Menerapkan Cara Perawatan Gardan/Differential pada Kendaraan

Menerapkan Cara Perawatan Gardan/Differential pada Kendaraan - Bacalah uraian berikut ini dengan cermat! Pernahkah kamu mendengar mengenai differential ataufinal drive atau gardan? Diferential atau final drive atau disebut juga gardan merupakan unit pemindah tenaga yang terletak setelah poros propeller. Tahukah kamu apakah fungsi differential itu?

Tahukah kamu komponen kendaraan yang digunakan untuk menghubungkan kendaraan dengan jalan? Ya, roda dan ban merupakan komponen yang menghubungkan kendaraan dengan jalan sehingga kendaraan dapat berjalan atau bergerak di jalan. Tentu kamu tahu bahwa kendaraan tidak hanya memiliki satu roda. Pada saat berjalan di jalan yang menikung, roda-roda kendaraan jarang berputar pada putaran yang sama. 

Menerapkan Cara Perawatan Differential pada Kendaraan

ini karena kondisi jalan yang dilalui roda kiri dan,kanan tidak sama. Untuk itu, diperlukan dijfferential pada kendaraan. Differential merupakan komponen yang berfungsi membedakan kecepatan putaran roda untuk menghasilkan momen yang sebanding. Kontruksi differential pada roda penggerak belakang mobil dapat kamu perhatikan pada Gambar 5.1 berikut!

Sumber: https://thecustomizewindows.com, diakses 17 Februari 2018, pukul 11.45 WIB

Gambar 5.1 Differential pada roda penggerak belakang

Gambar 5.1 menunjukkan differential pada roda penggerak belakang mobil. Selain untuk ; membedakan putaran roda kiri dan kanan pada saat membelok, differential juga digunakan untuk menyamakan putaran roda saat berjalan lurus. Dapat kamu bayangkan jika kendaraan berjalan dengan kecepatan roda kiri dan kanan berbeda?

Kendaraan tersebut tentu tidak akan berjalan dengan seimbang. Untuk itu, kamu perlu mempelajari materi mengenai dijfferential karena komponen ini juga merupakan bagian yang penting pada kendaraan. Pada bab ini kamu akan mempelajari lebih lanjut mengenai fungsi dan komponen-komponen differential. Kamu juga akan mempelajari prinsip kerja differential pada saat kendaraan berjalan lurus dan membelok.

Kamu harus dapat membedakan prinsip kerja differential tersebut agar kamu dapat melaksanakan pemeliharaan pada differential dengan benar. Selain itu, kamu juga akan mempelajari gejala kerusakan dan langkah pemeliharaan unit differential. Pelajarilah materi pada bab ini dengan Sungguh-sungguh agar kamu dapat memelihara unit differential dengan benar. Sebelum memulai pelajaran, berdoalah kepada Tuhan yang Maha Esa agar ilmu yang kamu dapatkan berguna bagi dirimu sendiri dan orang lain.

A. Pengertian Differential

Differential gear atau sering dikenal dengan nama gardan adalah komponen pada mobil yang berfungsi untuk meneruskan tenaga mesin ke poros roda. 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. Jadi urutan perpindahan tenaga dan putaran dari mesin sampai ke roda, sehingga kendaraan atau mobil dapat berjalan.

Ukuran dari sebuah differential gear atau gardan menggambarkan dari bobot atau berat kendaraan. Bis bertenaga diesel yang memiliki tubuh yang kekar memiliki gardan yang kekar, dan kuat. Sedangkan untuk mobil non komersial yang berbentuk lebih dinamis seperti minibus dan sedan memiliki ukuran gardan yang lebih kecil, namun proses pembagian putaran side gear kiri maupun gear kanan keduanya memiliki kemampuan yang sama-sama baik.

Menurut (Bayu Prasetya Aji, 2008: 5) differential atau sering dikenal dengan nama gardan adalah komponen pada mobil yang berfungsi untuk meneruskan tenaga mesin ke poros roda yang sebelumnya melewati transmisi dan propeller shaft sehingga dapat memutarkan roda dan menjalankan kendaraan. Putaran roda semuanya berasal dari proses pembakaran yang terjadi dalam ruang bakar.

Proses pembakaran inilah yang kemudian akan menggerakkan piston untuk bergerak naik turun. Kemudian gerak naik turun piston ini akan diteruskan untuk memutar poros engkol. Gerak putar poros engkol pada mesin ini akan diteruskan untuk memutar flywheel. Putaran flywheel akan diteruskan untuk memutar kopling kemudian dilanjutkan memutar transmisi ke propeller lalu ke differential.

Differential akan meneruskan putaran ini ke poros axel sesuai dengan beban dari kendaraan dan poros axel akan memutar roda, sehingga kendaraan dapat berjalan. Jadi dapat diketahui urutan perpindahan tenaga dan putaran dari mesin sampai ke roda, sehingga kendaraan atau mobil dapat berjalan. Fungsi utama differential 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 menggambarkan dari bobot atau berat kendaraan, namun dalam proses pembagian putaran side gear kiri maupun side gear kanan keduanya memiliki kemampuan yang sama.

B. Fungsi Gardan

Gardan atau differential digunakan pada kendaraan roda empat tar atau roda lebih sisi untuk dalam dan luar membuat mencegah roda-roda kendaraan slip saat membelok. Adanya perbedaan kecepatan putar roda sisi dalam dan luar membuat roda-roda yang terhubung dengan sistem pemindah tenaga slip. Gardan digunakan untuk menghilangkan slip pada roda-roda tersebut.

Gardan adalah salah satu komponen pada sistem pemindah tenaga yang meneruskan putaran mesin dari transmisi menuju ke poros penggerak roda. Secara umum gardan merupakan susunan roda gigi yang terdiri dari satu set roda gigi reduksi (drive pinion dan ring gear) dan satu set roda gigi differential (pembeda). Roda gigi reduksi digunakan untuk mengurangi putaran dari poros propeler dan melipat gandakan momen dari mesin.

Roda gigi diferential berfungsi untuk membedakan kecepatan roda sisi luar dan dalam saat kendaraan belok. Letak gardan pada kendaraan tergantung jenis penggerak rodanya. Kendaraan dengan penggerak roda depan (FF) memiliki gardan yang menjadi satu dengan transmisi dan terletak di antara kedua roda depan kendaraan. Pada kendaraan yang menggunakan penggerak roda belakang (FR), gardan terletak di belakang poros propeler dan di antara poros roda.

Gambar 5.2 Letak final drive pada penggerak FFdan FR

Kendaraan dengan penggerak empat roda (4WD) memiliki gardan di kedua poros rodanya, yaitu poros roda depan dan belakang. Gardan mempunyai beberapa fungsi, yaitu.

1. Mereduksi Putaran (Mesin) untuk Menghasilkan Momen yang Besar

Seperti yang telah kamu ketahui saat mempelajari transmisi, putaran mesin direduksi oleh transmisi (pada posisi pecepaatan tertentu) untuk melipatgandakan momen mesin. Ternyata, momen yang dihasilkan masih belum cukup besar untuk menggerakkan kendaraan, terutama saat mulai bergerak. Untuk itulah, digunakan roda gigi reduksi di gardan untuk mereduksi putaran poros output transmisi sehingga momen cukup kuat untuk menggerakkan kendaraan.

Letak Final Drive pada penggerak FF dan FR

Roda gigi dalam gardan yang meneruskan putaran poros output transmisi disebut drive pinion. Pasangan drive pinion adalah ring gear. Drive pinion berperan sebagai roda gigi penggerak yang menggerakkan ring gear. Jumlah gigi drive pinion lebih sedikit daripada jumlah gigi pada ring gear. Bentuk drive pinion yang menyerupai nanas membuatnya terkadang disebut sebagai "gigi nanas" oleh mekanik bengkel.

2. Merubah Arah Putaran Sebesar 90° terhadap Putaran Asal

Tentu kamu sudah tahu arah putaran mesin dan komponen sistem pemindah tenaganya. Arah putaran itu tentu tidak dapat menggerakkan poros roda dan roda karena letaknya yang berbeda. Letak/posisi roda dan poros roda berada (90°) dari letak mesin dan komponen pemindah tenaga. Oleh karena itu, dibutuhkan komponen pengubah arah putaran sebesar 90 agar putaran dari komponen sistem pemindah tenaga dapat diteruskan ke roda. 

Gardan Mengubah arah putaran mesin menjadi tegak lurus

Pada gardan, komponen yang mengubah arah putaran ini sama dengan komponen yang digunakan sebagai reduksi akhir, yaitu drive pinion dan ring gear. Kedua roda gigi tersebut merupakan pasangan roda gigi vang disebut bevel gear. Bevel gear adalan pasangan roda gigi yang titik pertemuannya membentu sudut (90°), sehingga dapat mengudan aran putaran dari roda gigi penggerak menjadi tegak lurus (90°) pada roda gigi yang digerakkan.

3. Membedakan Putaran Roda Kiri dan Kanan pada Saat Kendaraan Membelok

Kendaraan-kendaraan tertentu terutama yang menggunakan  empat roda atau lebih (seperti mobil) memiliki permasalahan saat membelok. Permasalahan ini timbul sebagai akibat adanya perbedaan jarak tempuh roda sisi dalam dan luar kendaraan. Saat menikung, roda sisi luar menempuh jarak yang lebih jauh daripada roda sisi dalam yang menempuh jarak yang lebih dekat. Bila kedua roda tersebut berputar

dengan kecepatan yang sama, roda sisi dalam akan slip karena jarak tempuh yang lebih dekat.

Membedakan putaran roda kiri dan kanan kendaraan

Kondisi demikian, membuat pengedalian kendaraan saat membelok menjadi tidak nyaman dan susah. Ban juga menjadi cepat aus karena sering slip saat membelok. Fungsi gardan sebagai komponen pemindah tenaga yang dapat membedakan putaran roda sisi dalam dan luar membuatnya dikenal juga dengan differential (pembeda). Cara kerja gardan akan dijelaskan lebih lanjut pada pembahasan selanjutnya.

C. Komponen Differential dan Fungsinya

Komponen Gardan dan Fungsinya - Gardan adalah salah satu bagian chasis yang memiliki fungsi untuk membedakan putaran roda kiri dan kanan. Gardan terdiri dari berbagai komponen yang memiliki peranan yang berbeda-beda. Lalu apa saja komponen gardan dan fungsinya?

Gardan atau differential bekerja dengan membedakan putaran roda kanan dan roda kiri. Hal ini berguna ketika kendaraan berbelok baik kekanan maupun kekiri. Apabila tidak terdapat pembeda putaran maka akan terjadi selip pada salah satu sisi roda. Selip diakibatkan oleh perbedaan lintasan ketika kendaraan berbelok.

Untuk mengatasi selip tersebut maka kendaraan terdapat gardan yang disusun dari beberapa komponen. Komponen gardan terdiri dari drive pinion, side gear, pinion gear, ring  gear, housing, dan berbagai komponen gardan dan fungsinya yang lain. Setiap komponen gardan ini memiliki tugas yang berbeda-beda dan bertujuan agar gardan dapat memenuhi semua fungsi gardan pada kendaraan.

Setiap komponen gardan akan saling berkaitan secara presisi antara satu komponen dengan komponen lainnya. Komponen gardan akan membentuk mekanisme sehingga gardan dapat membedakan putaran roda kiri dan roda kanan. Saat kendaraan berbelok kekanan maka roda sebelah kiri kanan akan diperlambat karena memiliki lintasan yang lebih kecil. Sebaliknya saat kendaraan berbelok kekiri maka roda sebelah kiri akan diperlambat.

Oleh karena itu gardan memiliki peranan yang sangat penting pada kendaraan. Untuk lebih jelasnya mengenai komponen gardan dan fungsinya akan dibahas pada artikel berikut ini.  Gardan atau diferensial adalah salah satu komponen powertrain yang berfungsi membedakan putaran roda kiri dan kanan pada satu poros.

Gardan akan sangat berguna ketika mobil berbelok, ketika mobil belok kiri maka roda belakang kiri memiliki lintasan lebih pendek daripada roda belakang kanan. Kalau putaran roda kiri sama dengan roda kanan, maka akan ada slip pada roda kiri karena putaran roda lebih banyak dibandingkan jarak lintasannya.

Untuk mengatasi masalah ini, maka ketika mobil belok kiri roda belakang kiri harus berputar lebih lambat dibandingkan roda belakang kanan. Juga sebaliknya, saat mobil belok kanan maka roda belakang kanan harus berputar lebih lambat dibandingkan roda belakang kiri. Terdapat beberapa komponen gardan atau differential. Untuk lebih jelasnya berikut pembahasan mengenai komponen gardan dan fungsinya.

1. Drive Pinion Gear

Drive pinion gear adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk meneruskan putaran dari propeller shaft ke gardan.

Putaran ini diteruskan menuju ring gear pada gardan. Drive pinion gear terhubung dengan cross joint pada poros propeller, dan pada ujung satunya berhubungan dengan ring gear melalui mekanisme gigi nanas.

2. Ring Gear

Ring gear adalah salah satu komponen gardan yang memiliki beberapa fungsi. Ring gear berbentuk lingkaran yang besar seperti cincin. Ring gear terhubung secara langsung dengan drive pinion gear melalui contact gigi.

Kedua komponen ini sering disebut final drive karena penerus putaran terakhir sebelum dilanjutkan ke bagian roda kendaraan. Untuk lebih jelasnya berikut merupakan fungsi ring gear gardan:

• Meneruskan putaran dari drive pinion gear
• Mengubah sudut putar dari drive pinion menjadi 90 derajat
• Memperbesar torsi atau momen yang dihasilkan
• Sebagai dudukan differential case carier

3. Side Gear

Side gear adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk meneruskan putaran dari pinion gear ke masing-masing roda melalui poros axle. Hasil manipulasi putaran oleh pinion gear saat berbelok diteruskan oleh side gear.

Side gear berhubungan langsung dengan axle shaft. Dengan begitu putaran roda kanan dan roda kiri dapat dibedakan ketika membelok untuk mencegah terjadinya ngesot dan selip.

4. Pinion Gear

Pinion gear adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk membuat perbedaan putaran antara side gear kiri dan side gear kanan ketika salah satu ban memiliki beban yang berbeda. Beban yang berbeda dapat terjadi ketika berbelok ataupun selip sehingga kendaraan tidak selip serta ngesot.

Pinion gear terletak didalam differential case carier serta membentuk sudut 90 derajat dengan posisi side gear. Oleh karena itu ketika kendaraan membelok maka tumpuan mobil akan condong ke arah dalam. Sebagai contoh ketika berbelok kekanan maka tumpuan roda kanan, sebaliknya ketika berbelok ke kiri maka tumpuan roda kiri.

Saat kendaraan berjalan lurus maka kondisi pinion gear akan diam. Oleh karena itu putaran side gear akan sama. Namun ketika pinion gear berputar sedikit maka akan terjadi manipulasi putaran yang menyebabkan perbedaan putaran antara roda kiri dan roda kanan.

5. Axle Shaft Housing

Axle shaft housing adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai rumah dari berbagai komponen gardan lainnya. Axle shaft housing terbuat dari plat baja yang tebal dan dibentuk cekungan yang kuat dan mampu menjadi dudukan dari komponen gardan.

Selain itu cekungan ini juga berfungsi untuk menampung oli pelumas gardan untuk mencegah terjadi kerusakan pada komponen gardan. 

6. Differential Case

Differential case adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai dudukan dari side gear dan pinion gear.

Differential case ini terletak pada bagian tengah dan terhubung dengan ring gear melalui sebuah bearing.

7. Pinion Shaft

Pinion gear shaft adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk menghubungkan pinion gear satu dengan yang lain.

Letak pinion shaft terdapat ditengah dan menghubungkan antara pinion gear dengan differential case. Oleh karena itu pinion gear terkunci agar tetap berada didalam differential case.

8. Bevel Pinion Housing

Bevel pinion housing adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai dudukan untuk komponen gardan seperti differential case carier, ring gear, pinion gear, dan side gear.

Bevel pinion housing ini terletak ditengah tengah axle shaft housing.

9. Bearing

Bearing adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai bantalan untuk mengurangi gesekan pada komponen gardan yang bergerak atau dinamis. Terdapat beberapa bearing yang digunakan pada gardan.

Hal ini dikarenakan banyaknya komponen dinamis pada gardan. Berikut beberapa penggunaan bearing pada gardan:

• Bearing drive pinion adalah bearing yang terletak antara housing dengan bearing drive pinion shaft.
• Bearing differential case adalah bearing yang terletak di differential case sebagai bantalan dari ring gear.
• Bearing axle shaft adalah bearing yang terletak antara axle shaft housing dengan poros axle.

Fungsi masing-masing bearing tergantung penggunaan pada komponen gardan. Namun fungsi utamanya yaitu untuk mengurangi gesekan antar komponen sehingga putaran dapat diteruskan secara maksimal.

10. Adjuster Nut

Adjuster nut adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk menyetel backlash atau celah antara drive pinion gear dengan ring gear. Celah ini berguna agar proses penerusan putaran dari drive pinion gear ke ring gear dapat berjalan dengan lembut serta tetap maksimal. Oleh karena itu penyetelan celah backlash ini harus dilakukan secara berkala.

Adjuster nut merupakan sebuah mur berulir luar yang didesain khusus untuk gardan. Adjuster nut diletakan pada sisi kanan dan kiri differential case setelah differential bearing. Penyetelan dilakukan dengan memutar adjuster nut menggunakan alat sst untuk mendorong ring gear agar mendekati drive pinion gear.

11. Axle Shaft

Axle shaft atau poros axel adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi meneruskan putaran dari gardan menuju ke masing-masing roda. Terdapat dua buah poros axel yang terhubung ke side gear. Oleh karena itu roda kiri dan roda kanan dapat berputar sendiri atau tidak saling berhubungan satu dengan yang lain agar dapat membedakan putaran berdasarkan beban yang diterima oleh roda.

Poros axel kanan akan meneruskan putaran dari side gear sebelah kanan. Sementara itu poros axel kiri akan meneruskan putaran dari side gear sebelah kiri. Poros axel langsung berhubungan dengan bagian baut roda.

12. Oil Seal

Oil seal adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai pencegah oli pelumas keluar dari gardan atau mengalami kebocoran.

Oil seal terbuat dari karet yang dipasang pada bagian-bagian yang terdapat lubang atau celah sebagai perapat. Oil seal gardan biasanya dipasang pada rumah atau housing gardan dan poros drive pinion gear.

13. Bearing Cup

Bearing cup adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk menahan bearing axel yang terletak berdampingan dengan side gear. Tidak hanya menahan bearing axle shaft melainkan juga menahan seluruh komponen gardan agar tetap berada pada posisinya.

Bearing cup berbentuk seperti huruf U dengan lubang baut yang terdapat pada kedua sisinya. Pada sisi dalam dibentuk cone sesuai dengan bentuk bearing yang digunakan.

14. Oil Drain Plug

Oil drain plug adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai lubang pembuangan oli pelumas gardan. Letak oil drain plug terdapat pada bagian bawah dari axle housing.

Lubang ini tertutup dengan sebuah baut dan washer. 

15. Oil Filler Plug

Oil filler plug adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai tempat pengisian oli pelumas.

Letak oil filler plug sebenarnya sama dengan oil drain plug yaitu berada pada axle housing namun posisinya lebih tinggi daripada oil drain plug. Lubang ini juga tertutup dengan sebuah baut dan washer.

16. Breather Plug

Breather plug adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai lubang untuk sirkulasi udara didalam gardan. Breather plug terbuat dari karet yang terdapat lubang kecil didalamnya.

Sirkulasi udara didalam gardan berguna untuk mencegah terjadinya udara bertekanan yang dapat menyebabkan naiknya temperatur dan tekanan oli pelumas gardan.

17. Clutch Pack

Clutch pack adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai kopling yang akan mengunci putaran pada saat kondisi tertentu. Clutch pack hanya terdapat pada gardan jenis LSD atau limited slip differential.

Clutch pack terdiri dari susunan plat kopling yang terpasang berdekatan dengan pinion gear. Oleh karena itu penerusan putaran dapat diteruskan pada salah satu sisi roda yang tidak menerima beban sehingga terhindar dari selip.

18. Clutch Pack Retainer Clip

Clutch pack retainer clip adalah salah satu komponen gardan jenis limited slip differential atau LSD.

Komponen ini berguna untuk mengembalikan posisi clutch pack sehingga penerusan putaran dapat diteruskan ke kedua poros roda. 

19. Ring Gear Bolt

Ring gear bolt adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai pengikat antara ring gear dengan differential case.

Ring gear bolt sebenarnya sama seperti baut biasanya yang berguna agar ring gear tidak terlepas dari differential case.

20. Gasket dan Seal

Gasket dan seal adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi sebagai pencegah terjadinya kebocoran pada gardan.

Gasket dan seal terbuat dari bahan khusus yang memiliki ketahanan panas, zat kimia, dan berbagai karakteristik lainnya. Pada gardan terdapat beberapa penggunaan gasket dan seals yaitu:

• Gasket yang terpasang antara bevel housing dengan axle shaft housing.
• Seal yang terpasang antara axle shaft housing dengan poros axel
• Seal yang terpasang pada poros drive pinion gear

21. Shim dan Spacer

Shim dan spacer adalah salah satu komponen gardan yang memiliki fungsi untuk pengisi celah atau memberikan jarak antar komponen gardan. Shim dan spacer terbuat dari logam yang bentuk pipih dan memiliki ketebalan tertentu sesuai dengan kebutuhan.

Shim dan spacer pada gardan terdapat beberapa, salah satunya yang terdapat sebelum bearing pada drive pinion gear. Shim dan spacer ini akan menentukan preload gardan.

Diferensial adalah gearbox yang dapat kita temukan di antara roda penggerak kendaraan. Jika kendaraan Anda memiliki sistem penggerak empat roda, kemungkinan besar ia memiliki diferensial depan dan belakang. Tetapi jika hanya penggerak dua roda, maka diferensial hanya akan kita temui pada bagian roda depan saja atau pada bagian roda belakang saja. Jika posisinya di belakang berarti penggerak roda belakang, tetapi jika berada di depan berarti penggerak roda depan.

Diferensial bekerja dengan transmisi untuk menyalurkan tenaga dari mesin ke poros yang memutar roda. Ini juga membantu kendaraan Anda berbelok dengan benar. Agar kendaraan Anda dapat berputar, roda luar harus berputar lebih cepat daripada roda dalam. Diferensial menggunakan roda gigi untuk memungkinkan roda berputar pada kecepatan yang berbeda.

D. Prinsip/Cara Kerja Differential

Putaran poros engkol dari mesin melalui transmisi oleh propeller shaft diperkecil sesuai tenaga yang diteruskan oleh drive pinion ke ring gear, sebaliknya momennya bertambah maka arah transmisi berubah terhadap arah semula.

Pada differential case terdapat dua roda gigi pinion (pinion gear) dan side gear, sehingga bila differential case berputar maka poros pinion (pinion shaft) ikut berputar yang menyebabkan side gear juga berputar. Side gear dihubungkan ke poros roda belakang dan memindahkan tenaga putar ke roda. Putaran pada poros menjadi rendah karena tenaga putar pada propeller shaft telah direduksi oleh drive pinion yang berkaitan dengan ring gear yang konstruksinya lebih banyak.

Cara kerja differential dapat dibagi menjadi 2 yaitu:

a. Cara Kerja Differential pada saat berjalan lurus

Tekanan kedua roda pada saat berjalan roda penggerak hampir sama pada saat kendaraan berjalan lurus dengan jalan datar. Pada kedua side gear berputar sebanding dengan putaran differential pinion dan semua komponen berputar dalam satu unit. Apabila tekanan kedua roda belakang sama differential pinion tidak berputar sendiri tetapi berputar bersama ring gear, differential case, poros pinion. Dengan demikian differential pinion hanya berfungsi sebagai penghubung antara side gear kiri dan kanan, sehingga side gear berputar dalam satu unit dengan putaran differential pinion yang menyebabkan kedua poros roda berputar pada kecepatan yang sama.

Gambar 2.5 Kerja Differential Saat Jalan Lurus

(New Step 1. 1991. Toyota Astra Motor)

Gambar 2.6 Kerja Differential Saat Jalan Lurus

(New Step 1.1991. Toyota Astra Motor)

b. Cara kerja differential saat berbelok

Pada saat kendaraan sedang membelok beban yang ditanggung pada roda bagian dalam adalah lebih besar dari pada beban yang ditanggung roda bagian luar. Apabila kendaraan belok kanan, jarak tempuh roda kiri lebih panjang dibanding jarak tempuh roda kanan, bila dibandingkan kendaraan berjalan lurus. Pada saat kendaraan belok kanan side gear bagian kanan tertahan, differential pinion berputar masing-masing porosnya dan bergerak mengelilingi axel shaft, akibatnya putaran side gear kiri bertambah cepat.

Gambar 2.7 Kerja Differential Saat Jalan Belok Kanan

(New Step 1.1991. Toyota Astra Motor)

Gambar 2.8 Kerja Differential Saat Jalan Belok Kanan

(New Step 1.1991. Toyota Astra Motor)

Sebaliknya apabila kendaraan berbelok ke kiri, jarak tempuh roda kanan lebih jauh dengan jarak tempuh roda kiri bila dibandingkan pada saat kendaraan berjalan lurus. Pada saat belok kiri, tiap differential pinion berputar melalui masing-masing porosnya serta bergerak mengelilingi axel shaft, akibatnya putaran side gear kanan bertambah cepat.

Gambar 2.9 Kerja Differential Saat Jalan Belok Kiri

(New Step 1.1991. Toyota Astra Motor)

Gambar 2.10 Kerja Differential Saat Jalan Belok Kiri

(New Step 1.1991. Toyota Astra Motor)

E. Jenis Final Gear Pada Diferensial

Final gear merupakan rangkaian antara ring gear dan drive pinion. Yang berfungsi untuk menghubungkan dan mengubah arah putaran dari poros propeller. Secara umum, ada dua jenis final gear yakni.

1. Tipe Hypoid gear pada RWD

Tipe ini memiliki mata gigi disamping, ring gear memiliki mata gigi dengan sudut miring di area samping begitu pula dengan drive pinion memiliki mata gigi disamping gear. Desain mata gigi ini dapat mengubah arah putaran secara tegak lurus dari input. Sehingga banyak dipakai pada kendaraan RWD.

2. Tipe Helical gear pada FWD

Tipe berikutnya tidak memiliki fitur pengubahan arah putar karena mata gigi pada kedua gear ini terletak di sisi luar seperti gear pada umumnya. Itulah sebabnya tipe ini dipakai pada mobil penggerak depan dengan mesin melintang yang memiliki aliran tenaga yang sejajar dengan sumbu roda.

Penyetelan yang dimaksud yakni untuk mengatur gap antara drive pinion dengan ring gear. Tujuan penyetelan ini adalah untuk menghindari celah gigi yang terlalu lebar atau sangat rapat yang bisa berakibat buruk terhadap output yang dihasilkan.

Penyetelan ini dilakukan melalui bearing cap adjuster. Bentuk bearing ini memiliki thread di bagian luarnya yang mengulir ke bearing holder pada diferential cover. Mekanisme penyetelan ini akan menggeser diferential case bersama rangkaian roda gigi side dan pinion beserta ring gear, sehingga celah final gear dapat berubah.

E. Cara Merawat Differrential/Gardan

Tenaga yang dihasilkan oleh mesin akan disalurkan ke roda melalui beberapa komponen. Salah satunya ada gardan atau diffrensial yang berfungsi membagi putaran dari mesin ke roda kanan dan roda kiri. Pembagian putaran tersebut pun diperhitungkan sesuai dengan kondisi mobil agar mendapatkan traksi yang tepat yang pada akhirnya pengendara akan merasa sangat nyaman.

Cara Merawat Gardan, antara lain:

• Memeriksa secara rutin apakah ada kebocoran oli pada gardan dibagian bawah rumah gardan.
• Periksa dan pastikan jika setelan pada Jarak kerenggangan antara ring gear dan drive pinion sudah pas dan tepat.
• Memeriksa kualitas oli gardan secara rutin.
• Lakukan penggantian oli setiap menempuh jarak 20.000 km sekali. 

Gardan atau diffrensial termasuk komponen yang vital dalam penyaluran tenaga, namun sayangnya bapak dari pemilik mobil masih memandang sebelah mata atas fungsi komponen ini. Ini karena memang gardan jarang rusak dan perawatan yang dibutuhkan juga tidak susah hanya penggantian oli secara rutin.

Namun demikian, ini tidak boleh dikesampingkan mengingat jika diffrensial sudah mengalami kerusakan maka akan menimbulkan kerugian yang besar. Selain waktu perbaikan yang memakan waktu yang lama juga biasanya membutuhkan dana yang besar. Karenanya tidak salah jika mulai saat ini, Anda harus memperhatikan komponen ini saat melakukan pewatan berkala.  

1.Penyetelan Gardan/Differential

Jarak kerenggangan antara ring gear dan drive pinion tidak boleh terlalu rapat atau terlalu renggang. Jika terlalu rapat  akan berakibat berat pada putaran, begitupun jika  terlalu  renggang akan menimbulkan suara berisik/mendengung.  Maka untuk mendapatkan jarak yang tepat jarak kedua roda gigi tersebut harus dapat distel. Penyetelan dilakukan dengan  jalan memutarkan adjusting nut (penyetel) kearah kiri atau ke kanan dengan kunci khusus. Dan diukur dengan  menggunakan dial test indicator.

Besarnya jarak renggang antara ring gear dengan drive pinion yaitu 0,005” – 0,008”. Jarak renggang ini disebut   “backlash”  Dengan cara lain dapat juga dilakukan penyetelan jarak   renggang antara ring gear dengan drive pinion yaitu dengan    melabur bagian-bagian gigi dengan cat pewarna, setelah itu diputarkan dengan tangan, dan ring gear ditahan sdikit  seakan-akan mendapat beban.

Setelah mencapai putaran yang   dimaksud, maka perhatikanlah bekas bagian yang berimpit  dari gigi ring gear dan drive pinion tersebut. Jika bekas  catnya terlalu banyak maka jarak renggang terlalu rapat, sebaliknya jika bekas catnya sedikit atau tidak ada, maka  jarak renggang terlalu jauh.

2.Cek Apakah Ada Tetesan oli

Pernahkah kamu melihat ada tetesan oli di bawah gardan mobilmu ? jika pernah, pendapat saya adalah seal gardan anda ada yang bocor dan harus diganti begitu juga ganti oli gardan anda dengan segera. Jika oli gardan tidak segera di ganti dan diperbaiki seal-nya bisa jadi oli gardan anda akan habis dan dapat membahayakan anda jika gardan macet tiba-tiba.

3.Perawatan Dan Penggantian Minyak Pelumas Differential / gardan

Karena differensial adalah merupakan bagian dari mobil  yang sangat penting sekali, maka perlu perawatan gardan yang  dilakukan secara berkala terutama untuk penggantian oli. Bila gardan bermasalah atau rusak, dapat menyebabkan   mobil tidak akan jalan.

Namun yang disayangkan, justru gardan kerap dianaktirikan. Maksudnya, komponen ini kerap dilupakan soal perawatannya. Bila rusak dan tidak diketahui  oleh pemilik mobil akibatnya pun fatal. Roda tiba-tiba tak  bisa digerakkan. “Bisa dibayangkan apa akibatnya, di saat  melaju cepat tiba-tiba roda berhenti karena  differensial/gardan tidak berfungsi sebagaimana mestinya,”

4.Mendengar Suara Dari Gardan Saat Mobil Melaju

Cara ini bisa Anda lakukan dengan mematikan peranti audio yang ada di mobil. Kemudian buka kaca mobil dan jalankan kendaraan Anda di tempat yang sepi. Bila Anda mendengar ada suara gemerisik atau mendengung berarti ada  permasalahan di gardan. Suara itu diakibatkan oleh komponen yang ada di gardan  mengalami gesekan hebat karena oli berkurang banyak atau bahkan habis.

Atau bisa juga dilakukan dengan cara jalankan mobil dalam waktu beberapa jam atau setelah mobil menempuh jarak beberapa jam kemudian mobil berhenti, dan peganglah rumah gardan, apabila rumah gardan terasa panas  yang cukup tinggi ini menandakan bahwa oli yang terdapat di   dalamnya sudah habis atau berkurang.

Bagi anda pemilik mobil berpenggerak roda belakang, atau pun 4WD. Gardan merupakan komponen yang vital, karena fungsinya menggerakkan roda. Mobil dengan gerak roda  belakang tentunya menggunakan gardan, lain halnya dengan  gerak roda depan yang tidak memerlukan peranti itu.

Bila gardan bermasalah atau rusak, dapat menyebabkan mobil tidak akan jalan. Namun sayangnya pearawatan gardan  kadang suka terlupakan.  Bila tidak sedang bermasalah, kebanyakan orang jarang melakukan pengecekan atau perawatan. Padahal tidak sulit merawat gardan culup dengan   rutin mengganti oli gardan setiap 10.000 km.

Pada umumnya, penggantian oli gardan biasanya dilakukan bersamaan dengan penggantian oli transmisi, dan  menggunakan nilai kekentalan pelumas sesuai yang dianjurkan produsen kendaraan. Pada umumnya masalah pada gardan terjadi bila sudah  terdengar bunyi dengung. Hal ini terjadi akibat oli gardan  yang telah encer, atau bahkan telah berkurang secara signifikan.

Tentunya itu terjadi karena pemilik mobil jarang  memerhatikan atau merawat gardan. Sekedar informasi harga oli gardan yang ada di pasaran adalah berkisar antara Rp 27- 43 ribu. Mereknya pun bermacam-macam, seperti Rored yang keluaran Pertamina, Idemitsu, serta Elf. Untuk mobil  yang pemakaiannya lebih sering di dalam kota, maka disarankan menggunakan oli yang speknya multigrade,  dengan SAE75-90 atau 80W90.

Ini dikarenakan viskositas oli tersebut lebih encer sehingga  tidak terlalu memberatkan kinerja gardan. Sedangkan untuk  mobil yang beban kerjanya berat atau mobil-mobil tahun lawas dapat memilih oli single grade dengan SAE 90 atau SAE 140. Buat anda yang punya mobil dengan gardan yang dilengkapi  fitur LSD (Limited Slip Differential) disarankan menggunakan oli gardan dengan spesifikasi khusus untuk tipe gardan LS. Contohnya merek lucas.        

Kalau anda belum tahu, apakah gardan bawaan mobil sudah  bertipe LS atau tidak bias dicek sendiri dengan cara dongkrak  roda belakang kemudian putar salah satu roda, kalu roda yang satunya ikut berputar berarti gardan sudah dilengkapi  dengan LSD. Sekedar informasi saja, oli gardan untuk tipe LSD ini punya  bersifat long life time. Namun tetap dicek berkala agar tetap berfungsi dengan baik.            

Umumnya, untuk mobil jenis mobil keluarga (MPV), sedan,  dan city car atau mobil kecil disarankan untuk menggunakan   oli multigrade yaitu dengan spesifikasi SAE75-90 atau 80W90. Viskositas oli tersebut lebih encer sehingga tidak   terlalu memberatkan kinerja gardan. Adapun mobil untuk  medan berat, seperti SUV, pikap 4×4, truk ringan, disarankan memilih oli single grade dengan spesifikasi SAE 90 atau SAE 140.

Setelah melakukan pemeriksaan pada final drive/differensial, maka perlu dilakukan pembongkaran pada unit differensial tersebut. Pembongkaran unit differential akan kamu pelajari pada pembelajaran di kelas XIl nanti. Adapun jenis pemeriksaan dan pengukuran pada komponen gardan yang perlu kamu ketahui, antara lain.

1. Pengukuran dan penyetelan backlash pada differential gear (side gear dan differential pinion gear) dalam keadaan terlepas. Masukkan shim penahan antara side gear dan differential pinion shaft, pasang dial indikator, dan ukur backlash pada kedua side gear. Besarnya. nilai spesifikasi backlash pada differential gear sekitar 0-0,075 mm dan batasnya sekitar 0,2 mm. Jika backlash melebihi batas, lakukan penyetelan dengan mengganti thrust spacer side gear. Jika penyetelan tidak dapat dilakukan, maka ganti differential pinion gear dan side gear.

Cara menyetel Backlash Ring Gear Differential

2. Pemeriksaan dan penyetelan backlash antara ring gear dan drive pinion gear. Backlash adalah kekocakan atau kerenggangan atau jarak bebas antara dua roda gigi. Langkah pertama pengukuran backlash, yaitu pasang/jepit gardan pada ragum. Langkah kedua, posisikan dial indikator pada permukaan ring gear dan gerakkan ring gear sambil menahan drive pinion gear agar tidak bergerak. Langkah ketiga, baca pergerakan jarum pada dial indikator yang menunjukan nilai backlash. Bandingkan nilai hasil pengukurannya dengan spesifikasi standarnya. Jika hasil pengukuran tidak sesuai atau diluar ketentuan lakukan penyetelan dengan cara memutar masuk atau keluar ring penyetel yang terpasang pada samping poros roda gigi.

Cara mengukur run out ring gear

3. Pemeriksaan kontak antara ring gear dan drive pinion gear dengan cara memberikan marking compound atau cat tipis yang mudah kering pada permukaan gigi (sekitar 3-4 gigi). Selanjutnya, masukkan batang kuningan di antara differential carrier dan differential case dan putar companion flange dengan tangan serta berikan beban sekitar 25-30 kg melalui batang kuningan. Berikutnya, periksa hasil sentuhan ring gear dan drive pinion gear melalui tanda yang sebelumnya diberikan pada roda gigi. Cocokkan pola sentuhan kedua roda gigi dan tentukan apakah polanya tergolong normal atau terindikasi ada masalah (seperti penyetalan backlash yang masih belum tepat). Bila polanya mengindikasikan terdapat kerusakan atau kesalahan penyetelan, perbaiki terlebih dahulu sebelum melanjutkan perakitan gardan.

Pengukuran Preload Ringgear

4. Pengukuran run out ring gear. Run out atau keolengan yaitu besarnya simpangan pada saat komponen diputar. Untuk mengukurnya, posisikan dial indikator pada permukaan belakang ring gear, dan putar ring gear melalui drive pinion gear. Perhatikan pergerakan jarum pada dial indikator yang menunjukan nilai run out ring gear. Jika hasil pengukuran run out diluar ketentuan, periksa permukaan belakang ring gear dan differential case atau baut-baut pengikat ring gear yang kendor.

Pengukuran Kontak Ring Gear dan Pinion Gear

5. Pengukuran preload drive pinion gear Preload merupakan beban awal yang ditanggung oleh unit penggerak sebelum menggerakkan unit atau komponen lain. Pengukuran preload dilakukan dengan mengeraskan mur companion flange dengan menggunakan kunci momen dan SST.

Permasalahan

1. Seorang pengemudi sedang mengemudikan mobil dan mendengar suara menderu pada mobil. Kemudian, dia menambah kecepatan kendaraannya, tiba-tiba suara menderu tersebut hilang. Apakah yang menyebabkan munculnya suara menderu pada mobil?
2. Sebuah mobil sedang berjalan pada saat hujan dan suhu udara yang sangat dingin. Tiba-tiba terdengar suara menderu pada mobil tersebut. Analisislah penyebab suara menderu pada mobil saat suhu udara dingin!

Penyelesaian

1. Penyebab suara menderu yang muncul saat mobil berjalan di kecepatan rendah dan hilang saat mobil menambah kecepatan dapat disebabkan oleh penyetelan drive pinion gear dan ring gear yang terlalu rapat. Untuk itu, perlu dilakukan pemeriksaan kontak antara drive pinion gear dan ring gear.
2. Suara menderu yang muncul saat suhu udara yang dingin disebabkan oleh pengentalan minyak pelumas differential. Pengentalan ini terjadi karena kendaraan tidak dapat mencapai suhu kerjanya. Sehingga, minyak pelumas gardan mengental dan kerja komponen-komponennya tidak maksimal.

Demikian modul pembelajaran menerapkan cara perawatan differential (gardan), pengertian, komponen dan fungsinya, cara kerja gardan, cara merawat differential yang benar. Semoga bisa membantu belajar.

Berbagi :