FINAL DRIVE (GARDAN)

A. Uraian Materi

Materi Final drive membahas tentang fungsi, konstruksi dan cara kerja gardan al yang digunakan pada kendaraan serta melatihkan cara pemeriksaan fungsi, pembongkaran, pemeriksaan komponen-komponen gardan, perakitan dan penyetelan sesuai dengan standar.

Fungsi vinal drive pada kendaraan adalah untuk merubah arah putaran poros propeller kearah poros aksel ( merubah putaran 90 derajat) dan sekaligus menaikkan momen.

1. Bagian – Bagian final drive (gardan)

1. Dudukan poros penggerak

2. Roda gigi pinion ( Drive Pinion )

3. Roda gigi ( Ring gear )

4. Diferensial

5. Poros Aksel

6. Flens Roda

Fungsi :

· Menghasilkan momen putar yang lebih besar

· Merubah arah putaran poros penggerak ( propeler ) ke roda dengan sudut 90⁰

· Menyeimbang putaran kedua roda pada saat membelok

Penggunaan :

Digunakan pada kendaraan dengan motor memanjang

2. Macam – Macam Penggerak Sudut

2.1. Penggerak Roda Gigi Lurus Segaris ( Bevel Gear )


	$Description: \VEDC_MISST2-30-2.TIF$

Keuntungan

· Konstruksi sangat sederhana

· Harga mahal

· Gesekan kecil

Kerugian

· Permukaan gigi yang kontak sedikit

· Suara kasar

· Gigi cepat aus

Penggunaan

· Pada kendaraan – kendaraan yang sangat tua sekali ( Produksi akhir 1800 / awal 1900 )

· Saat ini tidak ditemukan lagi

2.2. Penggerak Roda Gigi Hypoid ( Hypoid Bevel Gear )

Keuntungan

· Permukaan gigi yang kontak lebih banyak

· Dapat dibuat konstruksi yang lebih kecil dibanding non hypoid

· Suara lebih halus dibanding lainnya

· Pemindahan tenaga lebih besar

Kerugian

· Diperlukan oli khusus kualitas lebih tinggi

· Harga labih mahal

· Effisiensi kurang

· Konstruksi lebih rumit

Penggunaan

· Digunakan pada kendaraan produksi tahun 1960 sampai sekarang ( terbaru )

3. Kegunaan Dan Bagian – Bagian Diferensial

Kegunaan : Menyeimbangkan / mengatur putaran roda kiri dan kanan pada saat membelok

1. Poros penggerak ( Propeller ) 4. Rumah diferensial

2. Roda gigi pinion ( Drive Pinion ) 5. Poros aksel

3. Roda gigi korona ( Ring Gear ) 6. Roda

Bagian – bagian di dalam rumah diferensial

a. Rumah dudukan poros roda gigi planet

b. Roda gigi matahari

c. Roda gigi planet

3.1. Kerja diferensial saat kendaraan berjalan lurus

3.2. Kerja diferensial pada saat kendaraan membelok

4. Penggerak sudut

4.1. Bagian-bagiab dari penggerak sudut

1. Rumah Penggerak Aksel

2. Gigi Pinion

3. Gigi Korona

4. Gigi Kerucut Samping/Matahari

5. Rumah Differensial

6. Poros Gigi Kerucut Antara

7. Gigi Kerucut Antara/Planet

8. Mounting Rumah Penggerak aksel

9. Tutup Debu

10. Poros Aksel

11. Penghubung Bola/Penghubung CV

12. Bantalan Rumah Diferensial

13. Bantalan Poros Pinion

14. Sil Oli

4.2 Penggunaan :

Kendaraan dengan motor memanjang, untuk meneruskan putaran ke roda- roda diperlukan penggerak sudut. Karena arah putaran motor berbeda dengan arah putaran roda – roda

Contoh :

· Description: _MIS2-30-2A Motor di depan penggerak roda belakang / motor memanjang

· Motor di belakang penggerak roda belakang / motor memanjang

· Motor di depan penggerak roda depan / motor memanjang

Kecuali motor melintang

Description: _MIS2-30-2B Contoh

Motor didepan penggerak roda depan

4.2. Fungsi :

Merubah arah putaran dari arah putaran mesin ke kanan ( a ) menjadi arah putaran maju ( b ) ke roda – roda

Contoh Mobil Kijang : Momen pada pinion

Perbandingan gigi Momen korona

5. Jenis Penggerak Sudut

Pada saat sekarang penggerak aksel hanya menggunakan penggerak sudut roda korona. Tetapi pada sistem lama, misalnya merek PEUGEOT menggunakan penggerak roda cacing.

Perbandingan gigi pada : · Sedan station antara 3,5 : 1 s/d 4,5 : 1

· Truk antara 5 : 1 s/d 12 : 1

Jenis biasa :

Sumbu poros pinion segaris dengan aksis roda korona Konstruksi ini hanya digunakan pada truk

Kerugian :

Suara tidak halus Gaya pada gigi besar ( Konstruksi Berat ) Jenis Hypoid

Sumbu	poros	pinion	tidak
segaris	dengan	aksis	roda
korona

Konstruksi ini : Digunakan pada sedan, station dan truk Keuntungan :

Suara halus

Permukaan gigi yang memindahkan gaya lebih besar Poros penggerak ( Gardan ) lebih rendah

Kerugian :

Perlu oli khusus GL 4 atau GL 5

Gesekan antara gigi lebih besar

6. Bentuk Gigi penggerak Sudut

Dari bentuk giginya, roda korona ada 2 macam

• Klingenberg

• Gleason

6.1 Klingenberg

Tebal puncak gigi bagian dalam dan bagian luar sama (A=B)

Disebut gigi spiral karena bentuk gigi sebagian dari busur spiral

Kebanyakan digunakan pada mobil Eropa dan Jepang

6.2 Gleason

Tebal puncak gigi bagian dalam dan bagian luar tidak sama (a>b)

Disebut gigi lingkar karena bentuk – bentuk gigi sebagian dari busur lingkaran

Kebanyakan digunakan pada mobil Amerika

7. Penyetelan Penggerak Aksel

Description: _MIS2-30-6 4

1. Tinggi pinion

Untuk mendapatkan posisi gigi pinion yang tepat terhadap gigi roda korona

2. Pre – load pinion

Agar keausan bantalan tidak menyebabkan kebebasan bantalan

3. Celah bebas gigi roda korona ( Back Lash )

Roda korona dapat berputar dengan baik/halus dan tidak menimbulkan suara persentuhan gigi atau suara dengung

4. Pre – load bantalan rumah diferensial ( Keseluruhan )

Agar keausan bantalan tidak menimbulkan kebebasan bantalan / gerak aksial roda korona

5. Memeriksa Persinggungan gigi

Untuk menempatkan posisi permukaan kontak gigi pinion dan roda korona benar ( di tengah – tengah ) sehinggga suara halus dan keausan merata

8. Bentuk Rumah final drive ( gardan)

Dari bentuk rumah penggerak aksel dapat dibedakan tiga macam :

· Aksel Banjo

· Aksel Spicer

· Aksel Terompet

8.1 Aksel Banjo

Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona kurang kuat, biasa digunakan pada kendaraan sedan, Station dan Jep

8.2. Aksel Spicer

Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona jenis ini sering digunakan pada jeep dan truk

8.3. Aksel Terompet

Rumah bantalan merupakan satu kesatuan yang kokoh dengan rumah aksel, jenis ini paling kuat menahan gaya ke samping / aksial roda korona biasanya digunakan pada jenis kendaraaan berat

Jarang lagi digunakan pada kendaraan, karena :

· Konstruksi rumit

· Penyetelan sulit

· Harga mahal

9. Diferensial

9.1 BAGIAN-BAGIAN :

1. Rumah diferensial

2. 2 atau 4 gigi kerucut antara / penyesuai

3. Poros gigi kerucut antara

4. Roda korona

5. 2 roda gigi kerucut samping / matahari

6. Poros aksel

7. Pinion

9.2. Fungsi :


	$Description: \VEDC_MIS2-40-2A.TIF$

Saat jalan belok jarak tempuh roda dalam dan roda luar berbeda ( Roda luar harus berputar lebih cepat )

Roda pada permukaan jalan yang kasar akan bergerak lebih jauh dari pada roda pada permukaan jalan yang rata dan halus

igi samping

i penyusun

Lurus :

N_K = N_A = N_B

Belok kiri

N_A = N_K - N_C N_B = N_K + N_C

Belok kanan

N_A = N_K + N_C N_B = N_K - N_C

Gigi antara ( gigi penyesuai ) dapat membuat perbedaan putaran roda kiri dan kanan sesuai dengan sifat jalan kendaraan


	$Description: \VEDC_MIS2-40-3.TIF$

Cara Kerja :

Kendaraan jalan lurus ( diferensial tidak bekerja )

· Gigi rak A berhubungan dengan roda P1 dan gigi rak B berhubungan dengan roda P2

· Gigi rak A dan gigi rak B dihubungkan oleh roda gigi antara / penyesuai

· Lengan T berhubungan dengan poros roda penyesuai

· Beban / koefisien gesek P1=P2 dan lengan ( T ) diberi gaya sebesar FT

· Maka roda gigi penyesuai tidak berputar pada porosnya tetapi akan membawa gigi rak A dan B bergerak bersama-sama

Diferensial tidak bekerja :

NP1 = NT = Np2

Kendaraan belok kanan

· Beban koefisien gesek P1< P2 dan lengan (T) diberi gaya sebesar FT

· Roda P1 digerakkkan oleh poros penyesuai ditambah putaran roda gigi penyesuai

· Roda P2 digerakkan oleh poros penyesuai dikurangi putaran roda gigi penyesuai

ånP belok = ånP lurus

Diferensial bekerja :

Putaran roda korona “T” tetap berputarnya roda gigi

penyesuai menyebabkan perbedaan putaran roda kiri dan kanan ( nP1 > nP2 )

10. Pengunci diferensial

Fungsi


	$Description: \VEDC_MISST2-40-4A.TIF$

Koefisien gesek roda kiri dan kanan berbeda misal salah satu roda jalan pada lumpur atau basah maka roda dengan koefisien rendah mulai slip dan roda dengan koefisien besar diam, Akibatnya tetap berhenti dengan salah satu roda berputar / slip

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.

11. Sistem Penggerak Pengunci Dan Cara Kerja

11.1. Penggerak Mekanis


	$Description: \VEDC_MISST2-40-5.TIF$

Cara Kerja :

· Saat pengunci bebas diferensial bekerja seperti biasa

· Roda slip, lengan pengunci ( 4 ) ditarik ke kiri

· Pengunci ( 2 ) bergerak ke kanan dan menghubung ke rumah diferensial ( 3 )

· Putaran poros penggerak ( 1 ) terhubung dengan rumah diferensial ( 3 ) oleh pengunci ( 2 ), ( gigi penyesuai tidak dapat berputar pada porosnya )

· Poros Penggerak kanan dan kiri berputar bersama - sama dengan rumah diferensial ( n1=n3 )

· Untuk melepas lengan didorong ke kanan maka pengunci akan bergerak ke kiri melepas hubungan

Penggunaan :

Biasanya pada kendaraan jeep dan truk lama

11.2. Penggerak Listrik / Solenoid


	$Description: \VEDC_MIS2-40-6.TIF$

1. Baterai

2. Kunci kontak

3. Sakelar pengunci

4. Lampu kontrol

5. Solenoid

6. Lengan pengunci Cara kerja :

· Kunci kontak ( 2 ) menghubung

· Bila roda slip sakelar pengunci ( 3 ) ditarik

· Arus dari baterai mengalir kelampu kontrol ( 4 ) dan ke solenoid ( 5 )

· Lampu kontrol ( 4 ) menyala dan timbul magnit pada solenoid ( 5 )

· Lampu pengunci ( 6 ) tertarik dan pngunci bergerak kekiri menghubung ke rumah diferensial

· Poros penggerak berhubungan dengan rumah diferensial oleh pengunci ( diferensial terkunci, putaran poros penggerak kanan dan kiri berputar bersama-sama dengan rumah diferensial )

· Sakelar pengunci ( 3 ) ditekan, tidak ada arus ke solenoid kemagnetannya hilang dan lampu kontrol mati

· Pegas mendorong lengan pengunci dan pengunci bergerak ke kanan melepas hubungan antara rumah diferensial dengan poros penggerak

Penggunaan :

Sering digunakan pada sedan

11.3. Penggerak Vakum


	$Description: \VEDC_MIS2-40-7.TIF$

1. Saluran masuk

2. Tangki vakum

3. Sakelar vakum

4. Membran vakum

5. Lengan pengunci

Cara kerja :

· Bila roda slip sakelar vakum ( 3 ) ditarik

· Ruangan sebelah kanan membran (4) berhubungan dengan tangki vakum ( 3 )

· Membran bergerak ke kanan

· Lengan pengunci ( 5 ) tertarik ke kanan dan pengunci bergerak ke kiri menghubungkan ke rumah diferensial

· Poros penggerak berhubungan dengan penggerak kanan oleh pengunci ( diferensial terkunci,putaran poros penggerak kanan dan kiri berputar bersama- sama dengan rumah diferensial )

· Sakelar vakum ( 3 ) ditekan, tidak ada hubungan antara membran vakum dengan tangki vakum dan ruang kanan membran berhubungan dengan udara luar

· Pegas mendorong ke kiri, pengunci bergerak ke kanan melepas hubungan antara rumah diferensial dengan poros penggerak

· Sistem ini juga dilengkapi dengan lampu kontrol Penggunaan :

Jenis ini hanya digunakan pada sedan atau mobil dengan motor bensin

11.4. Penggerak Udara Tekan


	$Description: \VEDC_MISST2-40-8.TIF$

1. Kompresor

2. Tangki udara

3. Sakelar udara

4. Boster tekan

5. Lengan pengunci

Cara kerja

· Roda slip, sakelar udara tekan ( 3 ) ditarik

· Saluran tangki berhubungan dengan saluran boster tekan udara mengalir dari tangki ke ruangan sebelah kiri torak

· Torak bergerak ke kanan mendorong lengan pengunci ( 5 ) pengunci bergerak ke kiri menghubung kerumah diferensial

· Diferensial terkunci, poros penggerak kanan dan kiri berputar bersama – sama dengan rumah diferensial

· Sakelar udara ditekan, slang dari tangki tidak ada hubungan dengan boster tekan dan slang boster tekan berhubungan dengan udara luar

· Pegas mendorong torak ke kiri dan pengunci bergerak ke kanan melepas hubungan antara rumah diferensial dengan poros penggerak

· Pada waktu pengunci bekerja ada lampu kontrol yang menyala

Penggunaan :

Digunakan pada truk dan bus yang menggunakan sistem rem angin

12. Pengerem Diferensial Automatis

Pada mobil dan truk pengunci diferensial biasanya dilaksanakan secara manual. Lain dengan mobil sedan biasanya fungsi pengunci diferensial dilaksanakan secara automatis ( Pengerem Diferensial Automatis )

Pada dasarnya pengereman diferensial automatis ada tiga jenis :

· Kopling plat banyak

· Kopling visco

· Kopling diatur secara elektronis

12.1. Penggunaan :

Pengereman diferensial automatis biasanya sering digunakan pada kendaraan dengan mesin bertenaga kuat, untuk :

• $Description: \VEDC_MIS2-45-1.TIF$ Membantu kendaraan saat

mulai berjalan di atas permukaan jalan yang jelek / licin ( saat mulai berjalan dengan tenaga kuat salah satu roda tidak selip )

• Memperbaiki traksi saat jalan

melingkar / belok. Jika Fkr<Fkn roda dalam tidak slip, diferensial mengeram memberi putaran pada roda luar

Fkr

Fkn

12.2. Jenis – Jenis Pengerem Diferensial Automatis

a. Kopling plat banyak


	$Description: \VEDC_MISST2-45-2.TIF$

1. Plat kopling luar

2. Plat kopling dalam

3. Roda gigi antara / penyesuai

4. Roda gigi samping / matahari

5. Mangkok tekan

F = Gaya tekan aksel Fb = Reaksi momen

putar gigi samping Fa = Reaksi momen putar gigi samping

Fr = Reaksi perbedaan momen putar

Fa > Fb

Cara kerja :

Prinsip kerja pengereman dengan kopling plat banyak adalah berdasarkan perbedaan momen putar poros penggerak kiri dan kanan

• Bila Fa>Fb dan F tetap

• Karena hubungan poros roda gigi samping dengan magkok tekan berbentuk konis maka mangkok tekan akan bergerak ke samping Fr

• Plat kopling tertekan sehingga poros aksel berhubungan dengan rumah diferensial

• Diferensial menjadi terkunci

Koefisien penguncian 25 % - 50 % Þ tidak dikunci tetap lebih besar perbedaan momen putar kanan dan kiri sifat pengereman lebih besar

b. Kopling Visco


	$Description: \VEDC_MISST2-45-3.TIF$

1. Rumah diferensial

2. Roda gigi antara / penyesuai

3. Roda gigi samping / matahari

4. Ruangan cairan silikon

5. Lamel luar

6. Lamel dalam

Cara kerja :

Prinsip kerja pengereman dengan kopling visko adalah berdasarkan pada perbedaan putaran poros pengerak kiri dan kanan ( seperti pada kopling Fluida )

• Saat nA = nB = nK lamel dalam dan lamel luar bergerak bersama – sama

• Bila salah satu roda slip nA ¹ nB, lamel luar dan lamel dalam saling memotong dalam cairan silikon yang kental sekali

• Putaran lamel yang lambat mengerem lamel yang berputar cepat semakin

besar perbedaan putaran semakin kuat pengereman sehingga akhirnya kedua lamel berputar bersama – sama

• Diferensial menjadi terkunci

• Koefisien pengereman tergantung dari perbedaan putaran kedua lamel sampai

mencapai 90%, satu keuntungan bahwa sistem visco tidak menghubungkan rumah diferensial dengan poros saja, tetapi dapat mengimbangi momen putar sesuai dengan koefisien gesek kanan atau kiri

c. Kopling Diatur Secara Elektronis ( Limited Slip )

$Description: \VEDC_MIS2-45-4.TIF$ Keterangan :

1. Pengatur elektronis

2. Pengontrol bekerjanya sistem pengatur

3. Kontrol kerusakan pada sistem pengatur

4. Penyimpan tekanan hidraulis

5. Pengukur putaran aksel belakang

6. Pengukur putaran poros aksel depan

7. Pompa hidraulis

8. Tabung oli hidraulis

9. Sakelar pedal rem

10. Diferensial dengan kopling hidraulis diatur secara elektronis

Perbedaan putaran roda depan dengan putaran poros aksel belakang dikontrol secara elektronis.

Bila ada perbedaan putaran diferensial akan terkunci secara hidraulis ( Katup pengatur hidraulis bekerjanya diatur secara elektronik )

Jenis ini digunakan pada Mercedes Benz

13. $Description: \VEDC_MIS2-45-5A.TIF$ Diferensial Dengan Pengerem Kopling Hidraulis

1. Roda korona

2. Roda gigi antara / penyesuai

3. Roda gigi samping / matahari

4. Plat kopling

5. Torak kopling hidraulis

Prinsip kerja diferensial ini adalah diferensial dengan penguncian secara automatis jenis plat kopling banyak

Pada samping plat kopling banyak dilengkapi piston penekan kopling hidraulis

$Description: \VEDC_MISST2-45-5B.TIF$ 13.1Cara kerja pengerem diferensial kopling hidraulis :

Belum ada tekanan :

Torak tidak bergerak dan diferensial bekerja dengan tidak terkunci

Tekanan hidraulis bekerja : Dengan tekanan hidraulis torak bergerak menekan plat kopling sehingga diferensial terkunci

13.2. Cara kerja pengatur kopling hidraulis secara elektronis


	$Description: \VEDC_MIS2-45-6.TIF$

Pengatur sistem secara elektronis

Pengukur putaran

• Arus pengatur katup hidraulis

• Aliran hidraulis bertekanan

• Aliran pengembali oli hidraulis

Mobil mulai berjalan

· Bila salah satu roda belakang slip dan roda depan diam perbedaan kecepatan (ê V) lebih besar dari 2 km/h

· Unit pengatur secara elektronis mengatur pembukaan katup hidraulis berdasarkan perbedaan putaran V1 dengan V2 dan V3

· Aliran hidraulis mengalir dari tangki penyimpan tekanan ke kopling hidraulis melalui katup pengatur

· Torak penekan bergerak dan diferensial terkunci

Mobil mulai berjalan

· Bila putaran roda depan sama dengan putaran aksel belakang unit pengatur tidak memberi arus ke katup hidraulis

· Katup pengatur menutup saluran dari tangki penyimpanan tekanan ke kopling hidraulis dan membuang tekanan hidraulis kopling ke tabung oli hidraulis

· Kopling membuka lagi diferensial bekerja seperti biasa

13.3. Fungsi khusus :

Pengunci akan membuka secara automatis pada saat :

a. Kecepatan lebih 40 Km / h

Karena: · Sifat pengereman dari plat koplig sendiri cukup besar untuk menjaga slip dalam kurva

· Kalau diferensial dikunci dengan kecepatan tinggi poros aksel bisa pecah

b. Mobil berjalan dengan hambatan mesin ( gas dilepas ) atau waktu direm

Karena: · Sifat jalan lebih aman kalau roda memutar bebas

· Sistem pengunci mengganggu sistem rem ABS

Bila ada masalah dalam sistem listrik atau sistem hidraulis pengunci akan terbuka automatis dan lampu kontrol pada panel menyala (Sistem pengaman)

Jika pengunci tidak bekerja maka hidrolik akan bersirkulasi di dalam pompa

FINAL DRIVE (GARDAN)

1. Bagian – Bagian final drive (gardan)

2. Macam – Macam Penggerak Sudut

2.2. Penggerak Roda Gigi Hypoid ( Hypoid Bevel Gear )

3. Kegunaan Dan Bagian – Bagian Diferensial

Bagian – bagian di dalam rumah diferensial

Kecuali motor melintang

4.2. Fungsi :

5. Jenis Penggerak Sudut

Jenis biasa :

Kerugian :

Kerugian :

6. Bentuk Gigi penggerak Sudut

6.1 Klingenberg

6.2 Gleason

7. Penyetelan Penggerak Aksel

8. Bentuk Rumah final drive ( gardan)

8.1 Aksel Banjo

8.2. Aksel Spicer

8.3. Aksel Terompet

9. Diferensial

9.2. Fungsi :

10. Pengunci diferensial

11. Sistem Penggerak Pengunci Dan Cara Kerja

11.2. Penggerak Listrik / Solenoid

11.3. Penggerak Vakum

11.4. Penggerak Udara Tekan

12. Pengerem Diferensial Automatis

12.1. Penggunaan :

12.2. Jenis – Jenis Pengerem Diferensial Automatis

b. Kopling Visco

c. Kopling Diatur Secara Elektronis ( Limited Slip )

Mobil mulai berjalan

Mobil mulai berjalan

13.3. Fungsi khusus :

a. Kecepatan lebih 40 Km / h

b. Mobil berjalan dengan hambatan mesin ( gas dilepas ) atau waktu direm

Postingan populer dari blog ini