DIFFERENTIAL atau GARDAN

Differensial / gardan

Differential atau sering dikenal dengan nama gardan adalah komponen pada mobil yang  berfungsi untuk meneruskan tenaga mesin ke poros roda. Urutan perpindahan tenaga dan putaran dari mesin sampai ke roda , sehingga kendaraan atau mobil dapat berjalan : Putaran roda semuanya berasal dari proses pembakaran yang terjadi dalam ruang bakar. Proses pembakaran inilah yang kemudian akan menggerakkan piston untuk bergerak naik turun . Lalu  gerak naik turun piston ini akan diteruskan untuk memutar poros engkol . Gerak putar poros engkol ini akan diteruskan untuk memutar roda gila / flywheel. Putaran roda gila akan diteruskan untuk memutar kopling kemudian diteruskan memutar transmisi ke as kopel lalu ke gardan. Gardan akan meneruskan putaran ini ke as roda dan as roda akan memutar roda, sehingga kendaraan dapat berjalan..

Fungsi gardan pada mobil adalah :

• Merubah arah putaran mesin : Sebagaimana Anda ketahui bahwa posisi mesin pada mobil untuk truck atau khusunya mobil yang menggunakan as kopel, memiliki posisi mesin yang memanjang ke depan . Sehingga arah putaran dari roda gila jelas tidak searah dengan arah putaran roda. Maka gardan inilah yang membuat arah dari putaran mesin menjadi searah dengan arah putaran roda ( yaitu maju ke depan ) .
• Memperbesar momen : Momen adalah tenaga putaran dari sebuah benda yang berputar. Putaran poros engkol mempunyai tenaga atau momen . Tenaga dari suatu benda yang berputar dengan cepat adalah kecil , sedangkan tenaga dari benda yang berputar lambat adalah besar. Seperti kita ketahui bahwa selambat - lambatnya mesin berputar memiliki kecepatan minimal 600 rpm. Maksudnya adalah dalam satu menit poros engkol berputar 600 kali. Sedangkan pada kecepatan tinggii memiliki kecepatan hingga 12.000 rpm , berarti poros engkol berputar 12.000 kali dalam 1 menit. Agar tenaga dari poros engkol ini menjadi besar , maka kecepatan putaran dari poros engkol ini harus diperlambat. Di sisnlah gardan memperlambat kecepatan putaran dari poros engkol tersebut, sehingga tenaga putar atau momen menjadi besar dan mobil dapat bergerak atau berjalan.
• Membedakan putaran roda kiri dan kanan saat membelok : Pada saat mobil berbelok , putaran roda bagian dalam cenderung lebih lambat daripada putaran roda bagian luar. Hal ini dimaksudkan agar mobil dapat berbelok dengan baik dan tidak slip. Jika kedua roda antara yang kiri dan kanan selalu sama, maka mobil tak akan membelok. Di sinilah gardan membuat putaran roda kiri dan kanan tidak sama , sehingga mobil dapat membelok dengan baik.

A. Differential Gear.





Gambar 1. Panjang lintasan roda kiri dan kanan saat berbelok.

Bila kendaraan sedang membelok maka roda kanan dan kiri berputar harus dengan kecepatan berbeda, karena pada saat membelok jarak tempuh roda roda bagian luar lebih panjang dari pada bagian dalam.

Bila salah satu roda berada pada jalan datar dan yang lainnya pada jalan bergelombang seperti pada gambar, roda (A) pada permukaan jalan bergelom-bang dan roda (B) pada permukaan jalan datar maka roda (A) akan berputar lebih cepat dari pada roda (B).

Adapun komponen - komponen utama gardan adalah sebagai berikut :

• Final gear : terdiri atas ring gear dan drive pinion . 
• Differential gear : terdiri atas pinion gear , side gear dan differential carrier. 

Gambar 2. Bagian - bagian differential

Final Gear/Final Reduction

Final gear terdiri dari drive pinion gear dan ring gear. Drive pinion gear selalu dibuat lebih kecil daripada ring gear, hal ini untuk memperkecil/mereduksi putaran agar diperoleh momen yang lebih besar, karena momen yang dihasilkan oleh transmisi belum cukup mampu untuk menggerakkan kendaraan.

Berdasarkan konstruksinya roda gigi final gear dibedakan menjadi beberapa model antara lain:

1) Model bevel gear.

Gambar 2. Bevel Gear

Pada konstruksi ini perkaitan drive pinion dengan ring gear berada di tengah-tengah garis pusat (garis tengah) ring gear.

2) Model hypoid bevel gear.

Gambar 3. Hipoid Bevel Gear

Konstruksi model ini perkaitan drive pinion dengan ring gear berada di bawah garis pusat ring gear, sehingga membentuk offset. Kedudukan poros propeller bisa diperendah tanpa mengurangi jarak minimum ke tanah. Dengan rendahnya kedudukan propeller maka letak transmisi bisa lebih rendah maka titik berat mobil juga lebih rendah sehingga faktor keamanan lebih terjamin.


Hypoid bevel gear mempunyai permukaan gigi dengan kecepatan menggelincir yang kuat, perbandingan persinggungan gigi besar dan bekerja sangat halus hanya saja diperlukan oli special yang memiliki oil film yang kuat dan pembuatannya lebih sukar, memerlukan ketelitian yang tinggi.


Pelumas yang sesuai untuk roda gigi jenis ini adalah GL-5 berdasarkan API service classification.

3) Model spiral bevel gear.

Gambar 4. Spiral Bevel Gear

Konstruksi model ini drive pinion berbentuk gigi spiral, perkaitannya dengan ring gear berada di tengah-tengah garis pusat ring gear. Putarannya halus namun proses pembuatannya memerlukan kepresisian/ketelitian yang tinggi.

4) Helical gear.

Gambar 5. Helical Gear

Pada model ini drive pinion selalu bersinggungan dengan ring gear pada lokasi yang sama tanpa ada celah antara kedua gigi tersebut. Oleh sebab itu bunyi dan getaran yang timbul sangat kecil.

Bentuk Gigi

Dari bentuk giginya, roda korona ada 2 macam
• Klingenberg
• Gleason

1. Klingenberg

Gambar 5. Gear Klingenberg

• Tebal puncak gigi bagian dalam dan bagian luar sama (A=B)
• Disebut gigi spiral karena bentuk gigi sebagian dari busur spiral
• Kebanyakan digunakan pada mobil Eropa dan Jepang

2. Gleason

Gambar 5. Gear Gleason

• Tebal puncak gigi bagian dalam dan bagian luar tidak sama (a<b)
• Disebut gigi lingkar karena bentuk – bentuk gigi sebagian dari busur lingkaran
• Kebanyakan digunakan pada mobil Amerika

Dari beberapa model di atas yang sering digunakan pada kendaraan penggerak roda depan adalah model helical gear, sedangkan pada penggerak roda belakang adalah model hypoid bevel gear.

Nama Komponen Differensial

Gambar 5. Nama bagian - bagian differential

Keterangan :
1. Mur.                                                 10. Rumah differential.
2. Penghubung poros.                           11. Roda gigi korona.
3. Sil poros pinion.                               12. Poros roda gigi pinion.
4. Bantalan poros pinion.                     13. Roda gigi samping.
5. Rumah penggerak aksel.                  14. Bantalan poros pinion.
6. Tutup bantalan.                                15. Roda gigi pinion.
7. Pipa pembatas.                                 16. Gasket.
8. Poros pinion.                                    17. Ring roda gigi samping.
9. Bantalan rumah differential.            18. Ring roda gigi pinion.