ALIRAN TENAGA (POWER FLOW) DAN (GEAR RATIO) GEAR RASIO PADA TRANSMISI MANUAL

ALIRAN TENAGA (POWER FLOW) DAN (GEAR RATIO) GEAR RASIO

PADA TRANSMISI MANUAL 

A.     Front Engine Rear Drive (FR) Drive Train

Front Engine Rear Drive (FR) merupakan tipe sistem pemindah tenaga pada kendaraan yang memiliki sebuah engine di depan, yang kemudian tenaga engine ditansfer ke roda belakang melalui kopling, transmisi, propeller shaft, differential, dan poros roda belakang.

Gambar 1. Front Engine Rear Drive

B.     Torsi

Torsi merupakan tenaga putar mekanis yang dihasilkan oleh drivetrain. Torsi secara internasional diukur dalam satuan Newton-meter (Nm). Supaya mobil dapat bergerak, engine menghasilkan torsi yang disalurkan ke roda untuk berputar. Gear rasio pada transmisi dan poros penggerak berfungsi melipat gandakan torsi engine, sehingga kendaraan dapatr bergerak ke depan atau ke belakang dari keadaan berhenti (diam).

Gambar 2. Ilustrasi Penerapan Gear Rasio

Transmisi merubah torsi engine sesuai dengan torsi yang dibutuhkan kendaraan pada setiap kondisi pengemudian. Ketika kendaraan melaju di medan yang datar, torsi mesin sudah mencukupi untuk membuat kendaraan melaju pada kecepatan yang tetap. Tetapi ketika kendaraan akan bergerak dari posisi berhenti (diam) atau melaju di tanjakan, torsi engine harus dinaikan supaya mobil dapat melaju dan menjaga kecepatannya.

C.     Prinsip Gear Rasio

Pada peralatan teknik, gear, rantai, dan sprocket bisa digunakan untuk merubah kecepatan putar atau torsi pada poros output. Untuk merubah kecepatan putar poros output dengan menggunakan gear, dapat digunakan dua buah (sepasang) gear dengan jumlah gigi yang berbeda. Dalam sepasang gear tersebut, ada gear yang berfungsi sebagai input putar (drive gear) dan ada gear yang berfungsi sebagai output putar (driven gear).

Gambar 3. Prinsip Gear Rasio

Dari gambar 3 di atas dapat disimpulkan bahwa output (driven gear) selalu berputar berlawanan arah dengan inputnya (drive gear). Dan bila input (drive gear) memiliki jumlah gigi yang lebih banyak atau diameter yang lebih besar dari outputnya (driven gear), maka putaran outputnya lebih cepat daripada putaran inputnya tetapi torsi outputnya lebih kecil daripada torsi inputnya. Begitu pula sebaliknya, bila input (drive gear) memiliki jumlah gigi yang lebih sedikit atau diameter yang lebih kecil dari outputnya (driven gear), maka putaran outputnya lebih lambat daripada putaran inputnya tetapi torsi outputnya lebih besar daripada torsi inputnya.

D.     Prinsip Aliran Tenaga

Aliran tenaga adalah urutan transfer dari mana tenaga itu dihasilkan sampai ke mana akhirnya tenaga itu digunakan. Secara garis besar aliran tenaga di sebuah kendaraan adalah tenaga dihasilkan dari engine kemudian diteruskan ke kopling, transmisi, propeller shaft, differential, kemudian poros roda, dan roda akan berputar untuk menggerakkan kendaraan. Bila dalam sebuah transmisi sederhana, maka aliran tenaganya mulai dari poros input kemudian diteruskan ke roda gigi input (drive gear), roda gigi output (driven gear), kemudian akhirnya ke poros output. Sebagai ilustrasi, dapat dilihat pada gambar 4 di bawah ini.

Gambar 4. Transmisi Sederhana

E.     Menghitung Gear Rasio

Gear rasio adalah perbandingan jumlah gigi driven gear dengan jumlah gigi drive gear.

Gambar 5. Gear Rasio Lebih dari Satu Set

Bila aliran tenaga melalu lebih dari satu set (pasang) gear, dua, atau lebih gear rasio, maka caranya adalah dengan mengalikan gear rasio tersebut dengan gear rasio yang lain. Berikut persamaan gear rasio berdasarkan aliran tenaga transmisi pada gambar 5.

Contoh berdasarkan kombinasi gear pada gambar 5:

F.      Menghitung Torsi dan Kecepatan Putar

Berdasarkan prinsip gear rasio seperti yang telah diuraikan di atas, maka untuk menghitung torsi pada poros output transmisi adalah sebagai berikut:

Contoh bila diketahui torsi poros input 100 Nm dan final gear rasionya 6, maka Torsi Poros outputnya sebagai berikut:

Sedangkan untuk menghitung kecepatan putaran poros output transmisi dikarenakan mempunyai perbandingan terbalik antara torsi dan gear rasio, sehingga persamaanya sebagai berikut:

Contoh bila diketahui kecepatan putaran poros input 1200 rpm dan final gear rasionya 6, maka kecepatan putaran poros outputnya sebagai berikut:

G.    Aliran Tenaga pada Transmisi Manual 5 Kecepatan 1 Mundur Tipe FR

 

Gambar 6. Aliran Tenaga Posisi Gigi 1

Gambar 7. Aliran Tenaga Posisi Gigi 2

Gambar 8. Aliran Tenaga Posisi Gigi 3

Gambar 9. Aliran Tenaga Posisi Gigi 4

Gambar 10. Aliran Tenaga Posisi Gigi 5

Gambar 11. Aliran Tenaga Posisi Gigi Mundur

H.    Daftar Pustaka

1.      Anonim. Intoduction to Manual Transmission and Tranxaxles. Toyota Technical Training. Hal. 1 – 1 sd 1 – 9.

2.      Anonim. Manual Transmission. Toyota Technical Training. Hal. 15 – 17.

OXYGEN SENSOR

02 SENSOR

Pada mesin yang dilengkapi dengan TWC (Three Way Catalytic Converter) untuk menghasilkan asap yang sebersih mungkin, yang diperlukan untuk perbandingan udara – bahan bakar perlu dijaga agar mendekati perbandingan teoritis (stoichiometric).

Sensor oxygen mendeteksi apakah perbandingan udara – bahan bakar terlalu gemuk atau kurus. Sensor ini terletak di dalam exhaust manifold di bagian depan pipa gas buang (mungkin berbeda tergantung model mesinnya). Tipe sensor oksigen yang digunakan dapat dibedakan berdasarkan material/elemen yang digunakan, dapat dibagi menjadi dua yaitu tipe elemen Zirconia dan tipe elemen Titania.

A.      Tipe Elemen Zirconia

Sensor oksigen terdiri dari elemen konduktor yang dibuat dari zirkonium dioxide (ZrO₂) sejenis keramik. Elemen ini dilapisi platinum pada kedua sisinya bagian dalam dan luar. Udara berhubungan dengan sisi dalam sensor, dan sisi luar sensor berhubungan dengan gas buang. Platinum (yang dilapisi elemen) bekerja sebagai katalis, menyebabkan oksigen dan CO dalam gas buang beraksi. Hal ini mengurangi volume oksigen dan menambah sensitifitas sensor.

Bila konsentrasi oksigen pada permukaan dalam elemen zirconia berbeda banyak dengan konsentrasi pada permukaan luar saat temperatur tinggi (400^oC atau lebih), elemen zirconia membangkitkan tegangan, yang bekerja sebagai sinyal OX ke engine ECU, demikian menginformasikan tentang konsentrasi oksigen di dalam gas buang.

Bila perbandingan campuran udara – bahan bakar kurus, pada gas buang terdapat banyak oksigen. Karena itu kecil sekali perbedaannya antara konsentrasi oksigen di sisi dalam dan luar sensor. Karena itu, tegangan dari elemen zirconia rendah (mendekati 0 volt). Sebaliknya bila campuran gemuk, oksigen dalam gas buang hampir tidak ada. Hal ini menghasilkan perbedaaan besar antara konsentrasi di dalam dan di luar sensor, dan tegangan yang dihasilkan elemen zirconia besar (kira-kira 1 volt).

Berdasarkan sinyal dari sensor ini, engine ECU menambah atau mengurangi volume penginjeksian agar perbandingan udara – bahan bakar konstan (mendekati perbandingan teoritis).

Sensor oksigen zirconia ada yang menggunakan pemanas yang memanaskan elemen zirconia. Pemanas ini di kontrol oleh ECU. Bila volume udara masuk rendah (yaitu bila temperatur gas buang rendah, maka arus listrik mengalir ke pemanas untuk memanaskan sensor). Untuk lebih rinci, lihat sirkuit kelistrikan berikut:

B.      Tipe Elemen Titania

Sensor oksigen terdiri dari elemen semi konduktor yang dibuat dari titanium dioxide (TiO₂, yaitu seperti ZrO₂, sejenis keramik). Sensor ini menggunakan tipe elemen titania setebal film yang di bentuk di ujung depan lapisan untuk mendeteksi konsentrasi oksigen dalam gas buang.

Sifat titania ialah bahwa tahanannya akan berubah sesuai dengan konsentrasi oksigen pada gas buang. Tahanan ini berubah secara tiba-tiba pada batas antara perbandingan teoritis gemuk dan kurus, seperti pada gambar. Tahanan titania juga berubah banyak bila temperatur berubah. Karena itu pemanas dibuat dalam pemanas agar temperatur elemen konstan

Sensor ini dihubungkan ke engine ECU, seperti diperlihatkan pada diagram sirkuit berikut. Engine ECU selalu mensuplai tegangan 1V ke terminal OX +. Di dalam engine ECU terdapat komparator yang membandingkan voltage drop pada terminal OX (karena perubahan tahanan titania) terhadap tegangan referensi (0,45 V). Bila hasilnya menunjukkan bahwa tegangan OX lebih besar dari 0,45 V (yaitu, bila tahanan sensor oksigen rendah), Engine ECU menyimpulkan bahwa perbandingan campuran adalah kaya. Bila tegangan OX kurang dari 0,45 V (tahanan sensor oksigen besar), engine ECU menyimpulkan bahwa perbandingan campurannya kurus.

Sirkuit Pemanas Oxygen Sensor

Sensor oksigen bekerja sangat efisien bila suhu elemen sensor di atas 750'F (400'C). Pada saat kendaraan panas, tidak sulit menjaga suhu sensor oksigen pada atau di atas titik ini. Namun, saat mesin pertama kali dimulai atau saat mengemudi dengan beban yang sangat ringan, sensor oksigen bisa mendingin, memaksa sistem bahan bakar untuk kembali ke kerja open loop.

Selama kerja open loop, ECU mengabaikan informasi dari oxygen sensor. Sedangkan ketika ECU menggunakan informasi dari oxygen sensor untuk mengatur campuran udara bahan bakar, sistem dikatakan dalam kerja close loop. Guna mencegah overheating pada catalis dan menjamin pengemudian, kerja open loop dibutuhkan saat kondisi mesin start, saat mesin dingin, selama beban kerja sedang dan tinggi, dan selama akselerasi dan deselerasi.

Sistem kontrol pemanas oxygen sensor menjaga akurasi sensor dengan menyalakan elemen pemanas setiap kali volume udara rendah (suhu knalpot rendah pada kondisi ini). Dengan memanaskan sensor secara elektrik, kinerja sensor deteksi ditingkatkan.

Pemanas oxygen sensor dan ECU dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas. Kapan pun kondisi yang telah disebutkan di atas terpenuhi, ECU menyalakan transistor untuk memasok jalur massa bagi arus pemanas.

DAFTAR PUSTAKA

Konrad Reif. (2015). Gasoline Engine Management: System and Component. Friedrichshafen: Springer Vieweg.

Toyota. (2001). ECU - Input. USA. Toyota Motor Sales.

Toyota. (2004). Training Manual TCCS Step 3. Jakarta: PT. Toyota Astra Motor.

suspensi depan honda CRV

Suspensi Depan honda CRV

a. Pendahuluan 

Sistem suspensi berfungsi untuk meredam getaran atau goncangan, agar kendaraan berjalan dengan nyaman dan aman. Sistem suspensi erat kaitannya dengan goncangan baik itu Pitching, Rolling, Bounching, dan Yawing.

Pada kendaraan Honda sendiri mayoritas menggunakan sistem suspensi Independen baik depan maupun belakang dengan alasan kenyamana. khsusnya dalam hal ini adalah Honda CRV dimana suspensi yang digunakan adalah jenis Macpherson Strut di bagian depan dan Double-Wishbone di bagian belakang. 

Gambar 1. suspensi jenis Macpherson Sturt

Suspensi adalah satu dari banyak sistem yang ada pada kendaraan yang saling berhubungan antara yang satu dengan yang lainnya sehingga tidak menutup kemngkinan apabila terjadi kerusakan pada sistem suspensi dapat mempengaruhi sistem lainnya semisal sistem rem dan kemudi dalam topik bahasan kali ini sistem suspensi berpengaruh langsung terhadap pengemudian.

B. Langkah kerja

1. Pemeriksaan Awal

Kendaraan mengalami masalah pada saat proses pengemudian berlangsung baik pada saat kendaraan melaju maupun berhenti, terdengat suara “kretek-kretek” pada saat steering wheel di putar ke kiri dan ke kanan dan dikembalikan lagi ke posisi lurus. Bunyi dan getarannya terdengar lebih keras pada saat steering wheel diputar ke arah kiri. Kemungkinan penyebabnya adalah bearing pada suspensi dan tie rod sebelah kiri rusak atau harus diganti.

Didapatkan hasil pemeriksaan terhadap tie rod masih dalam keadaan normal sehingga dapat diduga berdasarkan sumber bunyi dan pengamatan maka yang mengalami kerusakan ada pada sistem suspensi.

2. Pembongkaran 

a) Mengangkat bagian depan kendaraan dengan car lift.

b) Melepas roda depan sebelah kiri depan kendaraan.

c) Melepas clip untuk wheel sensor harness (A) dari damper Proses pelepasan dilakukan dengan hari hati karena rawan putus.

Gambar 2. Melepas Wheel Sensor Harness

(Shop Manual Honda Jazz/Fit, 2004)

d) Mengendurkan flange nut (B) sambil menahan damper pinc bolt (C) dan melepas bolt dan brake house bracket (D)..

e) Melepas flange nut suspensi pada frame kendaraan.

Gambar 3. letak suspenssion bolt

f) Melepas suspensi, setelah itu mengikat knuckle arm dengan kain majun atau kawat agar pada saat suspensi di ambil wheel hub dan disc brake tidak jatuh.

Gambar 4. Mengikat Knucle Arm

g) Melepas damper spring dengan strut compressor, kemudian melepaskan nut (B). Penekanan spring tidak boleh lebih dari yang diperukan untuk melepas nut.

Gambar 5. Melepas Pegas

h) Memeriksa bearing dan peredam dari gejala kerusakan dan penyebab lainnya.

Gambar 6. Peredam dan Bearing

3. Penyelesaian Masalah

Pemeriksaan pada bearing suspensi didapatkan hasil yang tidak normal, pada saat diputar terasa keras dan juga didapatkan terjadi kerusakan pada karet peredam suspensi sehingga harus dilakukan penggantian

a) Mengganti bearing lama dengan yang baru dan memasang kembali dengan cara kebali kan dari proses pelepasan

Gambar 7. Bearing

kesimpulannya adalah apabila timbul suara "kretek-kretek" saat kendaraan di belokkan dapat diakibatkan pada sistem kemudi atau suspensi, dalam hal ini yang penulis alami adalah kerusakan pada bearing suspensi

Dual Clutch Transmission (DCT), Transmisi Kopling Ganda

Transmisi Otomatis Jenis DTC
Oleh: Alex Setiyawan S.Pd. Gr

A. Pendahuluan

Teknologi kopling ganda terus berkembang. Setelah beberapa lama hanya dikuasai oleh Volkswagen dan Audi, sekarang pabrikan lain juga mengembangkannya. Transmisi kopling ganda digunakan untuk menggabungkan kelebihan dari sistem transmisi manual dan otomatis. Seperti kita tahu, transmisi manual memiliki keunggulan dalam hal respons cepat dan minim selip. Sedangkan transmisi otomatis unggul karena mengurangi beban kerja pengemudi dalam memindahkan posisi gigi.

Pada dasarnya, mekanisme kerja sistem transmisi kopling ganda ini seperti transmisi manual yang dioperasikan secara elektronik. seperti halnya dalam sistem yang pertama diperkenalkan oleh Volkswagen Grup memakai kopling layaknya transmisi manual. Hanya saja, ia memiliki beberapa pelat yang direndam dalam oli transmisi seperti kopling di sepeda motor

Penggunaan beberapa pelat dimaksudkan untuk menambah bidang gesek karena konstruksinya lebih kecil dari kopling manual biasa, terutama untuk kopling yang berada di sisi dalam. Sedangkan oli transmisi berfungsi untuk mereduksi panas yang ditimbulkan oleh pelat yang bergesek sembari melumasi komponen bergerak lainnya. Prinsip kerjanya, kopling pertama melayani perbandingan gigi 1, 3 dan 5 serta mundur. Sementara kopling kedua melayani gigi 2, 4 dan 6. Volkswagen Golf GTI dan Ford Focus TDCi membuat semua poros input dari mesin pada kopling pertama dan kedua berada dalam satu garis lurus

Berbeda dengan Mitsubishi. Produsen asal Jepang ini mencoba untuk melakukan pengembangan agar lebih sesuai dengan penggerak empat roda yang dimilikinya. Diperuntukkan bagi Mitsubishi Lancer Evolution X 2007, mereka membangun transmisi serupa yang lebih compact. Untuk itu konstruksinya diubah dengan menambah satu poros via roda gigi. Alhasil, bentuknya jadi melebar dan compact sehingga masih dapat dipasang melintang bersama transfer case. 

Mekanisme kontrol Twin Clutch Sports Shift Transmission (TC-SST) ini memakai Electronic Control Unit/modul yang terpisah dari ECU mesin dan menyatu pada rumah transmisi. Bersama ECU mesin dan ECU transmisi, secara simultan data yang didapat dari mapping digunakan untuk mengoperasikan valve body yang memberikan tekanan hidrolis pada kopling dan garpu pemindah gigi. Namun pada prinsipnya, transmisi kopling ganda ini bertujuan untuk memadukan kesigapan ala transmisi manual namun tidak memiliki pedal kopling layaknya transmisi otomatis. Plus peripindahan gigi yang halus serta lebih cepat dari jenis manual sekalipun. Pasalnya, saat rasio gigi berada di posisi gigi 1, maka kopling kedua telah memutar gear ratio ke-2 melalui kopling lainnya. Alhasil, perpindahan gigi pun dapat berlangsung cepat dan lembut. Saat di posisi gigi 2 pun, garpu akan menyiapkan gigi 3 untuk bekerja. Begitu seterusnya. 

Namun demi mengantisipasi downshift, garpu tidak mengunci secara penuh. Alhasil saat gigi diperintahkan turun, transmisi masih sanggup merespons dengan cepat. Sebagai pemuncak adrenalin, disediakan beberapa pilihan mode perpindahan gigi. Mulai dari Normal untuk pengendaraan santai, Sport untuk respons lebih cepat dan S-Sport jika Anda ingin memaksimalkan seluruh daya yang ia simpan. Inilah yang menjadi fitur lebih dari sebuah transmisi otomatis. 

Sebagai pelopor, jelas Volkswagen Group tidak tinggal diam. Tahun lalu pabrikan Jerman ini meluncurkan pengembangan DSG bertajuk 7-speed S-Tronic. Selain menambah satu lagi perbandingan gigi, kopling ganda yang digunakan sudah tidak lagi direndam oli alias murni kopling kering layaknya transmisi manual biasa. Memang secara kualitas bahan pastilah menuntut standar tinggi. Tapi dengan semakin ringkasnya konstruksi kopling dan hilangnya selip dari cairan pelumas, membuat bobotnya berkurang dan respons terhadap perpindahan gigi menjadi lebih baik

A. Komponen External DCT

Gambar 1. Komponen External DCT

Nama-nama Komponen DCT:

1. DC Clutch actuator motor 1 untuk mengaktuasi 1st,3rd dan 5th

2. TCM

3. Transmission range sensor

4. gearshift shaft

5. Halfshaft  seal

6. Output speed sensor

7. Input speed sensor 1 (hollow shaft)

8. Input speed sensor 1 (core shaft)

9. DC Clutch actuator motor 2 untuk mengaktuasi 2st,4rd, reverse gear dan 6th 

B. Komponen Clutch

Gambar 2. Komponen Clutch 

Gambar 3. Clutch DCT

Nama-nama komponen pada clutch DCT

1. DC clutch actuator motor 1

2. Electro mechanical lever actuator 1

3. Engaging disc with enganging bearing 1 (core shaft)

4. Electro mechanical lever actuator 2

5. Engaging disc with enganging bearing 2 (hollow shaft)

6. DC clutch actuator motor 2

7. Pressure plate 2

8. Clutch disc 2

10. Driving disc

11. Clutch disc 1

12. Pressure plate 1

C. Komponen Gear Train

Gambar 4. Komponen Gear Train

Nama-nama komponen Gear Train
1. Differential
2. Reverse gear
3. 4th gear
4. 3rd gear
5. 1st gear
6. 5th gear
7. 6th gear
8. 2nd gear
10. Input shaft (hollow)
11. Input shaft (core shaft)

D. Power Flow DCT

Gambar 5. posisi gigi 1

Gambar 6. posisi gigi 2

Gambar 7. posisi gigi 3

Gambar 8. posisi gigi 4

Gambar 9. posisi gigi 5

Gambar 10. posisi gigi 6

 Gambar 11. posisi gigi mundur/ reverse

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, “DPS6”, http://www.atra.com/Webinars/Ford/DPS6_Intro.pdf (diakses 19 September 2018)

pembagian jurusan otomotif

Sekilas mengenai jurusan otomotif. Otomotif dibagi menjadi 6 kompetensi keahlian dimana (1) teknik kendaraan ringan (TKR) (2) teknik dan bisnis sepeda motor (TBSM), (3) Teknik Alat Berat (TAB), (4) Teknik Ototronik (TO), (5) Teknik dan Manajemen Perawatan Otomotif (TMPO), (6) Teknik Otomotif Daya dan Konversi Energi (TODKE).

sebelum muncul spektrum kompetensi keahlian tersebut di atas, jurusan otomotif bernama Teknik Mekanik Otomotif (TMO) yang masih bersifat general, artinya peserta didik mendapatkan materi-materi yang umum seperti mobil, motor, alat berat, manajemen dan konversi energi termasuk ilmu pengelasan yang sekarang telah memiliki jurusan tersendiri yaitu Teknik Pemesinan (TP).

tujuan dari pembagian kompetensi keahlian adalah untuk mengkondisikan peserta didik agar profesial di bidangnya. Sehingga setelah lulus dari Sekolah Menengah Kejuruan dll.menjadi tenaga kerja ahli yang memiliki spesialisasi berdasarkan kompetensi keahlian. pembagian keahlian teknik otomotif tersebut tentu ada yang menyayangkan karena beberapa orang beranggapan kalau bisa menjadi generalis alias dapat melakukan banyak hal kenapa harus mengejar satu kompetensi saja. tulisan ini tidak saya tulis untuk memperdebatkan hal tersebut. namun lebih kepada melihatnya dari sisi positf. sederhananya “tingkat kedalaman sebuah ilmu lebih baik daripada luas namun kurang mendalam”

untuk karakteristik setiap kompetensi keahlian akan saya tulis di blog selanjutnya.... jika ada yang ditanyakan silakan tulis komentar di bawan ini :)