Jelaskan cara Kerja differential pada saat kendaraan jalan belok ke kanan

Gardan adalah komponen penting di dalam mobil, tapi bagaimana cara kerja gardan mobil? Gardan memang memiliki fungsi krusial di dalam meneruskan tenaga mesin di bagian poros roda. Penasaran cara kerja dan fungsi dari komponen ini secara mendalam? Simak penjelasan selengkapnya dari Auto2000 di bawah ini.

Table of Contents Show

Cara Kerja Gardan Mobil
1. Ketika Mobil Berjalan Lurus
2. Ketika Mobil Berbelok
Fungsi Gardan Mobil
Cara kerja gardan mobil dalam berbagai kondisi
Video yang berhubungan

Cara Kerja Gardan Mobil

Cara kerja gardan mobil dibagi dalam beberapa tahap sesuai dengan kondisi ban. Ya, cara kerja komponen ini terlihat berbeda ketika mobil berjalan lurus dan belok. Mari mengenal cara kerjanya lebih dalam.

1. Ketika Mobil Berjalan Lurus

Saat mobil berjalan dengan posisi setir sedang lurus ke depan, maka tenaga putar yang dihasilkan dari propeller shaft dapat masuk ke dalam pinion drive gear. Selanjutnya langsung dihubungkan ke dalam ring gear dengan mata gigi yang memiliki jumlah lebih banyak. Inilah yang membuat RPM pada ring gear lebih rendah dibandingkan RPM pinion drive gear. Walaupun begitu, torsinya tetap bertambah.

Selanjutnya, putaran pada bagian ring gear akan diteruskan ke differential case. Mengapa begitu? Karena kedua komponen tersebut saling berkaitan.

Untuk differential case sendiri merupakan rangka yang ada di dalam rangkaian side gear dan pinion. Dari posisi ini, poros pinion bertumpu di sisi differential case. Kemudian kedua ujung poros diletakkan ke dua gigi pinion yang memang telah terhubung dengan dua side gear.

Kondisi ini membuat aliran putaran pada differential case akan menuju ke poros pinion, lalu ke pinion gear, hingga tiba di side gear. Komponen pinion gear yang bisa berputar dalam poros pinion membuat roda kanan dan kiri terlihat beda dari sisi putarannya. Namun karena posisi setir lurus, beban roda sebelah kanan dan kiri menjadi sama. Dengan begitu, pinion hanya melanjutkan putaran ke side gear dari case.

CEK PENAWARAN TERBAIK TOYOTA AVANZA DI SINI!

2. Ketika Mobil Berbelok

Jika mobil Anda berbelok, seperti ke sebelah kiri, maka roda di sisi bagian dalam menerima tahanan putar pada roda depan yang mengalami perubahan arah. Kondisi ini memberikan perbedaan berat antara side gear A dan B. Bisa juga disebut bahwa side gear roda kiri lebih berat dibandingkan side gear roda kanan.

Alhasil, pinion gear akan berputar akibat perbedaan berat pada side gear. Side gear sebelah kanan memiliki putaran lebih cepat. Inilah yang membuat putaran roda kanan dan kiri berbeda.

Saat pinion gear membedakan putaran, arah berputar keduanya menjadi saling berlawanan. Alasannya karena posisi kedua pinion gear saling berlawanan membentuk sudut 90 derajat dari arah side gear.

Baca juga: Ini Dia 15 Komponen Gardan Mobil dan Fungsinya

Fungsi Gardan Mobil

Anda sudah mengenal bagaimana cara kerja dari gardan mobil. Maka sekarang waktunya membahas fungsi dari komponen ini. Ada beberapa fungsi gardan mobil, seperti:

Menjadi pembeda putaran roda karena terkait ketika mobil berbelok. Saat mobil berbelok, maka jarak tempuh roda belakang kiri dan kanan berbeda. Kondisi ini membuat putaran kedua roda wajib dibedakan.
Mampu meneruskan tenaga putaran dari propeller ke axle.
Mengubah arah dalam power flow.
Mampu meningkatkan momen putaran output karena final gear yang ada di gardan berguna untuk meningkatkan momen puntiran propeller shaft.

Baca juga: Pahami Cara Menghilangkan Bunyi Dengung Pada Gardan Mobil

Jadi itulah penjelasan cara kerja gardan mobil serta fungsinya. Semoga informasi ini dapat bermanfaat bagi AutoFamily. Jangan lupa untuk melakukan pengecekan dan service mobil secara berkala bersama Auto2000. Kunjungilah Auto2000 Digiroom sekarang juga apabila AutoFamily ingin melakukan servis berkala. Jika Anda tidak memiliki waktu untuk membawa mobil ke bengkel, silakan lakukan booking layanan THS-Auto2000 Home Service melalui website atau aplikasi Auto2000 Mobile kami.

Kunjungi Dealer Toyota sekarang juga dan dapatkan berbagai Promo Dealer Mobil Toyota terbaru untuk berbagai jenis layanan purna jual Auto2000. Anda bisa jadwalkan kunjungan di sini.

Teknisimobil.com – Mobil pembakaran dalam sangat bergantung pada sistem pemindah tenaga yang tidak akan ditemui jika beralih ke mobil listrik. Komponen-komponen sistem pemindah tenaga seperti gardan memiliki fungsi yang sangt vital bagi kendaraan tipe ini. Belum lagi jika komponen drive train lainnya mengalami masalah. Ini salah satu tantangan pada mobil yang masih mendominasi di hampir seluruh negara ini. Melihat pentingnya setiap komponen drive train, penting rasanya untuk mengetahui cara kerja gardan sebagai salah satu bentuk pengetahuan kita.

Gardan merupakan salah satu komponen terpenting daru sebuah mobil. Di dalam gardan terdapat komponen differential gear. Differential gear ini memiliki fungsi membedakan putaran antara roda kanan dan kiri. Perbedaan putaran roda ini akan terjadi pada saat berbelok (kanan atau kiri) atau saat salah satu roda terjebak dalam lumpur. Dalam keadaan tersebutlah cara kerja gardan mobil akan diuji kelayakannya.

Credit: NAPA Auto Parts.

Cara kerja gardan mobil dalam berbagai kondisi

Saat berjalan lurus – Kerja gardan yang pertama adalah pada saat mobil berjalan lurus. Pada saat berjalan lurus, drive pinion akan memutarkan ring gear. Putaran ring gear akan diterukan differential case sehingga dapat menggerakan pinion gear melalui pinion shaft. Selanjutnya, pinion gear inilah yang akan memutar side gear kiri dan kanan dengan rpm yang sama. Putaran yang sama ini disebabkan gaya gesek yang diterima roda kiri dan kanan sama [hampir] sama. Putaran side gear yang sama menyatakan bahwa putaran roda kiri dan kanan mobil juga sama.

Saat berbelok kiri atau kanan – Cara kerja gardan mobil yang kedua adalah pada saat mobil berbelok kiri atau kanan. Pada saat mobil berbelok kanan, gaya gesek pada roda kanan bertambah. Akibatnya poros axle sebelah kanan juga tertahan. Tahanan terhadap axle shaft ini menyebabkan side gear kanan pada differential case juga tertahan. Sementara itu, roda kiri yang tidak mendapatkan gaya gesek tambahan akan dapat berputar sebagaimana biasa atau bahkan lebih cepat. Sehingga kita dapat katakan bahwa side gear sebelah kiri akan berputar lebih cepat dari side gear roda kanan. Dengan kata lain RPM (rotation per minute) roda kiri lebih besar dibanding RPM roda kanan.

Gambar di atas menunjukkan kerja gardan saat mobil bergerak lurus. Pada saat belok kiri maka putaran B lebih kecil, dan sebaliknya pada saat belok kanan putaran A lebih kecil. Pada saat terjebak lumpur, putaran A atau B yang lebih kecil bergantung pada roda A atau B yang masuk ke dalam lumpur.

Lalu bagaimana ketika berbelok ke kiri? Prinsip kerja gardan sama persis seperti pada saat mobil berbelok ke kanan. Oleh sebab itu, dapat kita simpulkan bahwa, side gear kanan akan berputar lebih cepat dari side gear kiri. Atau dengan kata lain RPM roda kanan lebih kanan lebih besar dari RPM roda kiri.

Saat roda mengalami slip – Kerja gardan ketiga adalah pada saat roda mengalami slip. Slip biasa terjadi karena mobil melewati jalanan licin dan berlumpur.

Pada saat mobil terjebak di jalan berlumpur, terdapat kemungkinan salah satu roda masuk lumpur. Pada saat kondisi ini terjadi, maka bagian roda yang masuk ke dalam lumpur akan memiliki gaya gesek roda yang terjebak lumpur akan lebih kecil (karena licin). Kondisi ini mengakibatkan kaju putaran roda yang terjebak di dalam lumpur akan lebih cepat dibanding roda yang tidak terjebak kedalam lumpur. Untuk mengatasi hal semacam ini, biasanya orang memberi material yang ‘kesat’ seperti sisa gerjajian kayu untuk membuat gaya gesek lebih besar dan mobil bisa keluar dari jebakan lumpur.

Pengertian Differential - Performa kendaraan tidak hanya dipengaruhi oleh mesin, tetapi sistem powertrain juga menjadi faktor penting yang mempengaruhi performa kendaraan. Tenaga yang dihasilkan mesin akan disalurkan ke roda kendaraan melalui sistem powertrain. Sistem power train terdiri dari: cluth, transmission, propeller shaft, differential, dan axle shaft.

Perbedaan lintasan setiap roda dan titik berat kendaraan saat berbelok akan menyebabkan gesekan yang ditimbulkan pada roda menjadi berbeda satu sama lain. Saat berkendara di medan traksi terkecil (seperti pasir), diperlukan rotasi roda yang berbeda agar kendaraan tetap berjalan mulus. Diferensial adalah sistem powertrain, sebagai penerus daya dari propeller shaft ke roda dan membedakan putaran antara roda kiri dan kanan.

Diferensial akan meneruskan putaran ke poros axle sesuai dengan beban kendaraan, dan poros axle akan memutar roda sehingga kendaraan dapat melaju. Oleh karena itu, kita dapat mengetahui urutan perpindahan tenaga transmisi tenaga dan putaran dari mesin ke roda agar kendaraan atau mobil dapat melaju. Fungsi utama dari differential adalah untuk membedakan roda kiri dan kanan yang berputar saat mobil sedang berbelok. Dengan begini, mobil bisa berbelok dengan benar tanpa tergelincir atau selip kedua bannya. Ukuran dari sebuah differential menggambarkan dari bobot atau berat kendaraan, namun dalam proses pembagian putaran side gear kiri maupun side gear kanan keduanya memiliki kemampuan yang sama.

Konstruksi Differential (Diferensial)

Differential terdiri dari beberapa komponen berikut ini: pinion penggerak (drive pinion), poros pinion (differential pinion shaft), roda gigi cincin (ring gear) atau differential carrier, bantalan-bantalan, mur penyetel bantalan, perapat oli (oil seal), dan poros roda belakang (axel shaft).

Komponen utama differential antara lain sebagai berikut:

Dua roda gigi samping (side gear) masing-masing pada ujung bagian dalam poros belakang.
Dua roda gigi pinion (pinion gear) yang dipasang berkaitan dengan roda gigi samping.
Roda gigi pinion (drive pinion gear) berfungsi sebagai roda gigi ring.
Roda gigi ring (ring gear) dengan drive pinion.

Fungsi Roda Gigi Diferensial

Merupakan pemindah tenaga mesin melalui poros propeller yang diteruskan ke roda belakang melalui gigi differential dan poros axel. Differential mempunyai tiga fungsi sebagai berikut:

Untuk mengurangi putaran, mengurangi putaran poros propeller sebanyak yang diperlukan oleh roda. Pengurangan tersebut terdapat pada gigi ring gear.
Untuk merubah arah tenaga, dengan menggunakan gigi pinion penggerak dan gigi ring gear akan merubah arah tenaga 90 derajat memindahkan tenaga tersebut ke poros roda belakang.
Untuk membagi tenaga, bila kendaraan berubah haluan akan membuat roda belakang bagian dalam berputar lebih lambat dari pada roda belakang bagian luar, sehingga tidak terjadi slip. Cara kerja ini dilakukan oleh gigi differential yang terdiri dari gigi samping (side gear) dan gigi pinion (pinion gear).

Prinsip Dasar Diferensial

Prinsip dasar diferensial dijelaskan sebagai pinion dan dua rak. Posisi rak dapat digeser ke arah vertikal, selama berat rak dan tahanan gesernya bersamaan. Roda gigi pinion terletak di antara dua rak, roda gigi pinion dihubungkan oleh braket, dan roda gigi pinion juga dapat digerakkan oleh braket.

Saat beban (W) yang sama ditempatkan pada rack dan alat penyangga (shakle) ditarik ke atas, kedua rack akan terangkat pada jarak yang sama, sehingga pinion tidak akan berubah dan tetap tidak berubah. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar b, ketika beban yang lebih besar diberikan pada rak kiri dan penyangga (shakle) ditarik, maka pinion gear akan berputar sepanjang gigi rack yang menahan beban yang lebih besar, hal ini disebabkan perbedaan tahanan yang diberikan pada pinion. Oleh karena itu, beban yang diangkat lebih kecil. Jarak pengangkatan rack sebanding dengan jumlah putaran pinion, dengan kata lain rak akan lebih tahan dan tidak bergerak, dan hambatan akan berkurang. Prinsip ini digunakan dalam perencanaan roda gigi diferensial.

Mekanisme Kerja Diferensial

Rotasi poros engkol mesin yang ditransmisikan oleh poros transmisi melalui poros transmisi akan berkurang sesuai dengan daya yang ditransmisikan oleh transmisi pinion ke roda gigi ring, jika tidak torsi akan meningkat dan arah transmisi akan berubah ke arah semula. Pada differential case terdapat dua buah side gear, sehingga bila differential case berputar, maka poros pinion (pinion shaft) ikut berputar yang menyebabkan roda gigi sisi (side gear) juga berputar. Side gear dihubungkan ke poros roda belakang dan memindahkan tenaga putar ke roda. Putaran poros roda menjadi lebih rendah karena tenaga putar pada propeller shaft telah direduksi oleh drive pinion yang berkaitan dengan ring gear yang kontruksi giginya lebih banyak.

Cara Kerja Diferensial

Putaran poros engkol dari mesin melalui transmisi oleh propeller shaft diperkecil sesuai tenaga yang diteruskan oleh drive pinion ke ring gear, sebaliknya momennya bertambah maka arah transmisi berubah terhadap arah semula. Pada dalam differential case atau wadah diferensial memiliki dua roda gigi pinion (pinion gear) dan side gear, sehingga bila differential case berputar maka poros pinion (pinion shaft) ikut berputar yang menyebabkan side gear juga akan ikut berputar. Side gear dihubungkan dengan poros roda belakang kemudian memindahkan tenaga putar ke roda.

Putaran pada poros menjadi rendah karena tenaga putar pada propeller shaft telah direduksi oleh drive pinion yang berkaitan dengan gigi ring gear yang konstruksinya lebih banyak.

Sedangkan cara kerja differential dapat dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Cara Kerja Differential pada saat berjalan lurus

Saat kendaraan melaju dalam garis lurus di jalan datar, tekanan pada kedua roda saat mengemudikan roda hampir sama. Pada kedua side gear berputar sebanding dengan putaran differential pinion dan semua komponen berputar dalam satu unit. Apabila tekanan kedua roda belakang sama differential pinion tidak berputar sendiri tetapi berputar bersama ring gear, differential case, poros pinion. Dengan demikian differential pinion hanya berfungsi sebagai penghubung antara side gear kiri dan kanan, sehingga side gear berputar dalam satu unit dengan putaran differential pinion yang menyebabkan kedua poros roda berputar pada kecepatan yang sama.

2. Cara kerja differential saat berbelok

Pada saat kendaraan sedang membelok beban yang ditanggung pada roda bagian dalam adalah lebih besar dari pada beban yang ditanggung roda bagian luar.

Apabila kendaraan belok kanan, jarak tempuh roda kiri lebih panjang dibanding jarak tempuh roda kanan, bila dibandingkan kendaraan berjalan lurus. Pada saat kendaraan belok kanan side gear bagian kanan tertahan, differential pinion berputar masing-masing porosnya dan bergerak mengelilingi axel shaft, akibatnya putaran side gear kiri bertambah cepat.

Sebaliknya apabila kendaraan berbelok ke kiri, jarak tempuh roda kanan lebih jauh dengan jarak tempuh roda kiri bila dibandingkan pada saat kendaraan berjalan lurus. Pada saat belok kiri, tiap differential pinion berputar melalui masing-masing porosnya serta bergerak mengelilingi axel shaft, akibatnya putaran side gear kanan bertambah cepat.

Demikian pembahasan mengenai diferensial dari pengertian, komponen utama, dan mekanisme kerja dari sistem, semoga dapat bermanfaat dalam mempelajari dunia otomotif.