KLASOTOMOTIF
Propeller shaft
JAKARTA, KOMPAS.com – Bahasan Otopedia kali ini yaitu meliputi propeller shaft atau poros propeler. Poros propeler ini bisa terlihat seperti batang yang bergerak memutar di bagian kolong kendaraan.
Biasanya kendaraan dengan mesin depan dan penggerak roda belakang memakai poros propeler. Poros propeler berfungsi untuk memindahkan atau meneruskan tenaga dari transmisi ke differential.
Mengutip dari buku “Teori dan Reparasi Sistem Pemindah Tenaga” karangan Wuyung Setyono dan Daryanto, basanya poros propeler dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki ketahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok.
Baca juga: Pemain Baru Bus AKAP Jakarta-Malang, Pakai Kursi Leg Rest Lipat
Dalam poros propeler, terbagi dari beberapa bagian. Pertama ada slip yoke yang menghubungkan poros keluaran transmisi ke universal joint. Lalu ada universal joint yang berfungsi untuk meredam perubahan sudut dan melembutkan perpindahan tenaga.
Poros propeler dibuat sedemikian rupa agar bisa memindahkan tenaga dari transmisi ke differential sehalus mungkin tanpa dipengaruhi kondisi jalan dan beban kendaraan. Untuk merawatnya, lakukan pemeriksaan terhadap getaran dan bunyi pada poros propeler.
Caranya, mengangkat roda penggerak, lalu nyalakan mesin kendaraan sambil masukkan gigi transmisi. Naikkan putaran mesin secara bertahap dan amati poros propeler apakah mengeluarkan suara atau getarnya berlebihan.
Baca juga: Ulasan Lengkap Tes Honda PCX 160, Beda Jauh dengan PCX 150?
Jika ada bunyi dan getaran, lakukan pemeriksaan baut-baut pengikat dan atau lepaskan unit propeler dan lakukan pemeriksaan unit. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan jika ingin memeriksa kondisi poros propeler.
Diantaranya kebengkokan poros propeler depan dan belakang, keausan dan kekocakan bantalan spider, clearance antara universal joint spider dan needle roller bearing, keausan dan kerusakan center support bearing.
Lalu keausan alur sleeve yoke, keausan ujung propeller shaft, karet bushing, dan keseimbangan poros propeler.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link //t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.Baca berita berikutnya
Propeller shaft (poros propeller), atau terkadang disebut poros kopel, adalah salah satu komponen pada sistem transmisi. Komponen ini lebih banyak digunakan pada sistem transmisi mobil penggerak belakang atau mobil four wheel drive (4WD). Bentuknya mirip sebuah pipa panjang yang terbuat dari material baja. Lalu, apa fungsi dan bagaimana cara kerja propeller shaft ini? Untuk mengetahui jawabannya, simak penjelasannya dalam poin-poin berikut ini.
Mengenal propeller shaft
Propeller shaft adalah salah satu komponen pada sistem transmisi yang berbentuk pipa panjang. Ia terbuat dari material baja sehingga memiliki ketahanan yang tinggi terhadap gaya puntir. Propeller shaft sendiri memiliki bagian-bagian penyusun seperti rear universal joint, rear slip joint, balance weight, dan lain-lain. Bagian-bagian tersebut dirangkai menjadi suatu kesatuan agar kerja propeller shaft dapat optimal.
Komponen poros propeller dipasang pada rangka chassis dan sumbu roda belakang yang disangga suspensi roda belakang. Panjang propeller shaft berbeda-beda, menyesuaikan dengan ukuran kendaraan. Semakin besar dan panjang sebuah kendaraan, maka propeller shaft yang dipasang pun semakin panjang. Sebaliknya, semakin kecil dan pendek sebuah kendaraan, maka propeller shaft pun semakin pendek.
Baca juga: 7 Alasan Toyota Sienta Cocok Jadi Mobil Keluarga Indonesia
Fungsi propeller shaft
Sebelum membahas cara kerja dari poros propeller, mari mengenal lebih dulu tentang fungsi poros propeller. Berikut beberapa fungsi utama poros propeller pada sebuah mobil:
1. Meneruskan putaran dari transmisi ke gardan
Fungsi poros propeller yang pertama adalah untuk meneruskan putaran dari transmisi ke gardan, terutama saat mobil melintas di jalanan tidak rata. Dengan adanya universal joint pada poros propeller maka komponen ini dapat bergerak sesuai dengan permukaan jalan. Jadi, putaran transmisi menuju gardan pun tidak akan terganggu.
DAPATKAN PROMO TOYOTA NEW RUSH DI AUTO2000
2. Memindahkan putaran dari transmisi ke gardan
Selanjutnya, propeller shaft juga berfungsi untuk memindahkan putaran yang dihasilkan dari sistem transmisi ke gardan. Dengan propeller shaft, perpindahan ini dapat dilakukan tanpa adanya kejutan dan getaran. Anda pun bisa mengemudi dengan nyaman dan aman. Itulah kenapa propeller shaft harus selalu dalam kondisi baik.
3. Menyesuaikan perubahan jarak antara transmisi ke gardan
Terakhir, propeller shaft bertugas menyesuaikan perubahan jarak antara sistem transmisi ke gardan. Saat mobil bergerak, jarak di antara sistem transmisi dengan gardan bisa berubah. Nah, agar putaran dari transmisi bisa tetap diteruskan, maka harus ada komponen yang dapat menyesuaikan kondisi tersebut. Propeller shaft atau poros propeller adalah komponen yang dimaksud.
Baca juga: Cara Membersihkan Kaca Lampu Mobil yang Buram
Cara kerja propeller shaft
Sebenarnya, cara kerja propeller shaft cukup sederhana. Komponen ini bekerja dengan meneruskan putaran dari sistem transmisi menuju gardan (poros axle roda belakang), tak peduli kondisi jalan apa pun yang dilalui kendaraan, entah itu jalan bergelombang atau menanjak.
Saat bekerja, propeller shaft bergerak memutar karena memang fungsinya untuk meneruskan putaran. Namun, selain gerak memutar, propeller shaft juga bergerak naik turun menyesuaikan kondisi permukaan jalan. Gerak naik turun ini disebabkan karena propeller shaft terhubung dengan poros roda belakang yang berkaitan dengan sistem suspensi.
Nah, gerak naik turun tersebut kadang membuat panjang propeller shaft berubah. Agar perubahan tersebut tidak membahayakan, maka komponen ini dilengkapi dengan rear universal joint dan rear slip joint. Keduanya bertugas untuk menyesuaikan panjang serta posisi propeller shaft sesuai kebutuhan mobil.
Baca juga: Cara Bayar Pajak STNK Online Terbaru
Itulah pembahasan mengenai fungsi dan cara kerja propeller shaft. Bagi Anda pemilik mobil Toyota 4WD, pastikan komponen yang satu ini selalu dalam kondisi prima agar berkendara tetap aman dan nyaman. Lakukan service rutin di bengkel Auto2000 untuk menjaga agar propeller shaft tetap bekerja sebagaimana mestinya. Kunjungi Auto2000 Digiroom sekarang juga dan dapatkan berbagai Promo Dealer Mobil Toyota terbaru untuk berbagai jenis layanan purna jual Auto2000.
Pada kendaraan tipe front engine rear drive, mesin, kopling, dan transmisi terletak dibagian depan. Sedangkan rear axle , dan rear wheel yang dibantu oleh suspensi terletak dibagian belakang . Untuk memindahkan tenaga mesin ini ke sistem penggerak roda belakang maka digunakan propeller shaft antara transmisi dengan diferensial. Panjang pendeknya propeller shaft tergantung dari panjang kendaraan. Pada kendaraan yang panjang, propeler dibagi menjadi beberapa bagian untuk menjamin supaya tetap dapat bekerja dengan baik.
Pada umumnya propeller shaft terdiri dari satu batang (dengan joint). Untuk propeller shaft yang panjang digunakan 2 batang dengan 3 joint, hal ini dimaksudkan untuk mencegah timbulnya getaran yang besar, propeller shaft mudah melentur dan jalannya kendaraan tidak nyaman. Sehingga pada umumnya apabila propeller shaft terlampau panjang, dibagi menjadi 2 atau 3 bagian dengan3 atau 4 joint
Suspensi kendaraan mengakibatkan posisi deferensial selalu berubah-ubah terhadap transmisi, sehingga propeller harus dapat menyesuaikan perubahan sudut dan perubahan jarak, agar tetap mampu meneruskan putaran dengan lancar. Mekanisme atau komponen tersebut adalah universal joint atau seringdisebut U-joint .
Propeller shaft umumnya terbuat dari pipa besi, karena profil pipa lebih tahan terhadap puntiran. Dimensi poros propeller akan menentukan beban putaran yang diizinkan.
Banyaknya putaran permenit dari propeller shaft yang diizinkan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
D = Diameter luar......cm
L = Panjang..............cm
Kondisi jalan mempengaruhi kerja suspensi dan beraibat posisi deferensial selalu berubah-ubah terhadap transmisi, universal joint dipakai untuk mengatasi kondisi tersebut agar poros selalu dapat berputar dengan lancar, sehingga universal joint harus mempunyai syarat-syarat sebagai berikut :
1. Dapat menghindari kerusakan pada saat propeller shaft bergerak naik turun .
2. Tidak berisik dan dapat berputar dengan lembut.
3. Konstruksinya harus sederhana , dan tidak mudah rusak
Dilihat dari konstruksinya maka universal joint dibagi menjadi beberapa jenis :
1. Hook joint 4. Uniform velocity joint
2. Flexible joint 5. Slip joint
Pada umumnya poros propeller menggunakan konstruksi tipe ini, karena selain konstruksinya yang sederhana tipe ini juga berfungsi secara akurat dan konstan. Konstruksi hook joint adalah seperti gambar diatas. Ada dua tipe hook joint yaitu shell bearing cup type dan solid bearing cup type, Pada tipe shell bearing cup universal joint tidak bisa dibongkar sedangkan pada tipe solid bearing cup bisa dimongkar. Ilustrasi konstruksi keda tipe universal joint tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :
Flexible joint terdiri dari : Coupling, rubber coupling dan sleeve yoke yang dihubungkan atau diikat oleh baut. Model ini mempunyai keuntungan tidak mudah aus, tidak berisik, dan tidak memerlukan minyak/grease. Tetapi apabila sudut antara drive shaft dan driven shaft melebihi 7-10o maka akan timbul juga vibrasi, untuk menghindari hal ini, maka dipasangkan center ring ball pada ujungnya (lihat gambar 1. )
Model ini berusaha menggabungkan 2 tipe universal joint yaitu tipe hook joint dan slip joint. Seperti terlihat pada gambar didlam bodi terdapat alur sebagai tempat masuknya propeller shaft, dan diujung pin (pada gambar: adalah shaft) dipasangkan ball. Model ini jarang digunakan karena dalam pemindahan daya/ tenaga masih kurang baik yang hasilnya masih dibawah slip joint sendiri.
4. Uniform velocity joint
Model ini dapat membuat kecepatan sudut yang lebih baiksehingga dapat mengurangi getaran dan suara bising, akan tetapi harganya lebih mahal. Tipe ini digunakan pada kendaraan yang menggunakan sistem pemindah daya tipe front engine front drive (FF). Misalnya pada honda jazz dan toyota vios.
Bagian ujung propeller yang dihubungkan dengan poros output transmisi terdapat alur-alur untuk pemasangan slip joint.Hal ini memungkinkan panjangnya propeller shaft sesuai dengan jarak output transmisi dengan deferensial. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar.
Center bearing dipasankan pada bagian ujung propeler shaft yang berfungsi untuk menumpu intermediate shaft. Center bearing dilapisi dengan bos karet (gum bush). Dan dengan bracket, center bearing diikat dengan chasis hal ini dimaksudkan untuk menghilangkan bunyi pada saat bekerja. Tetapi pada kecepata tinggi bunyi tersebut akan timbul walaupun hanay sedikit.
Torsion dump biasanya dipasangkan pada ujung propeller shaft yaitu pada bagian center bearing. Tujuannya yaituuntuk meredam bunyi pada saat propeller shaft bekerja. Pada model ini juga penerus dipasangkan yang berfungsi untuk mencegah penambahan/pengurangan kecepatan yang mendadak.
Pemeriksaan, Servis dan Perbaikan Propeller Shaft, Universal Joint dan Center Bearing
Perawatan yang dilakukan pada propeller shaft adalah memberikan pelumasan dengan grease pada universal joint.
Pemeriksaan dilakukan untuk mencegah suatu kerusakanatau untuk memastikan penyebab suatu keusakan. Pemeriksaan pencegahan atau perawatan dilaksanakan secara berkala dan rutin untuk memeriksa/ menjaga kondisi komponen dan kerjanya. Sedang pemeriksaan guna memastikan penyebab kerusakan harus dilakukan dengan betul-betul cermat dan perlu analisa kasus dan perlu pemeriksaan komponen dengan urutan yang cepat, tepat dan benar.
Berikut dicontohkan, diagram analisa dan urutan pemeriksaan:
a. Bunyi dari propeller shaft
Gambar bagan alur diagnosis
Pemeriksaan terhadap bunyi diperlukan pendengaran yang baik, ketelitian dan kecermatan yang tinggi, karena pada kendaraan akan terdapat sumber bunyi yang komplek sehingga kalau tidak cermat sering terkecoh pada bunyi-bunyi yang lain.
b. Getaran dari propeller shaft
Gambar bagan alur diagnosis
Pemeriksaan terhadap getaran dan bunyi pada
propeller shaft harus dilaksanakan secara teliti dan cermat, dengan mengangkat
roda penggerak, dan menghidupkan mesin pada posisi gigi transmisi masuk.
Naikkan putaran mesin secara bertahap dan amati getaran dan bunyi dari
propeller shaft. Jika ditemukan adanya getaran atau bunyi dari propeller shaft
maka lakukan pemeriksaan baut-baut pengikat dan atau lepaskan unit propeller
dan lakukan pemeriksaan komponen.
Gambar Bagian–bagian poros propeller
Pemeriksaan komponen dilakukan dengan melepas unit propeller, yakni dengan melepas baut pengikat flange yoke ke differential dan melepaskan center bearing (pada propeller 3 joint). Setelah propeller terlepas lakukan
1. Kebengkokan poros propeller depan dan belakang.
Dengan menggunakan V-blok dan dial tester indikator ukurlah run-out poros
(kebengkokan). Run-out max. = 0.8 mm
Gambar Pemeriksaan kebengkokan poros propeller
2. Keausan dan kekocakan bantalan spider. Putar spider
dan pastikan bahwa tidak ada hambatan saat berputar. Periksa juga kebebasan
aksial spider bearing oleh putaran yoke ketika tertahan poros dengan kuat.
Kebebasan axial max. 0.05 mm.
Gambar Pemeriksaan keausan dan kekocakan bantalan spider
3. Periksa clearance antara universal joint spider dan
needle roller bearing
Gambar Pengukuran clearance spider bearing
4. Keausan dan kerusakan center support bearing
Periksalah bahwa bearing dapat berputar dengan bebas tanpa hambatan namun tidak
longgar/ goyang/ kocak.
Gambar Pemeriksaan keausan center support bearing
5. Pemeriksaan keausan alur-alur sleeve yoke Lakukan
pengamatan secara visual terhadap kondisi spline. Lakukan pengujian dengan
memasangkan sleeve yoke ke poros lalu putar bolak-balik sleeve yoke dan
gerakkan maju-mundur (axial). Pastikan tidak terjadi kekocakan yang berlebihan
tetapi bisa bergerak majumundur dengan lancar.
Gambar Pemeriksaan keausan alur-alur sleeve yoke
6. Pemeriksaan keausan alur-alur ujung propeller depan
terhadap flange maupun yoke propeller belakang. Menggunakan metode yang sama
dengan di atas lakukan pengecekan alur-alur ujung propeller depan terhadap
flange maupun yoke propeller belakang.
Gambar Pemeriksaan keausan alur-alur ujung propeller
7. Pemeriksaan karet bushing maupun penutup debu pada center bearing. Lakukan pengamatan terhadap kondisi karet bushing maupun karet penutup debu pada center bearing.
8. Pemeriksaan keseimbangan/ balance poros propeller.
Menggunakan alat khusus (roller instrument) lakukan pengecekan ketidak
seimbangan poros propeller. Bila ditemukan tidak seimbang (un-balance) maka
lakukan balancing dengan memasang bobot pemberat tertentu.
Setelah pemeriksaan dan penyebab kesalahan
atau kerusakan ditemukan maka segera dilakukan perbaikan atau penggantian
dengan pembongkaran. Pada saat sebelum melakukan pembongkaran poros propeller
sebaiknya diberikan tanda pada bagian-bagian yang berpasangan . Pemasangan
poros propeller setelah dilakukan pembongkaran harus memperhatikan tanda-tanda
yang telah dibuat atau dengan memperhatikan pola pemasangan poros propeller
yang terdapat pada buku manual dari kendaraan tersebut.
Gambar Pemasangan U-joint model 2 joint
Gambar Pemasangan U-joint model 3 joint
Gambar Tanda pemasangan yang harus diperhatikan
Penggantian Spider Bearing
Setelah dilakukan pemberian tanda pada
beberapa tempat, maka langkah-langkah pembongkaran dimulai dengan prosedur
sebagai berikut :
a. Pukul perlahan-lahan bearing outer race dan
keluarkan keempat snap ring dari tempatnya. Pada beberapa tipe yang menggunakan
lock plate, lepaskan lock plate.
Gambar Melepas snap ring dan atau lock plate
b. Tekan keluar bearing dari tempatnya dengan
menggunakan SST, atau dengan alat penekan (mesin/ alat press).
Gambar Melepas spider bearing
c. Jepitlah bearing outer race pada ragum dan pukul
propeller shaft. Lepaskan bearing pada sisi lainnya dengan prosedur yang sama.
Gambar Melepas spider bearing
d. Pasangkan dua outer race bearing yang telah dilepas
ke spider sebagai tumpuan penekanan dan dengan menggunakan SST tekan keluar
bearing dari yoke.
Gambar Melepas spider bearing
e. Jepitlah bearing outer race pada ragum dan pukul
propeller shaft. Lepaskan bearing pada sisi lainnya dengan prosedur yang sama.
Gambar Melepas spider bearing
Setelah pembongkaran, maka pasangkan kembali dengan
spider bearing yang baru dengan prosedur sebagai berikut :
1).Berilah pelumas secukupnya saja dengan pelumas
khusus pada spider dan bearing-nya.
Gambar Melumasi spider bearing
2).Tepatkan tanda pada yoke (u-joint)
Gambar Menepatkan tanda pada yoke
3).Pasangkan spider bearing yang baru ke dalam yoke dengan menggunakan SST.
Gambar Memasang spider bearing
4).Setel masing-masing bearing sehingga celah snap ring pada maksimum dan lebarnya sama.
Gambar Penyetelan celah snap ring
5).Pasangkan snap ring dengan ketebalan yang sama dengan kebebasan axial max. 0.05 mm. Jangan menggunakan snap ring bekas.
Gambar Memasang snap ring
6).Pukul yoke hingga tidak terdapat celah antara bearing bagian luar dengan snap ring.
Gambar Menepatkan snap ring
7).Periksa dan pastikan spider bearing dapat bergerak dengan lembut. Kebebasan axial maksimal 0.05 mm.
Gambar Memeriksa kebebasan spider bearing
8).Pasangkan spider bearing pada sisi yang lain dengan prosedur yang sama sebagaimana digambarkan di atas dengan memperhatikan tanda yang telah dibuat.
Gambar Pemasangan spider bearing
Penggantian Center Bearing
Setelah dilakukan pemberian tanda maka
langkah pembongkaran dimulai dengan prosedur sebagai berikut :
a. Melepas center support bearing dari poros
intermediate dengan mengendorkan bagian mur yang ditakik dengan pahat dan palu.
Gambar Membuka takikan pengunci mur penahan
b. Lepaskan mur penahan center bearing dengan bantuan SST untuk menahan flange.
Gambar Melepas mur penahan
c. Lepaskan flange dari poros tengah.
d. Lepaskan center bearing lama dan gantilah dengan unit baru.
Gambar Melepas center bearing
e. Pasangkan center bearing assembly dann center bearing support pada poros intermediate dengan bagian yang terpotong menghadap belakang.
Gambar Memasang center support bearing
f. Berilah pelumasan pada alur poros intermediate dengan gemuk khusus.
g. Tepatkan tanda pada flange dan pada poros atau
posisikan yoke bagian depan intermediate dan yoke belakang propeller shaft
berada tepat arah yang sama.
h. Gunakan SST untuk menahan flange, pres bearing sehingga tepat pada posisinya, dengan mengeraskan mur yang baru dengan momen 1.850 kg-cm
i. Kendorkan lagi mur, kemudian keraskan dengan momen
450 kg-cm
Gambar Mengeraskan mur penahan center bearing
j. Gunakan palu dan pahat untuk mengunci mur.
Gambar Mengunci mur penahan
Anonim. (tt). Step 2 Materi Pelajaran Chassis Group, Jakarta : Penerbit PT. Toyota-Astra Motor.
Suyitno. 2014. Sistem Pemindah Tenaga (SPT) Otomotif, Yogyakarta : Penerbit CV. Danadyaksa.
NB : TUGAS KULIAH MEDIA PEMBELAJARAN PRODI PENDIDIKAN TEKNIK OTOMOTIF UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOREJO Dosen pengampu : Dwijatmoko,S.Pd.T.,M.Pd.