Propeller shaft ( poros propeller )

Poros Propeller - Propeller shaft dan universal joint adalah bagian dari sistem pemindah tenaga (power train) yang fungsi utamanya adalah meneruskan putaran dari mesin. 

Propeller shaft digunakan pada kendaraan yang menggunakan penggerak roda belakang (FR ataupun 4WD). Ketika tenaga putaran dari transmisi yang terpisah dengan poros roda belakang dalam meneruskan putarannya maka diperlukannya komponen untuk dapat meneruskan putaran dari transmisi menuju differensial,  Hal inilah mengapa propeller shaft berfungsi digunakan untuk mentransmisikan daya dan juga putaran ke defferensial.

FUNGSI POROS PROPELLER

Poros propeller memiliki 3 (tiga) fungsi utama :

1. Untuk memindahkan putaran dengan lembut dari transmisi ke poros sambungan roda belakang.
2. Untuk meneruskan dan menyalurkan tenaga pada roda belakang saat bergerak naik dan turun.
3. Untuk menyediakan penyesuaian pada gerakan melentur karena perubahan panjang poros penggerak.

Komponen Poros Propeller

1. Front Universal Joint

Fungsi dari komponen propeller yang satu ini adalah untuk mengikat bagian slip yoke di                drive shaft. Drive shaft itu merupakan salah satu poros penggerak pada kendaraan.

2. Real Universal Joint

Real Universal Joint memiliki nama lain sambungan universal belakang. Fungsi bagian yang satu ini adalah untuk melenturkan sambungan pada penghubung drive shaft ke yoke

3. Yoke

Selain itu, propeller juga memiliki bagian lain bernama Yoke yang fungsinya sebagai                        jembatan penghubung antara differential belakang dengan porosnya. 

4. Slip Yoke

Komponen propeller shaft yang berikutnya adalah Slip Yoke. Komponen ini berfungsi untuk          menghubungkan sambungan universal yang ada di bagian depan dengan poros dari output        transmisi.

5. Front Universal Joint

Berikutnya ada front universal joint yang bertugas sebagai pengikat slip yoke agar tidak                bergerak ketika poros penggerak bekerja. 

CENTER BEARING

Center bearing pada propeller shaft umumnya hanya ada pada propeller shaft tipe 3 joint atau lebih. Center bearing merupakan bearing yang dipasang tepat dibagian tengah di antara dua poros propeller.

Setidaknya ada 4 fungsi center bearing bagi propeller shaft, yaitu:

1. Sebagai penghubung antar dua poros propeller
2. Menjaga putaran poros propeller tetap stabil dan lurus
3. Mengurangi beban puntir pada batang propeller
4. Meredam getaran yang terjadi saat batang propeller berputar

Tipe-Tipe Poros Propeller

Pada umunya poros propeller terdiri dari 2 tipe, yaitu tipe 2 universal joint dan tipe 3 universal joint:

                                 Gb. Tipe Poros propeller

• Tipe 2 universal joint, Pada poros propeller tipe 2 universal joint, poros propeller ini memiliki 2 buah sambungan universal (universal joint). Jenis 2 joint ini biasanya digunakan untuk kendaraan yang memunyai jarak transmisi dengan difrensial yang pendek seperti pada mobil - mobil minibus

• Tipe 3 universal joint, Pada poros propeller tipe 3 universal joint, poros propeller ini memiliki 3 buah sambungan universal (universal joint). Type 3 joint mempunyai 3 persambungan. Persambungan tersebut terlatak pada bagian poros output transmisi, bagian tengah menggunakan center bearing yang menempel pada rangka dan yang terakhir persambungan pada difrensial. Penyambungnnya juga menggunakan universal joint seperti pada jenis 2 joint. Jenis persambungan 3 joint digunakan pada kendaraan-kendaraan yang mempunyai panjang maksimal, seperti pada truck ataupun bus

Universal join yang terdapat pada poros propeller harus dapat mengatasi segala kondisi untuk menyalurkan tenaga putar dari transmisi ke differential jika poros propeller sedang berputar tanpa mengalami kerusakan atau patah. Sehingga pada universal joint harus memenuhi beberapa syarat di bawah ini :

• Harus dapat menghindari dari kemungkinan terjadi kerusakan pada saat poros propeller bergerak naik turun.
• Harus dapat berputar halus tanpa adanya suara (berisik).
• Harus memiliki kontruksi yang sederhana dan tidak mudah rusak.

Jenis-Jenis Universal Joint

Sambungan universal atau universal joint dilihat dari kontruksinya dapat dibedakan sebagai berikut :

1. Hooke’s Joint

Pada universal joint jenis hooke’s joint terdapat 2 macam yaitu tipe solid bearing cup (sambungan universal yang dapat dibongkar) dan tipe sheel bearing cup (sambungan universal yang tidak dapat dibongkar). Pada umumnya poros propeller menggunakan konstruksi tipe ini, karena selain konstruksinya yang sederhana tipe ini juga berfungsi secara akurat dan konstan.

2. Slip Joint

Panjang dari poros propeller dapat berubah-ubah karena disebabkan adanya perubahan jarak atau posisi dari transmisi dan differential. Pada bagian ujung poros propeller yang terhubung pada output transmisi dihubungkan dengan alur-alur untuk pemasangan slip joint. Hal ini bertujuan agar panjang dari poros propeller dapat menyesuaikan dengan jarak antara output transmisi dengan differential.

3. Trunion Joint

Pada universal joint jenis trunion joint, sambungan ini merupakan kombinasi dari jenis hooke’s joint dengan slip joint. Didalam bodi terdapat alur yang berfungsi sebagai tempat masuknya poros propeller dan ujung pin dipasangkan ball. Model ini sudah jarang digunakan, karena dalam pemindahan tenaga putar dari mesin kurang baik dengan jenis slip joint sendiri.

4. Flexible Joint

Pada universal joint jenis flexible joint ini terdiri dari karet kopling yang keras dan terletak diantara dua buah yoke yang berbentuk kaki tiga. 

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

5. Constant Velocity Joint

Pada universal joint jenis constant velocity joint dapat memindahkan gaya putar lebih lembut dibandingkan dengan jenis hooke’s 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).

PERAWATAN SISTEM PENGAPIAN KONVENSIONAL

 

Sistem pengapian (ignition system) merupakan salah satu dari tiga syarat utama yang menyebabkan mesin bensin (gasoline engine) dapat dihidupkan, disamping ketersediaan bahan bakar yang cukup dan tekanan kompresi pada mesin kendaraan yang memadai.

Sistem pengapian (ignition system) merupakan sistem kelistrikan pada kendaraan yang dikategorikan sebagai sistem kelistrikan mesin (engine electrical system). Disebut sebagai sistem pengapian konvensional (conventional ignition system) karena teknologi ini diaplikasikan pada kendaraan-kendaraan keluaran awal.

Untuk kendaraan-kendaraan modern saat ini sudah tidak lagi menggunakan sistem pengapian konvensional, namun sudah mengaplikasikan sistem pengapian yang memanfaatkan komponen-komponen elektronik.

A. Sistem Pengapian Konvensional pada Mesin Kendaraan

Sistem pengapian (ignition system) yang digunakan pada kendaraankendaraan keluaran lama masih mengaplikasikan sistem konvensional, yaitu memanfaatkan kontak platina (breaker point) sebagai alat untuk memutus hubungkan aliran arus primer pada sistem.

Selain menggunakan platina, pada sistem pengapian konvensional juga menggunakan komponen spesifik lain, yaitu kondensor. Kondensor atau kapasitor memiliki fungsi untuk mengeliminasi terjadinya percikan bunga api listrik pada permukaan platina, sehingga platina memiliki masa pakai lebih lama (awet).

Kondisi putus-hubung pada rangkaian arus primer akan menimbulkan induksi listrik tegangan tinggi pada koil pengapian (ignition coil). Arus listrik bertegangan tinggi yang dihasilkan oleh koil pengapian selanjutnya didistribusikan ke masingmasing busi oleh distributor sesuai dengan FO (firing order) mesin bersangkutan.

B. Komponen dan Cara Kerja Sistem Pengapian Konvensional

1. Baterai (battery)

Dalam konteks sistem pengapian (ignition system), beterai memiliki fungsi memberi atau mensuplay kebutuhan energi listrik untuk mengoperasikan komponen sistem pengapian pada saat mesin kendaraan dihidupkan. Baterai mensuplay arus primer 12 volt yang dialirkan pada jalur primer sistem pengapian (beterai - fusible link - kunci kontak - kumparan primer koil - platina - massa).

Posisi penempatan baterai pada masing-masing kendaraan berbeda beda sesuai dengan konstruksi kendaraan bersangkutan, yang terpenting diletakkan sejauh mungkin dari ruang pengemudi maupun ruang penumpang dan sedekat mungkin dengan mesin.

Prinsip kerja baterai (battery) dalam konteks sistem pengapian adalah pada saat kunci kontak pada posisi ON arus listrik bertegangan 12 Volt dari baterai mengalir pada jaringan primer sistem pengapian, adanya putaran mesin yang menyebabkan buka-tutup platina menimbulkan induksi pada jaringan sekunder sistem pengapian.

2. Kunci kontak (ignition switch)

Kunci kontak pada sistem pengapian berfungsi untuk memutus atau menghubungkan arus dari baterai ke sistem pengapian. Selain itu kunci kontak juga berfungsi untuk mematikan mesin, karena dengan tidak aktifnya sistem pengapian maka mesin tidak akan hidup karena tidak ada yang memulai pembakaran pada ruang bakar (motor bensin).

Kunci kontak biasanya terletak di bawah roda kemudi, pada jenis kendaraan terbaru ada yang tanpa kunci kontak (key less) hanya dilengkapi remote control. Posisi atau letak kunci kontak pada kendaraan dapat dilihat pada gambar di bawah.

Kunci kontak pada kendaraan terdiri dari empat terminal yang satu sama lain dapat saling dihubungkan menggunakan anak kuncinya. Terminal-terminal pada kunci kontak diantaranya terminal B yang dihubungkan dengan terminal positif baterai melalui fusible link.

Terminal ACC dihubungkan dengan sistem aksesoris yang ada pada kendaraan. Terminal IG dihubungkan dengan sistem pengapian pada kendaraan. Kemudian terminal ST dihubungkan dengan sistem starter pada kendaraan.

3. Koil pengapian (ignition coil)

Koil pengapian (ignition coil) pada sistem pengapian kendaraan merupakan sebuah komponen yang dapat menaikkan tegangan input atau sebuah trafo. Sistem pengapian membutuhkan koil pengapian karena untuk dapat menghasilkan percikan pada elektroda busi dibutuhkan tegangan yang sangat tinggi (20.000 Volt s/d 30.000 Volt), sementara yang tersedia pada baterai adalah arus listrik yang bertegangan 12 Volt.

Sehingga untuk menaikkan tegangan ribuan volt dibutuhkan koil pada sistem pengapian kendaraan. Koil pengapian biasanya diletakkan dekat dengan mesin kendaraan, dengan tujuan bentangan kabel tegangan tinggi tidak terlalu panjang. Kabel tegangan tinggi menghubungkan antara koil dan distributor yang posisinya menempel pada mesin.

Lilitan (coil) primer memiliki diameter kawat penghantar yang besar dan pendek, sedangkan lilitan sekunder memiliki diameter kawat penghantar yang kecil/ lembut dan panjang. Besar kecilnya tegangan listrik yang dapat diinduksikan oleh koil tergantung perbandingan antara lilitan primer dan lilitan sekunder ini.

4. Distributor (distributor)

Distributor (distributor) memiliki fungsi untuk membagi arus listrik bertegangan tinggi yang dibangkitkan oleh koil pengapian dan akan didistribusikan ke masing-masing busi (spark plug) pada setiap silinder mesin sesuai dengan FO (firing order) pengapian.

Distributor unit terdiri dari sebuah poros yang diputar oleh mesin melaui poros nok, rotor yang dipasang pada ujung poros dan berputar bersama poros distributor, serta sebuah tutup distributor yang terdapat titik-titik terminal sebagai dudukan ujung kabel tegangan tinggi menuju masing-masing busi.

Unit distributor merupakan satu kesatuan antara distributor, platina, centrifugal advancer, vacuum advancer dan oktan selector, yang masingmasing komponen tersebut memiliki fungsi yang spesifik dan bekerja saling mendukung untuk mendapatkan performa mesin kendaraan yang optimal.

5. Kontak pemutus (breaker point)

Kontak pemutus (breaker point) atau yang lebih populer dengan sebutan platina memiliki fungsi untuk memutus-hubungkan aliran arus primer pada jaringan sistem pengapian. Pada saat pemutusan arus primer akan terjadi induksi arus bertegangan tinggi pada koil pengapian. Kondisi putus hubung terjadi berulang-ulang selama mesin dinyalakan.

Kontak pemutus (breaker point) terletak di dalam distributor, dipasang di atas breaker plate atau bahasa bengkelnya piringan platina/dudukan platina. Kontak pemutus (breaker point) dalam bahasa bengkel disebut dengan platina. Posisi kontak pemutus (breaker point) dapat dilihat pada gambar dibawah.

6. Kondensor/kapasitor (condensator/capasitor)

Kondensor/kapasitor (condensator/capasitor) pada sistem pengapian memiliki fungsi untuk menyerap arus listrik pada saat platina terbuka, sehingga kecepatan pemutusan arus lebih tinggi dan induksi tegangan tinggi dari koil meningkat.

Kondensor terletak menempel pada bodi distributor, kabel kondensor dihubungkan dengan kabel dari koil (-). Letak kondensor dapat dilihat pada gambar di bawah.

Prinsip kerja kondensor/kapasitor (condensator/capasitor) seperti halnya prinsip kerja baterai. Kondensor akan menyimpan arus listrik dalam durasi waktu yang sangat singkat, yaitu selama platina membuka, ketika platina menutup arus yang tersimpan akan dikeluarkan kembali.

Oleh karena itu dengan adanya kondensor dapat mencegah kemungkinan terjadinya percikan bunga api listrik pada permukaan platina ketika platina mulai membuka, sehingga platina lebih awet.

7. Bobot pemaju saat pengapian (centrifugal advancer)

Bobot pemaju saat pengapian (centrifugal advancer) memiliki fungsi untuk memajukan saat pengapian terutama pada saat putaran mesin (rpm) tinggi. Centrifugal advancer ini merupakan komponen mekanis yang terdiri dari dua bobot sentrifugal yang dipasangkan pada unit distributor di bawah plat dudukan platina.

Prinsip kerja dari centrifugal advancer adalah memajukan saat pengapian dengan memanfaatkan gaya sentrifugal yang bekerja pada bobot sentrifugal. Semakin tinggi putaran poros distributor semakin tinggi gaya sentrifugal yang timbul. Besarnya sudut pengapian yang diajukan berbanding lurus dengan besarnya gaya sentrifugal yang terjadi.

8. Vakum pemaju saat pengapian (vacuum advancer)

Vakum pemaju saat pengapian (vacuum advancer) adalah komponen dari sistem pengapian yang memiliki fungsi untuk memajukan pengapian terutama pada saat kevakuman pada intake manifold tinggi.

Kondisi ini dominan terjadi pada saat katup gas posisi menutup atau pada saat putaran mesin (rpm) rendah. Komponen vacuum advancer menjadi satu kesatuan dengan unit distributor. Vacuum advancer terdiri dari sebuah ruangan yang disekat oleh lembaran membran, satu ruangan dihubungkan dengan intake manifold menggunakan selang dan ruangan yang lain dihubungkan dudukan platina menggunakan mekanisme batang penarik.

9. Kabel tegangan tinggi (high tension cord)

Kabel tegangan tinggi (high tension cord) pada sistem pengapian memiliki fungsi untuk mengalirkan arus listrik bertegangan tinggi dari koil pengapian menuju terminal tengah pada tutup distributor, dan dari terminal tepi pada tutup distributor menuju ke masing-masing busi.

Jumlah kabel tegangan tinggi pada setiap kendaraan berbeda-beda sesuai dengan jumlah silindernya. Mesin empat silinder menggunakan lima buah kabel tegangan tinggi dan mesin enam silinder menggunakan tujuh buah kabel tegangan tinggi

10. Busi/pemantik api (spark plug)

Busi (spark plug) merupakan komponen sistem pengapian yang memiliki fungsi untuk memercikkan bunga api listrik di dalam ruang bakar mesin. Bunga api listrik harus mampu memercik di dalam ruang bakar bertekanan tinggi karena adanya langkah kompresi. Untuk memenuhi hal ini maka dibutuhkan arus listrik bertegangan tinggi.

C. Pengkabelan Sistem Pengapian Konvensional

Sistem pengapian konvensional pada unit kendaraan ringan terdiri dari beberapa komponen yang satu sama lain dihubungkan membentuk suatu rangkaian. Komponen-komponen dari sistem pengapian konvensional diantaranya baterai (battery), kunci kontak (ignition switch), koil pengapian (ignition coil), distributor (distributor), kontak pemutus (breaker point), kondensator (condensator), kabel tegangan tinggi (high tension cord) dan busi (spark plug).

Rangkaian dari komponen-komponen tersebut dapat diilustrasikan seperti gambar di bawah ini.

Rangkaian dari komponen-komponen sistem pengapian konvensional pada unit kendaraan ringan dapat dilihat pada pengkabelan (wiring diagram) sebagai berikut.

D. Pemeriksaan Sistem Pengapian Konvensional

1. Pemeriksaan baterai

Untuk memeriksa baterai dapat digunakan dua cara prosedur, yaitu pemeriksaan secara visual (penglihatan mata) dan pemeriksaan menggunakan alat khusus.

Pemeriksaan visual meliputi pemeriksaan kotak baterai dari keretakan atau kotor, korosi atau endapan kotoran pada terminal baterai, jumlah elektrolit, konektor kabel kendor.

Pemeriksaan menggunakan alat khusus meliputi:

a. Pemeriksaan berat jenis cairan elektrolit baterai menggunakan hidrometer

b. Pemeriksaan tegangan baterai menggunakan multimeter

c. Pemeriksaan kemampuan baterai menggunakan battery load tester

2. Pemeriksaan kunci kontak

Kunci kontak yang sudah dipakai dapat diperiksa untuk memastikan apakah komponen dapat berfungsi dengan baik.

Untuk memeriksa kunci kontak diperlukan alat multimeter dengan pemeriksaan sebagai berikut:

3. Pemeriksaan koil pengapian

Pemeriksaan Tahanan Kumparan Primer

Menggunakan Ohm meter, ukur tahanan antara terminal (+) dan terminal (-)

Tahanan kumparan primer:

> Dingin : 1,35 – 2,09 Ω

> Panas : 1,71 – 2,46 Ω

Jika tahanannya tidak sesuai dengan spesisfikasi, ganti koil pengapian.

Pemeriksaan kumparan sekunder koil pengapian

Dengan menggunakan ohmmeter, ukurlah tahanan antara terminal B dan terminal tegangan tinggi.

Tahanan pada kumparan/lilitan koil sekunder:

Ketika dingin sebesar : 8,5 – 14,5 KΩ

Ketika panas sebesar : 10,7 – 17,1 KΩ

Jika tahanan pengukuran tidak sesuai dengan spesifikasi, lakukan penggantian koil pengapian (ignition coil).

Pemeriksaan Tahanan pada Tahanan Ballast

Dengan menggunakan ohmmeter, ukurlah tahanan antara terminal B dan terminal (+)

Tahanan resistor:

Ketika dingin sebesar 0,8 – 1,3 Ω

Ketika panas sebesar 1,05 – 1,52 Ω

Jika tahanan tidak sesuai dengan spesifikasi, lakukan penggantian tahanan ballast

Catatan:

Kata “Dingin atau Panas” dalam kalimat merupakan kondisi suhu koil pengapian.

Dingin untuk suhu 10º – 50º C, sedangkan Panas artinya 50º – 100º C

Pemeriksaan Kabel dari Sumber Tegangan

Pemeriksaan ini berfungsi untuk memastikan arus yang mengalir dari baterai sampai pada koil pengapian, sekaligus memastikan bahwa kunci kontak berfungsi dengan baik Posisikan selector pada multimeter pada posisi pengukuran tegangan, pada posisi kunci kontak ON hubungkan probe (+) ke terminal B dan probe (-) ke massa / bodi, tegangan + 12 V

Pada posisi kunci kontak STARTER, hubungkan probe (+) ke terminal (+) dan probe (-) ke massa / bodi, tegangan + 12 V

Jika tegangan pengukuran tidaksesuai dengan spesifikasi, harus dilakukan pemeriksaan kunci kontak (ignition switch) dan rangkaian kabel.

4. Pemeriksaan distributor

Pemeriksaan visual

a) Periksalah apakah ada keretakan pada bodi distributor

b) Periksalah apakah ada kerusakan seal distributor

Pemeriksaan putaran

a) Periksalah apakah distributor berputar dengan halus dan lembut, pastikan putaran tidak terhambat apapun

b) Periksalah apakah ada bunyi yang ditimbulkan dari putaran tersebut Komponen pada distributor

5. Pemeriksaan kontak pemutus

Pemeriksaan visual

a. Periksa apakah kontak pemutus (breaker point) ada keretakan atau kerusakan pada titik point antara kontak lepas dan kontak tetap

b. Periksa apakah ebonit aus

Pemeriksaan hubungan kabel

a. Menggunakan ohm meter periksalah kabel dari koil (-) ke kontak pemutus pastikan ada hubungan

b. Menggunakan ohm meter periksalah hubungan kabel dari koil (-) ke kontak tetap pastikan tidak ada hubungan apabila kontak pemutus membuka dan ada hubungan saat kontak pemutus menutup.

Komponen yang terdapat pada kontak pemutus (breaker point)

Keterangan:

1. Nok distributor

2. Kontak tetap

3. Kontak lepas

4. Pegas kontak platina

5. Lengan kontak platina

6. Sekrup pengikat unit platina

7. Tumit ebonil

8. Kabel (dari – koil)

9. Alur penyetel

6. Pemeriksaan kondensor/kapasitor

Pemeriksaan dengan menggunakan condensor tester

Pemeriksaan kondensor dilakukan menggunakan condensor tester, ukurlah kapasitas kondensor dan bandingkan dengan standar.Ukuran kapasitas kondensor dinyatakan dalam ukuran μF (micro Farad). Ukuran satandard 0,25 – 0,75 μF.

Pemeriksaan dengan menggunakan condensor tester dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Pemeriksaan menggunakan multimeter

Sentuhkan kabel kondensor dengan bodi kondensor kemudian probe hitam multimeter ke bodi kondensor dan probe merah ke kabel kondensor. Putar pengatur multimeter pada posisi μF (micro Farad) jarum multimeter akan bergerak ke kanan kemudian kembali ke tempat semula, jarum bergerak ke kanan maksimal adalah ukuran kondensor yang diukur. Pengukuran kondensor dengan menggunakan multimeter dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

7. Pemeriksaan centrifugal advancer

8. Pemeriksaan Vacuum advancer

Cara memeriksa komponen vacum advancer

Saat mesin mati

Pasang vacum tester pada vacum, pompa alat, perhatikan dudukan platina, dudukan platina harus bergeser sebanding dengan kevacuman.

Saat mesin hidup

Hidupkan mesin, lepas selang vacum, saat putaran mesin bertambah maka saat pengapian akan maju sebanding dengan putaran mesin

9. Pemeriksaan kabel tegangan tinggi

Cara memeriksa komponen kabel tegangan tinggi

Menggunakan ohm meter pada skala 1 kΩ ukur ujung kabel tegangan tinggi dengan sambungan pada tutup distributor, apabila tahanan kabel tegangan tinggi melebihi 25 kΩ ganti kabel tegangan tinggi

10. Pemeriksaan busi

Cara memeriksa komponen