BAB II

PEMBAHASAN

A. Differensial

Pada kendaraan roda empat pasti tidak akan lepas dari differensial, karena differensial adalah salah satu komponen yang berfungsi untuk meneruskan putaran dari poros propeller ke roda belakang (rear axle), dan juga berfungsi untuk merubah putaran kedua roda belakang agar tidak selalu sama pada saat sedang bebrbelok atau jalan ditempat yang tidak rata. Sehingga laju kendaraan selalu tetap stabil.

B. Konstruksi

Drive pinion didalam differential carrier oleh dua buah bantalan (bearing). Pada bagian ujung luar drive pinion diberi alur untuk berkaitan dengan propeller shaft universal joint yoke. Bagian yang bergigi pada ujung drive pinion yang lainnya berkaitan dengan ring gear. Ring gear diikat dengan baut pada differential case dan berputar besama-sama dengan case.

Differential case berada dalam differential carrier dengan bearing pinion shaft. Ditempatkan dibagian tengah case, sejajar dengan ring gear dan sedemikian rupa yang mana kedua differential pinion gear yang terpasang pada ujung-ujung porosnya dapat berputar dengan porosnya. Dibagian case dibagian ujungnya terdapat dua buah roda gigi (pinion gear). Pada bagian

dalam side gear ini diberi alur (spline) untuk berkaitan poros-poros roda belakang, untuk memungkinkan roda-roda gigi berputar sama dengan porosnya.

C. FungsiAdapun fungsi differensial adalah sebagai berikut:

a. Mereduksi putaran yang diterima dari propeller shaft untuk menghasilkan momen yang besar.

b. Merubah arah putaran dari propeller shaft sebesar 900, selanjutnya putaran ini diteruskan ke roda-roda belakang melalui axle shaft secara terpisah.

c. Membedakan putaran roda kiri dan kanan agar tidak selalu sama pada saat sedang berbelok atau jalan ditempat yang tidak rata.

D. Cara kerjaPada saat pinion ditarik keatas maka pinion akan menarik rack kiri dan

rack kanan sama tinggi disebabkan kedua rack mempunyai beban yang sama. Sedangkan ban pinion hanya bergerak keatas, akan tetapi diam pada porosnya (tidak berputar). Disini ditunjukan bahwa tidak terjadi perbedaan tinggi antara rack kiri dan rack kanan apabila beban sama. Pada beban rack sebelah kiri lebih besar dari sebelah kanan. Pada saat pinion ditarik keatas maka pinion akan berputar pada porosnya, sedangkan rack sebelah kanan akan terangkat lebih ditinggi dibandingkan rack sebelah kiri. Disini ditunjukkan bahwa apabila kedua beban pada rack tidak sama besar dan pinion ditarik keatas maka akan terlihat pinion berputar pada porosnya sekaligus mengangkat rack kiri dan kanan tidak sama tinggi.

E. Bagian-bagian DifferensialPada dasarnya bagian-bagian differensial dibagi menjadi 2 bagian

besar yaitu:a. Final Gear

Final gear terdiri dari drive pinion dan ring gear, dan berfungsi untuk memperbesar momen dan mengubah arah putaran sebesar 90o.Dewasa ini final gear terdiri dari 2 tipe, yaitu:

1. Hypoid bevel gear.Tipe ini digunakan pada kendaraan penggerak roda

belakang, dimana drive pinion terpasang offset dengan garis tengah ring gear. Keuntungannya bunyi lebih halus.

2. Helical Gear. Tipe ini digunakan pada kendaraan penggerak roda

depan. Mempunyai keuntungan bunyi dan getaran lebih kecil dan momen dapat dipindahkan dengan lembut.

b. Differensial GearDifferensial gear berfungsi untuk membedakan putaran roda kiri

dan roda kanan pada saat kendaraan berbelok, sehingga dapat menghindari patahnya poros (shaft) roda-roda penggerak. Roda kiri dan kanan tidak selalu berputar pada kecepatan yang sama disebabkan keadaan jalan, teruatama pada saat membelok. Untuk tujuan ini diperlukan bagian khusus yang dapat memutarkan roda-roda pada kecepatan berbeda. Perbandingan antara jarak tempuh roda bagian dalam (A) dengan jarak roda bagian luar (B) pada saat membelok sejauh busur seperti pada gambar, dimana O-B adalah radius roda bagian luar dan O-A adalah radius roda bagian dalam. Oleh sebab itu jarak tempuh roda bagian luar lebih panjang dibandingkan dengan jarak roda bagian dalam, dengan roda bagian luar bergerak lebih cepat daripada roda bagian dalam.

(Training manual step 1, 1994:14-22)

F. Perbandingan Gigi (Gear Ratio)Gear ratio differential adalah perbandinagn jumlah putaran propeller

shaft dibagi denagn jumlah putaran rear axle shaft. Fungsi ratio gear adalah untuk memperbesar momen yang terjadi pada roda belakang dan memperkecil putaran-putaran roda-roda belakang. Pada umumnya gear ratio (reduksi gigi) berkisar dari 3:1 samapai dengan 5:1 bila perbandingan gigi diperbesar maka kemampuan menggerakan roda menjadi lebih besar, tetapi tida memungkinkan menambah kecepatan kendaraan.

Gear Ratio¿ A1A 2

= N 2N 1

Gear Ratio = Perbandingan gigiA1 = Jumlah gigi ring gearA2 = Jumlah gigi drive pinion gearN1 = Putaran ring gear (rpm)N2 = Putaran drive pinion gear (rpm)

G. Prinsip Dasar Unit Roda Gigi DifferensialBila kedua rak diberi beban yang sama, maka ketika shackle ditarik ke

atas akan menyebabkan kedua rak terangkat pada jarak yang sama karena tahanan sama dan pinion gear tidak berputar.

Tetapi bila beban yang lebih besar diletakkan pada rak sebelah kanan dan shackle ditarik ke atas, maka pinion gear akan berputar sepanjang gerigi rak yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya perbedaan tahanan. Dan ini mengakibatkan rak yang mendapat beban lebih kecil akan terangkat.

H. Konstruksi Dasar Unit Roda Gigi DifferensialPutaran poros engkol yang diteruskan oleh propeller shaft diperkecil

sesuai tenaga yang diteruskan drive pinion ke ring gear. Sebaliknya momen bertambah dan arah transmisi berubah tegak lurus terhadap arah asalnya. Seperti diperlihatkan pada gambar dibawah, dua atau empat pada beberapa

kendaraan differential pinion dan dua roda gigi sisi (slide gear) terletak di dalam rumah. Differential yang menjadi satu dengan ring gear. Bila rumah differential berputar, pinion differential yang terikat pada rumah differential melalui poros pinion differential ikut berputar menyebabkan side gear berputar. Side gear dihubungkan ke poros belakang (rearaxle shaft) dan memindahkan tenaga ke roda.

MP = 71620 Nn

Dimana:

MP = Momen Puntir

N = Daya (PS)

n = putaran Maksimum (rpm)

Wp = 0,2 d3

Dimana:

Wp = Momen Tahanan Puntir

d = Diameter

τ p=M P

W P

Dimana:

τ p = Tegangan Puntir (Kg/mm2)

MP = Momen Puntir (Kg mm)WP = Momen Tahanan Puntir (mm3)d = Diameter Poros (mm)

I. Fungsi Dasar Unit Roda Gigi Differensial1. Jalan Lurus

Drive pinion memutarkan ring gear, ring gear memutarkan differential case, defferential case menggerakan pinion gear melalui pinion shaft dan pinion gear memutarkan side gear kiri dan kanan dengan

rpm yang sama karena tahanan roda kiri dan kanan sama, sehingga menyebabkan putaran roda kiri dan kanan sama. ( RPM A = B ).

2. Belok KananDrive pinion memutarkan ring gear, ring gear memutarkan

differential case, differential case menggerakan pinion gear melalui pinion shaft dan pinion gear memutarkan side gear kiri mengitari side gear kanan karena tahanan roda kanan lebih besar, sehingga menyebabkan putaran roda kiri lebih besar dari roda kanan. ( RPM A > B ).

3. Belok KiriDrive pinion memutarkan ring gear, ring gear memutarkan

differential case, differential case menggerakan pinion gear melalui pinion shaft dan pinion gear memutarkan side gear kanan mengitari side gear kiri karena tahanan roda kiri lebih besar, sehingga menyebabkan putaran roda kanan lebih besar dari roda kiri. ( RPM A < B ).

4. Salah Satu Roda Masuk Lumpur Saat salah satu roda masuk Lumpur, maka roda masuk Lumpur

tersebut mempunyai tahanan yang besar, dan menyebabkan sulitnya mengeluarkan roda dari Lumpur.