................................... 128 G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ............................................................ 129
iii
PENUTUP ....................................................................................................... 130 A. Kesimpulan ........................................................................................... 130 B. Tindak Lanjut ........................................................................................ 134 D. Evaluasi ................................................................................................ 137 E. Kunci Jawaban Evaluasi ....................................................................... 146 F. Glosarium ............................................................................................. 149 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 148
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Prinsip Kopling ............................................................................................................. 7 Gambar 1. 2 Prinsip Kerja Kopling. .................................................................................................... 8 Gambar 1. 3 Positive clutch (Dog clutch)........................................................................................... 9 Gambar 1. 4 Cone clutch (kopling konis)........................................................................................... 9 Gambar 1. 5 Kopling Plat Tunggal. .................................................................................................. 10 Gambar 1. 6 Multi-plate clutch (kopling plat banyak) ..................................................................... 10 Gambar 1. 7 Diaphragm clutch (kopling pegas disfragma). ............................................................ 11 Gambar 1. 8 Fluid coupling (Kopling fluida). ................................................................................... 11 Gambar 1. 9 Hydraulic torque converter ........................................................................................ 12 Gambar 1. 10 Centrifugal clutch (Kopling sentrifugal). ................................................................... 13 Gambar 1. 11 Semi-centrifugal clutch (Kopling semi sentrifugal). .................................................. 14 Gambar 1. 12 Kopling elektro magnet. ........................................................................................... 14 Gambar 1. 13 Komponen Kopling. .................................................................................................. 15 Gambar 1. 14 Roda Gaya. ................................................................................................................ 16 Gambar 1. 15 Tiga Macam Bantalan Pilot ....................................................................................... 16 Gambar 1. 16 Plat Kopling. .............................................................................................................. 17 Gambar 1. 17 Alur Pada Plat Kopling .............................................................................................. 17 Gambar 1. 18 Peredam Torsi Dari Karet. ........................................................................................ 18 Gambar 1. 19 Plat Kopling Dengan Peredam .................................................................................. 18 Gambar 1. 20 Plat Kopling Dengan Peredam .................................................................................. 19 Gambar 1. 21 Unit Plat Penekan Pegas Diafragma. ........................................................................ 19 Gambar 1. 22 Pegas Diafragma. ...................................................................................................... 20 Gambar 1. 23 Unit Plat penekan Pegas Koil. ................................................................................... 20 Gambar 1. 24 Conventional Release Bearing. ................................................................................. 21 Gambar 1. 25 Bantalan Pembebas Kopling. .................................................................................... 21 Gambar 1. 26 Konstruksi Self-Centering Release Bearing. .............................................................. 22 Gambar 1. 27 Self-Centering Release Bearing. ............................................................................... 23 Gambar 1. 28 Cara Kerja Self-Centering Release Bearing. .............................................................. 23 Gambar 1. 29 Kopmonen Sstem Penggerak Hidrolis Kopling.......................................................... 24 Gambar 1. 30 Master Kopling. ........................................................................................................ 24 Gambar 1. 31 Clutch Release Cylinder. ........................................................................................... 25
v
Gambar 1. 32 Sistem Penggerak Kopling Mekanis. .........................................................................26 Gambar 1. 33 Pembebasab Model Tarik. ........................................................................................27 Gambar 1. 34 komponen Bantalan Pembebas Model Tarik. ...........................................................27 Gambar 1. 35 Roda Gaya dengan Peredam.....................................................................................28 Gambar 1. 36 Bagan Cara Kerja Flywheel Dumper. .........................................................................29 Gambar 1. 37 Cara Kerja Flywheel Dumper. ...................................................................................29 Gambar 1. 38 Pemeriksaan Runout Roda Gaya...............................................................................30 Gambar 1. 39 Menukur Keausan Pegas Diafragma. ........................................................................31 Gambar 1. 40 Mengukur Ketebalan Kanvas. ...................................................................................32 Gambar 1. 41 Memeriksa Runout Plat Kopling. ..............................................................................32 Gambar 1. 42 Memeriksa Release Bearing (bantalan pembebas). .................................................33 Gambar 1. 43 Memeriksa Self_Adjusting Release Bearings. ..........................................................33 Gambar 1. 44 Penyetelan Jarak Bebas Sistem Hidrolis. ..................................................................34 Gambar 1. 45 Penyetelan Pedal Kopling. ........................................................................................34 Gambar 1. 46 Pengukuran Jarak Bebas. ..........................................................................................35 Gambar 1. 47 Mekanisme Kabel Kopling. ........................................................................................35 Gambar 1. 48 Titik Pemeriksaan Pembebasan Kopling. .................................................................36 Gambar 1. 49 Penyetelan Jarak Bebas Sistem Kabel Kopling ..........................................................37 Gambar 1. 50 Saklar Start Kopling) ..................................................................................................37 Gambar 1. 51 Melepas Bantalan Pilot. ............................................................................................41 Gambar 1. 52 Memasang Plat Kopling. ...........................................................................................41 Gambar 1. 53 Pemasangan Koping. .................................................................................................42 Gambar 1. 54 Pemberian Grease. ...................................................................................................42 Gambar 1. 55 Pemasangan Transmisi. ............................................................................................43
Gambar 2. 1 Transmisi Dua Poros. .................................................................................................48 Gambar 2. 2 Transmisi Tiga Poros. .................................................................................................48 Gambar 2. 3 Transmisi Tiga Poros Dengan Transfer Case Unit. .....................................................49 Gambar 2. 4 Transmisi Dua Poros Dengan Transfer Case Unit .......................................................49 Gambar 2. 5 Transmisi Otomatis Tipe Gigi Helikal. ........................................................................50 Gambar 2. 6 Transmisi Otomatis Tipe Gigi Planetari. .....................................................................50 Gambar 2. 7 Transmisi Otomatis Tipe CVT. ....................................................................................51 Gambar 2. 8 Hubungan dua Buah Roda Gigi. .................................................................................52 Gambar 2. 9 Hubungan Tiga Buah Roda Gigi. .................................................................................52 Gambar 2. 10 Spur gear. .................................................................................................................52
vi
Gambar 2. 11 Helical gear. ............................................................................................................. 53 Gambar 2. 12 Spur Bevel Gears. ..................................................................................................... 53 Gambar 2. 13 Roda Gigi Geser. ...................................................................................................... 54 Gambar 2. 14 Roda Gigi Bebas. ...................................................................................................... 54 Gambar 2. 15 Roda Gigi Tetap. ...................................................................................................... 55 Gambar 2. 16 Bantalan Rol Jarum. ................................................................................................. 55 Gambar 2. 17 Bantalan Bola. .......................................................................................................... 56 Gambar 2. 18 Bantalan Roll. ........................................................................................................... 57 Gambar 2. 19 Plain Bushings. ......................................................................................................... 57 Gambar 2. 20 Perbandinagan Gigi Tetap. ...................................................................................... 58 Gambar 2. 21 Perbandingan Gigi Reduksi. ..................................................................................... 58 Gambar 2. 22 Perbandingan Gigi Overdrive. .................................................................................. 59 Gambar 2. 23 Transmisi Manual Tiga Poros. .................................................................................. 60 Gambar 2. 24 Transmisi Manual Dua Poros. .................................................................................. 60 Gambar 2. 25 Posisi Gigi netral. ..................................................................................................... 61 Gambar 2. 26 Posisi Gigi ke Satu (Lambat). .................................................................................... 61 Gambar 2. 27 Posisi Gigi ke Dua (Cepat). ....................................................................................... 61 Gambar 2. 28 Posisi Gigi Netral ...................................................................................................... 62 Gambar 2. 29 Pasisi Gigi ke Satu (Lambat) ..................................................................................... 62 Gambar 2. 30 Posisi Gigi ke dua (Cepat) ........................................................................................ 63 Gambar 2. 31 Komponen Transmisi Tiga Poros ............................................................................. 63 Gambar 2. 32 Komponen Transmisi Dua Poros. ............................................................................. 64 Gambar 2. 33 Lokasi Synchronizers Unit Pada Unit Transmisi. ...................................................... 64 Gambar 2. 34 Komponen Synchronizers Unit dan Roda Gigi Tingkat. ........................................... 65 Gambar 2. 35 Gerakan Tahap 1 Hub Sleeve. .................................................................................. 67 Gambar 2. 36 Gerakan Tahap 2 Hub Sleeve. .................................................................................. 68 Gambar 2. 37 Gerakan Tahap 3 Hub Sleeve. .................................................................................. 69 Gambar 2. 38 Input Shaft. .............................................................................................................. 70 Gambar 2. 39 Counter Gear Shaft. ................................................................................................. 70 Gambar 2. 40 Output Shaft. ........................................................................................................... 71 Gambar 2. 41 Kedudukan Poros-Poros Pada Transmisi Tiga Poros. ............................................... 71 Gambar 2. 42 Forward Gears ......................................................................................................... 72 Gambar 2. 43 Reverse Gears. ......................................................................................................... 72 Gambar 2. 44 Synchronizer Hub Sleeve and Splines. ..................................................................... 73 Gambar 2. 45 Inertia Lock. ............................................................................................................. 74
vii
Gambar 2. 46 Synchronizer unit.Tipe inner cone. ..........................................................................74 Gambar 2. 47 Two-cone synchronizer ............................................................................................75 Gambar 2. 48 Three-Cone Synchronizer. ........................................................................................76 Gambar 2. 49 Posisi Gigi ke 1. ........................................................................................................77 Gambar 2. 50 Posisi Gigi ke 2. ........................................................................................................77 Gambar 2. 51 Posisi gigi ke 3. .........................................................................................................78 Gambar 2. 52 Posisi gigi ke 4. .........................................................................................................78 Gambar 2. 53 Posisi gigi ke 5. .........................................................................................................79 Gambar 2. 54 Posisi gigi ke Reverse. ..............................................................................................79 Gambar 2. 55 Kedudukan Poros-Poros Pada Transmisi Dua Poros. ...............................................80 Gambar 2. 56 Komponen Input shaft Transmisi Dua Poros. ..........................................................81 Gambar 2. 57 Komponen Output shaft Transmisi Dua Poros. .......................................................81 Gambar 2. 58 Posisi Gigi Netral. .....................................................................................................82 Gambar 2. 59 Posisi Gigi 1 ..............................................................................................................82 Gambar 2. 60 Posisi Gigi 2. .............................................................................................................83 Gambar 2. 61 Posisi Gigi 3. .............................................................................................................84 Gambar 2. 62 Posisi Gigi 4. .............................................................................................................84 Gambar 2. 63 Posisi Gigi 5. .............................................................................................................85 Gambar 2. 64 Posisi Gigi R. .............................................................................................................85 Gambar 2. 65 Gear shift mechanism. ............................................................................................86 Gambar 2. 66 Posisi bola Pembatas. ..............................................................................................87 Gambar 2. 67 Interlock Pin. ............................................................................................................87 Gambar 2. 68 Tuas no.1 Digerakan. ...............................................................................................88 Gambar 2. 69 tuas no.2 Digerakan. ................................................................................................88 Gambar 2. 70 Tuas no.3 Digerakan. ...............................................................................................88 Gambar 2. 71 Defernsial Pusat .......................................................................................................90 Gambar 2. 72 Transfer Case Gear Type. .........................................................................................91 Gambar 2. 73 Transfer Case Chain Type. ........................................................................................92 Gambar 2. 74 Tranfer Case Bodi menyatu. ....................................................................................92 Gambar 2. 75 Transfer Case Bodi terpisah. ....................................................................................93 Gambar 2. 76 Tuas Transfer Case dalam Cabin. .............................................................................93 Gambar 2. 77 Elektronik Shift On-the-Fly .......................................................................................94 Gambar 2. 78 Posisi 2H. ..................................................................................................................95 Gambar 2. 79 Posisi 4H. ..................................................................................................................96 Gambar 2. 80 Posisi 4L....................................................................................................................96
viii
Gambar 3. 1 Penggerak Aksel Suspensi Rigid……………………………………………………………………….
108
Gambar 3. 2 Penggerak Aksel Suspensi Indipenden……………………………………………………………..
108
Gambar 3. 3 Konstruksi Penggerak Aksel……………………………………………………………………………..
109
Gambar 3. 4 Konstruksi Deferential……………………………………………………………………………………..
110
Gambar 3. 5 Komponen-Komponen Diferensial…………………………………………………………………… 110 Gambar 3. 6 Pinion Gear Dan Ring Gear………………………………………………………………………………. 111 Gambar 3. 7 Pinion Gear………………………………………………………………………………………………………
111
Gambar 3. 8 Posisi Gigi Pinion Terhadap Roda gigi Ring……………………………………………………….
112
Gambar 3. 9 Posisi Jalan Lurus……………………………………………………………………………………………..
113
Gambar 3. 10 Posisi Belok Kiri……………………………………………………………………………………………..
113
Gambar 3. 11 Kondisi Jalan Basah dan Kering………………………………………………………………………
114
Gambar 3. 12 Pengunci Deferensial Mekanis……………………………………………………………………….
115
Gambar 3. 13 Pengunci Deferensial Plat banyak………………………………………………………………….. 116 Gambar 3. 14 Posisi Jalan Lurus……………………………………………………………………………………………
116
Gambar 3. 15 saat Terjadi Slip……………………………………………………………………………………………..
117
Gambar 3. 16 Diferensial ratchet…………………………………………………………………………………………
117
Gambar 3. 17 Diferensial torsi……………………………………………………………………………………………..
118
Gambar 3. 18 Pengunci diferensial hidrolik............................................................................
119
Gambar 3. 19 Pompa Hidrolis………………………………………………………………………………………………
119
Gambar 3. 20 Rumah Poros Penggerak Roda Belakang Axle Rijid………………………………………..
121
Gambar 3. 21 Aksel Banjo…………………………………………………………………………………………………….
121
Gambar 3. 22 Aksel Spicer…………………………………………………………………………………………………..
122
Gambar 3. 23 Suspensi Belakang Axle Indipenden……………………………………………………………….
122
Gambar 3. 24 Aksel terompet………………………………………………………………………………………………
123
Gambar 3. 25 Semi-Floating Axles………………………………………………………………………………………..
124
Gambar 3. 26 Three Quarter Floating…………………………………………………………………………………..
124
Gambar 3. 27 Full Floating…………………………………………………………………………………………………..
125
Gambar 3. 28 Poros penggerak suspensi indipenden…………………………………………………………… 126
ix
x
PENDAHULUAN A. Latar Belakang Modul Diklat PKB Guru Paket Keahlian Teknik Kendaraan Ringan Grade 9 ini dirancang untuk memenuhi kebutuhan guru dalam hal peningkatan kompetensi tentang perbaikan bodi kendaraan tingkat 9. Modul ini membahas tentang beberapa hal antara lain : 1. Sistem kopling pada kendaraan ringan. 2. Transmisi maual pada kendaraan ringan. 3. Transmis automatis pada kendaraan ringan. 4. Sistem penggerak roda (gardan). Modul ini disiapkan sebagai panduan pelatihan sekaligus merupakan bahan informasi dalam pembelajaran. Di dalamnya selain informasi mengenai pengetahuan dasar, juga memuat beberapa lembaran tugas dan beberapa lembar tes untuk mengukur apakah proses pendidikan dan pelatihan telah dapat mengubah sikap/perilaku siswa menjadi seseorang yang memiliki kompetensi sesuai standar. Pembelajaran dengan modul ini dapat dilakukan secara klasikal dengan atau tanpa instruktur, bahkan individual karena menggunakan pendekatan kurikulum 2013.
B. Tujuan Pembelajaran Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diharapkan dapat : 1.
Menjelaskan fungsi, jenis-jenis, nama-nama komponen,
cara kerja dari
sistem kopling pada kendaraan ringan. 2.
Menjelaskan fungsi, jenis-jenis, nama-nama komponen,
cara kerja dari
transmisi maual pada kendaraan ringan. 3.
Menjelaskan fungsi, jenis-jenis, nama-nama komponen,
cara kerja dari
transmisi otomatis pada kendaraan ringan 4.
Menjelaskan fungsi, jenis-jenis, nama-nama komponen,
cara kerja dari
sistem penggerak roda (gardan).
1
C. Peta Kompetensi Program Keahlian
: Teknik Otomotif
Paket Keahlian
: Teknik Teknik Alat Berat (045)
Grade
Kompetensi Guru Paket Keahlian Merawat berkala mekanisme katup Merawat berkala sistem pelumasan dan pendinginan Merawat berkala sistem pemasukan dan pembuangan
A
Merawat berkala sistem pengapian Merawat berkala sistem bahan bakar bensin Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel Merawat berkala sistem kopling Merawat berkala transmisi manual
B
Merawat berkala transmisi otomatis Merawat berkala poros propeller, gardan dan aksel roda Merawat berkala sistem kemudi Merawat berkala sistem rem Merawat berkala
2
Indikator Pencapaian Kompetensi Menelaah prinsip kerja mekanisme katup Menelaah prinsip kerja sistem pelumasan dan pendinginan Menelaah prinsip kerja sistem pemasukan dan pembuangan Menelaah prinsip kerja sistem pengapian konvensional dan elektronis Menelaah prinsip kerja sistem bahan bakar bensin Menelaah prinsip kerja sistem bahan bakar Diesel Menelaah prinsip kerja kopling Menelaah prinsip kerja transmisi manual Menelaah prinsip kerja transmisi otomatis Menelaah prinsip kerja poros propeller, gardan dan aksel roda Menelaah prinsip kerja sistem kemudi Menelaah prinsip kerja sistem rem Menelaah
Merawat berkala mekanisme katup Menelaah pelumas
minyak
Merawat berkala sistem pemasukan dan pembuangan Merawat berkala sistem pengapian konvensional dan elektronis
Merawat berkala sistem bahan bakar bensin
Merawat berkala sistem bahan bakar Diesel
Merawat berkala kopling Merawat berkala transmisi manual Merawat berkala transmisi otomatis Merawat berkala poros propeller, gardan dan aksel roda Merawat berkala sistem kemudi Merawat berkala sistem rem Merawat berkala peleg
roda Merawat berkala sistem supensi Merawat berkala sistem penerangan, tanda dan pengaman Merawat berkala sistem penghapus/ pembersih kaca Merawat berkala sistem starter dan pengisian
C
D
E
G
Memperbaiki blok motor dan mekanisme engkol Memperbaiki kepala silinder dan mekanisme katup Memperbaiki sistem pemasukan dan pembuangan Memperbaiki sistem pelumasan dan pendinginan Memperbaiki sistem rem Memperbaiki sistem penerangan, tanda dan pengaman Memperbaiki sistem penghapus/ pembersih kaca Memperbaiki sistem pengapian Memperbaiki
kodefikasi peleg dan ban Menelaah prinsip kerja sistem suspensi Menelaah prinsip kerja sistem penerangan, tanda dan pengaman Menelaah prinsip kerja penghapus /pembersih kaca
dan ban
Menelaah prinsip kerja sistem starter dan pengisian Menelaah blok motor dan mekanisme engkol Menelaah kepala silinder dan mekanisme katup Menelaah sistem pemasukan dan pembuangan
Merawat berkala sistem starter dan pengisian
Menelaah sistem pelumasan dan pendinginan
Mendiagnosis kerusakan sistem pelumasan dan pendinginan
Menelaah sistem rem Menelaah sistem penerangan, tanda dan pengaman
Mendiagnosis kerusakan sistem rem Mendiagnosis kerusakan sistem penerangan, tanda dan pengaman
Menelaah sistem penghapus/ pembersih kaca
Mendiagnosis kerusakan sistem penghapus/ pembersih kaca
Menelaah sistem pengapian konvensional dan elektronis Menelaah sistem
Mendiagnosis kerusakan sistem pengapian konvensional dan elektronis Mendiagnosis kerusakan
Merawat berkala sistem suspensi Merawat berkala sistem penerangan, tanda dan pengaman
Merawat berkala sistem penghapus/ pembersih kaca
Mendiagnosis kerusakan blok motor dan mekanisme engkol Mendiagnosis kerusakan kepala silinder dan mekanisme katup Mendiagnosis kerusakan sistem pemasukan dan pembuangan
3
H
I
J
K
sistem starter dan pengisian Memperbaiki sistem kopling Memperbaiki transmisi Memperbaiki poros propeller,gardan dan aksel roda Memperbaiki sistem bahan bakar bensin Memperbaiki sistem bahan bakar Diesel Memperbaiki sistem kemudi
starter dan pengisian Menelaah sistem kopling Menelaah transmisi Menelaah poros propeller,gardan dan aksel roda
sistem starter dan pengisian Mendiagnosis kerusakan sistem kopling Mendiagnosis kerusakan transmisi Mendiagnosis kerusakan poros propeller, gardan dan aksel roda
Menelaah sistem bahan bakar bensin Menelaah sistem bahan bakar Diesel Menelaah sistem kemudi
Mendiagnosis kerusakan sistem bahan bakar bensin Mendiagnosis kerusakan sistem bahan bakar Diesel Mendiagnosis kerusakan sistem kemudi
Memperbaiki roda Memperbaiki sistem suspensi Melaksanakan Wheel Alignment Memperbaiki sistem Air Conditioning (AC) Memperbaiki assesoris
Menelaah peleg dan ban Menelaah sistem suspensi Menelaah wheel aligment Menelaah sistem Air Conditioning (AC)
Mendiagnosis kerusakan peleg dan ban Mendiagnosis kerusakan sistem suspensi. Mendiagnosis kesalahan wheel aligment Mendiagnosis kerusakan sistem Air Conditioning (AC)
Menelaah sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb)
Mendiagnosis kerusakan pada sistem audio video dan sistem tambahan (GPS, dsb)
D. Ruang Lingkup 1. Sistem kopling a. Konstruksi kopling. b. Cara kerja kopling c. Prosedur perbaikan sesuai dengan SOP. 2. Sistem transmisi manual. a. Konstruksi transmiai manual. b. Cara kerja transmisi manual. c. Prosedur perbaikan transmisi manual sesuai dengan SOP.
4
3. Transmisi automatis. a. Konstruksi transmisi automatic. b. Cara kerja transmisi automatic. c. Prosedur perbaikan transmisi automatic sesuai dengan SOP. 4.
Sistem penggerak roda (garden). a. Konstruksi sistem penggerak roda (garden). b. Cara kerja sistem penggerak roda (garden). c. Prosedur perbikan sistem penggerak roda (garden) sesuai dengan SOP.
E. Saran Cara Penggunaan Modul Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam menggunakan modul ini maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan antara lain : 1. Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masing-masing kegiatan belajar. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta diklat dapat bertanya pada instruktur pengampu kegiatan belajar. 2. Kerjakan setiap tugas formatif (soal latihan) untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar. 3. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik, perhatikanlah hal-hal berikut: a. Perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang berlaku. b. Pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan baik. c. Sebelum melaksanakan praktikum, identifikasi (tentukan) peralatan dan bahan yang diperlukan dengan cermat. d. Gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar. e. Untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas, harus meminta ijin guru atau instruktur terlebih dahulu. f. Setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat semula. g. Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar sebelumnya atau bertanyalah kepada instruktur yang mengampu kegiatan pembelajaran yang bersangkutan.
5
6
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. SISTEM KOPLING A. Tujuan Setelah belajar materi kegiatan belajar 1 ini peserta diharapkan mampu menelaah, mendiagnosa dan memahami tentang kopling kendaraan, khususnya mengenai konstruksi, cara kerja, mendiagnosa dan perbaikan kopling pada kendaraan bermotor.
B. Indikator Pencapaian Kompetensi 1.
Mampu menjelaskan fungsi sistem kopling
2.
Mampu menyebutkan 5 jenis-jenis kopling sistem kopling
3.
Mampu menyebutkan 8 nama-nama komponen utama kopling
4.
Mampu menjelaskan cara kerja sistem kopling.
5.
Mampu mendiagnosa kerusakan sistem kopling.
C. Uraian Materi 1. Prinsip Dasar Kopling. Sebuah kopling adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan antara poros penggerak ke poros yang digerakkan, sehingga poros yang digerakkan dapat berputar atau berhenti. Sebuah aplikasi dari kopling adalah pada kendaraan di mana kopling digunakan untuk menghubungkan dan memutus putaran mesin ke gear box. Sehingga memungkinkan mesin bisa distart tanpa ada beban dari transmisi
Gambar 1. 1 Prinsip Kopling
Dua poros I1 dan I2 masing-masing berputar dengan kecepatan sudut ω1 dan ω2. Pada mulanya I2 kecepatanya nol, kemudian kecepatannya sama dengan menghubungkan bagian yang hitam. Pada mulanya terjadi slip karena dua
7
elemen yang berjalan pada kecepatan yang berbeda dan mengakibatkan kenaikan suhu. Seperti pada sistem rem, koping juga menggunakan gaya gesek dan gaya normal. Pada materi ini dibatasi pada kopling aksial. Kopling aksial adalah satu hubungan antara dua poros yang bergerak dalam arah sama dengan memanfaatkan gaya gesek. Sebuah kopling aksial diilustrasikan pada gambar di bawah. Ini terdiri dari disk penggerak terhubung ke poros driving dan disk yang digerakkan terhubung ke poros driven. Sebuah pelat gesek terpasang pada salah satu disk. Pegasi membuat kedua disk berhubungan sehingga putaran dapat diteruskan dari satu poros ke poros yang lain.
Gambar 1. 2 Prinsip Kerja Kopling.
2. Jenis-jenis Kopling. Jenis kopling banyak digunakan didalam industri otomotif. Pada dasarnya kopling dapat diklasifikasikan sebagai berikut : a. Positive clutch (Dog clutch). Dalam positive clutch, alur dibuat sedemikian rupa sehingga
poros
driving dapat berhubungan denga poros driven. Ketika posisi terhubung maka bagian-bagian gigi dapat masukkan ke dalam alur dan berputar bersama-sama. Ketika posisi terlepas maka masing-masing gigi keluar dari alur dan poros berputar sendiri-sendiri tanpa ada hubungan.
8
Gambar 1. 3 Positive clutch (Dog clutch).
b. Friction clutch (kopling gesek). Jenis clutch ini, gaya gesek digunakan untuk kopling pada posisi terhubung atau terputus. Sebuah pelat gesekan dipasang diantara poros driving dan poros driven. Ketika kopling pada posisi terhubung, poros driven terhubung (kontak) dengan poros driving. Sebuah gaya gesekan bekerja diantara dua bagian tersebutSehinggai ketika poros driving berputar, maka poros driven juga berputar. Jenis kopling ini dibagi menjadi empat jenis sesuai dengan desain kopling. 1.
Cone clutch (kopling konis). Ini adalah jenis gesekan kopling. Seperti namanya, jenis kopling ini terdiri dari konis (kerucut) yang dipasang pada driven dan bentuk sisi roda gaya juga berbentuk kerucut. Permukaan kontak dilapisi dengan lapisan gesekan. Kerucut dapat terhubung dan terlepas.
Gambar 1. 4 Cone clutch (kopling konis).
2.
Single plate clutch (kopling plat tumggal). Pada kopling plat tunggal flywheel adalah tetap pada poros mesin dan pressure plate menempel pada flywheel. Pressure plate (plt penekan) ini bebas untuk bergerak bersama debgan flywheel. Sebuah pelat gesekan terletak antara roda gaya dan pressure plate. Beberapa pegas dipasangkan ke dalam pressure plate pada posisi terkompresi. Ketika posisi kopling terhubung maka pressure plate
9
memberikan gaya pada pelat gesekan karena tekanan pegas. Sehingga kopling pada posisi terhubung. Ketika kopling terbebas maka pressure plate menjauhi plat kopling.
Gambar 1. 5 Kopling Plat Tunggal.
3.
Multi-plate clutch (kopling plat banyak) Multi-plate clutch ini sama seperti plat kopling tunggal tetapi ada dua atau lebih pelat kopling dipasangkan antara roda gaya (flywheel) dan pressure plate.
Gambar 1. 6 Multi-plate clutch (kopling plat banyak)
4.
Diaphragm clutch (kopling pegas disfragma). Kopling ini mirip dengan kopling plat tunggal, pegas diafragma digunakan sebagai pengganti coil pegas untuk menekanan pressure plate. Dalam coil pegas, salah satu masalah besar terjadi yaitu pegas tidak
mendistribusikan
gaya
pegas
secara
seragam.
Untuk
menghilangkan masalah ini, pegas diafragma digunakan pada kopling. Kopling ini dikenal sebagai kopling diafragma.
10
Gambar 1. 7 Diaphragm clutch (kopling pegas disfragma).
c. Hydraulic clutch (Kopling hidrolis). Kopling ini menggunakan cairan hidrolik untuk mengirimkan torsi. Menurut desain clutch ini dibagi menjadi dua jenis. 1. Fluid coupling (Kopling fluida). Ini adalah unit hidrolik yang menggantikan kopling. Dalam jenis kopling fluida tidak ada hubungan mekanis antara driving dan driven. Sebuah pompa impeller sebagai driving dan turbin runner sebagai driven. Kedua unit di atas disatukan dan diisi dengan cairan. Cairan ini berfungsi sebagai pemindah
torsi dari impeller ke turbin. Ketika
impeler mulai berputar maka turbin juga berputar melalui cairan dengan gaya sentrifugal. Cairan ini kemudian memasuki turbin runner dan memberikan gaya pada runer blade. Ini membuat runner berputar. Cairan dari runner kemudian mengalir kembali ke dalam pompa impeller, sehingga sirkuit tertutup. Kopling ini digunakan untuk gear box otomatis.
Gambar 1. 8 Fluid coupling (Kopling fluida).
11
2. Hydraulic torque converter. Torque converter adalah sama dengan transformer listrik. Tujuan utama dari converter torsi adalah untuk menhubungkan diving ke driven dan meningkatkan torsi driven. Dalam torque converter, sebuah impeller sebagai driving, turbin sebagai driven dan stasioner guide vane ditempatkan di antara driving dan driven tersebut. Semua komponen tersebut menjadi satu kesatuan dan diisi dengan cairan hidrolik. Impeller berputar dengan driven dan melalui cairan dengan daya sentrifugal. Cairan ini mengalir dari impeller ke turbin runner melalui
vane
stator
yang
mengubah
arah
cair,
sehingga
memungkinkan meningkatkan torsi dan kecepatan. Perbedaan torsi antara impeller dan turbin tergantung pada vabe stator ini.
Gambar 1. 9 Hydraulic torque converter
d. Menurut metode hubungan. 1.
Spring types clutch (Tipe kopling pegas). Dalam kopling jenis ini , pegas heliks atau diafragma yang digunakan untuk menekanan pressure plate untuk menhubungkan kopling. Pegas ini terletak antara pressure plate dan penutup kopling (cover clutch). pegas ini dipasangkan ke dalam posisi kompak dalam kopling. Sehingga memberikan gaya tekanan pada pressure plate sehingga kopling pada posisi terhubung.
2.
Centrifugal clutch (Kopling sentrifugal). Seperti namanya kopling sentrifugal, menggunakan gaya sentrifugal yang digunakan untuk menghubungkan kopling. Jenis kopling ini tidak memerlukan pedal kopling untuk mengoperasikan kopling. Kopling dioperasikan secara otomatis tergantung pada kecepatan
12
mesin. Kopling iIni terdiri pemberat yang berputar pada lengan kopling. Ketika kecepatan mesin meningkat maka gaya sentrifugal pemberat meningkat pula.. Hal ini membuat kopling terhubung.
Gambar 1. 10 Centrifugal clutch (Kopling sentrifugal).
3. Semi-centrifugal clutch Satu masalah besar terjadi pada kopling sentrifugal adalah bahwa kopling sentrifugal bekerja pada kecepatan yang lebih tinggi tetapi pada kecepatan yang lebih rendah tidak bisa. Kopling semi senrifugal dapat bekerja pada kecepatan yang lebih tinggi dan pada kecepatan yang lebih rendah. Jenis kopling ini dikenal sebagai kopling semi-sentrifugal. Jenis kopling ini menggunakan gaya sentrifugal serta gaya pegas dalam posisi terhubung. pegas dirancang untuk mengirimkan torsi pada kecepatan normal, sedangkan gaya sentrifugal dalam pada kecepatan yang lebih tinggi.
13
Gambar 1. 11 Semi-centrifugal clutch (Kopling semi sentrifugal).
4. Electro-magnetic clutch (Kopling elektro magnet). Dalam kopling electromagnet,
gaya magnet digunakan untuk
memberikan kekuatan tekanan pada pressure plate sehinggat kopling terhubung. Dalam jenis kopling ini, pelat driving atau pelat driven terpadang kumparan listrik. Ketika listrik mengliri kumparan ini maka akan timbul kemagnetan dan menarik plat lain. Jadi kedua plat bergabung ketika listrik mengalir dan kopling dalam posisi terhubung. Ketika aliran listrik terputus, maka kemagnetan akan menghilang, dan kopling terbebas.
Gambar 1. 12 Kopling elektro magnet.
14
3. Komponen Kopling. Pada pembahasan ini hanya pada kopling kering plat tungal karena kopling ini yang banyak digunakan pada kendaraan ringan. Komponen utama kopling terdiri dari : a. Clutch disc (Plat kopling). b. Flywheel (Roda gaya). c. Clutch cover assembly (Unit penutup kopling). d. Clutch release bearing (Bantalan pembebas kopling). e. Clutch release fork (Garpu pembebas kopling). Plat kopling terhubung ke poros input transmisi, dan terletak di antara roda gaya dan unit penutup kopling. Roda gaya terhubung ke crankshaft mesin dan unit penutup kopling terpasang pada roda gaya.
Gambar 1. 13 Komponen Kopling.
1. Flywheel (Roda gaya). Roda gaya terhubung ke crankshaft mesin. Sebuah roda gaya adalah sangat mirip dengan cakram pada sistem rem. Ini adalah pirngan logam besar yang menyimpan dan melepaskan energi dari putaran crankshaft. Ini memutar kopling dengan pada permukaan gesekan dengan plat kopling. Sebagai tambahan, roda gaya menyediakan permukaan mounting untuk
unit penuyup kopling, dan juga
membuang panas.
15
Gambar 1. 14 Roda Gaya.
2. Pilot Bearing (Bantalan pilot). Sebuah bantalan pilot berfungsi untuk mendukung poros input sisi dari mesin. Bantalan pilot digunakan pada kendaraan adalah berupa bantalan bola atau jarum atau berupa bushing yang terletak di lubang di akhir crankshaft. Bantalan Pilot hanya berputar ketika kopling terlbebas.
Gambar 1. 15 Tiga Macam Bantalan Pilot
3.
Clutch Disc (Plat kopling) Plat kopling adalah penghubung antara mesin dan transmisi. Sebuah plat kopling memberikan area permukaan besar terbuat dari bahan gesekan pada kedua sisi. Pada posisi tengah, terpasang peredam untuk menyerap getaran torsional.
16
Kanvas terpaku pada pelat kopling di kedua sisi dan seperti pada kampas rem. Pelat kopling memiliki desain bergelombang yang memungkinkan memberkan efek melawan (menekan) ketika pelat ditekan.
Gambar 1. 16 Plat Kopling.
Alur yang ada pada plat kopling sebagai empat kotoran atau udara yang terperangkap pada saat kopling terhubung.
Gambar 1. 17 Alur Pada Plat Kopling
4. Clutch Hub & Damper Assembly. Hub
kopling
berhubungan
dengan
poros
input
transmisi,
memungkinkan hub kopling untuk bergerak maju atau mundur pada alur poros input transmisi. PadapPlat kopling terpasang peredam untuk mengurangi atau menghilangkan getaran torsional yang terjadi dari mesin dan drive yang tidak merata. Selama
mesin berputar, terjadi percepatan dan perlambatan.
Damper menghilangkan fluktuasi akibat dari perecepatan, yang menimbulkan getaran.
17
Peredam (damper) terpasang pada plat kopling yang terdiri dari flange hub yang berporos antara pelat disk, dan pelat penutup. Setiap plat kopling memiliki 4-6 lubang di mana terdapat peredam torsi. Peredam torsi menyerap kejutan: pada saat kopling terhubung, dan pada saat terjadi percepatan dan perlambatan pada mesin.
Gambar 1. 18 Peredam Torsi Dari Karet.
Gambar 1. 19 Plat Kopling Dengan Peredam Torsi Tunggal (Pegas Koil)
Peredam torsi dibuat untuk karakteristik masing-masing model kendaraan. Dengan peredam bertingkat getaran mesin secara efektif diminimalkan baik pada saat idling atau akselerasi.
18
. Gambar 1. 20 Plat Kopling Dengan Peredam Torsi Ganda (Pegas Koil)
5. Clutch Cover Assembly (Pressure Plate Assembly). Clutch Cover Assembly terpasang pada roda gaya dan memberikan tekanan yang diperlukan untuk memegang plat kopling pada roda gaya untuk menyalurkan daya yang tepat. Hal yang sangat penting bahwa clutch cover harus seimbang dan mampu memancarkan panas yang dihasilkan ketika pelat kopling slip. Ada dua macam Clutch Cover Assembly (unit plat penekan) yaitu unit plat penekan dengan pegas diaafragma dan unit plat penekan pegas koil. a. Unit plat penekan pegas diafragma.
Gambar 1. 21 Unit Plat Penekan Pegas Diafragma.
Plat penekan pegas diafragma (Gambar 1-21) menggunakan pegas diafragma tunggal bukan pegas coil. Pegas diafragma adalah plat bundar dari baja. Pegas diafragma dibengkokkan dan memiliki segmen lingkaran dari tepi luar ke pusat. Pegas
19
diafragma dipasang pada pressure plate (unit plat penekan) dengan tepi luar menyentuh bagian belakang pressure plate. Tepi luar pegas diafragma dihubungkan dengan pressure plate (palt penekan) dan ditahan secara melingkar pada sekitar 1 inci dari tepi luar. Pegas samping menghubungkan pegas diafragma dan pressure plate. Ketika bantalan pembebasan didorong melawan pegas diafragma, pegas diafragma tertekuk ke dalam dan pressure plate bergerak menjauh dari plat kopling.
Gambar 1. 22 Pegas Diafragma.
b. Unit plat penekan pegas coil.
Gambar 1. 23 Unit Plat penekan Pegas Koil.
Plat penekan pegas koil menggunakan pegas kecil mirip dengan pegas katup (Gambar 1.23). Sisi belakang plat penekan ini memiliki kantong untuk pegas koil dan pen untuk mengait tuas pembebas. Selama kopling bekerja, pressure plate bergerak bolak-balik di dalam penutup kopling. Tuas pembebas yang berengsel di dalam pressure plate untuk membebaskan atau
20
memindahkan plat penekan menjauh dari plat kopling dari roda gaya. 6. Clutch Release Bearing & Clutch Release Fork. Tujuan dari bantalan pembebas kopling adalah untuk mentransfer gerakan garpu pembebas kopling ke dpegas diafragma, untuk membebaskan plat kopling. Ada dua jenis bantalan pembebas, yaitu : a. Konvensional b. Self Centering
a. Conventional Release Bearing. Sebuah bantalan bola ditekan terpasang pada garpu pembebas. Hub dan bearing pembebas bergeser di bagian lengan penahan bantalan didepan transmisi. Pada saat pedal kopling ditekan, garpu pembebas bergerak dan bantalan pembebasan menuju pegas diafragma. Sehingga plat kopling dibebaskan.
Gambar 1. 24 Conventional Release Bearing.
Gambar 1. 25 Bantalan Pembebas Kopling.
21
b. Self-Centering Release Bearing. Sebuah
bantalan
pembebas
digunakan
untuk
mencegah
kebisingan yang disebabkan oleh bearing pembebas menekan pegas diafragma. Kebisingan ini terjadi ketika antara crankshaft, cover clutch, poros input transaxle dan bantalan pembebas tidak dalam garis yang sama. Hal ini terjadi pada transaxles karena poros input tidak sesuai dengan bantalan pilot pada crankshaft. Self-Centering Release Bearing mengkompensasi ini dengan menyelaraskan antara bantalan pembebas dengan garis tengah pegas diafragma. Ini membantu mencegah suara yang terkait dengan pengoperasian kopling. Self-Centering Release Bearing terbuat dari baja tekan. Bearing ini tidak ditekan ke hub seperti pada bantalan pembebas konvensional. Sebuah dudukan karet, dudukani resin, bantalan, dan ring bergelombang disatukan pad hub dengan snap ring. Diameter bagian dalam bantalan pembebasan ( B " pada gambar ) adalah 1 sampai 2 mm lebih besar dari diameter luar dari hub (A pada gambar). Jarak ini memungkinkan bantalan pembebas bergerak
dengan
sendirinya
terhadap
garis
pusat
menghindari keausan.
Gambar 1. 26 Konstruksi Self-Centering Release Bearing.
22
untuk
Gambar 1. 27 Self-Centering Release Bearing.
Gambar 1. 28 Cara Kerja Self-Centering Release Bearing.
4. Sistem Penggerak Kopling. a.
Sistem Hidrolis. Dalam sistem kopling hidrolik, ada tiga komponen utama: 1.
Master silinder.
2.
Silinder pembebas.
3.
Pedal kopling.
Master
silinder
menyimpan
cairan
hidrolik
di
reservoir
dan
memberikan tekanan untuk operasi sistem. Ketika pedal kopling ditekan, tekanan dibangun di master silinder memaksa cairan ke silinder pembebasan, yang menyebabkan garpu pembebas kopling
23
untuk bergerak. Garpu pembebas dan bantalan pembebas menekan pegas diafragma untuk membebaskan plat kopling.
Gambar 1. 29 Kopmonen Sstem Penggerak Hidrolis Kopling.
1. Master Cylinder. Ketika pushrod ditekan, piston hidrolik menekan cairan di ruang A dari master silinder (seperti yang ditunjukkan pada gambar). Selama awal perjalanan piston, lubang kompensasi dalam master silinder ditutup oleh piston. Memungkinkan terbentuk tekanan cairan, yang diteruskan melalui saluran hidrolis kopling ke silinder pembebas yang terletak di transmisi. Ketika pushrod dilepaskan, piston dikembalikan ke posisi awal oleh pegas. Dengan demikian lubang kompensasi terbuka, tekanan dalam ruang A sama dengan reservoir.
Gambar 1. 30 Master Kopling.
24
2. Clutch Release Cylinder.
Gambar 1. 31 Clutch Release Cylinder.
b. Sistem mekanik. Sistem kopling mekanik terdiri dari : 1. Pedal kopling dan tuas pembebas. 2. Kabel pembebas kopling. 3. Garpu pembebas. 4. Bantalan pembebas. Pedal kopling secara mekanis terhubung ke garpu pembebas melalui kabel. Jarak bebas pedal kopling ditunjukkan dengan celah antara bantalan pembebas dan pegas diafragma. Dalam sistem mekanis, plat kopling menyebabkan jari-jari pegas diafragma bergerak lebih dekat ke bantalan pembebas, yang akan mengurangi jarak bebas (free play). Sebagai sehingga kopling dapat slip jika tidak ada jarak bebas. Penyetelan jarak bebas dilakukan dengan mengubah panjang selongsong kabel. Memperpendek selongsong kabel kopling pedal akan memperlebar jarak bebas.
25
Gambar 1. 32 Sistem Penggerak Kopling Mekanis.
5. Kopling Sistem Tarik. Pembebasan model tarik diperkenalkan pada 1987 pada Toyota Supr. Clutc cover unit (unit penutup kopling) terbuat dari besi cor untuk meningkatkan kekuatan dan kekakuan. Dengan output daya mesin yang tinggi, diperlukan tekanan pegas diafragma yang lebih besar. Dengan menggunakan mekanisme pembebasan model tarik, rasio tuas pegas diafragma dapat ditingkatkan untuk meminimalkan kekuatan pedal tambahan yang diperlukan untuk membebaskan plat kopling. Perbedaan mekanisme pembebasan model tarik dibandingkan
pembebasan
model konvensional (tekan) adalah :
a. Bantalan pembebas dan hub presisi terhadap pegas diafragma. b. Pefas diafragma ditarik keluar bukannya didorong kedalam. c. Pivot
point
berubah
untuk
melepaskan
pelat
poin terletak dekat diameter luar pegas diafragma).
26
kopling.
(Pivot
Gambar 1. 33 Pembebasab Model Tarik.
Bantalan pembebas model tarik digunakan dengan mekanisme menarik Clutch cover unit (unit penutup kopling). Bantalan dipasang pada hub bantalan kopling bersama dengan ujung pegas diafragma dan plate washer (ring plat). Sebuah snap ring digunakan untuk mengunci bagian pada hub. Unit ini dipasang pada pegas diafragma dengan ring plat gelombang. Sebuah snap ring digunakan untuk mengunci unit pada pegas diafragma.
Gambar 1. 34 komponen Bantalan Pembebas Model Tarik.
27
6. Peredam Roda Gaya. Peredam roda gaya kadang-kadang disebut sebagai penyerap energi roda gaya, dual
atau
mass
flywheel
(DMF),
dirancang
untuk
mengisolasi lonjakan torsi pada crankshaft, ini terjadi pada mesin dengan rasio kompresi tinggi. Dengan memisahkan massa pada roda gaya antara mesin dan transmisi,
lunjakan
torsi
dapat
diisolasi,
sehingga
dapat
menghilangkan potensi kerusakan pada gigi gigi transmisi. Jenis
peredam
roda
gaya,
terdiri
dari
mekanisme
de-coupling,
yang terdiri dari pegas, yang membagi roda gaya pada mesin dan sebagian yang
pada
transmisi.
ditransmisikan
dari
Dengan
mesin
ke
mengurangi transmisi,
pegas
fluktuasi ini
torsi
membantu
mengurangi perambatan getaran dan kebisingan. Plat kopling adalah jenis solid, antara hub dan plat menjadi satu. Peredam roda gaya dibautkan oada crankshaft melalui baut, eperti roda gaya konvensional.
Peredam
roda
gaya
terdiri
dari
roda gaya primer, yang menerima torsi langsung dari mesin, pegas busur dan
pegas
dalam
dengan
menggunakan
flange,
dan
sisi
piring terpaku ke roda gaya sekunder. Plat kopling dan clutch cover (penutup kopling) yang melekat pada roda gaya sekunder.
Gambar 1. 35 Roda Gaya dengan Peredam.
28
Center bearing (bantalan pusat) adalah sebuah bantalan bola dengan dua baris yang berfungsi membawa beban antara bagian dalam dan luar dari peredam roda gaya. Cara kerja : Putaran mesin pertama ditransmisikan dari roda gaya utama ke Arc spring . Hal ini kemudian ditransmisikan dari Arc spring ke flange dan inner spring, menyebabkan inner spring ditekan terhadap pelat sisi. Kekuatan pendorong kemudian ditransmisikan ke kopling sejak pelat sisi yang terpaku ke roda gaya sekunder. Proses ini membantu menahan fluktuasi torsi. Inner spring dan arc spring memberikan gaya pegas rendah secara keseluruhan, sedangkan yang memungkinkan untuk kapasitas torsi tinggi cukup untuk semua kondisi kecepatan.
Gambar 1. 36 Bagan Cara Kerja Flywheel Dumper.
Gambar 1. 37 Cara Kerja Flywheel Dumper.
29
Peredam roda gaya tidak dapat dibongkar. Dalam kasus kerusakan, perlu untuk menentukan apakah sumber masalah adalah di mesin, drivetrain, atau pada peredam roda gaya itu sendiri. Untuk mengatasi masalah dan prosedur diagnostik, lihat manual perbaikan yang sesuai. peredam roda gaya yang rusak maka harus diganti
7. Pemeriksaan Komponen Kopling. Teknisi yang berpengalaman mengetahui pentingnya memeriksa secara visual setiap komponen kopling yang dibongkar. Ini membantu menentukan apakah bagian tersebut rusak lebih awal dari yang seharusnya, dan membantu menemukan permasalahan sebelum kopling dipasang kembali. Selama pembongkaran, roda gaya, penutup kopling (clutc cover), pelat kopling, bantalan pembebas dan pilot bearing harus diperiksa untuk menentukan apakah komponen tersebut rusak. a. Pemeriksaan roda gaya. Roda gaya harus memiliki permukaan datar untuk mencegah getaran, dan untuk memberikan koefisien gesekan diperlukan. Keausan permukaan gesekan biasanya cekung. Plat kopling datar yang baru tidak akan duduk sepenuhnya terhadap roda gaya yang idak rata. Hal ini dapat menyebabkan keausan yang cepat pada plat kopling, getaran atau bahkan kopling selip. Panas, dan aus dapat terjadi jika ada slip yang berlebihan. Roda gaya harus diperiksa dari runout yang berlebihan jika ada getaran atau bergelombang pada hub disk atau tuas pembebas kopling.
Gambar 1. 38 Pemeriksaan Runout Roda Gaya.
b. Clutch Cover Assembly Inspection. Clutch cover harus diperiksa secara visual terhadap perubahan clutch cover dan kerusakan permukaan gesek. Permukaan gesekan dari clutct
30
cover cenderung untuk aus atau tergores dari penggunaan normal. Selip berlebihan dapat menyebabkan alur, gosong, dan melengkung. Pasang penutup kopling (clutch cover) pada roda gaya. Permukaan roda gaya dan clutch cover harus benar-benar merata. Periksa gap (celah), jika ada celah berarti clutch cover mengalami perubahan. Selain itu, periksa pegas diafragma pada permukaan kontak dengan bantalan pembebasan. Ukur lebar dan kedalaman keausan untuk menentukan apakah masih dalam batas toleransi.
Gambar 1. 39 Menukur Keausan Pegas Diafragma.
Periksa keselarasan jari-jari pegas diafragma. Tinggi jari harus 0.020 inchi. Keselarasan yang tidak benar dapat menyebabkan kebisingan antara bantalan pembebas dan jari-jari pegas diafragma. c. Pemeriksaan plat kopling. Selalu periksa ketebalan kanvas plat kopling, kondisi pegas peredam radial, hub spline (alur-alur hub), dan
runout aksial dengan mengukur
ketinggian permukaan atas paku keling. Minimum kedalaman 0,012 inchi. (0.3 mm). Splines hub dan pegas peredam radial harus diperiksa secara visual dari karat dan aus, atau pegas ada yang hilang.
31
Gambar 1. 40 Mengukur Ketebalan Kanvas.
d. Runout plat kopling. Disc (plat kopling)
diperiksa kelengkungannya dengan cara memeriksa
runout aksialnya. Disc (plat kopling)
diputar sambil melihat keolengan
(runout) permukaannya. Jika lebih dari 0,031 inchi (0.8mm) atau lebih, maka disk (plat kopling) harus diganti.
Gambar 1. 41 Memeriksa Runout Plat Kopling.
Kelengkungan disc (plat koling) juga dapat diperiksa dengan menemptkan disc (plat kopling) pada roda gaya. Disc (plat kopling) harus rata terhadap seluruh permukaan gesek roda gaya. e. Release Bearing (bantalan pembebas). Bantalan pembebas diperiksa dengan perasaan dari kekasaran dan diperiksa visual. Release Bearing (bantalan pembebas) biasanya diganti dengan disk (plat kpling) dan clutch cover (penutup kopling).
32
Gambar 1. 42 Memeriksa Release Bearing (bantalan pembebas).
Pada self_adjusting release bearings (bantalan pembebas yang dapat menyesuaikan dengan sendiri), juga memeriksa apakah sistem pemusatan diri tidak macet.
Gambar 1. 43 Memeriksa Self_Adjusting Release Bearings.
8. Penyetelan Pedal Kopling. Pelayanan yang normal untuk kopling adalah memeriksa sistem sambungan mekanik, tinggi pedal kopling dan jarak bebas (free play), dan memeriksa tinggi cairan pada sistem hidrolik a. Tinggi pedal kopling, Untuk memeriksa ketinggian pedal kopling, gengan mengukur jarak dari lantai kendaraan (lembar aspal di bawah karpet) ke atas pedal kopling. Mengacu pada buku manual perbaikan yang sesuai untuk spesifikasi kendaraan. Jika pedal kopling memerlukan penyetelan tinggi, maka setel ketinggian pedal suaikan denga spesifikasi. Selalu menyetel ketinggian pedal kopling sebelum mengatur jarak bebas (free play) pedal kopling. b. Jarak bebas (free play) padal kopling. Untuk memeriksa dan menyetel jarak bebas (free play) pedal kopling, dengan mendorong pedal kopling bawah dengan tangan sampai dirasakan
33
hambatan. Jarak dari titik ini ke posisi pedal atas adalah jarak bebas (free play). Jika jarak bebas (free play) kurang dari spesifikasi hal ini berarti perlunya menyetel panjang batang dorong (push rod) pada master silinder. Jarak bebas (free play) terlalu kecil dapat mengakibatkan lubang kompensasi master silinder kopling tertutup, akan mencegah kembalinya cairan hidrolis ke reservoir master silinder kopling. Hal ini akan mengakibatkan kesulitan dalam membleding sirkuit hidrolik dan juga dapat menyebabkan kopling selip.
Gambar 1. 44 Penyetelan Jarak Bebas Sistem Hidrolis.
Gambar 1. 45 Penyetelan Pedal Kopling.
34
Gambar 1. 46 Pengukuran Jarak Bebas.
Gambar 1. 47 Mekanisme Kabel Kopling.
Mengecek titik pembebaan kopling (kopling mulai terhubung). a. Untuk memeriksa titik dimana kopling mulai terhubung adalah : 1. Tarik tuas rem parkir untuk mengunci roda. 2. Hidupkan mesin.
35
3. Tempatkan transmisi pada gigi tinggi dan perlahan-lahan lepas pedal kopling dari injakan. 4. Ketika
kopling
mulai
terhubung
(kecepatan
mesin
mulai
turun), ini adalah titik pembebasan kopling (kopling mulai terhubung). b.
Mengukur langkah dari titik pembebasan sampai posisi langkah penuh. Jarak Standar: 0,98 inchi (25 mm) atau lebih (dari posisi akhir langkah pedal sampai titik pembebasan). Jika jarak tidak seperti yang ditentukan, lakukan pemeriksaan berikut : 1. Periksa ketinggian pedal. 2. Periksa jarak bebas push rod dan pedal. 3. Bleeding kopling. 4. Periksa clutc cover (penutup kopling) dan plat kopling
Gambar 1. 48 Titik Pemeriksaan Pembebasan Kopling.
c. Pemeriksaan sistem start kopling, Untuk memeriksa sistem start kopling : 1. Periksa apakah mesin tidak mau di start saat pedal kopling dilepaskan (tidak di injak). 2. Periksa apakah mesin mau di start ketika pedal kopling sepenuhnya tertekan. Jika mesin tidak mau di start, pastikan sakelar start kopling pada kondisi baik, jika perlu di ganti.
36
Gambar 1. 49 Penyetelan Jarak Bebas Sistem Kabel Kopling
Gambar 1. 50 Saklar Start Kopling)
9. Diagnosa dan Perbaikan Kerusakan Kopling. Memelihara kopling dapat dibagi menjadi tiga jenis :\ a. Pemeliharaan preventif. Memeriksa jarak bebas pedal, memeriksa tingkat cairan hidrolis, dan melakukan penyetelan yang diperlukan untuk memastikan operasi sistem yang benar. b. Diagnosis masalah. Menentukan penyebab untuk menentukan prosedur perbaikan yang tepat. c. Perbaikan. Melakukan perbaikan atau penggantian komponen yang sesuai untuk mencapai operasi kendaraan yang tepat.
37
Bagian ini menjelaskan pemeliharaan normal, penyetelan, dan prosedur diagnostik untuk masalah sistem kopling secara umum. 1. Kopling selip. a. Cek Diam: 1. Start kendaraan dan panaskan mesin untuk operasi suhu yang normal, memblokir (ganjal) roda, dan aktifkan rem parkir. 2. Masukan transmisi ke gigi tertinggi dan lepaskan pedal kopling pelan-pelan. Jika kopling terhubung benar, maka putaran mesin harus segera turun, tetapi jika terjadi penundaan
penurunan
putaran mesin maka hal ini menunjukkan kondisi kopling selip.
b. Uji jalan. 1. Setelah mesin mencapai suhu operasi normal, perlahan-lahan percepat sampai 25-30 km per jam pada gigi transmisi tertinggi. 2. Tekan pedal gas sepenuhnya untuk membuat kecepatan penuh. Jika mesin rpm meningkat tanpa diikuti dengan peningkatan kecepatan kendaraan yang signifikan, berarti kopling selip dan perlu perbaikan. 2. Kopling berbunyi. Bunyi kopling disebabkan oleh kopling yang slip berulang kali, akhirnya hubungan cover clutch (pressure plate) dan permukaan roda gaya tidak normal. Suara kopling menghasilkan getaran, detaran dapat dirasakan dan dapat diteruskan ke bodi kendaraan dan menyebabkan kebisingan sekunder. Kopling berbunyi bisa disebabkan oleh minyak atau lemak pada plat kopling, plat kopling mengkilap, longgar atau rusak retak, peredam torsi usang, bengkok atau plat kopling terdistorsi, clutch cover (penutup kopling) longgar, pin pada roda gaya hilang, atau runout roda gaya berlebihan. Hot spot pada roda gaya dapat menyebabkan pelat kopling dijepit tidak merata mengakibatkan suara. 3. Kopling menarik (tidak mau bebas). Kopling menarik adalah suatu kondisi di mana kopling tidak melepaskan sepenuhnya. Gejalanya bisa berupa gigi transmisi sulit bergeser dari netral ke gigi masuk (gigi satu).
38
Periksa kopling pada putaran rendah. a. Start
kendaraan
dan
panaskan
mesin
dan
transmisi
untuk
Suhu operasional. b. Dengan transmisi pada posisi netral dan jalankan mesin pada putaran idle. c. Injak
pedal
kopling,
tunggu
sembilan
detik,
dan
masukan
transmisi pada gigi mundur. d. Jika terdengar suara roda gigi gemeretak menunjukkan kopling belum sepenuhnya bebas.
4. Memeriksa suara pada unit kopling. Memeriksa kebisingan unit kopling digunakan untuk menentukan penyebab suara-suara tersebut muncul, seperti pada saat pedal kopling ditekan. Masalah kebisingan dapat digolongkan dalam empat kategori, yaitu : a. Suara pada bearing transmisi – suara hilang setelah pedal kopling ditekan. Jika kebisingan muncul pada saat pedal kopling ditekan sepenuhnya dan roda gigi transmisi pada gigi rendah, maka penyebabkannya adalah bantalan pilot atau bantalan pembebas. Untuk memastikan, gigi transmisi harus benar-benar berhenti. Jika kebisingan menjadi sangat parah, maka penyebabnya adalah bantalan pilot, karena crankshaft (poros engkol) berputar dan poros input transmisi berhenti. b. Bantalan pembebas rusak - kebisingan dimulai selama pedal kopling ditekan. Posisikan transmisi pada posisi netral dan lepaskan injakan pedal kopling sedikit sampai gigi transmisi berputar. Pada saat ini bantalan pilot berhenti berputar namun bantalan pembebas masih berputar. Jika suara itu berhenti, itu menandakan bahwa bantalan pilot rusak. Jika kebisingan terjadi terus, maka dapat dipastikan
bantalan
pembebas rusak. c. Clutch cover (penutup kopling) rusak - kebisingan dan getaran terjadi pada saat pedal kopling ditekan setengah langkah.
39
Ketika mendiagnosis suara bantalan pembebas, pastikan untuk memeriksa kenyetel free play (jarak bebas) kopling. Ketinggian ujung pegas diafragma yang tidak merata dapat menyebabkan slip antara release bearing (bantalan pembebas) dan diafragma yang akan menimbulkan kebisingan. d. Bantalan Pilot rusak - suara muncul setelah pedal kopling ditekan sepenuhnya. Beberapa suara dapat disebabkan oleh getaran dan kurangnya pelumasan pada poros dari rilis fork (garpu pembebas), Pastikan untuk melumasi titik-titik ini dengan grease (gemuk). Untuk mempersiapkan pemeriksaan ini, mesin harus dihidupkan pada kecepatan idle dan sistem penggerak kopling harus disetel untuk mendapatkan free play (jarak bebas) yang benar.
10. Perbaikan Unit Kopling. Ketika perbaikan unit kopling diperlukan, maka akan memerlukan waktu yang cukup untuk melepas dan memasang kebali unit transmisi. Plat kopling dan clutch cover unit (unit penutup kopling) sering rusak dan memerlukan penggantian. Bantalan pembebas dan pilot bearing diganti untuk memastikan operasi yang tepat untuk kerja dari plat kopling dan unit clutch cover (unit penutup kopling penutup). a. Melepas unit kopling. Saat melepas kopling untuk mendiagnosis kita gunakan prosedur berikut: 1. Tandai roda gaya dan clutch cover
unit (unit penutup kopling)
dengan suatu tanda (titik) untuk nantinya pemasangan kembali jika digunakan kembali. 2. Lepaskan baut mengamankan clutch cover unit (unit penutup kopling) pada
roda
gaya
secara
silang
dan
bertahap.
Menggunakan prosedur ini untuk nmencegah clutch cover unit (unit penutup kopling) bengkok. 3. Gunakan puller (penarik) untuk melepas bantalan pilot dari crankshaft (poros engkol).
40
Gambar 1. 51 Melepas Bantalan Pilot.
b. Memasang kopling. 1. Periksa baut roda gaya untuk memastikan momen pengencangannya sesuai dengan spesifikasi. Juga periksa lekukan bantalan pilot untuk memastikan hal itu bersih. Menggunakan alat driver (pendorong) yang sesuai terhadap race luar dari pilot bearing, mendorong bantalan pilot baru ke dalam lubang crankshaft. 2. Tempatkan plat kopling baru pada poros transmisi dan memastikan plat kopling dapat meluncur bebas di atas alur poros input transmisi. Pastikan sisi yang benar dari plat kopling ditempatkan terhadap roda gaya. Jika pada pegas peredam tidak ditandai sisi roda gaya maka biasanya pada bagian pegas peredam radial pada sisi pressure plate (plat penekan). 3. Tempatkan center clutch (pengepas plat kopling) pada plat kopling dan ke dalam bantalan pilot sehingga antar bantalan pilot dan plat kopling atu garis lurus (berpusat sama).
Gambar 1. 52 Memasang Plat Kopling.
41
4. Pasang clutch cover unit setelah plat koping, dengan menyelaraskan pada pasak dan lubang baut. Pasang baut clutch cover unit (unit penutup kopling) 5. Kencangkan baut clutch cover unit (unit penutup kopling) dengan cara berahap dan secara silang.
Gambar 1. 53 Pemasangan Koping.
6. Terapkan grease (gemuk) suhu tinggi pada poros garpu dan area kontak garpu. Isi alur bagian dalam kerah bantalan pembebas dengan grease (gemuk). 7. Tempatkan bantalan pembebas pada dudukan transmisi dan periksa gerakan kerah ujung pegas disfragma.
Gambar 1. 54 Pemberian Grease.
c. Memasang unit tansmisi. 1. Tempatkan grease (gemuk) tipis-tipis pada splines (alur-alur) poros plat kopling. 2. menyangga transmisi ketika sedang dipasang. Jangan biarkan transmisi menggantung pada splines (alur-alur) plat kopling.
42
3. Posisikan gigi transmisi pada gigi rendah dan memutar poros output atau mengubah roda gaya untuk menyelaraskan splines poros input dengan hub kopling. 4. Dorong transmisi ke posisi sampai bagian depan transmisi menempel blok mesin. Jangan memaksa transmisi ke posisi tersebut. 5. Pasang baut transmisi dan kemudian kencangkan dengan torsi yang tepat.
Gambar 1. 55 Pemasangan Transmisi.
43
D. Aktifitas Pembelajaran. Peserta diklat membaca dengan seksama uraian materi, jika ada yang kurang jelas peserta dapat bertanya/mendiskusikan dengan fasilitator. Peserta mengerjakan tugas dan latihan untuk mengetahui tingkat pemahaman materi yang dibahas. Peserta dibagi menjadi beberapa kelompok kemudian melaksanakan tugas yang ada.
E. Latihan/Tugas. Kerjakan soal-soal latihan dibawah ini. 1. Jelaskan fungsi dari kopling. 2. Jelaskan prinsip kerja dari kopling aksial. 3. Sebutkan nama-nama koponen pada gambar dibawah.
F. Rangkuman Sebuah kopling adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan antara poros penggerak ke poros yang digerakkan, sehingga poros yang digerakkan dapat berputar atau berhenti. Kopling memungkinkan beban kelambanan tinggi dengan daya kecil. Sebuah aplikasi dari kopling adalah pada kendaraan di mana kopling digunakan untuk menghubungkan dan memutus putaran mesin ke gear box. Seperti pada sistem rem, koping juga menggunakan gaya gesek dan gaya normal.
44
Jenis-jenis kopling. a. Positive clutch (Dog clutch). b. Friction clutch (kopling gesek). c. Cone clutch (kopling konis). d. Multi-plate clutch (kopling plat banyak) e. Diaphragm clutch (kopling pegas disfragma). f. Hydraulic clutch (Kopling hidrolis). 1.
Fluid coupling (Kopling fluida).
2.
Hydraulic torque converter.
g. Menurut metode hubungan.Spring types clutch (Tipe kopling pegas). 1.
Centrifugal clutch (Kopling sentrifugal).
2.
Semi-centrifugal clutch
h. Electro-magnetic clutch (Kopling elektro magnet). Komponen utama kopling terdiri dari : a.
Clutch disc (Plat kopling).
b.
Flywheel (Roda gaya).
c.
Clutch cover assembly (Unit penutup kopling).
d.
Clutch release bearing (Bantalan pembebas kopling).
e.
Clutch release fork (Garpu pembebas kopling).
Roda gaya adalah piringan logam besar yang menyimpan dan melepaskan energi dari putaran crankshaft. Bantalan pilot berfungsi untuk mendukung poros input sisi dari mesin. Plat kopling adalah penghubung antara mesin dan transmisi. Sebuah plat kopling memberikan area permukaan besar terbuat dari bahan gesekan pada kedua sisi. Pegas Diafragma
berbentuk bulat, kerucut
yang memberikann kekuatan
penjepit melawan pressure plate. Paku keling dipasang di kedua sisi pegas diafragma, sebagai titik poros ketika bantalan pembebasan dipaksa melawan pegas diafragma. Tujuan dari bantalan pembebas kopling adalah untuk mentransfer gerakan garpu pembebas kopling ke dpegas diafragma, untuk membebaskan plat kopling. Sistem penggerak kopling a. Sistem Hidrolis. b. Sistem mekanik. Pemeriksaan komponen kopling.
45
a. Pemeriksaan roda gaya b. Clutch Cover Assembly Inspection. c. Pemeriksaan plat kopling. d. Runout plat kopling. e. Release Bearing (bantalan pembebas). Penyetelan pedal kopling. a. Tinggi pedal kopling, b. Jarak bebas (free play) padal kopling.
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Guru setelah menyelesaikan latihan dalam modul ini diharapkan mempelajari kembali bagian-bagian yang belum dikuasai dari modul ini untuk dipahami secara mendalam sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru dan untuk bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan uji kompetensi guru dengan ketuntasan minimal materi 80%. Setelah mentuntaskan modul ini maka selanjutnya guru berkewajiban mengikuti uji kompetensi. Dalam hal uji kompetensi, jika hasil tidak dapat mencapai batas nilai minimal ketuntasan yang ditetapkan, maka peserta uji kompetensi wajib mengikuti diklat sesuai dengan grade perolehan nilai yang dicapai.
46
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2. TRANSMISI
A. Tujuan Setelah belajar materi kegiatan belajar II ini peserta
diharapkan mampu
memahami tentang transmisi maual dan otomatis pada kendaraan.
B. Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta mampu : 1. Menyebutkan jenis-jenis transmisi manual dan transmisi otomatis. 2. Menyabuatkan Lima prinsip dasar transmisis manua. 3. Menjelaskan cara kerja transmisi manual dan transmisi otomatis. 4. Memperbaiki transmisi manual dan transmisi otomatis.
47
C. Uraian Materi 1. Pendahuluan. Transmisi adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang mengatur perbandingan putaran mesin dengan poros penggerak aksel sehingga menghasilkan momen puntir dan putaran yang diinginkan. Transmisi dibedakan menjadi dua, yaitu : a. Transmisi manual. Yaitu transmisi dimana perpindahan posisi gigi dilakukan oleh pengemudi sesuai yang diinginkan. Transmisi manual digongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1. Transmisi dua poros, dimana transmisi dua poros ini digunakan untuk kendaraan penggerak roda depan.
Gambar 2. 1 Transmisi Dua Poros.
Transmisi tiga poros, dimana transmisi tigaa poros ini digunakan untuk kendaraan penggerak roda balakang.
Gambar 2. 2 Transmisi Tiga Poros.
48
2. Transmisi untuk penggerak roda depan dan juga roda belakang (empat roda penggerak) atau yang sering disebut dengan Four Wheel Drive (4WD). Transmisi ini bisa dua poros atau tiga poros, hanya ditambahka transfer case unit.
Gambar 2. 3 Transmisi Tiga Poros Dengan Transfer Case Unit.
Gambar 2. 4 Transmisi Dua Poros Dengan Transfer Case Unit
49
b. Transmisi otomatis. Yaitu transmisi dimana perpindahan posisi gigi terjadi dengan sendirinya sesuai dengan putaran dan beban mesin. Transmisi otomatis digolongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1. Transmisi otomatis tipe gigi Helikal.
Gambar 2. 5 Transmisi Otomatis Tipe Gigi Helikal.
2. Transmisi otomatis tipe gigi Planetari.
Gambar 2. 6 Transmisi Otomatis Tipe Gigi Planetari.
50
3. Transmisi otomatis tipe Continusly Variable Transaxle (CVT).
Gambar 2. 7 Transmisi Otomatis Tipe CVT.
2. Prinsip Dasar Transmisi. a. Ketentuan tantang transmisi. 1. Salah satu tujuan utama dari transmisi adalah memperbesar torsi yang dihasilkan oleh mesin. 2. Torsi, dalam arti sederhana adalah usaha untuk memutar. 3. Daya adalah kecepatan dalam melakukan pekerjaan. 4. Daya berhubungan dengan waktu. Semakin cepat kerja yang dilakukan, semakin besar kekuatan yang terlibat. 5. Power
flow,
adalah aliran tenaga dari mesin ke roda
untuk
menggerakkan kendaraan, melalui Power flow komponen powertrain dapat dipahami bagaimana komponen bekerja. 6. Tujuan dari roda gigi dalam transmisi atau transaxle adalah untuk mengirimkan gerakan berputar. 7. Gigi dan poros bekerja satu sama lain yaitu : Poros menggerakkan roda gigi. Roda gigi menggerakan poros. Roda gigi dapat berputar bebas pada poros. 8. Unit set roda gigi dapat digunakan untuk memperbanyak torsi, mengurangi torsi, menurunkan kecepatan, meningkatkan kecepatan dan, transfer torsi dan atau mengubah arah torsi. 9. Aturan dasar roda gigi yang berlaku adalah dua buah roda gigi eksternal yang bertautan akan berputar dalam arah saling berlawanan.
51
Gambar 2. 8 Hubungan dua Buah Roda Gigi.
10. Peraturan dasar lain adalah bahwa ketika gigi ke tiga ditambahkan, arahputaran output dari gear set adalah sama dengan input.
Gambar 2. 9 Hubungan Tiga Buah Roda Gigi.
b. Desain Roda Gigi. 1. Spur gear. Spur gear (gigi lurus) adalah desain sederhana yang digunakan dalam transmisi manual / transaxels.
Gambar 2. 10 Spur gear.
a. Keuntungan utamanya dari roda gigi lurus ini
adalah bahwa gigi
dapat masuk dan keluar dari kontak gigi b. Kerugian utamanya dari roda gigi lurus ini operasi, terutama pada kecepatan tinggi. c. Umumnya digunakan pada gigi mundur.
52
adalah berisik selama
2. Helical gear. Gigi dipotong dengan sudut tertentu terhadap sumbu rotasi roda gigi. Hal ini memungkinkan dua atau lebih gigi terkait penuh setiap saat selama operasi.
Gambar 2. 11 Helical gear.
a. Keuntungan utama dari gigi heliks adalah roda gigi beroperasi lebih pelan dan jauh lebih kuat dibanding gigi lurus. b. Kerugian utama dari helical gear tidak dapat meluncur masuk dan keluar dari kontak gigi pasanganya. Gigi heliks disebut sebagai gigi bertautan tetap. c. Helical gear digunakan untuk semua kecepatan gigi maju, dan dalam beberapa kasus juga untuk mundur
3. Spur Bevel Gears a. Spur bevel gear memungkinkan gigi yang berputar mempunyai offset 90 derajat pada sumbu dari roda gigi pasanganya.
Gambar 2. 12 Spur Bevel Gears.
b. Spur bevel gear digunakan sebagai gigi pinion dan gigi samping pada unit diferensial.
53
c. Posisi roda gigi terhadap poros pada transmisi manual. 1. Roda gigi geser. Roda gigi ini dapat digeser-geser terhadap porosnya sepanjang alur pada poros tersebut dan berputar bersama-sama dengan porornya.
Gambar 2. 13 Roda Gigi Geser.
2. Roda gigi bebas. Roda gigi ini dapat berputar bebas terhadap porosnya.
Gambar 2. 14 Roda Gigi Bebas.
3. Roda gigi tetap. Roda gigi ini terpasang mati terhadap porosnya dan berputar besamasama dengan porosnya dan tidak dapat digeser terhadap porosnya.
54
Gambar 2. 15 Roda Gigi Tetap.
d. Jenis-jenis bearing pada transmisi. 1. Bantalan rol jarum. Sebuah Needle Roller Bearings (bantalan rol jarum) merupakan bantalan yang menggunakan silinder rollers kecil. Perbedaan antara bantalan rol jarum dan bantalan rol adalah rasio diameter dan panjang rol, ketika rasio diameter dan panjang rol adalah antara interval 0,1 - 0,4, disebut bantalan rol jarum. Bantalan
jarum
memiliki
luas
permukaan
kontak
yang
besar
dibandingkan dengan bantalan bola. Bantalan ini mampu menahan beban radial yang besar. Bantalan jarum yang banyak digunakan dalam transmisi sebagai pilot bearing, pada bantalan roda gigi tingkat. Oleh karena itu, bantalan jarum sangat cocok untuk bantalan pengaturan di mana ruang radial yang terbatas.
Gambar 2. 16 Bantalan Rol Jarum.
55
2. Bantalan bola. Sebuah Ball Bearings (bantalan bola) adalah jenis bantalan elemen bergulir menggunakan bola untuk mengurangi gesekan antar races (jalur) bantalan. Tujuan dari bantalan bola adalah untuk mengurangi gesekan rotasi terhadap beban radial dan beban aksial. Pada kebanyakan aplikasi, satu races adalah stasioner dan lainnya melekat pada komponen yang berputar (misalnya, hub atau poros). Jika salah satu races bantalan berputar menyebabkan bola berputar juga. Karena bola bergulir sehingga koefisien gesekan lebih rendah. Bantalan bola cenderung memiliki kapasitas beban yang lebih rendah untuk ukuran yang sama terhadap jenis bantalan lain. Tetapi bantalan bola dapat mentolerir beberapa ketidaksejajran antara races dalam dan luar.
Gambar 2. 17 Bantalan Bola.
3. Bantalan rolling. Roller Bearings (bantaan roll) menggunakan rol untuk rolling elemen, memiliki kapasitas beban yang tinggi. Rol pegangi oleh ribs. Cincin dalam dan luar bisa dipisahkan untuk memudahkan pemasangan, dan keduanya bisa fit (pas) dengan poros atau housing. Jika tidak ada rib, baik cincin dalam atau cincin luar bisa bergerak bebas dalam arah aksial. Bantalan rol silinder ideal untuk digunakan sebagai disebut "sisi bebas bantalan" yang menyerap ekspansi poros.
56
Gambar 2. 18 Bantalan Roll.
4. Plain bushings. Dapat mendukung beban yang besar, digunakan pada roda gigi tingkat dan juga roda gigi mundur dan mendukung propeller shaft tergelincir di ekstension housing.
Gambar 2. 19 Plain Bushings.
e. Perbandingan gigi. Roda gigi transmisi pada dasarnya adalah satu set tuas diatur dalam lingkaran. Satu set roda gigi ini akan melipatgandakan kekuatan/gaya karena adanya perbedaan dalam ukuran dan jumlah gigi di gigi. Roda
Gigi
transmisi
adalah
pengungkit
yang
melingkar.
sehingga bagaimana sebuah mesin yang menghasilkan torsi sebesar 45 Kg.M bisa menggerakan kendaraan seberat 300 Kg. Kemampuan ini adalah hasil dari rasio gigi transmisi. Sebuah rasio gigi adalah istilah yang menggambarkan perbedaan jumlah gigi pada roda gigi didalam transmisi. a. Perbandingan gigi tetap. Sebagai contoh :
57
Gambar 2. 20 Perbandinagan Gigi Tetap.
1. Dua roda gigi dalam sebuah bidang keduanya mempunyai ukuran yang sama dan memiliki jumlah gigi yang sama pula. 2. Setiap kali gigi pemutar (input) di sebelah kiri berputar begitu juga gigi yang diputar (output) di sebelah kanan ikut berputar. 3. Mereka berputar pada kecepatan yang sama, dan karena mereka adalah ukuran yang sama dan memiliki jumlah gigi yang sama, juga yang sama pula torsinya. 4. Satu-satunya perbedaannya adalah kedua roda gigi berputar dalam arah yang berlawanan. 5. Hal ini dianggap sebagai rasio gigi 1-1 karena gigi pemutar (input) berputar 1 kali untuk setiap putaran roda gigi yang diputar (output). 6. Rasio gigi 1-1 biasanya ditulis dengan 1: 1.
b. Perbandingan gigi reduksi.
Gambar 2. 21 Perbandingan Gigi Reduksi.
58
No
Keterangan
1
Roda gigi input dengan 12 gigi.
2
Roda gigi output dengan 24 gigi
1. Gigi kecil di sebelah kiri memiliki 12 gigi sebagai roda gigi pemutar
(input). 2. Roda gigi yang lebih besar di sebelah kanan yang memiliki 24 gigi
sebagai roda gigi yang diputar (output). 3. Roda gigi pemutar (input) dengan 12 gigi berputar dengan torsi 10
Kg. Tapi berputar dua kali untuk setiap satu kali putaran dari gigi yang diputar (output) dengan 24 gigi. 4. Hal ini menyebabkan roda gigi yang diputar (output) menghasilkan
torsi dua kali lebih banyak di setiap putaran. Sehingga roda gigi output menghasilkan torsi 20 Kg. 5. Rasio gigi reduksi 2: 1.
c. Perbandingan gigi overdrive.
Gambar 2. 22 Perbandingan Gigi Overdrive. No
Keterangan
1
Roda gigi input dengan 24 gigi.
2
Roda gigi output dengan 12 gigi
Roda gigi pemutar (input) berputar lebih lambat dari pada roda gigi yang diputar
(output)
itu
disebut
rasio
gigi
overdrive.
Rasio ini memungkinkan output berputar lebih cepat dari putaran mesin. Sehingga torsi yang dibutuhkan untuk menggerakan kendaraan sedikit
59
dan memungkinkan mesin beroperasi pada rpm rendah sehingga hemat bahan bakar.
3. Transmisi Manual. Transmisi manual adalah hal yang penting dalam driveline pada kendaraan. Transmisi manual menggunakan roda gigi yang ukurannya berbeda-beda untuk memberikan keuntungan mekanis pada mesin atas roda pebggarak. Tanpa tramsnmisi ini, mesin tidak cukup torsi, untuk menggerakkan kendaraan dari awal berhenti karena mesin
menghasilkan torsi yang terbatas pada kecepatan
rendah. Selama pengoperasian normal dari tenaga yang dihasilkan oleh mesin ditransfer melalui kopling ke poros input transmisi, di dalam transmisi, torsi dan kecepatan mengubah dan kemudian dikirimkan ke penggerak aksel.
Gambar 2. 23 Transmisi Manual Tiga Poros.
Gambar 2. 24 Transmisi Manual Dua Poros.
a. Prinsip dasar transmisi manual. Untuk memahami bagaimana transmisi modern bekerja pertama kita harus melihat pada operasi dasar transmisi 2 kecepatan. Pada bagian ini kita
60
akan membuat satu set sederhana roda gigi untuk melihat bagaimana dasar transmisi 2 kecepatan bekerja. 1. Transmisi Roda Gigi Geser. a. Gigi netral.
Gambar 2. 25 Posisi Gigi netral.
Roda gigi (A, B, C, D) adalah roda gigi geser porosnya. Pada posisi netral tidak ada roda gigi yang berhubungan, sehingga poros input dan output tidak berubungan, putaran dari poros input tidak diteruskan ke poros output. b. Posisi gigi ke satu.
Gambar 2. 26 Posisi Gigi ke Satu (Lambat).
Putaran atau tenaga dari mesin ke poros input ke roda gigi A dan C, karena roda gigi A berhubungan dengan roda gigi B maka putaran dari poros input diteruskan ke poros output memalui roda gigi B. c. Posisi gigi ke dua.
Gambar 2. 27 Posisi Gigi ke Dua (Cepat).
61
Putaran atau tenaga dari mesin ke poros input ke roda gigi A dan C, karena roda gigi C berhubungan dengan roda gigi D maka putaran dari poros input diteruskan ke poros output memalui roda gigi D. 2. Transmisi Roda Gigi Tetap. a. Posisi netral.
Gambar 2. 28 Posisi Gigi Netral
Roda gigi A dan C adalah roda gigi tetap terhadap porosnya (input) sedangkan roda gigi B dan D adalah roda gigi bebas terhadap porosnya. Kopling geser adalah jenis roda gigi geser dan berputar bersama sama dengan poros output. Pada posisi netral kopling geser pada paosisi ditengah tidak berhubungan dengan roda gigi A dan juga tidak berhubungan dengan roda gigi D, sehingga poros input dan output tidak berubungan, putaran dari poros input tidak diteruskan ke poros output. b. Posisi gigi satu (Lambat)
Gambar 2. 29 Pasisi Gigi ke Satu (Lambat)
Putaran atau tenaga dari mesin ke poros input ke roda gigi A dan C, karena roda kopling geser berhubungan dengan roda gigi B maka putaran dari poros input diteruskan ke poros output memalui roda gigi B dan kopling geser. Meskipun roda gigi C dan D berhubungan
62
karena roda gigi D adalah roda gigi bebas terhadap porosnya maka meskipun roda gigi C dan D berhubungan tetapi tidak mempengaruhi putaran poros output.
c. Posisi gigi ke dua (cepat).
Gambar 2. 30 Posisi Gigi ke dua (Cepat)
Putaran atau tenaga dari mesin ke poros input ke roda gigi A dan C, karena roda kopling geser berhubungan dengan roda gigi D maka putaran dari poros input diteruskan ke poros output memalui roda gigi D dan kopling geser. Meskipun roda gigi A dan B berhubungan karena roda gigi B adalah roda gigi bebas terhadap porosnya maka meskipun roda gigi A dan B berhubungan tetapi tidak mempengaruhi putaran poros output. b. Komponen transmisi manual.
Gambar 2. 31 Komponen Transmisi Tiga Poros
63
Gambar 2. 32 Komponen Transmisi Dua Poros.
Meskipun pengoperasian transmisi manual sangat mudah, banyak komponen
yang
berbeda
yang
dibutuhkan
untuk
membuat
operasinya lebih praktis. Berikut ini adalah deskripsi dari komponen transmisi manual dan bagaimana cara kerjanya. 1. Synchronizers unit.
Gambar 2. 33 Lokasi Synchronizers Unit Pada Unit Transmisi.
64
Gambar 2. 34 Komponen Synchronizers Unit dan Roda Gigi Tingkat.
a. Komponen-komponen yang terdapat pada synchronizer unit adalah : No
Nama
Keterangan
1
Synchronizer Ring
cincin sinkronisasi (cincin blocker) terbuat dari kuningan dan dipasang pada bagian kerucut dari gigi. Sempit alur dibuat di bagian dalam cincin sinkronisasi guna memberikan tindakan kopling yang diperlukan dari gigi. Tiga slot sama spasi pada permukaan luar sebagai tempat synchronizer keys.
2
Hub Sleeve
Hub Sleeve memiliki alur gigi internal yang berhbungan dengan alur Hub Clutch. Hub Sleeve terpasang tiga pegas untuk menekan synchronizer keys.
3
Clutch Hub
Clutch Hub terpasang pada poros output dan ditahan oleh snap ring.
4
Speed Gear
Roda gigi kecepatan / roda gigi tingkat dipasang pada poros output. Sebuah bantalan rol jarum dipasang antara gigi kecepatan dan poros output, memungkinkan roda gigi memutar bebas pada poros.
5
Synchronizer Keys
Tiga buah kunci sinkronisasi dipasang pada slot di Clutch hub dan diselaraskan dengan Synchronizer Ring.
6
Key Springs
Dua buah pegas dipasang disetiap sisi clutch hub untuk memegang
65
Synchronizer Keys di setiap sisi dari Hub Sleeve. Tabel 2. 1 Tabel Nama Komponen Synchronizers Unit dan Fungsinya
Sebagaimana dijelaskan dalam pelajaran sebelumnya semua gigi maju dalam transmisi modern gigi adalah roda gigi heliks. Sehingga tidak menimbulkan suara yang keras dan lebih kuat menahan beban. Namun, karena gigi roda gigi heliks yang miring sehingga tidak dapat meluncur (sliding) terhadap roda gigi heliks yang lain. Untuk alasan ini roda gigi tingkat tidak langsung splined (terhubung) ke porosnya (poros output). Diameter dalam roda gigi tingkat dibuat halus memungkinkannya untuk berputar bebas pada porosnya. Sehingga
perlu
sebuah
kopling
(roda
gigi
Synchronizers
/synchronmesh) untuk menghubungkan roda gigi tingkat ke poros output. Ketika Speed Gear (roda gigi tingkat) perlu terhubung ke poros, maka bergerak dan mengkait gigi tingkat pada sisi Clutching Teeth. 1. Synchronizer sleeve terkunci dengan roda gigi tingkat pada sisi Clutching Teeth. 2. Diameter dalam sleeve memiliki gigi internal yang dapat meluncur di sepanjang gigi eksternal dari Synchronizer hub. 3. Synchronizer hub terpasang pada poros output. Dengan menghubungkan roda gigi tingkat ke poros output melalui Synchronizer
Sleeve
memungkinkan
torsi
tersalurkan.
Dalam kebanyakan transmisi setiap Synchronizers Unit bekerja dengan dua roda gigi tingkat. Karena Synchronizer Sleeve bisa geser ke depan dan ke belakang. Sebagai contoh, 1-2 Synchronizer Sleeve bekerja pada roda gigi tingkat ke 1 dan ke 2. b. Cara kerja Synchronizers Unit. Ketika transmisi pada posisi netral, memungkinkan roda gigi untuk berputar bebas terhadap poros output. Saat pedal kopling ditekan dan tuas pemindah dipindah ke posisi gigi masuk, maka ada tiga tahapan sehingga terjadi perpindahan gigi.
66
1. Tahap 1. a. Shift lever (tuas pemindah) bergerak, maka shift fork (garpu pemindah) menggerakkan hub sleeve (penghubung geser)
untuk
mendorong synchronizer key untuk mendorong synchronizer ring (cincin sinkronisasi) terhadap cone (permukaan tirus)
roda gigi
tingkat (speed gear). b. Pada saat synchronizer ring (cincin sinkronisasi) terhubung
pada
cone (permukaan tirus) roda gigi tingkat yang berputar lebih cepat menyebabkan synchronizer ring (cincin sinkronisasi) memutar sekitar satu setengah lebar spline (alur gigi).
Gambar 2. 35 Gerakan Tahap 1 Hub Sleeve.
c. Sementara dorongan tetap ada pada cone (permukaan tirus) oleh hub
sleeve
(penghubung
geser)
sehingga
menciptakan
aksi
pengereman untuk memperlambat putaran roda gigi tingkat.
67
2. Tahap 2. a. Ketika shift lever (tuas pemindah) bergerak lebih jauh, kekuatan (yang diterapkan pada hub sleeve (penghubung geser)) mampu melawan kekuatan synchronizer key springs (pegas pengunci sinkronisasi). Gerakan ini juga menyebabkan tekanan pada (cincin sinkronisasi) dan roda gigi tingkat. b. Alur pada permukaan dalam synchronizer ring membantu untuk memotong lapisan minyak pada cone (permukaan tirus) dari roda gigi tingkat. Hal ini memastikan bahwa synchronizer ring (cincin sinkronisasi) akan mencengkeram / mengerem hingga hub sleeve terhubung pada spline roda gigi tingkat.
Gambar 2. 36 Gerakan Tahap 2 Hub Sleeve.
c. Taper (bidang yang meruncing) Taper
dari
spline
synchronizer
dari spline hub sleeve terhadap ring,
menyebabkan
tekanan
ditambahkan ke cone (permukaan tirus). Dengan demikian akan memperlambat kecepatan sampai putarannya sama antar
hub
sleeve dan roda gigi tingkat, sehingga spline synchronizer ring dan
68
splines pada roda gigi tingkat sebaris, dengan demikian hub sleeve dan splines speed gear siap untuk terhubung. 3. Tahap 3. Ketika kecepatan hub sleeve dan speed gear
(roda gigi tingkat)
menjadi sama, maka splines dari hub sleeve dapat terhubung pada spline roda gig tingkat.
Gambar 2. 37 Gerakan Tahap 3 Hub Sleeve.
69
2. Shaft (Poros). a. Input shaft (poros Input). Poros input disebut juga sebagai poros kopling, poros input didukung
oleh
bantalan
pilot
pada
crankshaft
dan
bantalan di bagian depan bodi transmisi.
Gambar 2. 38 Input Shaft.
b. Counter gear shaft (poros gigi counter). poros roda gigi counter juga dikenal sebagai poros gigi kelompok yang menggerakkan gigi (1, 2, 3, dan 5) pada poros output. Poros ini didukung oleh bantalan bodi transmisi bagian depan dan pada plat tengah dan juga pada extension housing (perpanjangan bodi ransmisi).
Gambar 2. 39 Counter Gear Shaft.
c. Output shaft (poros output). Poros output juga dikenal sebagai main shaft drive poros propeller. Pada
bagian
belakang
terdapat
splined
(alur-alur)
untuk
memungkinkan poros propeller terhubung. Roda-roda gigi pada poros output dapat berputar bebas akan tetapi synchronizers unit terkunci
70
pada poros ini. Poros output didukung oleh bantalan pilot pada bagian belakang poros input, bantalan pada plat tengah dan bantalan pada extension housing (perpanjangan bodi ransmisi).
Gambar 2. 40 Output Shaft.
Gambar 2. 41 Kedudukan Poros-Poros Pada Transmisi Tiga Poros.
3. Gear (Roda Gigi). Gears (roda gigi) mentransfer tenaga mesin dari poros input, melalui poros gigi counter, ke poros output. Ada lima gigi maju dan satu gigi mundur untuk transmisis lima tingkat kecepatan maju. Hanya ada satu gigi pasang roda gigi yang bekerja pada suatu waktu (satu posisi gigi). a. Forward Gears (Roda gigi maju). Semua gigi maju adalah gigi heliks karena mempunyai karakteristik yang halus dan tenang. Roda gigi heliks mampu dengan bebanyang lebih besar, dan karena itu memiliki permukaan dorong pada sisi gigi. Roda gigi ini memiliki clearance celah yang kecil sehingga
71
mengurangi kebisingan dan potensi kerusakan yang bisa terjadi akibat gerakan gigi.
Gambar 2. 42 Forward Gears
b. Reverse Gears (roda gigi mundur) Posisi gigi mundur
membutuhkan gigi tambahan pada pasangan
roda gigi. Sebuah roda gigi idle digunakan untuk mengubah arah poros output.
Gambar 2. 43 Reverse Gears.
4. Synchronizer Hub Sleeve & Splines. a. Synchronizer Hub Sleeve memiliki potongan di ujung-ujung splines. Potongan serupa pada spline roda gigi tingkat. Hal ini bertujuan untuk mengunci gigi pada saat terhubung dan mencegah Synchronizer Hub Sleeve melompat.
72
Gambar 2. 44 Synchronizer Hub Sleeve and Splines.
b. Inertia Lock (Pengunci kelembaman) Ketebalan splines dibuat berbeda untuk meningkatkan tekanan meshing (tekanan permukaan) dari hub sleeve ke roda gigi tingkat, dan untuk mencegah hub sleeve melompat keluar dari hubungan, ketika torsi dari mesin ditransferkan dari roda gigi tingkat ke hub sleeve. Akan tapi selama pengereman mesin, torsi penggerak ditransferkan dari hub sleeve ke roda gigi tingkat, Hal ini menyebabkan
tekanan
meshing
dari
hub
sleeve
dan
roda gigi meningkat, sehingga mencegah hub sleeve melompat dari hubungan.
73
Gambar 2. 45 Inertia Lock.
c. Tipe-tipe Synchronizer unit. 1. Tipe single cone synchronizer. Tipe ini banyak dipakai untuk kendaran ringan, kerena hanya terdapat satu bidang pengereman. Oleh karena itu hanya mampu beban pengereman yang ringan;
Gambar 2. 46 Synchronizer unit.Tipe inner cone.
74
2. Tipe two-cone synchronizer. Dinamakan two-cone synchronizer karena memiliki dua permukaan bidang konis. middle ring (cincin tengah) menyediakan dua permukaan konis dan dua kali luas permukaan konis untuk memperlambat kecepatan roda gigi tingkat pada poros output.
Gambar 2. 47 Two-cone synchronizer
Pada two-cone synchronizer cincin dalam dan luar terhubung dan berputar bersama-sama dengan poros output transmisi. Middle ring (cincin tengah) terpasang pada roda gigi tingkat dan berputar bersama-sama karena digerakkan oleh poros input. Selama proses pengereman, hub sleeve mendorong synchronizer keys terhadap outer ring (cincin luar). Permukaan bagian dalam outer ring (cincin luar) pasangan dengan permukaan luar dari middle ring (cincin tengah) sehingga menciptakan satu permukaan gesekan. Permukaan dalam middle ring (cincin tengah) berpasangan dengan permukaan luar inner ring (cincin dalam) sehingga menciptakan permukaan gesek kedua. 3. Tipe three-cone synchronizer. Three cone Synchronizer dinamakan demikian larena mempunyai tiga yang
konis
pengereman.
menyediakan
dua
Selain
permukaan
konis,
cincin pada
tengah roda
gigi
kecepatan/tingkat juga memiliki permukaan konis yang ketiga. Dengan tiga bidang permukaan pengereman untuk memperlambat gigi untuk kecepatan poros output.
75
Gambar 2. 48 Three-Cone Synchronizer.
Pada, three-cone synchronizer cincin dalam dan luar berputar bersama dengan poros output transmisi. Cincin tengah terhubung pada
roda
gigi
tingkat
dan
berputar bersama-sama poros input. Selama proses pengereman, hub sleeve mendorong synchronizer keys terhadap outer ring (cincin luar). Bagian permukaan dalam outer ring (cincin luar) dipasangkan dengan permukaan luar dari middle ring )cincin tengah) sehingga dapat menciptakan suatu permukaan gesekan. Permukaan dalam middle ring (cincin tengah) dipasangkan dengan permukaan outer ring cincin luar bagian dalam sehingga menyediakan permukaan gesekan yang kedua. Pada permukaan dalam inner ring (cincin dalam) dengan permukaan konis roda gigi kecepatan/tingkat merupakan permukaan gesek yang ketiga.
c. Transmission Power flow. Memahami power flow (diagram aliran tenaga) pada transmisi membantu kita dalam mendiagnosis keluhan dan menentukan perbaikan yang tepat yang harus dilakukan. Ilustrasi berikut menunjukkan power flow melalui transmisi lima tingkat kecepatan. Misalnya, pada gigi satu, gaya mengalir dari poros input dan roda gigi penggerak utama ke poros counter. Kemudia gigi satu, pada poros counter,
gigi satu pada poros output. Gigi pertama terkunci ke
synchronizer unit sehingga gaya dapat ditransferkan ke poros output.
76
Pada halaman berikut, menggambarkan
powerflow (diagram aliran
tenaga) untuk posisi gigi ke 1, 2, 3, 4, 5, dan mundur. 1. Transmisi tiga poros. a. Posisi gigi ke 1.
Gambar 2. 49 Posisi Gigi ke 1.
b. Posisi gigi ke 2.
Gambar 2. 50 Posisi Gigi ke 2.
77
c. Posisi gigi ke 3.
Gambar 2. 51 Posisi gigi ke 3.
d. Posisi gigi ke 4.
Gambar 2. 52 Posisi gigi ke 4.
e. Posisi gigi ke 5.
78
Gambar 2. 53 Posisi gigi ke 5.
f. Posisi gigi ke Reverse.
Gambar 2. 54 Posisi gigi ke Reverse.
2. Transmisi dua poros.
79
Gambar 2. 55 Kedudukan Poros-Poros Pada Transmisi Dua Poros.
80
a. Input Shaft.
Gambar 2. 56 Komponen Input shaft Transmisi Dua Poros.
b. Output shaft.
Gambar 2. 57 Komponen Output shaft Transmisi Dua Poros.
81
1. Posisi gigi Netral.
Gambar 2. 58 Posisi Gigi Netral.
2. Posisi Gigi 1.
Gambar 2. 59 Posisi Gigi 1
82
3. Posisi gigi 2.
Gambar 2. 60 Posisi Gigi 2.
4. Posisi gigi 3.
83
Gambar 2. 61 Posisi Gigi 3.
5. Posisi gigi 4.
Gambar 2. 62 Posisi Gigi 4.
84
6. Posisi gigi 5.
Gambar 2. 63 Posisi Gigi 5.
7. Posisi Gigi R.
Gambar 2. 64 Posisi Gigi R.
85
d. Gear shift mechanism. Mekanisme tuas pemindah gigi memungkinkan roda-roda gigi transmisi digeser. Tuas pemindah dipasang di perpanjangan bodi transmisi. Poros garpu pemindah terhubung pada tuas pemindah ke garpu pemindah. Sebuah penahan bola dan pegas mencegah garpu bergerak sendiri. Garpu pemindah digunakan menggerakkan siynchronizer hub sleeve dan dipasang pada poros dengan baut atau pin.
Gambar 2. 65 Gear shift mechanism.
Shift forks (garpu pemindah) synchronizer
hub
sleeve
yang
berhubungan dengan alur pada berputar
dan
mekanan
untuk
menghubungkan gigi. Untuk mengurangi keausan pada garpu pemindah maka garpu pemindah dibuat dari baja atau garpu pemindah dari aluminium memiliki permukaan kontak dari baja yang dikeraskan, perunggu, plastik gesekan rendah, atau lapisan nilon dipasangkan pada garpu pemindah.
1. Bola pembatas. Bola pengaman terdapat pada tuas garpu pemindah yang mempunai tiga takik. Bola pengaman berada di salah satu dari tiga takik tuas garpu pemindah. Posisi tengah diantara tiga takik tersebut adalah untuk posisi netral. Jika tuas prmindah
bergerak maka bola
pengaman akan berpindah ke takik yang lain dengan demikian roda
86
gigi tingkat terhubung dengan hub sleeve. Pegas memegang bola dan mengamankan di takik. Tuas pemindah tidak dapat bergerak dengan sendirinya karena sudah ditahan oleh bola pembatas dan pegas tersebut sampai pengemudi yang menggerakannya.
Gambar 2. 66 Posisi bola Pembatas.
2. Mekanisme Interlock pin. Interlock pin berfungsi mencegah lebih dari satu posisi gigi berhubungan pada suatu waktu. Satu set pin memegang tuas-tuas pemindah garpu. Jika salah satu tuas bergerak maka tuas yang lainnya
tidak
bisa.
Sistem
ini
menjamin
bahwa
transmisi tidak akan terjadi dua posisi gigi terhubung pada waktu yang sama.
Gambar 2. 67 Interlock Pin.
a. Ketika poros garpu pemindah No 1 digerakan ke kiri, dua interlock pin didorong oleh poros no.1 dan ke masuk dalam slot pada poros lain. Akibatnya, poros dua dan tiga terkunci pada posisinya.
87
Gambar 2. 68 Tuas no.1 Digerakan.
b. Ketika poros garpu pemindah No 2 digerakan ke kiri, dua interlock pin didorong oleh poros no. 2 dan ke masuk dalam slot pada poros lain. Akibatnya, poros satu dan tiga terkunci pada posisinya.
Gambar 2. 69 tuas no.2 Digerakan.
c. Ketika poros garpu pemidah No. 3 digerakan ke kiri, dua interlock pin didorong oleh poros no.3 dan masuk ke dalam slot pada poros lain. Akibatnya, poros satu dan dua terkunci pada posisinya.
Gambar 2. 70 Tuas no.3 Digerakan.
e. Pelumasan Transmisi. Untuk mencegah terjadinya overheating pada unit transmisi manual, gigi transmisi ditempatkan di dalam bak pelumas. Ketika roda-roda gigi berputar maka gerakan roda-roda gigi menyebarkan pelumas ke seluruh
88
bodi. Roda-roda gigi mengambang pada poros utama atau poros counter transmisi yang telah dilubangi untuk aliran minyak sehingga daerah kritis mendapatkan pelumas. Beberapa transmisi menggunakan sendok, palung, atau saluran sebagai jalur pelumasan. Setiap transmisi disediakan
ventilasi,
untuk
mengurangi tekanan internal yang (panas) selama operasi. Tujuan dari pelumasan gigi transmisi adalah : 1. Mengurangi gesekan pada semua komponen. 2. menghilagkan panas dari roda gigi dan bantalan. 3. Mengurangi korosi dan karat. 4. Membuang kotoran dan partikel dari bagian yang bergerak. Society of Automotive Engineers (SAE) dan American Petroleum Institute (API) Membuat sistem rating untuk klasifikasi pemilihan pelumas yang tepat untuk penggunaan tertentu. Viskositas adalah pengukuran ketebalan cairan dan ditentukan oleh seberapa cepat cairan berjalan melalui lubang berukuran tertentu di suhu tertentu. Berikut ini adalah klasifikasi minyak gigi API : 1. GL-1 : Minyak mineral langsung digunakan dalam transmisi non synchromesh, menggunakan aditif, tidak cocok untuk transmisi mobil modern. 2. GL-2 : Sebuah sebutan untuk roda gigi yang aus digunakan di sebagian besar industri aplikasi. 3. GL-3 : Mengandung aditif EP ringan, digunakan dalam transmisi manual dan transaxles dengan final drive gigi spiral bevel. 4. GL4 : Digunakan dalam transmisi manual dan transaxles dengan final drive gigi hypoid; berisi setengah aditif ditemukan pada GL5 5. GL5 : Mengandung cukup aditif EP untuk melumasi roda gigi hypoid pada final drive.
4. Transfer Case. Sebuah kendaraan penggerak empat-roda (4WD) memiliki daya dan traksi lebih baik, karena keempat rodanya sebagai roda penggerak. Untuk itu powertrain
89
memerlukan sebuah transfer case. Bodi transfer case dipasang pada bagian belakang transmisi. Hal ini dapat dilakukan dengan gigi, hidrolik, atau rantai. Pada beberapa kendaraan, seperti truk 4-wheel-drive atau kendaraan yang ditujukan untuk penggunaan off-road, konstruksi ini dikendalikan oleh pengemudi. Pengemudi dapat memfungsikan transfer case untuk "2-wheel-drive" atau "4-wheel-drive". Hal ini dilakukan dengan cara shifter (secar manual) mirip dengan di transmisi manual. Pada beberapa kendaraan dapat dioperasikan secara elektronik oleh sebuah saklar. Beberapa kendaraan, seperti mobil sport all-wheel-drive, memiliki transfer case secara permanen (yang tidak dapat dipilih). Transfer case tersebut "terkunci" secara permanen dalam all-wheel-drive ("4-wheel-drive"). Ketika
roda
depan
berputar
lebih
cepat
dari
poros
belakang,
drive
shaft juga berputar pada kecepatan yang berbeda. Ini tidak ada masalah ketika kendaraan berjalan pada permukaan yang gembur seperti pasir atau salju karena ban akan slip pada permukaan jalan yang gembur. Namun, ketika berjalan pada aspal, perbedaan kecepatan menyebabkan ban slip. Beberapa desain transfer case menggunakan diferensial pusat untuk memberikan distribusi torsi yang proporsional ke as roda sesuai dengan permukaan dan kondisi jalan.
Gambar 2. 71 Defernsial Pusat
Transfer case dirancang untuk digunakan off-road (misalnya ketika salah satu as roda adalah pada permukaan licin atau terjebak dalam lumpur, sedangkan yang lain memiliki traksi yang lebih baik), secara mekanis dapat mengunci as roda depan dan belakang bila diperlukan yang disebut Defferntial lock ada yang secara manual atau otomatis. a. Tipe-tipe transfer case.
90
dengan differential lock.
Transfer case terpasang pada bagian belakang transmisi. Memiliki poros input tunggal yang terhubung pada poros output transmisi dan dua poros output, satu untuk penggerak roda depan dan satu untuk penggerak roda belakang. Transfer case dapat dibedakan berdasar beberapa klasifikasi antara lain : 1. Menurut tipe penggerak. Ada dua desain yang telah digunakan secara umum yaitu pertama desain yang menggunakan roda gigi dan yang kedua desain dengan beberapa variasi model rantai. a. Penggerak roda gigi. Gear-driven transfer cases menggunakan set roda gigi untuk menggerakan poros penggerak roda depan dan belakang. Transfer case dengan roda gigi ini umumnya kuat, unit berat yang digunakan dalam truk-truk besar, namun saat ini ada beberapa transfer case yang menggunakan penggerak roda untuk mobil penumpang.
Gambar 2. 72 Transfer Case Gear Type.
b. Penggerak rantai. Chain-driven menggerakkan
transfer
cases
poros
penggerak
menggunakan roda
depan,
rantai tetapi
untuk dapat
menggerakkan kedua as roda. Transfer case ini lebih tenang dan lebih ringan daripada yang penggerak roda gigi, digunakan pada kendaraan seperti truk ringan, truk ukuran penuh, Jeep dan SUV.
91
Gambar 2. 73 Transfer Case Chain Type.
2. Menurut tipe konstruksi bodi (housing) Transfer case diklasifikasikan menjadi dua yaitu : yang pertama terpisah atau bebas dengan transmisi dan ang kedua
menjadi satu dengan
transmisi. a. Menyatu dengan transmisi. Transfer case yang menyatu dengan transmisi tepasang langsung ke transmisi, biasanya antara poros output transmisi dan driveshaft (poros
ptopeler)
belakang.
Kadang-kadang
transfer
case
ini
merupakan bagian integral dari transmisi dan dua komponen dengan bodi yang sama.
Gambar 2. 74 Tranfer Case Bodi menyatu.
b. Terpisah dengan transmisi.
92
Sebuah transfer case yang terpisah atau independen benar-benar terpisah dari transmisi. Hal ini terletak di bagian bawah driveline dan terhubung dengan driveshaft (poros penggerak) yang pendek. Tranfer case ini digunakan pada kendaraan dengan wheelbase yang sangat panjang, seperti truk komersial atau truk militer.
Gambar 2. 75 Transfer Case Bodi terpisah.
3. Menurut tipe sistem pengoperasiannya. a. Manual Shift On-the-Fly (MSOF) transfer case ini memiliki tuas pemilih pada sisi lantai ruang pengemudi dan juga memiliki pengunci hub otomatis pada as roda depan atau selector secara manual hub poros axle roda depan "LOCK" dan "UNLOCK" ("FREE").
Gambar 2. 76 Tuas Transfer Case dalam Cabin.
93
b. Elektronik Shift On-the-Fly (ESOF) transfer case ini memiliki selector switch atau tombol pada dasbor dengan pengunci poros hub depan otomatis atau. Beberapa model juga memiliki apa yang disebut SelecTrac, yang memiliki saklar slider di konsol tengah. Berbeda dengan transfer case manual, sistem ini memiliki motor transfer case. Untuk melakukan sistem four-wheel-drive.
Gambar 2. 77 Elektronik Shift On-the-Fly
b. Power flow (aliran tenaga). 1. Posisi 2H-Wheel Drive (2 roda penggerak (cepat)) Garpu pemindah mendorong belakang hub sleeve (low/high) clutch ke gigi "high speed gear", dan front hub clutch pada posisi netral sehingga output transfer case hanya pada poros roda belakang. Aliran tenaga dari poros input ke poros output belakang melalui gigi "high" gigi dan L/H clutch hub ke roda belakang.
94
Gambar 2. 78 Posisi 2H.
2. Posisi 4-Wheel Drive High (4 roda penggerak (cepat)) Seperti yang dijelaskan pada posisi 2H diatas, ditambah dengan front hub cluct terhubung ke poros output depan, sehingga output transfer case ke poros belakang dan juga poros depan. Poros depan dan poros belakang berjalan bersama-sama pada “High” speed.
95
Gambar 2. 79 Posisi 4H.
3. Posisi 4-Wheel Drive LOW (4 roda penggerak (lambat)). Front hub clutc terhubung sehingga output transfer case ke pengerak roda belakang dan juga ke roda depan
dan low/High hub clutch
terhubung ke “Low speed gear”. Dengan demikian poros penggerak roda depan dan poros penggerak roda belakang berputar bersamasama pada posisi kecepatan “LOW” lambat.
Gambar 2. 80 Posisi 4L.
96
D. Aktifitas Pembelajaran. Peserta diklat membaca dengan seksama uraian materi, jika ada yang kurang jelas peserta dapat bertanya/mendiskusikan dengan fasilitator. Peserta mengerjakan tugas dan latihan untuk mengetahui tingkat pemahaman materi yang dibahas. Peserta dibagi menjadi beberapa kelompok kemudian melaksanakan tugas yang ada.
E. Latihan/Tugas 1.
Fungsi transmisi pada kendaraan adalah : a. Meningkatkan momen puntir poros pnggerak aksel kendaran. b. Mengatur perbandingan putaran motor dengan poros penggerak aksel sehingga menghasilkan momen puntir yang diinginkan. c. Menghubungkan mesin dengan poros pnggerak aksel kendaran. d. Meneruskan putaran kopling ke sistem pemindah kendaraan.
2. Posisi transmisi manual pada kendaraan secara skema dapat dilihat pada gambar dibawah ini, ditunjukkan pada huruf ….
a. A.
c. C.
b. B.
d. D.
3. Berikut ini adalah jenis selective gear transmission, kecuali…. a.
Sliding mesh type.
c. Servo type.
b.
Constenmes type.
d. Syncronmesh type
97
4. Pada gambar dibawah tampak hubungan roda gigi, manakah yang menghasilakan putaran output sama dengan input :
a. D.
c. A.
b. C.
d. B.
5. Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kerja dari transmisi manual, kecuali : a.
Kondisi komponen kopling.
b.
Penyetelan free play pedal kopling.
c.
Kondisi unit syncronmesh.
d.
Kecepatan kendaraan.
6. Pada gambar dibawah terlihat hubungan roda gigi, untuk mengitung gear ratio menggunakan rumus….
a. GR = B/A x E/C x D/E b. GR = B/A x C/E x D/E c. GR = E/A x C/B x D/E d. GR = D/A x C/B x E/E
98
7. Pada gambar dibawah terlihat susunan roda gigi sebuah transmisi manual, transmisi tersebut mempunyai….
a.
4 tingkat maju, 1 mundur.
b.
5 tingkat maju, 1 mundur.
c.
3 tingkat maju, 1 mundur.
d.
2 tingkat maju, 1 mundur.
8. Pada gambar dibawah terlihat roda gigi tipe……
a.
Spur gears.
b.
Helical gears.
c.
Double helical gears.
d.
Spur bevel gears.
9. Apa yang harus dilakukan untuk mendapatkan gigi output berputar pada arah yang sama dengan gigi input…. a. Sebuah gigi ketiga harus ditambahkan. b. Spur gigi harus digunakan. c. Dua gigi tambahan harus ditambahkan. d. Helical gigi harus digunakan.
99
10. Manakah dari berikut ini adalah kelemahan dari heliks gigi… a. Bising. b. Hanya memiliki satu kontak gigi dengan satu sama lain pada suatu waktu. c. Tidak bisa meluncur masuk dan keluar dari kontak satu sama lain. d. Tidak dapat digunakan untuk gigi mundur.
11. Pada gambar dibawah terlihat hubungan roda gigi, yang ditunjukan no. 4 adalah….
a. Input shaft. b. Output shaft. c. 2nd speed gears. d. Counter shaft. 12. Pada gambar dibawah terlihat unit syncronmesh, yang ditunjukan no. 5 adalah :
100
a.
Speed gear.
b.
Clutching teeth.
c.
Blocking ring.
d.
Synchronizer sleeve.
13. Pada gambar dibawah terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi ….
a. Top gear (top speeds). b. Fourth gear. c. Netral. d. Fifth gear 14. Pada gambar dibawah terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi :….
a.
Gigi Dua.
b.
Gigi empat.
c.
Netral.
d.
Gigi lima.
15. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi ….
101
a.
Gigi Top (top speeds).
b.
Gigi mundur.
c.
Netral.
d.
Gigi satu
16. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi :….
a.
Gigi top (top speeds).
b.
Gigi empat.
c.
Netral.
d.
Gigi lima.
17. Pada transmisi dua poros 3 kecepatan, torsi dari poros input melewati poros counter sebelum ke poros output untuk posisi semua gigi kecuali : a. 1st gear. b. 3rd gear. c. 2nd gear. d. Reverse gear.
102
18. Sebuah transaxle memiliki semua komponen berikut, kecuali : a.
Input Shaft.
b.
Output Shaft.
c.
Synchronizer.
d.
Counter Shaft
19. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, gambar tersebut menunjukan transmisi mempunyai tingkat kecepatan sebanyak :….
a.
12 kecepatan maju, 1mundur.
b.
8 kecepatan maju, 1 mundur.
c.
8 kecepatan maju, 2 mundur.
d.
10 kecepatan maju, 1 mundur
20. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual penggerak 4 roda (four wheel drive), gambar tersebut menunjukan pada posisi gigi :….
a.
High 2.
b.
Low 4.
c.
Low 2.
d.
High 4.
103
F. Rangkuman Transmisi adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang mengatur perbandingan putaran mesin dengan poros penggerak aksel sehingga menghasilkan momen puntir dan putaran yang diinginkan. Transmisi dibedakan menjadi dua, yaitu : a.
Transmisi manual. Yaitu transmisi dimana perpindahan posisi gigi dilakukan oleh pengemudi sesuai yang diinginkan. Transmisi manual digongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1.
Transmisi dua poros
2.
Transmisi tiga poros,
3.
Transmisi untuk penggerak roda depan dan juga roda belakang (empat roda penggerak) atau yang sering disebut dengan Four wheel Drive (4WD). Transmisi ini bisa dua poros atau tiga poros, hanya ditambahka transfer case unit.
b.
Transmisi otomatis. Yaitu transmisi dimana perpindahan posisi gigi terjadi dengan sendirinya sesuai
dengan
putaran
dan
beban
mesin.
Transmisi
otomatis
digolongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1. Transmisi otomatis tipe gigi Helikal. 2. Transmisi otomatis tipe gigi Planetari. 3. Transmisi otomatis tipe Continusly Variable Transaxle (CVT). Prinsip dasar transmisi. 1. Ketentuan tantang transmisi. 2. Salah satu tujuan utama dari transmisi adalah memperbesar torsi yang dihasilkan oleh mesin. 3. Torsi, dalam arti sederhana adalah usaha untuk memutar. 4. Daya adalah kecepatan dalam melakukan pekerjaan. 5. Daya berhubungan dengan waktu. Semakin cepat kerja yang dilakukan, semakin besar kekuatan yang terlibat. 6. Power flow, adalah aliran tenaga dari mesin ke roda untuk menggerakkan kendaraan, melalui Power flow komponen powertrain dapat dipahami bagaimana komponen bekerja.
104
7. Tujuan dari roda gigi dalam transmisi atau transaxle adalah untuk mengirimkan gerakan berputar. 8. Gigi dan poros bekerja satu sama lain yaitu : Poros menggerakkan roda gigi. Roda gigi menggerakan poros. Roda gigi dapat berputar bebas pada poros. 9. Unit set roda gigi dapat digunakan untuk memperbanyak torsi, mengurangi torsi, menurunkan kecepatan, meningkatkan kecepatan dan, transfer torsi dan atau mengubah arah torsi. 10. Aturan dasar roda gigi yang berlaku adalah dua buah roda gigi eksternal yang bertautan akan berputar dalam arah saling berlawanan.
11. Peraturan dasar lain adalah bahwa ketika gigi ke tiga ditambahkan, arahputaran output dari gear set adalah sama dengan input.
Desain Roda Gigi. 1.
Spur gear.
2.
Helical gear.
3.
Spur Bevel Gears
Posisi roda gigi terhadap poros pada transmisi manual. 1.
Roda gigi geser.
2.
Roda gigi bebas.
3.
Roda gigi tetap.
Jenis-jenis bearing pada transmisi. 1. Bantalan rol jarum. 2. Bantalan bola.
105
3. Bantalan rolling. 4. Plain bushings Perbandingan gigi. 1.
Perbandingan gigi tetap.
2.
Perbandingan gigi reduksi.
3.
Perbandingan gigi overdrive.
Transmisi manual adalah hal yang penting dalam driveline pada kendaraan. Transmisi manual menggunakan roda gigi yang ukurannya berbeda-beda untuk memberikan keuntungan mekanis pada mesin atas roda pebggarak. Prinsip dasar transmisi manual. 1.
Transmisi Roda Gigi Geser.
2.
Transmisi Roda Gigi Tetap.
3.
Komponen transmisi manual.
4.
Synchronizers unit.
5.
Shaft (Poros).
6.
Gear (Roda Gigi).
7.
Synchronizer Hub Sleeve & Splines.
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Guru setelah menyelesaikan latihan dalam modul ini diharapkan mempelajari kembali bagian-bagian yang belum dikuasai dari modul ini untuk dipahami secara mendalam sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru dan untuk bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan uji kompetensi guru dengan ketuntasan minimal materi 80%. Setelah mentuntaskan modul ini maka selanjutnya guru berkewajiban mengikuti uji kompetensi. Dalam hal uji kompetensi, jika hasil tidak dapat mencapai batas nilai minimal ketuntasan yang ditetapkan, maka peserta uji kompetensi wajib mengikuti diklat sesuai dengan grade perolehan nilai yang dicapai.
106
KEGIATAN PEMBELAJARAN 3. GARDAN A. Tujuan Setelah belajar materi kegiatan belajar III ini peserta
diharapkan mampu
memahami dan menelaah sistem penggerak roda pada kendaraan ringan.
B. Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta mampu ; 1. Menjelaskan fungsi sistem penggerak roda pada kendaraan ringan. 2. Meyebutkan komponen-komponen sistem penggerak roda pada kendaraan ringan. 3. Menjelaskan prosedur pebaikan pada sistem penggerak roda pada kendaraan ringan.
C. Uraian Materi 1. Pedahuluan Poros
aksel
belakang
yang
digunakan
pada
roda
belakang
kendaraan adalah merupakan akhir dari sistem pemindah tenaga, hal ini sering disebut final drive. Poros aksel belakang sering keliru disebut diferensial, padahal diferensial hanya bagian dari poros aksel belakang. Desain dasar dari poros aksel belakang telah diadopsi oleh semua produsen kendaraan selama bertahun-tahun. Ada beberapa variasi, tapi semua beroperasi sesuai dengan prinsip-prinsip dasar yang sama. Perbedaan utama poros aksel belakang tergantung pada suspensi belakang yang memiliki kendaraan apakah rigid atau independen.
107
Gambar 3. 1 Penggerak Aksel Suspensi Rigid.
Gambar 3. 2 Penggerak Aksel Suspensi Indipenden.
Poros penggerak aksel meliputi unit diferensial, poros penggerak roda, dan rumah poros. kegagalan bagian belakang yang poros bantalan kegagalan. Sebuah penggerak aksel roda belakang yang paling umum ditunjukkan pada Gambar 3.1. Secara umum fungsi dari penggerak eksel (roda belakang) adalah : 1. Memperbesar momen mesin. Jika perbandingan gigi (gear rasio 1 : 1), maka mesin tidak akan mampu menggerakan kendaraan, karena mesin tidak akan mencapai kisaran rpm yang paling efisien. Maka untuk alasan ini, gigi cicin dan gigi pinion di desain dapat memberikan reduksi putaran pada outputnya. Penurunan putaran (reduksi) tersebut antara 2 : 1 sampai 5 : 1, tergantung pada ukuran mesin, kendaraan berat, dan tujuan penggunaan kendaraan. Perbedaan jumlah gigi pada roda gigi ring dan gigi pinion menyebabkan rasio gigi (reduksi), sehungga terjadi perubahan kecepatan dan terjadi
108
peningkatan torsi. Daya dari roda gigi ring mengalir melalui rumah diferensial, roda gigi planet dan roda gigi samping untuk poros roda penggerak. Dengan demikian poros penggerak mentransfer daya dari unit diferensial ke roda belakang. 2. Mengubah arah putaran 90 derajat. Dalam sistem penggerak aksel, tenaga mesin memutar gigi pinion dari penggerak aksel melalui flans. Gigi pinion memutarkan roda gigi ring. Antara gigi pinion dan roda gigi ring terjadi perubahan arah putaran 90 °. 3. Menyeimbangkan putaran antar roda kiri dan roda kanan pada saat kendaraan melintasi belokan. Jika kendaraan melalui belokan maka putaran roda-roda dalam satu poros akan berbeda. Sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat membuat putaran perbedaan putaran antar roda kiri dan kanan jika kendaraan melintasi belokan dan akan sama putarannya jika kendaraan bergerak lurus.
2. Konstruksi.
Gambar 3. 3 Konstruksi Penggerak Aksel.
109
Gambar 3. 4 Konstruksi Deferential.
Diferensial terdiri dari banyak komponen, gigi cincin (Ring Gear), roda gigi pinion (Pinion Gear), bantalan pinion, tumah diferensial, Planetary Gear dan gigi samping (side Gear), dan bantalan sisi. Lihat Gambar 3.5 . Bagian-bagian dan fungsi komponen dijelaskan secara rinci dalam bagian berikut.
Gambar 3. 5 Komponen-Komponen Diferensial.
1. Ring Gear (Roda Gigi Ring)
110
Gambar 3. 6 Pinion Gear Dan Ring Gear
Gigi penggerak diferensial terdiri dari roda gigi ring (Ring gear) dan roda gigi pinion, gambar 3.6. Roda gigi hypoid menjadikan aliran gaya kearah 90 ° dan meningkatkan tenaga mesin. Jumlah gigi di ring gear dibandingkan dengan jumlah gigi pinion merupakan rasio poros penggerak ). Misalnya, jika ring gear memiliki 40 gigi dan pinion gear memiliki 10 gigi, maka rasionya adalah 40:10, atau 4: 1. Rasio poros penggerak selalu dapat ditentukan dengan membagi jumlah gigi pada ring gear dengan jumlah gigi pada pinion gear. 2. Pinion Gear ( Roda Gigi Pinion)
Gambar 3. 7 Pinion Gear.
Roda gigi pinion adalah roda gigi dari baja yang menjadi satu (integral) dengan poros, Roda gigi pinion berhubungan langsung dengan ring gear. Pada bagian ujung poros roda gigi pinion memiliki splines eksternal yang sesuai dengan splines internal dari diferensial flange. Roda gigi ini didukung oleh dua bantalan rol tirus, disebut bantalan pinion.
111
Dengan desain, posisi gigi pinion terletak di bawah dari ring gear. Dengan desain ini, gigi pinion ditempatkan lebih rendah dari pada poros roda belakang. Hal ini dilakukan untuk menurunkan poros penggerak. Desain gigi spiral memungkinkan gigi-gigi
untuk bersentuhan secara bertahap
sehingga menciptakan pemindahan daya secara halus. Roda gigi jenis ini disebut gigi hypoid.
Gambar 3. 8 Posisi Gigi Pinion Terhadap Roda gigi Ring.
3. Rumah Diferensial. Rumah diferesial seagai dudukan dari roda-roda gigi seperti roda gigi planet dan roda gigi samping beserta poros-porosnya. 4. Planetary Gear Sebagai gigi perantara antara roda gigi saping. 5. Side Gear Roda gigi yang terhubung pada poros penggerak roda.
3. Cara Kerja a. Kendaraan bergerak lurus Ketika kendaraan bergerak lurus, planetary gear tidak beputar. Sehingga kedua roda gigi samping akan berputar pada kecepatan yang sama (terbawa bersama-sama dengan rumah diferestial). Dalam kondisi ini, seluruh mekanisme bergerak sebagai unit tunggal yang solid.
112
Gambar 3. 9 Posisi Jalan Lurus.
b. Kendaraan berbelok (ke kiri) Ketika kendaraan sedang melintasi belokan (belok kiri), roda kanan perlu berputar lebih fepat dari pada roda kiri, karena panjang lintasan yang dilewati lebih panjang. Pada peristiwa ini roda gigi planet berputar pada porosnya. Karena poros roda gigi planet terpasang pada rumah diferensial maka dalam hal ini roda gigi panet berputar pada porosnya sambil mengelilingi roda gigi samping kiri akibatnya roda gigi samping kanan mendapat bantuan putaran dari roda gigi planet, dengan demikian roda gigi samping kanan berputar lebih cepat disbanding roda gigi kiri.
Gambar 3. 10 Posisi Belok Kiri.
c. Perbedaan traksi roda Salah satu efek samping yang tidak diinginkan dari diferensial konvensional adalah seperti yang mungkin anda pernah melihat, ketika kendaraan pada situasi seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.11 , roda kanan pada jalan yang licin berputar sangat cepat dan roda kiri berhenti, akibatnya kendaraan akan terjebak (tidak bergerak).
113
Gambar 3. 11 Kondisi Jalan Basah dan Kering
Jika gigi samping kiri (merah) traksinya baik (jalan beraspal dan kering), maka gigi planet (hijau) berputar pada porosnya dan berputar mengelilingi roda gigi samping kiri, karena gigi samping kiri berhenti, dengan demikian roda gigi samping kanan selain berputar bersama-sama dengan rumah defential ditambah tenaga/putaran roda gigi planet.
4. Pengunci Deferensial Seperti yang sudh dijelaskan diatas bahwa jika salah satu roda penggerak pada jalan kering dan lainnya di atas es atau lumpur, ring gear dan rumah diferensial akan menggerakkan roda gigi planet. Namun, roda gigi planet tidak akan mengerakan kedua roda gigi samping. Akan tetapi roda gigi planet oleh rumah diferensial akan berputar di sekitar gigi samping dimana roda pada jalan yang kering. Sebagai hasilnya, roda akan tergelincir, dan kendaraan tidak bergerak. Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan pengunci deferensial, yang bertujuan untuk menyatukan antara roda gigi samping kiri dan roda gigi samping kanan. a. Pengunci deferensial menual. Dengan terkuncinya salah satu poros aksel dengan rumah diferensial 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 bisa pecah.
114
Gambar 3. 12 Pengunci Deferensial Mekanis.
Cara Kerja
:
1.
Saat pengunci bebas diferensial bekerja seperti biasa
2.
Pengunci bergerak ke kiri dan menghubung ke rumah diferensial
3.
Putaran poros penggerak terhubung dengan rumah diferensial oleh pengunci, ( gigi penyesuai tidak dapat berputar pada porosnya )
4.
Poros Penggerak kanan dan kiri berputar bersama - sama dengan rumah diferensial ( n1=n3 )
5.
Untuk melepas lengan didorong ke kanan maka pengunci akan bergerak ke kiri melepas hubungan
115
b. Pengunci diferensial otomatis 1. Kopling plat banyak
Gambar 3. 13 Pengunci Deferensial Plat banyak.
Cara kerja dari diferensial kopling pelat banyak ditunjukkan pada Gambar dibawah ini. Ketika kendaraan bergerak lurus ke depan, diferensial bekerja dengan cara yang sama sebagai diferensial standar, Gambar 3.14.
Gambar 3. 14 Posisi Jalan Lurus
Ketika
belok,
kendaraan
kehilangan
traksi
pada
satu
roda,
menyebabkan roda slip, Gambar 16-19B. Sejak roda mengalami slip,
116
roda gigi planet tidak menekan pada roda gigi samping pada roda yang slip. Gigi samping juga tidak menekan ke arah rumah deferensial, dan plat-plat
kopling
roda
yang
slip
tidak
ditekan.
Ketika terjadi slip yang besar maka roda gigi samping menekan plat- plat kopling sehingga daya diberikan ke roda-roda secara merata .
Gambar 3. 15 saat Terjadi Slip.
2. Ratchet Diferensial ratchet, menggunakan serangkaian Cams dan ramps untuk mengarahkan daya ke roda dengan traksi yang kecil. Cara kerja tergantung pada kecepatan relatif roda, bukan pada traksi roda. Penyaluran daya melalui satu set gigi yang dapat terhubung dan terlepas. Sistem gigi disebut kopling gigi anjing. Serangkaian Cams dan ramps menghubung dan melepaskan kopling gigi anjing pada roda gigi samping
dengan
traksi
yang
ebih
kecil.
Sebuah
contoh diferensial ratchet ditunjukkan pada gambar 16-22.
Gambar 3. 16 Diferensial ratchet.
117
3. Diferensial torsi Torsen diferensial adalah penguncian diferensial menggunakan gear sets yang kompleks. Prinsip mekanis dasar diferensial ini adalah bahwa sementara worms dapat memutar worm wheel, worm wheel tidak bisa memutar worm.
Gambar 3. 17 Diferensial torsi Seperti ditunjukkan dalam Gambar 3.17, diferensial torsi memiliki dua
Central Worm yang disebut sebagai poros roda gigi cacing. Satu poros roda gigi cacing melekat pada setiap poros as roda. Worm wheel menumpang dan didorong oleh roda gigi cacing pada poros as roda. Worm wheel berada didalam rumah diferensial. Memacu pada hubungan antara roda gigi cacing dan worm wheel membentuk hubungan antara dua poros gandar. Worm Wheel tidak dapat memutar gigi poros, sehingga mereka mengunci diri pada gigi. Dengan cara ini, daya ditransmisikan ke roda gigi cacing pada poros dan as terkunci. Selama kendaraan berjalan lurus ke depan operasi, diferensial bekerja seperti diferensial standar. Ketika kendaraan belok, atau ketika salah satu roda slip, terjadi kecepatan relatif dari roda-roda. Perbedaan kecepatan ini ditularkan dari poros yang berputar lebih cepat ke yang lebih lambat.
118
4. Pengunci diferensial hidrolik Beberapa kendaran model akhir memiliki penguncian deferensial yang dioperasikan oleh tekanan hidrolik, yang disebut Hydra-Lock, Vari-lock, atau sistem Georotor. Sebuah penguncian diferensial hidrolik terdiri dari pompa dengan gigi internal dan gigi eksternal, tekanan diafragma berbentuk cincin, dan plat-plat kopling seperti yang digunakan dalam penguncian diferensial konvensional, Gambar 16-24A. Tekanan minyak yang mengoperasikan sistem hidrolik berasal dari poros roda belakang. Minyak yang digunakan adalah sama juga digunakan untuk pelumasan poros belakang, dan sistem hidrolik tidak terpisah dari komponen poros roda belakang lainnya.
Gambar 3. 18 Pengunci diferensial hidrolik
Gambar 3. 19 Pompa Hidrolis.
Pompa menyerupai pompa oli mesin jenis,rotor dengan gigi eksternal enam poin dalam sebuah gigi internal dengan tujuh lubang gigi. Ruang
119
antara gigi internal dan eksternal penuh dengan minyak setiap saat. Ketika gigi bergerak dalam hubungan satu sama lain, ruang di sisi isap pompa terbuka dan menarik minyak. Cairan ditekan ke sisi output dari pompa.
Menghasilkan
tekanan
yang
dapat
digunakan
untuk
mengoperasikan komponen lain dari diferensial. Gigi internal melekat salah satu as roda gigi samping, gigi eksternal melekat pada poros roda gigi samping yang lain. Ketika kendaraan berjalan lurus kedua roda memiliki traksi yang sama, kedua roda gigi samping berputar pada kecepatan yang sama. Oleh karena itu, roda gigi internal dan eksternal didalam pompa tidak bergerak dalam hubungan satu sama lain, dan tidak ada tekanan hidrolis. Ketika salah satu roda kendaraan kehilangan traksi, maka salah satu roda gigi samping mulai berputar pada tingkat yang lebih cepat dari yang lain. Perbedaan kecepatan poros menyebabkan gigi pompa internal dan eksternal untuk bergerak dalam kaitannya dengan yang lain, sehingga menghasilkan tekanan hidrolik. Tekanan ini dikirim ke cincin diafragma, yang mengembang terhadap plat-plat kopling. Dengan tertekannya plat-plat kopling, maka roda gigi samping terkunci bersama-sama dan menjadi seperti satu unit. Ketika roda mulai berputar pada kecepatan yang sama, gigi internal dan eksternal tidak saling bergerak satu sama lain, dan tidak ada tekanan diproduksi. Dengan tidak ada tekanan pompa yang dihasilkan, cincin diafragma tidak menekan plat-plat kopling. Jika satu roda lagi mulai tergelincir, pompa mulai bekerja lagi.
5. Rumah Aksel Belakang a. Suspensi belakang axle rijid Rumah poros roda belakang aksel rijid merupakan komponen pendukung lainnya seperti : sebagai reservoir untuk pelumas, mengakomodasi sistem suspensi, juga merupakan bagian stasioner dari sistem rem belakang. Rumah poros roda belakang terdiri dari rumah
diferensial, dan poros
tabung, yang didalamnya terdapat poros penggerak terhubung dengan roda belakang. (Kendaraan dengan suspensi belakang independen tidak akan memiliki tabung poros.)
120
Rumah poros roda belakang memiliki ventilasi untuk mengurangi penumpukan tekanan dan juga memiliki saluran minyak.
Gambar 3. 20 Rumah Poros Penggerak Roda Belakang Axle Rijid.
1. Aksel Banjo
Gambar 3. 21 Aksel Banjo.
Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial, biasa digunakan pada kendaraan sedan, Station dan Jep.
2. Aksel Spicer
121
Gambar 3. 22 Aksel Spicer.
Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona jenis ini sering digunakan pada jeep dan truk
b. Suspensi belakang axle indipenden Pada kendaraan yang memiliki suspensi belakang independen, rumah poros belakang yang digunakan dimodifikasi. Perhatikan bahwa rumah tidak memiliki tabung poros. Poros penggerak roda dapat memindahkan
daya
dengan
sudut
bervariasi
derajat, Desain ini memungkinkan setiap roda untuk
beberapa bergerak
secara bebas ke permukaan jalan. Sebuah tabung torsi sering digunakan di depan rumah/bodi untuk meningkatkan kekakuan dan mengurangi getaran.
Gambar 3. 23 Suspensi Belakang Axle Indipenden.
Salah satu contoh untuk konstruksi tersebut adalah 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 kendaraaan berat
122
Gambar 3. 24 Aksel terompet.
123
6. Poros Penggerak Roda Belakang Poros penggerak roda belakang berfungsi mentransfer daya dari diferensial ke roda belakang. Ada dua jenis utama desain dari poros penggerak. Salah satunya adalah poros penggerak solid dan yang kedua adalah poros penggerak indipenden. a. Poros penggerak suspense rijid Setiap poros didukung oleh bantalan poros, disebut juga bantalan roda. Bantalan poros dipasang pada poros atau di tabung poros. 1. Semi-floating axles Bantalan dipasang antara pipa aksel dengan poros penggerak aksel dan roda langsung dipasang pada ujung poros. Pada konstruksi ini poros penggerak memikul beban vertikal (beban bodi dan muatannya) dan beban dari samping (pada saat belok).
Gambar 3. 25 Semi-Floating Axles.
2. Three Quarter Floating
Gambar 3. 26 Three Quarter Floating.
Bantalan dipasang antara pipa aksel dengan roda dan poros penggerak aksel tidak langsung memikul berat kendaraan, maka Berat kendaraan dan beban tidak diteruskan ke poros ( Poros tidak menjadi bengkok oleh berat kendaraan ), tetapi gaya ke samping tetap membuat poros menjadi bengkok Bila poros patah roda masih ditahan oleh bantalan.
124
3. Bebas Memikul ( Full Floating )
Gambar 3. 27 Full Floating.
Naf roda terpasang kokoh pada pipa aksel melalui dua buah bantalan dan poros penggerak aksel hanya berfungsi menggerakkan / memutar roda sehingga berat kendaraan seluruhnya dijamin / dipikul oleh pipa aksel, tidak diteruskan ke poros penggerak aksel, gaya ke samping juga tidak diteruskan ke poros penggerak aksel. Konstruksi ini paling aman / baik karena poros penggerak tidak menahan berat dan gaya ke samping kendaraan. Mahal dan banyak digunakan pada mobil berat ( misal: truk dan bus ). b. Poros penggerak suspensi indipenden Poros penggerak suspensi indipenden yang digunakan pada kendaraan terdiri dari poros dengan sendi fleksibel. Sendi Fleksibel memungkinkan setiap roda untuk bergerak secara independen dari bodi kendaraan satu sama lain.
125
Gambar 3. 28 Poros penggerak suspensi indipenden
D. Aktifitas Pembelajaran Peserta diklat membaca dengan seksama uraian materi, jika ada yang kurang jelas
peserta
dapat
bertanya/mendiskusikan
dengan
fasilitator.
Peserta
mengerjakan tugas dan latihan untuk mengetahui tingkat pemahaman materi yang
dibahas.
Peserta
dibagi
menjadi
beberapa
kelompok
kemudian
melaksanakan tugas yang ada.
E. Latihan/Tugas 1. Yang paling umum terjadi kerusakan pada sistem penggerak roda belakang adalah…. a. Kerusakan bantalan poros. b. Keausan pinion gear. c. Roda gigi planet retak. d. Terlepas roda gigi cincin dan roda gigi pinion. 2. Setiap berikut ini adalah fungsi utama dari diferensial kecuali :… a. Menaikanikan tenaga mesin. b. Memungkinkan kendaraan untuk membuat belok. c. Mendukung dan menyelaraskan poros penggerak roda. d. Mengarahkan aliran daya ke roda belakang.
126
3. Rasio poros penggerak roda belakang dapat ditemukan dengan membagi jumlah gigi cincin (ring gear) dengan jumlah gigi pada…. a. Gigi samping b. Gigi pinion c.
Gigi planet
d. Gigi cicncin
4. Setiap berikut digunakan untuk mengatur preload bantalan pinion kecuali :…. a. Spacer yang solid. b. Washer. c. Spacer dilipat. d. Bantalan pinion belakang. 5. Roda gigi cincin (ring gear) mentransfer daya dari gigi pinion k3…. a. Flange pinion b. Rumah diferensial c. Pembawa diferensial d. Yok/Fjans pinion diferensial
6. Masing-masing dari jenis pemasangan bantalan pada poros penggerak roda belakang ditemukan kecuali:…. a. Poros full-floating. b. Rzeppa poros roda. c. Poros semi-floating. d. Poros roda secara independen ditangguhkan
7. Penguncian deferensial mengatasi masalah traksi dengan mengirimkan daya ke …. a. Roda dengan traksi yag besar b. Roda kiri dan kanan c. roda yang slip d. Bantalan roda
8. Berikut ini adalah penguncian diferensial kecuali: a. Pengunci deferensial Torsen
127
b. Pengunci deferensial ratchet c. Pengunci deferensial limited-slip d. Pengunci deferensial MacPherson.
F. Rangkuman. Secara umum fungsi dari penggerak eksel (roda belakang) adalah : 1. Memperbesar momen mesin. Jika perbandingan gigi (gear rasio 1 : 1), maka mesin tidak akan mampu menggerakan kendaraan, karena mesin tidak akan mencapai kisaran rpm yang paling efisien. Maka untuk alasan ini, gigi cicin dan gigi pinion di desain dapat memberikan reduksi putaran pada outputnya. Penurunan putaran (reduksi) tersebut antara 2 : 1 sampai 5 : 1, tergantung pada ukuran mesin, kendaraan berat, dan tujuan penggunaan kendaraan. Perbedaan jumlah gigi pada roda gigi ring dan gigi pinion menyebabkan rasio gigi (reduksi), sehungga terjadi perubahan kecepatan dan terjadi peningkatan torsi. Daya dari roda gigi ring mengalir melalui rumah diferensial, roda gigi planet dan roda gigi samping untuk poros roda penggerak. Dengan demikian poros penggerak mentransfer daya dari unit diferensial ke roda belakang. 2. Mengubah arah putaran 90 derajat. Dalam sistem penggerak aksel, tenaga mesin memutar gigi pinion dari penggerak aksel melalui flans. Gigi pinion memutarkan roda gigi ring. Antara gigi pinion dan roda gigi ring terjadi perubahan arah putaran 90 °. 3. Menyeimbangkan putaran antar roda kiri dan roda kanan pada saat kendaraan melintasi belokan. Jika kendaraan melalui belokan maka putaran roda-roda dalam satu poros akan berbeda. Sehingga diperlukan suatu sistem yang dapat membuat putaran perbedaan putaran antar roda kiri dan kanan jika kendaraan melintasi belokan dan akan sama putarannya jika kendaraan bergerak lurus. Bagian-bagian dan fungsi komponen dijelaskan secara rinci dalam bagian berikut.
128
1.
Ring Gear (Roda Gigi Ring)
2.
Pinion Gear ( Roda Gigi Pinion)
3.
Rumah Diferensial.
4.
Planetary Gear
5.
Side Gear
G. Umpan Balik dan Tindak Lanjut Guru setelah menyelesaikan latihan dalam modul ini diharapkan mempelajari kembali bagian-bagian yang belum dikuasai dari modul ini untuk dipahami secara mendalam sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru dan untuk bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan uji kompetensi guru dengan ketuntasan minimal materi 80%. Setelah mentuntaskan modul ini maka selanjutnya guru berkewajiban mengikuti uji kompetensi. Dalam hal uji kompetensi, jika hasil tidak dapat mencapai batas nilai minimal ketuntasan yang ditetapkan, maka peserta uji kompetensi wajib mengikuti diklat sesuai dengan grade perolehan nilai yang dicapai.
129
PENUTUP A. Kesimpulan 1. Kopling Sebuah kopling adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan antara poros penggerak ke poros yang digerakkan, sehingga poros yang digerakkan dapat berputar atau berhenti. Sebuah aplikasi dari kopling adalah pada kendaraan di mana kopling digunakan untuk menghubungkan dan memutus putaran mesin ke gear box. Seperti pada sistem rem, koping juga menggunakan gaya gesek dan gaya normal. Pada materi ini dibatasi pada kopling aksial. Jenis-jenis kopling. 1. Positive clutch (Dog clutch). 2. Friction clutch (kopling gesek). a. Cone clutch (kopling konis). b. Single plate clutch (kopling plat tumggal). c. Multi-plate clutch (kopling plat banyak) d. Diaphragm clutch (kopling pegas disfragma). 3. Hydraulic clutch (Kopling hidrolis). a. Fluid coupling (Kopling fluida). b. Hydraulic torque converter. 4.
Menurut metode hubungan. a. Spring types clutch (Tipe kopling pegas). b. Centrifugal clutch (Kopling sentrifugal). c. Semi-centrifugal clutch
5.
Electro-magnetic clutch (Kopling elektro magnet).
2. Transmisi Transmisi adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang mengatur perbandingan putaran mesin dengan poros penggerak aksel sehingga menghasilkan momen puntir dan putaran yang diinginkan.
130
Transmisi dibedakan menjadi dua, yaitu : a. Transmisi manual. Transmisi manual digongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1.
Transmisi dua poros
2.
Transmisi tiga poros
3.
Transmisi untuk penggerak roda depan dan juga roda belakang (empat roda penggerak) atau yang sering disebut dengan Four wheel Drive (4WD)
b. Transmisi otomatis. Transmisi otomatis digolongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1.
Transmisi otomatis tipe gigi Helikal.
2.
Transmisi otomatis tipe gigi Planetari.
3.
Transmisi otomatis tipe Continusly Variable Transaxle (CVT).
3. Transmisi manual. Transmisi manual adalah hal yang penting dalam driveline pada kendaraan Komponen-komponen yang terdapat pada synchronizer unit adalah : No 1
Nama
Keterangan
Synchronizer
cincin sinkronisasi (cincin blocker) terbuat
Ring
dari kuningan dan dipasang pada bagian kerucut dari gigi. Sempit alur dibuat di bagian dalam cincin sinkronisasi guna memberikan tindakan kopling yang diperlukan dari gigi. Tiga slot sama spasi pada permukaan luar sebagai tempat synchronizer keys.
2
Hub Sleeve
Hub Sleeve memiliki alur gigi internal yang berhbungan dengan alur Hub Clutch. Hub Sleeve terpasang tiga pegas
untuk
menekan synchronizer keys. 3
Clutch Hub
Clutch Hub terpasang pada poros output dan ditahan oleh snap ring.
131
4
Speed Gear
Roda gigi kecepatan / roda gigi tingkat dipasang pada poros output. Sebuah bantalan rol jarum dipasang antara gigi kecepatan
dan
poros
output,
memungkinkan roda gigi memutar bebas pada poros. 5
Synchronizer Keys
Tiga buah kunci sinkronisasi dipasang pada slot di Clutch hub dan diselaraskan dengan Synchronizer Ring.
6
Key Springs
Dua buah pegas dipasang disetiap sisi clutch hub untuk memegang Synchronizer Keys di setiap sisi dari Hub Sleeve.
4. Transfer Case. Sebuah kendaraan penggerak empat-roda (4WD) memiliki daya dan traksi lebih baik, karena keempat rodanya sebagai roda penggerak. Untuk itu powertrain memerlukan sebuah transfer case. Bodi transfer case dipasang pada bagian belakang transmisi.
5. Transmisi otomatis. Keuntungan dari transmisi otomatis : 1. Mengurangi kelelahan pengemudi dengan meniadakan pengoprasian pedal kopling dan pemindahan gigi. 2. Mencegah mesin dibebani beban yang berlebihan. 3. Membebaskan pengemudi dari teknik pengemudian yang menyulitkan seperti pengoperasian kopling. Sebuah transmisi otomatis harus dapat melayani : 1. Fungsi dari kopling ( memutus dan menghubungkan putaran)) 2. Memindahkan tenaga dari mesin ke sistem penggerak roda. 3. Menaikan dan pemilihan momen putar yang sesuai Automatic Transaxle terdiri dari beberapa komponen utama sebagai berikut : 1. Torque converter
132
2. Planetary gear unit 3. Hydrolic control unit 4. Final drive unit 5. Manual linkage 6. Automatic transmission fluid (ATF) Cara kerja yang sederhana dari planetary gear set dapat dilihat pada dalam tabel di bawah. Putaran Tertahan
Input
Output Kecepatan
Ring Gear
Momen
Sun Gear
Planetary Carier
Berkurang
Bertambah
Planetary Carier
Sun Gear
Bertambah
Berkuragi
Ring Gear
Planetary Carier
berkurang
Bertambah
Planetary Carier
Ring Gear
Bertambah
Berkurang
Sun Gear
Ring Gear
Berkurang
Bertambah
Ring Gear
Sun Gear
Bertambah
Berkurang
Sun Gear
Planetary Carier
Arah Putaran
Output sama dengan Input
Output sama dengan Input
Output berlawana n dengan Inpu
6. Penggerak aksel Poros
aksel
belakang
yang
digunakan
pada
roda
belakang
kendaraan adalah merupakan akhir dari sistem pemindah tenaga, hal ini sering disebut final drive. Poros aksel belakang sering keliru disebut diferensial, padahal diferensial hanya bagian dari poros aksel belakang. Desain dasar dari poros aksel belakang telah diadopsi oleh semua produsen kendaraan selama bertahun-tahun. Ada beberapa variasi, tapi semua beroperasi sesuai dengan prinsip-prinsip dasar yang sama. Perbedaan utama poros aksel belakang tergantung pada suspensi belakang yang memiliki kendaraan apakah rigid atau independen. Secara umum fungsi dari penggerak eksel (roda belakang) adalah : 1. Memperbesar momen mesin.
133
2. Mengubah arah putaran 90 derajat. 3. Menyeimbangkan putaran antar roda kiri dan roda kanan pada saat kendaraan melintasi belokan. Rumah aksel belakang a. Suspensi belakang axle rijid 1.
Aksel Banjo
2.
Aksel Spicer
b. Suspensi belakang axle indipenden Poros penggerak roda belakang c.
Poros penggerak suspense rijid 1. Semi-floating axles
2. Three Quarter Floating 3. Bebas Memikul ( Full Floating ) d.
Poros penggerak suspensi indipenden
B. Tindak Lanjut Guru setelah menyelesaikan latihan dalam modul ini diharapkan mempelajari kembali bagian-bagian yang belum dikuasai dari modul ini untuk dipahami secara mendalam sebagai bekal dalam melaksanakan tugas keprofesian guru dan untuk bekal dalam mencapai hasil pelaksanaan uji kompetensi guru dengan ketuntasan minimal materi 80%. Setelah mentuntaskan modul ini maka selanjutnya guru berkewajiban mengikuti uji kompetensi. Dalam hal uji kompetensi, jika hasil tidak dapat mencapai batas nilai minimal ketuntasan yang ditetapkan, maka peserta uji kompetensi wajib mengikuti diklat sesuai dengan grade perolehan nilai yang dicapai.
134
C. Kunci Jawaban. Kunci Jawaban Kegiatan Pembelajaran 1. 1.
Sebuah kopling adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan antara poros penggerak ke poros yang digerakkan, sehingga poros yang digerakkan dapat berputar atau berhenti.
2.
Seperti pada sistem rem, koping juga menggunakan gaya gesek dan gaya normal. Kopling aksial adalah satu hubungan antara dua poros yang bergerak dalam arah sama dengan memanfaatkan gaya gesek.
3.
Nama nama komponen pada gambar dibawah adalah :
1.
Clutch Cover.
2.
Diafragma Spring.
3.
Release Bearing.
4.
Pressure Plate.
5.
Hub.
6.
Flywheel.
Kunci Jawaban Kegiatan Pembelajaran 2. 1.
B
2.
B
3.
C
4.
D
5.
D
6.
A
7.
C
135
8.
B
9.
A
10.
C
11.
D
12.
A
13.
C
14.
D
15.
D
16.
B
17.
B
18.
D
19.
C
20.
A
Kunci Jawaban Kegiatan Pembelajaran 3.
1. A 2. B 3. B 4. D 5. B 6. D 7. A 8. D
136
D. Evaluasi 1.
Jelaskan fungsi dari kopling.
2.
Sebutkan nama-nama koponen pada gambar dibawah.
3.
Fungsi transmisi pada kendaraan adalah : a. Meningkatkan momen puntir poros pnggerak aksel kendaran. b. Mengatur perbandingan putaran motor dengan poros penggerak aksel sehingga menghasilkan momen puntir yang diinginkan. c. Menghubungkan mesin dengan poros pnggerak aksel kendaran. d. Meneruskan putaran kopling ke sistem pemindah kendaraan.
4.
Posisi transmisi manual pada kendaraan secara skema dapat dilihat pada gambar dibawah ini, ditunjukkan pada huruf ….
a. A. b. B. c. C d. D. 5.
Berikut ini adalah jenis selective gear transmission, kecuali…. c.
Sliding mesh type.
c. Servo type.
137
d. 6.
Constenmes type.
d. Syncronmesh type
Pada gambar dibawah tampak hubungan roda gigi, manakah yang menghasilakan putaran output sama dengan input :
a. D. b. C. c. A d. 7.
B.
Berikut ini adalah faktor-faktor yang mempengaruhi kerja dari transmisi manual, kecuali :
8.
a.
Kondisi komponen kopling.
b.
Penyetelan free play pedal kopling.
c.
Kondisi unit syncronmesh.
d.
Kecepatan kendaraan.
Pada gambar dibawah terlihat hubungan roda gigi, untuk mengitung gear ratio menggunakan rumus….
a. GR = B/A x E/C x D/E b. GR = B/A x C/E x D/E c. GR = E/A x C/B x D/E d. GR = D/A x C/B x E/E 9.
Pada gambar dibawah terlihat susunan roda gigi sebuah transmisi manual, transmisi tersebut mempunyai….
138
a.
4 tingkat maju, 1 mundur.
b.
5 tingkat maju, 1 mundur.
c.
3 tingkat maju, 1 mundur.
d.
2 tingkat maju, 1 mundur.
10. Pada gambar dibawah terlihat roda gigi tipe……
a. Spur gears. b. Helical gears. c. Double helical gears. d. Spur bevel gears. 11. Apa yang harus dilakukan untuk mendapatkan gigi output berputar pada arah yang sama dengan gigi input…. a.
Sebuah gigi ketiga harus ditambahkan.
b.
Spur gigi harus digunakan.
c.
Dua gigi tambahan harus ditambahkan.
d.
Helical gigi harus digunakan.
12. Manakah dari berikut ini adalah kelemahan dari heliks gigi… a. Bising. b. Hanya memiliki satu kontak gigi dengan satu sama lain pada suatu waktu. c. Tidak bisa meluncur masuk dan keluar dari kontak satu sama lain. d. Tidak dapat digunakan untuk gigi mundur.
139
13. Pada gambar dibawah terlihat hubungan roda gigi, yang ditunjukan no. 4 adalah….
a. Input shaft. b. Output shaft. c. 2nd speed gears. d. Counter shaft. 14. Pada gambar dibawah terlihat unit syncronmesh, yang ditunjukan no. 5 adalah :
a.
Speed gear.
b.
Clutching teeth.
c.
Blocking ring.
d.
Synchronizer sleeve.
15. Pada gambar dibawah terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi ….
a.
140
Top gear (top speeds).
b.
Fourth gear.
c.
Netral.
d.
Fifth gear
16. Pada gambar dibawah terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi :….
a.
Gigi Dua.
b.
Gigi empat.
c.
Netral.
d.
Gigi lima.
17. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi ….
a.
Gigi Top (top speeds).
b.
Gigi mundur.
c.
Netral.
d.
Gigi satu
18. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, menunjukan pada posisi gigi :….
a.
Gigi top (top speeds).
b.
Gigi empat.
141
c.
Netral.
d.
Gigi lima.
19. Pada transmisi dua poros 3 kecepatan, torsi dari poros input melewati poros counter sebelum ke poros output untuk posisi semua gigi kecuali : a.
1st gear.
b.
3rd gear.
c.
2nd gear.
d.
Reverse gear.
20. Sebuah transaxle memiliki semua komponen berikut, kecuali : a.
Input Shaft.
b.
Output Shaft.
c.
Synchronizer.
d.
Counter Shaft
21. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual, gambar tersebut menunjukan transmisi mempunyai tingkat kecepatan sebanyak :….
a.
12 kecepatan maju, 1mundur.
b.
8 kecepatan maju, 1 mundur.
c.
8 kecepatan maju, 2 mundur.
d.
10 kecepatan maju, 1 mundur
22. Pada gambar disamping terlihat susunan roda gigi pada transmisi manual penggerak 4 roda (four wheel drive), gambar tersebut menunjukan pada posisi gigi :….
142
a.
High 2.
b.
Low 4.
c.
Low 2.
d.
High 4
23. Yang paling umum terjadi kerusakan pada sistem penggerak roda belakang adalah…. a. Kerusakan bantalan poros. b. Keausan pinion gear. c. Roda gigi planet retak. d. Terlepas roda gigi cincin dan roda gigi pinion. 24. Setiap berikut ini adalah fungsi utama dari diferensial kecuali :… a. Menaikanikan tenaga mesin. b. Memungkinkan kendaraan untuk membuat belok. c. Mendukung dan menyelaraskan poros penggerak roda. d. Mengarahkan aliran daya ke roda belakang. 25. Rasio poros penggerak roda belakang dapat ditemukan dengan membagi jumlah gigi cincin (ring gear) dengan jumlah gigi pada…. a. Gigi samping b. Gigi pinion c.
Gigi planet
d. Gigi cicncin 26. Setiap berikut digunakan untuk mengatur preload bantalan pinion kecuali :…. a. Spacer yang solid. b. Washer. c. Spacer dilipat. d. Bantalan pinion belakang. 27. Roda gigi cincin (ring gear) mentransfer daya dari gigi pinion k3…. a. Flange pinion b. Rumah diferensial c. Pembawa diferensial d. Yok/Fjans pinion diferensial 28. Masing-masing dari jenis pemasangan bantalan pada poros penggerak roda belakang ditemukan kecuali:…. a. Poros full-floating.
143
b. Rzeppa poros roda. c. Poros semi-floating. d. Poros roda secara independen ditangguhkan 29. Penguncian deferensial mengatasi masalah traksi dengan mengirimkan daya ke …. a. Roda dengan traksi yag besar b. Roda kiri dan kanan c. roda yang slip d. Bantalan roda 30. Berikut ini adalah penguncian diferensial kecuali: a. Pengunci deferensial Torsen b. Pengunci deferensial ratchet c. Pengunci deferensial limited-slip d. Pengunci deferensial MacPherson. 31. Yang paling umum terjadi kerusakan pada sistem penggerak roda belakang adalah…. a. Kerusakan bantalan poros. b. Keausan pinion gear. c. Roda gigi planet retak. d. Terlepas roda gigi cincin dan roda gigi pinion. 32. Setiap berikut ini adalah fungsi utama dari diferensial kecuali :… a. Menaikanikan tenaga mesin. b. Memungkinkan kendaraan untuk membuat belok. c. Mendukung dan menyelaraskan poros penggerak roda. d. Mengarahkan aliran daya ke roda belakang. 33. Rasio poros penggerak roda belakang dapat ditemukan dengan membagi jumlah gigi cincin (ring gear) dengan jumlah gigi pada…. a. Gigi samping b. Gigi pinion c.
Gigi planet
d. Gigi cicncin 34. Setiap berikut digunakan untuk mengatur preload bantalan pinion kecuali :…. a. Spacer yang solid. b. Washer.
144
c. Spacer dilipat. d. Bantalan pinion belakang. 35. Roda gigi cincin (ring gear) mentransfer daya dari gigi pinion k3…. a. Flange pinion b. Rumah diferensial c. Pembawa diferensial d. Yok/Fjans pinion diferensial 36. Masing-masing dari jenis pemasangan bantalan pada poros penggerak roda belakang ditemukan kecuali:…. a. Poros full-floating. b. Rzeppa poros roda. c. Poros semi-floating. d. Poros roda secara independen ditangguhkan 37. Penguncian deferensial mengatasi masalah traksi dengan mengirimkan daya ke …. a. Roda dengan traksi yag besar b. Roda kiri dan kanan c. roda yang slip d. Bantalan roda 38. Berikut ini adalah penguncian diferensial kecuali: a. Pengunci deferensial Torsen b. Pengunci deferensial ratchet c. Pengunci deferensial limited-slip d. Pengunci deferensial MacPherson.
145
E. Kunci Jawaban Evaluasi 1.
Sebuah kopling adalah bagian dari sistem pemindah tenaga yang digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan antara poros penggerak ke poros yang digerakkan, sehingga poros yang digerakkan dapat berputar atau berhenti.
2.
Nama nama komponen pada gambar dibawah adalah :
1. Clutch Cover. 2. Diafragma Spring. 3. Release Bearing. 4. Pressure Plate. 5. Hub. 6. Flywheel.
3.
B
4.
B
5.
C
6.
D
7.
D
8.
A
9.
C
10.
B
11.
A
12.
C
13.
D
14.
A
15.
C
16.
D
17.
D
18.
B
19.
B
20.
D
146
21.
C
22.
A
23. A 24. B 25. B 26. D 27. B 28. D 29. A 30. D
147
DAFTAR PUSTAKA
https://www.google.co.id/search?newwindow https://www.google.co.id/search?newwindow https://www.google.co.id/search?newwindow https://www.google.co.id/search?q http://www.toyota.com.au/fj-cruiser/features/performance/rear-differential-lock http://www.slideshare.net/sajaysyadavs/differential-15319120 https://www.google.co.id/search?newwindow https://www.google.co.id/search?newwindow http://diyford.com/ford-axle-history-identification-ford-differentials/ http://www.volkspage.net/technik/ssp/ssp/SSP_308.pdf
148
GLOSARIUM 1.
Dumper : peredam, penahan, penekan
2.
Power flow : aliran tenaga
3.
Automatic transmission fluid (ATF) : medium cair yang digunakan dalam sistem hidrolik transmisi otomatis
4.
Moment : ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya
5.
Overdrive : istilah yang digunakan untuk menggambarkan operasi dari sebuah mobil pada kecepatan tinggi dimana output transmisi lebih tinggi dari putaran mesin, menyebabkan konsumsi bahan bakar yang lebih lebih rendah
6.
Hidrolis : topik dalam ilmu terapan dan rekayasa berurusan dengan sifat mekanik dari cairan atau cairan.
7.
Traksi : gaya gesek maksimum yang bisa dihasilkan antara dua permukaan tanpa mengalami slip
149
Penulis : Dr. Muljo Rahardjo; 08123306593;
[email protected] Penelaah : Drs. H. Zainal Abidin, M.Pd
Copyright 2016 Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Otomotif dan Elektronika, Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Pendidikandan Kebudayaan
KATA SAMBUTAN Peran guru profesional dalam proses pembelajaran sangat penting sebagai kunci keberhasilan belajar siswa. Guru profesional adalah guru yang kompeten membangun proses pembelajaran yang baik sehingga dapat menghasilkan pendidikan yang berkualitas. Hal tersebut menjadikan guru sebagai komponen yang menjadi fokus perhatian pemerintah pusat maupun pemerintah daerah dalam peningkatan mutu pendidikan terutama menyangkut kompetensi guru. Pengembangan profesionalitas guru melalui program Guru Pembelajar (GP) merupakan upaya peningkatan kompetensi untuk semua guru. Sejalan dengan hal tersebut, pemetaan kompetensi guru telah dilakukan melalui uji kompetensi guru (UKG) untuk kompetensi pedagogik dan profesional pada akhir tahun 2015. Hasil UKG menunjukkan peta kekuatan dan kelemahan kompetensi guru dalam penguasaan pengetahuan. Peta kompetensi guru tersebut dikelompokkan menjadi 10 (sepuluh) kelompok kompetensi. Tindak lanjut pelaksanaan UKG diwujudkan dalam bentuk pelatihan guru pasca UKG melalui program Guru Pembelajar. Tujuannya untuk meningkatkan kompetensi guru sebagai agen perubahan dan sumber belajar utama bagi peserta didik. Program Guru Pembelajar dilaksanakan melalui pola tatap muka, daring (online), dan campuran (blended) tatap muka dengan online. Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidikdan Tenaga Kependidikan (PPPPTK), Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Kelautan Perikanan Teknologi Informasi dan Komunikasi (LP3TK KPTK), dan Lembaga Pengembangan dan Pemberdayaan Kepala Sekolah (LP2KS) merupakan Unit Pelaksana Teknis di lingkungan Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan yang bertanggung jawab dalam mengembangkan perangkat dan melaksanakan peningkatan kompetensi guru sesuai bidangnya. Adapun perangkat pembelajaran yang dikembangkan tersebut adalah modul untuk program Guru Pembelajar (GP) tatap muka dan GP online untuk semua mata pelajaran dan kelompok kompetensi. Dengan modul ini diharapkan program GP memberikan sumbangan yang sangat besar dalam peningkatan kualitas kompetensi guru. Mari kita sukseskan program GP ini untuk mewujudkan Guru Mulia Karena Karya. Jakarta,
Februari 2016
Direktur Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan
Sumarna Surapranata, Ph.D. NIP 195908011985031002 i
ii
DAFTAR ISI KATA SAMBUTAN .............................................................................................. i DAFTAR ISI ....................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................. v PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ................................................................. 1 A. Petunjuk Bagi Peserta Diklat ...................................................................... 1 B. Petunjuk Bagi Widyaiswara/Instruktur ......................................................... 1 PETA KOMPETENSI .......................................................................................... 2 BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 3 A. Latar belakang ............................................................................................ 3 B. Deskripsi singkat ........................................................................................ 3 C. Tujuan ........................................................................................................ 3 D. Materi Pokok............................................................................................... 5 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. KETUNTASAN BELAJAR ............................. 7 A. Tujuan ........................................................................................................ 7 B. Indikator Keberhasilan ................................................................................ 7 C. Uraian Materi .............................................................................................. 7 D. Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 10 E. Latihan / Kasus / Tugas ............................................................................ 10 F. Rangkuman .............................................................................................. 11 G. Balikan dan Tindak Lanjut......................................................................... 11 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2. REMEDIAL PEMBELAJARAN .................... 13 A. Tujuan ...................................................................................................... 13 B. Indikator keberhasilan............................................................................... 13 C. Uraian Materi ............................................................................................ 13 D. Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 16 E. Latihan / Kasus / Tugas ............................................................................ 16 F. Rangkuman .............................................................................................. 17 G. Balikan dan Tindak Lanjut......................................................................... 17 KEGIATAN PEMBELAJARAN 3. PENGAYAAN PEMBELAJARAN ................ 19 A. Tujuan ...................................................................................................... 19 B. Indikator Keberhasilan .............................................................................. 19 C. Uraian Materi ............................................................................................ 19 D. Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 22 E. Latihan / Kasus / Tugas ............................................................................ 22 F. Rangkuman .............................................................................................. 23 G. Balikan dan Tindak Lanjut......................................................................... 23 KEGIATAN PEMBELAJARAN 4. LAPORAN PENCAPAIAN KOMPETENSI .. 25 A. Tujuan ...................................................................................................... 25 B. Indikator Keberhasilan .............................................................................. 25 C. Uraian Materi ............................................................................................ 25 CARA PENGISIAN RAPOR SMK ..................................................................... 40
iii
D. E. F. G.
Aktivitas Pembelajaran ............................................................................. 45 Latihan / Kasus / Tugas ............................................................................ 45 Rangkuman .............................................................................................. 46 Balikan dan Tindak Lanjut......................................................................... 46
PENUTUP ......................................................................................................... 49 A. Kesimpulan ............................................................................................... 49 B. Balikan dan Tindak Lanjut......................................................................... 49 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 51
iv
DAFTAR TABEL Tabel 1. 1 Nilai Ketuntasan Pengetahuan dan Keterampilan ............................... 9
v
vi
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL A. Petunjuk Bagi Peserta Diklat Untuk memperoleh hasil belajar secara maksimal, dalam menggunakan modul ini maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan antara lain : 1. Pelajari petunjuk penggunaan, latar belakang, deskripsi kegiatan dan indikator pencapaian kompetensi. 2. Bacalah dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masingmasing materi pokok. Bila ada materi yang kurang jelas, peserta diklat dapat bertanya pada instruktur/fasilitator pengampu materi. 3. Kerjakan tugas dan latihan untuk mengetahui tingkat pemahaman terhadap materi yang dibahas. 4. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktik, perhatikanlah halhal berikut: a. Perhatikan petunjuk-petunjuk keselamatan kerja yang berlaku. b. Pahami setiap langkah kerja (prosedur praktikum) dengan baik. c. Sebelum melaksanakan praktikum, identifikasi (tentukan) peralatan dan bahan yang diperlukan dengan cermat. d. Gunakan alat sesuai prosedur pemakaian yang benar. e. Untuk melakukan kegiatan praktikum yang belum jelas, harus meminta ijin guru atau instruktur terlebih dahulu. f. Setelah selesai, kembalikan alat dan bahan ke tempat semula g. Jika belum menguasai materi yang diharapkan, lakukan pengulangan pada materi pokok sebelumnya atau bertanya kepada instruktur yang mengampu materi.
B. Petunjuk Bagi Widyaiswara/Instruktur Dalam setiap kegiatan belajar guru atau instruktur berperan untuk : 1. Membantu peserta diklat dalam merencanakan proses belajar 2. Membantu peserta diklat dalam mengikuti tahap-tahap pembelajaran 3. Membimbing peserta diklat melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar
1
4. Membantu peserta diklat dalam memahami konsep, praktik baru, dan menjawab pertanyaan peserta diklat mengenai proses pembelajaran. 5. Membantu peserta diklat untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang diperlukan untuk belajar. 6. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok jika diperlukan 7. Merencanakan seorang ahli dari tempat kerja (DU/ DI) untuk membantu jika diperlukan
PETA KOMPETENSI POSISI MODUL
KODE UNIT KOMPETENSI
NAMA UNIT KOMPETENSI
WAKTU
PED0100000-00
Pengembangan Peserta Didik
4 JP
PED0200000-00
Teori Belajar dan Prinsip Pembelajaran yang mendidik
8 JP
PED0300000-00
Pengembangan Kurikulum
8 JP
PED0400000-00
Pembelajaran Yang Mendidik
10 JP
PED0500000-00
Pemanfaatan Teknologi Informasi dan Komunikasi dalam Pembelajaran
2 JP
PED0600000-00
Pengembangan potensi peserta didik
4 JP
PED0700000-00
Komunikasi efektif
2 JP
PED0800000-00
Penilaian dan evaluasi pembelajaran
5 JP
PED0900000-00
Pemanfaataan hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran
4 JP
PED0100000-00
Tindakan reflektif untuk peningkatan kualitas pembelajaran.
8 JP
2
BAB I PENDAHULUAN A. Latar belakang Kegiatan peniaian dan evaluasi pembelajaran selalu dilakukan pendidik untuk mengetahui sejauh mana penguasaan kompetensi oleh peserta didik. Hal ini dilakukan sebagai rasa tanggung jawab yang harus menyampaikan hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran kepada pemangku kepentingan di satuan pendidikan
(sekolah).
Padahal
manfaat
hasil
penilaian
dan
evaluasi
pembelajaran tidak hanya itu. Hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran dapat digunakan sebagai acuan untuk melakukan tindakan remideal dan pengayaan. Namun harus ditinjau dulu dari nilai ketuntasan belajar, apakah pencapaian kompetensi peserta didik sudah memenuhi atau belum. Bila sudah memenuhi, akan dilakukan tindakan pengayaan. Namun bila masih belum memenuhi ketuntasan belajar, peserta didik harus memperoleh tindakan remedial. Menyadari betapa pentingnya pemanfaatan hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran bagi pendidik, maka modul “Pemanfaatan Penilaian dan Evaluasi Pembelajaran” ini disiapkan. Hal ini dilakukan agar prestasi belajar peserta didik dapat meningkat secara berkesinambungan. Peningkatan kompetensi pendidik saat ini, adalah untuk menjamin pencapaian kompetensi peserta didik secara maksimal.
B. Deskripsi singkat Dalam mempelajari materi pelatihan ini, ada empat materi pokok yang harus dilaksanakan yaitu: Materi Pokok I : Ketuntasan Belajar Materi Pokok II : Remedial Pembelajaran Materi Pokok III. Pengayaan Pembelaajaran Materi Pokok IV. Laporan Hasil Belajar
C. Tujuan Peserta diklat memahami kompetensi dasar, indikator, dan lingkup materi yang harus dikuasai agar dapat memanfaatkan hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran pada komptensi-kompetensi yang diampu secara efektif. 3
1.
Kompetensi Dasar
Kompetensi-kompetensi yang harus dikuasai oleh peserta diklat meliputi: a.
Menggunakan
informasi
hasil
penilaian
dan
evaluasi
untuk
menentukan ketuntasan belajar b.
Menggunakan informasi hasil penilaian dan evaluasi untuk merancang program remedial dan pengayaan.
c.
Mengkomunikasikan hasil penilaian dan evaluasi kepada pemangku kepentingan
d.
Memanfaatkan informasi hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran untuk meningkatkan kualitas pembelajaran
2.
Indikator Keberhasilan
Indikator keberhasilan dalam modul ini mencakup: a.
Informasi hasil penilaian dan evaluasi digunakan untuk menentukan ketuntasan belajar
b.
Hasil penentuan ketuntasan belajar
diklasifikasikan ke dalam
kelompok tuntas dan belum tuntas c.
Informasi hasil penilaian dan evaluasi digunakan untuk merancang program remedial
d.
Informasi hasil penilaian dan evaluasi digunakan untuk merancang program pengayaan
e.
Hasil penilaian dan evaluasi disusun berdasarkan kriteria yang telah ditetapkan yang akan digunakan oleh pemangku kepentingan
f.
Hasil penilaian dan evaluasi dikomunikasikan kepada pemangku kepentingan
g.
Hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran dimanfaatkan sebagai bahan pertimbangan perbaikan penyusunan rancangan pelaksanaan pembelajaran yang akan dilakukan selanjutnya
h.
Hasil penyusunan rancangan pembelajaran digunakan dalam proses pembelajaran untuk meningkatkan kualitas pembelajaran
4
D. Materi Pokok 1. Materi Pokok 1. Ketuntasan Belajar a. Pengertian dan Tujuan Ketuntasan Belajar b. Nilai Ketuntasan Belajar
2. Materi Pokok 2. Remedial Pembelajaran a. Pengertian dan Tujuan Remedial Pembelajaran b. Perancangan dan Pelaksanaan Remedial Pembelajaran
3. Materi Pokok 3. Pengayaan Pembelajaran a. Pengertian dan Tujuan Pengayaan Pembelajaran b. Perancangan dan Pelaksanaan Pengayaan Pembelajaran
4. Materi Pokok 4. Laporan Hasil Belajar a. Pengertian Laporan Hasil Belajar b. Tujuan Laporan Hasil Belajar c. Penulisan Laporan Hasil Belajar
5
6
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1. KETUNTASAN BELAJAR A. Tujuan Peserta diklat memahami pengertian dan tujuan ketuntasan belajar, serta nilai ketuntasan belajar, dari hasil penilaian dan evaluasi pembelajaran pada kegiatan pembelajaran yang diampu.
B. Indikator Keberhasilan Indikator keberhasilan materi pokok 1 “Ketuntasan Belajar”, meliputi: 1. Informasi hasil penilaian dan evaluasi digunakan untuk menentukan ketuntasan belajar 2. Hasil penentuan ketuntasan belajar diklasifikasikan ke dalam kelompok tuntas dan belum tuntas
C. Uraian Materi Materi ketuntasan belajar terurai dalam tiga sub materi, yaitu: (1) Pengertian dan Tujuan Ketuntasan Belajar, dan (2) Nilai Ketuntasan Belajar.
Sub Materi 1: Pengertian dan Tujuan Ketuntasan Belajar Sub materi Pengertian Dan Tujuan Ketuntasan Belajar terdiri atas dua bahasan, yaitu: pengertian ketuntasan belajar dan tujuan ketuntasan belajar.
a. Pengertian Ketuntasan Belajar Merujuk pada Permendikbud no. 104 tahun 2014, ketuntasan belajar dibedakan berdasarkan ketuntasan penguasaan substansi dan kurun waktu belajar. Selanjutnya ketuntasan belajar dalam konteks kurun waktu belajar terdiri atas ketuntasan dalam setiap semester, setiap tahun ajaran, dan tingkat satuan pendidikan. 1) Ketuntasan penguasaan substansi merupakan tingkat penguasaan peserta didik atas kompetensi dasar (KD) tertentu pada tingkat penguasaan minimal atau di atasnya.
7
2) Ketuntasan belajar dalam satu semester adalah keberhasilan peserta didik menguasai kompetensi dari sejumlah mata pelajaran yang diikutinya dalam satu semester 3) Ketuntasan belajar dalam setiap tahun ajaran adalah keberhasilan peserta didik pada semester ganjil dan genap dalam satu tahun ajaran. 4) Ketuntasan dalam tingkat satuan pendidikan adalah keberhasilan peserta didik menguasai kompetensi seluruh mata pelajaran dalam suatu satuan pendidikan untuk menentukan kelulusan peserta didik dari satuan pendidikan.
b. Tujuan Ketuntasan Belajar 1) Menentukan ukuran ketercapaian minimal, adalah kegiatan membuat kesepakatan target minmal yang harus dicapai peserta didik, berdasarkan hasil analisis prestasi hasil belajar. Ukuran ini selanjutnya dijadikan sebagai acuan penentuan kategori prestasi. 2) Memetakan
penguasaan
kompetensi,
yaitu
melakukan
klasifikasi
terhadap prestasi hasil belajar peserta didik, sehingga dapat diketahui berapa jumlah peserta didik yang masuk pada kategori “tuntas” dan berapa yang masih berada pada kategori “belum tuntas”.
Sub Materi 2: Nilai Ketuntasan Belajar Sub materi Nilai Ketuntasan Belajar terdiri atas dua bahasan, yaitu: Rumusan Nilai Ketuntasan Belajar dan Penentuan Nilai Ketuntasan Belajar. a. Rumusan Nilai ketuntasan belajar Walau pada Permendikbud no. 104 tahun 2014 telah dikemukakan adanya empat macam ketuntasan belajar, namun inti dari kesemuanya itu adalah ketuntasan substansi/kompetensi. Sehingga pada pembahasan selanjutnya akan difokuskan pada ketuntasan substansi/ kompetensi. Ketuntasan kompetensi terdiri atas tiga jenis, yaitu: kompetensi pengetahuan, kompetensi keterampilan, dan kompetensi sikap dirumuskan sebagai berikut. 1) Ketuntasan belajar untuk kompetensi pengetahuan ditetapkan dengan skor rerata 71
8
2) Ketuntasan belajar untuk kompetensi keterampilan ditetapkan dengan capaian optimum 71 3) Ketuntasan belajar untuk kompetensi sikap ditetapkan berdasarkan modus dengan predikat Baik (B) Nilai ketuntasan kompetensi pengetahuan dan keterampilan dituangkan dalam bentuk angka dan huruf, yakni 100 – 0 untuk angka yang ekuivalen dengan huruf A sampai dengan D sebagaimana tertera pada tabel berikut.
Tabel 1. 1 Nilai Ketuntasan Pengetahuan dan Keterampilan
Nilai Ketuntasan Pengetahuan dan Keterampilan 86 - 100
A
71 - 85
B
56 - 70
C
