Propeller shaft

A.PENGERTIAN PROPELLER SHAFT

Propeller shaft atau poros propeller (pada kendaraan FR dan kendaraan 4WD) berfungsi untuk memindahkan atau meneruskan tenaga dari transmisi ke difrential. Transmisi umumnya terpasang pada chassis frame, sedangkan differential dan sumbu belakang atau rear axle disangga oleh suspensi sejajar dengan roda belakang. Oleh sebap itu posisi diferential terhadap transmisi selalu berubah ubah pada saat kendaraan berjalan, sesuai dengan permukaan jalan dan ukuran beban.

Propeller shaft dibuat sedemikian rupa agar dapat memindahkan tenaga dari transmisi ke difrensial dengan lembut tanpa dipengaruhi kondisi permukaan jalan dan ukuran beban kendaraan. Untuk tujuan ini universal joint dipasang pada setiap ujung propeller  shaft, fungsinya untuk menyerap perubahan sudut dari suspensi. Selain itu sleeve yoke bersatu untuk menyerap perubahan anatara transmisi dan diferential.

Biasanya propeller shaft dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki ketahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok. Bandul pengimbang atau balance weight dipasang pada bagian luar pipa dengan tujuan untuk keseimbangan pada waktu berputar. Dengan keseimbangan ini diharapkan poros propeller dapat berputar tanpa menghasilkan getaran yang besar atau dengan kata lain dengan lembut. Pada umumnya propeller shaft terdiri dari satu pipa yang mempunyai dua penghubung yang terpasang pada kedua ujung berbentuk universal joint.

Didalam poros propeller ada komponen utama yang bernama universal joint yang memiliki fungsi untuk meredam perubahan sudut dan untuk melembutkan perpindahan tenaga. Ada juga slip yoke yang berfungsi untuk menghubungkan poros keluaran transmisi ke sambungan universal (universal joint) depan.

A.   Fungsi Poros Propeller

Poros propeller memiliki fungsi utama:

1. Untuk memindahkan putaran dengan lembut dari transmisi ke differential.

2. Untuk meneruskan dan menyalurkan tenaga ke differential pada saat bergerak naik dan turun dengan lembut, sehingga memberikan kenyamanan dalam berkendara.

3. Untuk memindahkan putaran dengan lembut dari transmisi ke poros sambungan roda belakang.

4. Untuk meneruskan dan menyalurkan tenaga pada roda belakang saat bergerak naik dan turun.

5. Untuk menyediakan penyesuaian pada gerakan melentur karenaperubahan panjang poros penggerak.

Propeller Shaft yaitu salah satu bagian dari sistem pemindah tenaga yang berfungsi untuk meneruskan putaran dan daya mesin dari transmisi ke differensial dengan variasi perubahan sudut yang selalu terjadi pada poros tersebut saat memindahkan putaran dan daya.
Pada kendaraan tipe FR (front engine rear drive) dan FWD/AWD (four wheel drive), untuk memindahkan tenaga mesin dari transmisi ke differential, diperlukan propeller shaft atau sering juga disebut sebagai drive shaft. Panjang pendeknya propeller shaft tergantung dari panjang kendaraan. Pada kendaraan yang panjang, propeller dibagi menjadi beberapa bagian untuk menjamin supaya tetap dapat bekerja dengan baik.

Suspensi kendaraan mengakibatkan posisi differential 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 sering disebut U-joint.

Gambar 1.1 Konstruksi Propeller Shaft  

Fungsi Propeller Shaft Pada Kendaraan 4WD atau 2WD

Pada umumnya  Propeller Shaft merupakan sebuah batang penghubung dari gear box transmisi menuju diferential gear pada roda belakang dan Fungsi Propeller Shaft adalah Sebagai bagian dari sistem transmisi/pemindah daya pada kendaraan, yang berfungsi sebagai penerus daya dan putaran dari gear box ke differential gear.

Dapat diterapkan pada kendaraan penggerak depan atau belakang atau depan-belakang.

Konstruksi Propeller Shaft 4 WD

Penjelasannya adalah sebagai berikut:

Saat engine dan axle dipisahkan satu sama lain, sebagaimana pada kendaraan 4WD atau 2 WD, maka propeller shaft diperlukan untuk mentransmisikan daya dan putaran.

Propeller shaft dirancang untuk tahan terhadap puntiran dan tekukan (bending), dan harus mampu menahan dan menyerap vibrasi/getaran yang dihasilkan oleh mesin.

B.   UNIVERSAL JOINT

Universal Joint yaitu salah satu bagian dari sistem pemindah tenaga yang berfungsi untuk memungkinkan poros berputar dengan lancar walaupun terjadi perubahan sudut.
Kondisi jalan mempengaruhi kerja suspensi danberakibat pada posisi differential selalu berubah-ubah terhadap transmisi. Universal joint dipakai untuk mengatasikondisi tersebut agar poros selalu dapat berputar dengan lancar, sehingga universal joint harus mempunyai syarat : dapat mengurangi resiko kerusakan propeller saat poros bergerak naik/ turun, tidak berisik atau berputar dengan lembut, konstruksinya sederhana dan tidak mudah rusak. Dilihat dari konstruksinya, universal joint dibagi dalam beberapa jenis, yaitu :

1.Hook joint ( paling banyak dipakai )

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 di atas. 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 dibongkar.

Gambar 1.2 Konstruksi Hook Joint

2.Flexible Joint

Konstruksi dari universal joint model flexible joint dapat dilihat pada gambar di atas. Model ini mempunyai keuntungan tidak mudah aus, tidak berisik, dan tidak memerlukan minyak.

Gambar 1.3 Konstruksi Flexible Joint

3.Trunion joint

Gambar 1.4 Konstruksi Trunion Joint  

Model ini berusaha menggabungkan tipe hook joint dan slip joint, namun hasilnya masih dibawah slip joint sendiri, sehingga jarang digunakan. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di atas.

4.Slip joint

Bagian ujung propeller yang dihubungkan dengan poros out-put transmisi terdapat alur-alur untuk pemasangan slip joint. Hal ini memungkinkan panjangnya propeller shaft sesuai dengan jarak output transmisi dengan differential. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 1.4 Konstruksi slip Joint

D. Masalah masalah yang dapat ditimbulkan di propeler shaft

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, Transmission, body, Sleeve joint , YokeTube, Flange.
Pemeriksaan dilakukan untuk mencegah suatu kerusakanatau untuk memastikan penyebab suatu kerusakan. Pemeriksaan pencegahan atau perawatan dilaksanakan secara berkala dan rutin untuk memeriksa/ menjaga kondisi komponen dan kerjanya. Sedang pemeriksaan gunamemastikan penyebab kerusakan harus dilakukan dengan betul-betul cermat dan perlu analisa kasus dan perlu pemeriksaan komponen dengan urutan yang cepat, tepat dan benar.

a) Bunyi dari propeller shaft

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  

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.

Bagian Utama Dan Fungsi Utama Rangkaian Poros Penggerak.

Slip yoke	menghubungkan poros keluaran transmisi ke sambungan universal (universal joint) depan
Front Universal Joint	mengikat slip yoke pada poros penggerak (drive shaft)
Drive shaft	memindahkan gaya putar dari sambungan universal depan ke sambungan universal belakang (Rear Universal joint).
Rear Universal Joint	melenturkan sambungan yang menghubungkan sumbu penggerak dengan yoke deferensial
Yoke rear	memegang sambungan universal belakang dan memindahkan gaya putar ke rangkaian gigi sumbu roda belakang

E. Cara kerja propeler shaft

1. Kendaraan Dengan Mesin Depan, Penggerak Roda Depan.

Kendaraan dengan penggerak roda depan tidak memiliki batang penggerak (propeller). Melainkan kendaraan ini memiliki sebuah transaxle yang terdiri dari:

A.    Kopling (hanya untuk transmisi manual)

B.     Transmisi (untuk manual dan otomatis)

C.     Batang defrensial depan (atau setengah batang)

D.    Bantalan batang

E.     Sambungan universal kecepatan konstan.

Transaxle dibautkan pada mesin, batang half mengirimkan gaya putar dari mesin dan transmisi ke roda. Sambungan universal kecepatan konstan dipasangkan pada ujung bagian dalan masing-masing poros

Sambungan kecepatan konstan (KK) memungkinkan batang penggerak melakukan putara dengan sudut yang kecil dan perubahan panjang sesuai gerakan roda mengikuti permukaan jalan.

Sambungan kecepatan konstan berikutnya pada transmisi pada sambungan inboard (sambungan pluge) sambungan ini menggunakan bantalan roll pada ujung batang diteruskan melalui sambungan le "plunge" saat panjang batang berubah.

Sambungan kecepatan konstan pada penghubung (hub) roda adalah sambungan inboard juga sama sambungan burfiekd, sambungan ini bersifat tetap diam san tidak berubah panjangnya.

Sambungan kecepatan konstan;

1.      Membawa gaya putar dari mesin dan transmisi ke roda yang bersentuhan dengan jalan

2.      Meneruskan gerakan kemudi sebaik mungkin pada gerakan kendaraan naik atau turun.

Gambar Poros penggerak dari penggerak roda depan

2.    Kendaraan Dengan Mesin Didepan, Penggerak Roda Belakang

Gaya putar atau gerakan dari batang output transmisi kesumbu belakang dilakukan pada batang penggerak (batang propeller atau batang tail)

Sumbu batang kendaraan bergerak naik atau tutun, relatif terhadap transmisi dan batang penggerak harus memeindahkan gaya putar melalui berbagai perubahan sudut dan panjang.

Sambungan universal dan slip yoke (lihat gambar 4 bawah) dapat melakukan penyesuaian yang dibututhkan sebagai akibat perubahan tempat yang dilalui kendaran selaam berjalan. Ini mungkin dilakukan karena sambungan universal memungkinkan 2 (dua) batang bergerak dalam sudut yang berbeda satu dengan yang lain.

Sebagai contoh, bila kendaraan menumbuk gundukan/benjolan dijalan, sudut belakang ditekan keatas dan relatif terhadap bodi mobil. Sambungan universal memungkinkan jalur penggerak tetap pada posisi melentur tanpa menyebabkan kerusakan pada batang penggerak.

Dalam keadaan yang sama, slip yoke atau sambungan slip yang  terpasang pada batang output transmisi memungkinkan adanya perubahan kecil pada panjang penggerak dengan meluncur kedalam atau keluar dari trasnmisi.

Gambar Bentuk rangkaian batang propeller

Kendaraan Dengan Penggerak Empat Roda

Gambar Jalur penggerak pada penggerak empat roda 

Kendaraan-kendaraan yang lebih kecil dengan penggerak empat roda menggunakan pengaturan jalur penggerak yang mirip dengan kendaraan dengan mesin dibelakang,  Kendaraan dengan penggerak roda depan telah dijelaskan diatas, tetapi dengan tambahan pada batang output yang diperpanjang hingga sumbu depan.

Kendaraan dengan penggerak empat roda memiliki jalur penggerak pada kedua sumbu kendaraan depan dan belakang.  Serupa dengan rangkaian sumbu belakang kendaraan yang konvensional.  Pada sumbu belakang dan sedikit berbeda unit sumbu pada bagian depan.  Sumbu penggerak depan harus meemiliki fasilitas untuk mengemudikan kendaraan. Dua sumbu pemindahan gaya putar dari transmisi dilewatkan unit deferensial dan batang sumbu untuk menggerakkan empat roda kendaraan.

Gambar 4WD Front Propeller Shaft 

Tes Formatif

1). Gambarkan unit propeller 2 joint dan sebutkan nama-nama komponennya!

2). Jelaskan  pemeriksaan apa saja yang dilakukan pada unit propeller shaft!

3). Jelaskan langkah-langkah membongkar universal joint pada unit propeller shaft! 

DAFTAR PUSTAKA

Anonim  (1994). Training Manual Drive Train Group,  Jakarta : Penerbit PT. Toyota-Astra Motor.

Anonim  (tt). Step 2 Materi Pelajaran Chassis Group, Jakarta : Penerbit PT. Toyota-Astra Motor.

Anonim    (2004). N-Step Step 2 Chasis T raining Materials Text,  Jakarta : Penerbit PT. NISSAN.

Anonim    (2003). Training Textbook-Technician's B2, Jakarta : Penerbit PT. HINO MOTORS SALES INDONESIA.

Karim Nice (2000). How Differential Work,  www. howstuffworks.com

NB : Tugas Mata Kuliah Media Pembelajaran 

FKIP OTOMOTIF 

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOREJO 

Dosen Pengampu : Dwi Jatmoko, M.Pd