KONSTRUKSI DAN MEKANISME DIFFERENSIAL
PADA TOYOTA KIJANG KF 50
PROYEK AKHIR
Disusun Dalam Rangka Menyelesaikan Studi Diploma III
Untuk Mencapai Gelar Ahli Madya
Disusun Oleh :
Nama : Jati Arifianto
NIM : 5250302542
Prodi : Teknik Mesin D III
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2006
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Proyek Akhir, 2006, yang berjudul ‘’Konstruksi dan Mekanisme
Differensial Pada Toyota Kijang KF 50’’ ini telah disetujui dan dipertahankan
dihadapan Sidang Ujian pada :
Hari :
Tanggal :
Dosen Pembimbing
Drs. Sunyoto, M.Si
NIP.131931835
Penguji II Penguji I
Drs. Abdurrahman, M.Pd. Drs. Sunyoto, M.Si.
NIP. 131476651 NIP. 131931835
Ketua Jurusan Ketua Program Studi D3
Drs. Pramono Drs. Wirawan Sumbodo, M.T
NIP. 133474226 NIP: 131876223
Dekan,
Prof. Dr. Soesanto
NIP. 130875753
iii
ABSTRAK
Jati Arifianto. 2006. Konstruksi dan Mekanisme Differensial pada
Toyota Kijang KF 50. Proyek Akhir. Teknik Mesin D III. Fakultas Teknik.
Universitas Negeri Semarang.
Perkembangan teknologi pada bidang otomotif khususnya pada mobil
sangat pesat. Hal ini mendorong manusia untuk selalu belajar guna mengetahui
lebih mendalam tentang sistem pemindah daya (power train) dan berdasarkan
Proyek Akhir yang dibuat dalam pembuatan prototipe/alat peraga pemindah daya
(power train) maka penulis mengambil judul ’’Konstruksi dan Mekanisme
Differensial pada Toyota Kijang KF 50’’. Permasalahan yang diangkat dalam
penulisan Proyek Akhir ini adalah ingin mengetahui konstruksi, mekanisme kerja,
cara mengatasi gangguan dan cara memelihara differensial pada Toyota Kijang
KF 50..
Komponen utama differensial pada Toyota Kijang adalah : drive pinion
(pinion penggerak), differensial pinion shaft (poros pinion), side gear (roda gigi
sisi), differensial (gigi pinion), ring gear (roda gigi cincin) dan differensial
carrier, bantalan-bantalan, mur penyetel bantalan, perapat oli (oil seal) dan porosporos
roda belakang.
Prinsip kerja dari differensial pada Toyota Kijang adalah sebagai berikut :
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 differensial pinion (gigi pinion) dan dua buah side gear (roda
gigi sisi) diletakkan dalam differensial case menjadi satu dengan ring gear,
sehingga bila differensial case berputar, differensial pinion yang terikat pada
differensial case melalui differensial pinion shaft (poros pinion differensial) ikut
berputar menyebabkan side gear (roda gigi sisi) juga berputar.
Proses kerja differensial dapat terganggu jika terdapat gangguan
operasional pada komponen differensial. Hal ini dapat diidentifikasi pemeriksaan
kerusakan yang terjadi. Gangguan yang sering terjadi pada differensial biasanya
disebabkan oleh komponen-komponen yang telah mengalami kerusakan antara
lain : ring gear, drive pinion, side gear, pinion gear dan pinion shaft ring gear.
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. Jangan sampai terlambat dalam pemberian/penggantian
minyak pelumas dalam differensial, sebab hal tersebut bisa mengakibatkan
singgungan gigi yang keras dan akibatnya gigi akan aus serta posisi drive pinion
dan ring gear akan berubah.
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
1. Jalani dan yakini, jalan yang kamu anggap paling benar menurut hati nurani
kamu.
2. Kegagalan adalah suatu keberhasilan yang tertunda dan merupakan awal dari
suatu kesempatan.
3. Kemenangan hari ini bukan berarti kemenangan esok hari dan kegagalan hari
ini bukan berarti kagagalan esok hari.
4. Hidup adalah perjuangan tanpa henti-henti dan janganlah kamu menangisi
hari kemarin.
PERSEMBAHAN :
1. Ayah dan Ibu tercinta yang selalu memberikan dukungan dan do’a.
2. Kakak dan Adikku tersayang.
3. Seseorang yang ada didalam hatiku.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, innayah serta karunia-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan Proyek Akhir dengan judul Konstruksi dan Mekanisme
Differensial pada Toyota Kijang KF 50.
Pembuatan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus
dipenuhi mahasiswa Diploma III guna mendapatkan tanda kelulusan dengan gelar
Ahli Madya pada Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Selama pembuatan Proyek Akhir dan penyusunan laporan ini, penulis
mendapat bimbingan dan petunjuk dari dosen pembimbing serta berbagai pihak
yang terkait, maka dengan kesungguhan hati penulis ingin mengucapkan banyak
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bp. Prof. Dr. Soesanto, Dekan Fakultas Teknik UNNES.
2. Bp. Drs. Pramono, Ketua Jurusan Teknik Mesin UNNES.
3. Bp. Drs. Sunyoto, M. Si, dosen pembimbing yang senantiasa memberi
pengarahan dan petunjuk dalam penulisan Proyek Akhir.
4. Bp. Widi Widayat, S. Pd, dosen pembimbing lapangan yang telah memberi
petunjuk dalam menyelesaikan prototipe power train.
5. Rekan-rekan mahasiswa D III Paralel A 2002, yang telah membantu dalam
penyelesaian dan penyusunan Proyek Akhir ini.
Penulis menyadari akan kekurangan dan keterbatasan yang dimiliki dalam
penyusunan laporan Proyek Akhir ini, maka penulis mengharapkan kritik dan
saran yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan ini. Penulis berharap
vi
semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca
yang budiman pada umumnya.
Semarang, Februari 2006
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. ii
ABSTRAK....................................................................................................... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN................................................................... iv
KATA PENGANTAR ..................................................................................... v
DAFTAR ISI.................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x
DAFTAR TABEL............................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xii
BAB I PENDAHULUAN............................................................................ 1
A. Latar Belakang Masalah............................................................. 1
B. Permasalahan.............................................................................. 2
C. Tujuan......................................................................................... 2
D. Manfaat....................................................................................... 3
E. Sistematika Laporan................................................................... 3
BAB II DESKRIPSI SISTEM DIFFERENSIAL .......................................... 5
A. Pemindah Daya .......................................................................... 5
1. Mesin Depan Penggerak Belakang....................................... 5
2. Mesin Depan Penggerak Depan ........................................... 6
3. Proses Pembuatan Alat Peraga ............................................. 7
4. Alat Yang Digunakan ........................................................... 7
viii
5. Bahan yang Digunakan......................................................... 8
6. Proses Pembuatan Alat Peraga ............................................. 9
7. Konstruksi Alat Peraga......................................................... 11
8. Cara Kerja Alat Peraga ......................................................... 11
B. Differensial................................................................................. 12
C. Konstruksi Differensial .............................................................. 13
1. Gigi Bevel ............................................................................. 16
2. Gigi Spiral Bevel .................................................................. 16
3. Gigi Hypoid Bevel ................................................................ 17
D. Mekanisme Differensial ............................................................. 18
1. Prinsip Dasar Unit Roda Gigi Differensial........................... 18
2. Prinsip Kerja Differensial..................................................... 19
E. Analisis Gangguan ..................................................................... 24
1. Ring Gear ............................................................................. 24
2. Drive Pinion ......................................................................... 25
3. Side Gear .............................................................................. 29
F. Pemeliharaan Differensial .......................................................... 30
1. Syarat-syarat Minyak Pelumas ............................................. 30
2. Klasifikasi Kekentalan.......................................................... 31
3. Klasifikasi Kualitas Dan Penggunaan .................................. 32
4. Pemeriksaan Dan Penggantian Minyak Pelumas ................. 33
BAB III PENUTUP ....................................................................................... 34
A. Simpulan..................................................................................... 34
ix
B. Saran........................................................................................... 36
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 37
LAMPIRAN..................................................................................................... 38
x
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Mesin Depan Penggerak Belakang .............................................. 6
Gambar 2. Konstruksi Alat Peraga................................................................. 10
Gambar 3. Differensial................................................................................... 13
Gambar 4. Konstruksi Differensial ................................................................ 15
Gambar 5. Gigi Bevel..................................................................................... 16
Gambar 6. Gigi Spiral Bevel .......................................................................... 17
Gambar 7. Gigi Hypoid Bevel ........................................................................ 18
Gambar 8. Rack Dan Shackle......................................................................... 19
Gambar 9. Differensial Saat Mengurangi Kecepatan .................................... 21
Gambar 10. Differensial Saat Kendaraan Berjalan Lurus................................ 21
Gambar 11. Differensial Saat Kendaraan Berbelok......................................... 22
Gambar 12. Posisi Pada Saat Kendaraan Berbelok.......................................... 23
Gambar 13. Hubungan Drive Pinion Dengan Ring Gear Yang Baik.............. 26
Gambar 14. Hubungan Gigi Berada Diujung Gigi .......................................... 27
Gambar 15. Hubungan Gigi Berada Pada Alas Gigi........................................ 27
Gambar 16. Hubungan Gigi Berada Didalam Ring ......................................... 28
Gambar 17. Hubungan Gigi Pada Ujung Luar Gigi......................................... 29
xi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Alat Yang Digunakan ....................................................................... 8
Tabel 2. Bahan Yang Digunakan .................................................................... 9
Tabel 3. Klasifikasi Kualitas Penggunaan Oli ................................................ 32
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Foto Prototipe Power Train ....................................................... 38
Lampiran 2. Surat Permohonan Dosen Pembimbing...................................... 40
Lampiran 3. Surat Penetapan Dosen Pembimbing Proyek Akhir ................... 41
Lampiran 4. Surat Pernyataan Selesai Bimbingan.......................................... 42
Lampiran 5. Surat Keterangan Telah Menyelesaikan Alat Peraga Proyek
Akhir ........................................................................................... 43
Lampiran 6. Surat Tugas Panitia Proyek Akhir .............................................. 44
Lampiran 7. Surat Pernyataan Selesai Revisi ................................................. 45
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan negara industri dapat maju pesat karena dipengaruhi oleh
adanya hasil teknologi yang tinggi dimana komponen-komponen mesin memiliki
kualitas yang baik dan memenuhi standart, baik dari segi komponen maupun
umur penggunaan yang tahan lama. Penemuan alat-alat modern dan otomatis
membawa manusia ketingkat kenyamanan yang lebih tinggi. Dan perkembangan
teknologi tersebut juga berpengaruh dalam bidang otomotif khususnya pada
mesin, chasis, body, accessoris serta kelengkapan lainnya.
Sebagai contoh kendaraan model dahulu dalam pengoperasiannya masih
menggunakan manual, namun pada kendaraan model sekarang dalam
pengoperasiannya sudah banyak yang menggunakan otomatis misalnya : sistem
power window, sistem kelistrikan dan juga pada sistem pemindah daya (power
train).
Mekanisme pemindah daya pada kendaraan dibagi menjadi beberapa
bagian antara lain : transmisi, kopling, propeller shaft, differensial, rear axle.
Pemindah daya dari suatu mesin kendaraan, sering kita menggunakan elemen
mesin yang berupa roda gigi, terutama untuk pemindahan daya yang besar dan
memiliki kecepatan-kecepatan putar yang tinggi. Untuk memindahkan daya dari
transmisi kendaraan yang melalui poros propeller shaft kemudian dihubungkan
ketenaga dorong roda belakang maka digunakanlah differensial.
2
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 differensial sangat dibutuhkan dalam setiap
komponen mesin kendaraan.
B. Permasalahan
Dalam pembahasan Proyek Akhir yang berjudul Konstruksi dan
Mekanisme Differensial pada Toyota Kijang KF 50 diantaranya yaitu :
1. Bagaimana konstruksi dari differensial pada Toyota Kijang KF 50?
2. Bagaimana cara kerja differensial pada Toyota Kijang KF 50?
3. Bagaimana cara mengatasi gangguan differensial pada Toyota Kijang KF 50?
4. Bagaimana cara memelihara differensial pada Toyota Kijang KF 50?
C. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam pembuatan dan penyusunan Proyek
Akhir ini yaitu :
3
1. Untuk mengetahui Konstruksi differensial pada Toyota Kijang KF 50.
2. Untuk mengetahui mekanisme kerja differensial pada Toyota Kijang KF 50.
3. Untuk mengetahui gangguan yang terjadi pada differensial Toyota Kijang KF
50.
4. Untuk mengetahui cara pemeliharaan differensial pada Toyota Kijang KF 50.
D. Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh dalam pembuatan dan penyusunan Proyek
Akhir yang berjudul Konstruksi dan Mekanisme Differensial pada Toyota Kijang
KF 50 adalah sebagai berikut :
1. Memberi pengetahuan bagaimana bentuk konstruksi differensial pada Toyota
Kijang KF 50.
2. Memberi wawasan tentang cara kerja dari masing-masing komponen
differensial pada Toyota Kijang KF 50.
3. Memberi pengetahuan untuk menganalisa gangguan yang sering terjadi pada
differensial Toyota Kijang KF 50.
4. Memberi pengetahuan dalam merawat komponen differensial pada Toyota
Kijang KF 50.
5. Kajian ini diharapkan memberikan pengetahuan yang lebih dibidang otomotif
terutama pada differensial.
E. Sistematika Laporan
Dalam penulisan Proyek Akhir ini, penulis susun menjadi beberapa bagian
bab antara lain :
4
1. Bagian pendahuluan dari laporan Proyek Akhir berisikan halaman judul,
lembar pengesahan, abstrak, motto dan persembahan, kata pengantar, daftar
isi, daftar gambar, daftar tabel dan daftar lampiran.
2. Bagian isi dari laporan Proyek Akhir terdiri dari tiga bab. Bab pendahuluan
memuat penjelasan mengenai latar belakang, permasalahan, tujuan, manfaat
dan sistematika laporan. Bab isi memuat penjelasan mengenai pemindah daya,
differensial, konstruksi differensial, mekanisme differensial, analisis
gangguan dan pemeliharaan differensial. Bab penutup memuat penjelasan
mengenai simpulan dan saran dari Proyek Akhir.
3. Bagian akhir yang merupakan penutup dari laporan Proyek Akhir berisikan
daftar pustaka dan lampiran.
5
BAB II
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, differensial dan
rear axle. Adapun pemindah daya yang sering digunakan pada kendaraan ada 4
jenis yaitu :
1. Mesin Depan Penggerak Belakang (Front Engine Rear Drive)
2. Mesin Depan Penggerak Depan (Front Engine Front Drive)
3. Mesin Belakang Penggerak Belakang (Mid Ship Engine Rear Drive)
4. Mesin Penggerak 4 Roda (Four Wheel Drive)
Akan tetapi dari 4 jenis pemindah daya tersebut umumnya yang digunakan
pada kendaraan adalah jenis mesin depan penggerak belakang dan mesin depan
penggerak depan
1. Mesin Depan Penggerak Belakang
Kebaikan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
a. Dapat memikul beban berat.
b. Cocok digunakan pada kendaraan angkutan penumpang dan barang.
Kelemahan dari mesin depan penggerak belakang adalah :
a. Letak differensial-nya jauh dari mesin sehingga membutuhkan batang
penghubung (propeller shaft).
b. Gaya puntir propeller shaft lebih berat.
6
c. Cross joint cepat rusak/aus.
d. Konstruksi chasis lebih tinggi.
Gambar 1. Mesin Depan Penggerak Belakang
Keterangan gambar :
1. Mesin (engine)
2. Kopling (clutch)
3. Transmisi
4. Propeller shaft
5. Rear axle
6. Differensial
7. Rear axle
1. Mesin depan penggerak depan
Kebaikan dari mesin depan penggerak depan adalah :
a. Letak differensial-nya menyatu dengan transmisi sehingga tidak
memerlukan propeller shaft.
b. Gaya putarnya lebih besar.
7
6
5
4
3
2
1
7
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
Pada kesempatan ini penulis menitik beratkan pembahasan pada mesin
depan penggerak belakang (front engine rear drive) pada Toyota Kijang KF 50.
B. Proses Pembuatan Alat Peraga
Pembuatan alat peraga media pembelajaran power train ini menggunakan
bahan utama (transmisi dan differensial) sebagai alat peraga berupa komponen
asli dari bagian mobil. Penggunaan bahan berupa komponen asli dari bagian
mobil ini akan mempermudah dan mempercepat dalam proses pembuatan serta
mempermudah dalam proses belajar dan mengajar karena langsung diterapkan
pada kondisi yang sebenarnya.
1. Alat yang digunakan
Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan alat peraga media
pembelajaran power train adalah sebagai berikut :
8
Tabel 1. Alat yang digunakan
Alat Jumlah
Kunci ring
Kunci pas
Obeng (+)
Obeng (-)
Tang
Palu
Mesin gerinda tangan
Mesin bor
Bor tangan
Las listrik 220V 250A
Gergaji besi
Mistar
Jangka sorong
Mesin gerinda
Amplas
Kuas
Kompresor
Spray air gun
Selang
Kikir
1 set
1 set
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 unit
1 unit
1 unit
1 unit
1 buah
1 buah
1 buah
1 unit
1 buah
1 buah
1 unit
1 buah
1 buah
1 buah
2. Bahan yang digunakan
Bahan yang digunakan dalam proses pembuatan alat peraga media
pembelajaran sistem power train adalah sebagai berikut :
9
Tabel 2. Bahan yang digunakan
Bahan Jumlah
Transmisi manual 5 speed
Mitsubishi L 300
Gardan assy Toyota Kijang
Besi kanal (80) 9 meter
Besi siku (5x5) 12 meter
Roda 4’’
Elektroda 3.2
Engine mounting
Universal joint
Pipa besi d = 3 ½ ‘’
Mur, baut, dan ring
Motor listrik ½ HP 1400 rpm
Speed reducer size 50 ratio 1:20
Puli 3’’
Puli 2½ ’’
Galpanis
V-belt size 31
V-belt size 37
Kabel listrik 6 meter
Steker
Saklar
Kayu
Ban dan pelek (ring 13)
Cat dan tinner
1 unit
1 unit
1 buah
1 buah
4 buah
1 pack
4 buah
2 unit
1 buah
30 buah
1 unit
1 unit
2 buah
2 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
1 buah
2 buah
1 pasang
3 kaleng
3. Proses Pembuatan Alat Peraga
Langkah-langkah pembuatan alat peraga media pembelajaran power train
adalah sebagai berikut :
10
a. Membuat rangka stand bagian bawah (dasar) tempat roda-roda stand.
b. Membuat dudukan plat untuk roda stand sebanyak 4 (empat) buah dan
membuat lubang untuk tempat baut roda.
c. Memasang keempat roda.
d. Membuat stand panel (tempat saklar).
e. Memasang plat/galpanis pada rangka panel (tempat saklar).
f. Membuat dudukan penyangga transmisi bagian depan/input shaft serta
membuat tempat baut untuk engine mounting pada bagian bawah penyangga
transmisi.
g. Membuat dudukan penyangga transmisi bagian belakang/output shaft serta
membuat tempat baut untuk engine mounting pada bagian bawah penyangga
transmisi.
h. Membuat dudukan tempat penyangga gardan.
i. Membuat lubang tempat baut untuk kayu peredam pada gardan.
j. Menghaluskan bagian yang kasar pada seluruh konstruksi stand dengan
gerinda tangan.
k. Mengamplas seluruh bagian konstruksi stand.
l. Mengecat seluruh konstruksi stand.
m. Melubangi transmisi case hingga terlihat main shaft dan counter shaft, gigi
overdrive. Melubangi differensial case hingga terlihat ring gear, side gear,
dan pinion gear dari differensial.
n. Mengecat transmisi case, gardan, dan teromol rem.
o. Memasang transmisi, gardan dan dirangkai pada konstruksi stand.
11
4. Kontruksi Alat Peraga
Gambar 2. Konstruksi Alat Peraga
5. Cara Kerja Alat Peraga
Cara kerja dari alat peraga media pembelajaran power train yang dijadikan
sebagai penggerak utamanya adalah sebuah motor listrik ½ HP 1400 rpm yang
direduksi terlebih dahulu oleh speed reducer size 50 dengan ratio 1:20. Media
penghubung antara motor listrik dengan speed reducer menggunakan V-belt
ukuran 31 dengan puli Ø 2½” yang terpasang pada poros motor listrik dan puli Ø
3” yang terpasang pada poros speed reducer. V-belt ukuran 37 untuk penghubung
antara speed reducer ke input shaft dengan menggunakan puli Ø 2½” yang
terpasang pada poros speed reducer dan puli Ø 3” yang terpasang pada poros
input shaft.
12
C. Differensial
Differensial 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 differensial sangat dibutuhkan dalam setiap
komponen mesin kendaraan.
13
Gambar 3. Differensial
Keterangan gambar :
1. Flens companion dibautkan pada sambungan universal pada poros propeller.
2. Gigi pinion penggerak meneruskan tenaga mesin ke gigi ring gear dan
merubah arah tenaga 900 untuk menggerakan poros as belakang.
3. Ring gear (roda gigi ring) yang mempunyai gigi banyak berputar lebih lambat
dari pada gigi pinion penggerak untuk pengurangan terakhir.
4. Roda gigi pinion 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.
D. Konstruksi Differensial
Differensial terdiri dari komponen-komponen sebagai berikut : drive
pinion (pinion penggerak), differensial pinion shaft (poros pinion), side gear
4
5
8
2
7
6
5
1
3
14
(roda gigi sisi), differensial (gigi pinion), ring gear (roda gigi cincin), differensial
carrier, bantalan-bantalan, mur penyetel bantalan, perapat oli (oil seal), dan
poros-poros roda belakang.
Pinion penggerak dijamin didalam differensial 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 differensial
case dan berputar bersama dengan bantalan (bearing), pinion shaft (poros pinion)
ditempatkan dibagian tengah differensial case sejajar dengan ring gear dan
dipasang sedemikian rupa sehingga kedua gigi differensial pinion yang terpasang
pada ujung-ujung porosnya dapat berputar dengan poros. Bagian dalam
differensial case pada kedua ujung terdapat dua buah roda gigi differensial 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 bersamasama
dengan porosnya.
15
Gambar 4. Konstruksi Differensial.
Keterangan Gambar :
1. Baut
2. Mur pengunci
3. Plat penekan
4. Paking
5. Bantalan roda
belakang
6. Penahan bantalan
roda
7. Sil minyak
8. Baut
9. Rumah poros
belakang
10. Sumbat lubang
pengeluar
11. Sumbat vent
12. Baut dudukan
13. Paking
14. Roda gigi cincin
15. Mangkok bantalan
16. Bantalan samping
differensial
17. Pen pengunci
18. Bak differensial
19. Poros pinion
20. Cincin tekan
21. Roda gigi pinion
differensial
22. Roda gigi samping
differensial
23. Cincin tekan
24. Roda gigi pinion
differensial
25. Cincin tekan
26. Bak differensial
27. Baut
28. Bantalan samping
differensial
29. Mangkok bantalan
30. Mur penyetel
31. Mur penyetel
32. Pengunci
33. Baut
34. Baut
35. Sumbat lubang
pengisi
36. Mur pengunci
37. Pembawa
38. Plat ganjal
39. Sil minyak ‘o’
40. Bantalan pengarah
41. Penahan pinion
42. Roda gigi pinion
pemutar
43. Bantalan
44. Tutup bantalan
belakang
45. Penahan pinion
pemutar
46. Baut
47. Cincin perantara
48. Tutup bantalan depan
49. Bantalan depan
50. Pembalik minyak
51. Sil minyak pinion
pemutar
52. Deflektor
53. Flens
54. Cincin
55. Mur
16
Hal yang paling utama pada mekanik differensial adalah perkaitan antara
drive pinion dengan ring gear. Perkaitan antara gigi-gigi drive pinion dengan gigigigi
ring gear dinamakan bevel gear. Adapun bevel gear pada differensial 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.
Ganbar 5. Gigi Bevel
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
17
roda depan tetapi konstruksi bevel gear ini sangat mahal karena pembuatannya
memerlukan pekerjaan yang halus dan teliti.
Gambar 6. Gigi Spiral Bevel
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 differensial 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
18
minyak pelumas khusus dengan viskositas tinggi untuk mencegah gigi menjadi
panas.
Gambar 7. Gigi Hypoid Bevel
E. Mekanisme Differensial
1. Prinsip Dasar Unit Roda Gigi Differensial
Prinsip dasar unit roda gigi differensial 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
19
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 differensial.
Gambar 8. Rack Dan Shackle
2. Prinsip Kerja Differensial
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 differensial pinion (gigi pinion) dan dua buah side gear
(roda gigi sisi) diletakkan dalam differensial case menjadi satu dengan ring gear,
sehingga bila differensial case berputar, differensial pinion yang terikat pada
differensial case melalui differensial pinion shaft (poros pinion differensial) ikut
berputar menyebabkan side gear (roda gigi sisi) juga berputar. Side gear
Beban Berbeda Beban Sama
Shackle
Larger Weight
Pinion
Smaller
Weight
Rack
20
dihubungkan ke poros roda belakang dan memindahkan tenaga putar ke rodaroda.
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 differensial dapat
dirumuskan sebagai berikut :
Putaran propeller shaft/menit
Putaran poros roda belakang/menit
Jumlah gigi ring gear
Jumlah gigi drive pinion
Adapun tujuan mereduksi kecepatan adalah untuk memperbesar momen
puntir sehingga gaya putarnya menjadi besar dan mampu mengangkat beban
berat.
Adapun cara kerja differensial dapat dibagi menjadi 4 bagian menurut
fungsinya, yaitu :
a. Differensial 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.
Differensial 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.
Kecepatan reduksi =
=
21
Gambar 9. Differensial Saat Mengurangi Kecepatan
b. Differensial 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 differensial pinion dan semua komponen berputar dalam satu unit.
Bila tekanan kedua poros roda belakang sama maka differensial pinion tidak
berputar sendiri tetapi berputar bersama dengan ring gear. Dengan demikian
differensial pinion hanya berfungsi sebagai penghubung side gear kanan dan side
gear kiri, sehingga kedua side gear berputar dalam satu unit dengan putaran
differensial pinion yang menyebabkan kedua poros roda berputar pada kecepatan
yang sama.
Gambar 10. Differensial Saat Kendaraan Berjalan Lurus
Drive Pinion
Differensial
case
Differensial
Pinion Shaft
Side Gear
Ring Gear
Differensial Pinion
A B
Ring Gear Drive Pinion
Differensial Case
Side Gear
Differensial Pinion Rpm A = B
Whell
Keterangan :
Jumlah gigi ring gear : 41
Jumlah gigi side gear : 16
Jumlah gigi pinion : 10
22
c. Differensial 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
differensial 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 differensial berputar melalui shaf-tnya masing-masing serta
bergerak mengelilingi axle shaft belakang, akibatnya putaran side gear bagian
kanan bertambah cepat.
Gambar 11. Differensial Pada Saat Kendaraan Berbelok
Rpm Rendah
(Tahanan Besar)
A B
Rpm A = B
Differensial Pinion
Ring Gear Drive Pinion
Differensial Case
Side Gear
23
Gambar 12. Posisi Pada Saat Kendaraan Berbelok
d. Differensial pada saat roda diputar dengan arah berlawanan
Untuk memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang berlawanan,
terlebih dahulu kedua buah roda beserta differensial-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 differensial pinion berputar
melalui shaft-nya masing-masing dan juga bergerak mengelilingi axle belakang.
Putaran dari differensial pinion (differensial carier) keduanya berlawanan arah,
ring gear tidak ikut berputar, sedangkan differensial case ikut berputar
mengelilingi axle belakang.
0A
0B
Jarak A < Jarak B
Rpm Roda Bagian Dalam < Rpm Roda Bagian Luar
A B
0
24
F. Analisis Gangguan
Gangguan pada differensial 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 differensial maka hal tersebut akan mempercepat dalam
menentukan penyebab suara yang timbul pada differensial. Suara yang timbul
akibat kerusakan differensial dapat terdengar jelas disaat kendaraan berjalan
dengan kondisi kaca tertutup semua. Suara gangguan pada differensial 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 differensial case, sedangkan ring gear sendiri
diputar oleh drive pinion. Daya pemindah yang baik adalah bila digerakan dari
drive pinion dapat dipindahkan ke differensial 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.
25
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 deakselerasi 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 differensial 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
differensial 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.
26
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 drive pinion.
Gambar 13. Hubungan Drive Pinion Dengan Ring Gear Yang Baik
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.
27
Gambar 14. Hubungan Gigi Berada Diujung Gigi
d. Jika tapak gigi terdapat disepanjang alas tetapi tipis maka akan menyebabkan
gigi cepat aus dan bunyi.
Cara memperbaikinya adalah sebagai berikut :d.
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).
Gambar 15. Hubungan Gigi Berada Pada Alas Gigi
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 :
28
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.
Gambar 16. Hubungan Gigi Berada Didalam Ring
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 :f.
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).
29
Gambar 17. Hubungan Gigi Pada Ujung Luar Gigi
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 differensial. 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 differensial case.
2. Apakah dudukan bantalan tergores atau tidak.
3. Bidang cincin tekan didalam differensial case harus halus dan bebas dari
keasaman.
30
4. Ganti bantalan samping dengan yang baru (bila perlu) dan lumasi bidang
sentuh differensial case.
5. Bila digunakan bantalan samping yang baru maka harus menggunakan
kerucut yang baru.
6. Lumasi differensial case, pinion gear dan side gear.
7. Pasang side gear dan cincin pada dudukannya didalam differensial 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.
G. Pemeliharaan Differensial
Yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan differensial adalah pemberian
minyak pelumas yang tepat waktu dan sesuai pada differensial. Minyak pelumas
yang dipakai juga harus memperhatikan konstruksi dari gigi-gigi differensial.
1. Syarat-syarat Minyak Pelumas Differensial
a. Kekentalan yang sesuai
Minyak pelumas differensial 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 differensial harus
mempunyai kekentalan yang sesuai, yaitu SAE 90.
31
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 differensial 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
differensial harus mempunyai kemampuan tahan panas dan oksidasi.
2. Klasifikasi Kekentalan
Minyak pelumas differensial diklasifikasikan khusus untuk kekentalan dan
kemampuan dalam menahan beban. Adapun angka kekentalan minyak pelumas
differensial adalah SAE 90.
32
3. Klasifikasi Kualitas dan Penggunaannya
Penggunaan minyak pelumas differensial diklasifikasikan menurut tipe
gigi yang dipakai. Dibawah ini adalah tabel klasifikasi kualitas dan penggunaan
minyak pelumas menurut API (American Petroleum Institute)
Tabel 3. Klasifikasi kualitas penggunaan oli
No Klasifikasi API Pengunaan dan kualitas
1. GL 1
Mineral oli murni untuk roda gigi dan jarang dipakai
mobil.
2. GL 2
Untuk warm gear, mengandung minyak hewani dan
nabati.
3. GL 3 Untuk manual transmisi dan stering gear, mengandung
bahan tambah extreme pressure resisting dan lain-lain,
4. GL 4 Untuk hypoid gear dan digunakan untuk melayani
klasifikasi diatas GL 3, mengandung bahan tambah
extreme pressure resisting tapi lebih besar jumlahnya
dibanding GL 3.
5. GL 5 Digunakan untuk hypoid gear dengan pelayanan lebih
sedikit dari kondisi GL 4, kandungan extreme pressure
resisting lebih besar dibandingkan GL 4 dan kondisi kerja
lebih berat karena untuk menahan beban kejutan yang
lebih besar dan menerima kecepatan luncur yang tingi.
GL = Gear Lubricant ( pelumas roda gigi)
33
Pada kendaraan yang menggunakan differensial dengan tipe gigi hypoid
bevel, maka minyak pelumas yang digunakan mempunyai klasifikasi API GL 5.
4. Pemeriksaan dan Penggantian Minyak Pelumas
Pengisian minyak pelumas differensial harus sampai dengan batas
permukaan yang ditentukan yaitu apabila minyak pelumas telah keluar dari lubang
pengisian, maka pemeriksaan minyak pelumas differensial 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.
34
BAB III
PENUTUP
A. Simpulan
Dari uraian differensial (gardan) diatas, maka penulis dapat menyimpulkan
sebagai berikut :
1. Dalam konstruksi suatu differensial yang merupakan faktor terpenting adalah
perkaitan antara drive pinion dengan ring gear, yang dimana perkaitan
tersebut dinamakan bevel gear.
2. Cara kerja differensial menurut fungsinya dibagi 4 bagian, yaitu :
a. Differensial 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. Differensial 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. Differensial 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. Differensial pada saat roda diputar dengan arah berlawanan
Untuk memutarkan kedua roda belakang dengan arah yang berlawanan,
terlebih dahulu kedua buah roda beserta differensial-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 differensial, suara yang timbul dapat
terdengar jelas pada saat kendaraan berajalan dengan kaca tertutup. Suara
differensial 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 differensial disebabkan oleh
komponen-komponen differensial yang telah mengalami kerusakan,
diantaranya yaitu : ring gear, drive pinion, side gear dan pinion shaft gear.
5. Didalam pemeliharaan differensial yang perlu diperhatikan adalah pemberian
minyak pelumas yang tepat dan sesuai dengan konsruksi dari gigi-gigi
differensial.
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 differensial, sebab hal tersebut bisa mengakibatkan singgungan gigi
yang keras dan akibatnya gigi akan aus serta posisi drive pinion dan ring gear
akan berubah.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1991. Training Manual New Step 1, Jakarta : PT. Toyota Astra Motor.
. 1995. Materi Pelajaran Chasis Step 2, Jakarta : PT. Toyota Astra Motor.
Boentarto. 1997. Dasar-dasar Auto Mobil, Jakarta : PT. Toyota Astra Motor.
Daryanto. 1995. Teknik Servis Mobil, Jakarta : PT. Rineka Cipta.
Lampiran 1. Foto Prototipe Power Train.
Prototipe Power Train Tampak Samping
Prototipe Power Train Tampak Depan
Prototipe Power Train Tampak Belakang
Prototipe Differensial dengan Gardan Dibelah
Selengkapnya...