MATERI SMK : DIFFERENTIAL

DIFFERENTIAL 
Differential atau sering dikenal dengan nama gardan adalah komponen pada mobil yang berfungsi untuk meneruskan tenaga mesin ke poros roda . Sekedar untuk mengingatkan Anda , bahwa putaran roda semuanya berasal dari proses pembakaran yang terjadi dalam ruang bakar. Proses pembakaran inilah yang kemudian akan menggerakkan piston untuk bergerak naik turun . Lalu gerak naik turun piston ini akan diteruskan untuk memutar poros engkol . Gerak putar poros engkol ini akan diteruskan untuk memutar roda gila / flywheel. Putaran roda gila akan diteruskan untuk memutar kopling kemudian diteruskan memutar transmisi ke as kopel lalu ke gardan . Gardan akan meneruskan putaran ini ke as roda dan as roda akan memutar roda, sehingga kendaraan dapat berjalan

Differential 4wd

Differential merupakan komponen pada 4WD yang berfungsi untuk meneruskan torsi dari mesin menuju poros penggerak roda. Selain itu, differential dapat mengatur putaran pada roda ketika berbelok. Dimana pada kondisi berbelok, roda bagian dalam harus berputar dengan kecepatan yang lebih rendah dari pada roda bagian luar. Pada sistem 4WD, differential ditempatkan diantara kedua roda belakang maupun roda depan. Jenis differential pun berbeda-beda, sesuai dengan desain kendaraan yang dipakai.

Fungsi differenial pada mobil adalah
1. Merubah arah putaran mesin :
       Sebagaimana Anda ketahui bahwa posisi mesin pada mobil untuk truck atau khusunya mobil yang menggunakan as kopel, memiliki posisi mesin yang memanjang ke depan . Sehingga arah putaran dari roda gila jelas tidak searah dengan arah putaran roda. Maka gardan inilah yang membuat arah dari putaran mesin menjadi searah dengan arah putaran roda(yaitu maju ke depan)
2. 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 tinggii 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.

3. 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.

PRINSIP DASAR DIFFERENTIAL

a)    Saat 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)    Saat 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.

 CARA KERJA DIFFERENTIAL

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.

Bagian-bagian yang ada pada Differential

1). Differential carrier / rumah gardan.

     - Berfungsi untuk melindungi dan sebagai tempat komponen-komponen gardan seperti drive pinion gear dan ring gear.

2). Companion flange / flange penyambung.

     - berfungsi untuk meneruskan putaran dari propeler shaft ke drive pinion shaft.

3). Dust deflector.

     - Berfungsi untuk menahan oil seal / perapat oli.

4). Oil slinger

    - Sama seperti dust deflektor, oil slinger juga berfungsi untuk menahan oil seal / perapat oli.

5). Oil seal / Perapat oli.

    - Berfungsi untuk mencegah terjadinya kebocoran oli pada gardan.

6). Front bearing / bantalan depan.

     - Berfungsi untuk memperlancar/ memperlembut putaran drive pinion shaft.

7). Rear bearing / bantalan belakang.

     - Sama seperti front bearing, rear bearing juga berfungsi untuk memperlancar / memperlembut putaran drive pinion shaft.

8). Outer race.

     - Berfungsi sebagai dudukan Bearing.

9). Collapsible spacer.

     - Berfungsi sebagai pemberi jarak / pemisah antara Front bearing dengan Rear bearing.

10). Shim / plat tipis.

     - Berfungsi untuk mengatur penyetelan jarak gigi kontak antara drive pinion gear dengan ring gear.

11). Drive pinion shaft / poros pinion penggerak.

     - Berfungsi untuk meneruskan putaran dari companion flage menuju drive pinion gear

12). Drive pinion gear / roda gigi pinion penggerak.

     - Berfungsi untuk meneruskan putaran dari drive pinion shaft menuju eing gear.

13). Ring gear / mahkota / matahari / corona.

     - Berfungsi untuk meneruskan tenaga putaran dari drive pinion gear menuju differential case.

     - Selain itu, ring gear juga berfungsi memperbesar momen puntir yang dihasilkan oleh drive pinion gear.

14). Differential case.

     - Berfungsi untuk meneruskan tenaga putaran dari ring gear menuju differential pinion shaft.

     - Sebagai dudukan side gear dan differential pinion shaft.

15). Differential pinion shaft.

     - Berfungsi untuk meneruskan tenaga putaran dari differential case ke differential pinion gear.

16). Differential pinion gear / gigi antara / gigi planetari.

     - Berfungsi untuk membedakan putaran roda kiri dan kanan ketika berbelok ke arah kiri maupun kanan.

17). Side gear / gigi payung / gigi samping.

     - Berfungsi untuk meneruskan tenaga putaran dari differensial pinion gear ke axle shaft ( as roda).

18). Pin.

     - Berfungsi untuk mengunci differential pinion shaft.

19). Lock klem.

     - Untuk memperkuat pengencangan baut antara ring gear dengan differential case.

20). Side bearing / bantalan samping.

     - Berfungsi untuk memperlancar putaran differential case.

21). Trust washer / cincin dorong.

     - Sebagai pembatas side gear dengan differential case.

     - Selain itu juga berfungsi sebagai pelumas / pencucui differential pinion gear dan side gear.

22). Bearing cap.

     - Berfungsi sebagai tempat sode bearing.

     - Selain itu juga berfungsi sebagai alur penyetelan pada adjusting nut.

23). Adjusting nut.

     - Berfungsi untuk mengatur jarak / menyetel gigi kontak antara ring gear dg drive pinion shaft.

24). Adjusting nut lock / pengunci baut penyetel.

     - Berfungsi untuk mengunci adjusting nut agar tidak mudah berputar.