suhendar SPT Sistem Pemindah Tenaga
MAKALAH
TATA TULIS KARYA ILMIAH
“Differential”
Oleh:
EKO PRASETYO
16571/2010
PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena atas
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
makalah yang berjudul “Differential” yang merupakan salah satu syarat
perkuliahan pada mata kuliah Sistem Pemindah Tenaga di Fakultas Teknik
Universitas Negeri Padang.
Penulis menyadari betul bahwa isi makalah ini masih jauh dari sempurna,
untuk itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat
membangun sebagai penyempurnaan makalah ini, sehingga dikemudian hari
makalah ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membaca. Seiring dengan itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
terselesaikannya makalah ini.
Padang, 29 November 2013
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.............................................................................
i
DAFTAR ISI.............................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang...............................................................................
1
B. Identifikasi Masalah.......................................................................
2
C. Rumusan Masalah..........................................................................
2
D. Tujuan Penulisan............................................................................
2
E. Manfaat Penulisan.........................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN
A. Pemindah Daya.............................................................................
3
B. Diferential.....................................................................................
5
C. Konstruksi Diferential...................................................................
7
D. Mekanisme Diferential..................................................................
11
E. Pemeriksaan Differential............................................................... 16
F. Pemeliharaan Differential.............................................................. 18
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan....................................................................................
21
B. Saran..............................................................................................
22
DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan negara industri dapat maju pesat karena dipengaruhi
oleh adanya hasil teknologi yang tinggi dimana komponen-komponen mesin
memiliki kualitas yang baik dan memenuhi standart, baik dari segi komponen
maupun umur penggunaan yang tahan lama.Mobil adalah kesatuan terdiri dari
berbagai komponen yang menyatu, disebut dengan kendaraan. Masing-masing
adalah mesin, chasis dan pemindah daya, listrik dan aksesoris. Penemuan alatalat modern dan otomatis membawa manusia ketingkat kenyamanan yang
lebih tinggi. Dan perkembangan teknologi tersebut juga berpengaruh dalam
bidang
otomotif,
sebagai
contoh
kendaraan
model
dahulu
dalam
pengoperasiannya masih menggunakan manual, namun pada kendaraan model
sekarang dalam pengoperasiannya sudah banyak yang menggunakan otomatis
misalnya: sistem power window, sistem kelistrikan dan juga pada sistem
pemindah daya (power train).
Chasis sebagai bagian dari komponen mobil terdiri dari rangka, sistem
kemudi, sistem rem, sistem suspensi, kopling, transmisi, poros propeller,
differential, roda yang terdiri dari ban dan pelek serta Front Wheel Alignment.
Karena banyaknya komponen chasis ini, maka diperlukan keahlian yang
khusus dalam merawat setiap komponen ini.Tingginya frekuensi pemakaian
mobil oleh konsumen mengakibatkan menurunnya unjuk kerja mesin secara
keseluruhan. Hal ini diakibatkan oleh gesekan dan panas yang terjadi antar
komponen-komponen mobil yang saling berhubungan. Akibat pemakaian
yang lama akan terjadi keausan dan kerusakan.
Dari berbagai dunia usaha/dunia industri otomotif yang ada, ternyata
banyak sekali permasalahan yang dialami pada komponen-komponen chasis
dan pemindah daya. Tentunya dengan mengidentifikasi permasalahanpermasalahan yang timbul pada komponen-komponen ini akan memudahkan
dalam memperbaiki sekaligus mempercepat penanganan kasus bila terjadi
permasalahan.
1
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut dapat diidentifikasi beberapa
masalah, yaitu:
a. Frekuensi pemakaian kendaraan yang tinggi, menimbulkan kerusakan pada
komponen kendaraan.
b. Kerusakan mesin pada kendaraan.
c. Kerusakan chasis dan pemindah daya kendaraan.
d. Kerusakan pada sistem kelistrikan.
e. Kemampuan pengguna kendaraan untuk merawat dan memelihara
kendaraan.
C. Rumusan Masalah
a. Timbulnya bunyi pada differential pada saat digunakan, saat kendaraan
berjalan.
b. Analisa komponen dan perbaikan yang dilakukan.
c. Bagaimana cara pemeliharaan differential.
D. Tujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan penulisan adalah
untuk menjelaskan tiga hal berikut:
a. Untuk mengetahui timbulnya bunyi pada differential pada saat digunakan,
saat kendaraan berjalan.
b. Untuk menganalisa komponen dan perbaikan yang dilakukan.
c. Untuk mengetahui cara kerja dan pemeliharaan differential.
E. Kegunaan Penulisan
a. Mahasiswa diharapkan dapat mengetahui cara kerja atau prinsip kerja dari
defferential .
b. Mahasiswa diharapkan dapat mengetahui komponen-komponen dari
differential.
c. Mahasiswa diharapkan dapat melakukan pemeriksaan, pengukuran dan
perbaikan atau penyetelan pada differential yang dibutuhkan perlakuan
tersebut.
2
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pemindah Daya
Pemindah daya adalah suatu mekanisme yang digunakan agar putaran
dari engine dapat diteruskan keroda. Mekanisme pemindah daya pada
kendaraan/mobil terdiri dari kopling, transmisi, propeller shaft, differential
dan rear axle. Adapun pemindah daya yang sering digunakan pada kendaraan
ada 4 jenis yaitu :
1. Mesin Depan Penggerak Belakang (Front Engine Rear Drive).
2. Mesin Depan Penggerak Depan (Front Engine Front Drive).
3. Mesin Belakang Penggerak Belakang (Mid Ship Engine Rear Drive).
4. Mesin Penggerak 4 Roda (Four Wheel Drive).
Akan tetapi dari 4 jenis pemindah daya tersebut umumnya yang
digunakan pada kendaraan adalah jenis mesin depan penggerak belakang dan
mesin depan penggerak depan
1. Mesin Depan Penggerak Belakang (FR)
a. Kebaikan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
1) Dapat memikul beban berat.
2) Cocok digunakan pada kendaraan angkutan penumpang dan
barang.
b. Kelemahan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
1) Letak differentialnya jauh dari mesin sehingga membutuhkan
batang penghubung (propeller shaft).
2) Gaya puntir propeller shaft lebih berat.
3) Cross joint cepat rusak/aus.
4) Konstruksi chasis lebih tinggi.
3
Keterangan gambar :
1. Mesin (engine)
2. Kopling (clutch)
3. Transmisi
4. Propeller shaft
5. Rear axle
6. Differential
7. Rear axle
4
2. Mesin depan penggerak depan (FF)
a. Kebaikan dari mesin depan penggerak depan adalah :
1) Letak differentialnya menyatu dengan transmisi sehingga tidak
memerlukan propeller shaft.
2) Gaya putarnya lebih besar.
3) Ruang bagasi lebih luas.
4) Konstruksi chasis lebih rendah.
b. Kelemahan mesin depan penggerak depan adalah :
1) Ban depan cepat aus.
2) Digunakan pada kendaraan beban ringan.
B. Differential
Differential adalah salah satu bagian dari mekanisme pemindah daya
yang bertugas untuk memindahkan tenaga putar dari propeller shaft ke poros
roda belakang (rear axle) dan untuk memungkinkan adanya perbedaan putaran
antara roda kiri dan roda kanan belakang saat membelok, baik berbelok kekiri
maupun kekanan.
Dalam hal ini roda kanan dan roda kiri belakang kendaraan tidak selalu
berputar dalam kecepatan yang sama, karena disebabkan oleh kondisi keadaan
jalan, terutama disaat kendaraan akan berbelok. Yang dimana jarak tempuh
atau turning radius roda bagian luar harus lebih besar dibandingkan turning
radius roda bagian dalam sehingga roda bagian luar bergerak lebih cepat dari
pada roda bagian dalam.
Selain itu jarang roda-roda berputar pada putaran yang sama dijalan
umum, sebab roda akan berhubungan dengan permukaan jalan yang berbedabeda dan ditambah juga dengan adanya perbedaan tekanan pada ban atau
terjadinya keausan pada ban dan roda. Hal ini menyebabkan kendaraan sulit
untuk dikendalikan, maka penggunaan differential sangat dibutuhkan dalam
setiap komponen mesin kendaraan.
5
Gambar . Differential
Keterangan gambar :
1. Flens companion dibautkan pada sambungan universal pada propeller
shaft.
2. Pinion gear penggerak meneruskan tenaga mesin ke gigi ring gear dan
merubah arah tenaga 900untuk menggerakan poros as belakang.
3. Ring gear yang mempunyai gigi banyak berputar lebih lambat dari
pada pinion gear penggerak untuk pengurangan terakhir.
4. Roda pinion gear berputar bersama ring gear untuk membagi tenaga
penggerak poros as belakang bagian kiri dan kanan dengan kecepatan
berlainan sewaktu kendaraan membelok.
5. Side gear menggerakan poros as belakang untuk memutar roda.
6. Rumah poros belakang.
7. Poros belakang.
6
8. Pembias oli memperkecil daya pindah pelumas kearah roda luar jika
kendaraan membelok tajam.
C. Konstruksi Differential
Differential terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut: drive
pinion (pinion penggerak), differential pinion shaft (poros pinion), side gear
(roda gigi sisi), differential (gigi pinion), ring gear (roda gigi cincin),
differential carrier, bantalan-bantalan, mur penyetel bantalan, perapat oli (oil
seal), dan poros-poros roda belakang.
Pinion penggerak dijamin didalam differential carrier oleh dua buah
bantalan (bearing), pada bagian ujung-ujung luar pinion penggerak terdapat
alur untuk berkaitan dengan propeller shaft dan universal joint yoke, bagian
yang bergigi berkaitan dengan ring gear. Ring gear diikat dengan baut pada
differential case dan berputar bersama dengan bantalan (bearing), pinion shaft
(poros pinion) ditempatkan dibagian tengah differential case sejajar dengan
ring gear dan dipasang sedemikian rupa sehingga kedua gigi differential
pinion yang terpasang pada ujung-ujung porosnya dapat berputar dengan
poros.
Bagian dalam differential case pada kedua ujung terdapat dua buah
roda gigi differential side gear yang berkaitan dengan roda gigi pinion,
sedangkan pada bagian dalam side gear terdapat alur (spline) untuk perkaitan
dengan poros-poros roda belakang (rear axle shaft) untuk memungkinkan
roda-roda gigi dapat berputar bersama sama dengan porosnya.
7
8
Hal yang paling utama pada mekanik differential adalah perkaitan
antara drive pinion dengan ring gear. Perkaitan antara gigi-gigi drive pinion
dengan gigi-gigi ring gear dinamakan bevel gear. Adapun bevel gear pada
differential ada 3 macam yaitu :
1.
Gigi Bevel
Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear terjadi pada garis
pusat pinion berimpit dengan garis pusat ring gear. Konstruksi bevel gear
ini mempunyai bentuk gigi yang lurus, sehingga perkaitan antara kedua
gigi terdapat celah. Oleh sebab itu putaran yang dihasilkan menjadi tidak
halus oleh karenanya model gigi bevel jarang digunakan pada kendaraan.
2.
Gigi Spiral Bevel
Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear terjadi pada garis
pusat pinion yang berimpit dengan garis pusat ring gear tanpa ada celah
antar kedua gigi.Hal ini dimungkinkan karena konstruksi bevel gear ini
berbentuk spiral, sehingga bunyi dan getaran yang timbul sangat kecil dan
momen dipindahkan dengan lembut. Model gigi spiral bevel ini dipasang
pada kendaraan penggerak roda depan tetapi konstruksi bevel gear ini
sangat mahal karena pembuatannya memerlukan pekerjaan yang halus dan
teliti.
9
3.
Gigi Hypoid Bevel
Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear terjadi dibawah
garis pusat ring gear. Perkaitan antara keduanya tersebut tanpa ada celah
karena konstruksinya berbentuk spiral. Model gigi hypoid bevel ini banyak
digunakan pada kendaraan-kendaraan jenis sekarang termasuk pada
differential Toyota Kijang KF 50, karena mempunyai beberapa kelebihan
dibanding model lainnya antara lain yaitu :
a.
Putaran yang dihasilkan lebih halus.
b.
Lebih kompak dan lebih kuat.
c.
Pemakaiannya lebih praktis.
d.
Propeller shaft dapat diperendah tanpa mengurangi jarak minimum
ke tanah.
e.
Ruang penumpang lebih besar/lebar.
Tetapi karena gigi tipe hypoid mempunyai sifat kerja seperti
menyapu sehingga gesekan yang ditimbulkan lebih besar, oleh karenanya
diperlukan minyak pelumas khusus dengan viskositas tinggi untuk
mencegah gigi menjadi panas.
10
D. Mekanisme Differential
1.
Prinsip Dasar Unit Roda Gigi Differential
Prinsip dasar unit roda gigi differential dapat dipahami dengan
menggunakan peralatan yang terdiri dari roda gigi pinion dan dua rack.
Kedua rack dapat mengelincir pada arah vertikal sejauh berat rack dan
tahanan gelincir akan terangkat bersamaan. Gigi pinion diletakan diantara
rack, kemudian gigi pinion dihubungkan pada alat penyangga dan dapat
digerakan oleh alat penyangga tersebut.
Bila beban W yang sama diletakan pada setiap rack kemudian alat
penyangga (shackle) ditarik keatas maka kedua rack akan terangkat pada
jarak yang sama, hal ini akan mencegah agar gigi pinion tidak berputar.
Tetapi bila beban yang lebih besar diletakan pada rack sebelah kiri dan
penyangga ditarik keatas maka pinion akan berputar sepanjang gigi rack
yang mendapat beban lebih berat, yang disebabkan adanya perbedaan
tahanan yang diberikan pada gigi pinion, sehingga beban yang lebih kecil
akan terangkat. Jarak rack yang terangkat sebanding dengan jumlah
putaran gigi pinion. Dengan kata lain bahwa rack mendapat tahanan yang
lebih besar tidak bergerak dan sementara tahanan yang mendapat beban
lebih kecil akan bergerak. Prinsip ini digunakan pada perencanaan rodaroda gigi differential.
11
2.
Prinsip Kerja Differential
Putaran poros engkol dari mesin melalui transmisi oleh propeller
shaft diperkecil sesuai dengan tenaga yang diteruskan drive pinion ke ring
gear, sebaliknya momentnya bertambah dan arah transmisi berubah tegak
lurus terhadap arah asalnya. Dua buah differential pinion (gigi pinion) dan
dua buah side gear (roda gigi sisi) diletakkan dalam differential case
menjadi satu dengan ring gear, sehingga bila differential case berputar,
differential pinion yang terikat pada differential case melalui differential
pinion shaft (poros pinion differential) ikut berputar menyebabkan side
gear (roda gigi sisi) juga berputar. Side gear beban berbeda beban sama
shackle larger weight pinion smaller weight rack dihubungkan ke poros
roda belakang dan memindahkan tenaga putar ke roda-roda.
Putaran poros menjadi rendah karena tenaga putar propeller shaft
telah direduksi oleh drive pinion yang berkaitan dengan ring gear yang
konstruksi giginya lebih banyak. Adapun perbandingan reduksi kecepatan
differential dapat dirumuskan sebagai berikut :
Adapun tujuan mereduksi kecepatan adalah untuk memperbesar
momen puntir sehingga gaya putarnya menjadi besar dan mampu
mengangkat beban berat. Adapun cara kerja differential dapat dibagi
menjadi 4 bagian menurut fungsinya, yaitu :
a. Differential pada saat kendaraan mengurangi kecepatan
Apabila propeller shaft berputar, drive pinion juga ikut berputar
dan memutarkan ring gear, karena drive pinion berkaitan dengan ring
gear.Differential case tempat pemasangan ring gear juga ikut berputar
dan putarannya dipindahkan ke poros-poros roda belakang melalui side
gear. Dalam keadaan demikian putaran propeller shaft direduksi oleh
12
ring gear yang jumlah giginya lebih banyak daripada gigi drive pinion
yang berkaitan dengan ring gear, sehingga putaran poros-poros roda
belakang kecepatannya menjadi kecil
b. Differential pada saat kendaraan berjalan lurus
Tekanan gelinding pada kedua roda penggerak hampir sama
pada saat kendaraan bergerak lurus di jalan yang datar. Kedua side
gear berputar sebanding dengan putaran differential pinion dan semua
komponen berputar dalam satu unit. Bila tekanan kedua poros roda
belakang sama maka differential pinion tidak berputar sendiri tetapi
berputar bersama dengan ring gear.
Dengan demikian differential pinion hanya berfungsi sebagai
penghubung side gear kanan dan side gear kiri, sehingga kedua side
gear berputar dalam satu unit dengan putaran differential pinion yang
menyebabkan kedua poros roda berputar pada kecepatan yang sama.
Gambar 10. differential saat kendaraan berjalan lurus drive pinion
differential case differential pinion shaft side gear ring gear differential
pinion.
13
c. Differential pada saat kendaraan berbelok
Pada saat kendaraan berbelok kekanan, jarak tempuh roda kiri
lebih panjang daripada jarak tempuh roda kanan bila dibandingkan
pada saat kendaraan berjalan lurus. Pada saat ini side gear bagian
kanan tertahan tiap pinion differential berputar melalui shaft-nya
masing-masing dan juga bergerak mengelilingi axle shaft belakang,
akibatnya putaran side gear bagian kiri bertambah cepat.
Sebaliknya pada saat kendaraan berbelok kekiri, jarak tempuh
roda kanan lebih jauh dari pada jarak tempuh roda kiri bila
dibandingkan pada saat kendaraan berjalan lurus.Pada saat kendaraan
berbelok kekiri, side gear bagian kiri tertahan dan tiap pinion
differential berputar melalui shaftnya masing-masing serta bergerak
mengelilingi axle shaft belakang, akibatnya putaran side gear bagian
kanan bertambah cepat.
14
d. Differential pada saat roda diputar dengan arah berlawanan
Untuk memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang
berlawanan, terlebih dahulu kedua buah roda beserta differentialnya
harus dalam posisi bebas, yaitu dengan cara diangkat atau didongkrak
lebih dulu. Bila roda kanan diputar kedepan, maka side gear kanan
berputar searah putaran roda kanan, sedangkan pada saat yang
15
samaroda kiri diputar kebelakang, maka side gear bagian kiri berputar
searah putaran roda bagian kiri. Pada saat kedua roda diputar, maka
tiap differential pinion berputar melalui shaft-nya masing-masing dan
juga bergerak mengelilingi axle belakang. Putaran dari differential
pinion (differential carier) keduanya berlawanan arah, ring gear tidak
ikut berputar, sedangkan differential case ikut berputar mengelilingi
axle belakang.
E. Pemeriksaan Differential
Gangguan pada differential biasanya ditandai dengan terdengarnya
suara pada bagian belakang kendaraan, akan tetapi harus diperhatikan bahwa
dalam menganalisa terkadang suara-suara yang lain sering mengganggu dalam
menentukan analisa yang tepat. Tetapi bila sering mendengar suara yang
timbul diakibatkan oleh differentialmaka hal tersebut akan mempercepat
dalam menentukan penyebab suara yang timbul pada differential. Suara yang
timbul akibat kerusakan differentialdapat terdengar jelas disaat kendaraan
berjalan dengan kondisi kaca tertutup semua. Suara gangguan pada
differentialdapat dibedakan dalam beberapa macam gerakan antara lain yaitu :
a.
Bunyi pada saat kendaraan berjalan lurus.
b.
Bunyi pada saat kendaraan berbelok.
c.
Bunyi pada saat kendaraan akselerasi ataupun deselerasi.
Penyebab semua itu biasanya terjadi akibat komponen-komponen yang
telah mengalami kerusakan yaitu :ring gear, drive pinion, side gear, pinion
gear dan pinion shaft gear.
1.
Ring Gear
Ring gear terletak pada differential case, sedangkan ring gear
sendiri diputar oleh drive pinion. Daya pemindah yang baik adalah bila
digerakan dari drive pinion dapat dipindahkan ke differential case oleh
ring gear tanpa ada halangan apa-apa dan juga tidak timbul hentakan atau
16
suara. Apabila ring gear mengalami kerusakan, giginya patah atau
runoutnya besar maka akan timbul suara pada ring gear disaat daya mulai
dipindahkan. Runout gear akan menyebabkan terjadinya gesekan yang
tidak normal pada perkaitan gigi antara ring gear dengan drive pinion.
Gesekan yang tidak normal akan mengakibatkan keausan dan akan
menyebabkan jarak kebesaran antara ring gear dengan drive pinion (back
lash) menjadi besar dan akan menimbulkan suara disaat kendaraan
berjalan. Kerusakan ring gear karena run out besar atau gigi rusak lebih
terasa saat kendaraan baru mulai berjalan atau kendaraan baru melakukan
akselerasi atau deselerasi dan disaat kendaraan berjalan lurus.
2.
Drive Pinion
Drive pinion berfungsi untuk meneruskan gaya putar dari propeller
shaft menuju ke ring gear. Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear
akan
menghasilkan
perbandingan
gigi
dari
differentialdan
akan
mempengaruhi besar kecilnya permukaan gesek, dimana permukaan gesek
tersebut menentukan besar kecilnya luas bidang yang menjadi bidang
kerja.
Apabila perkaitan tidak baik atau telah terjadi keausan pada gigi
drive pinion maka ketika kendaraan sedang berjalan akan menimbulkan
suara pada differential dan suara tersebut akan lebih terasa disaat
kendaraan berjalan pada jalan yang lurus. Perkaitan antara drive pinion
dengan ring gear tidak boleh terlalu rapat dan tidak boleh terlalu renggang
dan untuk mendapatkan jarak yang tepat maka perkaitan antara ring gear
dengan drive pinion harus disetel dengan tepat.
3.
Side Gear
Pada saat jalan lurus kedua buah side gear menerima gaya yang
sama, tetapi ketika kendaraan berbelok maka akan terdapat perbedaan
putaran antara side gear kiri dan side gear kanan. Gangguan yang timbul
bila terjadi keausan pada side gear disebabkan oleh bagian gigi yang aus
atau celah yang dibentuk dengan pinion gear menjadi besar sehingga bila
roda penggerak berputar maka akan menimbulkan suara pada differential.
17
Suara tersebut akan makin jelas terdengar apabila kendaraan sedang
berbelok dan makin keras ketika side gear berputar lebih cepat.
F. Pemeliharaan Differential
Yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan differential adalah
pemberian minyak pelumas yang tepat waktu dan sesuai pada differential.
Minyak pelumas yang dipakai juga harus memperhatikan konstruksi dari gigigigi differential.
1) Syarat-syarat Minyak Pelumas Differential.
a) Kekentalan yang sesuai
Minyak pelumas differential mempunyai tingkat kekentalan
yang tinggi untuk mencegah kerusakan pada roda gigi dan bantalan,
bunyi dan kebocoran minyak pelumas. Kekentalan minyak pelumas
cenderung bertambah ketika temperatur turun dan sifat fluidanya
menjadi lemah. Minyak pelumas yang kekentalannya hanya merubah
sedikit bila terjadi perubahan temperatur adalah yang sangat
diperlukan. Oleh sebab itu minyak pelumas differentialharus
mempunyai kekentalan yang sesuai, yaitu SAE 90.
b) Mempunyai kemampuan memikul beban
Ketika gigi berhubungan antara yang satu dengan yang lainnya,
maka tekanan dan goncangan yang timbul lebih besar. Fungsi yang
utama dari minyak pelumas yang sangat penting adalah untuk
membantu mengaitkan beban disaat roda gigi bersinggungan dan
mencegah panas dari pemakaian roda gigi dan bantalan.
c) Tahan panas dan oksidasi
Saat keadaan minyak pelumas memburuk karena panas atau
oksidasi, maka kotoran yang ada akan membentuk suatu zat asam yang
menyebabkan perubahan kekentalan minyak menjadi kental sekali.
Endapan kotoran tersebut menyebabkan tidak sempurnanya pelumas
pada bantalan, dan endapan kotoran yang mengeras dapat merusak
18
komponen differential karena bersinggungan dengan permukaan gigi.
Tingginya suatu kekentalan oleh kotoran-kotoran tersebut sehingga
kemampuan pendinginannya berkurang dan tahanannya bertambah.
Selain itu kadar asam yang terbentuk menyebabkan timbulnya karat,
maka minyak differential harus mempunyai kemampuan tahan panas
dan oksidasi.
d) Klasifikasi Kekentalan
Minyak pelumas differentialdiklasifikasikan khusus untuk
kekentalan dan kemampuan dalam menahan beban.Adapun angka
kekentalan minyak pelumas iadalah SAE 90.
e) Klasifikasi Kualitas dan Penggunaannya
Penggunaan
minyak
pelumas
differentialdiklasifikasikan
menurut tipe gigi yang dipakai.Dibawah ini adalah tabel klasifikasi
kualitas dan penggunaan minyak pelumas menurut API (American
Petroleum Institute).
f) Pemeriksaan dan Penggantian Minyak Pelumas
Pengisian minyak pelumas differential harus sampai dengan
batas permukaan yang ditentukan yaitu apabila minyak pelumas telah
keluar dari lubang pengisian, maka pemeriksaan minyak pelumas
differential dilakukan bila kendaraan telah menempuh jarak 1500 km,
bila ternyata permukaan minyak pelumas turun/kurang maka pengisian
minyak pelumas harus ditambah sampai dengan batas pengisian
minyak pelumas yang baru dan diganti setelah kendaran berjalan
menempuh jarak 7500 km. Pada kendaraan yang menggunakan
differential dengan tipe gigi hypoid bevel, maka minyak pelumas yang
digunakan mempunyai klasifikasi API GL 5.
19
2) Klasifikasi Oli
20
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari uraian differential (gardan) diatas, maka penulis dapat
menyimpulkan sebagai berikut :
1.
Dalam konstruksi suatu differential yang merupakan faktor terpenting
adalah perkaitan antara drive pinion dengan ring gear.
2.
Cara kerja differential menurut fungsinya dibagi 4 bagian, yaitu :
a. Differential pada saat mengurangi kecepatan Dalam hal ini putaran
poros propeller direduksi oleh ring gear yang jumlah giginya lebih
banyak dari drive pinion, sehingga putaran porosporos roda belakang
kecepatannya menjadi kecil.
b. Differential pada saat berjalan lurus Dalam hal ini drive pinion hanya
berfungsi sebagai penghubung side gear kanan dan side gear kiri,
sehingga kedua side gear berputar dalam satu unit dengan putaran
drive pinion, yang menyebabkan kedua poros roda berputar pada
kecepatan yang sama.
c. Differential pada saat berbelok pada saat kendaraan berbelok kondisi
pada salah satu side gear tertahan, dan drive pinion berputar melalui
shaf-tnya masing-masing serta bergerak melalui shaft belakang, hal
tersebut mengakibatkan putaran pada salah satu side gear bertambah
cepat. Pada saat kendaraan berbelok, maka ban yang berada pada
bagian dalam, putarannya lebih lambat dari pada ban yang berada
diluar.
d. Differential pada saat roda diputar dengan arah berlawanan Untuk
memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang berlawanan,
terlebih dahulu kedua buah roda beserta differentialnya harus dalam
posisi bebas, yaitu dengan cara diangkat atau didongkrak lebih dulu.
Bila roda kanan diputar kedepan, maka side gear kanan berputar searah
putaran roda kanan, sedangkan pada saat yang sama roda kiri diputar
21
kebelakang, maka side gear bagian kiri berputar searah putaran roda
bagian kiri.
e. Didalam pemeliharaan differential yang perlu diperhatikan adalah
pemberian minyak pelumas yang tepat dan sesuai dengan konsruksi
dari gigi-gigi differential.
B. Saran
Gigi-gigi pada differential khususnya gigi hypoid bevel gear
mempunyai kecepatan gelincir yang kuat, maka gunakanlah pelumas oli
hypoid gear yang mempunyai viskositas yang cukup kekentalannya untuk
membentuk lapisan minyak (oil film) dan mencegah kontak langsung antara
metal.
22
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (1991). Training Manual New Step 1, Jakarta : PT. Toyota
Astra Motor.
. (1995). Materi Pelajaran Chasis Step 2, Jakarta : PT. Toyota
Astra Motor.
Boentarto. (1997). Dasar-dasar Auto Mobil, Jakarta : PT. Toyota Astra
Motor.
Daryanto. (1995). Teknik Servis Mobil, Jakarta : PT. Rineka Cipta
23
TATA TULIS KARYA ILMIAH
“Differential”
Oleh:
EKO PRASETYO
16571/2010
PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, karena atas
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
makalah yang berjudul “Differential” yang merupakan salah satu syarat
perkuliahan pada mata kuliah Sistem Pemindah Tenaga di Fakultas Teknik
Universitas Negeri Padang.
Penulis menyadari betul bahwa isi makalah ini masih jauh dari sempurna,
untuk itu penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat
membangun sebagai penyempurnaan makalah ini, sehingga dikemudian hari
makalah ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membaca. Seiring dengan itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
terselesaikannya makalah ini.
Padang, 29 November 2013
Penulis
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR.............................................................................
i
DAFTAR ISI.............................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang...............................................................................
1
B. Identifikasi Masalah.......................................................................
2
C. Rumusan Masalah..........................................................................
2
D. Tujuan Penulisan............................................................................
2
E. Manfaat Penulisan.........................................................................
2
BAB II PEMBAHASAN
A. Pemindah Daya.............................................................................
3
B. Diferential.....................................................................................
5
C. Konstruksi Diferential...................................................................
7
D. Mekanisme Diferential..................................................................
11
E. Pemeriksaan Differential............................................................... 16
F. Pemeliharaan Differential.............................................................. 18
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan....................................................................................
21
B. Saran..............................................................................................
22
DAFTAR PUSTAKA
ii
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan negara industri dapat maju pesat karena dipengaruhi
oleh adanya hasil teknologi yang tinggi dimana komponen-komponen mesin
memiliki kualitas yang baik dan memenuhi standart, baik dari segi komponen
maupun umur penggunaan yang tahan lama.Mobil adalah kesatuan terdiri dari
berbagai komponen yang menyatu, disebut dengan kendaraan. Masing-masing
adalah mesin, chasis dan pemindah daya, listrik dan aksesoris. Penemuan alatalat modern dan otomatis membawa manusia ketingkat kenyamanan yang
lebih tinggi. Dan perkembangan teknologi tersebut juga berpengaruh dalam
bidang
otomotif,
sebagai
contoh
kendaraan
model
dahulu
dalam
pengoperasiannya masih menggunakan manual, namun pada kendaraan model
sekarang dalam pengoperasiannya sudah banyak yang menggunakan otomatis
misalnya: sistem power window, sistem kelistrikan dan juga pada sistem
pemindah daya (power train).
Chasis sebagai bagian dari komponen mobil terdiri dari rangka, sistem
kemudi, sistem rem, sistem suspensi, kopling, transmisi, poros propeller,
differential, roda yang terdiri dari ban dan pelek serta Front Wheel Alignment.
Karena banyaknya komponen chasis ini, maka diperlukan keahlian yang
khusus dalam merawat setiap komponen ini.Tingginya frekuensi pemakaian
mobil oleh konsumen mengakibatkan menurunnya unjuk kerja mesin secara
keseluruhan. Hal ini diakibatkan oleh gesekan dan panas yang terjadi antar
komponen-komponen mobil yang saling berhubungan. Akibat pemakaian
yang lama akan terjadi keausan dan kerusakan.
Dari berbagai dunia usaha/dunia industri otomotif yang ada, ternyata
banyak sekali permasalahan yang dialami pada komponen-komponen chasis
dan pemindah daya. Tentunya dengan mengidentifikasi permasalahanpermasalahan yang timbul pada komponen-komponen ini akan memudahkan
dalam memperbaiki sekaligus mempercepat penanganan kasus bila terjadi
permasalahan.
1
B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut dapat diidentifikasi beberapa
masalah, yaitu:
a. Frekuensi pemakaian kendaraan yang tinggi, menimbulkan kerusakan pada
komponen kendaraan.
b. Kerusakan mesin pada kendaraan.
c. Kerusakan chasis dan pemindah daya kendaraan.
d. Kerusakan pada sistem kelistrikan.
e. Kemampuan pengguna kendaraan untuk merawat dan memelihara
kendaraan.
C. Rumusan Masalah
a. Timbulnya bunyi pada differential pada saat digunakan, saat kendaraan
berjalan.
b. Analisa komponen dan perbaikan yang dilakukan.
c. Bagaimana cara pemeliharaan differential.
D. Tujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan penulisan adalah
untuk menjelaskan tiga hal berikut:
a. Untuk mengetahui timbulnya bunyi pada differential pada saat digunakan,
saat kendaraan berjalan.
b. Untuk menganalisa komponen dan perbaikan yang dilakukan.
c. Untuk mengetahui cara kerja dan pemeliharaan differential.
E. Kegunaan Penulisan
a. Mahasiswa diharapkan dapat mengetahui cara kerja atau prinsip kerja dari
defferential .
b. Mahasiswa diharapkan dapat mengetahui komponen-komponen dari
differential.
c. Mahasiswa diharapkan dapat melakukan pemeriksaan, pengukuran dan
perbaikan atau penyetelan pada differential yang dibutuhkan perlakuan
tersebut.
2
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pemindah Daya
Pemindah daya adalah suatu mekanisme yang digunakan agar putaran
dari engine dapat diteruskan keroda. Mekanisme pemindah daya pada
kendaraan/mobil terdiri dari kopling, transmisi, propeller shaft, differential
dan rear axle. Adapun pemindah daya yang sering digunakan pada kendaraan
ada 4 jenis yaitu :
1. Mesin Depan Penggerak Belakang (Front Engine Rear Drive).
2. Mesin Depan Penggerak Depan (Front Engine Front Drive).
3. Mesin Belakang Penggerak Belakang (Mid Ship Engine Rear Drive).
4. Mesin Penggerak 4 Roda (Four Wheel Drive).
Akan tetapi dari 4 jenis pemindah daya tersebut umumnya yang
digunakan pada kendaraan adalah jenis mesin depan penggerak belakang dan
mesin depan penggerak depan
1. Mesin Depan Penggerak Belakang (FR)
a. Kebaikan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
1) Dapat memikul beban berat.
2) Cocok digunakan pada kendaraan angkutan penumpang dan
barang.
b. Kelemahan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
1) Letak differentialnya jauh dari mesin sehingga membutuhkan
batang penghubung (propeller shaft).
2) Gaya puntir propeller shaft lebih berat.
3) Cross joint cepat rusak/aus.
4) Konstruksi chasis lebih tinggi.
3
Keterangan gambar :
1. Mesin (engine)
2. Kopling (clutch)
3. Transmisi
4. Propeller shaft
5. Rear axle
6. Differential
7. Rear axle
4
2. Mesin depan penggerak depan (FF)
a. Kebaikan dari mesin depan penggerak depan adalah :
1) Letak differentialnya menyatu dengan transmisi sehingga tidak
memerlukan propeller shaft.
2) Gaya putarnya lebih besar.
3) Ruang bagasi lebih luas.
4) Konstruksi chasis lebih rendah.
b. Kelemahan mesin depan penggerak depan adalah :
1) Ban depan cepat aus.
2) Digunakan pada kendaraan beban ringan.
B. Differential
Differential adalah salah satu bagian dari mekanisme pemindah daya
yang bertugas untuk memindahkan tenaga putar dari propeller shaft ke poros
roda belakang (rear axle) dan untuk memungkinkan adanya perbedaan putaran
antara roda kiri dan roda kanan belakang saat membelok, baik berbelok kekiri
maupun kekanan.
Dalam hal ini roda kanan dan roda kiri belakang kendaraan tidak selalu
berputar dalam kecepatan yang sama, karena disebabkan oleh kondisi keadaan
jalan, terutama disaat kendaraan akan berbelok. Yang dimana jarak tempuh
atau turning radius roda bagian luar harus lebih besar dibandingkan turning
radius roda bagian dalam sehingga roda bagian luar bergerak lebih cepat dari
pada roda bagian dalam.
Selain itu jarang roda-roda berputar pada putaran yang sama dijalan
umum, sebab roda akan berhubungan dengan permukaan jalan yang berbedabeda dan ditambah juga dengan adanya perbedaan tekanan pada ban atau
terjadinya keausan pada ban dan roda. Hal ini menyebabkan kendaraan sulit
untuk dikendalikan, maka penggunaan differential sangat dibutuhkan dalam
setiap komponen mesin kendaraan.
5
Gambar . Differential
Keterangan gambar :
1. Flens companion dibautkan pada sambungan universal pada propeller
shaft.
2. Pinion gear penggerak meneruskan tenaga mesin ke gigi ring gear dan
merubah arah tenaga 900untuk menggerakan poros as belakang.
3. Ring gear yang mempunyai gigi banyak berputar lebih lambat dari
pada pinion gear penggerak untuk pengurangan terakhir.
4. Roda pinion gear berputar bersama ring gear untuk membagi tenaga
penggerak poros as belakang bagian kiri dan kanan dengan kecepatan
berlainan sewaktu kendaraan membelok.
5. Side gear menggerakan poros as belakang untuk memutar roda.
6. Rumah poros belakang.
7. Poros belakang.
6
8. Pembias oli memperkecil daya pindah pelumas kearah roda luar jika
kendaraan membelok tajam.
C. Konstruksi Differential
Differential terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut: drive
pinion (pinion penggerak), differential pinion shaft (poros pinion), side gear
(roda gigi sisi), differential (gigi pinion), ring gear (roda gigi cincin),
differential carrier, bantalan-bantalan, mur penyetel bantalan, perapat oli (oil
seal), dan poros-poros roda belakang.
Pinion penggerak dijamin didalam differential carrier oleh dua buah
bantalan (bearing), pada bagian ujung-ujung luar pinion penggerak terdapat
alur untuk berkaitan dengan propeller shaft dan universal joint yoke, bagian
yang bergigi berkaitan dengan ring gear. Ring gear diikat dengan baut pada
differential case dan berputar bersama dengan bantalan (bearing), pinion shaft
(poros pinion) ditempatkan dibagian tengah differential case sejajar dengan
ring gear dan dipasang sedemikian rupa sehingga kedua gigi differential
pinion yang terpasang pada ujung-ujung porosnya dapat berputar dengan
poros.
Bagian dalam differential case pada kedua ujung terdapat dua buah
roda gigi differential side gear yang berkaitan dengan roda gigi pinion,
sedangkan pada bagian dalam side gear terdapat alur (spline) untuk perkaitan
dengan poros-poros roda belakang (rear axle shaft) untuk memungkinkan
roda-roda gigi dapat berputar bersama sama dengan porosnya.
7
8
Hal yang paling utama pada mekanik differential adalah perkaitan
antara drive pinion dengan ring gear. Perkaitan antara gigi-gigi drive pinion
dengan gigi-gigi ring gear dinamakan bevel gear. Adapun bevel gear pada
differential ada 3 macam yaitu :
1.
Gigi Bevel
Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear terjadi pada garis
pusat pinion berimpit dengan garis pusat ring gear. Konstruksi bevel gear
ini mempunyai bentuk gigi yang lurus, sehingga perkaitan antara kedua
gigi terdapat celah. Oleh sebab itu putaran yang dihasilkan menjadi tidak
halus oleh karenanya model gigi bevel jarang digunakan pada kendaraan.
2.
Gigi Spiral Bevel
Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear terjadi pada garis
pusat pinion yang berimpit dengan garis pusat ring gear tanpa ada celah
antar kedua gigi.Hal ini dimungkinkan karena konstruksi bevel gear ini
berbentuk spiral, sehingga bunyi dan getaran yang timbul sangat kecil dan
momen dipindahkan dengan lembut. Model gigi spiral bevel ini dipasang
pada kendaraan penggerak roda depan tetapi konstruksi bevel gear ini
sangat mahal karena pembuatannya memerlukan pekerjaan yang halus dan
teliti.
9
3.
Gigi Hypoid Bevel
Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear terjadi dibawah
garis pusat ring gear. Perkaitan antara keduanya tersebut tanpa ada celah
karena konstruksinya berbentuk spiral. Model gigi hypoid bevel ini banyak
digunakan pada kendaraan-kendaraan jenis sekarang termasuk pada
differential Toyota Kijang KF 50, karena mempunyai beberapa kelebihan
dibanding model lainnya antara lain yaitu :
a.
Putaran yang dihasilkan lebih halus.
b.
Lebih kompak dan lebih kuat.
c.
Pemakaiannya lebih praktis.
d.
Propeller shaft dapat diperendah tanpa mengurangi jarak minimum
ke tanah.
e.
Ruang penumpang lebih besar/lebar.
Tetapi karena gigi tipe hypoid mempunyai sifat kerja seperti
menyapu sehingga gesekan yang ditimbulkan lebih besar, oleh karenanya
diperlukan minyak pelumas khusus dengan viskositas tinggi untuk
mencegah gigi menjadi panas.
10
D. Mekanisme Differential
1.
Prinsip Dasar Unit Roda Gigi Differential
Prinsip dasar unit roda gigi differential dapat dipahami dengan
menggunakan peralatan yang terdiri dari roda gigi pinion dan dua rack.
Kedua rack dapat mengelincir pada arah vertikal sejauh berat rack dan
tahanan gelincir akan terangkat bersamaan. Gigi pinion diletakan diantara
rack, kemudian gigi pinion dihubungkan pada alat penyangga dan dapat
digerakan oleh alat penyangga tersebut.
Bila beban W yang sama diletakan pada setiap rack kemudian alat
penyangga (shackle) ditarik keatas maka kedua rack akan terangkat pada
jarak yang sama, hal ini akan mencegah agar gigi pinion tidak berputar.
Tetapi bila beban yang lebih besar diletakan pada rack sebelah kiri dan
penyangga ditarik keatas maka pinion akan berputar sepanjang gigi rack
yang mendapat beban lebih berat, yang disebabkan adanya perbedaan
tahanan yang diberikan pada gigi pinion, sehingga beban yang lebih kecil
akan terangkat. Jarak rack yang terangkat sebanding dengan jumlah
putaran gigi pinion. Dengan kata lain bahwa rack mendapat tahanan yang
lebih besar tidak bergerak dan sementara tahanan yang mendapat beban
lebih kecil akan bergerak. Prinsip ini digunakan pada perencanaan rodaroda gigi differential.
11
2.
Prinsip Kerja Differential
Putaran poros engkol dari mesin melalui transmisi oleh propeller
shaft diperkecil sesuai dengan tenaga yang diteruskan drive pinion ke ring
gear, sebaliknya momentnya bertambah dan arah transmisi berubah tegak
lurus terhadap arah asalnya. Dua buah differential pinion (gigi pinion) dan
dua buah side gear (roda gigi sisi) diletakkan dalam differential case
menjadi satu dengan ring gear, sehingga bila differential case berputar,
differential pinion yang terikat pada differential case melalui differential
pinion shaft (poros pinion differential) ikut berputar menyebabkan side
gear (roda gigi sisi) juga berputar. Side gear beban berbeda beban sama
shackle larger weight pinion smaller weight rack dihubungkan ke poros
roda belakang dan memindahkan tenaga putar ke roda-roda.
Putaran poros menjadi rendah karena tenaga putar propeller shaft
telah direduksi oleh drive pinion yang berkaitan dengan ring gear yang
konstruksi giginya lebih banyak. Adapun perbandingan reduksi kecepatan
differential dapat dirumuskan sebagai berikut :
Adapun tujuan mereduksi kecepatan adalah untuk memperbesar
momen puntir sehingga gaya putarnya menjadi besar dan mampu
mengangkat beban berat. Adapun cara kerja differential dapat dibagi
menjadi 4 bagian menurut fungsinya, yaitu :
a. Differential pada saat kendaraan mengurangi kecepatan
Apabila propeller shaft berputar, drive pinion juga ikut berputar
dan memutarkan ring gear, karena drive pinion berkaitan dengan ring
gear.Differential case tempat pemasangan ring gear juga ikut berputar
dan putarannya dipindahkan ke poros-poros roda belakang melalui side
gear. Dalam keadaan demikian putaran propeller shaft direduksi oleh
12
ring gear yang jumlah giginya lebih banyak daripada gigi drive pinion
yang berkaitan dengan ring gear, sehingga putaran poros-poros roda
belakang kecepatannya menjadi kecil
b. Differential pada saat kendaraan berjalan lurus
Tekanan gelinding pada kedua roda penggerak hampir sama
pada saat kendaraan bergerak lurus di jalan yang datar. Kedua side
gear berputar sebanding dengan putaran differential pinion dan semua
komponen berputar dalam satu unit. Bila tekanan kedua poros roda
belakang sama maka differential pinion tidak berputar sendiri tetapi
berputar bersama dengan ring gear.
Dengan demikian differential pinion hanya berfungsi sebagai
penghubung side gear kanan dan side gear kiri, sehingga kedua side
gear berputar dalam satu unit dengan putaran differential pinion yang
menyebabkan kedua poros roda berputar pada kecepatan yang sama.
Gambar 10. differential saat kendaraan berjalan lurus drive pinion
differential case differential pinion shaft side gear ring gear differential
pinion.
13
c. Differential pada saat kendaraan berbelok
Pada saat kendaraan berbelok kekanan, jarak tempuh roda kiri
lebih panjang daripada jarak tempuh roda kanan bila dibandingkan
pada saat kendaraan berjalan lurus. Pada saat ini side gear bagian
kanan tertahan tiap pinion differential berputar melalui shaft-nya
masing-masing dan juga bergerak mengelilingi axle shaft belakang,
akibatnya putaran side gear bagian kiri bertambah cepat.
Sebaliknya pada saat kendaraan berbelok kekiri, jarak tempuh
roda kanan lebih jauh dari pada jarak tempuh roda kiri bila
dibandingkan pada saat kendaraan berjalan lurus.Pada saat kendaraan
berbelok kekiri, side gear bagian kiri tertahan dan tiap pinion
differential berputar melalui shaftnya masing-masing serta bergerak
mengelilingi axle shaft belakang, akibatnya putaran side gear bagian
kanan bertambah cepat.
14
d. Differential pada saat roda diputar dengan arah berlawanan
Untuk memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang
berlawanan, terlebih dahulu kedua buah roda beserta differentialnya
harus dalam posisi bebas, yaitu dengan cara diangkat atau didongkrak
lebih dulu. Bila roda kanan diputar kedepan, maka side gear kanan
berputar searah putaran roda kanan, sedangkan pada saat yang
15
samaroda kiri diputar kebelakang, maka side gear bagian kiri berputar
searah putaran roda bagian kiri. Pada saat kedua roda diputar, maka
tiap differential pinion berputar melalui shaft-nya masing-masing dan
juga bergerak mengelilingi axle belakang. Putaran dari differential
pinion (differential carier) keduanya berlawanan arah, ring gear tidak
ikut berputar, sedangkan differential case ikut berputar mengelilingi
axle belakang.
E. Pemeriksaan Differential
Gangguan pada differential biasanya ditandai dengan terdengarnya
suara pada bagian belakang kendaraan, akan tetapi harus diperhatikan bahwa
dalam menganalisa terkadang suara-suara yang lain sering mengganggu dalam
menentukan analisa yang tepat. Tetapi bila sering mendengar suara yang
timbul diakibatkan oleh differentialmaka hal tersebut akan mempercepat
dalam menentukan penyebab suara yang timbul pada differential. Suara yang
timbul akibat kerusakan differentialdapat terdengar jelas disaat kendaraan
berjalan dengan kondisi kaca tertutup semua. Suara gangguan pada
differentialdapat dibedakan dalam beberapa macam gerakan antara lain yaitu :
a.
Bunyi pada saat kendaraan berjalan lurus.
b.
Bunyi pada saat kendaraan berbelok.
c.
Bunyi pada saat kendaraan akselerasi ataupun deselerasi.
Penyebab semua itu biasanya terjadi akibat komponen-komponen yang
telah mengalami kerusakan yaitu :ring gear, drive pinion, side gear, pinion
gear dan pinion shaft gear.
1.
Ring Gear
Ring gear terletak pada differential case, sedangkan ring gear
sendiri diputar oleh drive pinion. Daya pemindah yang baik adalah bila
digerakan dari drive pinion dapat dipindahkan ke differential case oleh
ring gear tanpa ada halangan apa-apa dan juga tidak timbul hentakan atau
16
suara. Apabila ring gear mengalami kerusakan, giginya patah atau
runoutnya besar maka akan timbul suara pada ring gear disaat daya mulai
dipindahkan. Runout gear akan menyebabkan terjadinya gesekan yang
tidak normal pada perkaitan gigi antara ring gear dengan drive pinion.
Gesekan yang tidak normal akan mengakibatkan keausan dan akan
menyebabkan jarak kebesaran antara ring gear dengan drive pinion (back
lash) menjadi besar dan akan menimbulkan suara disaat kendaraan
berjalan. Kerusakan ring gear karena run out besar atau gigi rusak lebih
terasa saat kendaraan baru mulai berjalan atau kendaraan baru melakukan
akselerasi atau deselerasi dan disaat kendaraan berjalan lurus.
2.
Drive Pinion
Drive pinion berfungsi untuk meneruskan gaya putar dari propeller
shaft menuju ke ring gear. Perkaitan antara drive pinion dengan ring gear
akan
menghasilkan
perbandingan
gigi
dari
differentialdan
akan
mempengaruhi besar kecilnya permukaan gesek, dimana permukaan gesek
tersebut menentukan besar kecilnya luas bidang yang menjadi bidang
kerja.
Apabila perkaitan tidak baik atau telah terjadi keausan pada gigi
drive pinion maka ketika kendaraan sedang berjalan akan menimbulkan
suara pada differential dan suara tersebut akan lebih terasa disaat
kendaraan berjalan pada jalan yang lurus. Perkaitan antara drive pinion
dengan ring gear tidak boleh terlalu rapat dan tidak boleh terlalu renggang
dan untuk mendapatkan jarak yang tepat maka perkaitan antara ring gear
dengan drive pinion harus disetel dengan tepat.
3.
Side Gear
Pada saat jalan lurus kedua buah side gear menerima gaya yang
sama, tetapi ketika kendaraan berbelok maka akan terdapat perbedaan
putaran antara side gear kiri dan side gear kanan. Gangguan yang timbul
bila terjadi keausan pada side gear disebabkan oleh bagian gigi yang aus
atau celah yang dibentuk dengan pinion gear menjadi besar sehingga bila
roda penggerak berputar maka akan menimbulkan suara pada differential.
17
Suara tersebut akan makin jelas terdengar apabila kendaraan sedang
berbelok dan makin keras ketika side gear berputar lebih cepat.
F. Pemeliharaan Differential
Yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan differential adalah
pemberian minyak pelumas yang tepat waktu dan sesuai pada differential.
Minyak pelumas yang dipakai juga harus memperhatikan konstruksi dari gigigigi differential.
1) Syarat-syarat Minyak Pelumas Differential.
a) Kekentalan yang sesuai
Minyak pelumas differential mempunyai tingkat kekentalan
yang tinggi untuk mencegah kerusakan pada roda gigi dan bantalan,
bunyi dan kebocoran minyak pelumas. Kekentalan minyak pelumas
cenderung bertambah ketika temperatur turun dan sifat fluidanya
menjadi lemah. Minyak pelumas yang kekentalannya hanya merubah
sedikit bila terjadi perubahan temperatur adalah yang sangat
diperlukan. Oleh sebab itu minyak pelumas differentialharus
mempunyai kekentalan yang sesuai, yaitu SAE 90.
b) Mempunyai kemampuan memikul beban
Ketika gigi berhubungan antara yang satu dengan yang lainnya,
maka tekanan dan goncangan yang timbul lebih besar. Fungsi yang
utama dari minyak pelumas yang sangat penting adalah untuk
membantu mengaitkan beban disaat roda gigi bersinggungan dan
mencegah panas dari pemakaian roda gigi dan bantalan.
c) Tahan panas dan oksidasi
Saat keadaan minyak pelumas memburuk karena panas atau
oksidasi, maka kotoran yang ada akan membentuk suatu zat asam yang
menyebabkan perubahan kekentalan minyak menjadi kental sekali.
Endapan kotoran tersebut menyebabkan tidak sempurnanya pelumas
pada bantalan, dan endapan kotoran yang mengeras dapat merusak
18
komponen differential karena bersinggungan dengan permukaan gigi.
Tingginya suatu kekentalan oleh kotoran-kotoran tersebut sehingga
kemampuan pendinginannya berkurang dan tahanannya bertambah.
Selain itu kadar asam yang terbentuk menyebabkan timbulnya karat,
maka minyak differential harus mempunyai kemampuan tahan panas
dan oksidasi.
d) Klasifikasi Kekentalan
Minyak pelumas differentialdiklasifikasikan khusus untuk
kekentalan dan kemampuan dalam menahan beban.Adapun angka
kekentalan minyak pelumas iadalah SAE 90.
e) Klasifikasi Kualitas dan Penggunaannya
Penggunaan
minyak
pelumas
differentialdiklasifikasikan
menurut tipe gigi yang dipakai.Dibawah ini adalah tabel klasifikasi
kualitas dan penggunaan minyak pelumas menurut API (American
Petroleum Institute).
f) Pemeriksaan dan Penggantian Minyak Pelumas
Pengisian minyak pelumas differential harus sampai dengan
batas permukaan yang ditentukan yaitu apabila minyak pelumas telah
keluar dari lubang pengisian, maka pemeriksaan minyak pelumas
differential dilakukan bila kendaraan telah menempuh jarak 1500 km,
bila ternyata permukaan minyak pelumas turun/kurang maka pengisian
minyak pelumas harus ditambah sampai dengan batas pengisian
minyak pelumas yang baru dan diganti setelah kendaran berjalan
menempuh jarak 7500 km. Pada kendaraan yang menggunakan
differential dengan tipe gigi hypoid bevel, maka minyak pelumas yang
digunakan mempunyai klasifikasi API GL 5.
19
2) Klasifikasi Oli
20
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari uraian differential (gardan) diatas, maka penulis dapat
menyimpulkan sebagai berikut :
1.
Dalam konstruksi suatu differential yang merupakan faktor terpenting
adalah perkaitan antara drive pinion dengan ring gear.
2.
Cara kerja differential menurut fungsinya dibagi 4 bagian, yaitu :
a. Differential pada saat mengurangi kecepatan Dalam hal ini putaran
poros propeller direduksi oleh ring gear yang jumlah giginya lebih
banyak dari drive pinion, sehingga putaran porosporos roda belakang
kecepatannya menjadi kecil.
b. Differential pada saat berjalan lurus Dalam hal ini drive pinion hanya
berfungsi sebagai penghubung side gear kanan dan side gear kiri,
sehingga kedua side gear berputar dalam satu unit dengan putaran
drive pinion, yang menyebabkan kedua poros roda berputar pada
kecepatan yang sama.
c. Differential pada saat berbelok pada saat kendaraan berbelok kondisi
pada salah satu side gear tertahan, dan drive pinion berputar melalui
shaf-tnya masing-masing serta bergerak melalui shaft belakang, hal
tersebut mengakibatkan putaran pada salah satu side gear bertambah
cepat. Pada saat kendaraan berbelok, maka ban yang berada pada
bagian dalam, putarannya lebih lambat dari pada ban yang berada
diluar.
d. Differential pada saat roda diputar dengan arah berlawanan Untuk
memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang berlawanan,
terlebih dahulu kedua buah roda beserta differentialnya harus dalam
posisi bebas, yaitu dengan cara diangkat atau didongkrak lebih dulu.
Bila roda kanan diputar kedepan, maka side gear kanan berputar searah
putaran roda kanan, sedangkan pada saat yang sama roda kiri diputar
21
kebelakang, maka side gear bagian kiri berputar searah putaran roda
bagian kiri.
e. Didalam pemeliharaan differential yang perlu diperhatikan adalah
pemberian minyak pelumas yang tepat dan sesuai dengan konsruksi
dari gigi-gigi differential.
B. Saran
Gigi-gigi pada differential khususnya gigi hypoid bevel gear
mempunyai kecepatan gelincir yang kuat, maka gunakanlah pelumas oli
hypoid gear yang mempunyai viskositas yang cukup kekentalannya untuk
membentuk lapisan minyak (oil film) dan mencegah kontak langsung antara
metal.
22
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. (1991). Training Manual New Step 1, Jakarta : PT. Toyota
Astra Motor.
. (1995). Materi Pelajaran Chasis Step 2, Jakarta : PT. Toyota
Astra Motor.
Boentarto. (1997). Dasar-dasar Auto Mobil, Jakarta : PT. Toyota Astra
Motor.
Daryanto. (1995). Teknik Servis Mobil, Jakarta : PT. Rineka Cipta
23