Cara Kerja Gardan (Diferensial) Pada Kendaraan
Differential pada sistem powertrain mobil memiliki fungsi yang cukup penting. Komponen ini akan melakukan tugasnya untuk mengubah putaran propeller menjadi tegak lurus terhadap poros propeller. Lantas bagaimana cara kerja differential ? simak ulasannya dibawah.
Selain sebagai pengubah arah tenaga, gardan juga memiliki fungsi lain. Paling tidak, ada empat fungsi pada komponen ini, yakni.
Pada dasarnya, gardan akan meneruskan putaran mesin dari propeller ke pooros axle kapanpun ketika ada input dari pinion drive gear. Mekanisme pembedaan putaran akan terjadi ketika salah satu roda mengalami gaya tekan yang berlebih, contohnya ketika belok.
1. Saat Mobil Berjalan Lurus
Ketika mobil berjalan pada posisi steer lurus maka tenaga putar dari propeller shaft masuk ke drive pinion gear. Dari drive pinion gear dihubungkan ke ring gear yang memiliki jumlah mata gigi lebih banyak sehingga RPM ring gear lebih rendah dari RPM drive pinion gear tapi torsinya bertambah.
Dari ring gear, putaran kemudian diteruskan ke diferential case. Hal tersebut karena differential case terpaut dengan ring gear. Sementara itu, diferential case merupakan rangka dari rangkaian pinion dan side gear. Disini terdapat poros pinion yang bertumpu pada sisi diferential case, dan kedua ujung poros tersebut diletakan dua buah gigi pinion yang terhubung dengan dua side gear.
Sehingga aliran putaran dari diferential case akan menuju poros pinion, kemudian ke pinion gear, dan sampai ke side gear. Pinion gear dapat berputar pada poros pinion, dan saat pinion gear ini berputar maka roda kiri dan kanan akan beda putarannya. Namun karena berada pada posisi lurus, beban roda kiri dan kanan sama maka pinion hanya meneruskan putaran dari case ke side gear. Dengan kata lain pinion gear dalam posisi tidak berputar. Hal ini menyebabkan output pada dua buah side gear sama (RPM Side gear A = RPM Side gear B).
2. Mekanisme Side gear dan Pinion ketika belok
Saat kendaraan berbelok, misal ke arah kiri. Maka roda bagian kiri yang terletak pada sisi dalam akan mendapatkan tahanan putar dari roda depan yang berubah arah. Hal itu menyebabkan perbedaan berat antara side gear A dan B, atau side gear bagian roda kiri akan lebih berat dari side gear bagian kanan.
Sehingga pinion gear akan berputar, putaran yang disebabkan perbedaan berat side gear ini menyebabkan side bagian kanan berputar lebih cepat. Sehingga putaran roda kiri dan kanan pun berbeda.
Saat pinion gear membedakan putaran, arah putaran kedua pinion gear saling berlawanan. Hal tersebut karena memamg posisi dua pinion gear ini saling berlawanan dengan sudut 90 derajat dari side gear. Model mata gigi yang dipakai juga memiliki sudut 45 derajat sehingga meski letak pinion dan side gear tidak sejajar tetap bisa menghubungkan putaran.
Final gear merupakan rangkaian antara ring gear dan drive pinion. Yang berfungsi untuk menghubungkan dan mengubah arah putaran dari poros propeller. Secara umum, ada dua jenis final gear yakni.
1. Tipe Hypoid gear pada RWD
Tipe ini memiliki mata gigi disamping, ring gear memiliki mata gigi dengan sudut miring di area samping begitu pula dengan drive pinion memiliki mata gigi disamping gear. Desain mata gigi ini dapat mengubah arah putaran secara tegak lurus dari input. Sehingga banyak dipakai pada kendaraan RWD.
2. Tipe Helical gear pada FWD
Tipe berikutnya tidak memiliki fitur pengubahan arah putar karena mata gigi pada kedua gear ini terletak di sisi luar seperti gear pada umumnya. Itulah sebabnya tipe ini dipakai pada mobil penggerak depan dengan mesin melintang yang memiliki aliran tenaga yang sejajar dengan sumbu roda.
Mekanisme Penyetelan Final Gear
Penyetelan yang dimaksud yakni untuk mengatur gap antara drive pinion dengan ring gear. Tujuan penyetelan ini adalah untuk menghindari celah gigi yang terlalu lebar atau sangat rapat yang bisa berakibat buruk terhadap output yang dihasilkan.
Penyetelan ini dilakukan melalui bearing cap adjuster. Bentuk bearing ini memiliki thread di bagian luarnya yang mengulir ke bearing holder pada diferential cover. Mekanisme penyetelan ini akan menggeser diferential case bersama rangkaian roda gigi side dan pinion beserta ring gear, sehingga celah final gear dapat berubah.
Pada satu unit gardan, akan anda temukan bagian penyusun yang diantaranya adalah
Demikian artikel lengkap mengenai cara kerja diferential / gardan pada kendaraan semoga bermanfaat.
Selain sebagai pengubah arah tenaga, gardan juga memiliki fungsi lain. Paling tidak, ada empat fungsi pada komponen ini, yakni.
- Sebagai Pembeda Putaran Roda, mengapa perlu dibedakan ? ini terkait mobil yang berbelok. Saat mobil belok, jarak yang ditempuh roda belakang kiri dan kanan berbeda. Sehingga putaran kedua roda perlu dibedakan.
- Mengubah Arah Powerflow, pada komponen gardan ada yang namanya final gear. Fungsinya salah satunya untuk mengubah arah putaran secara tegak lurus.
- Meneruskan Power dari propeller ke axle
- Meningkatkan moment putaran output, final gear didalam gardan juga berfungsi meningkatkan momen puntiran dari propeller shaft. Hal ini dikarenakan jumlah gigi pada ring gear lebih banyak dibandingkan pinion drive gear.
img by motorshout.com
Cara Kerja Gardan Pada Mobil
Pada dasarnya, gardan akan meneruskan putaran mesin dari propeller ke pooros axle kapanpun ketika ada input dari pinion drive gear. Mekanisme pembedaan putaran akan terjadi ketika salah satu roda mengalami gaya tekan yang berlebih, contohnya ketika belok.
1. Saat Mobil Berjalan Lurus
Ketika mobil berjalan pada posisi steer lurus maka tenaga putar dari propeller shaft masuk ke drive pinion gear. Dari drive pinion gear dihubungkan ke ring gear yang memiliki jumlah mata gigi lebih banyak sehingga RPM ring gear lebih rendah dari RPM drive pinion gear tapi torsinya bertambah.
Dari ring gear, putaran kemudian diteruskan ke diferential case. Hal tersebut karena differential case terpaut dengan ring gear. Sementara itu, diferential case merupakan rangka dari rangkaian pinion dan side gear. Disini terdapat poros pinion yang bertumpu pada sisi diferential case, dan kedua ujung poros tersebut diletakan dua buah gigi pinion yang terhubung dengan dua side gear.
Sehingga aliran putaran dari diferential case akan menuju poros pinion, kemudian ke pinion gear, dan sampai ke side gear. Pinion gear dapat berputar pada poros pinion, dan saat pinion gear ini berputar maka roda kiri dan kanan akan beda putarannya. Namun karena berada pada posisi lurus, beban roda kiri dan kanan sama maka pinion hanya meneruskan putaran dari case ke side gear. Dengan kata lain pinion gear dalam posisi tidak berputar. Hal ini menyebabkan output pada dua buah side gear sama (RPM Side gear A = RPM Side gear B).
2. Mekanisme Side gear dan Pinion ketika belok
Saat kendaraan berbelok, misal ke arah kiri. Maka roda bagian kiri yang terletak pada sisi dalam akan mendapatkan tahanan putar dari roda depan yang berubah arah. Hal itu menyebabkan perbedaan berat antara side gear A dan B, atau side gear bagian roda kiri akan lebih berat dari side gear bagian kanan.
Sehingga pinion gear akan berputar, putaran yang disebabkan perbedaan berat side gear ini menyebabkan side bagian kanan berputar lebih cepat. Sehingga putaran roda kiri dan kanan pun berbeda.
Saat pinion gear membedakan putaran, arah putaran kedua pinion gear saling berlawanan. Hal tersebut karena memamg posisi dua pinion gear ini saling berlawanan dengan sudut 90 derajat dari side gear. Model mata gigi yang dipakai juga memiliki sudut 45 derajat sehingga meski letak pinion dan side gear tidak sejajar tetap bisa menghubungkan putaran.
Untuk lebih jelas bisa anda simak animasi dibawah
Tipe Final Gear Pada Diferensial
Final gear merupakan rangkaian antara ring gear dan drive pinion. Yang berfungsi untuk menghubungkan dan mengubah arah putaran dari poros propeller. Secara umum, ada dua jenis final gear yakni.
1. Tipe Hypoid gear pada RWD
Tipe ini memiliki mata gigi disamping, ring gear memiliki mata gigi dengan sudut miring di area samping begitu pula dengan drive pinion memiliki mata gigi disamping gear. Desain mata gigi ini dapat mengubah arah putaran secara tegak lurus dari input. Sehingga banyak dipakai pada kendaraan RWD.
2. Tipe Helical gear pada FWD
img by grabcad.com
Tipe berikutnya tidak memiliki fitur pengubahan arah putar karena mata gigi pada kedua gear ini terletak di sisi luar seperti gear pada umumnya. Itulah sebabnya tipe ini dipakai pada mobil penggerak depan dengan mesin melintang yang memiliki aliran tenaga yang sejajar dengan sumbu roda.
Mekanisme Penyetelan Final Gear
Penyetelan yang dimaksud yakni untuk mengatur gap antara drive pinion dengan ring gear. Tujuan penyetelan ini adalah untuk menghindari celah gigi yang terlalu lebar atau sangat rapat yang bisa berakibat buruk terhadap output yang dihasilkan.
Penyetelan ini dilakukan melalui bearing cap adjuster. Bentuk bearing ini memiliki thread di bagian luarnya yang mengulir ke bearing holder pada diferential cover. Mekanisme penyetelan ini akan menggeser diferential case bersama rangkaian roda gigi side dan pinion beserta ring gear, sehingga celah final gear dapat berubah.
Pada satu unit gardan, akan anda temukan bagian penyusun yang diantaranya adalah
Komponen Gardan Pada Kendaraan
- Drive pinion Gear
- Drive pinion shaft
- Ring Gear
- Side gear
- Spider gear
- Spider gear shaft
- Spider gear washer
- Thrust washer
- Diferential case
- Bearing
- Bearing cap adjuster
Demikian artikel lengkap mengenai cara kerja diferential / gardan pada kendaraan semoga bermanfaat.
