Prinsip Kerja Transmisi

TRANSMISI MANUAL

Transmisi manual merupakan gabungan roda-roda gigi yang memindahkan putaran dan momen poros engkol ke roda-roda penggerak.

Sedangkan tujuan utama transmisi adalah untuk memindahkan tenaga mesin sesuai dengan kondisi pengendaraan, juga dapat memenuhi tujuan lain sperti dibawah ini, disesuaikan dengan karakterristik mesin yang banyak digunakan pada kendaraan dewasa ini.

 a. Menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk saat start dan berjalan di temapt yang mendaki.

 b. Menggerakkan roda-roda pada kecepatan tinggi selama pengendaraan kecepatan tinggi (light-speed driving).

 c. Menggerakkan roda-roda pada arah berlawanan untuk mundur.

1. SYARAT PENTING TRANSMISI 

   Syarat-syarat penting yang diperlukan transmisi adalah sebagai berikut :

   a. Harus mudah tepat dan cepat kerjanya.

   b.  Dapat memindahkan tenaga dengan lembut dan tepat.

   c..Ringan, praktis dalam bentuk, bebas masalah dan mudah dioperasikan. 

   d. Harus ekonomis damn mempunyai efisiensi yang tinggi.

   e. Mempunyai kemampuan yang tingg.

   f. Harus mudah untuk perawatan

     Transmisi manual menghasilkan perubahan momen dalam beberapa tahap. Idealnya momen dapat berubah secara langsung seperti otomatis. Saat ini, transmisi otomatis lebih baik dari jenis manual. Saat kendaraan mulai berjalan atau menanjak dibutuhkan moment yang besar untuk itu kita memerlukan beberapa bentuk mekanisme perubah moment.

 

                        Gambar: Perubahan momen

Tetapi moment yang besar tidak dibutuhkan saat kecepatan tinggi, pada saat mobil menempuh jalan rata, moment mesin cukup untuk mengerakkan mobil.

Transmisi digunakan untuk mengatasi hal ini dengan cara merubah perban-dingan gigi, untuk : 

a. Merubah momen.

 b.   Merubah kecepatan kendaraan

 c. Memungkinkan kendaraan bergerak mundur

 d. Memungkinkan kendaraan diam saat mesin hidup (posisi netral)   

   e.  Mereduksi perbandingan gigi antara gigi yang menggerakan dengan gigi yang digerakkan

2.     PERBANDINGAN GIGI

      Kombinasi Dasar Roda Gigi

      A : Roda gigi penggerak (drive gear)

      B  : Roda gigi yang digerakkan (driven gear)

Untuk menggerakkan kendaraan ke arah mundur, pada perbandingan gigi transmisi ditambahkan idle gear, untuk memperoleh putaran input shaft dan output shaft yang berlawanan. Perbandingan gigi yang lebih kecil dari satu (jika putaran propeller shaft lebih cepat dari putaran mesin) disebut over drive

3.     KONSTRUKSI TRANSMISI 

Di bawah ini dijelaskan konstruksi transmisi MSG5K yang digunakan pada kendaraan Phanter. Transmisi ini untuk semua kecepatan maju digunakan mekanisme synchromesh type, sedangkan untuk gigi mundur menggunakan mekanisme constantmesh type.

      Komponen-komponen utama transmisi manual dan fungsinya

No	Komponen	Fungsi
1	Transmission input salt PorosInput transmisi	Sebuah poros dioperasikan dengan kopling yang memutar gigi di dalam gear box
2	Transmission gear Gigi transmisi	Untuk mengubah output gaya torsi yang meninggalkan transmisi
3	Synchroniser Gigi penyesuai	Komponen yang memungkinkan perpindahan  gigi pada saat mesin bekerja/hidup
4	Shift fork Garpu pemindah	Batang untuk memindah gigi atau synchronizer pada porosnya sehingga memungkinkan gigi  untuk dipasang/dipindah
5	Shift linkage Tuas Penghubung	Batang/tuas yang menghubungkan tuas persneling dengan shift fork
6	Gear shift lever Tuas pemindah persneling	Tuas yang memungkinkan sopir memindah gigi  transmisi
7	Transmision case Bak transmisi	Sebagai dudukan bearing transmisi dan poros- poros serta sebagai wadah oli/minyak transmisi
8	Output shaft Poros output	Poros yang mentransfer torsi dan transmisi ke gigi terakhir
9	Bearing Bantalan/laker	Mengurangi gesekan antara permukaan benda yang berputar di dalam system transmisi
10	Extension housingPemanjangan bak	Melingkupi poros output transmisi dan menahan  seal oli belakang. Juga menyokong poros output.

4.  TYPE RODA GIGI TRANSMISI 

Roda gigi transmisi  dapat digolongkan dalam bebrapa tipe menurut konstruksi dan mekanisme cara kerjanya

5.    MACAM-MACAM RODA  GIGI-GIGI 

Roda gigi/Gears adalah roda yang terbuat dari besi yang mempunyai gerigi pada permukaannya. Bentuk gigi dibuat sedemikian rupa hingga dapat bekerja secara berpasangan dan setiap pasangann terdapat sebuah roda gigi yang menggerakan (driving gear) dan sebuah roda gigi yang digerakkan (driven gear).

Suatu kelompok/kumpulan roda gigi dengan komponen lain membentuk suatu system transmisi dalam suatu kendaraan, mereka terletak dalam suatu wadah yang disebut transmission caseterletak , atau biasa  disebut gear box. 

Beberapa macam desain roda gigi yang dipergunakan pada transmisi adalah :  

1. Roda gigi jenis spur : bentuk giginya lurus sejajar dengan poros, dipergunakan untuk roda gigi geser (Sliding mesh type)  

2. Roda gigi jenis helcal : bentuk giginya miring terhadap poros, dipergunakan untuk roda gigi tetap  atau yang tidak bisa digeser (Constant mesh dan syncromesh type) 

  

3. Roda gigi jenis double helical : bentuk giginya dobel miring terhadap poros, diprtgunakan untuk ruda gigi tetap yang tidak digeser (Constant mesh dan syncromesh type).

4. Roda gigi jenis Epicyclic : bentuk giginya lurus atau miring terhadap poros, dipergunakan untuk roda gigi yang tidak tetap kedudukan titik porosnya (Constant mesh)

             Gambar : macam-macam roda gigi

MACAM-MACAM TRANSIMISI MANUAL.

1.   Tansmisi tiga kecepatan dengan slidingmesh 

Transmisi ini telah digunakan pada kendaraan bermotorpada tahun 1930-an.  untuk memahami prinsip kerja sebuah transmisi, khusunya bagaimanan proses pemindahan/transfer tenaga/momen dilakukan di dalam sebuah transmisi kendaraan bermotor. Skema sederhana model transmisi ini, dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini. Transmisi ini menggunakan roda gigi jenis spur gear dan dibuat dengan tiga poros yang terpisah, yaitu : 

(1)     Poros primer  (input shaft) - yaitu poros yang menerima gerak putar pertama dari kopling. 

(2)     Poros perantara (countershaft) – yaitu tempat roda gigi counter ditempatkan. 

(3)     Poros utama (mainshaft/output shaft) – yaitu poros keluar dari transmisi, ke komponen system pemindah tenaga lainnya.

  

       Gambar: Konstruksi transmisi Sliding mesh type

Pada tipe ini shift arm menggerakkan gigi-gigi percepatan yang terpasang pada spline main shaft untuk menghubungkan dan memutuskan hubungan antara gigi percepatan dengan counter gear.Sekarang  tipe ini digunakan untuk gigi mundur.

Seperti pada gambar di atas model ini dilengkapi dengan gigi-gigi yang meluncur (sliding gear) dan berbagai macam ukurannya yang dipasangkan pada poros outputnya. Dengan meluncurkan gigi-gigi ini agar berkaitan dengan gigi susun (counter gear) untuk memperoleh pengaturan yang sempurna, bermacam perbandingan yang dapat diperoleh. Kombinasi yang umum pada transmisi model ini 3 sampai 5 tingkat dan satu tingkat untuk mundur.

Poros primer yang dihubungkan dengan kopling, ujungnya dipasang mati dengan roda gigi pinion sebagai pemutar tetap pada system transmisi, dan memberikan putaran pada kelompok roda gigi pada poros perantara. Sementara roda gigi pada poros utama dapat digeser-geser dan secara sindiri-sendiri dapat dihubungkan dengan roda gigi yang ada pada poros perantarara tang dibuat berpuat bersama. Penggeseran roda gigi pada poros utama, menggunakan pemindah gigi diteruskan ke garpu selector (13).

Pada posisi netral, semua roda gigi pada poros utama diposisikan tidak berhubungan dengan roda gigi yang ada pada poros perantara (output shaft). Putaran dari poros primer  (Input shaft) diteruskan ke roda gigi pada poros perantara, namun tidak memutar roda gigi yang ada pada poros utama. Dengan kata lain, putaran dari poros primer tidak ditransfer ke poros utama/output transmisi.

Posisi gigi pertama, roda gigi 2 pada poros utama digeser hingga berhubungan dengan roda gigi 9 . Sementara roda gigi 3 dan 10 dalam posisi netral. Pada posisi ini, berarti putaran dari roda gigi 6 pada poros primer, dipindahkan ke roda gigi 7 yang dipasang mati dengan roda gigi 10 atau roda gigi 11 memutar roda gigi 9. putaran dari roda 9 dipindahkan ke roda gigi 2 dan diteruskan keporos utama sebagai output transmisi. Karena roda gigi (driver) jumlah giginya lebih sedikit (yaitu roda gigi 9 dan 2) dari roda gigi yang diputar (driven), maka terjadi penurunan atau reduksi putaran bertingkat.

Perhitungan reduksi putaran dilakukan dengan membandingkan antara jumlah gigi pada roda gigi yang diputar dibandingkan dengan jumlah gigi pada roda gigi pemutar.

Sehingga rumus perbandingan giginya sebagai berikut :

Perbandingan gigi pertama = 6/7 X 2/9 = 40/20 = 4.

Angka 4 ini menunjukan bahwa momen output pada trnsmisi akan 4 kali lebih besar dibandingkan momen pada poros inputnya, namun kecepatan/putarannya poros output transmisi 1/4 dari putaran poros input. Artinya pada rpm mesin yang sama, kecepatan kendaraan lebih lambat. Hal ini diperlukan untuk mengangkat beban kendaraan yang lebih besar dengan tenaga yang tetap.

Diantara transmisi manual, model sliding mesh inilah yang paling sederhana konstruksinya, disebabkan belum adanya ukuran yang tepat untuk memudahkan perkaitan gigi maka cara dobel kopling (double clutching) harus dilakukan agar peminfahan gigi-gigi dapat berlangsung dengan sempurna. Juga gigi-gigi ini cenderung menimbulkan suara berisik karena adanya kesukaran tersebut. 

2.   Transmisi Constantmesh Type 

Pada transmisi model constant mesh, gigi roda gigi yang berkaitan harus dapat bergerak pada putaran yang sama, bila tidak gigi-gigi akan berbunyi dan tidak berkaitan dengan mudah.Model constant mesh telah dikembangkan untuk membatasi kekurangan pada tingkat tertentu. Gambar menunjukan sebuah transmisi yang mana pada keempat dan ketiganya yang terdiri dari model constantmesh. Pada model ini gigi input shaft dan counter gear ada dalam perkaitan yang tetap (constant mesh). Gigi ketiga pada output shaft dibuat berputar bebas di shaft. Pada gigi kopling (clutch gear) diberi alur-alur dan diposisikan sedemikian rupa pada poros output hingga dapat digerakkan sepanjang alur-alur untuk berkaitan dengan ujung gigi.

    Gambar; Transmisi Type Constantmesh 

Sebagai contoh, bila kita ingin memindahkan gigi-gigi pada pada tingkat tiga, gigi kopling didorong kebelakang agar dapat berkaitan dengan bagian dalam gigi ketiga pada poros output. Kemudian momen mesin akan berpindah dalm urutan seperti : inpu shaft-couter shaft gigi gigi ketiga pada output shaft clutch gear output shaft.

Bila clutch gear digerakkan kemuka gigi ketiga pada output shaft hanya akan berputar bebas tanpa memindahakan tenaga ke roda-roda.

Bila kita bandingkan dengan sliding mesh type, maka constant mesh type perkaitannya berlaku lebih baik dan tidak menimbulkan bahaya kerusakan pada gigi-gigi selama berkaitan sebab diameter gigi-ginya lebih kecil dengan julmlah gigi yang sedikit. Sebaiknya, transmisi model ini banyak mempunyai kekurangan-kekurangan dibandingkan dengan synchromesh type dan masih tetap diperlukan double kopling (double cluctching) dengan demikian tidak digunakan dalam jumlah yang banyak 

3.   Transmisi synchromesh type 

Konsep aliran tenaga/momen sama dengan yang dipergunakan pada transmisi tiga kecepatan diatas. Perbedaannya pada transmisi ini tidak menggunakan system sliding gear kecuali untuk reverse. Kondisi ini jadi memungkinkan dipergunakan bentuk gigi selain pur, baik yang bentuk helical atau yang dobel helical. Bentuk gigi ini disamping lebih kuat karena kontak antar giginya lebih luas, suaranya juga lebih halus.

Konstruksi transmisi ini, seluruh roda gigi pada poros utama (main shaft) terhubung bebas. Sedangkan sychromesh dengan poros utama terhubung sliding.

 

              Gambar : Transmisi Type Sinchromesh

Posisi netral, adalah posisi dimana kedua synchromesh tidak sedang menghubungkan roda gigi, dan roda gigi untuk posisi reverse juga tidak terhubung. Sehingga putaran pada poros primer dipindahkan ke roda gigi yang ada pada poros perantara dan dipeindahkan ke roda gigi yang ada pada poros utama namun tidak memutar poros utama.

Synchromesh type 

Dewasa ini pada mobil-mobil banyak digunakan transmisi model synchromesh. Seperti telahdiuraikan di atas. Keburukan pada sliding mesh dan constant mesh diperlukn waktu untuk menunggu hingga gigi-gigi yang akan berkaitan itu berputar dengan kecepatan yang sama seluruhnya untuk gigi-gigi ini dapat berkaitan, bila tidak, akan menimbulkan kerusakan. Tambahan pula, pekerjaan pemindahan gigi-gigi diperlukan keahlian.

Karena itu, transmisi model baru yang telah diciptakan, dimana gigi –gigi dapat berkaitan, bila putarannya dibuat mendekati satu dan lainnya seketika dengan adanya tenaga gesek dan dengan demikian putaran akan menjadi sama, karena itu menyebabkan gigi-gigi lebih mudah berkaitan transmisi model baru ini adalah model synchromesh.

Transmisi model synchromesh mempunyai banyak keuntungan untuk memungkinkan pemindahan gigi dengan lembut dan cepat tanpa menimbulkan bahaya pada gigi dan tidak memerlukan injakan dengan kopling ganda (double clutching).

 

Bagian-bagian utama synchromesh terdiri dari : 

1.       Syncrhonizer ring       : Disamping bagian gigi-gigi yang tirus pada output shaft 

2.       Shifting key     : Dipasangkan ditiga tempat dibagian luar diameter clutch hub dan ditekan oleh pegas-pegas ke hub sleeve 

3.       Shifting key spring    : Ring pegas yang menahan shifting key pada baigian dalam 

4.       Clutch hub                : Berkaitan dengan output shaft pada alur-alurnya 

5.       Hub sleeve              : Berkaitan dengan bagian luar (spline). Dilengkapi dengan alur  bagian luar untuk garpu pengatur (shift fork). 

Cara Kerja Synchromech 

Bila sleeve digerakkan ke depan atau ke belakang oleh fork,sleeve akan bergerak ke depan atau ke belakang. Gerakana sleeve hub menbawa synchronizer key untuk menekan synchronizer ring, selanjutnya synchronizer ringtertekan dantergesek dengan cone. Akibat gesekan ini maka terjadi pengereman yang menyebabkan putaran synchronizer key sama dengan sycronizer cone

Bila sleeve ditekan terus, sedangkan synchronizer ring tidak dapat bergerak maju lagi maka synchronizer key tertekan turun oleh oleh sleeve pada tonjolan key bagian atas. Karena key turun maka key tidak sanggup lagi menekan cone. Dengan demikian canfer sleeve hub dapat masuk dengan mudah pada camfer sleeve sycronizer cone, selanjutnya putaran dari main gear dapat diteruskan ke main shaft. 

7.   MEKANISME PENCEGAH GIGI LONCAT (SHIFT DETENT MECHANISM

1.  Pada Poros-Poros Pemindah (Shift Fork Shaft)

hift fork shaft mempunyai tiga alur dimana detent ball akan di-tekan oleh spring bila transmisi diposisikan masuk gigi. Shift detent mechanism berfung-si untuk mencegah gigi kembali ke netral dan untuk meyakinkan pengemudi bahwa roda gigi telah berkaitan sepenuhnya. 

2.  Pada Hub Sleeve

Alur-alur pada hub sleeve mem-punyai bentuk runcing yang ber-kaitan dengan dog gear gigi per-cepatan. untuk mencegah gigi loncat. 

8.     DOUBLE MESHING PREVENTION MECHANISM

Mekanisme pencegah hubungan ganda dari transmisi MSG5K adalah tipe interlock ball & pin, yang terdiri   dari sebuah interlock pin dan 4 buah interlock ball.

   

9.     MEKANISME PENGOPRASIAN TRANSMISI MANUAL 

    Mekanisme pengoperasian transmisi, berfungsi untuk menyediakan hubungan antara pengemudi dengan bekerjanya transmisi. Sehingga mekanisme pengoperasian merupakan sarana untuk mengendalikan bekerjanya transmisi oleh pengemudi. Dengan demikian pengemudi dapat memilih gigi kecepatan yang dianggap sesuai dengan kondisi kecepatan dan beban kendaraan.

      

      Konstruksi mekanisme pengoperasian ada tiga macam, yaitu system handel langsung, system handel pada kemudi, dan kemudi system menggunakan kabel baja elastis. Contoh penggunaan system hadel langsung pada kendaraan dengan pemasangan mesin memanjang seperi Toyota Kijang. Sistem handel pada kemudi digunakan agar keberadaan tuas pemindah transmisi tidak mengurangi ruang penumpang, seperti yang digunakan pada Mitsubishi L-300. Dan system pemindah kabel baja elastic, banyak digunakan pada kendaraan front wheel drive dengan mesin melintang, seperti mobil sedan keluaran baru.

System pemindah gigi handel langsung konstruksinya dapat dilihat pada gambar 7 berikut ini.

1.   Tipe Pengontrol Langsung (Direct Control)

Tipe ini mempunyai keuntungan : 

·        Pemindahan gigi lebih cepat. 

·        Pemindahan lebih lembut dan mudah. 

·        Posisi pemindah dapat dike-tahui dengan mudah. 

 

                 Gambar : Mekanisme Pemindah Diret Control

2.   Tipe Remote Control 

Pada tipe ini transmisi terpisah dari tuas pemindah (shift lever).Shift lever terletak pada steering column (steering column type) pada kendaraan tipe FR (mesin depan penggerak roda belakang) atau terletak pada lantai (floor shift type) pada kendaraan FF (mesin depan penggerak roda depan).

Lihat Juga Artikel Lainnya di SItus kami dalam ulasan Transmisi Otomatis Pada Mobil

Untuk mencegah getaran dan bunyi mesin langsung ke tuas pemindah maka digunakan insulator karet (rubber insulator). 

Pada model-model sport dan truk yang besar, tuas pengaturnya (shift lever) biasanya digunakan pada lantai dan pelayanan tuas pengaturnya secara langsung tanpa adanya tambahan.

 

     Gambar: Mekanisme Sistem Pemindah Remote control

Demikianlah artikel tentang transmisi manual yang bisa saya uraikan semoga dapat bermanfaat buat para pembaca.

Berikut video prinsip atau cara  kerja transmisi :

Sumber: You Tube