TUGAS III ELEMEN MESIN II

KOPLING

Dosen Pengampu : Ir. Sudarsono, M.T

Disusun Oleh :

TAUFIQ AKBAR ISMA PRANOTO ( NIM. 111031037 )

ALFONSUS AGUS WIBOWO ( NIM. 111031045 )

KASNA MULYADIN ( NIM. 111031047 )

YUDI EKO SUSANTO ( NIM. 111031118 )

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI “AKPRIND” YOGYAKARTA

2012/2013

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

KOPLING

1. PENGERTIAN

Kopling (clutch) terletak di antara mesin dan transmisi. Kopling

berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan putaran mesin ke

transmisi.

Gambar 1. Konstuksi letak unit kopling (clutch) pada kendaraan

Kopling dalam pemakaian dikendaraan, harus memiliki syarat- syarat

minimal sebagai berikut :

a. Harus dapat memutus dan menghubungkan putaran mesin ke

transmisi dengan lembut. Kenyamanan berkendara menuntut

terjadinya pemutusan dan penghubungan tenaga mesin berlangsung

dengan lembut. Lembut berarti terjadinya proses pemutusan dan

penghubungan adalah secara bertahap.

b. Harus dapat memindahkan tenaga mesin dengan tanpa slip Jika

kopling sudah menghubung penuh maka antara fly wheel dan plat

koping tidak boleh terjadi slip sehingga daya dan putaran mesin

terpindahkan 100%.

c. Harus dapat memutuskan hubungan dengan sempurna dan cepat. Pada

saat kita operasinalkan, kopling harus dapat memutuskan daya dan

putaran dengan sempurna, yaitu daya dan putaran harus betul-betul

tidak diteruskan, sedangkan pada saat kopling tidak dioperasionalkan,

kopling harus menghubungkan daya dan putaran 100%. Kerja kopling

dalam memutus dan menghubungkan daya dan putaran tersebut harus

cepat atau tidak banyak membutuhkan waktu.

Page 1

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

2. 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 :

1.) Kopling piringan (disc clutch)

Kopling piringan adalah unit kopling dengan bidang gesek

berbentuk piringan atau disc.

2.) 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 :

1.) Kopling plat tunggal

Kopling plat tunggal adalah unit kopling dengan jumlah piringan

koplingnya hanya satu.

Gambar 2. Konstruksi unit kopling plat tunggal

2.) Kopling plat ganda/ banyak

Kopling plat banyak adalah unit kopling dengan jumlah piringan

lebih dari satu

Page 2

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

Gambar 3. Konstruksi unit kopling plat ganda

Gambar 4. Konstruksi unit kopling plat banyak

Gambar 5. Plat kopling pada unit kopling plat banyak

Gesekan antar bidang/ permukaan komponen tentu akan

menimbulkan panas, sehingga memerlukan media pendinginan.

Ditinjau dari lingkungan/media kerja, kopling dibedakan menjadi :

1.) Kopling basah

Page 3

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

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.

2.) 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. Ditinjau dari pegas penekannya,

kopling dibedakan menjadi :

1.) Kopling pegas spiral

Adalah unit kopling dengan pegas penekannya berbentuk

spiral. Dalam pemakaiannya dikendaraan kopling dengan pegas

coil memiliki kelebihan : penekanannya kuat dan kerjanya

cepat/ spontan. Sedangkan kekurangannya : penekanan kopling

berat, tekanan pada plat penekan kurang merata, jika kampas

kopling aus maka daya tekan berkurang, terpengaruh oleh gaya

sentrifugal pada kecepatan tinggi dan komponennya lebih

banyak, sehingga kebanyakan kopling pegas spiral ini

digunakan pada kendaraan menengah dan berat yang

mengutamakan kekuatan dan bekerja pada putaran lambat.

Gambar 6. Kopling gesek dengan pegas spiral

Page 4

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

2.) Kopling pegas diaphragma

Adalah unit kopling dengan pegas penekannya berbentuk

diaphragma. Penggunaan pegas diaphragma mengatasi

kekurangan dari pegas spiral. Namun pegas diaphragma

mempunyai kekurangan : kontruksinya tidak sekuat pegas

spiral dan kurang responsive (kerjanya lebih lambat), sehingga

kebanyakan kopling pegas diaphragm ini digunakan pada

kendaraan ringan yang mengutamakan kenyamanan.

Gambar 7. Kopling gesek pegas diaphragma

KONSTRUKSI KOPLING GESEK

Gambar 8. Konstruksi kopling gesek

Page 5

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

1.) Plat Kopling (Disc clutch)

Gambar 9. Plat kopling

Plat kopling adalah komponen unit kopling yang berfungsi

menerima dan meneruskan tenaga mesin dari roda penerus dan

plat penekan ke input shaft transmisi. Bagian-bagian plat

kopling terlihat pada gambar 3. Plat kopling dipasangkan pada

alur-alur input shaft transmisi. Bagian plat kopling yang beralur

dan berhubungan dengan input shaft transmisi dinamakan

clutch hub. Kampas kopling (facing) dipasangkan pada plat

kopling untuk memperbesar gesekan. Kampas kopling

dipasangkan pada cushion plate dengan dikeling. Cushion plate

dipasangkan pada plat kopling juga dengan dikeling. Hentakan

saat kopling mulai meneruskan putaran dan pada saat akselerasi

dan deselerasi diredam oleh torsion dumper. Terdapat dua jenis

torsion dumper yakni torsion rubber dumper dan torsion spring

dumper.

2.) Rumah kopling, plat penekan dan pegas penekan

Page 6

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

Gambar 10. Rumah kopling tipe boss drive

Clutch cover unit terdiri dari plat penekan, pegas penekan, tuas

penekan dan rumah kopling. Ditinjau dari konstruksinya clutch

cover dibedakan menjadi tiga yakni: boss drive type clutch

cover, radial strap type clutch cover dan corded strap drive tipe

clutch cover. Pada tipe boss drive plat penekan dipasangkan

pada rumah kopling dengan boss sehingga konstruksinya kuat,

namun perpindahan tenaga tidak bisa lembut. Tipe radial strap

type clutch cover dan corded strap drive tipe clutch cover. Pada

tipe boss drive plat penekan dihubungkan ke rumah kopling

oleh strap (plat baja) dalam arah radial dari boss. Tipe corded

strap drive plat penekan ditahan oleh tiga buah plat pada rumah

kopling sehingga daya elastisitas plat tersebut memungkinkan

perpindahan tenaga terjadi dengan lembut.

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).

Page 7

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

Gambar 11. Konstuksi unit kopling magnet

c. Kopling Satu Arah

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.

Gambar 12. Kopling satu arah tipe sprag dan tipe roller

3. CARA KERJA KOPLING

Kopling berfungsi untuk memindahkan tenaga secara halus dari mesin ke

transmisi melalui adanya gesekan antara plat kopling dengan fly wheel dan

Page 8

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

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.

4. KERUSAKAN PADA KOPLING

Di mobil bertransmisi manual, kopling sendiri terbagi dalam empat

komponen penting: flywheel, clutch disc, cover clutch, dan release

bearing. Kerusakan dari masing-masing komponen ini memiliki ciri yang

berbeda, itu sebabnya perlu cara berbeda untuk mendeteksinya.

Jika terjadi kerusakan pada komponen ini, tak ada langkah lain

kecuali membongkarnya. Dan biaya untuk membongkar transmisi cukup

mahal sehingga penggantian komponen secara menyeluruh merupakan

langkah terbaik.

Ciri-ciri kerusakan kopling di mobil :

a. Injakan pedal kopling meninggi

Ciri dari mulai menipisnya pelat kopling (clutch disc) di mobil Anda

adalah injakan pedal yang mulai meninggi dari biasanya. Maksudnya,

Page 9

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

mobil baru mulai bergerak ketika pedal kopling diangkat mendekati

posisi sebelum diinjak.

Namun bila mobil Anda baru diperoleh dalam kondisi bekas, tidak ada

salahnya untuk memeriksa penyetelan pedal kopling. Ada

kemungkinan hal ini disebabkan oleh setelan kopling dari pemilik

mobil terdahulu.

b. Kemampuan akselerasi menurun

Saat pedal gas diinjak secara spontan untuk berakselerasi, respon laju

kendaraan tidak seirama. Jadi, putaran mesin meninggi tanpa diikuti

oleh percepatan kendaraan yang sepadan. Paling kentara, kondisi ini

terjadi saat melaju di jalan menanjak. Respon kendaraan terasa lamban

meski pedal gas telah diinjak dalam dan putaran mesin sudah

meninggi. Bau sangit pun kerap muncul akibat pelat kopling yang

mulai menipis sehingga tidak mampu menyalurkan tenaga mesin ke

roda.

c. Suara aneh di transmisi

Selain keausan pelat kopling, kerusakan damper pun mungkin terjadi.

Apalagi bila mobil kerap diajak berakselerasi keras oleh sang

pemiliknya.

Page 10

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

Cirinya adalah timbulnya suara asing di sekitar transmisi saat pedal

kopling diangkat. Hal ini turut diikuti oleh pergerakan mobil yang

menjadi tidak halus. Selain itu, suara desingan bearing pun kerap

terdengar saat pedal kopling tidak diinjak. Namun suara ini akan hilang

ketika pedal diinjak. Hal ini disebabkan oleh mulai mengeringnya

pelumas pada release bearing.

d. Getaran saat pedal kopling diangkat

Bila ini yang terjadi, maka kemungkinan besar kerusakan terjadi pada

dekrup (cover clutch) atau flywheel. Getaran ini timbul akibat

permukaan cover clutch atau flywheel yang sudah tidak rata. Bila hal

ini yang terjadi, maka Anda perlu menyiapkan dana tambahan untuk

meratakan permukaan flywheel di tukang bubut. Selain itu, tekanan

cover clutch yang tidak rata pun dapat menyebabkan timbulnya getaran

ini.

5. PEMERIKSAAN KOMPONEN KOPLING

a. Release Bearing

Release bearing umumnya merupakan unit bearing tertutup dengan

tipe pelumasan permanen, sehingga tidak memerlukan pembersihan

pada pelumasannya. Pemeriksaan pertama yang dapat dilakukan

adalah secara fisual, adalah dengan melihat apakah ada kotoran, luka

bekas gesekan/ terbakar, tergores dan atau retak. Jika ada kotoran, luka

bekas gesekan/terbakar, tergores dan itu hanya sedikit dapat

dibersihkan dengan kertas amplas yang halus. Jika kerusakannya

parah, ganti dengan unit yang baru.

Page 11

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

Pemeriksaan release bearing dengan cara pengujian kerja sebagai

berikut :

(a) Putar bearing dengan tangan dan berilah tenaga pada arah axial.

Jika putaran kasar dan atau terasa ada tahanan sebaiknya ganti

(b) Tahan hub dan case dengan tangan kemudian gerakkan pada semua

arah untuk memastikan self-centering system agar tidak tersangkut.

Hub dab casae harus bergerak kira-kira 1 mm. Jika kekocakan

berlebihan atau macet sebaiknya diganti dengan yang baru

b. Pegas Penekan dan Tuas Pembebas

Pemeriksaan pegas penekan dan tuas pembebas dilakukan dengan

beberapa tahapan yaitu :

(a) Pemeriksaan secara fisual, adalah dengan melihat apakah ada

kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan atau retak. Jika

ada kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan itu hanya

sedikit dapat dibersihkan dengan kertas amplas yang halus.

(b) Lakukan pengukuran kedalaman dan lebar keausan bekas gesekan

release bearing. Kedalaman maksimal adalah 0.6 mm dan lebar

maksimal 5.0 mm. Jika keausan melebihi spesifikasi ganti dengan

yang baru

Page 12

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

(c) Pemeriksaan dengan SST dan filler gauge (thickness gauge).

Dengan bantuan SST dan Filler gauge, periksa kerataan

permukaan ujung pegas diphragm atau ujung tuas pembebas.

Selisih pengukuran atau ketidakrataan maximal 0.5 mm

(d) Pemeriksaan dengan dial indikator. Dengan dial indikator dan alat

pemutar juga dapat dilakukan pengukuran ketidakrataan

permukaan ujung pegas diphragm atau ujung tuas pembebas.

Untuk memudahkan pengukuran pasanglah dial dengan magnetik

base pada mesin. Penyimpangan maximal : 0.5 mm

(e) Pemeriksaan panjang dan kesikuan pegas penekan Panjang bebas

pegas penekan mempunyai limit yang bervariasi tergantung

ukuran kopling unit. Demikian juga dengan ketidaksikuan pegas

Page 13

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

penekan. Semakin besar unit kopling biasanya limit/ tolerensi

semakin besar

(f) Pemeriksaan tegangan pegas penekan Tegangan pegas penekan

sangat berpengaruh pada kekuatan kerja kopling dalam

meneruskan putaran dan daya mesin. Semakin berat suatu

kendaraan maka akan semakin kuat/ besar tegangan pegas penekan

yang digunakan. Spesifikasi tegangan pegas dapat dilihat pada

buku manual kendaraan. Perbedaan antar pegas juga tidak boleh

terlalu besar, karena akan membuat penekanan kopling tidak

merata.

c. Plat Penekan

Pemeriksaan plat penekan dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu :

(a) Pemeriksaan secara fisual, adalah dengan melihat apakah ada

kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan atau retak. Jika ada

kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan itu hanya sedikit

dapat dibersihkan dengan kertas amplas yang halus. Jika kerusakannya

parah, perbaiki dengan menggunakan mesin bubut atau jika tidak

memungkinkan, ganti dengan plat penekan baru.

Page 14

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

(b) Lakukan pengukuran kerataan plat kopling dengan straigh edge dan

filler gauge. Ketidakrataan max adalah 0.5 mm.

d. Plat Kopling

Pemeriksaan plat kopling dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu :

(a) Pemeriksaan secara fisual, adalah dengan melihat apakah ada

kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan atau retak. Jika ada

kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan itu hanya sedikit

dapat dibersihkan dengan kertas amplas yang halus. Jika kerusakannya

parah, ganti kampas kopling atau ganti dengan plat kopling baru.

(b) Pemeriksaan dan pengukuran kedalaman paku keling dengan

jangka sorong. Batas kedalaman paku keling, minimal 0.3 mm. Jika

kedalaman sudah melebihi spesifikasi, ganti kampas kopling atau ganti

dengan plat kopling baru

Penggantian kampas kopling dilakukan dengan cara melepas kampas

kopling lama dengan merusak paku kelingnya dengan bor, memasang

kampas kopling baru dengan paku keling baru dengan urutan

menyilang. Lakukan pengetesan kerataan dan keolengan plat kopling

dengan bantuan roller instrumen dan dial indikator

Page 15

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

(c) Pemeriksaan run-out plat kopling. Dengan roller-instrumen

(mesin/alat-pemutar) dan dial indikator periksalah run-out plat

kopling! Bila run-out melebihi 0.8 mm, gantilah plat kopling dengan

yang baru.

e. Fly Wheel

Pemeriksaan plat kopling dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu :

(a) Pemeriksaan secara fisual, adalah dengan melihat apakah ada

kotoran, luka bekas gesekan, tergores dan atau retak pada bidang

geseknya. Jika ada kotoran, luka bekas gesekan/ terbakar, tergores dan

itu hanya sedikit dapat dibersihkan dengan kertas amplas yang halus.

Jika kerusakannya parah, ganti dengan plat kopling baru.

(b) Pemeriksaaan keausan gigi-gigi ring gear dari keausan dan

kerusakan. Jika terdapat kerusakan, ganti dengan ring gear yang baru.

Penggantian ring gear adalah dengan cara dipanaskan pada suhu 80

s.d. 100oC, kemudian lepaskan ring gear lama dan pasangkan ring gear

baru dengan menggunakan mesin press. Pemanasan tidak boleh

melebihi 120oC karena bisa mengubah sifat logam.

(c) Pemeriksaan run-out fly wheel. Dengan dial indikator periksalah

run-out fly wheel! Bila run-out melebihi 0.2 mm, gantilah fly wheel.

Page 16

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

(d) Pemeriksaan Pilot Bearing. Putarkan bearing dan beri tenaga pada

arah axial. Jika putaran kasar dan terdapat kekocakan yang berlebihan,

ganti dengan pilot bearing yang baru.

Penggantian pilot bearing dilakukan dengan melepas pilot bearing

lama dengan SSt sliding hamer dan kemudian memasangkan pilot

bearing baru.

Page 17

ELEMEN MESIN II ( KOPLING )

DAFTAR PUSTAKA

Anonim (1994). Training Manual Drive Train Group, Jakarta : Penerbit PT.Toyota-Astra Motor.

Anonim (tt). Step 2 Materi Pelajaran Chassis Group, Jakarta : Penerbit PT.Toyota-Astra Motor.

Anonim (2004). N-Step Step 2 Chasis Training Materials text, Jakarta : Penerbit PT. NISSAN.

Karim Nice (2000). How Clutches Work, www. howstuffworks.com

Page 18