Saturday 21 June 2014

Laporan Prakerin Landasan Teori

BAB III


LANDASAN TEORI


3.1.  MAINTENANCE SERVICE
Maintenance Service secara berkala pada suatu kendaraan/alat adalah suatu langkah yang efektif untuk menjaga suatu  kendaraan/alat  agar selalu dalam performance  yang bagus dan siap pakai. Kegiatan Maintenance Service secara rutin juga berguna untuk mengurangi kerusakan (breakdown) pada kendaraan/alat yang dapat menyebabkan pengeluaran biaya yang lebih besar lagi.
Berikut adalah keuntungan-keuntungan yang didapat apabila konsisten melakukan Maintenance (perawatan) secara berkala :
·      Mengurangi kerusakan
·      Hemat biaya operasi
·      Keamanan alat menjadi lebih terjamin untuk dioperasikan.


3.1.1   Filosofi Maintenance Service
Secara umum, perawatan dapat didefinisikan sebagai usaha tindakan-tindakan reparasi yang dilakukan untuk menjaga agar kondisi dan performance dari mesin selalu seperti kondisi dan performance sewaktu mesin masih baru, tetapi dengan biaya perawatan yang serendah-rendahnya. Alat produksi akan lebih baik apabila selalu dalam kondisi yang prima dan dapat bekerja secara terus-menerus dengan downtime yang seminimum mungkin dan biaya perawatan serendah mungkin.
Berikut ini adalah suatu data statistik tentang penyebab kerusakan yang biasa terjadi pada kendaraan/alat :
 
















Dapat dipahami bahwa kerusakan akibat kesalahan dan kelalaian Maintenance mempunyai nilai rating yang tinggi, dengan total rating 70%. Ini membuktikan bahwa kegiatan Maintenance perlu dilakukan agar tercipta produktifitas yang baik pada suatu perusahaan.

3.1.2     Definisi Maintenance Service
Kegiatan Maintenance/perawatan adalah suatu kegiatan service untuk mencegah timbulnya keausan tidak normal (kerusakan) sehingga umur kendaraan/alat dapat mencapai atau sesuai umur yang direkomendasikan oleh pabrik. Kegiatan service meliputi pekerjaan berupa :
·      Pengontrolan
·      Penggantian
·      Penyetelan
·      Perbaikan
·      Pengetesan.
Kesemuanya itu merupakan aktifitas secara total yang perlu dilaksanakan secara rutin agar kendaraan/alat dapat selalu terjaga kondisi dan performance-nya. Dengan demikian kegiatan Maintenance service bertujuan untuk :
·      Agar suatu kendaraan/alat selalu dalam keadaan siap pakaidan berdaya guna yang tinggi (high availability)
·      Agar suatu kendaraan /alat selalu dengan kemampuan prima dan berdaya guna mekanis yang baik (best performance)
·      Agar biaya perbaikan alat menjadi lebih hemat (reduce repair cost).
Agar tujuan tersebut tercapai maka maintenance perlu diorganisir sedemikian rupa. Berikut adalah management organisasi yang dilakukan :
3.2     MESIN
Mesin adalah alat mekanik atau elektrik yang mengirim atau mengubah energi untuk melakukan atau membantu pelaksanaan tugas manusia. Biasanya membutuhkan sebuah masukan sebagai pelatuk, mengirim energi yang telah diubah menjadi sebuah keluaran, yang melakukan tugas yang telah disetel. Mesin dalam bahasa Indonesia sering pula disebut dengan sebutan pesawat, contoh pesawat telepon untuk tejemahan bahasa Inggris telephone machine. Namun belakangan kata pesawat cenderung mengarah ke kapal terbang.
Mesin telah mengembangkan kemampuan manusia sejak sebelum adanya catatan tertulis. Perbedaan utama dari alat sederhana dan mekanisme atau pesawat sederhana adalah sumber tenaga dan mungkin pengoperasian yang bebas. Istilah mesin biasanya menunjuk ke bagian yang bekerja bersama untuk melakukan kerja. Biasanya alat-alat ini mengurangi intensitas gaya yang dilakukan, mengubah arah gaya, atau mengubah suatu bentuk gerak atau energi ke bentuk lainnya.
3.2.1        MESIN PEMBAKARAN DALAM
Mesin pembakaran dalam adalah sebuah mesin yang sumber tenaganya berasal dari pengembangan gas -gas panas bertekanan tinggi hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara, yang berlangsung di dalam ruang tertutup dalam mesin, yang disebut ruang bakar (combustion chamber).
"Mesin pembakaran dalam" sendiri biasanya merujuk kepada mesin yang pembakarannya dilakukan secara berselang-seling. Yang termasuk dalam mesin pembakaran dalam adalah mesin 4 tak dan mesin 2 tak, dan beberapa tipe mesin lainnya, misalnya mesin 6 tak dan juga mesin wangkel. Selain itu, mesin jet dan beberapa mesin roket termasuk dalam mesin pembakaran dalam.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Arbeitsweise_Zweitakt.gif/500px-Arbeitsweise_Zweitakt.gif


Mesin pembakaran dalam agak berbeda dengan mesin pembakaran luar (contohnya mesin uap dan mesin Stirling), karena pada mesin pembakaran luar, energinya tidak disalurkan ke fluida kerja yang tidak bercampur dengan hasil pembakaran. Fluida kerja ini dapat berupa udara, air panas, air bertekanan, atau cairan natrium yang dipanaskan di semacam boiler.
Sebuah mesin piston bekerja dengan membakar bahan bakar hidrokarbon atau hidrogen untuk menekan sebuah piston, sedangkan sebuah mesin jet bekerja dengan panas pembakaran yang mendorong bagian dalam nozzle dan ruang pembakaran, sehingga mendorong mesin ke depan.
Mesin jet, kebanyakan roket dan banyak turbin gas termasuk dalam mesin pembakaran dalam, tetapi istilah "mesin pembakaran dalam" seringkali menuju ke "mesin piston", yang merupakan tipe paling umum mesin pembakaran dalam.



3.2.1.1 Konfigurasi Mesin Pembakaran Dalam
Mesin pembakaran dalam dapat dikelompokkan berdasarkan konfigurasinya, adalah sebagai berikut:
a.      Mesin piston:

b.      Mesin rotari
·  Mesin wankel
c.       Pembakaran terus-menerus:

·  Mesin jet
3.2.1.1.1     Mesin Piston dua-tak
●  Prinsip Kerja
Istilah-istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif yang harus diketahui untuk bisa memahami prinsip kerja mesin ini:
-     TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre): Posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
-     TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre): Posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
-     Ruang bilas yaitu ruangan di bawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft). Sering disebut sebagai bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
-     Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

Langkah ke 1

Piston bergerak dari TMA ke TMB.
-     Saat bergerak dari TMA ke TMB, piston akan menekan ruang bilas yang berada di bawahnya. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB akan semakin meningkat pula tekanan di ruang bilas.
-     Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
-     Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
-     Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan di dalam ruang bilas akan terpompa masuk ke dalam ruang bakar, sekaligus mendorong keluar gas yang ada di dalam ruang bakar menuju lubang pembuangan.
-     Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas menuju ke dalam ruang bakar.

Langkah ke 2

Piston bergerak dari TMB ke TMA.
-     Saat bergerak dari TMB ke TMA, piston akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi (lihat pula: Sistem bahan bakar).
-     Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak di dalam ruang bakar.
-     Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
-     Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi akan menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi tidak terjadi saat piston sampai ke TMA, melainkan terjadi sebelumnya. Ini dimaksudkan agar puncak tekanan akibat pembakaran dalam ruang bakar bisa terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB, karena proses pembakaran membutuhkan waktu untuk bisa membuat gas terbakar dengan sempurna oleh nyala api busi.

●  Kelebihan Dan Kekurangan

Kelebihan Mesin Dua Tak

Dibandingkan mesin empat tak, mesin dua tak memiliki beberapa kelebihan:
-     Hasil tenaganya lebih besar dibandingkan mesin empat tak.
-     Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
-     Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua tak lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
-     Mesin dua lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana
-     Meskipun memiliki berbagai kelebihan, mesin ini sudah jarang digunakan dalam kendaraan-kendaraan terutama kendaraan mobil dikarenakan oleh beberapa kekurangan.

Kekurangan Mesin Dua Tak

Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak:
-     Efisiensi bahan bakar mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
-     Mesin dua tak memerlukan percampuran oli dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
-     Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak menjadi lebih lebih tinggi dibandingkan biaya operasional mesin empat tak.
-     Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak. Polusi terjadi dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang lolos/bocor dan masuk langsung ke lubang pembuangan.
-     Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak. Ini mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih singkat.

●  Applikasi (Penggunaan)
Mesin dua tak diaplikasikan untuk mesin bensin maupun mesin diesel. Mesin bensin dua tak digunakan paling banyak di mesin kecil, seperti:
-     Mesin sepeda motor.
-     Mesin pada gergaji (chainsaw).
-     Mesin potong rumput.
-     Mobil salju.
-     Mesin untuk pesawat model, dan sebagainya.
Mesin dua tak yang besar biasanya bertipe mesin diesel, sedangkan mesin dua tak ukuran sedang sudah sangat jarang digunakan.
Karena emisi gas buang sulit untuk memenuhi standar UNECE Euro II, penggunaan mesin dua tak untuk sepeda motor sudah semakin jarang.

3.2.1.1.2     Mesin Piston Eempat-tak
●  Prinsip Kerja

Langkah ke 1

Piston bergerak dari TMA ke TMB, posisi katup masuk terbuka dan katup keluar tertutup, mengakibatkan udara (mesin diesel) atau gas (sebagian besar mesin bensin) terhisap masuk ke dalam ruang bakar. Proses udara atau gas sebelum masuk ke ruang bakar dapat dilihat pada sistem pemasukan.

Langkah ke 2

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk dan keluar tertutup, mengakibatkan udara atau gas dalam ruang bakar terkompresi. Beberapa saat sebelum piston sampai pada posisi TMA, waktu penyalaan (timing ignition) terjadi (pada mesin bensin berupa nyala busi sedangkan pada mesin diesel berupa semprotan (suntikan) bahan bakar).

Langkah ke 3

Gas yang terbakar dalam ruang bakar akan meningkatkan tekanan dalam ruang bakar, mengakibatkan piston terdorong dari TMA ke TMB. Langkah ini adalah proses yang akan menghasilkan tenaga.



Langkah ke 4

Piston bergerak dari TMB ke TMA, posisi katup masuk tertutup dan katup keluar terbuka, mendorong sisa gas pembakaran menuju ke katup keluar yang sedang terbuka untuk diteruskan kelubang pembuangan.

●  Desain

Rasio Kompresi

Rasio kompresi adalah perbandingan antara volume langkah piston dengan volume ruang bakar saat piston pada posisi TMA.

SOHC dan DOHC

-     Single Over Head Camshaft: Mesin dengan noken as tunggal di atas silinder.
-     Double Over Head Camshaft: Mesin dengan noken as ganda di atas silinder.

 

Long dan Short Stroke

-     Mesin disebut berkarakter “long stroke” apabila langkah piston lebih panjang dari diameter piston.

-     Mesin disebut berkarakter “short stroke” apabila langkah piston lebih pendek dari diameter piston.




3.2.2        MESIN PEMBAKARAN LUAR

Motor pembakaran luar adalah proses pembakaran bahan bakar terjadi diluar motor itu, sehingga untuk melaksanakan pembakaran motor tersendiri. Panas dari hasil pembakaran bahan bakar tidak langsung diubah menjadi tenaga gerak, tetapi terlebh dulu melalui media penghantar, baru kemudian diubah menjadi tenaga mekanik. Di dalam motor pembakaran luar bahan bakarnya dibakar diruang pembakaran tersendiri dengan ketel untuk menghasilkan uap, selanjutnya uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakan sudut – sudut turbin. Jadi motor tidak digerakan oleh gas yang terbakar, akan tetapi digarakan oleh uap air.
Sedangkan pengertian dari motor uap itu sendiri adalah motor yang menggunakan energi panas dalam uap air dan mengubahnya menjadi energi mekanis. Motor uap digunakan dalam pompa lokomotif dan kapal laut, dan sangat penting dalam revolusi industri.

3.2.2.1   Motor Uap
Engine Uap Lokomotif
Lokomotif uap merupakan cikal bakal mesin kereta api. Uap yang dihasilkan dari pemanasan air yang terletak di ketel uap digunakan utuk mengerakan torak atau turbin dan selanjutnya disalurkan ke roda. Bahan bakar biasanya kayu bakar atau batu bara.
Mesin uap, terdiri dari ketel uap yang berisi air dipanaskan dengan bahan bakar kayu, minyak, atau batu bara secara terus – menerus sampai mendidih, air yang mendidih tersebut menghasilkan uap air yang dihasilkan dalam satu kamar sehingga menghasilkan suatu tekanan tinggi dan menggerakan piston yang selanjutnya juga menggerakan roda – roda lokomotif.



Komponen Motor Uap
Boiler umumnya terdiri dari :
- Ruang pembakaran : tempat bahan bakar dibakar
- Boiler drum : menampung air deminelarizer mengalirkanya ke tubedan   menampung uap jenuh yang kembali
- Economiser : water tube, posisinya paling jauh dari sumber panas, fungsinya untuk memenaskan air dengan sisa panas agar efesiensi kalonya membaik
- Evaporator : water tube yang fungsinya menguapkan air posisinya biasnya di tengah
- Superheater : fungsinya memenaskan uap iar menjadi superheater steam (uap panas)
Tubin uap : merubah energy panas menjadi energi gerak
Condensor : fungsinya merubah fasa uap menjadi air kembali

Cara Kerja Motor Uap
- Air demineralizer ( air tanpa kandungganmineral / air murni )di pompa ke boiler dari condenser ( kita bicara boiler turbin uap yang siklus airnya tertutup ) dengan pompa melalui pompa economiser, di economiser air menerima panas tetapi belum menguap / masih fas iar
- Air tersebut masuk ke boiler drum dan ditaruskan ke saluran water tube evaporator untuk dirubah fasaya menjadi uap jenuh ( uap yang kamu liat waktu merebuas air ) / ( satutated steam ) dan kembali lagi ke boiler drum
-  Uap di boiler drum di alirkan ( uap melalui saluran di atas, sedangkan air dibawah ) ke superheater tube yang berada paling dekat dengan sumbar panas untuk merubah uap jenuh menjadi uap panas lamjut ( superheated steam )
- Superheater steam kemudian di alirkan ke steam turbin uap menggerakan blade turbin
- Setelah melalui turbin tempratur uap murni / begitu juga enthalpy ny, fasnya kembali ke uap jenuh & mengalir ke kondensor
- Di kondensor fasanya dirubah kembali ke fasa cair dan kemudiam di pompakan kembali ke boiler dan silusnya kembali ke semula.

Turbin Uap
Sebuah turbin adalah sebuah motor berputar yang mengambil energi dari aliran fluida.
Turbin tersederhana memiliki satu bagian yang bergerak, “ asembli rotor blade”. Fluida yang bergerak bekerja kapada baling – baling untuk memutar mereka dan menyalurkan energy ke rotor. Contoh tubin awal adalah kincir angin dan roda air.
Sebuah turbin yang bekerja terbalik disebut kompresor atau pompa turbo. Turbin gas, uap, dan air biasanya memiliki casing sekitar baling – baling yang memfokus dan mengontrol fluid. “ casing” dan baling – baling munggkin memiliki geometri variable yang dapat membuat operasi efisiens untuk bebrapa kondisi aliran fluida.



3.3      SISTEM TRANSMISI
Sistem transmisi, dalam otomotif, adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda untuk diteruskan ke penggerak akhir. Konversi ini mengubah kecepatan putar yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya.
Contoh transmisi 5-kecepatan pada rpm mesin 4.400
Gir nomor
Rasio gir
RPM pada
poros keluar transmisi
1
3.769
1.167
2
2.049
2.147
3
1.457
3.020
4
1.000
4.400
5
0.838
5.251

Torsi tertinggi suatu mesin umumnya terjadi pada sekitar pertengahan dari batas putaran mesin yang diijinkan, sedangkan kendaraan memerlukan torsi tertinggi pada saat mulai bergerak. Selain itu, kendaraan yang berjalan pada jalan yang mendaki memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan mobil yang berjalan pada jalan yang mendatar. Kendaraan yang berjalan dengan kecepatan rendah memerlukan torsi yang lebih tinggi dibandingkan kecepatan tinggi. Dengan kondisi operasi yang berbeda-beda tersebut maka diperlukan sistem transmisi agar kebutuhan tenaga dapat dipenuhi oleh mesin.
3.3.1        Transmisi Manual
Transmisi manual adalah sistem transmisi otomotif yang memerlukan pengemudi sendiri untuk menekan/menarik seperti pada sepeda motoratau menginjak kopling seperti pada mobil dan menukar gigi percepatan secara manual. Gigi percepatan dirangkai di dalam kotak gigi/gerbox untuk beberapa kecepatan, biasanya berkisar antara 3 gigi percepatan maju sampai dengan 6 gigi percepatan maju ditambah dengan 1 gigi mundur (R). Gigi percepatan yang digunakan tergantung kepada kecepatan kendaraan pada kecepatan rendah atau menanjak digunakan gigi percepatan 1 dan seterusnya kalau kecepatan semakin tinggi, demikian pula sebaliknya kalau mengurangi kecepatan gigi percepatan diturunkan, pengereman dapat dibantu dengan penurunan gigi percepatan.

Synchromesh

Synchromesh adalah perlengkapan transmisi yang berfungsi untuk menyamakan putaran antar gigi yang akan di-sambung sehingga perpindahan gigi percepatan dapat dilakukan secara mulus. Cara kerjanya saat handel transmisi pada posisi netral, maka synchromesh berada di tengah tidak berpengaruh atau dipengaruhi oleh kedua roda gigi yang ada disampingnya.


Susunan/layout gigi percepatan transmisi manual tergantung kepada ciri yang biasa digunakan disuatu kawasan, mobil keluaran Asia agak berbeda dengan Eropa, khususnya pada penempatan gigi mundur(R). Penempatan tuas transmisi yang banyak digunakan adalah di lantai tetapi beberapa mobil modern menggunakan tuas transmisi di dashboard ataupun mobil lama yang ditempatkan di setang setir.




Tuas transmisi lantai

Pola
Penjelasan
Manual Layout.svg
Ini adalah susunan 5 gigi kecepatan yang lazim digunakan pada mobil modern ditambah dengan satu gigi mundur yang ditandai dengan R. Penempatan gigi mundur (R) krucial karena bisa salah memasukkan dapat mengganggu jalannya kendaraan, karena kalau dari gigi 5 salah pindah ke mundur bisa berakibat fatal.
Manual Dogleg.svg
Susunan ini adalah susunan 5 gigi kecepatan yang lazim digunakan pada bus ringan ditambah dengan satu gigi mundur yang ditandai dengan R. Gigi 1 biasanya jarang dipakai, dipakai pada saat mendaki di tanjakan terjal.

Tuas transmisi di setir

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/eb/SAAB96-interior.jpg/250px-SAAB96-interior.jpg
Tuas transmisi pada Setir Saab96
Pola
Penjelasan
Manual Layout 3.svg
Layout mobil dengan 3 gigi maju yang merupakan susunan gigi percepatan mobil-mobil Amerika keluaran tahun 1930an sampai dengan tahun 1950an yang pada waktu itu dijuluki "three on the three"
Column4MT.svg
Merupakan layout yang dikembangkan sesudah itu, yang juga dikembangkan oleh mobil-mobil keluaran Eropa dan Jepang. Sampai saat ini masih digunakan pada beberapa mobil niaga seperti Mitsubishi L 300.

Tuas transmisi sepeda motor

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/86/2003_SV650S_Gearshift.jpg/250px-2003_SV650S_Gearshift.jpg
Tuas gigi percepatan Suzuki SV650S.



Corak penukaran gigi percepatan sepeda motor yang lazim digunakan :
            6
         5 ┘
      4 ┘
    3 ┘
  2 ┘
N
1
Tuas pengungkit gigi percepatan diinjak dengan kaki kiri untuk masuk ke gigi 1 dan diungkit keatas untuk masuk ke gigi 2, 3, dan seterusnya. Bila ingin menurunkan kecepatan, maka tuas pengungkit gigi percepatan diinjak kebawah dari 5 ke 4 ke 3 dan seterusnya.

3.3.2        Transmisi Otomatis
Transmisi otomatis adalah transmisi yang melakukan perpindahan gigi percepatan secara otomatis. Untuk mengubah tingkat kecepatan pada sistem transmisi otomatis ini digunakan mekanisme gesek dan tekanan minyak transmisi otomatis. Pada transmisi otomatis roda gigi planetari berfungsi untuk mengubah tingkat kecepatan dan torsi seperti halnya pada roda gigi pada transmisi manual.
Kecendenderungan masyarakat untuk menggunakan transmisi otomatis semakin meningkat dalam beberapa tahun belakangan ini, khususnya untuk mobil-mobil mewah, bahkan type-type tertentu sudah seluruhnya menggunakan transmisi otomatis. Kenderungan yang sama terjadi juga pada sepeda motor seperti Yamaha Mio, Honda Vario.




Model transmisi otomatik

Transmisi otomatik dikendalikan dengan hanya menggerakkan tuas percepatan ke posisi tertentu. Posisi tuas transmisi otomatik disusun mengikut format P-R-N-D-3-2-L, sama ada dari kiri ke kanan ataupun dari atas ke bawah. Mesin hanya bisa dihidupkan pada posisi P ataupun N saja.
Umumnya moda transmisi otomatik adalah seperti berikut:
·       P (Park) adalah posisi untuk kendaraan parkir, Transmisi terkunci pada posisi ini sehingga kendaraan tidak bisa didorong.
·       R (Reverse) adalah posisi untuk memundurkan kendaraan.
·       N (Neutral) adalah posisi gir netral, hubungan mesin dengan roda dalam keadaan bebas.
·       D (Drive) adalah posisi untuk berjalan maju pada kondisi normal.
·       2/S (Second) adalah posisi untuk berjalan maju di medan pegunungan .
·       1/L (Low) adalah posisi maju pada gir ke satu, hanya digunakan pada saat mengendarai pada medan yang sangat curam.
Sedangkan opsionalnya adalah :
·       3 adalah posisi untuk berjalan maju dan transmisi tidak akan berpindah pada posisi gir atas.
·       O/D (Over Drive) adalah posisi supaya perpindahan gir pada transmisi terjadi pada putaran mesin yang lebih tinggi.

Varian AT4A/T adalah varian transmisi A/T yang sering dijumpai di banyak mobil.Teknologi 4A/T sudah cukup lama hadir di Indonesia.Digunakan pada mobil era 70'an sampai sekarang.Mobil yang menggunakan sistem ini antara lain: Toyota Kijang Krista 4AT dan LGX 4AT,Honda CR-V,Honda Fit/Honda Jazz,Toyota Crown,Toyota Camry,Toyota Corolla Altis,Toyota Corona,Honda Civic,dsb.4A/T menggunakan format P-R-N-D-S/2-L/1 (tanpa transmisi D3/3 dan tanpa O/D).

·       5A/T.Tidak banyak berbeda dengan transmisi 4A/T,hanya formatnya yang berbeda.Jika format 4A/T adalah P-R-N-D-S/2-L/1 maka 5A/T memiliki format P-R-N-D-D3 (atau) O/D-2-1.5A/T digunakan pada mobil tahun 1990'an sampai sekarang (jarang mobil menggunakan 5A/T sebelum era 90'an mereka masih memakai 4A/T),antara lain:Suzuki Grand Vitara,Honda Brio,Honda Freed,Honda Fit/Honda Jazz,dsb.
3.3.3        Transmisi Semi-Otomatis
Transmisi semi-otomatis merupakan tranmisi yang perpindahan gigi percepatannya tanpa menginjak/menekan kopling, sistem ini menggunakan sensor elektronik, prosesor dan aktuator untuk memindahkan gigi percepatan atas perintah pengemudi. Sistem ini dikembangkan untuk mengantisipasi kemacetan lalu lintas didaerah perkotaan. Transmisi semi otomatis juga digunakan pada mobil-mobil sport mewah seperti digunakan Porsche, Maserati,Ferrari yang kadang-kadang ditempatkan pada setir untuk mempermudah perpindahan gigi percepatan.

Pemakaian lain

Motor bebek yang beredar di Indonesia pada awal tahun 1970an sampai sekarang umumnya menggunakan transmisi semi-otomatis yang sederhana, motor bebek sangat populer pada waktu itu baru belakangan ini mulai diproduksi dan dipasarkan motor transmisi otomatis seperti digunakan padaYamaha Mio, Honda Vario.

Nama dagang transmisi semi otomatik

·         Quickshift - Renault
·         2-tronic - Peugeot
·         Allshift, Twin Clutch SST - Mitsubishi
·         C-Matic - Citroën (Citroën CX dan Citroën GS)
·         Easytronic - Opel
·         Durashift EST - Ford
·         Dualogic - Fiat
·         MultiMode, SMT (Semi Manual Transmission) - Toyota
·         I-SHIFT - Honda
·         SensoDrive or EGS or BMP - Citroën
·         Speedgear - Fiat
·         Selespeed - Alfa Romeo, Fiat
·         Softouch - Smart
·         Sportronic - Mitsubishi
·         Duo Select - Maserati
·         Automatic Stickshift - Volkswagen
·         Sequentronic - Mercedes-Benz
·         SMG / SSG - BMW
·         S-Tronic - Audi
·         DSG (Direct Shift Gearbox) - Seat, Škoda, Volkswagen
·         DCT - Volkswagen, Bugatti, Koenigsegg
·         PDK (Porsche Doppelkupplungen) - Porsche
·         AMT (Automated Manual Transmission) - Proton

3.4      PROPELLER SHAFT
Pengertian dan fungsi Propeller Shaft

Pengertian Propeller Shaft Propeller shaft atau poros propeller (pada kendaraan FR dan kendaraan 4WD) berfungsi untuk memindahkan atau meneruskan tenaga dari transmisi ke difrential. Transmisi umumnya terpasang pada chassis frame, sedangkan differential dan sumbu belakang atau rear axle disangga oleh suspensi sejajar dengan roda belakang. Oleh sebap itu posisi diferential terhadap transmisi selalu berubah ubah pada saat kendaraan berjalan, sesuai dengan permukaan jalan dan ukuran beban,
Propeller shaft dibuat sedemikian rupa agar dapat memindahkan tenaga dari transmisi ke difrensial dengan lembut tanpa dipengaruhi kondisi permukaan jalan dan ukuran beban kendaraan. Untuk tujuan ini universal joint dipasang pada setiap ujung propeller  shaft, fungsinya untuk menyerap perubahan sudut dari suspensi. Selain itu sleeve yoke bersatu untuk menyerap perubahan anatara transmisi dan diferential.
Biasanya propeller shaft dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki ketahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok. Bandul pengimbang atau balance weight dipasang pada bagian luar pipa dengan tujuan untuk keseimbangan pada waktu berputar. Dengan keseimbangan ini diharapkan poros propeller dapat berputar tanpa menghasilkan getaran yang besar atau dengan kata lain dengan lembut. Pada umumnya propeller shaft terdiri dari satu pipa yang mempunyai dua penghubung yang terpasang pada kedua ujung berbentuk universal joint.

Didalam poros propeller ada komponen utama yang bernama universal joint yang memiliki fungsi untuk meredam perubahan sudut dan untuk melembutkan perpindahan tenaga. Ada juga slip yoke yang berfungsi untuk menghubungkan poros keluaran transmisi ke sambungan universal (universal joint) depan.
Fungsi Poros Propeller
Poros propeller memiliki 2 (dua) fungsi utama:
-       Untuk memindahkan putaran dengan lembut dari transmisi ke differential.
-        Untuk meneruskan dan menyalurkan tenaga ke differential pada saat bergerak naik dan turun dengan lembut, sehingga memberikan kenyamanan dalam berkendara.





3.5      FINAL DRIVE
Deskripsi Sistem Differensial
A. Pemindah Daya
Guna memindahkan tenaga putar yang dihasilkan oleh mesin ke roda-roda diperlukan mekanisme pemindah daya. 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 :
- Mesin Depan Penggerak Belakang (Front Engine Rear Drive)
- Mesin Depan Penggerak Depan (Front Engine Front Drive)
- Mesin Belakang Penggerak Belakang (Mid Ship Engine Rear Drive)
- 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. Kebaikan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
-  Dapat memikul beban berat.
- Cocok digunakan pada kendaraan angkutan penumpang dan barang.



Kelemahan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
- Letak differential-nya jauh dari mesin sehingga membutuhkan batang penghubung (propeller shaft).
- Gaya puntir propeller shaft lebih berat.
- Cross joint cepat rusak/aus. d. Konstruksi chasis lebih tinggi.
●  Mesin depan penggerak depan
Kebaikan dari mesin depan penggerak depan adalah :
a.  Letak differential-nya menyatu dengan transmisi sehingga tidak memerlukan propeller shaft.
b.  Gaya putarnya lebih besar.
c.  Ruang bagasi lebih luas.
d.  Konstruksi chasis lebih rendah.
Kelemahan mesin depan penggerak depan adalah :
a.         Ban depan cepat aus.
b.         Digunakan pada kendaraan beban ringan.
B. Differensial
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 berbeda-beda 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. Gambar 3. 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 900 untuk 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.
8. Pembias oli memperkecil daya pindah pelumas kearah roda luar jika kendaraan membelok tajam.
C. Konstruksi Differensial
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. 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.
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.
D. Mekanisme Differensial
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 roda-roda gigi differential.
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 momennya 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 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.
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 shaf-tnya masing-masing serta bergerak mengelilingi axle shaft belakang, akibatnya putaran side gear bagian kanan bertambah cepat.
d. Differensial pada saat roda diputar dengan arah berlawanan Untuk memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang berlawanan, terlebih dahulu kedua buah roda beserta differential-nya 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 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 ifferensial case ikut berputar mengelilingi axle belakang.
E. Analisis Gangguan 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 differential maka hal tersebut akan mempercepat dalam menentukan penyebab suara yang timbul pada differential. Suara yang timbul akibat kerusakan differential dapat terdengar jelas disaat kendaraan berjalan dengan kondisi kaca tertutup semua. Suara gangguan pada differential dapat 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 deakselerasi. 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 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 differential dan 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.
a. Penyetelan ring gear dengan drive pinion menggunakan feeler gauge.
1. Gerakan drive pinion kedepan kearah pusat ring gear.
2. Ukurlah ring gear dengan drive pinion menggunakan feeler gauge. 3.       Bila drive pinion (back lash) terlalu rapat atau renggang maka kurangi atau tambahkan shimpas drive pinion untuk memperkecil gerakan drive pinion kedepan atau kebelakang.
b. Penyetelan ring gear dengan drive pinion menurut hubungan tapak gigi.
1. Oleskan cat warna pada gigi-gigi ring gear.
2. Gerakan ring gear sehingga drive pinion bersentuhan dengan ring gear.
3. Periksa hubungan gigi dari tapak gigi yang terlihat pada ring gear.
4. Hubungan yang baik bila tapak gigi terletak ditengah-tengah bidang ring gear.
5. Tapak gigi yang tidak tepat dapat disetel dengan mengatur kedudukan ring gear dan rive pinion.
c. Jika tapak gigi terdapat pada ujung gigi akan menyebabkan keuasan dan suara. Cara memperbaikinya adalah sebagai berikut :
1. Geserkan drive pinion kearah pusat ring gear dengan memasang sebuah shim dibelakang drive pinion.
2. Setel kembali drive pinion (back lash) gigi.
d. Jika tapak gigi terdapat disepanjang alas tetapi tipis maka akan menyebabkan gigi cepat aus dan bunyi. Cara memperbaikinya adalah sebagai berikut:
1. Putar drive pinion keluar dari pusat ring gear dengan menggunakan shim yang lebih tipis dibelakang drive pinion.
2. Setel kembali drive pinion (back lash).
e. Jika tapak gigi terdapat pada bagian ujung dalam ring gear maka hal ini akan menyebabkan ujung gigi dapat tersayat dan rusak. Cara memperbaikinya adalah sebagai berikut :
1. Putar/setel ring gear menjauhi drive pinion sehingga akan menambah drive pinion (back lash) gigi melebihi 0,254.
2. Sisipkan shim yang lebih tebal dibelakang drive pinion yang dapat digunakan untuk menggeser drive pinion menuju ring gear dan membuat drive pinion (back lash) gigi menurut spesifikasi 0,1524 mm-0,254 mm. f.    Jika tapak gigi berada pada ujung luar gigi, maka hal ini akan menyebabkan ujung gigi pecah atau cepat aus yang berlebihan. Cara memperbaikinya adalah sebagai berikut :
1. Putar ring gear kedalam mendekati drive pinion sehingga akan mengurangi kebebasan gigi.
2. Sisipkan shim tipis dibelakang drive pinion sehingga drive pinion akan menjauhi ring gear dan membuat drive pinion (back lash) gigi diantara spesifikasi 0,006’’-0,001’’ (0,1254 mm-0,0254 mm).
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. Suara tersebut akan makin jelas terdengar apabila kendaraan sedang berbelok dan makin keras ketika side gear berputar lebih cepat.
a. Gangguan yang timbul pada side gear akibat keausan gigi atau celah yang dibentuk oleh pinion gear. Adapun untuk memperbaiki hal tersebut adalah sebagai berikut :
1. Periksa bidang sentuh bantalan samping differential case.
2. Apakah dudukan bantalan tergores atau tidak.
3. Bidang cincin tekan didalam differential case harus halus dan bebas dari keasaman.
4. Ganti bantalan samping dengan yang baru (bila perlu) dan lumasi bidang sentuh differential case.
5. Bila digunakan bantalan samping yang baru maka harus menggunakan kerucut yang baru.
6. Lumasi differential case, pinion gear dan side gear.
7. Pasang side gear dan cincin pada dudukannya didalam differential case.
8. Putar pinion gear sekeliling side gear sehingga segaris dengan lubang poros.
9. Sisipkan blok spasi poros pinion dan pena pengunci.
10.           Ukur jarak kebebasan antara side gear dan cincin.
F. Pemeliharaan Differensial 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 gigi-gigi 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 differential harus 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 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.
2. Klasifikasi Kekentalan Minyak pelumas differential diklasifikasikan khusus untuk kekentalan dan kemampuan dalam menahan beban. Adapun angka kekentalan minyak pelumas differential adalah SAE 90.
3. Klasifikasi Kualitas dan Penggunaannya Penggunaan minyak pelumas differential diklasifikasikan menurut tipe gigi yang dipakai. Dibawah ini adalah tabel klasifikasi kualitas dan penggunaan minyak pelumas menurut API (American Petroleum Institute)
4. 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.
  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, yang dimana perkaitan tersebut dinamakan bevel 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 differential-nya 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 kebelakang, maka side gear bagian kiri berputar searah putaran roda bagian kiri.
3. Dalam menganalisis gangguan pada differential, suara yang timbul dapat terdengar jelas pada saat kendaraan berajalan dengan kaca tertutup. Suara differential dapat dibedakan 3 bagian, yaitu :
a. Bunyi pada saat kendaraan berjalan lurus.
b. Bunyi pada saat kendaraan berbelok.
c. Bunyi pada saat kendaraan akselerasi ataupun deakselerasi.
4. Penyebab sering terjadinya gangguan pada differential disebabkan oleh komponen-komponen differential yang telah mengalami kerusakan, diantaranya yaitu : ring gear, drive pinion, side gear dan pinion shaft gear.
5. Didalam pemeliharaan differential yang perlu diperhatikan adalah pemberian minyak pelumas yang tepat dan sesuai dengan konsruksi dari gigi-gigi differential.
B. Saran
1. 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.
2. Jangan sampai terlambat dalam pemberian/penggantian minyak pelumas dalam differential, sebab hal tersebut bisa mengakibatkan singgungan gigi yang keras dan akibatnya gigi akan aus serta posisi drive pinion dan ring gear akan berubah.

3.6      POROS RODA (AXLE SHAFT)
Poros adalah untuk menopang bagian mesin yang diam, berayun atau berputar, tetapi tidak menderita momen putar dan dengan demikian tegangan utamanya adalah tekukan (bending). Gandar pendek juga disebut sebagai baut. Bagian yang berputar dalam bantalan dari gandar (dan poros) disebut tap. Poros (keseluruhannya berputar) adalah untuk mendukung suatu momen putar dan mendapat tegangan puntir dan tekuk.
Menurut arah memanjangnya (longitudinal) maka dibedakan poros yang bengkok (poros engkol) terhadap poros lurus biasa, sebagai poros pejal atau poros berlubang, keseluruhannya rata atau dibuat mengecil. Menurut penampang melintangnya disebutkan sebagai poros bulat dan poros profil (contohnya dengan profil alur banyak dan profil – K). Disamping itu dikenal juga poros engsel, poros teleskop, poros lentur, dan lain-lain. Persyaratan khusus terhadap design dan pembuatan adalah sambunagn dari poros dan naf serta poros dengan poros.
Design pada poros diarahkan menurut bagian tetap yang mana poros atau gandar dihubungkan (bantalan, sil dan naf dari piringan atau roda yang dipasang). Sebagai gambaran maka tempat sambungan yang dibuat dengan benar yang peralihannya dibuatkan dengan baik, yaitu umumnya pada perlemahan dari berbagai pengaruh takikan. Yang perlu diperhatikan dalam perancangan poros ini diantaranya :
- Gandar diam dapat ditahan jauh lebih ringan daripada poros yang berputar yang diputar.
- Poros dari baja kekuatan tinggi tidak sekaku seperti dari St.42 yang semacam itu (modulus E sama), hanya kekuatan tekuk berubah-ubah atau kekuatan torsi Berubah-ubah yang lebih besar, kalau pengaruh takikan yang tajam dihindarkan.
-  Poros berlubang denagn d1 = 0,5d beratnya hanya 75%, tetapi tahanan momennya 94% dari poros pejal.
-  Poros berputar yang kencang berlubang kencang memerlukan kekuatan yang baik, bantalan yang kaku dan pembentukan yang kaku.
-  Panjang konstruksi dari mesin seringkali sangat tergantung pada panjang dari tap bantalan, naf dan sil.
3.6.1   FUNGSI
Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakara tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan dan roda gigi, dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar. Contohnya sebuah poros dukung yang berputar , yaitu poros roda keran berputar gerobak. Untuk merencanakan sebuah poros, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut.
3.6.2 KEKUATAN POROS
Pada poros transmisi misalnya dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yangmendapatkan beban tarik atau tekan, seperti poros baling-baling kapal atau turbin.
Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan. Jadi, sebuah poros harus direncanakan cukup kuat untuk menahan beban-beban yang terjadi.
3.6.2  KEKAKUAN POROS
Walaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup, tetapi jika lenturan dan defleksi puntirannya terlalu besar, maka hal ini akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi).
3.6.3  PUTARAN KRITIS
Putaran kritis terjadi jika putaran mesin dinaikkan pada suatu harga putaran tertentu sehingga dapat terjadi getaran yang terlalu besar. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian yang lainnya. Untuk itu, maka poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritis.



3.6.4  KOROSI
Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk poros propeller dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitas dan poros mesin yang sering berhenti lama.
3.6.5  BAHAN POROS
Bahan untuk poros mesin umum biasanya terbuat dari baja karbon konstruksi mesin, sedangkan untuk pembuatan poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom, dan baja khrom molybdenum.
3.6.2  MACAM – MACAM POROS
Poros sebagai penerus daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut:
1. Spindle
Poros tranmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil, dan bentuk serta ukuranya harus teliti.
2. Gandar
Gandar adalah poros yang tidak mendapatkan beban puntir,bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar. Contohnya seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang.
3        Poros transmisi
Poros transmisi atau poros perpindahan mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Dalam hal ini mendukung elemen mesin hanya suatu cara, bukan tujuan. Jadi, poros ini berfungsi untuk memindahkan tenaga mekanik salah satu elemen mesin ke elemen mesin yang lain.

Dalam hal ini elemen mesin menjadi terpuntir (berputar) dan dibengkokkan. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dan lain-lain.
D.    POROS PENGGERAK RODA
Fungsi axle shaft adalah sebagai penumpu beban roda atau dudukan roda dan penerus putaran mesin keroda.
Axle shaft diklasifikasikan menjadi :
1. Axle Shaft Rigid.
2. Independent Axle Shaft.

1. Axle Shaft Rigid.
Kendaraan 4 WD atau FR
Tipe rigid banyak digunakan pada kendaraan berskala menengah keatas dengan muatan yang besar, juga pada kendaraan yang dirancang untuk medan – medan berat karena mampu menahan beban yang berat.
a. Fungsi Axle Shaft pada tipe rigid.
1) Penerus putaran ke roda.
2) Pendukung beban roda.
b. Menurut letak dudukannya, Axle Shaft dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :
1). Front Axle yang berfungsi sebagai penerus putaran ke  roda,  juga  sebagai  tempat  knucle  agar  roda dapat dibelok – belokkan.
2). Rear Axle yang berfungsi sebagai penerus putaran dari side gear ke roda.
Keterangan :   1. Differential.
2. Ring Gear.
3. Dudukan poros penggerak.
4. Drive pinion ( Roda gigi pinion ).
5. Axle shaft ( poros axle ).
6. Flens roda.

c. Berdasarkan system penopangnya Axle Shaft diklasifikasikan menjadi 3 yaitu :
1)       Half (1/2) floating type ( Setengah bebas memikul ).
Pada tipe ini bantalan dipasang antara axle housing dengan axle shaft dan roda langsung dipasang pada ujung poros. Jenis ini biasa digunakan pada kendaraan jenis sedan, station wagon dan jeep.
Keuntungan :
ü  Kontruksinya sederhana.
ü  Biayanya murah.
 Kerugian :
ü  Axle shaft menjadi bengkok akibat berat kendaraan langsung dipikul oleh poros.
ü  Jika patah roda tidak ada yang menahan.

¾ floating tipe (3/4 bebas memikul).

Bantalan dipasang antara axle housing dengan wheel hub dan axle shaft, secara tidak langsung axle shaft ikut memikul beban kendaraan.
Jenis ini biasanya digunakan pada truk ringan.

Keuntungan :
ü  Berat kendaraan tidak semuanya diteruskan ke axle shaft, sehingga axle shaft tidak bengkok.
ü  Bila terjadi axle shaft patah masih ditahan oleh bantalan. Kerugian :
ü  Akibat gaya kesamping tetap menimbulkan kebengkokan.

 Full floating type (bebas memikul).
Pada tipe ini wheel hub terpasang kokoh pada axle shaft melalui dua buah bantalan dan axle shaft hanya berfungsi untuk menggerakkan roda.
Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan berat.
 Keuntungan :
ü  Berat kendaraan seluruhnya dipikul oleh axle housing, sehingga axle housing tidak menjadi bengkok.
ü  Gaya kesamping juga tidak diteruskan ke axle shaft.
ü  Faktor keamanan lebih baik dan sanggup memikul beban berat. Kerugian :
ü  Biayanya mahal.
 d. Cara kerja Axle Shaft tipe rigid.
Axle rigid  disamping sebagai  penerus putaran  ke roda, seolah  –  olah  merupakan  lengan  panjang  seperti  poros mati, sehingga pada saat kendaraan berjalan kedudukan bodi kendaraan seolah – olah mengikuti gerakan posisi axle.
 Keuntungan :
ü  Kontruksi lebih kuat.
ü  Cocok untuk kendaraan skala medium ke atas.
ü  Sanggup menahan beban berat.
Kerugian :
ü  Suspensi kendaraan keras.
ü  Pada saat kendaraan berjalan dimedan yang berat bodi kendaraan tidak stabil.
ü  Sudut beloknya kecil.

1.         1.      Independent Axle Shaft
Tipe  ini  sering  digunakan  pada  kendaraan  kecil dan           umumnya jenis sedan,karena tipe ini disamping kontruksinya ringan  juga      mampu membuat sudut belok lebih besar.
a. Fungsi axle shaft pada tipe independent
Sebagai penerus putaran ke roda. Sebagai pendukung beban roda.Sebagai penyetabil bodi kendaraan, karena dilengkapi CV joint.
b. Cara kerja axle shaft independent.



Dengan dilengkapi CV joint maka pada saat kendaraan melaju di jalan yang bergelombang maka posisi bodi kendaraan seakan – akan tidak terpengaruhi oleh keadaan jalan, karena dengan dilengkapi CV joint pada setiap gerakan, disamping dapat bergerak putar juga dapat bergerak memanjang, memendek dan membuat sudut.


3.7    BAN
Ban adalah peranti yang menutupi velg suatu roda. Ban adalah bagian penting dari kendaraan darat, dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan ketidakteraturan permukaan jalan, melindungi roda dari aus dan kerusakan, serta memberikan kestabilan antara kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah pergerakan.
Sebagian besar ban yang ada sekarang, terutama yang digunakan untuk kendaraan bermotor, diproduksi dari karet sintetik, walaupun dapat juga digunakan dari bahan lain seperti baja.

Sejarah ban

Pada tahun 1839, Charles Goodyear berhasil menemukan teknik vulkanisasi karet. Vulkanisasi sendiri berasal dari kata Vulkan yang merupakan dewa api dalam agama orang romawi. Pada mulanya Goodyear tidak menamakan penemuannya itu dengan nama vulkanisasi melainkan karet tahan api. Untuk menghargai jasanya, nama Goodyear diabadikan sebagai nama perusahaan karet terkenal di Amerika Serikat yaitu Goodyear Tire and Rubber company yang didirikan oleh Frank Seiberling pada tahun 1898. Goodyear Tire & Rubber Company mulai berdiri pada tahun 1898 ketika Frank Seiberling membeli pabrik pertama perusahaan ini dengan menggunakan uang yang dia pinjam dari salah seorang iparnya.
Pada tahun 1845 Thomson dan Dunlop menciptakan ban atau pada waktu itu disebut ban hidup alias ban berongga udara. Sehingga Thomson dan Dunlop disebut Bapak Ban. Dengan perkembangan teknologi Charles Kingston Welch menemukan ban dalam, sementara William Erskine Bartlett menemukan ban luar.[2]

Jenis-jenis Ban

Ban Bias

Ban dengan struktur bias adalah yang paling banyak dipakai. Dibuat dari banyak lembar cord yang digunakan sebagai rangka dari ban. Cord ditenun dengan cara zig-zag membentuk sudut 40 sampai 65 derajat sudut terhadap keliling lingkaran ban.[3]

Ban Radial

Untuk ban radial, konstruksi carcass cord membentuk sudut 90 derajat sudut terhadap keliling lingkaran ban. Jadi dilihat dari samping konstruksi cord adalah dalam arah radial terhadap pusat atau crown dari ban. Bagian dari ban berhubungan langsung dengan permukaan jalan diperkuat oleh semacam sabuk pengikat yang dinamakan "Breaker" atau "Belt". Ban jenis ini hanya menderita sedikit deformasi dalam bentuknya dari gaya sentrifugal, walaupun pada kecepatan tinggi. Ban radial ini juga mempunyai "Rolling Resistance" yang kecil.[4]

Ban tanpa tube

Ban Tubeless adalah ban yang dirancang tanpa mempunyai ban dalam. Ban tubeless in diciptakan sekitar tahun 1990.[5] Ban tubeless adalah ban pneumatik yang tidak memerlukan ban dalam seperti ban pneumatik seperti biasanya. Ban tubeless memiliki tulang rusuk terus menerus dibentuk secara integral ke dalam manik ban sehingga mereka dipaksa oleh tekanan udara di dalam ban untuk menutup dengan flensa dari velg roda logam.[6]

Bagian-bagian ban

Tread adalah bagian telapak ban yang berfungsi untuk melindungi ban dari benturan, tusukan obyek dari luar yang dapat berusak ban. Tread dibuat banyak pola yang disebut Pattern.

·         Breaker dan Belt adalah bagian lapisan benang (pada ban biasa terbuat dari tekstil, sedangkan pada ban radial terbuat dari kawat) yang diletakkan di antara tread dan casing. Berfungsi untuk melindungi serta meredam benturan yang terjadi pada Tread agar tidak langsung diserap oleh Casing.
·         Casing adalah lapisan benang pembentuk ban dan merupakan rangka dari ban yang menampung udara bertekanan tinggi agar dapat menyangga ban.
·         Bead adalah bundelan kawat yang disatukan oleh karet yang keras dan berfungsi seperti angkur yang melekat pada velg.[7]

Kode ban

Ukuran ban


Kode ban



Dimensi atau ukuran sebuah ban dapat dinyatakan sebagai berikut:[8] " 205 / 55 /ZR16 "
Keterangan dimensi atau ukuran ban tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut:
205 : Lebar telapak ban (mm)
55 : aspek ratio untuk ketebalan ban (%) dari lebar telapak ban
ZR : kode limit kecepatan
16 : diameter velg ( inch )

Kode kecepatan ban

Kode[9]
Kecepatan (Km/Jam)
B
50
C
60
D
65
E
70
F
80
G
90
J
100
K
110
L
120
M
130
N
140
P
150
Q
160
R
170
S
180
T
190
H
210
U
200
V
240
W
270
Y
>300

 

Indeks Beban

Kode[10]
Beban Maksimum (Kg)
30
106
31
109
32
112
33
115
34
118
35
121
36
125
37
128
38
132
39
136
40
140
41
145
42
150
43
155
44
160
45
165
46
170
47
175
48
180
62
265
63
272
64
280
66
300
68
315
70
335
73
365
75
387
80-89
450-580
90-100
600-800