Torque converter adalah suatu komponen power train yang bekerjanya secara hydrolis. Prinsip kerja dari torque converter adalah merubah tenaga mekanis dari engine menjadi energi kinetis (oil flow) dan merubahnya lagi menjadi tenaga mekanis pada shaft outputnya.

Fungsi torque converter adalah sebagai berikut:

Sebagai kopling otomatis (automatic clutch) untuk meneruskan engine torque ke input transmisi.

Meningkatkan (multiflies) torque yang dibangkitkan oleh engine. Meredam getaran puntir (torsional vibration) dari engine dan drive train. Meratakan (smoothes) putaran engine.

Komponen utama pada torque converter:

Pump (impeller) Turbine (runner) Stator (reactor) Freewheel (one way clutch)Fungsi Pump (impeller) adalah:Pump yang dihubungkan dengan flywheel engine melalui drive case menghasilkan energi kinetis berupa gaya sentrifugal pada oli dengan cara melempar oli yang berada didalam sudu-sudu pump kearah turbin.

Fungsi Turbin (runner) adalah:Merubah energi kinetis dari oli yang diberikan oleh pump menjadi tenaga mekanis pada output nya.

Fungsi Stator (reactor) adalah:Mengarahkan oli flow dari turbin kembali ke pump agar arahnya sesuai, sehingga oli yang masih mempunyai energi kinetis membantu mendorong/ memperingan kerja pump.

Fungsi Freewheel (one way clutch) adalah:Mengarahkan putaran stator ke satu arah saja sesuai yang di inginkan dengan tujuan untuk menaikkan efisiensi dari torque coverter.Apabila stator tidak dilengkapi freewheel, jika turbin berputar cepat hingga speed ratio nya mendekati satu, maka arah aliran oli akan berubah, sehingga oli yang keluar dari turbin akan memukul punggung sudu-sudu stator. Keadaan demikian akan mengakibatkan aliran oli menjadi tidak beraturan dan efiensi torque converter akan turun.

Cara Kerja

Torque Converter memiliki konstruksi seperti gambar diatas. Putaran dari flywheel akan berhubungan langsung dengan Pump Impeller, Putaran dari pump impeller akan diteruskan ke Turbine Runner melalui Stator dengan media ATF tadi. Sehingga putaran dari Turbine Runner-lah yang menjadi input bagi transmisi.

Stator sendiri berfungsi untuk membuat arah aliran dari pump impeller menuju Turbine Runner dibelokkan. Sehingga jika dapat kita bayangkan aliran fluida dari Pump Impeller yang tadinya hanya lurus biasa saja, akan di belokkan sehingga memiliki momen yang lebih besar untuk menggerakkan Turbine Runner. Tetapi pada saat kecepatan sudah tinggi, arah aliran dari pump impeller sudah berbelok sendiri. Sehingga pada saat kecepatan sudah tinggi Stator menjadi ikut berputar, tujuan dari Stator yang ikut berputar adalah agar aliran yang sudah berbelok itu tadi tidak menjadi berantakan oleh Stator. Pada Stator juga dipasangi one way clucth yang bertujuan agar Stator tidak berputar terbalik dari putaran pump impeller.

Stall Speed

Stall Speed adalah saat dimana tuas transmisi sudah di geser ke posisi “D” atau “R” sehingga pump impeller sudah mulai berputar untuk menggerakkan turbine runner tetapi turbine runner sengaja di tahan dengan cara pedal rem di injak hingga roda mobil tidak dapat bergerak. Pada peristiwa ini torsi yang dihasilkan oleh pump impeller adalah torsi maksimal. Sehingga apabila pedal rem langsung dilepas, mobil dapat langsung bergerak.

Converter Range

Converter Range merupakan saat dimana Torque Converter melakukan pelipat gandaan momen untuk menggerakkan Turbine Runner. Peristiwa ini terjadi saat mobil baru mulai berjalan hingga kecepatan sedang, karena pada saat itulah torque converter membutuhkan momen yang sangat besar.

Coupling Range

Coupling Range adalah Suatu peristiwa dimana kecepatan mobil sudah cukup tinggi sehingga torque conveter tidak lagi membutuhkan momen tetapi membutuhkan kecepatan. Karena Torque Converter tidak dapat memindahkan daya hingga 100%, maka pada titik tertentu dalam torque converter akan aktif  lock-up clucth. Lock up clutch ini bertujuan untuk mendekati perbedaan putaran antara Pump impeller dengan Turbine runner agar mendekati 1:

TRANSMISI OTOMATISMekanisme Lock Up Clutch (sistem ECT)

 Pada coupling range ( tidak ada peningkatan momen puntir ) Torque Convertermeneruskan momen input dari mesin ke transmisi pada ratio mendekati 1 : 1.Pada pompa Impeller dan Turbine Runner paling sedikit terdapat perbedaankecepatan putar 4 sampai 5 %. Oleh sebab itu , Torque Converter tidakmemindahkan 100 % tenaga yang dibangkitkan oleh mesin ke transmisi, jaditerdapat kerugian energi. Untuk mencegahnya dan untuk mengurangipenggunaan bahan bakar, lock up clutch secara mekanik menghubungkanpompa Impeller dengan Turbine Runner pada saat kecepatan kendaraanmencapai 60 km/jam atau lebih , dengan demikian hampir 100 % tenaga yangdibangkitkan oleh mesin diteruskan ke transmisi

PRINSIP PEMINDAHAN TENAGA

Bila kita memasang dua buah kipas angin A dan B berhadapan satu sama lain, kemudian kipas angin A dihidupkan, maka kipas angin B akan ikut berputar dengan arah yang sama. Ini terjadi karena aliran udara dari kipas angin A membentur daun (vane) kipas angin B dan selanjutnya kipas angin B akan terbawa berputar. Dengan kata lain, terjadi pemindahan tenaga dari kipas angin A ke kipas angin B melalui angin sebagai perantara. Torque converter bekerja dengan cara yang sama, pompa impeller memainkan peranan kipas A dan turbine runner sebagai kipas B. perantaranya adalah fluida (ATF).

PRINSIP PEMBESARAN MOMEN

Pada kedua kipas yang diceritakan sebelumnya ditambahkan air duct, udara yang mengalir ke kipas B akan dikembalikan ke kipas A dari belakang melaui air duct. Ini akan menyebabkan energi yang tertinggal di udara setelah melalui kipas B akan membantu putaran kipas A. Dalam torque converter, stator berfungsi sebagai air duct.

FUNGSI ONE WAY CLUTCH

SAAT PUTARAN MESIN RENDAH

Saat perbedaan putaran antara pump impeller dan turbine runner besar, fluida akanmenghantam bagian depan vane stator, menyebabkan stator berputar dengan arahberlawanan dengan putaran pump impeller. Karena stator terkunci oleh one way clutch, ia tidak berputar tetapi vane-nya menyebabkan arah aliran minyak diubah agar membentur bagian belakang vane pump impeller.

MEKANISME LOCK-UP CLUTCH

Pada kenyataannya torque converter tidak dapat memindahkan 100 % tenaga mesin ketransmisi, jadi terdapat kerugian energi. Oleh karena itu, digunakan mekanisme lock-up clutch yang menghubungkan langsung pump impeller dengan turbine runner, sehingga hampir 100% tenaga yang dibangkitkan oleh mesin diteruskan ke transmisi.

1. KONSTRUKSI

Lock-up clutch dipasang pada turbine runner hub. Damper spring berfungsi untuk mencegah terjadinya kejutan pada saat lock up clutch bekerja. Bahan gesek (friction material) yang terdapat pada lock up piston terbuat dari bahan yang sama seperti yang digunakan pada brake dan clutch disc.

2. CARA KERJA

Lock up clutch bekerja berdasarkan aliran fluida yang mengalir ke torque converter (converter pressure).

Tidak Berhubungan

Pada saat kendaraan berjalan dengan kecepatan rendah, converter pressure mengalir ke bagian depan lock-up clutch sehingga lock-up clutch tidak bekerja.

Berhubungan

Pada saat kendaraan berjalan dengan kecepatan sedang sampai tinggi, converter pressure mengalir ke bagian belakang lock-up clutch sehingga lock-up clutch tertekan ke arah converter case. Hal ini mengakibatkan lock up clutch bekerja.