SISTEM KOPLING

1) Konsep dasar fungsi dan kerja unit koplingKopling dan komponen pengoperasiannya yang akandibahas dalam modul ini adalah yang dipergunakan padakendaraan bermotor khususnya untuk kendaraan ringan, yaitusepeda motor, sedan dan mobil penumpang. Kopling dankomponen pengoperasiannya merupakan bagian dari sistempemindah tenaga dari sebuah kendaraan, yaitu sistem yangberfungsi memindahkan tenaga dari sumber tenaga (mesin) keroda ken-daraan (pemakai/penggunaan tenaga).

Pemindahan tenaga dari mesin kesistem penggerak padakendaraan, tentunya diperlukan suatu proses yang halus tanpaadanya kejutan, yang menyebabkan ketidak nyamanan bagipengendara dan penumpang. Di samping itu, kejutan jugadapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada bagian mesin.Sistem pemindah tenaga secara garis besar terdiri dariUnit kopling, transmisi, defrensial, poros dan roda kendaraan.Sementara Posisi unit kopling dan komponennya (ClutchAssembly), terletak pada ujung paling depan dari sistempemindah tenaga pada kendaraan. Sesuai dengan fungsinya,yaitu untuk memutus dan menghubungkan, unit koplingPemindahan tenaga dari mesin kesistem penggerak padakendaraan, tentunya diperlukan suatu proses yang halus tanpaadanya kejutan, yang menyebabkan ketidak nyamanan bagipengendara dan penumpang. Di samping itu, kejutan jugadapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada bagian mesin.Sistem pemindah tenaga secara garis besar terdiri dariUnit kopling, transmisi, defrensial, poros dan roda kendaraan.Sementara Posisi unit kopling dan komponennya (ClutchAssembly), terletak pada ujung paling depan dari sistempemindah tenaga pada kendaraan. Sesuai dengan fungsinya,yaitu untuk memutus dan menghubungkan, unit koplingmemutus dan menghubungkan aliran daya/gerak/momen darimesin ke sistem pemindah tenaga. Dengan adanya kopling,maka saat tidak diperlukan tenaga gerak, maka tidak perluharus mematikan sumber gerak (mesin).

Posisi unit kopling pada kendaraan secara skema dapatdilihat pada gambar berikut ini.

Rangkaian pemindahan tenaga berawal dari sumbertenaga (Engine) kesistem pemindah tenaga, yaitu masuk keunit kopling (Clutch) diteruskan ketransmisi (Gear Box) kepropeller shaft dan keroda melalui differensial (Final Drive).Jenis kopling paling tidak dapat dikelompokan menjaditiga kelompok yaitu kopling dengan menggunakan gigi,menggunakan gesekan, dan menggunakan tekanan hidrolis.Secara skema seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Kopling jenis Dog, Friction dan Hidrolic.

Kopling jenis dog banyak dipergunakan pada mekanismehubungan roda gigi transmisi. Untuk menyambungkan antaraporos sumber tenaga dengan poros yang digerakan biasanyakopling ini mengalami kesulitan bila tidak dalam kondisi berhenti.Untuk itu pada transmisi dilengkapi dengan komponenyang disebut dengan synchronmesh. Synchronmesh pada dasarnya adalah salah satu bentuk kopling gesek dengan bentukkonis. Kopling konis ini akan menyamakan gerak kedua gigiyang akan dihubungkan, sehingga kopling dog akan mudahdisambungkan.Kopling gesek (Friction Clutch) adalah proses pemindahantenaga melalui gesekan antara bagian penggerak dengan yangakan digerakan. Konsep kopling ini banyak dipergunakan padasistem pemindah tenaga kendaraan, khususnya pada kendaraanringan, sepeda motor, sedan dan mobil penumpang lainnya.Kopling hidrolis banyak dipergunakan pada kendaraandengan transmisi otomatis. Proses kerjanya memanfaat-kantekanan hidrolis, dan pemindahan dari satu kopling kekoplingyang lainnya, dilakukan dengan mengatur aliran hidrolisnya.Berikut ini akan dibahas Konsep kerja kopling gesek yangbanyak digunakan dapat dijelaskan melalui gambardi bawah ini.

Saat Piringan pemutar (Drive Disc) tidak berhubungandengan piringan yang diputar (Driven disk)Berdasarkan skema rangkaian tersebut, kini terlihat fungsiutama kopling adalah memutus dan menghubungkan jalurtenaga dari mesin ke roda kendaraan. Proses perpindahantenaga, poros engkol (crank shaft) memutar drive disc dalamkopling. Selama piringan/disc yang lain (driven disc) tidakberhubungan dengan drive disc, maka tidak ada tenaga/torsi/gerak yang ditransfer dari mesin ke pemindah daya. Ataukopling dalam kondisi bebas.Pada saat drive disc dan driven disc bersinggungan, makadrive disc akan memutar driven disc yang berhubungan denganporos input transmisi. Sebagai hasilnya, torsi/gaya putar darimesin ditransfer melalui kopling ke komponen pemindah dayayang lainnya hingga ke roda penggerak. Saat kedua discbersinggungan, dan saling berputar bersama dapatdiilustrasikan dalam gambar berikut

Pada prakteknya, saat menghubungkan kopling, yaitudisaat bersamaan melepas pedal kopling, tidak dilepas langsungnamun sedikit demi sedikit hingga terhubung. Proses ini untukmenghindarkan terjadinya kejutan saat kedua berhubungan.Sebab bila kedua piringan tersebut, berhubungan secaralangsung tentu akan terjadi kejutan gerak pada kendaraan, danini sering dialami oleh pengemudi pada pengalaman pertamanyapedal kopling, hingga mobilnya bergeraktersendat-sendat. Jadi dengan melepas kopling sedikit (kalau )istilah masyarakat setengah kopling), terjadi perpindahantenaga melalaui gesekan plat kopling. Dengan kata lain,perpindahan tidak terjadi sekaligus.2) Macam-macam Kopling Gesek.Seperti telah dijelaskan di atas, kopling gesek banyakdigunakan pada kendaraan ringan. Pada kendaraan roda empatmenggunakan jenis kering dengan plat tunggal. Sedangkanpada sepeda motor, menggunakan jenis basah dengan platganda. Perbedaan kopling basah dan kering, karena platkopling tidak kena minyak pelumas untuk jenis kering, dan platkopling bekerja dalam minyak pelumas untuk jenis basah.a).Kopling gesek pelat tunggal.Komponen-komponen kopling gesek pelat tunggalsecara bersamaan membentuk rangkaian kopling/ kopling set(clutch assembly). Seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Komponen utama dari kopling gesek ini adalah sebagaiberikut :(1) Driven plate (juga dikenal sebagai piringan kopling, pelatkopling atau friction disc/piringan gesek, atau kanvaskopling). Plat kopling bagian tengahnya berhubunganslip dengan poros transmisi. Sementara ujung luarnyadilapisi kampas kopling yang pemasangannya di keling.Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini

Gambar. Plat kopling tunggal.Lapisan plat kopling disebut dengan kanvas koplingterbuat dari paduan bahan asbes dan logam. Paduan inidibuat dengan tujuan agar plat kopling dapat memenuhipersyaratan, yaitu :(a). Tahan terhadap panas. Panas dalam hal ini terjadikarena terjadi gesekan yang memang direncanakansaat kopling akan dihubungkan.(b).Dapat menyerap panas dan membersihkan diri.Gesekan akan menyebabkan panas dan kotorandebu bahan yang aus. Kanvas kopling dilengkapidengan alur yang berfungsi untuk ventilasi danmenampung dan membuang debu yang terjadi.(c). Tahan terhadap gesekan. Kanvas kopling direncanakanuntuk bergesekan, maka perlu dibuat tahanterhadap keausan akibat gesekan.(d).Dapat mencengkeram dengan baik.Plat kopling dilengkapi dengan alat penahankejutan baik dalam bentuk pegas ataupun karet. Alat inidipasang secara radial, hingga disebut dengan pegasradial. Konstruksinya seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Gambar . Plat kopling tunggal.

Pegas radial berfungsi untuk meredamgetaran/kejutan saat kopling terhubung sehinggadiperoleh proses penyambungan yang halus, dan jugagetaran atau kejutan selama menghubungkan/bekerja.Untuk itu maka pegas radial harus mampu menerimagaya radial yang terjadi pada plat kopling memilikielastisitas yang baik. Namun demikian karenapenggunaan yang terus menerus, maka pegas radialmengalami kerusakan. Untuk yang dalam bentukkaret, kemungkinan karetnya berkurang/tidak elastis lagiatau pecah. Sedangkan yang pegas ulir, kemungkinanberkurang panjang bebasnya, yang biasanya ditunjukandengan ter-jadinya kelonggaran pegas dirumahnya danmenimbulkan suara.Plat kopling di samping pegas radial juga dilengkapidengan pegas aksial. Konstruksinya seperti terlihat padagambar berikut ini.

Gambar. Pegas Aksial Plat Kopling

Pegas aksial dipasang diantara kanvas kopling, danbentuknya ada dua macam. Gambar 8 A pegas aksialE dan Gambar B pegas aksial berbentuk W.Fungsi pegas aksial adalah untuk mendapatkansenntuhan yang halus saat plat kopling mulai terjepitoleh plat tekan pada fly wheel. Dengan kata lain terjadiproses menggesek terlebih dahulu sebelum terjepit kuatoleh plat tekan pada fly wheel.(2) Pressure plate (plat penekan) dan rumahnya, unit ini yangberfungsi untuk menekan/menjepit kampas kopling hinggaterjadi perpindahan tenaga dari mesin ke poros transmisi.Untuk kemampuan menjepitnya, plat tekan didukung olehpegas kopling. Pegas kopling paling tidak ada dua macam,yaitu dalam bentuk pegas coil dan diafragma atau orangumum menyebutnya sebagai matahari. Kontruksinya sepertiterlihat pada gambar berikut ini.

Clutch Asembly dengan pegas diafragmadan pegas coil.Clutch Asembly sebelah kiri menggunakan pegasdiafragma dan yang sebelah kanan menggunakan pegascoil. Karena fungsi pegas adalah untuk menjepit platkopling, ternyata keduanya mempunyai karateristikkemampuan kerja yang berbeda. Perbedaan tersebut dapatdigambarkan sebagai berikut.

Gambar . Perbandingan kemampuan pegas diafragmadengan pegas coil.

Pada gambar, terdapat dua garis, garis yang penuhmenggambarkan tekanan pegas diafragma, sedangkangaris terputus-putus menggambarkan tekanan pegas coil.Pada point a menunjukan posisi pada saat plat koplingsudah aus. Pada posisi ini terlihat bahwa pegas diafragmamemberikan tekanan yang lebih besar dibandingkandengan pegas coil. Besarnya tekanan yang diberikan iniakan menentukan tingkat kemungkinan terjadinya slip padakopling. Sehingga saat plat kopling sudah aus, penggunaanpegaas coil kemungkinan akan terjadi sllip lebih besardibandingkan dengan pegas diafragma. Hal ini karenatekanan yang diberikan oleh pegas coil lebih kecilPada saat plat koplingnya masih baru atau tebalkeduanya memberikan kemampuan tekanan yang samabesarnya. Posisi ini digambarkan pada titik poin b. Padatitik poin c menggambarkan tekanan pegas saat pedalkopling diinjak penuh. Pegas coil memberikan tekanan yanglebih besar dibandingkan pegas diafragma. Hal ini berartiterkait dengan besarnya tenaga pengemudi untukmembebaskan kopling. Kalau pegasnya coil berarti tenagainjakan kopling lebih berat dibandingkan bila menggunakanpegas diafragma.Pegas diafragma memberikan tekanan lebih meratadibandingkan pegas coil. Bentuk pegas diafragma biladilihat dari depan seperti gambar berikut ini.

Gambar Pegas diafragma/matahari.(3) Clutch releaseatau throwout bearing, unit ini berfungsiuntuk memberikan tekanan yang bersamaan pada pressureplate Lever dan menghindarkan terjadinya gesekan antarapengungkit dengan pressure plate Lever untuk pegas coil.Sedangkan yang pakai pegas difragma langsung keujung pegas.Bantalan tekan ini ada tiga macam. Seperti terlihatpada gambar berikut ini.

Gambar. macam-macam bantalan tekan koplingadalah bantalan tekan yang mampumenerima beban aksial dan menyudut. Gambarbantalan tekan yang hanya mampu menerima beban aksial.Keduanya memerlukan pelumasan, bila pelumasnya habismaka keduanya akan mengalami kerusakan. Sedangkanbantalan tekan yang terbuat darikarbon yang tidak memerlukan pelumasan.

4. Throwout lever/Clutch Fork/plate Leverberfungsi untukmenyalurkan tenaga pembebas kopling.Konstruksi di atas berarti plat tekan bersamarumahnya dipasang menggunakan baut pada fly wheel.Sementara plat kopling dipasang diantara fly wheel denganpelat tekan, dan bagian tengahnya dihubungkan denganporos transmisi dengan sistem sliding. Dengan demikianPrinsip dasar bekerjanya kopling gesek dengan plat tunggalyang banyak digunakan pada kendaraan roda empat iniseperti terlihat pada gambar berikut ini.

Pada posisi seperti gambardiatas berarti kopling sedangbekerja, dimana plat kopling terjepit oleh Fly wheel (6)dan Pressure plate (4) yang mendapat tekanan dari pegaskopling (7). Dengan demikian putaran mesin disalurkanmelalui fly wheel ke plat kopling dan kemudian ke porosprimer (2).Sewaktu pedal kopling (9) , gerakan menariksambungan pengatur (11) dan garpu kopling (10).Gerakan tersebut menyebabkan bearing (8) danmembawa pressure plate (4) bergerak kekanan melawantegangan pegas kopling (7). Hal ini berarti menyebabkanplat kopling (3) terbebas dari jepitan. Sehingga putarandari mesin terputus tidak tersalurkan ke sistem pemindahtenaga.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambarberikut ini.

Gambar Kopling Plat Tunggal Dengan Posisi TerhubungPoros yang dihubungkan menggunakan koplingadalah poros engkol (Driver shaft) dengan poros koplingyang tidak lain adalah poros yang masuk ke transmisi(Driven Shaft). Pada gambardi dibawah plat kopling pada posisiterhubung terjepit diantara plat tekan dengan Fly wheel,kekuatan jepitnya diperoleh dari tegangan pegas koplingyang dalam hal ini dalam bentuk pegas diafragma.Dengan posisi demikian maka putaran poros transmisiakan sama dengan putaran mesin.

Gambar Kopling Plat Tunggal Dengan Posisi bebas Pada saat tuas pembebas ditekan maka gayanyaditeruskan ke bantalan tekan dan menekan pegasdiafragma. Pegas diafragma mengungkit plat penekan,sehingga plat kopling terbebas. Dengan kata lain, putaranporos engkol/mesin tidak tersalurkan ke sistem pemindahtenaga. Kondisi ini diperlukan saat memindah kecepatantransmisi, saat mengerem kendaraan, dan saatmenghentikan kendaraan.b).Kopling gesek plat ganda.Kopling gesek plat ganda banyak digunakan padakendaraan ringan seperti sepeda motor dan dalam kerjanyatercelup di dalam oli mesin. Konstruksinya seperti terlihatpada gambar di bawah.

Gambar Komponen kopling gesek plat ganda.Konstruksi kopling gesek plat ganda menggunakan duajenis plat, yaitu plat gesek dan plat kopling. Plat gesek tanpalapisan kanvas, seluruhnya dari logam. Sedangkan platkopling pada bagian yang bersentuhan dengan plat gesekdilapisi dengan kanvas pada kedua sisinya. Jumlah dan lebarsangat ditentukan besarnya tenaga yang akandipindahkan.Rangkaian komponen kopling gesek plat ganda.