MAKALAH

GARDAN (Differential)

JST/OTO/OTO312

SISTEM PEMINDAH TENAGA

Disusun oleh :

DWI PRASETYO 13504241040

DEVA KRISNA WIBOWO 13504241032

HANGGA DWI PURNAMA 13504241033

KELAS : A3

PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2015

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Gardan (differential) adalah komponen pada kendaraan yang

berfungsi utama gardan adalah membedakan putaran roda kiri dan kanan

pada saat mobil sedang membelok. Hal itu dimaksudkan agar mobil dapat

membelok dengan baik tanpa membuat kedua ban menjadi slip atau

tergelincir. Ukuran dari sebuah differential atau gardan menggambarkan

dari bobot atau berat kendaraan, mobil bertenaga diesel yang memiliki

tubuh yang kekar memiliki gardan yang kekar, kuat, dan bandel.

Sedangkan untuk mobil non komersial yang bertubuh lebih dinamis seperti

minibus dan sedan memiliki gardan yang lebih kecil dan imut namun

dalam proses pembagian putaran side gear kiri maupun side gear kanan

keduanya memiliki kemampuan yang sama sama baik.

B. Rumusan Masalah

1. Apakah pengertian differensial/gardan?

2. Apa fungsi dar gardan?

3. Bagaimana cara kerja gardan?

4. Apa saja komponen-komponen gardan?

5. Bagaimana cara perawatan gardan?

C. Tujuan Penulisan

1. Mengetahui tentang pengertian dan fungsi differential /gardan.

2. Mengetahui tantang komponen-komponen gardan dan fungsinya.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Differensial/Gardan

Gardan (differential) adalah komponen pada kendaraan yang

berfungsi utama gardan adalah membedakan putaran roda kiri dan kanan

pada saat mobil sedang membelok. Hal itu dimaksudkan agar mobil dapat

membelok dengan baik tanpa membuat kedua ban menjadi slip atau

tergelincir.

B. Fungsi Gardan

Fungsi dari gardan antara lain:

a. Merubah arah putaran mesin

Sebagaimana telah diketahui bahwa posisi mesin mobil yang

menggunakan poros propeller, memiliki posisi mesin yang memanjang

ke depan. Sehingga arah putaran dari mesin jelas tidak searah dengan

arah putaran roda. Maka gardan inilah yang membuat arah dari putaran

mesin menjadi searah dengan arah putaran roda.

b. Memperbesar momen

Momen adalah tenaga putaran dari sebuah benda yang berputar.

Putaran poros engkol mempunyai tenaga atau momen. Tenaga dari

suatu benda yang berputar dengan cepat adalah kecil, sedangkan

tenaga dari benda yang berputar lambat adalah besar. Seperti kita

ketahui bahwa selambat-lambatnya mesin berputar memiliki kecepatan

minimal 600 rpm. Maksudnya adalah dalam satu menit poros engkol

berputar 600 kali. Sedangkan pada kecepatan tinggi memiliki

kecepatan hingga 12.000 rpm, berarti poros engkol berputar 12.000

kali dalam 1 menit. Agar tenaga dari poros engkol ini menjadi besar,

maka kecepatan putaran dari poros engkol ini harus diperlambat. Di

sisnlah gardan memperlambat kecepatan putaran dari poros engkol

tersebut, sehingga tenaga putar atau momen menjadi besar dan mobil

dapat bergerak atau berjalan.

c. Membedakan putaran roda kiri dan kanan saat membelok

Pada saat mobil berbelok, putaran roda bagian dalam cenderung lebih

lambat daripada putaran roda bagian luar. Hal ini dimaksudkan agar

mobil dapat berbelok dengan baik dan tidak slip. Jika kedua roda

antara yang kiri dan kanan selalu sama, maka mobil tak akan

membelok. Di sinilah gardan membuat putaran roda kiri dan kanan

tidak sama, sehingga mobil dapat membelok dengan baik.

Jadi jelaslah bahwa gardan memiliki fungsi yang sangat penting pada

mobil, sehingga mobil tersebut dapat berjalan dengan baik. Adapun

komponen – komponen utama gardan adalah sebagai berikut :

a. Final gear : terdiri atas ring gear dan drive pinion .

b. Differential gear : terdiri atas pinion gear , side gear dan differential

carrier.

C. Komponen-Komponen Gardan dan Fungsinya

No. Komponen Gambar

1 Side Gear

Fungsi : Side gear di-spline ke sun

gear shaft. Pinion gear akan

menggerakkan side gear sehingga sun

gear shaft akan berputar.

2 Pinion Gear

Fungsi : Pinion gear atau spider gear

bergerak berrotasi dan berrevolusi

mengikuti putaran spider shaft dan

memindahkan tenaga daridifferential

case ke side gear dan kemudian ke sun

shaft. Pinion gear akan berputar

berrotasi (berputar pada sumbunya)

hanya pada saat berbelok atau slip,

sehingga putaran roda kiri dan kanan

akan berbeda.

3 Spider Shaft

Fungsi : Spider shaft digerakkan

olehdifferential case dan berfungsi

sebagai tempat dudukan pinion gear.

4 Bevel Gear

Fungsi : Bevel gear berfungsi sebagai

carrier pada diferensial group.

5 Bevel Gear Shaft

Fungsi : Bevel gear shaft / drive pinion

berfungsi untuk meneruskan gaya

putar dari propeller shaft menuju ke

bevel gear.

6 Differential Case

Fungsi : Differential case assembly

berfungsi sebagai  tempat untuk

melindungi komponen-komponen

dari differential group dan sebagai

carrier. Bevel ring gear di baut

dengan case assembly. Case

assembly akan memutarkan spider

shaft dan pinion gear yang bersilangan

dengan side gear untuk memutar-

kan final drive sun shaft.

7 Axel Housing

Axel housing berfungsi sebagai rumah

atau tempat untuk melindungi

komponen dari differential group dan

differential gear set.

D. Cara Kerja Gardan

Fungsi utama gardan adalah membedakan putaran roda kiri dan kanan

pada saat mobil sedang membelok. Hal itu dimaksudkan agar mobil dapat

membelok dengan baik tanpa membuat kedua ban menjadi slip atau

tergelincir.

Adapun cara kerja gardan adalah sebagai berikut :

1) Pada saat mobil berjalan lurus

Pada saat mobil berjalan lurus keadaan kedua ban roda kiri dan kanan

sama-sama dalam kecepatan putaran yang sama. Dan juga beban yang

ditanggung roda kiri dan roda kanan adalah sama. Sehingga urutan

perpindahan putaran dari poros propeller  akan diteruskan untuk

memutar drive pinion. Drive pinion akan memutar ring gear, dan ring

gear bersama-sama dengan differential case akan berputar. Dengan

berputarnya differential case, maka pinion gear akan terbawa berputar

bersama dengan differential case karena antara differential case dan

pinion gear dihubungkan dengan pinion shaft. Karena beban antara

roda kiri dan roda kanan adalah sama saat jalan lurus, maka pinion

gear akan membawa side gear kanan dan side gear kiri untuk berputar

dalam satu kesatuan. Jadi dalam keadaan jalan lurus sebenarnya pinion

gear tidak berputar, pinion gear hanaya membawa side gear untuk

berputar bersama-sama dengan differential case dalam kecepatan

putaran yang sama. Bila differential case berputar satu kali, maka side

gear juga berputar satu kali juga, demikian seterusnya dalam keadaan

lurus. Putaran side gear ini kemudian akan diteruskan untuk

menggerakkan as roda dan kemudian menggerakkan roda.

2) Pada saat kendaraan membelok

Pada saat mobil sedang membelok beban yang ditanggung pada roda

bagian dalam adalah lebih besar daripada beban yang ditanggung roda

bagian luar. Misalkan sebuah mobil sedang belok ke kiri, maka beban

pada roda kiri akan lebih besar daripada beban roda kanan. Dengan

demikian urutan perpindahan tenaganya adalah sebagai berikut ;

Putaran dari poros propeller akan diteruskan untuk memutar drive

pinion. Drive pinion akan memutar ring gear. Dengan berputarnya 

ring gear maka differential case akan terbawa juga untuk berputar.

Karena beban roda kiri lebih besar dari roda kanan saat belok ke kiri,

maka side gear sebelah kiri akan memberi perlawanan terhadap pinion

gear untuk tidak berputar. Gaya perlawanan dari side gear kiri ini akan

membuat pinion gear menjadi berputar mengitari side gear kiri.

Dengan berputarnya pininon gear, maka side gear kanan akan diputar

oleh pinion gear. Sehingga side gear kanan akan berputar lebih cepat

dari side gear kiri.  Gerakan side gear ini akan diteruskan ke as roda

kemudian ke roda. Untuk roda kanan akan berputar lebih cepat

daripada roda kiri karena  side gear kanan berputar lebih cepat.

D. Jenis Penggerak Sudut

1. Jenis biasa

Sumbu poros pinion segaris dengan aksis roda korona Konstruksi ini

hanya digunakan pada truk.

Kerugian :

• Suara tidak halus

• Gaya pada gigi besar ( Konstruksi Berat )

2. Jenis Hypoid

Sumbu poros pinion tidak segaris dengan aksis roda korona.

Konstruksi ini digunakan pada sedan, station dan truk.

Keuntungan :

• Suara halus

• Permukaan gigi yang memindahkan gaya lebih besar

• Poros penggerak ( Gardan ) lebih rendah

Kerugian :

• Perlu oli khusus GL 4 atau GL 5

• Gesekan antara gigi lebih besar

E. Bentuk Gigi

Dari bentuk giginya, roda korona ada 2 macam, yaitu :

1. Klingenberg

Tebal puncak gigi bagian dalam dan bagian luar sama (A=B).

Disebut gigi spiral karena bentuk gigi sebagian dari busur spiral.

Kebanyakan digunakan pada mobil Eropa dan Jepang.

2. Gleason

Tebal puncak gigi bagian dalam dan bagian luar tidak sama (a?b).

Disebut gigi lingkar karena bentuk – bentuk gigi sebagian dari busur

lingkaran.

Kebanyakan digunakan pada mobil Amerika

F. Penyetelan Penggerak Aksel

1. Tinggi pinion

Untuk mendapatkan posisi gigi pinion yang tepat terhadap gigi roda

korona.

2. Pre-load pinion

Agar keausan bantalan tidak menyebabkan kebebasan bantalan.

3. Celah bebas gigi roda korona (Back Lash).

Roda korona dapat berputar dengan baik/halus dan tidak menimbulkan

suara persentuhan gigi atau suara dengung.

4. Pre-load bantalan rumah diferensial (Keseluruhan)

Agar keausan bantalan tidak menimbulkan kebebasan bantalan/gerak

aksial roda korona.

5. Memeriksa Persinggungan gigi

Untuk menempatkan posisi permukaan kontak gigi pinion dan roda

korona benar (di tengah-tengah) sehinggga suara halus dan keausan

merata.

G. Bentuk Rumah Aksel (Penggerak Aksel)

Dari bentuk rumah penggerak aksel dapat dibedakan tiga macam:

1. Aksel Banjo

Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda

korona kurang kuat, biasa digunakan pada kendaraan sedan, Station

dan Jep

2. Aksel Spicer

Rumah bantalan lebih kuat menahan gaya ke samping / aksial roda

korona jenis ini sering digunakan pada jeep dan truk.

3. Aksel Terompet

Rumah bantalan merupakan satu kesatuan yang kokoh dengan rumah

aksel, jenis ini paling kuat menahan gaya ke samping / aksial roda

korona biasanya digunakan pada jenis kendaraaan berat. Jarang lagi

digunakan pada kendaraan, karena konstruksinys rumit, penyetelan

sulit, dan harganya mahal.

H. Perawatan dan Perbaikan pada Gardan

1. Real Axle Housing, bagian ini dapat dikatakan sebagai tumpuan berat

muatan mobil, karena letaknya dibagian roda belakang, khusunya pada

mobil muatan atau minibus. Pada mini bus jarang ditemukan bagian ini

bengkok, kalaupn terjadi bengkok maka hal itu disebabkan oleh tabrakan.

Pada truk sering ditemukan bagian ini bengkak. Hal ini disebabkan oleh

muatan yang melebihi kapasitan. Bengkoknya bagian ini akan merusak as

roda bahkan berusak pula gigi gardan. Untuk menghindari hal ini maka

dalam memberikan muatan pada mobil harus memperhatikan kondisi per

balakang. Kalau per sampai menyentuh menyentuh differential housing,

resiko bengkok sangat besar.

2. Gasket. Sebagai bagian untuk menghambat kebocoran oli gardan bagian

ini juga penting. Kalau bocor akan mengakibatkan pelumasan pada gigi

gardan tidak sempurna yang buntutnya kerusakan pada gigi gardan.

Gunakan gasket standard atau kertas gambar, jangan menggunakan karton

tebal.

3. Differntial Carrier. Gigi differential dipasangkan pada bagian ini. Untuk

penyetelan ulang atau penggantian gigi baru bagian ini dilepaskan dari

differential housing. Setelah dibersihkan dari sisa-sisa oli lalu dipasangkan

pada tanggem. Untuk membongkar dan menyetel bagian ini perlu petunjuk

khusus.

4. Differential Ring Gear and Drive Pinion gear Kit. Dinamakan kit karena

untuk memperbaiki differential cukup dengan mengganti bagian-bagian

ini. Pada beberapa merk mobil banyak barang tiruan. Harganya selisih

jauh. Walaupun tidak semua barang tiruan itu buruk namun Anda perlu

berhati- hati untuk membeli kit ini. Repotnya pula umumnya toko tidak

mau menerima kembali gigi yang sudah dicoba, walaupun pada penyetelan

masih bunyi. Maka lebih baik membeli yang orisinil. Untuk lebih aman

lagi, kendaraan Anda bawah ke bengkel dealer karena mereka akan

memasangkan yang orisinil dan memberikan jaminan untuk suatu jangka

waktu atau kilometer tertentu. Karena harga kit differential itu mahal maka

sangat disarankan untuk tidak mudah memutuskan untuk membongkar

kalau mendengar suatu gejala bunyi. Untuk memastikan lebih baik Anda

mencoba dengan menjalankan mobil pada jalan datar. Pada kecepatan 40

samapi 80 kilometer/jam, perhatikan; kalau gigi gardan rusak maka pada

setiap menambah kecepatan ada bunyi dan waktu melepaskan pedal gas

model bunyi pertama hilang dan muncul model bunyi kedua. Bunyi juga

bisa disebabkan oleh rusaknya bearing roda dan permukaan ban. Bunyi

yang ditimbulkan oleh kedua bagian ini lain dan sangat jelas pada saat

kecepatan 80 sampai 100 km/jam gigi transmisi Anda freekan.

Sangatlah penting sebelum membongkar bagian ini, mengadakan

penelitian yang saksama. Kurangnya pengalaman bisa mengakibatkan

usaha perbaikan tidak menemui hasil yang diinginkan. Maka pemeriksaan

penyebab bunyi seperti ban dan bearing roda serta bunyi knalpot perlu

diteliti satu persatu. Melanjuti tulisan minggu lalu tentang judul ini maka

kita perhatikan kembali urutan gambar minggu lalu.

5. Bagian dari differetial carrier ini untuk mengancing salah sisi dari bearing

ring gear. Ulir pada bagian ini memudahkan mintir menyetel bidang

singgung dengan drive pinion. Hasil penyetelan dari bagian ini tidak bisa

langsung jadi karena kalau tampak bidang yang bersinggungan tidak baik

maka penyetelan harus diulangi dari pertama lagi yaitu melepaskan drive

shaft. Ini hanya sekedar suatu gambaran singkat rumitnya penyetelan

differential mobil.

6. Kedua bearing yang mengancing drive shaft ini harus diganti kalau waktu

membongkar tampak ada titik- titik hitam atau sudah berwarna kehitaman

karena dengan tetap menggunakan bearing seperti ini hasil penyetelan

yang sudah baik akan berubah menjadi kendor lagi dan mempercepat

keausan bahan bearing, akibatnya akan membuat drive shaft maju dan

mundur dan merusak bidang singgung antara ring gear dengan drive gear.

7. Oil seal yang terletak di bagian ujung dari dari differential housing ini

berfunggi mencegah agar oli tidak habis. Kalau Anda menemukan di

sekitas bagian ini ada basah akibat rembesan oli sebaiknya segera

mengganti seal baru. Lepaskan propeler shaft dan kendurkan mur yang

mengancing drive gear. Untuk melepaskan mur ini harus menggunkan

kunci momen. Perhatikan untuk sampai bisa kendur membutuhkan momen

berapa kg/cm2. Hal ini penting untuk waktu pemasangan kembali.

Kekerasannya harus sama. Karena beda besarnya maka kekerasan

pengancingannyapun berbeda. Kalau Anda ragu-ragu sebaiknya bertanya

ke dealer merk mobil tersebut.Memesangkan seal ini harus duduk dengan

baik dan rata. Bersihkan differential carrier sehingga waktu seal masuk

tidak terjadi kebocoran. Boleh juga menggunakan sedikit cairan gasket

pada sisi luar dari seal. Pada mobil yang sudah tua, bisa terjadi bahwa

walaupun prosedur pemasangan sudah betul tetapi oli tetap bocor.

Selanjutnya perlu memperhatikan Universal Joint Flange.

8. Universal joint flange ini adalah bagian yang meneruskan putaran propeler

shaft ke differential disampinng itu ia juga berfungsi sebagai penyumbat

agar oli tidak keluar. Bagian ini selalu berputar sesuai dengan putaran

proper shaft. Walaupun terbuat dari baja ia juga aus termakan oleh seal

yang terpasang pada ujung differential carrier. Hal inilah yang

menyebabkan oli terus keluar walaupun sudah mengganti dengan seal

baru. Untuk mengatasi kondisi seperti ini biasanya montir melepaskan per

yang ada pada seal dan mambuatnya menjadi lebih pendek. Sepintas lalu

bisa mengatasi tetapi tidak tuntas, karena karet dipaksa menyesuikan

dengan bagian yang sudah menyecil. Tindakan yang paling aman tentu

dengan mengganti flange baru. Penulis menyrankan lakukan 2 tindakan:

Pertama, seal baru pemasangannya tidak tepat pada dudukan seal yang

lama. Artinya digeser maju atau mundur sekitar 1 mm. Kedua sisi dalam

flange dibuat lebih pendek 1 mm juga atau menempatkan satu ring baja

setebal 1 mm (harus ring baja) pada ujung dalam. Tindakan ini juga

dimaksudkan untuk menggeser bidang yang sudah aus tidak lagi

bersinggungan dengan seal. Dengan tindakan ini hasilnya lebih bagus.

9. Differential pinion atau montir menyebutnya gigi satelit. Gigi ini yang

mengatur supaya pada saat mobil menikung kecepatan roda kiri dan kanan

bisa saling menyesuikan diri. Roda pada sisi sudud dalam harus lebih

lambat putarannya dibandingkan dengan putaran bagian luar. Keausan

pada gigi ini biasanya menimbulkan gejala pada saat mobil mau berangkat

atau pada saat berjalan kalau mau menambah kecepatan atau

memperlambat ada bunyi akibat kelonggaran. Ini bisa disebabkan oleh

ausnya as pinion atau specer. Montir biasanya mengatasi dengan

mengganti as baru dan memberi lapis lebih tebal pada side gearnya.

10. Mur pengancing drive shaft ini sering kurang diperhatikan. Tidak terlintas

untuk memeriksa apakah masih terkancing dengan baik terutama pada

mobil muatan. Kalau mur ini kendor akan mengakibatkan drive shaft

bergerak maju dan mundur. Akibat dari gerakna ini maka terjadilah

perubahan bidang singgungan pada ring gear dengan drive shaft. Mula-

mula akan terjadi bunyi dengung dan suatu saat bahkan gigi- gigi di dalam

differential bisa rontok.Sangat dianjurkan pada truck besar setiap 3 sampai

6 bulan memeriksa kekerasan mur ini dan setiap tahun pada kendaraan

ringan. Differntial yang terawat dengan baik bisa bertahan sampai lama

dengan sendirinya tidak perlu menguras kantong Anda.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Differential atau gardan adalah pemindah tenaga mesin setelah

propeller shaft pada mesin tipe FR. Differential mempunyai prinsip,

bahwa laju roda kanan dan kiri tidak selalu berputar pada kecepatan yang

sama disebabkan karena permukaan jalan dan pada saat membelok. Jadi

salah satu fungsi dari differential adalah memutar roda roda kendaraan

pada kecepatan yang berbeda dan yang melakukan itu adalah Side Gear

dan Differential Pinion.

Jadi kesimpulannya, bahwa komponen differential itu berfungsi sebagai

Pemindah daya yang diterima dari propeller shaft (Pada tipe FR / Front

Engine Rear Drive)

Untuk mengubah kecepatan kedua roda yang digerakkan pada saat

membelok

Fungsi utama gardan adalah membedakan putaran roda kiri dan kanan

pada saat mobil sedang membelok. Hal itu dimaksudkan agar mobil dapat

membelok dengan baik tanpa membuat kedua ban menjadi slip atau

tergelincir.

B. Kritik dan Saran

Saran saya adalah bagi semua siswa, tekunlah dalam belajar, karena itu

merupakan bekal yang akan kita gunakan untuk masa depan. Makalah ini

masih jauh dari sempurna oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat

membangun sangat saya harapkan demi kesempurnaan makalah ini,

semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.

DAFTAR PUSTAKA

http://tyospidermenk.blogspot.com/2011/05/sistem-

differensialgardan.html, diakses pada tanggal 14 Januari 2013.

http://id.scribd.com/doc/76195068/Cara-kerja-gardan, diakses pada

tanggal 14 Januari 2013.

http://gethukdjawa.blogspot.com/2011/10/laporan-prakerin-

differential.html, diakses pada tanggal 14 Januari 2013.