MODUL PELATIHAN GURU I TEKNIK KENDARAAN RINGAN

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) berhubungan dengan alur pada
synchronizer hub sleeve yang 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 dengan differential lock.
Defferntial lock ada yang secara manual atau otomatis.

a. Tipe-tipe transfer case.

90

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 transfer cases menggunakan rantai untuk
menggerakkan poros penggerak roda depan, tetapi 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 bersama-
sama 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 beberapa
derajat, Desain ini memungkinkan setiap roda untuk 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.
1. Ring Gear (Roda Gigi Ring)
2. Pinion Gear ( Roda Gigi Pinion)

128