KOPLING (CLUTCH)

KOPLING (CLUTCH)

1) Pengertian Kopling

Kopling (clutch) terletak di antara mesin dan transmisi. Kopling berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan putaran mesin ke transmisi.

Gambar 1.  Konstuksi letak unit kopling (clutch) pada kendaraan

Kopling dalam pemakaian dikendaraan, harus memiliki syarat-syarat minimal sebagai berikut :

a) Harus dapat memutus dan menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan lembut. Kenyamanan berkendara menuntut terjadinya pemutusan dan penghubungan tenaga mesin berlangsung dengan lembut. Lembut berarti terjadinya proses pemutusan dan penghubungan adalah secara bertahap.

b) Harus dapat memindahkan tenaga mesin dengan tanpa slip Jika kopling sudah menghubung penuh maka  antara  fly wheel dan plat koping  tidak boleh terjadi slip sehingga daya dan putaran mesin terpindahkan 100%. 

c) Harus dapat memutuskan hubungan dengan sempurna dan cepat. Pada saat kita operasinalkan, kopling harus dapat memutuskan daya dan putaran  dengan sempurna, yaitu daya dan putaran  harus betul-betul tidak diteruskan, sedangkan pada saat kopling tidak dioperasionalkan, kopling kopling dalam memutus dan menghubungkan daya dan putaran tersebut harus cepat atau tidak banyak membutuhkan waktu.

2) Jenis-jenis kopling

a) Kopling Gesek

Dinamakan kopling gesek karena untuk melakukan pemindahan daya adalah dengan memanfaatkan gaya gesek yang terjadi pada bidang gesek. Ditinjau dari bentuk bidang geseknya kopling dibedakan menjadi 2 yaitu :

(1)  Kopling piringan (disc clutch)

Kopling piringan adalah unit kopling dengan bidang gesek berbentuk piringan atau disc.

(2)  Kopling konis (cone clutch)

Kopling konis adalah  unit kopling dengan bidang gesek berbentuk konis.

     Ditinjau dari jumlah piringan/ plat yang digunakan kopling dibedakan menjadi 2 yaitu :

(1)  Kopling plat tunggal

Kopling plat tunggal adalah unit kopling dengan  jumlah piringan koplingnya hanya satu.

Gambar 2.  Konstruksi unit kopling plat tunggal

(2)  Kopling plat ganda/ banyak

Kopling plat banyak adalah unit kopling dengan  jumlah piringan lebih dari satu.

Gambar 3.  Konstruksi unit kopling plat ganda

Gambar 4.  Konstruksi unit kopling plat banyak

Gambar 5.  Plat kopling pada unit kopling plat banyak

Gesekan antar bidang/ permukaan komponen tentu akan menimbulkan panas, sehingga  memerlukan media pendinginan. Ditinjau dari lingkungan/media kerja, kopling dibedakan menjadi :

(1)  Kopling basah

Kopling basah adalah unit kopling dengan  bidang gesek (piringan atau disc) terendam cairan/ minyak. Aplikasi kopling basah umumnya pada jenis atau tipe plat banyak, dimana kenyamanan berkendara yang diutamakan dengan proses kerja kopling tahapannya panjang, sehingga banyak terjadi gesekan/slip pada bidang gesek kopling dan perlu pendinginan.

(2)  Kopling kering

Kopling kering adalah unit kopling dengan  bidang gesek (piringan atau disc) tidak terendam cairan/ minyak (dan bahkan tidak boleh ada cairan/ minyak). 

Untuk mendapatkan penekanan yang kuat saat bergesekan, sehingga saat  meneruskan daya dan  putaran tidak terjadi slip maka dipasangkan pegas penekan. Ditinjau dari pegas penekannya, kopling dibedakan menjadi :

(1). Kopling pegas spiral

Adalah unit kopling dengan pegas penekannya berbentuk spiral. Dalam pemakaiannya dikendaraan   kopling dengan pegas coil memiliki kelebihan : penekanannya kuat dan kerjanya cepat/ spontan. Sedangkan kekurangannya : penekanan kopling berat, tekanan pada plat penekan kurang merata,  jika kampas kopling aus maka daya tekan berkurang, terpengaruh oleh gaya sentrifugal pada kecepatan tinggi dan komponennya lebih banyak, sehingga kebanyakan kopling pegas spiral ini digunakan pada kendaraan menengah dan berat yang mengutamakan kekuatan dan bekerja pada putaran lambat.

Gambar 6.  Kopling gesek dengan pegas spiral

(2). Kopling pegas diaphragma

Adalah unit kopling dengan pegas penekannya berbentuk diaphragma.  Penggunaan pegas diaphragma mengatasi kekurangan dari pegas spiral. Namun pegas diaphragma mempunyai kekurangan : kontruksinya  tidak sekuat pegas spiral dan kurang responsive (kerjanya lebih lambat), sehingga kebanyakan kopling pegas diaphragm ini digunakan pada kendaraan ringan yang mengutamakan kenyamanan.

Gambar 7.  Kopling gesek pegas diaphragma

Konstruksi kopling Gesek

Gambar 8.  Kopling gesek tipe plat tunggal

(1). Plat Kopling (Disc clutch)

Gambar 9.  Plat kopling

Plat kopling  adalah  komponen unit kopling yang berfungsi menerima dan meneruskan tenaga mesin dari roda penerus dan plat penekan  ke input shaft transmisi.

Bagian-bagian plat kopling terlihat pada gambar 3. Plat kopling dipasangkan pada alur-alur input shaft transmisi. Bagian plat kopling yang beralur dan berhubungan dengan input shaft transmisi dinamakan  clutch hub. Kampas kopling (facing) dipasangkan pada plat kopling untuk memperbesar gesekan. Kampas kopling dipasangkan pada  cushion plate dengan dikeling.

Cushion plate  dipasangkan pada plat kopling juga dengan dikeling.  Hentakan saat kopling mulai meneruskan putaran  dan pada saat  akselerasi dan deselerasi  diredam oleh torsion dumper.  Terdapat dua jenis torsion dumper yakni torsion rubber dumper dan torsion spring dumper.

(2). Rumah kopling, plat penekan dan pegas penekan

Gambar 10.  Rumah kopling tipe boss drive

Clutch cover unit terdiri dari plat penekan, pegas penekan, tuas penekan dan rumah kopling. Ditinjau dari konstruksinya clutch cover dibedakan menjadi tiga yakni: boss drive type clutch cover,  radial strap type clutch cover dan corded strap drive tipe clutch cover. Pada tipe boss drive plat penekan dipasangkan pada rumah kopling dengan  boss sehingga konstruksinya kuat, namun perpindahan tenaga tidak bisa lembut. Tipe radial strap type clutch cover dan corded strap drive tipe clutch cover. Pada tipe boss drive plat penekan dihubungkan ke rumah kopling oleh strap (plat baja) dalam arah radial dari boss.  Tipe  corded strap drive plat penekan ditahan oleh tiga buah plat pada rumah kopling sehingga daya elastisitas plat tersebut memungkinkan perpindahan tenaga terjadi dengan lembut.

Gambar 11.  Rumah kopling tipe radial strap drive dan chorded strap

Cara kerja kopling gesek

Kopling berfungsi untuk memindahkan tenaga secara halus dari mesin ke transmisi melalui adanya gesekan antara plat kopling dengan  fly  wheel dan plat penekan. Kekuatan gesekan diatur oleh pegas penekan yang dikontrol oleh pengemudi melalui mekanisme penggerak kopling.

Jika pedal kopling ditekan penuh, tekanan pedal tersebut akan diteruskan oleh mekanisme penggerak sehingga akan mendorong plat penekan melawan tekanan pegas penekan sehingga plat kopling tidak mendapat tekanan. Gesekan antara plat kopling dengan  fly wheel dan plat penekan tidak  terjadi sehingga putaran mesin tidak diteruskan.

Jika pedal kopling ditekan sebagian/ setengah, tekanan pedal tersebut akan diteruskan oleh mekanisme penggerak sehingga akan mendorong plat penekan melawan sebagain/ setengah tekanan pegas penekan sehingga tekanan plat penekan ke fly wheel berkurang, sehingga plat kopling akan slip. Gesekan antara plat kopling dengan  fly wheel dan plat penekan kecil sehingga putaran dan daya mesin diteruskan sebagian. Apabila pedal dilepaskan maka gaya pegas akan kembali mendorong  dengan penuh  plat penekan.  Plat penekan  menghimpit plat kopling ke  fly wheel  dengan kuat sehingga terjadi gesekan kuat dan  berputar bersamaan. Dengan demikian putaran dan daya  mesin diteruskan sepenuhnya (100%) tanpa slip.

Gambar 12.  Cara kerja kopling

b) Kopling Magnet

Dinamakan kopling magnet karena untuk melakukan pemindahan daya dengan memanfaatkan gaya magnet. Magnet yang digunakan adalah magnet remanent yang dibangkitkan dengan mengalirkan arus listrik ke dalam sebuah lilitan kawat pada sebuah inti besi. Listrik yang dibangkitkan atau tersedia dikendaraan adalah listrik arus lemah sehingga magnet yang dibangkitkan tidak cukup kuat untuk dijadikan sebagai kopling pemindah daya utama. Kopling jenis ini kebanyakan hanya  digunakan sebagai kopling pada kompresor air conditioner (AC).

Gambar 13.  Konstuksi unit kopling magnet

c) Kopling Satu Arah (one way clutch/  free wheeling clutch/ over runing clutch)

Kopling satu arah merupakan kopling otomatis yang memutus dan menghubungkan poros penggerak  (driving shaft) dan yang digerakkan (driven shaft) tergantung pada perbandingan kecepatan putaran sudut dari poros-poros tersebut. Jika kecepatan  driving lebih tinggi dari  driven, kopling bekerja menghubungkan  driving dan  driven. Jika kecepatan  driving lebih rendah dari  driven, kopling bekerja memutuskan  driving dan  driven. Ada dua jenis  one way clutch yakni sprag type dan roller type

  

Gambar 14.  Kopling satu arah tipe sprag dan tipe roller

d) Kopling Hidrolik

Dinamakan kopling hidrolik karena untuk melakukan pemindahan daya adalah dengan memanfaatkan tenaga hidrolis. Tenaga hidrolis didapat dengan menempatkan cairan/ minyak pada suatu wadah/ mekanisme yang diputar, sehingga cairan akan terlempar/ bersirkulasi oleh adanya gaya sentrifugal akibat putaran sehingga fluida mempunyai tenaga hidrolis. Fluida yang bertenaga inilah yang digunakan sebagai penerus/ pemindah tenaga.

Gambar 15.  Konstuksi unit kopling fluida

Komponen utama pada unit kopling hidrolik adalah : pump impeller, turbin runner dan stator. Pump impeller merupakan mekanisme pompa yang membangkitkan tenaga hidrolis pada fluida. Turbin runner adalah mekanisme penangkap tenaga hidrolis fluida yang dibangkitkan pump impeller. Stator adalah mekanisme pengatur arah aliran fluida agar tidak terjadi aliran yang merugikan tetapi justru aliran yang menguntungkan sehingga didapatkan peningkatan momen/ torsi.