elektro
TRANSMISI OTOMATIS KONTROL ELEKTRONIK
(Bagian-3. Torque Converter)
Oleh : Sudaryono, Spd
(Widyaiswara Muda – P4TK BOE Malang)
ABSTRAK
Seperti
halnya mobil dengan transmisi manual, mobil dengan transmisi otomatis
juga memerlukan metode/cara agar mesin tetap hidup saat roda dan gear
transmisi dalam keadaan berhenti. Mobil dengan transmisi manual
menggunakan kopling, yang sepenuhnya memutuskan hubungan mesin dari
transmisi. Mobil dengan transmisi otomatis menggunakan torque converter.
Torque converter adalah kopling jenis ATF yang memungkinkan mesin
berputar secara bebas dari transmisi. Jika mesin melambat, seperti saat
mobil akan berhenti di lampu lalu lintas, jumlah torsi yang melewati
torque converter masih ada sedikit, sehingga mobil tetap memerlukan
sedikit pengereman supaya tidak berjalan. Jika pedal gas diinjak saat
mobil berhenti, maka tekanan untuk menginjak pedal rem juga harus lebih
keras lagi agar mobil tidak berjalan. Hal ini terjadi karena pada saat
pedal gas diinjak, kecepatan mesin bertambah, dan memompa lebih banyak
ATF kedalam torque converter, yang menyebabkan semakin besar tenaga
putar yang diberikan ke roda.
Sebagai
kesimpulan, walaupun torque converter berfungsi sebagai pemutus putaran
dari engine ke transmisi namun kenyataannya tidak bisa memutus seratus
persen putaran engine karena masih ada tenaga atau putaran engine yang
dipindahkan ke transmisi.
Kata kunci : Torque Converter
KAJIAN
1. Hubungan Torque Converter dengan Oil Pump
Sebuah
sistem transmisi otomatis pasti membutuhkan pompa hidrolis berjenis
pompa roda gigi yang dipasang pada poros di tengah-tengah antara torsi
konverter dan sistem roda gigi. Pompa ini berfungsi untuk membangkitkan
tekanan pada oli hidrolis yang selanjutnya digunakan untuk
komponen-komponen sistem yang lain. Sumber penggerak dan pembangkit
tekanan dari pompa ini adalah torque converter, sehingga semakin cepat
putaran mesin maka akan semakin cepat pula debit aliran oli hidrolis
yang dialirkan. Sedangkan tekanan yang dibangkitkan, juga tergantung
dari kondisi beban (medan jalan) yang dihadapi kendaraan. Jika medan
yang dihadapi berat, maka tekanan oli hidrolis juga akan tinggi. Konsep
ini yang nantinya digunakan pada saat pemilihan rasio roda gigi
transmisi secara otomatis.
![](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E1.jpg)
Gambar 1. Torque Converter dan Oil Pump
2. Tiga elemen Torque Converter
Tiga
element torque converter terdiri dari impeller ; turbin, dan stator.
Impeller adalah bagian yang tak terpisahkan dari badan torque converter
yang juga termasuk turbin dan stator. Turbin terletak di input shaft di
transaxle. Stator dipasang tergabung dengan one-way clutch pada
perpanjangan front pump housing. Perpanjangan ini disebut reaction shaft.
![](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E2.jpg)
Gambar 2. Kontruksi Torque Converter
a. Pump (Impeller)
Pump
ini dipasang / dihubungkan dengan flywheel oleh drive case dan
digerakkan langsung oleh engine. Jadi begitu engine berputar, maka pump
pun akan ikut berputar, sehingga oli yang ada didalamnya akan terlempar
karena gaya sentrifugal dan bentuk sudu dari pump itu sendiri.
![http://blandong.com/wp-content/uploads/2014/10/komponen-torque-converter.jpg](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E3.jpg)
Gambar 3. Impeller
b. Turbine
Turbin
adalah penggerak atau output, yang merupakan bagian dari converter.
Bentuk turbin sama dengan impeller kecuali blade /kipas turbin
melengkung dengan arah yang berlawanan dengan blade pada impeller. ATF
dari impeller menghantam blade turbin sehingga turbin berputar dengan
impeller, ini akan membelokan inputan shaft transaxle dengan arah yang
sama dengan crankshaft.
![](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E4.jpg)
Gambar 4. Turbine
c. Stator
ATF
melewati turbin dan kembali ke impeller dengan 3 set kipas yang disebut
stator assembly. Stator ini menonjol pada shaft stationary pada pompa
oli. One-way clutch membuat stator berputar searah dengan impeller.
Clutch mengunci stator ke shaft untuk menimbulkan efek kelipatan torsi.
![](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E5.jpg)
Gambar 5. Stator
3. Gerakan Stator dalam Torque Converter
Ketika
mobil dalam keadaan diam maka turbin juga dalam keadaan diam. Saat
mesin mulai berputar, oli ATF masuk ke turbin dari impeller dengan
tenaga yang besar, karena adanya perbedaan kecepatan antar keduanya.
Kecenderungan efek pukulan balik terjadi, seperti yang telah dijelaskan
sebelumnya. Dengan kondisi ini oli ATF meninggalkan sudut trail dari
baling baling turbin, dengan arah yang berlawanan. Jadi, ketika arahnya
tidak berubah sebelum dia memasuki impeller, maka akan cenderung
memperlambat impeller. Dalam kondisi stationary, oli ATF menghantam
bagian depan baling baling stator dan berusaha untuk memutar stator
berlawanan arah dengan putaran mesin. One-way clutch mengunci dan
menahan stator diam. Pada saat tersebut, begitu oli ATF mengenai baling
baling stator, dia berubah arah sebelum memasuki impeller. Sirkulasi
dari impeller ke turbin ; turbin ke stator ; dan stator kembali ke
impeller dapat menghasilkan kelipatan torsi yang maksimal dengan
perbandingan kasar 2.17:1. Jika kecepatan mobil meningkat; kecepatan
turbin mendekati kecepatan impeller dan perbandingan torsi menjadi 1:1.
Pada titik ini oli ATF mulai menghantam balik baling-baling stator. Ini
menyebabkan stator berjalan freewheeling atau over run. Akibatnya,
stator mengeluarkan oli ATF sehingga dengan cara demikian tidak lagi oli
ATF yg masuk dalam torque converter. Kemudian Konverter berfungsi
sebagai kopling ATF.
![](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E6.jpg)
Gambar 6. Gerakan Stator dalam torque converter
4. Aliran ATF pada kopling.
Saat
kecepatan turbin meningkat untuk menyesuaikan impeller atau kecepatan
mesin, sebagian besar oli ATF telah membentuk pusaran dan aliran putaran
tidak pada bagian luar dari keduanya. Pada saat ini masih terjadi
putaran dan pusaran yg terjadi dalam torque converter, tapi dalam jumlah
kecil. Saat itu, stator sedang overrunning dan konverter sedang
mengkopling ATF. Aktifitas pada kondisi mati, menurun drastis pada
kecepatan yang tinggi (mendekati 20 km/h (12mph) atau lebih) saat
pengkoplingan sedang berlangsung . Ada 2 macam aliran di dalam torque
converter yang tergantung pada kecepatan dan fase :
- Vortex Flow (Kecepatan sirkulasi)
Aliran sirkulasi dalam baling baling yang disebabkan oleh gaya sentrifugal dari impeller.
- Rotary Flow
Pelumas yang tertinggal dalam baling baling yang mengalir mengikuti arah putaran impeller.
![](http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/images/gbartikeldep65/sudaryono/E7.jpg)
Gambar 7. Jenis Aliran ATF padaTorque Converter
5. Lock-Up Converters
Ide
mengenai lock-up converter torsi tidaklah baru, telah diketahui
beberapa tahun yang lalu. Keuntungan dari sistem lock-up adalah sebagai
berikut :
1. Bahan bakar lebih ekonomis.
2. Suhu untuk transmisi lebih rendah selama beroperasi.
3. Kecepatan mesin berkurang selama beroperasi.
Fitur
Lock up telah ditambahkan pada transaxle tipe-tipe yang baru, sehingga
pada kenyataannya sopir tidak menyadari adanya lock-up.
6. Kopling ATF dengan slip
Kopling
ATF menghasilkan kondisi pengoperasian yang lebih halus, bebas hentakan
dan transfer torsi, Tapi secara alami ATF dapat menyebabkan slip dalam
operasinya. Kopling lock-up mengefisiensikan penggunaan bahan bakar
dengan membatasi slip torque converter dalam direct gear diatas
kecepatan yang telah ditentukan. Dengan converter konvensional pada
direct drive, kedua impeller dan turbin berputar pada kecepatan yang
hampir sama. Stator ada pada kondisi freewheeling dan tidak ada
kelipatan torsi yang dihasilkan ataupun dibutuhkan. Jika kita bisa
mengunci turbin dan impeller bersamaan, kita dapat mencapai kondisi zero
slippage dalam direct drive.
7. Piston mengunci Turbine ke Impeller
Piston
penekan ditambahkan ke turbin, dan material untuk penggesek juga
ditambahkan ke dalam rumah impeller. Sekarang, dengan memanfaatkan
tekanan oli ATF, piston turbin dapat didorong melawan material penggesek
impeller sehingga menghasilkan lock-up konverter secara total. [Kopling
torque converter mempunyai gaya hampir 800 pound saat digunakan. Gaya
ini lebih kecil dari pada kopling transmisi manual, sebab kopling
lock-up digunakan hanya pada saat direct drive pada saat mobil berjalan.
Ini beban yang jauh lebih kecil dari beban yang dibutuhkan untuk
menjalankan transmisi manual dari kondisi berhenti. Gaya yang lebih
besar tidak diperlukan untuk mengunci torque converter secara bersamaan
saat mobil berjalan]. Hasilnya adalah 1:1 untuk koneksi mekanik mesin
dan transmisi ditambah pengurangan akibat adanya slip semua ATF hidrolik
pada direct drive.
8. ATF (Automatic Transaxle Fluid)
Ketika
baru, ATF (Automatic Transaxle Fluid) biasanya berwarna merah. Warna
merah digunakan untuk membedakannya dari pelumas mesin dan antifreeze.
Setelah dipakai beberapa lama, ATF transaxle mulai terlihat lebih gelap.
Warnanya mungkin tampak coklat muda. Meskipun demikian warna tersebut
bukanlah indikator dari kualitas ATF, sebab dia tidak permanen. Oleh
karena itu, jangan menggunakan warna ATF sebagai parameter penggantian
ATF transaxle. Tetapi, pemeriksaan lebih jauh dari transaxle otomatis
diperlukan jika :
• ATF berwarna coklat tua atau hitam.
• ATF berbau terbakar.
Referensi :
Hyundai Motor Corporation, 2003. Basic Automatic Transaxle, Korea : Technical Servise Training Center
Team : Technical Education for Automotive Mastery, 1993. Electronically Controlled Transmission. Jakarta : Pt. Toyota Astra Motor.
http://www.vedcmalang.com/pppptkboemlg/index.php/menuutama/ototronik/1476-ect-3
Komentar
Posting Komentar