DIFFERENTIAL (Gardan)

DIFFERENTIAL

(Gardan)

Fungsi roda gigi differential meneruskan/memindahkan tenaga putaran dari poros differential ke axle roda yang digerakkan dan memungkinkan perbedaan putran roda kanan dan kiri pada saat berbelok ke kanan dan ke kiri roda, tenaga mesin yang dipindahkan oleh poros differential di rubah momennya dan dirubah arahnya selanjutnya ke axle roda setelah itu ke roda belakang. (Daryanto Drs, Teknik Servis Mobil (Jakarta : Rineka Cipta, 2001), h. 207.

1.     PEMBAGIAN DIFFRENTIAL

Komponen kendaraan yang dikenal dengan differential/gardan terdiri dari 2 bagian utama yaitu : a. final gear dan b. differential gear

a.      Final gear

Final gear mempunyai fungsi sebagai final reduction dimana putaran poros engkol setelah dirubah oleh transmisi selanjutnya diperkecil oleh final gear untuk memperoleh moment yang besar dan merubah tenaga gerak (FF, FR model) maksudnya merubah arah perpindahan tenaga gerak ke posisi tegak lurus ke propeler shaft sebelum dipindahkan ke roda roda penggerak.  Komponen final gear adalah drive pinion dan ring gear.

b.     Differential gear

Differential gear mempunyai fungsi sebagai Differentiation, dimana differentiation ada 2 tipe : 1. Differential depan dan belakang dan 2. Differential tengah (4WD).

1.     Differential depan dan belakang

Susunan roda gigi differential dibuat untuk menghasilkan kecepaan putaran roda sebelah dalam berbeda dengan kecepatan putaran roda sebelah luar pada saat kendaraan berbelok sehingga roda-roda tidak slip.

2.     Differential tengah

Memindahkan tenaga dari transmisi ke penggerak roda depan dan penggerak roda belakang dengan keadaan yang sama dan meredam setiap perbedaan kecepatan antara penggerak roda depandan belakang selama membelok.

Komponen  differential gear adalah pinion gear dan side gear. (Toyota Astra Motor,New Step I (Jakarta : Toyota Astra Motor, 1995), h. 4-19.

2.       JENIS JENIS FINAL GEAR

Final gear terdiri dari drive pinion gear dan ring gear. Drive pinion gear selalu dibuat lebih kecil daripada ring gear, hal ini untuk memperkecil/mereduksi putaran agar diperoleh momen yang lebih besar, karena momen yang dihasilkan oleh transmisi belum cukup mampu untuk menggerakkan kendaraan.

Berdasarkan konstruksinya roda gigi final gear dibedakan menjadi beberapa model antara lain:

1)               Model bevel gear.

Pada konstruksi ini perkaitan drive pinion dengan ring gear berada di tengah-tengah garis pusat (garis tengah) ring gear.

2)               Model hypoid bevel gear.

Konstruksi model ini perkaitan drive pinion dengan ring gear berada di bawah garis pusat ring gear, sehingga membentuk offset. Kedudukan poros propeller bisa diperendah tanpa mengurangi jarak minimum ke tanah.Dengan rendahnya kedudukan propeller maka letak transmisi bisa lebih rendah maka titik berat mobil juga lebih rendah sehingga faktor keamanan lebih terjamin.Hypoid bevel gear mempunyai permukaan gigi dengan kecepatan menggelincir yang kuat, perbandingan persinggungan gigi besar dan bekerja sangat halus hanya saja diperlukan oli special yang memiliki oil film yang kuat dan pembuatannya lebih sukar, memerlukan ketelitian yang tinggi. Pelumas yang sesuai untuk roda gigi jenis ini adalah GL-5 berdasarkan API service classification.

3)               Model spiral bevel gear.

Konstruksi model ini drive pinion berbentuk gigi spiral, perkaitannya dengan ring gear berada di tengah-tengah garis pusat ring gear. Putarannya halus namun proses pembuatannya memerlukan kepresisian/ketelitian yang tinggi.

4)               Helical gear.

Pada model ini drive pinion selalu bersinggungan dengan ring gear pada lokasi yang sama tanpa ada celah antara kedua gigi tersebut. Oleh sebab itu bunyi dan getaran yang timbul sangat kecil.

Dari beberapa model di atas yang sering digunakan pada kendaraan penggerak roda depan adalah model helical gear, sedangkan pada penggerak roda belakang adalah model hypoid bevel gear. (smkn2sampit.sch.id/.../DIFERENTIAL%20(GARDAN),%20XI%20TKR,...‎)

3.   PRINSIP DASAR DIFFERENTIAL

a)     Berjalan Lurus

Bila beban (w) yang sama diletakkan pada setiap rack, kemudian shackle ditarik ke atas maka kedua rack akan terangkat pada jarak yang sama sejauh shackle ditarik ke atas, selama tahanan pada kedua sisi pinion sama.

b)     Berbelok

Bila beban yang lebih besar diletakkan pada rack sebelah kiri dan shackle ditarik ke atas seperti pada gambar (b), pinion akan berputar sepanjang gigi rack yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya perbedaan tahanan yang diberikan pada pinion dan ini mengakibatkan rack yang mendapat beban lebih kecil akan terangkat. Jarak rack yang terangkat sebanding dengan jumlah putaran pinion.

(smkn2sampit.sch.id/.../DIFERENTIAL%20(GARDAN),%20XI%20TKR,...‎)

4.   CARA KERJA DIFFERENTIAL

Cara kerja differential gear

a.        Pada saat jalan lurus.

Pada saat kendaraan jalan lurus pada jalan datar tahanan gelinding (rolling resistance) pada kedua roda penggerak (drive gear) relatif sama.

Bila tahanan kedua poros axle belakang sama (A dan B) , pinion tidak berputar sendiri tetapi ring gear, differential case dan poros pinion  berputar bersama dalam satu unit. Dengan demikian pinion hanya berfungsi untuk menghubung-kan side gear bagian kiri dan kanan, sehingga menyebabkan kedua drive wheel berputar pada rpm yang sama.

b.       Pada saat membelok.

Pada saat kendaraan membelok ke kiri tahanan roda kiri lebih besar dari pada roda kanan. Apabila differensial case berputar bersama ring gear maka pinion akan berputar pada porosnya dan juga pergerak mengelilingi side gear sebelah kiri, sehingga putaran side gear sebelah kanan bertambah, yang mana jumlah putaran side gear satunya adalah 2 kali putaran ring gear.

Hal ini dapat dikatakan bahwa putaran rata-rata kedua roda gigi adalah sebanding dengan putaran ring gear.

              REFERENSI

Hubungan antara rpm drive wheel dan ring gear dapat diuraikan sebagai berikut :

                                        Rpm  drive wheel kanan      +       Rpm drive wheel kiri

               Rpm ring gear =                                   

                                                                                                 2

c.        Satu roda pada permukaan jalan yang berlumpur.

Bila salah satu roda berada di Lumpur maka akan terjadi slip bila pedal akselerator diinjak. Hal ini disebabkan karena tahanan gesek yang sangat rendah dari permukaan Lumpur.

Keadaan ini akan menyulitkan untuk mengeluarkan roda dari Lumpur karena lebih banyak terjadi slip dari pada bergerak.

5.     KOMPONEN KOMPONEN DIFFERENTIAL

Komponen Gardan atau Differential :

1.     Drive pinion : untuk memberi putaran awal yang diderikan oleh poros propeler yang nantinya akan diteruskan oleh ring gear putarannya.

2.     Ring gear : mereduksi putaran yang diberikan oleh pinion gear yang nantinya akan memutar side gear (roda gigi samping)yang akan mengubah gerak putar menjadi gerak lurus pada sistem final drive.

3. Side gear :  Sebagai gigi perantara, akan memungkinkan putaran tidak sama saat berbelok dan menyamakan putaran saat berjalan lurus.
4. Pinion gear /Differential pinion/ montir menyebutnya gigi satelit : Mengatur supaya pada saat mobil menikung kecepatan roda kiri dan kanan bisa saling menyesuikan diri. Roda pada sisi sudut dalam harus lebih lambat putarannya dibandingkan dengan putaran bagian luar.
5. Differential case/ rumah gardan : Tempat pemasangan komponen-komponen dari differential group. Bevel ring gear di baut dengan case assembly. Case assembly akan memutarkan spider shaft dan pinion gear yang bersilangan dengan side gear untuk memutar­kan final drive sun shaft.

6.     Axle Housing :Bagian ini dapat dikatakan sebagai tumpuan berat muatan mobil, karena letaknya dibagian roda belakang, khususnya pada mobil muatan atau minibus.

7.     Gasket : Bagian yang digunakan untuk menghambat kebocoran oli gardan bagian. Kalau bocor akan mengakibatkan pelumasan pada gigi gardan tidak sempurna yang menyebabkan kerusakan pada gigi gardan

6.       PEMERIKSAAN DIFFERENTIAL :

1.     Backlash adalah kekocakan atau kerenggangan atau jarak bebas perkaitan antara 2 roda gigi.
Pada differensial, backlash diukur atau diperiksa pada pada perkaitan antara ring gear dengan drive pinion gear, antara side gear dengan pinion gear.

2.     Pre load atau beban mula, yaitu beban awal yang ditanggung oleh unit penggerak sebelum menggerakkan unit atau komponen lain. Pada differensial pre load/beban mula diukur atau diperiksa 2 kali yaitu pre load awal dan pre load akhir atau pre load total. Pre load awal pada saat drive pinion gear telah terpasang pada differential carrier sedangkan pre load akhir pada saat semua komponen telah terpasang pada differential carrier.

3.      Run out atau keolengan yaitu besarnya simpangan pada saat komponen diputar.  Pada differensial run out diukur atau diperiksa pada flens penyambung dan pada ring gear.