BAHAN AJAR(HAND OUT)
‘’KOPLING (Clutch)’’
Disusun Oleh:
Endrika Wahidri, S.Pd
TEKNIK DAN MANAJEMEN PERAWATAN OTOMOTIF
TEKNIK OTOMOTIF
SMK NEGERI 2 DEPOK SLEMAN
YOGYAKARTA
2019
BAHAN AJAR
(HAND OUT)
Nama Sekolah : SMK N 2 Depok Sleman
Program Studi Keahlian : Teknik Otomotif
Kompetensi Keahlian : Teknik dan Manajemen Perawatan Otomotif
Mata Pelajaran : Pemeliharaan dan Perbaikan Sasis, Pemindah
Tenaga Otomotif.
Materi Pokok : Kopling gesek plat tunggal
Kelas/Semester : XI/3
Alokasi waktu : 2 JP x 45 menit.
Pertemuan ke : 1
Guru Mata Pelajaran : Endrika Wahidri, S.Pd
A. Kompetensi Dasar
3.1 KD pada KI pengetahuan
Menerapkan cara kerja kopling.
3.1.1. menerapkan cara kerja kopling gesek plat tunggal.
4.1 KD pada KI keterampilan
Merawat berkala kopling.
4.1.1. merawat berkala kopling gesek plat tunggal.
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
3.1 Indikator KD pada KI pengetahuan.
3.1.1. Menjelaskan definisi kopling
3.1.2. Menjelaskan fungsi kopling.
3.1.3. Menjelaskan syarat-syarat kopling.
3.1.4. Menjelaskan prinsip kerja kopling gesek plat tunggal.
3.1.5. Menjelaskan komponen-komponen utama kopling gesek plat tunggal.
3.1.6. Menjelaskan fungsi komponen-komponen kopling gesek plat tunggal
3.1.7. Menjelaskan mekanisme penggerak kopling gesek plat tunggal.
3.1.8. Menjelaskan cara kerja kopling gesek plat tunggal .
i
C. Tujuan Pembelajaran
Setelah selesai (C)melakukan serangkaian kegiatan pembelajaran, seperti
mengamati, menanya, mengeksplorasi, mengasosiasi, mengkomunikasikan, maka
(A) peserta didik dapat:
3.1.1 (B) Menjelaskan definisi kopling (D) berdasarkan buku referensi dengan
benar.
3.1.2 Menjelaskan fungsi kopling berdasarkan buku referensi dengan benar.
3.1.3 Menjelaskan syarat-syarat kopling berdasarkan buku referensi dengan benar.
3.1.4 Menjelaskan prinsip kerja kopling berdasarkan buku referensi dengan benar.
3.1.5 Menjelaskan komponen utama kopling gesek plat tunggal berdasarkan buku
referensi dengan benar.
3.1.6 Menjelaskan fungsi komponen-komponen kopling gesek plat tunggal
berdasarkan buku referensi dengan benar.
3.1.7 Menjelaskan mekanisme penggerak kopling gesek plat tunggal berdasarkan
buku referensi dengan benar.
3.1.8 Menjelaskan cara kerja kopling gesek plat tunggal berdasarkan mekanisme
penggerak hidrolik sesuai buku referensi dengan benar.
D. Materi Pokok/Pembelajaran
1. Definisi kopling
2. Fungsi kopling
3. Syarat-syarat kopling
4. Prinsip kerja kopling
5. Komponen utama kopling
6. Fungsi komponen-komponen kopling
7. Mekanisme penggerak kopling
8. Cara kerja kopling.
ii
DAFTAR ISI
BAB I URAIAN MATERI......................................................................................1
A. Pengertian dan fungsi kopling.................................................................1
B. Syarat-syarat kopling...............................................................................1
C. Prinsip dasar kerja kopling......................................................................1
D. Komponen-komponen kopling gesek plat tunggal..................................2
1. Bagian komponen Clutch Disc (Plat Kopling)...................................4
2. Fungsi komponen Clucth Disc (Plat Kopling)....................................4
E. Fungsi komponen-komponen kopling gesek plat tunggal.......................9
F. Mekanisme penggerak kopling..............................................................10
G. Cara kerja kopling gesek plat tunggal...................................................13
BAB II KESIMPULAN.........................................................................................14
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................14
iii
BAB I
Uraian Materi
A. Definisi dan fungsi kopling
Kopling adalah bagian dari sistem pemindah daya (power train) yang berfungsi
untuk memutus dan menghubungkan putaran dari mesin ke unit Transmisi. Dengan adanya
kopling maka jalan kendaraan akan menjadi lembut dan tidak adanya kejutan mendadak
pada kendaraan saat kendaraan pindah gigi perseneling. Kopling adalah bagian sistem
pemindah tenaga yang sangat sederhana namun perannya sangat penting dalam sistem
pemindah tenaga.
Tanpa adanya kopling kita bisa membayangkan kendaraan tidak dapat berjalan dengan
lembut dan sering terjadi hentakan saat mobil di akselerasi dan memungkinkan cepat rusak /
rompalnya gigi transmisi saat memindah perseneling.
B. Syarat - syarat yang harus dimiliki oleh kopling adalah
1. Harus dapat menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan lembut
2. Harus dapat memindahkan tenaga mesin ke transmisi tanpa slip
3. Harus dapat memutuskan hubungan dengan sempurna dan cepat
C. Prinsip dasar kerja kopling
Prinsip kerja kopling manual adalah dengan memanfaatkan gesekan antara dua jenis plat, namun kedua jenis plat ini memiliki permukaan yang sama sekali tidak licin. Sehingga ketika dua plat itu ditempelkan tidak terjadi gesekan justru putaran dari plat A dapat berpindah ke plat B.
1
Gambar. Prinsip dasar kerja kopling 1. kondisi bebas dan 2. kondisi terhubung
Kedua plat ini adalah plat logam (flywheel ) sebagai plat A atau plat pemutar dan plat B
adalah plat kopling (kanvas kopling).
Plat logam bertindak sebagai pemberi putaran, plat ini umumnya terbuat dari baja tuang
yang keras dan kuat. Sementara plat kopling dilapisi bahan keramik yang membuat
teksturnya kasar bertindak sebagai penerima putaran, sehingga ketika plat logam ini
ditempelkan pada plat kopling, maka putaran pada plat logam akan tersalur ke plat kopling.
Untuk memutuskan putaran, maka antara plat logam dan plat kopling cukup dipisahkan
hingga timbul jarak.
D. Komponen-komponen kopling
Pada pembahasan ini hanya pada kopling gesek plat tunggal karena kopling ini yang
banyak digunakan pada kendaraan ringan. Komponen utama kopling terdiri dari :
1. Flywheel (Roda gaya).
2. Clutch disc (Plat kopling).
3. Clutch cover assembly (Unit penutup kopling).
4. Clutch release bearing (Bantalan pembebas kopling).
5. Clutch release fork (Garpu pembebas kopling).
Plat kopling terhubung ke poros input transmisi, dan terletak di antara fly wheel (roda
gaya) dan unit penutup kopling. Roda gaya terhubung ke crankshaft mesin dan unit penutup
kopling terpasang pada roda gaya.
Gambar. Bagian komponen utama kopling.
1. Flywheel (Roda gaya).
Roda gaya terhubung ke crankshaft mesin. Sebuah roda gaya adalah sangat mirip dengan
cakram pada sistem rem. Ini adalah piringan logam besar yang menyimpan dan
melepaskan energi dari putaran crankshaft. Ini memutar kopling dengan pada permukaan
2
gesekan dengan plat kopling. Sebagai tambahan, roda gaya menyediakan permukaan
mounting untuk unit penutup kopling, dan juga membuang panas.
Gambar 1. 14 Roda Gaya.
a. Pilot Bearing (Bantalan pilot).
Sebuah bantalan pilot berfungsi untuk mendukung poros input sisi dari mesin.
Bantalan pilot digunakan pada kendaraan adalah berupa bantalan bola atau jarum
atau berupa bushing yang terletak di lubang di akhir crankshaft. Bantalan Pilot
hanya berputar ketika kopling terbebas.
Gambar 1. 15 tiga macam bantalan pilot.
2. Clutch Disc (Plat kopling)
Plat kopling adalah penghubung antara mesin dan transmisi. Sebuah plat kopling
memberikan area permukaan besar terbuat dari bahan gesekan pada kedua sisi. Pada
posisi tengah, terpasang peredam untuk menyerap getaran torsional.
Kanvas terpaku pada pelat kopling di kedua sisi dan seperti pada kampas rem. Pelat
kopling memiliki desain bergelombang yang memungkinkan memberkan efek melawan
(menekan) ketika pelat ditekan.
3
Gambar 1. 16.1 bagian komponen plat kopling.
Gambar 1.16.2 Penampang plat kopling dari samping
Plat Kopling (Clutch Disc) terbagi menjadi beberapa bagian komponen seperti
berikut ini yaitu:
a. Clutch hub
Berfungsi sebagai tempat perkaitan unit plat kopling dengan input shaft transmisi
yang memungkinkan unit plat kopling dapat bergerak sedikit maju dan mundur.
b. Disc plate
Berfungsi sebagai rangka utama dari unit plat kopling untuk menahan beban kerja.
c. Torsion damper ( Torsion Coil Spring Damper dan Torsion Rubber Damper)
Berfungsi untuk meredam hentakan/ puntiran saat kopling mulai menghubungkan/
meneruskan putaran dan pada saat akselerasi maupun deselerasi.
d. Kanvas kopling/ facing
Berfungsi untuk memper besar gesekan, sehingga effisiensi pemindahan tenaga
dan daya mesin optimal.
e. Cushion plate (Plat Aksial)
Berfungsi untukdudukan facing atau kampas kopling serta memperhalus kerja
kopling.
f. Paku keling/ rivet
Berfungsi untuk menyatukan kampas kopling dan cushion plate serta menyatukan
cushion plate dan disc plate.
Alur yang ada pada plat kopling sebagai tempat kotoran atau udara yang terperangkap pada saat kopling terhubung.
4
Gambar 1. 17 Alur Pada Plat Kopling
a. Clutch Hub dan Damper Assembly.
Hub kopling berhubungan dengan poros input transmisi, memungkinkan hub
kopling untuk bergerak maju atau mundur pada alur poros input transmisi. Pada Plat
kopling terpasang peredam untuk mengurangi atau menghilangkan getaran torsional
yang terjadi dari mesin dan drive yang tidak merata. Selama mesin berputar, terjadi
percepatan dan perlambatan. Damper menghilangkan fluktuasi akibat dari
perecepatan, yang menimbulkan getaran.
Peredam (damper) terpasang pada plat kopling yang terdiri dari flange hub
yang berporos antara pelat disk, dan pelat penutup. Setiap plat kopling memiliki 4-6
lubang di mana terdapat peredam torsi.Peredam torsi menyerap kejutan: pada saat
kopling terhubung, dan pada saat terjadi percepatan dan perlambatan pada mesin.
Gambar 1. 18 Peredam Torsi Dari Karet.
Gambar 1. 19 Plat Kopling Dengan Peredam Torsi Tunggal (Pegas Koil)
5
Peredam torsi dibuat untuk karakteristik masing-masing model kendaraan. Dengan
peredam bertingkat getaran mesin secara efektif diminimalkan baik pada saat idling
atau akselerasi.
Gambar 1. 20 Plat Kopling Dengan Peredam Torsi Ganda (Pegas Koil)
3. Clutch Cover Assembly (Pressure Plate Assembly).Clutch Cover Assembly terpasang pada roda gaya dan memberikan tekanan yang diperlukan untuk memegang plat kopling pada roda gaya untuk menyalurkan daya yang tepat. Hal yang sangat penting bahwa clutch cover harus seimbang dan mampu memancarkan panas yang dihasilkan ketika pelat kopling slip. Ada dua macamClutch Cover Assembly (unit plat penekan) yaitu unit plat penekan dengan pegas diafhragma dan unit plat penekan pegas koil. a. Unit plat penekan dengan tipe pegas diafragma.
Gambar 1. 21 Unit Plat Penekan Pegas Diafragma.
Tipe ini mempunyai keuntungan :
Tenaga penekanan pedal kopling lebih ringan.
Penekanan terhadap plat kopling lebih merata.
Tenaga pegas tidak akan berkurang karena gaya sentrifugal saat kecepatan
tinggi.
Kerugian :
Penekanan terhadap plat kopling lebih kecil
6
b. Unit plat penekan dengan tipe pegas coil.
Gambar 1. 23 Unit Plat penekan Pegas Koil.
Plat penekan pegas koil menggunakan pegas kecil mirip dengan pegas katup (Gambar 1.23). Sisi belakang plat penekan ini memiliki kantong untuk pegas koil dan pen untuk mengait tuas pembebas. Selama kopling bekerja, pressure plate bergerak bolak-balik di dalam penutup kopling. Tuas pembebas yang berengsel di dalam pressure plate untuk membebaskan atau memindahkan plat penekan menjauh dari plat kopling dari roda gaya.
Tipe ini mempunyai keuntungan : Penekanan terhadap plat kopling lebih kuat.
Kerugian : Membutuhkan tenaga yang besar untuk menekan pedal kopling. Kontruksi rumit sehingga harganya mahal. Kekuatan penekanan akan berkurang saat putaran tinggi / karena gaya sentrifugal
yang tinggi.
4. Clutch Release Bearing dan Clutch Release Fork.
Tujuan dari bantalan pembebas kopling adalah untuk mentransfer gerakan garpu pembebas kopling ke dpegas diafragma, untuk membebaskan plat kopling.Ada dua jenis bantalan pembebas, yaitu : a. Konvensionalb. Self Centering
a. Conventional Release Bearing. Sebuah bantalan bola ditekan terpasang pada garpu pembebas. Hub dan bearing pembebas bergeser di bagian lengan penahan bantalan didepan transmisi. Pada saat pedal kopling ditekan, garpu pembebas bergerak dan bantalan pembebasan menuju pegas diafragma. Sehingga plat kopling dibebaskan.
Gambar 1. 24 Conventional Release Bearing.
7
Gambar 1. 25 Bantalan Pembebas Kopling.
b. Self-Centering Release Bearing.
Sebuah bantalan pembebas digunakan untuk mencegah kebisingan yang disebabkan
oleh bearing pembebas menekan pegas diafragma. Kebisingan ini terjadi ketika
antara crankshaft, cover clutch, poros input transaxle dan bantalan pembebas tidak
dalam garis yang sama. Hal ini terjadi pada transaxles karena poros input tidak
sesuai dengan bantalan pilot pada crankshaft. Self-Centering Release Bearing
mengkompensasi ini dengan menyelaraskan antara bantalan pembebas dengan garis
tengah pegas diafragma. Ini membantu mencegah suara yang terkait dengan
pengoperasian kopling. Self-Centering Release Bearing terbuat dari baja tekan.
Bearing ini tidak ditekan ke hub seperti pada bantalan pembebas konvensional.
Sebuah dudukan karet, dudukani resin, bantalan,dan ring bergelombang disatukan
pad hub dengan snap ring. Diameter bagian dalam bantalan pembebasan ( B " pada
gambar) adalah 1 sampai 2 mm lebih besar dari diameter luar dari hub (A pada
gambar). Jarak ini memungkinkan bantalan pembebas bergerak dengan sendirinya
terhadap garis pusat untuk menghindari keausan.
Gambar 1. 26 Konstruksi Self-Centering Release Bearing.
8
Gambar 1. 27 Self-Centering Release Bearing.
Gambar 1. 28 Cara Kerja Self-Centering Release Bearing.
E. Fungsi komponen - komponen kopling
Berikut ini adalah fungsi komponen - komponen kopling yang terdapat pada gambar diatas
yaitu:
1. Flywheel berfungsi sebagai sumber putaran ( torsi ) yang didapatkan dari poros engkol
melalui naik turunnya piston yang terjadi pada ruang bakar dan bersama-sama pressure
plate menjepit clutch disk.
2. Clutch disc berfungsi menerima torsi yang didapatkan dari putaran flywheel yang
selanjutnya diteruskan ke poros input transmisi yang menempel pada spline clutch hub.
9
3. Pressure plate berfungsi mendorong clutch disc saat pedal kopling dilepas dan
sebaliknya, pressure plat akan tertarik ke belakang saat pedal kopling ditekan.
4. Diafragma spring berfungsi menerima tekanan dari release bearing yang mengakibakan
pressure plate akan bergerak kedepan ataupun kebelakang.
5. Clutch cover berfungsi sebagai dudukan ( rumah ) diafragma spring dan pressure plate.
6. Release bearing berfungsi menekan diafragma spring yang diakibatkan oleh tekanan
release fork.
7. Release fork berfungsi menekan release bearing akibat dari tekanan yang diterima dari
piston pada master silinder dan sebagai pemegang release bearing.
F. Mekanisme Penggerak Kopling
a. Sistem penggerak Hidrolik.
Jenis penggerak kopling hidrolik adalah jenis penggerak kopling yang
menggunakan minyak. Jenis penggerak ini lebih mudah dan nyaman dalam
pengoperasiannya. Oleh karenanya mobil-mobil keluaran baru sudah menggunakan
penggerak hidrolik pada penggerak koplingnya. Prinsip kerjanya yaitu, minyak rem akan
menekan piston yang diakibatkan oleh tekanan master silinder yang ditekan oleh pedal
kopling.
Dalam sistem penggerak kopling hidrolik, ada tiga komponen utama:
1. Master Cylinder (Master silinder).
2. Release Cylinder (Silinder pembebas).
3. Clutch Pedal (Pedal kopling).
Master silinder menyimpan cairan hidrolik di reservoir dan memberikan tekanan
untuk operasi sistem. Ketika pedal kopling ditekan, tekanan dibangun di master silinder
memaksa cairan ke silinder pembebasan, yang menyebabkan garpu pembebas kopling
untuk bergerak. Garpu pembebas dan bantalan pembebas menekan pegas diafhragma
untuk membebaskan plat kopling.
Gambar 1. 29 komponen sistem penggerak hidrolik kopling.
10
1. Master Cylinder (Master silinder).
Ketika pushrod ditekan, piston hidrolik menekan cairan di ruang A dari master silinder
(seperti yang ditunjukkan pada gambar). Selama awal perjalanan piston, lubang
kompensasi dalam master silinder ditutup oleh piston. Memungkinkan terbentuk
tekanan cairan, yang diteruskan melalui saluran hidrolis kopling ke silinder pembebas
yang terletak di transmisi. Ketika push rod dilepaskan, piston dikembalikan ke posisi
awal oleh pegas. Dengan demikian lubang kompensasi terbuka, tekanan dalam ruang
A sama dengan reservoir.
Gambar 1. 30 Master Silinder
2. Release Cylinder (Silinder pembebas).
Gambar 1. 31 Clutch Release Cylinder.
b. Sistem penggerak Mekanik.Jenis penggerak mekanik adalah jenis penggerak yang menggunakan kabel
penghubung dari pedal ke release fork pada proses kerjanya. Jenis penggerak mekanik
merupakan awalan dari mekanisme penggerak kopling. Kita bisa menemukan mekanisme
ini pada jenis kendaraan-kendaraan model dulu.
Sistem kopling penggerak mekanik terdiri dari :
1. Pedal kopling (clutch pedal)
2. tuas pembebas (clutch release lever)
2. Kabel pembebas kopling (clutch release cable)
11
3. Garpu pembebas.(clutch release fork)
4. Bantalan pembebas.(clutch release bearing)
Pedal kopling secara mekanis terhubung ke garpu pembebas melalui kabel. Jarak
bebas pedal kopling ditunjukkan dengan celah antara bantalan pembebas dan pegas
diafragma.
Dalam sistem mekanik, plat kopling menyebabkan jari-jari pegas diafragma
bergerak lebih dekat ke bantalan pembebas, yang akan mengurangi jarak bebas (free
play). Sebagai sehingga kopling dapat slip jika tidak ada jarak bebas.Penyetelan jarak
bebas dilakukan dengan mengubah panjang selongsong kabel. Memperpendek
selongsong kabel kopling pedal akan memperlebar jarak bebas.
Gambar 1. 32 sistem penggerak kopling mekanik.
G. Cara kerja kopling gesek plat tunggal dengan mekanisme penggerak hidrolik.
1. Saat pedal kopling diinjak atau ditekan
Release fork menekan release bearing, release bearing menekan release lever sehingga
release lever mengangkat pressure plate melalui pivot pin melawan tekanan pressure
spring dan menyebabkan plat kopling terbebas (tidak lagi terjepit di antara flywheel dan
pressure plate) dan putaran mesin tidak dapat diteruskan ke input shaft transmisi.
12
2. Saat pedal kopling tidak diinjak/ tidak ditekan /dilepas
Release fork tidak menekan release bearing, release bearing tidak menekan release lever
sehingga pressure spring menekan pressure plate dan pressure plate menekan clutch disc ke
flywheel. Terjadi perpindahan tenaga :
Mesin (flywheel) - clutch cover - pivot pin - release lever - pressure
plate - clutch disc – spline clutch hub - input shaft transmisi.
DAFTAR PUSTAKA
13
Sugeng. 2016. Perbaikan sistim kopling transmisi dan gardan modul pelatihan guru. PPPPTK BOE Malang: Malang
Toyota. New Step 1, PT. Toyota astra motor: Jakarta.
Toyota. Materi Pelajaran Chassis Group Step 2. PT. Toyota Astra Motor : Jakarta Utara
https://www.autoexpose.org/2018/04/cara-kerja-kopling-manual-mobil.html?m=1
Lks Otomotif. fungsi-kopling-clutch-dan-cara-kerjanya.( http://www.lksotomotif.com/2018/08/fungsi-kopling-clutch-dan-cara-kerjanya.html?m=1 )
14