KOPLING
-
Upload
ahmad-choirul-huda -
Category
Documents
-
view
150 -
download
2
Transcript of KOPLING
TEKNOLOGI CHASISKOPLING
Disusun Oleh:
Ahmad Choirul Huda (105524045)
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
2012
KOPLING
A. FUNGSI DAN PERANAN KOPLING
Kopling berfungsi untuk menghubungkan dan melepaskan tenaga dari
mesin ke transmisi melalui kerja pedal selama perkaitan roda gigi. Putaran
mesin tidak dapat langsung dipindahkan ke roda-roda penggerak (drive wheel)
karena akan mengakibatkan kejutan pada kendaraan, dengan demikian gerak
awal kendaraan akan terasa kasar akibatnya dapat merusak unit-unit pemindah
tenaga lainnya. Oleh karena hal tersebut, diperlukan suatu proses yang halus
tanpa adanya kejutan yang menyebabkan ketidak nyamanan bagi pengendara
dan penumpang. Disinilah kopling menjadi bagian yang penting, kopling
memindahkan tenaga secara perlahan dari mesin ke roda-roda penggerak
(drive wheel) sehingga gerak mula kendaraan dapat berlangsung dengan
lembut dan perpindahan roda-roda gigi transmisi dapat lembut sesuai dengan
kondisi jalannya kendaraan.
Kopling ditempatkan di antara mesin dan transmisi. Seperti telihat
pada gambar di bawah:
B. PERSYARATAN KOPLING
Kopling haruslah memiliki persyaratan khusus agar kerjanya dapat sesuai
dengan keinginan pengguna kendaraan, persyaratan kopling diantaranya
adalah:
1. Harus menghubungkan dan memutus putaran dari mesin ke transmisi
secara lembut.
2. Pada saat memutus dan menghubungkan putaran dan daya mesin dengan
trasmisi harus dapat memindahkan tenaga tanpa terjadi slip.
3. Harus dapat menghubungkan dan membebaskan putaran dan daya dari
mesin ke transmisi dengan sempurna dan cepat.
4. Mudah dipasang, mudah di perbaiki, mudah dibongkar
5. Dapat menerima gaya goncangan dan getaran
6. Tetap fit di shaft tanpa merusak shaft
7. Bisa menahan suhu lingkungan atau gesekan kopling(tahan terhadap panas
dan gesekan)
C. BAGIAN UTAMA KOPLING
1. Pelat kopling (clutch disc)
Fungsi dari pelat kopling (clutch disc) adalah meneruskan tenaga mesin
dari roda penerus (flywheel) ke plat tekan (pressure plate) dan selanjutnya
ke input shaft transmisi dengan lembut tanpa terjadi selip.
Pelat kopling (clutch disc) diperlukan untuk dapat memindahkan tenaga
dengan lembut tanpa terjadi slip. Pelat kopling dipasang pada alur-alur
input shaft dan terletak di antara roda penerus dan pelat penekan, pada
kedua permukaan pelatnya dipasang kanvas (facing) dengan cara di keling.
Pelat kopling dibuat sedemikian rupa agar pada saat tenaga harus
dibebaskan, kopling dapat bekerja dengan sempurna dan cepat. Pelat
kopling terdisi atas tiga bagian yaitu:
a) Kanvas (Facing )
Facing dipasangkan pada cushion plate dengan cara dikeling
sedangkan cushion plate tersebut bersatu dengan disc plate dengna
cara dikeling juga, sehingga putaran facing akan diteruskan ke cushion
plate lalu ke disc plate dan selanjutnya ke input shaft transmisi melalui
clutch hub.
b) Cushion plate
Cushion plate dirancang dengan bentuk bergelombang, tujuannya agar
pada saat pelat penekan menyentuh pelat kopling, penekannan dapat
dilakukan secara perlahan
c) Torsion Rubber
Torsion Rubber merupakan bagian yang berfungsi untuk meredam
getaran pada plat kopling, dilihat dari bahannya, torsion rubber terdiri
dari dua jenis, yaitu berupa pegas koil dan karet. Bentuk ini bekerja
untuk mengurangi kejutan pada saat tenaga dihubungkan.
2. Tutup Kopling (clutch cover)
Tutup Kopling (clutch cover) terpasang pada roda penerus (flywheel) oleh
beberapa baut dan berputar bersama dengan pelat kopling sesuai dengan
kecepatan mesin. Tutup kopling dibagi menjadi dua tipe, yaitu tipe pegas
koil dan tipe pegas membrane (diaphragm spring)
a) Tutup kopling dengan pegas koil (Coil Spring Type Clutch)
Tutup kopling terdiri dari pelat penekan yang dibuat dari baja tuang
(cushion) yang diratakan dengan halus dan berfungsi menekan plat
kopling terhadap roda penerus dengan adanya tekanan pegas-pegas
kopling. Kopling tipe ini dilengkapi dengan pegas koil/pegas spiral dan
tiga buah pressure lever.
Cara kerja:
Saat pedal ditekan
Release fork menekan release bearing, release bearing menekan
release lever sehingga release lever mengangkat pressure plate melalui
pivot pin melawan tekanan pressure spring dan menyebabkan plat
kopling terbebas (tidak lagi terjepit di antara flywheel dan pressure
plate) dan putaran mesin tidak dapat diteruskan ke input shaft
transmisi.
Saat pedal dilepas
Release fork tidak menekan release bearing, release bearing tidak
menekan release lever sehingga pressure spring menekan pressure
plate dan pressure plate menekan clutch disc ke flywheel. Sehingga
terjadi perpindahan tenaga sebagai berikut :
Mesin (flywheel) > clutch cover > pivot pin > release lever > pressure
plate > clutch dish > spline > input shaft transmisi.
b) Tutup kopling dengan pegas membran (Diaphragm Spring Type
Clutch)
Pada tipe ini, pegas membran berfungsi sebagai pressure lever. Bila
pedal ditekan release bearing akan mendorong ujung-ujung sirip pegas
membrane, plat penekan akan tertarik sehingga kopling menjadi beas.
Saat ini tipe ini lebih banyak digunakan.
Cara kerja:
Saat pedal ditekan
Release fork menekan release bearing, release bearing menekan
diapragma spring sehingga diapragma spring mengangkat pressure
plate melalui pivot ring menyebabkan plat kopling terbebas (tidak
lagi terjepit di antara flywheel dan pressure plate) dan putaran mesin
tidak dapat diteruskan ke input shaft transmisi.
Saat pedal dilepas
Release fork tidak menekan release bearing, release bearing tidak
menekan diapragma spring sehingga diapragma spring menekan
pressure plate dan pressure plate menekan clutch disc ke flywheel.
Sehingga terjadi perpindahan tenaga sebagai berikut :
Mesin (flywheel) > clutch cover > pivot ring > diapragma spring >
pressure plate > clutch dish > spline > input shaft transmisi.
3. Mekanisme Penggerak
Berdasarkan cara kerjanya terdapat dua tipe kopling, yaitu:
a. Tipe kopling mekanis (mechanical clutch)
Pengoperasian unit kopling sistem mekanik menggunakan
kabel baja yang menghubungkan pedal kopling dengan tuas pembebas
kopling. Saat pedal kopling diinjak, menarik kabel kopling yang
diteruskan dengan menggerakan tuas pembebas (release fork) ke arah
maju menekan pegas kopling, sehingga plat kopling bebas tidak
terjepit oleh plat tekan.
b. Tipe kopling hidraulis (hydraulic clutch)
Pengoperasian kopling sistem hidrolis ini memanfaatkan
tekanan hidrolis minyak. Pedal kopling berfungsi untuk menekan
minyak yang ada pada master silinder dan disalurkan kesilinder
kopling. Tekanan minyak mendorong tuas pembebas dan bantalan
tekan menekan pegas diafragma. Proses ini menyebabkan kopling
memutuskan hubungan mesin dengan sistem pemindah tenaga.
Bagian-bagian kopling hidrolis
Pada tipe ini diperlukan komponen-komponen yang lebih
banyak bila dibandingkan dengan system mekanis, tetapi mampu
memindahkan tenaga yang lebih besar, sehingga cocok untuk
kendaraan-kendaraan besar.
Pengoperasian kopling sistem hidrolis ini memanfaatkan
tekanan hidrolis minyak. Pedal kopling dalam hal ini berfungsi untuk
menekan minyak yang ada pada master silinder dan selanjutnya
disalurkan kesilinder kopling. Tekanan minyak selanjutnya mendorong
tuas pembebas dan bantalan tekan menekan pegas diafragma.
Proses ini menyebabkan kopling memutuskan hubungan antara
mesin dengan sistem pemindah tenaga. Posisi saat pedal kopling
dilepas, pedal akan dikembalikan keposisi semula oleh pegas
pengembali.
Sementara plunger master silinder akan kembali oleh pegas
plunger yang ada di dalam master silinder. Karena tekanan sudah tidak
ada, plunger dan tuas pembebas akan dikembalikan keposisi semula
oleh pegas pengembali dan pegas diafragma. Konstruksi master
silinder kopling hidrolis seperti terlihat pada gambar berikut ini :
a) Fungsi komponen utama pada unit kopling hidrolis adalah:
1) Komponen utama pada unit kopling hidrolik adalah : pump impeller,
turbin runner dan stator. Pump impeller merupakan mekanisme pompa
yang membangkitkan tenaga hidrolis pada fluida.
2) Turbin runner adalah mekanisme penangkap tenaga hidrolis fluida
yang dibangkitkan pump impeller. Stator adalah mekanisme pengatur
arah aliran fluida agar tidak terjadi aliran yang merugikan tetapi justru
aliran yang menguntungkan sehingga didapatkan peningkatan
momen/torsi.
b) Komponen pengoperasian kopling sistem hidrolis adalah sebagai berikut:
1) Master silinder kopling, berfungsi untuk merubah gerak mekanis dari
pedal kopling menjadi tekanan minyak hidrolis.
2) Pipa hidrolis berfungsi untuk menyalurkan tekanan hidrolis yang
dihasilkan dari master silinder kopling.
3) Silinder kopling berfungsi merubah tekanan hidrolis dari master
silinder menjadi gerak mekanis yang disalurkan ke push rod dan
diteruskan ke tuas pembebas kopling.
4) Boster kopling berfungsi untuk meringankan tenaga injakan pedal
kopling. Komponen ini hanya dipergunakan pada kendaraan berat.
Gambar: gerak bebas pada pedal kopling
D. JENIS-JENIS KOPLING
A. Kopling Gesek
Dinamakan kopling gesek karena untuk melakukan pemindahan daya
adalah dengan memanfaatkan gaya gesek yang terjadi pada bidang gesek.
Ditinjau dari bentuk bidang geseknya kopling dibedakan menjadi 2 yaitu :
a) Kopling piringan (disc clutch) Kopling piringan adalah unit kopling
dengan bidang gesek berbentuk piringan atau disc.
b) Kopling konis (cone clutch) Kopling konis adalah unit kopling dengan
bidang gesek berbentuk konis.
Ditinjau dari jumlah piringan/ plat yang digunakan kopling dibedakan
menjadi 2 yaitu :
a) Kopling plat tunggal Kopling plat tunggal adalah unit kopling dengan
jumlah piringan koplingnya hanya satu.
Gambar: Konstruksi unit kopling plat tunggal
b) Kopling plat ganda/ banyak, adalah unit kopling dengan jumlah
piringan lebih dari satu.
Gambar: Konstruksi unit kopling plat ganda
Gesekan antar bidang/ permukaan komponen tentu akan menimbulkan
panas, sehingga memerlukan media pendinginan.
Ditinjau dari lingkungan/media kerja,kopling dibedakan menjadi :
a) Kopling basah
Kopling basah adalah unit kopling dengan bidang gesek (piringan atau
disc) terendam cairan/ minyak. Aplikasi kopling basah umumnya pada
jenis atau tipe plat banyak, dimana kenyamanan berkendara yang
diutamakan dengan proses kerja kopling tahapannya panjang, sehingga
banyak terjadi gesekan/slip pada bidang gesek kopling dan perlu
pendinginan.
Gambar: Komponen kopling basah
Keterangan bagian-bagian utama kopling basah :
1. Pegas kopling 5. Poros output (dudukan plat gesek)
2. Plat penekan 6. Batang pembebas
3. Plat kopling 7. Roda gaya (dudukan plat kopling)
4. Plat gesek 8. Roda gaya dan gigi tingkat
Cara kerja
Posisi terhubung
Pegas koil menekan plat penekan, kemudian plat penekan menekan
plat kopling dan plat gesek, sehingga poros input dan output
terhubung.
Posisi terlepas
Tuas pembebas mendorong plat penekan, sehingga plat kopling dan
plat gesek bebas dari penekan, akibatnya Poros input dan output tidak
terhubung
b) Kopling kering
Kopling kering adalah unit kopling dengan bidang gesek (piringan atau
disc) tidak terendam cairan/ minyak (dan bahkan tidak boleh ada
cairan/minyak). Untuk mendapatkan penekanan yang kuat saat
bergesekan, sehingga saat meneruskan daya dan putaran tidak terjadi
slip maka dipasangkan pegas penekan.
1. Komponen-komponen Utama Kopling kering
Gambar: Komponen-komponen kopling kering
2. Prinsip kerja kopling kering
Gambar: Prinsip kerja kopling kering
Saat pedal kopling ditekan, hubungan antara mesin dengan sistem
penggerak (transmisi) terputus karena roda gila (flywheel) dan
pelat/piringan kopling (clutch plate) tidak saling bersinggungan
sehingga tenaga yang dihasilkan oleh mesin tidak dapat diteruskan
ke komponen penggerak. Lalu, bila pedal kopling dilepas atau
tidak diinjak (difungsikan) maka hantaran putaran mesin akan
kembali menggerakkan transmisi.
3. Cara kerja kopling gesek
Kopling berfungsi untuk memindahkan tenaga secara halus dari
mesin ke transmisi melalui adanya gesekan antara plat kopling
dengan fly wheel dan plat penekan. Kekuatan gesekan diatur oleh
pegas penekan yang dikontrol oleh pengemudi melalui mekanisme
penggerak kopling. Jika pedal kopling ditekan penuh, tekanan
pedal tersebut akan diteruskan oleh mekanisme penggerak
sehingga akan mendorong plat penekan melawan tekanan pegas
penekan sehingga plat kopling tidak mendapat tekanan. Gesekan
antara plat kopling dengan fly wheel dan plat penekan tidak terjadi
sehingga putaran mesin tidak diteruskan. Jika pedal kopling
ditekan sebagian/ setengah, tekanan pedal tersebut akan diteruskan
oleh mekanisme penggerak sehingga akan mendorong plat penekan
melawan sebagain/ setengah tekanan pegas penekan sehingga
tekanan plat penekan ke fly wheel berkurang, sehingga plat kopling
akan slip. Gesekan antara plat kopling dengan fly wheel dan plat
penekan kecil sehingga putaran dan daya mesin diteruskan
sebagian. Apabila pedal dilepaskan maka gaya pegas akan kembali
mendorong dengan penuh plat penekan. Plat penekan menghimpit
plat kopling ke fly wheel dengan kuat sehingga terjadi gesekan
kuat dan berputar bersamaan. Dengan demikian putaran dan daya
mesin diteruskan sepenuhnya (100%) tanpa slip.
B. Kopling Magnet
Dinamakan kopling magnet karena untuk melakukan pemindahan daya
dengan memanfaatkan gaya magnet. Magnet yang digunakan adalah
magnet remanent yang dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik ke
dalam sebuah lilitan kawat pada sebuah inti besi. Listrik yang
dibangkitkan atau tersedia dikendaraan adalah listrik arus lemah sehingga
magnet yang dibangkitkan tidak cukup kuat untuk dijadikan sebagai
kopling pemindah daya utama. Kopling jenis ini kebanyakan hanya
digunakan sebagai kopling pada kompresor air conditioner (AC).
Gambar: konstruksi kopling magnet
C. Kopling Satu Arah (one way clutch/ free wheeling clutch/ over runing
clutch)
Kopling satu arah merupakan kopling otomatis yang memutus dan
menghubungkan poros penggerak (driving shaft) dan yang digerakkan
(driven shaft) tergantung pada perbandingan kecepatan putaran sudut dari
poros-poros tersebut. Jika kecepatan driving lebih tinggi dari driven,
kopling bekerja menghubungkan driving dan driven. Jika kecepatan
driving lebih rendah dari driven, kopling bekerja memutuskan driving dan
driven. Ada dua jenis one way clutch yakni sprag type dan roller type.
D. Kopling Hidrolik
Dinamakan kopling hidrolik karena untuk melakukan pemindahan daya
adalah dengan memanfaatkan tenaga hidrolis. Tenaga hidrolis didapat
dengan menempatkan cairan/ minyak pada suatu wadah/ mekanisme yang
diputar, sehingga cairan akan terlempar/ bersirkulasi oleh adanya gaya
sentrifugal akibat putaran sehingga fluida mempunyai tenaga hidrolis.
Fluida yang bertenaga inilah yang digunakan sebagai penerus/ pemindah
tenaga.
Gambar: Kopling Hidrolik
Komponen utama pada unit kopling hidrolik adalah : pump impeller,
turbin runner dan stator. Pump impeller merupakan mekanisme pompa
yang membangkitkan tenaga hidrolis pada fluida. Turbin runner adalah
mekanisme penangkap tenaga hidrolis fluida yang dibangkitkan pump
impeller. Stator adalah mekanisme pengatur arah aliran fluida agar tidak
terjadi aliran yang merugikan tetapi justru aliran yang menguntungkan
sehingga didapatkan peningkatan momen/ torsi.
E. MASTER SILINDER KOPLING
Cara Kerja:
Saat Pedal Kopling Di Tekan
Connecting rod bergerak ke kiiri karena tenaga dari conical spring dan
mengakibatkan reservoir tertutup oleh inlet valve. Chamber A terpisah dari
chamber B, tekanan hidraulis pada chamber A naik, kemudian tekanan
diteruskan ke pipa dan reservoir cylinder.
Saat Pedal Kopling Di Lepas
Piston akan kembali ke kanan oleh tekanan compression spring, connecting
rod tertarik oleh spring retainer melawan tekanan conical spring, sehingga
inlet valve terbuka dan chamber A berhubungan dengan chamber B.
F. SILINDER PEMBEBAS KOPLING
Silinder pembebas kopling berfungsi untuk mendorong release fork (meneruskan
tekanan hidraulis dari master silinder).
Terdiri dari :
1. Push Rod
2. Cylincer Cup
3. Cylinder Body
4. Conical Spring
5. Piston
Silinder pembebas kopling (release cylinder) dibagi atas dua tipe yaitu tipe yang
dapat disetel (adjustable type) dan tipe menyetel sendiri (self-adjusting type).
Tipe yang dapat disetel (adjustable type)
Minyak hidraulis dari master silinder menyebabkan piston pada release
cylinder mendorong batang penekan (pushrod) dan mendorong garpu
pembebas (clutch release fork). Silinder pembebas (release cylinder)
mempunyai saluran pembuangan udara (bleeder plug) untuk mengeluarkan
udara dari saluran hidraulis, dan pegas pembalik menjaga agar garpu
pembebas kopling dan batang penekan tetap bersentuhan satu sama lainnya.
Tipe menyetel sendiri (self-adjusting type)
Penyetelan kebebasan garpu pembebas kopling dilakukan dengan cara
merubah panjang batang penekan. Pada kendaraan modern, untuk
menghilangkan penyetelan gerak bebas maka digunakan silinder pembebas
tipe menyetel sendiri.
Pada silinder pembebas tipe menyetel sendiri tidak menggunakan pegas
pembalik garpu pembebas, sebagai gantinya maka pada silinder pembebas
dipasang pegas (conical spring) untuk menjaga agar garpu pembebas (release
fork) selalu bersentuhan dengan batang penekan.
A. Jenis – jenis kanvas kopling menurut bahannya
1. Kanvas Asbes
Kanvas asbes terbuat dari campuran asbes dan logam. Kanvas jenis
ini sering digunakan pada kendaraan penumpang atau barang.
Kanvas jenis asbes ini harus tahan terhadap panas, harus dapat
menyerap panas, dan harus tahan terhadap gesekan.
Gambar: Kanvas asbes
Pada permukaan kanvas jenis asbes terdapat alur yang berfungsi
sebagai penampung kotoran dan debu yang terdapat pada roda gila
dan plat penekan akibat dari gesekan, selain itu juga berfungsi
sebagai ventilator.
2. Kanvas keramik
Gambar: Kanvas keramik
Kanvas jenis ini terbuat dari campuran keramik dan logam, kanvas
jenis ini lebih tahan terhadap panas dan gesekan yang sangat tinggi,
oleh karena itu kanvas jenis ini hanya digunakan untuk kendaraan
berat.
B. Pegas Pada Kanvas Kopling
1. Pegas Radial
Gambar: Pegas radial
Pegas radial pada kanvas kopling ada dua jenis yaitu : pegas radial
jenis karet dan pegas radial jenis coil. Pegas radial terletak diantara
plat yang duduk pada poros dan plat pemegang kanvas. pegas ini
berfungsi untuk meredam kejutan dan getaran yang terjadi saat
kopling mulai terhubung sampai terhubung secara sempurna dan
lembut.
Oleh karena itu pegas radial kopling harus mampu menerima gaya
lingkaran dari putaran mesin, harus mampu memegas dengan baik,
selain itu pegas harus mempunyai daya elastisitas yang tinggi.
2. Pegas Aksial
Pegas aksial adalah pegas pada piringan kopling yang terlatak antara
kanvas kopling, yang berfungsi : Untuk meneruskan tekanan plat
penekan terhadap kedua plat secara perlahan-lahan sehingga plat
kopling dapat terhubung dengan lembut, serta memperkuat
cengkraman terhadap roda gila.
Gambar: Pegas aksial
Konstruksi pegas aksial : A = Plat bentuk E
B = Plat bentuk W
C. Pemasangan kanvas kopling
Pemasangan kanvas kopling pada piringan kopling ada dua cara, yaitu
dengan di Lem dan di Keling. Paku keling dan lem berfungsi untuk
merekatkan dan memegang kanvas kopling antara plat piringan dengan
pegas aksial, paku keling dan lem tersebut harus mampu menahan gaya
lingkaran dari putaran mesin.
Gambar: Kanvas dengan paku keeling (kiri) dan Kanvas dengan lem (kanan)