Soal Tentang Sistem Powertrain

UTS KELAS : XI TAB

MAPEL : PTKBAB SOAL

1.

Definisi sistem powertrain adalah mekanisme dari beberapa komponen yang saling bekerja sama untuk meneruskan tenaga dari mesin menuju final drive, tujuannya agar alat berat bisa bergerak.

2.

Fungsi sistem powertrain antara lain ;



Meneruskan tenaga mesin ke final drive



Mereduksi putaran yang dihasilkan mesin



Mengubah tingkat percepatan gear



Mengubah arah putaran

3.

Secara umum, sistem pemindah tenaga pada alat berat tidak jauh beda dengan powertrain kendaraan ringan. Beberapa komponen tersebut antara lain ;

 Kopling

Kopling berfungsi untuk memutuskan dan

menyambungkan tenaga dari mesin menuju komponen powertrain lainnya. Kopling akan diaktifkan saat operator akan mengubah tingkat percepatan gigi, dalam hal ini putaran mesin harus diputus kalau tidak akan timbul efek nyentak karena perbedaan rasio gigi.

Ada dua macam kopling yang sering digunakan



Manual flywheel clutch, ini menggunakan beberapa plat yang bergesekan dengan flywheel. Saat akan

memutuskan hubungan powerflow, maka operator harus menginjak pedal secara manual. Tipe ini memiliki

konstruksi yang sederhana sehingga cocok untuk alat berat dengan ukuran kecil.



Hydraulic torque converter, berbeda dengan tipe manual

clutch, torque converter bekerja secara otomatis yang

artinya operator tidak perlu menginjak pedal kopling

untuk pindah gigi. Torque converter memanfaatkan aliran

hidrolik untuk memindahkan tenaga.

 Transmisi

Transmisi berfungsi sebagai perangkat yang mengubah rasio gigi, artinya saat kita mengganti posisi gear maka rentangan torsi dan kecepatan alat berat bisa berubah. Komponen ini dimanfaatkan untuk memperbesar momen ketika sedang menanjak, serta memperbesar range kecepatan alat berat ketika sedang berada dijalan rata.

Transmisi yang digunakan, juga ada dua jenis yakni ;

a. Direct drive transmission

tipe ini dipasangkan bersama manual clutch, karena memang sistem perpindahan giginya masih manual menggunakan beberapa rangkaian roda gigi. Secara umum, tipe direct drive ini dipakai pada machine dengan ukuran kecil dan beroperasi pada jalan relatif rata. Seperti motor grader dan traktor

pertanian.

b. Power transmission

tipe power transmission digunakan pada tipe torque converter yang memanfaatkan aliran hidrolik. Pada tipe ini, perpindahan gigi bisa langsung dilakukan tanpa perlu putus sambung

tenaga dari mesin. Sehingga lebih efektif.

 Transfer Gear

Pada beberapa jenis machine seperti wheel loader yang

memilik empat roda dan empat penggerak (4WD), maka perlu komponen tambahan seperti transfer gear. Fungsinya untuk membagi putaran output dari transmisi ke masing-masing roda.

 Diferential

Fungsi diferensial adalah untuk membuat putaran roda kiri dan kanan berbeda saat belok agar tidak terjadi selip.

Komponen ini bisa ditemui pada machine yang masih menggunakan roda seperti wheel loader dan dump truck.

Sementara untuk alat berat yang menggunakan tracker, menggunakan bevel gear.

Beberapa jenis differential antara lain ;



Open differential/standar, tipe ini banyak digunakan pada

hampir semua kendaraan. Pada tipe ini, putaran roda kiri

dan kanan bisa berbeda tergantung lintasan (biasanya saat belok).



Limited slip differential, tipe ini memungkinkan adanya sedikit slip pada roda saat belok untuk menunjang power tetap tersalur dengan maksimal. Tipe ini lebih populer pada race car.



Lock differential, tipe ini menggunakan pin pengunci untuk menyamakan putaran roda kiri dan kanan dan pin tersebut akan terlepas saat kendaraan berbelok. Tipe ini lebih sering dipakai pada kendaraan-kendaraan yang beroperasi pada medan off-road.



Spool differential, tipe ini menyatukan poros roda

sehingga putaran roda kiri dan kanan akan selalu sama meski sedang belok.

 Drive shaft

Drive shaft merupakan poros yang dijadikan penghubung antara dua komponen powertrain yang lokasinya berjauhan.

Tidak semua alat berat dilengkapi drive shaft, hanya alat berat yang menggunakan roda yang dilengkapi drive shaft.

 Final drive

Final drive adalah gigi terakhir yang menghubungkan tenaga dari komponen powertrain ke roda/track, selain sebagai

penghubung final drive juga akan mereduksi putaran input untuk menaikan torsi putaran memanfaatkan perbedaan mata gigi. Final drive juga berperan untuk mengubah arah tenaga dari powertrain secara tegak lurus. Sehingga bisa diteruskan ke roda.

4. GAMBARKAN UNIT POWERTRAIN

Jenis dan Fungsi Transmission Pada alat Berat

Transmission adalah komponen power train yang berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak, torsi, serta arah sehingga unit atau mesin dapat bergerak maju atau mundur.

Pada alat berat terdapat 3 macam transmission yang digunakan yaitu : direct drive (transmisi manual), Power shift transmission, dan hydrostatic transmission.

1. Direct Drive Transmission (Transmisi Manual)

Direct drive transmission adalah transmission yang menggunakan flywheel clutch (plat kopling) sebagai media penghubung dan pemutus antara engine dengan transmission. Clutch ini dioperasikan secara manual. Flywheel clutch berguna pada saat awal machine akan bergerak dan pada saat perpindahan gigi (gear shifting).

Transmission ini dipergunakan pada alat berat yang digunakan di medan kerja yang relatif rata, tidak terlalu sering mengubah kecepatan ataupun arah dan beban kerja yang relatif ringan.

Contohnya pada traktor pertanian, motor grader dan sebagainya.

Berdasarkan cara kerjanya,(direct drive transmission) masih dibagi menjadi tiga macam yaitu:

Sliding Gear/Sliding Mesh, Collar Shift / constant Mesh, dan Synchromesh type.

Sliding Gear merupakan pengatur kecepatan dan arah kerja dengan cara memindahkan spur gear yang dilakukan oleh fork agar diperoleh kecepatan ataupun arah yang dikehendaki.

Constant Mesh Type

Pada constant mesh type roda percepatan dengan pasangan (counter gear), agar terjadi perpindahan tenaga percepatan atau arah putaran maka yang dipindahkan adalah constan mesh.

Constant mesh berfungsi sama seperti Sliding Gear di atas, sedangkan perbedaannya yang dipindahkan adalah sliding collar.

Syncromesh Type

Synchromesh transmission pada dasarnya sama dengan Constant Mesh dengan tambahan synchronizer. Synchronizer digunakan pada semua manual transmisi dan mesin lain ketika perpindahan gigi.

2. Power Shift Transmission

Power shift transmission adalah transmission yang menggunakan clutch fluida dimana perpindahan giginya langsung tanpa harus memutuskan hubungan antara engine dengan transmission. Hal ini mempermudah pada saat pengoperasiannya. Transmission ini diaplikasikan pada machine yang sering berubah kecepatan dan arah maju mundurnya serta beban kerja yang relatif berubah-ubah dan berat. Adapun jenis dari powershift transmission adalah Planetary Gear Set, Counter Shaft. Power shift transmission disebut juga torqflow transmission atau

a. Planetary gear set

Planetary gear system terdiri dari empat elemen yaitu : sun gear, carier, dan ring gear, dan planetary gear. Apabila dua elemen diputar sedangkan yang satu ditahan, maka akan menghasilkan putaran bervariasi pada elemen outputnya, kecepatan bertambah, berkurang, maju,

atau mundur. Contohnya apabila carrier ditahan, ring gear akan berputar berlawanan arah terhadap sun gear kalau sedang berputar. Speed ratio dari gear penggerak dengan gear yang digerakkan adalah tergantung dari jumlah gigi dari masing-masing gear.

Input putaran dari transmission berasal dari torque converter sedangkan output transmission menuju ke bevel gear untuk alat berat yang menggunakan track atau rantai dan differential untuk alat berat yang menggunakan wheel atau ban.

Input shaft dihubungkan dengan planetary carrier sedangkan output shaft dihubungkan dengan sun gear. Ketika kedua ring gear ditahan, maka sun gear sebagai output akan mendapat tenaga dari input shaft. Karena perbedaan jumlah gigi dari ke dua sun gear maka apabila clutch untuk gigi ke dua dihubungkan, output putarannya akan lebih cepat dari pada gigi 1 ketika di dihubungkan (mengengakan).

Planetary gear set melakukan pengaturan kecepatan dan arah kerja dengan cara meng-engaged- kan disc dan plate sehingga salah satu dari komponen planetary gear set meneruskan tenaga ke ke output shaft dari transmission.

Planetary power shift transmission terdiri dari beberapa pasang planetary gear dimana komponen tersebut berfungsi untuk merubah arah putaran input, dan merubah kecepatan. Komponen yang berfungsi untuk menahan pada planetary gear set tersebut adalah clutch (piston, disc dan plate).

Terdapat dua macam planetary gear system yaitu : single pinion type dan double pinion type.

b. Counter Shaft Power Shift Transmission

Counter Shaft Power Shift Transmission menggunakan constant mesh seperti pada direct drive tetapi pada jenis ini menggunakan clutch pack. Transmission jenis ini biasanya digunakan pada machine backhoe loader. Keuntungan transmisi jenis ini menggunakan sedikit spare part sehingga ringan.

3. Hydrostatic Transmission

Hydrostatic transmission adalah transmission yang mentransfer tenaga dengan menggunakan hydraulic system. Keuntungannya adalah Kontrol kecepatannya secara variable, Pemanfaatan horse power dari engine sangat maksimal Kesesuaian maksimal antara drawbar pull dan travel speed Counter rotation control (perputaran track berlawanan arah saat berbelok), Cocok untuk alat berat dengan minimum travel.