sistem pemindah hidrolis

S I S T E M PEMINDAH HIDROLIS

Untuk Lingkungan Sendiri

MECHANIC DEVELOPMENTPT PAMAPERSADA NUSANTARA

2004

K A T A P E N G A N T A R

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, Sehingga dapat tersusun buku “ SISTEM PEMINDAH HIDROLIS “ Buku ini disusun untuk melengkapi bahan pelatihan di lingkungan PT Pamapersada Nusantara khususnya Plant Departement.

Buku ini disajikan dalam bentuk yang sederhana, dengan harapan dalam pemahamannya akan lebih mudah, khususnya bagi Calon Mekanik atau Junior Mekanik dibidang Alat-alat Berat.

Dengan segala kerendahan hati penyusun menyadari bahwa buku ini masih jauh dari sempurna, maka dengan keterbatasan yang ada penyusun sangat mengharap kritik dan saran dari para pembaca untuk meningkatkan kesempurnaan buku ini sehingga tidak terjadi salah persepsi untuk pemahaman dari isi dan makna terhadap buku ini.

Akhirnya penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga terselesaikannya buku ini.

Jakarta, Januari 2004

PenyusunMechanic Development

Mechanic Development. PT Pamapersada Nusantara


D A F T A R I S I

KATA PENGANTARDAFTAR ISI

PENDAHULUAN

BAB I. D A M P E RA. SPRING DAMPER……………………………………….I - 2 - 4B. RUBBER DAMPER…………………………………….. I - 3 - 4

BAB II. TORQUE CONVERTERA. PRINSIP DASAR……………………………………….. II - 1 - 41B. KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA………………….II - 2 - 41

1. Sifat Torque Converter……………………………….. II - 3 - 412. Konstruksi Torque Converter………………………….II - 7 - 413. Istilah – istilah dalam Torque Converter………………II - 17 - 41

C. KLASIFIKASI DAN PERFORMANCE…………………II - 19 - 411. Single Phase…………………………………………... II - 22 - 412. Double Phase…………………………………………..II - 25 - 413. Triple Phase……………………………………………II - 26 - 414. Torque Converter dengan Lock Up Clutch……………II - 27 - 41

D. FREE WHEEL……………………………………………II - 33 - 411. Roller Type Free Wheel………………………………. II - 33 - 412. Sprag Type Free Wheel………………………………. II - 33 - 41

E. SIRKUIT HIDROLIK…………………………………….II - 35 - 41F. VALVE………………………………………………….. II - 36 - 41G. TROUBLE SHOOTING………………………………….II - 39 - 41

BAB III. TORQFLOW TRANSMISSIONA. PLANETRAY GEAR SYSTEM…………………………III - 1 - 26

1. Single Pinion Type……………………………………. III - 2 - 262. Dual Pinion Type………………………………………III - 5 - 26

B. GEAR TRAIN KOMATSU………………………………III - 9 - 26C. CONTROL VALVE…………………………………….. III - 13 - 26D. COUNTER SHAFT ( CLUTCH PACK ) SYSTEM…….. III - 21 - 26E. TROUBLE SHOOTING………………………………….III - 23 - 7

BAB IV. SIRKUIT HIDROLIK TORQUE CONVERTER DAN TORQFLOW TRANSMISSIONSIRKUIT HIDROLIK TORQUE CONVERTER DAN TORQFLOWTRANSMISSION………………………………………… IV - 1 - 2

BAB V. PERFORMANCE TESTA. STALL SPEED………………………………………….. V - 1 - 3B. INTERNAL LEAKAGE………………………………….V - 1 - 3C. TEKANAN……………………………………………… V - 2 - 3

P E N D A H U L U A N




Torqflow system adalah pemindah tenaga dari engine ke power train denganperantara zat cair ( dalam hal ini digunakan oil ). Unit yang memakai sistem ini mempunyai daya dorong ( Tractive force ) yang lebih besar dibandingkan denganyang memakai direct drive. Disamping itu apabila mendapat beban yang berlebihan, engine tidak mati.

Masih banyak keuntungan lain dari torqflow system dibandingkan dengan directdrive, antara lain :

4 Dapat meredam getaran dari engine ( torsional vibration ) pada saat akselerasi dan melindungi engine bila terjadi perubahan beban.

4 Daya dorong dan putaran engine diatur secara otomatis sesuai dengan beban .

4 Perpindahan gigi dari transmisi halus, mudah dan dapat dilakukan dengancepat tanpa unit berhenti.

Disamping mempunyai banyak keuntungan, torqflow system juga ada beberapa kelemahan. System ini tidak bisa memindahkan tenaga engine secara penuh karena mengalami slip di torque converternya.Kelemahan lain adalah terletak pada konstruksinya yang rumit dan harganya yanglebih mahal.

Gbr. 1.Skema Power Train Direct Drive dan Torqflow Machine.



Pada unit Komatsu, torqflow system dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

1. DAMPER + HYDROSHIFT TRANSMISSION.

Contoh unit yang memakinya : D45, D31, D41, GD505, GD605, GD655.

2. DAMPER + TORQUE CONVERTER + TORQFLOW TRANSMISSION.

Contoh unit yang memakinya : D45, D53, D57, WA500, WA800.

3. TORQUE CONVERTER + TORQFLOW TRANSMISSION.

Contoh unit yang memakinya : D55, D65, D85, D155, D355, GD705, WA180, WA300, WA400.

4. TORQUE CONVERTER WITH UP CLUTCH + TORQFLOW TRANSMISSION.

Contoh unit yang memakinya : WS16, HD200.

5. DAMPER + TORQUE CONVERTER WITH UP CLUTCH + TORQFLOW TRANSMISSION.

Contoh unit yang memakinya : D275, D375, D475, WS23, HD325, HD465, HD785.

Gbr. 2. Skema Power Train Torqflow System dengan Hydroshift Transmission.



Gbr. 3. Skema Power Train Torqflow System dengan Damper dan Torque Converter.



Gbr. 4. Skema Power Train Torqflow System dengan Torque Converter.



Gbr. 5. Skema Power Train Torqflow System dengan Torque Converter with lock up clutch.



Gbr. 6. Skema Power Train Torqflow System dengan Damper dan Torque Converter with lock up clutch.



D A M P E R BAB I



D A M P E R I - 1 - 4

Damper dipasang pada flywheel engine untuk menaikkan reliability dan durability dari komponen-komponen power train, yaitu dengan menyerap getaran - getaran puntir ( twisting vibration ) yang disebabkan karena adanya perubahan torque engine pada saat akselerasi / deselerasi atau pada saat operasi dengan beban berat. Getaran tersebut harus dihilangkan atau setidak-tidakya dikurangi, sehingga getaran tidak diteruskan ke power train clan- umur komponen power train bisa lebih lama.

Adapun prinsip kerja damper dapat dijelaskan sebagai berikut :Jika sebuah beban digantung pada ujung spring ( seperti terlihat pada gambardibawah ), kemudian apabila beban ditarik kebawah clan kemudian dilepas, beban akan bergerak naik turun secara cepat. Gerakan naik turun dari beban akan sulit untuk berhenti atau bisa digambarkan grafik dibawah.

Gbr. I - 1. Gerakan beban tanpa peredam.

Tetapi, jika sebuah spring dipasang lagi pada beban tersebut clan diikatkan pada dinding (seperti terlihat pada gambar dibawah), getaran yang terjacli dapat dikurangi.

Gbr. I - 2. Gerakan beban dengan peredam.


D A M P E R I - 2 - 4

Ada dua macam damper yang digunakan di Komatsu, untuk meredam getaran tersebut, yaitu

A. SPRING DAMPER.

Damper ini menggunakan torsion spring untuk meredam getaran, dimana discdiikatkan pada flywheel sehingga begitu engine hidup damper disc langsungberputar, Berputarnya damper disc ini akan menarik torsion spring, kemudian torsion spring akan membawa friction plate berputar sehingga splined hub juga ikut berputar memutarkan out put shaft.Unit yang memakai damper tipe ini, seperti D 21, D31, D41.

Gbr. I - 3. Konstruksi Spring Damper.


D A M P E R I - 3 - 4

B. RUBBER DAMPER.

Konstruksi seperti terlihat pada gambar dibawah, dimana outer body diikatkan ke flywheel. Shaft out put terpasang pada inner body ( splined ), sedangkan antara outer body dan inner body dipasang rubber cushion.

1. Coupling2. Output shaft 3. Cover4. Bearing 5. Bearing 6. Outer body7. Rubber cushion 8. Inner body

Gbr. I - 4. Konstruksi rubber damper.

Tenaga engine dipindah ke flywheel dan outer body ( 6 ), kemudian rubbercushion ( 7 ) meredam getaran engine. Tenaga engine kemudian diteruskan melalui inner body (8) ke output shaft (2). Dari sini, tenaga engine diteruskan melalui coupling ke torque converter.

Damper tipe ini dipakai pada unit WA500, WA800, HD325, HD785, D375 A - 2, D475 A-2 dan sebagainya.


D A M P E R I - 4 - 4

Gbr. I - 5. Posisi rubber cushion saat terbebani.

TORQUE CONVERTER BAB II



TORQUE CONVERTER II - 1 - 41

A. PRINSIP DASAR.

Torque Converter adalah suatu komponen power train yang bekerjanya secara hidrolis. Fungsi utamanya tidak jauh berbeda dengan main clutch ( compling ),sehingga torque converter sering disebut juga fluid clutch.

Untuk menjelaskan bagaimana suatu torque converter bekerja, dibawah ini digambarkan suatu contoh kejadian yang sangat erat hubungannya dengan prinsip kerja torque converter.

Gbr. II - 1. Gerakan slang akibat aliran fluida.

Sepotong slang ( pipa karet ) yang diletakkan melengkung diatas lantai dan salah satu ujungnya dibiarkan bebas sedang ujung yang lainnya dihubungkan dengan pipa pompa air yang ditanam di dinding.

Apabila ke dalam slang tersebut kita alirkan air atau udara bertekanan, slang itu sendiri akan berusaha menjadi lurus.Pada bagian yang melengkung, slangberusaha membelokkan arah aliran air agar mengalir mengikuti lengkungan slang itu sendiri. Perubahan arah aliran air akan menghasilkan gaya reaksi pada sisi dalam lengkungan slang, sehingga slang dipaksa lurus.

Untuk mengadakan perubahan arah aliran, kecepatan atau jumlah alirandiperlukan suatu gaya.Sebagai contoh, sepotong pipa yang melengkung seperti gambar dibawah.Apabila aliran oli melalui pipa tersebut, maka kecepatan aliran oli pada bagian masuk dan keluar menjadi berbeda. Gaya yang bekerja pada oli besarnya sebanding dengan gaya resultan antara kecepatan masuk dan keluar, dimana akan menimbulkan gaya reaksi pada dinding pipa, sehingga mengakibatkan pipa terdorong kearah yang berlawanan arah kanan ( searah dengan gaya reaksi ).

Besarnya gaya yang bekerja pada oli dan gaya reaksi yang timbul pada dinding pipa adalah sebanding dengan besarnya aliran oli. Semakin besar aliran oli, semakin besar gaya reaksi yang dihasilkan.

Gbr. II - 2. Gaya reaksi pada dinding pipa.

B. KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA.

Torque Converter dipasang antara engine dan transmisi, berfungsimemindahkan tenaga engine ke transmisi. Dimana tenaga mekanis menjadi tenaga kinetis ( Oil Flow ), yang selanjutnya output shaft torque converter digerakkan oleh energi kinetis dari oil flow tersebut.

Torque Converter dapat memindahkan tenaga engine ke transmisi secara halus, tidak berisik dan tidak ada shock, yaitu dengan menggunakan oli sebagai media perantara. Sehingga tidak menimbulkan benturan - benturan yang keras pada roda gigi dan poros transmisi dan apabila unit mendapat benturan atau beban kejutan pada attachmentnya tidak akan diteruskan ke engine.Sebaliknya, vibrasi yang mungkin timbul pada setiap perubahan torque engine, akan diserap oil flow dalam torque converter.

Ditinjau dari kebutuhan unitnya, torque converter memiliki keunggulan utama yang tidak diperoleh dari jenis - jenis komponen pemindah tenaga yang lain. Dimana torque output dapat berubah secara otomatis disesesuaikan dengan besar kecilnya beban unit, tanpa mengubah putaran dan torque engine.

Pada umumnya torque converter mempunyai tiga bagian utama, yaitu : Pump ( impeller ), Turbin ( Runner ) dan Stator ( Reactor ). Pump dihubungkan dengan flywheel oleh drive case dan digerakkan langsung oleh engine,menghasilkan energi kinetis pada oli dalam torque converter. Turbin dipasang tetap pada out put shaft, dimana sudu turbin menerima energi kinetis ( oil flow ) dari pump yang kemudian mengubahnya menjadi energi mekanis.



Stator dipasang pada shaft yang tetap pada case ( Housing ).

Gbr. II - 3. Skematik Torque Converter.

Jika pump diputar, dan pada sudu - sudunya penuh oli, maka pump akan menghasilkan oil flow dan masuk ke sudu - sudu turbin, dan turbin akan ikut berputar. Sisa oil flow yang dari turbin mengalir masuk ke sudu - sudu stator, selanjutnya mengalir ke arah mana pump berputar. Jika torque converter kekurangan oli maka turbin tidak dapat berputar dan tenaga engine tidak dapat dipindahkan.

1. Sifat Torque Converter.

Dapat dikatakan bahwa turbin selalu berputar lebih lambat dari pada pump ( engine ), tetapi torquenya lebih besar daripada torque engine. Kecuali dalam hal - hal tertentu adakalanya turbin berputar lebih cepat dan pump, misalnya sewaktu unit mengalami over speed ( pada waktu unit jalan turun / misoperation )

Semakin besar torque ratio, semakin kecil speed rationya, kemudian jika turbin menjadi berhenti karena beban, torque rationya menjadi maksimum, pada keadaan demikian torque converter disebut dalam keadaan stall.



Hal tersebut ditunjukkan dalam grafik berikut :

Gbr. II - 4. Grafik Torque pada Np = 2000 Rpm.

Pada putaran engine 2000 Rpm, turbin lebih rendah, selanjutnya akan semakin lambat apabila torque ( beban ) turbin bertambah. Jika beban berlebihan ( overload ), turbin akan dipaksa berhenti, sementara engine tetap berputar.Sebagai contoh apabila unit sedang mendaki atau mendorong beban yang berat, dengan sendirinya putaran turbin turun, menghasilkan kecepatan unit berkurang yang mana sebaliknya menambah gaya dorong unit semakin besar.Unit - unit yang memakai torque converter, enginenya tidak akan stall walaupun unit mendapat beban berlenihan, tetapi torque converternya yang mengalami stall. Bila keadaan ini dibiarkan terlalu lama, oli torque converter akan menjadi sangat panas ( overheat ). Dalam hal ini tenaga mekanis engine diubah menjadi energi panas.Tenaga engine yang diserap oleh pump ( Impeller ), tidak seluruhnya daopat dipindahkan ke out put shaft torque converter, karena sebagaian akan berubah menjadi energi panas yang mengakibatkan temperatur olinya panas, sehingga perlu dipasang oli cooler pada sirkulasi olinya.

Gbr. II - 5. Grafik Effisiensi Torque Converter.



Stall

Torque Turbin

Torque Engine

1000 20000(Kg.m)

Torque 100

200

Putaran turbin (RPM)

300

Kerugian tenaga (yang berubah menjadi energi panas)

Tenaga engine yang dapat dipindahkan torque converter ke transmissi

1000 20000

50Effisiensi(%)

100Tenaga engine

Putaran turbin ( RPM )

Seperti digambarkan pada grafik diatas, semakin rendah putaran turbin semakin besar tenaga engine yang berubah menjadi panas dan tenaga yang dipindahkan ke transmisi semakin berkurang.

Berbeda dengen fluid coupling, pada fluid coupling pump dan turbin speed akan naik atau turun pada kecepatan yang sama ( speed ratio konstan ). Sebagai contoh seperti tabel dibawah, diasumsikan torque pump 100 Kg.m pada saat putarannya 1000 Rpm.

Dari tabel diatas terlihat bahwa semakin tinggi putaran pump, akan semakin besar torque pumpnya atau bisa digambarkan seperti grafik sebagai berikut :

Gbr. II - 6. Grafik hubungan antara pump torque dan pump speed pada fluid coupling.



Speed change ½ 1 1.5 2

Pump Speed (rpm) 500 1000 1500 2000

Speed change 250 500 750 1000

Speed change 100 x (½)2 = 25 100 100 x (1.5)2 = 225 100 x (2)2 = 400

Kemampuan fluid coupling digambarkan dengan grafik hubungan antara efficiency ( η ), torque ratio ( t ) dan primari torque coeficien ( besarnya torque pump ketika berputar 1000 rpm/ = tp )

Gbr. II - 7. Grafik performance fluid coupling.

Ketika speed ratio mendekati 1 ( satu ) kecepatan turbin hampir sama dengan kecepatan pump. Dan tenaga engine hampir tidak ada yang diteruskan melalui fluid coupling, karena primary torque ( torque pump ) turun mendekati 0 ( nol ). Karena pump torque selalu sama dengan torque turbin, efficiensi fluid coupling menjadi :

Nt . Tp Ntη = = = e ( speed ratio )

Np . Tt Np

Tetapi pada kesempatan, jika diperhitungkan dengan effisiensi mekanik dan fluid resistance, akan ada tenaga yang hilang sehingga effisiensinya akan lebih rendah dari effisiensi teoritisnya.

Gbr. II - 8. Grafik effisiensi fluid coupling.



2. Konstruksi Torque Converter.

1. Pilot 2. Holder 3. Ball bearing 4. Snap ring 5. Nut6. Spacer 7. Race 8. Stator 9. Spacer 10. Pump11. Roller bearing 12. Gear13. Seal ring 14. Seal ring. 15. Ball bearing 16. Oil seal sheet 17. Cover18. Dust seal 19. Coupling 20. Turbine shaft 21. Stator shaft 22. Housing 23. Driver gear 24. Driven gear 25. Pump case26. Pump case coven 27. Snap ring28. Ball bearing29. Scavenging pump

drive gear30. Drain plug31. Pump drain plug 32. Turbine33. Drive case 34. Shim

Gbr. II - 9. Konstruksi Torque Converter.



Gbr. II - 10. Komponen Torque Converter ( D 155 ).



Gbr. II - 11. Komponen Torque Converter ( D 85 - 18 ).



Gbr. II - 12. Control Valve Torque Converter ( D 85 - 18 ).



Gbr. II - 13. Komponen Torque Converter ( D 65, A, S, E ).



Gbr. II - 14. Control Valve Converter ( D 65, A, S, E ).



Gbr. II - 15. Scavenging Pump Torque Converter ( D 65, A, S, E ).



Pada umumnya torque converter terdiri atas tiga komponen utama yaitu :

8Pump ( Impeller ).8Turbin ( Runner ).8Stator ( Reactor ).

Pump dan turbin suatu torque cinverter mempunyai banyak sudu, masing -masing sudu pump atau turbin dibuat simetris dan dapat dianggap merupakan suatu pipa yang dilengkungkan dan dari dala.mnya dialirkan oli yang bertekanan.

8Pump ( Impeller ).

Pump ini dipasang / dihubungkan dengan flywheel oleh drive case dan digerakkan langsung oleh engine. Jadi begitu engine berputar, maka pump pun akan ikut berputar, sehingga oli yang ada didalamnya akan terlempar karena gaya sentrifugal dan bentuk sudu dari pump itu sendiri.

Gbr. II - 16. Pump .

Apa yang menimbulkan perubahan kecepatan aliran oli di dalam sudu pump adalah gaya yang bekerja pada oli dalam sud. Torque engine yang ada dalam impeller mengahsilkan gaya sentrifugal pada oli sehingga oli mengalir sepanjang sudu - sudu pump dan ini disebut “ absorption toruqe of pump “ ( besarnya torque engine yang diserap oleh pump untuk memberikan gaya pada aliran oli melalui sudu - sudunya ).

Selanjutnya, jika pump berputar lebih cepat, secara serempak menghasilkan aliran oli yang lebih besar, sehingga absorption toruqe of pump bertambah cepat.



Engine harus dijalankan pada putaran tertentu, sehingga besarnya absorption torque of pump seimbang dengan engine. Yakni pada putaran dimana kurva absorption torque of pump dan kurva engine torque berpotongan.

Gbr. II - 17. Grafik absorption torque of pump .

Dengan alasan ini, jika kecepatan engine diturunkan dengan mengurangi throttle, engine akan bekerja pada torque yang rendah ( dilukiskan dengan garis putus - putus ) sehingga mengurangi gaya dorog ( tractive force ) unit.

Torque engine yang diserap oleh pump, berarti juga daya ( horse power ) engine yang diserap oleh pump.Pada grafik dibawah ditunjukkan hubungan antara horse power engine dengan horse power yang diserap pump. Engine harus dioperasikan pada kecepatan tertentu sehingga besarnya horse power yang diserap maksimum.

Gbr. II - 18. Grafik absorption horse power of pump .



8Turbin.

Turbin dipasang apad out put shaft dan berfungsi merubah energi kinetis dari oli yang sedang diberikan pump, menjadi mekanis pada shaft out putnya.Perubahan arah dan kecepatan aliran oli dalam sudu - sudu turbin menghasilkan gaya reaksi sehingga turbibn berputar.

Besarnya torque yang dihasilkan pada shaft turbin adalah sebanding dengan resultan dua besaran yang diperoleh dari hasil perkalian kecepatan keliling aliran pada bagian inlet dan outlet dengan masing -masing radius pada kedua ports. Torque turbin juga dipengaruhi dengan jumlah aliran dari fluida.

Gbr. II - 17. Turbin.

8Stator.

Stator dipasanga pada shaft yang tetap pada housing yang berfungsi mengarahkan oil flow dari sudu - sudu turbin untuk masuk kembali ke sudu - sudu pump sesuai dengan arah putaran pump, sehingga oil flow yang masih mempunyai tenaga kinetis akan membantu mendorong dan memperingan kerja pump dan selanjutnya akan memperbesar tenaga kinetis dari outlet pump berikutnya

Jika turbin berputar cepat hingga speed rationya mendekati satu, maka arah ( sudut aliran ) oli akan berubah, sehingga oli yang keluar dari turbin akan memukul punggung sudu - sudu stator. Keadaan yang demikian mengakibatkan aliran oli menjadi tidak beraturan dan efisiensi torque converter akan menurun.



Gbr. II - 20. Stator.

C.Istilah - istilah Dalam Torque Converter

Stall : Suatu keadaan dimana kecepatan turbin sama dengan nol, berhenti karena beban berlebihan, sedangkan kecepatan pump masih ada sesuai dengan kecepatan engine.

Elemen : Jumlah komponen utama dalam torque converter yang berhubungan dengan oil flow.

Stage : Sesuatu yang berhubungan langsung dengan out put shaft, dalam hal ini adalah jumlah turbin.

Phase : Perubahan kenaikan effisiensi dari torque converter ( perubahan fungsi dari stator ), berhubungan dengan konstruksi stator.

Stall Speed : Besarnya maksimum speed dari pump pada saat turbin berhenti,karena beban berlebihan.

Speed Ratio : Perbandingan antara kecepatan turbin dengan kecepatan pump atau out put speed, dimana :

Speed turbin ntSpeed Ratio = , atau e =

Speed pump np



Torque Ratio : Perbandingan antara torque turbin dengan torquepump, dimana :

Torque turbin TTTorque Ratio = , atau t =

Torque pump TP

Efficiency : Perbandingan power out put (turbin / dengan power input ( pump / engine ) dalam persen.

Power turbinη = x 100 %

Power pump

Speed turbin x torque turbin= x 100 %

Speed pump x torque pump

= Speed ratio x torque ratio x 100 %

= e x t x 100 %.



C. KLASIFIKASI DAN PERFORMANCE.

Suatu unit torqflow yang sedang beroperasi ke dalam torque converter diberi oli dengan tekanan tertentu, pump / impeller dalam torque converter berputar karena berhubungan langsung dengan flywheel melalui drive case sehingga oli yang mengalir dalam sudu - sudu pump mendapat gaya sentrifugal dari pump itu sendiri dan terlempar keluar menimbulkan tenaga aliran ( energi kinetis ) pada oli tersebut.

Gbr. II - 21. Aliran oli dalam torque converter.

Aliran oli yang terlempar segera masuk ke dalam sudu - sudu turbin dan mendorongnya sehingga turbin berputar karena menerima tenaga kinetis dari oli tersebut

Selanjutnya flow oil segera meninggalkan turbin dan masuk ke dalam sudu -sudu stator. Dalam sudu - sudu startor, arah flow oil dirubah diarahkan kembali masuk ke dalam inlet sudu - sudu pump, karena flow oil ini masih menyimpan energi kinetis, sehingga selanjtunya dapat membantu kerja pump dan menghasilkan tenaga kinetik baru pada outlet yang mana selanjutnya akan diterima turbin, demikian dan seterusnya.

Dengan adanya aliran oli yang bertekanan maka pump, turbin dan stator masing - masing mendapat gaya ( F ) dan torque ( T ). Karena gaya yang menimbulkan torque adalah sama yaitu oli, maka berlalu hukum keseimbangan.



AKSI = REAKSI atau AKSI - REAKSI = NOL.

Gbr. II - 22. Gaya dan torque yang terjadi pada sudu - sudu.

Jadi dapat dirumuskan :

Tp - Tt + Ts = 0 , atau

Tt = Tp + Ts

dimana : Tt = Torque turbin.Tp = Torque pump.Ts = Torque stator.

Di atas terlihat akan fungsi dari stator yang sebenarnya dimana Tt bisa lebih tinggi dari Tp ( = torque engine ) dengan adanya stator.

Berubah - ubahnya arah dan kecepatan oil flow yang disebabkan oleh berubah -ubahnya speed ratio akibat variasi beban, maka berubah - ubah pula “ turning torque “ dari turbin.



a. Semakin tinggi putaran pump akan semakin besar gaya sentrifugal yangdihasilkan dan semakin besar pula flowspeed dari oli.

b. Semakin rendah speed ratio, semakintinggi flow speed oli, karena gayasentrifugal dari pump semakin besar.

c. Semakin tinggi speed ratio, flow speed semakin terganggu karena gaya sentrifugal dari pump dan turbin mendekati balance ( seimbang ).

Seperti dijelaskan bahwa flow oil dalam torque converter pada berbagai speed ration menimbulkan berbagai variasi torque dari turbin.

a. Pada keadaan stall :Tt

Torque ratio = = 35Tp

Tt = tp + Ts, dimana Ts = maksimum.

b. Pada speed ratio = 0,8.Tt

Torque ratio = = 1Tp

Tt = tp - Ts, dimana Ts = 0.

c. Pada speed ratio = 1Tt

Torque ratio = < 1Tp

Tt = tp - Ts.

Kemampuan suatu torque converter, digambarkan oleh torque ratio dan effisiensi maksimumnya. Di dalam unit direct drive seluruh tenaga engine dapat dipindahkan oleh main clutch ke transmisi ( kecuali slip ), baik speed ratio maupun torque ratio selalu sama dengan satu.



SPEED RATIO

FLOW SPEED

FLO

W S

PEED

DAR

ISI

RKU

LASI

OIL

0 1

FLOW SPEED

TOR

QU

E RAT

IO (

t )

0 1

•

•

•3

2

1

4•

0,5 0,8SPEED RATIO

atau :Effisiensi = Torque ratio x speed ratio x 100 %

= 1 x 1 x 100 %Effisiensi = 100 %.

Tetapi dalam unit troqflow drive, tenaga engine tidak 100 % yang dapat dipindahkan oleh torque converter ke transmisi yang masih tergantung dengan speed ratio dan torque ratio.

atau :Effisiensi = Torque ratio x speed ratio x 100 %

Effisiensi = kurang dari 100 %.

Semakin tinggi torque ratio maksimum dan effisiensi maksimumnya, tentu saja kemampuan ( performance ) yang dimiliki torque converter akan semakin tinggi.

Effisiensi pemindahan tenaga suatu torque converter selalu berubah - ubah sesuai dengan perubahan speed rationya. Effisiensi torque converter maksimum berkisar antara 80 - 90 % .

Besarnya effisiensi maksimum suatu torque converter dipengaruhi oleh typedari torque converter.

1. Single Phase.

Gbr. II - 23. Skematik dan grafik torque converter tipe single phase.



Pada torque converter type single phase ini, apabila speed ratio naik mendekati 1 ( satu ) torque turbin akan turun mendadak, semakin tinggi speed ratio semakin tinggi pula effisiensi torque converter dan akan mencapai maksimum pada speed ratio = 0,7 ( sebagai contoh ).

Beberapa tenaga engine yang tidak dapat dipindahkan oleh torque converter adalah sebagai tenaga yang hilang ( slip ) yang kemudian akan berubah menjadi panas pada oli dalam torque converter itu sendiri. Oleh sebab itu adalah sebagai alasan yang tepat kenapa torque converter harus di lengkapi dengan oil cooler yang cukup besar untuk mencegah panas oli yang berlebihan pada saat operasi.

Oil flow dan speed ratio dalam converetre type single phase :

8Kemungkinan I.



8Kemungkinan II.

8Kemungkinan III.

8Kemungkinan IV.



2. Double Phase.

Gbr. II - 41. Skematik dan grafik torque convertertipe double phase.

Pada torque converter type double phase, antara stator dan shaftnya dipasang free wheel sehingga bisa berputar satu arah.Pada permulaan effisiensi akan menurun, stator mulai berputar, sehingga oil flow akan mengarah kembali menuju pump, sehingga effisiensi torque converter akan naik kembali mendekati 100 %.

Oil flow dan speed artio dalam torque converter tipe double phase :

8Kemungkinan I.



CONTOH :

Flow Oil paca saat dimana 0 < SP.Ratio < 0,5 Pump berputar Turbin berputar / tidak dan STATOR tidak dapat berputar yang justrumengarahkan Oil kembali ke Pump dengan arah terlihat pada gbr.

( Tt = Tp + Ts ).

8Kemungkinan II.

Flow oil pada saat dimana 0,6 < Sp.Ratio < 0,8 F/W STATOR belum / akan mulai berputar dan masih dapat mengarahkan oil masukkembali ke Pump.

( Tt = Tp + 0 )

8Kemungkinan III.

Flow Oil pada saat dimanaSp.Ratio > 0,8. F/W.STATOR berputar sehingga tidakmengganggu arahOil yang akan kembali ke PUMP adalah arah oil apabilaF/W.STATOR tidak berputar

( Tt = Tp - 0 )

3. Triple Phase.

Gbr. II - 25. Skematik dan grafik torque convertertipe triple phase.



Pada torque converter tipe three phase, etrdapat dua stator yang masing -masing dilengkapi dengan free wheel.Pada permulaan effisiensi mulai menurun, stator satu ( S1 ) akan berputar menghindari turunnya effisiensi.Kemudian speed ratio dapat lebih tinggi yang selanjutnya effisiensi akan menurun lagi, tetapi stator dua ( S2 ) mulai berputar menyebabkan torque turbin tidak turun dan naiklah effisiensi yang kedua kalinya.

Gbr. II - 26. Grafik torque converter tipe triple phase.

4.Torque Converter dengan Lock Up Clutch.

Cara lain untuk menaikkan effisiensi torque converter, dapat digunakan susunan clutch yang terletak antara pump dan turbin seperti gambar berikut :

Gbr. II - 27. Skematik dan grafik torque converterdengan Lock Up Clutch.



Torque converter berfungsi sebagaimana mestinya, hanya pada speed tertentu dan apabila dikehendaki operator clutch dapat engaged yang berarti menghubungkan langsung antara turbin dengan pump sehingga merupakan unit direct drive dengan effisiensi 100 %.Torque Converter seperti ini biasanya stator dilengkapi dengan free wheel. Contoh unit yang menggunakan : HA 200, 320 dan WS 16, 23, dan sebagainya.

Ada juga Torque Converter yang dilengkapi dengan lock up clutch tetapi stator tidak memakai free wheel.Torque Converter tipe ini digunakan bulldozer ( D375 A-2, D475 A -2 ) dimana dilengkapi denagn stator clutch. Sehingga ketika lock up clutch difungsikan ( engaged ), stator clutch akan disengaged untuk membebaskan stator dari housingnya dan dapat berputar bebas.Jadi ketika lock up clutch difungsikan, oli dalam torque converter dapat bergerak bebas bersama dengan putaran pump dan turbin, tanpa adanya hambatan dari sudu - sudu bila stator dalam keadaan diam.

Lock up clutch dijalankan oleh tekanan oli, dimana oli yang menuju lock up clutch maupun stator clutch diatur oleh lock up valve.Lock up valve ini digerakkan solenoid berdasarkan sensor kecepatan( yaitu kecepatan out put shaft ) dan sensor tekanan modulating oli transmisi.



1. Drive gear. 12. Scavenging pump.2. Drive case. 13. Drive gear.3. Turbine. 14. Strainer.4.. Torque converter housing. 15. Drain plug.5. Pump. 16. Turbine boss.6. Drive gear. 17. Holder.7. Stator shaft. 18. Pilot. 8. Housing.9. Coupling.10. Turbine shaft.11. Stator.

Gbr. II - 28. Konstruksi torque converter tipe single phase.



1. Pilot. 12.Coupling.2. Holder. 13. Drive gear.3. Turbine. 14. Scavenging pump ass’y.4.. Drive case. 15. Drain plug.5. 1st stator ass’y. 16. Free wheel.6. Thrust plate. ( Rotate right direction 7. 2nd stator ass’y. Only as see engine side ).8. Pump. 17. Drive gear.9. Torque converter housing. 18. Turbine shaft.10. Stator shaft.11. Cover.

Gbr. II - 29. Konstruksi torque converter tipe Triple phase.



1. Pump Wheel. 13. Plate. 25. Holder 37. Piston.2. Gear. 14. Lock Plate. 26. Lock Plate. 38. Gasket.3. Ball. 15. Nut. 27. Shim. 39. Clutch housing.4. Seal ring. 16. Plug. 28. O-ring. 40. Housing cover5. Bearing. 17. Gear. 29. Coupling 41. Piston.6. Stator shaft. 18. Bearing 30. Nut. 42. Seal ring.7. Spacer. 19. Gasket. 31. Lock Plate. 43. Disc.8. Bushing. 20. Cover. 32. Plate. 44. Case.9. Stator. 21.Input shaft. 33. Bearing. 45. O-ring.10.Housing 22. Bearing. 34. Turbine boss. 46. Valve ass’y11.One way clutch. 23. Retainer. 35. Turbine wheel. 47. Valve seat.12.Outer race. 24. Oil seal. 36. Cover 48. Trunnion.

Gbr. II - 30. Konstruksi torque converter tipe double phase witch lock up clutch..



1. Coupling. 16. Shaft.2. Seal cage. 17. Transmission input shaft.3. Input shaft ( 59 teeth ). 18. Stator shaft boss.4. Front housing. 19. Stator clutch housing.5. Idler gear ( 74 teeth ) 20. Return spring.6. Idler gear shaft 21. Stator clutch plate.7. Clutch housing. 22. Stator clutch disc.8. Drive case. 23. Stator clutch piston.9. Turbine. 24. Turbine boss.10.Rear housing. 25. Lock up clutch disc.11.Stator. 26. Lock up clutch plate.12.Pump. 27. Lock up clutch piston.13.Stator shaft. 27.Scavenging pump gear.14.Bearing cage. ( 65 teeth ).15.Retainer. 29.Scavenging pump boss.

30.Seal seat.31.Spacer.

Gbr. II - 31. Konstruksi torque converter tipe single phase witch lock up dan stator clutch..



D. FREE WHEEL.

Free wheel atau sering disebut “ one way clutch “ dipasang pada stator, terletak antara stator dan shaft yang berfungsi agar stator dapat berputar ke satu arah saja pada shaftnya, dimana akan berfungsi juga menaikkan effisiensi dari torque converter.

Ada dua tipe dari free wheel :8 Roller type.8 Sprag type.

1. Roller Type Free Wheel.

Gbr. II - 32. Free wheel tipe roller.

Konstruksi seperti ini terlihat pada gambar diatas, apabila stator diputar pada shaftnya kearah ( a ), roller akan bergerak ke kanan kearah ruangan yang lebih sempit, stator akan terkunci dan diam.

Apabila stator diputar kearah ( b ), roller akan bergerak ke kiri pada ruangan yang lebih luas melawan spring, sehingga memungkinkan stator dapat berputar lancar kearah ( b )

2. Sprag Type Free Wheel.

Gbr. II - 33. Free wheel tipe Sprag.



Pada sprag A, lebih panjang daripada B terlihat pada gambar ( C ). Apabila stator diputar kearah ( a ), sprag akan bergeser ke kiri sesuai dengan arah anak panah, yang mana posisi ini A lebih panjang daripada jarak antara stator dengan shaft, sehingga stator akan terkunci dan diam.

Sebaliknya, apabila digunakan stator diputyar kearah ( b ) akan dapat berputar dengan lancar selama B lebih pendek dari pada jarak antara stator dengan shaftnya.

Gbr. II - 34. Sprag.



E. SIRKUIT HIDROLIK.

1. Transmission case. 9. Stator.2. Strainer. 10. Torque converter temp3. Transmission oil pump. gauge.4. Transmission oil filter. 11. Torque Converter regulator5. Transmission control valve. valve.6. Relief valve. 12. Oil cooler.7. Pump ( impeller ). 13. Torque converter case.8. Turbine ( runner ). 14. Scavenging pump.9. Torque converter housing. 15. Oil filter by pass valve.

Gbr. II - 35. Sirkuit hidrolik torque converter.



Dalam torque converter, impeller yang juga berfungsi sebagai pump menerima oli dari trasnmission case, yang disuplai oleh oil pump melalui transmission control valve, dimana preessurenya dibatasi oleh torque converter releif valve.

Oli yang merupakan zat perantara dalam menghantarkan tenaga, di dalam suatu torque converter sebagian akan bocor melalui seal ring yang kemudian akan berfungsi untuk melumasi bearing – bearing dan akhirnya akan jatuh di dalam toruqe converter case.

Karena ada kebocoran oli ( internal leakage ), tekanan oli dalam torque converter akan condong untuk berubah – ubah. Dalam hal ini oli yang keluar dari torque converter diatur oleh regulator valve untuk menstabilkannya.

Dalam penghantaran tenaga tersebut, oli dalam torque converter akan menjadi panas dan dapat dilihat pada torque converter oil temperature gauge di instrument panel ( dash board ) yang diambilkan melalui tube didekat regulator valve dan selanjutnya oli tersebut didinginkan di oil cooler sebelum digunakan untuk pelumasan transmisi dan PTO.

F. VALVE.

Pada suatu sirkuit hidrolik untuk torque comverter, kebutuhan akan adanya valve sudah pasti sangat dibutuhkan. Dlam hal ini kita mengenal dua buah valve, yaitu : torque converter relief valve dan torque converter regulator valve.

Torque converter relief valve ditempatkan pada sisi inlet dari torque converter, dimana berfungsi untuk membatasi tekanan maksimum yang akan masuk ke dalam torque converter

Gbr. II - 36. Relief dan regulator valve.



Di dalam torque converter sebagian dari tenaga engine berubah menjadi panas, dimana panas ini diambil oleh oli dan oli pun ikut panas. Oli yang panas ini selanjutnya dialirkan ke oli cooler untuk didinginkan dan kembali lagi untuk bersikulasi.

Oli dalam torque converter jauh lebih tinggi tekanannya dibandingkan dengan tekanan udara luar. Jika didalam torque converter terjadi gelembung -gelembung udara, maka akan menimbulkan busa. Jika hal ini benar - benar terjadi akan mengakibatkan performancenya akan berkurang.

Untuk mencegah hal ini, yaitu agar tidak terjadi gelembung – gelembung udara dalam torque converter, maka oli yang dapat keluar dari torque converter tekanannya dibatasi oleh regulator valve. Ada dua tipe regualtor valve yang kita kenal, yaitu : Regulator valve variable type dab fix type ( Throttling type )



Gbr. II - 37. Posisi relief dan regulator valve



G. TROUBLE SHOOTING.



H – 1 Torque converter temperature too high

Ask the operator the following points.• Does the oil temperature go up when the converter is stalled, and down when it is not stalled ?

Yes = Normal (wrong selection of gear speed )

Check before troubleshooting.• Is oil lever in transmission and steering case

correct ?

Air

leak

ing

at s

uctio

n of

pum

pPu

mp

defe

ctiv

e

Tank toPump

Stra

iner

clon

gged

Cau

se

Filte

r clo

ngge

dTo

rque

con

vert

er re

lief v

alve

mal

func

tion

Oil

leak

ing

insi

de to

rque

conv

eret

er(s

eal r

ing

defe

ctiv

e pl

ug lo

ose)

Scav

engi

ng p

ump

star

iner

clo

ngge

dSc

aven

ging

pum

p de

fect

ive

Oil

cool

er e

lem

ent c

long

ged

a.

C∆

XX X

TorqueConverter

ScavengingPump

b. c. d. e. f. g. h. i.

∆

X

∆

XC X

C

XNo.

Diagnosis

Remedy

Pump makes abnormal noise when oil is cold1

High Idling, low idling speeds too low2

Hydraulic pressure at outlet port of torque converter too low3

Hydraulic pressure at inlet port oftorque converter too low4

Transmission modulating pressure too low5

Excessive leakage of oil inside torque converter6

Hydraulic pressure at outlet port of torque converter too high7

o

o o

o

o

o o

o

o

If all check show no problemthis is the cause

The following symbols are used to indicate the action to be taken when a cause of failure is located

X = Replace ∆ = Repair A = Adjust C = Clean

TORQFLOW TRANSMISSION BAB IV



TORQFLOW TRANSMISSION III - 1 - 26

Torqflow transmission adalah merupakan alat pemindah tenaga yang menggunakan fluida dalam hal ini oli sebagai pengontrolnya. Torqflow transmission berfungsi untukmengatur kecepatan gerak, maju, mundur dan pada alat alat besar yang tak kalah pentingnya adalah untuk meningkatkan torsi dengan cara mereduksi putarannya melalui perbandingan jumlah gigi - giginya pada transmisi.

Pemasangan Torqflow transmission biasanya dipasang bersama torque converterapabila tanpa torque converter biasanya disebut hidroshift trasnmission. Torqflowtransmission juga dinamakan powershift trasnmission. Sedangkan keuntungan dari alat ini adalah untuk meningkatkan efektivitas pengoperasaian kenyamanan dan lain - lain yang akhirnya akan mempengaruhi poduktivitas alat.

Pada Komatsu diapaki 2 tipe power shift transmission :

A. Planetary Gear System.B. Counter Shaft System.

A. PLANETARY GEAR SYSTEM.

Planetary gear system terdiri dari tiga elemen, yaitu : Sun gear, Carrier dan Ring gear. Apabila mencoba untuk memutarkan dua elemen dari ketiganya atausatu diputar sedangkan satu lagi ditahan maka akan menghasilkan putaran yang bervariasi pada elemen outputnya, lebih cepat atau lebih lambat, maju atau mundur.Speed ratio dari gear penggerak dengan gear yang digerakkan adalah tergantung jumlah gigi dari masing - masing gear. Kebanyakan pemakaian dari planetary gear system terdapat pada transmission system yang mana untuk kecepatan putar dan arah putar dariintpu dapat diubah bervariasi dalam berbagai tingkatan pada planetary gear system.

Gbr. III - 1. Planetary Gear.

Dari Gbr. III - 1. Input shaft dihubungakan dengan planetary carrier ( untuk lebih singkat selanjutnya disebut CARRIER ), sedangkan output shaft dihubungkan dengan sun gear. Ketika kedua ring gear ditahan diam tak berputar ( dengan cara meng-engage-kan clutch yaitu mengikat ring gear dengan case ). Maka sun gear yang selanjutnya sebagai output : akan mendapat tenaga putar dari input.

Dikarenakan adanya perbedaaan jumlah gigi dari kedua sun gear ( lihat gambar ) maka apabila clutch untuk speed 2 di-engage-kan, output putarannya akan lebih cepat daripada clutch untuk speed 1 yang di-engage-kan.

Macam - macam Planetary Gear System.

Terdapat 2 macam planetary gear system :

1. Single Pinion Type.

Gbr. III - 2. Single pinion type.

Keterangan :

Putaran sun gear dihubungkan dengan ring gear melalui sebuah planet pinion.



Cara kerja :

Gbr. III - 3. Prinsip kerja planetary gear.

Apabila carrier ditahn, ring gear akan berputar berlawanan arah terhadap sun gear kalau sedang berputar. Ini salah satu aplikasi pada planetary gear transmission untuk mendapatkan posisi gerak mundur ( Reverse ). Yaitu dengan cara menahan carriernya, apabila sebagai input adalah sun gear berputar ke kanan dan sebagai outputnya ring gear maka ring gear akan beputar ke kiri.

Cara Menentukan Arah Putaran.

KA

Gbr.III - 4



S C R

S = Sun gear, C = CarrierR = Ring gear

Apabila sun gear diputar ke kanann ( KA ), carrier ditahan, maka arah ring gearadalah ke kiri ( KI )

Caranya :S, C dan R segaris, Sun gear ( S ) bergerak ke KA, C ditahan , tarik garis dari KA memotong C ketemu garis vertikal dari R sehingga ketemu KI yang berlawanan dengan KS.

Speed ratio Untuk Single Pinion Type.

S.Ns + R.Nr = ( S + R ) NcDimana, S = Jumlah gigi sun gear.

R = Jumlah gigi ring gear.Ns = Jumlah putaran sun gear.Nr = Jumlah putaran ring gear.Nc = Jumlah putaran carrier.

Contoh perhitungan :

Diketahui : Jumlah gigi sun gear = 39Jumlah gigi sun gear = 78Apabila sumber diputar ke kanan sebesar 100 rpm dan carrier di stop.

Ditanyakan : Arah dan besarnya putaran ring gear ?

Jawab : S.Ns + R.Nr = ( S + R ) Nc39.100 + 78Nr = ( 39 + 78 ) .0

78Nr = -3900Nr = -50

Jadi putaran ring gear 50 rpm ( direduksi ).Arah putaran berlawanan ( tanda minus ).

Contoh dari torqflow transmission dengan single pinion type planetary system adalah pada unit D55 S - 3 dan D75 S - 2 :

Gbr. III - 5. Speed ratio untuk single pinion type.



Gbr. III - 6. Skematik Speed ratio untuk single pinion type.

2. Dual Pinion Type.

Gbr. III - 7. Dual pinion type.

Keterangan :

Pada gambar menunjukkan Dual, yang mana mempunyai 3 pasang pinion ( 6 buah ). Pada sistem ini apabila carrier ditahan maka sun gear dan ring gear akan searah putarannya. Namun apabila ring gear yang ditahan akibatnya carrier akan berlawan dengan sun gear. Aplikasi dari planetary gear system seperti digunakan untuk gerak mundur ( reverse ). Yaitu sun gear sebagai input putaran berputar ke kanan, carrier sebagai output akan berputar ke kiri apabila ring gearnya ditahan.



Cara Menentukan Arah Putaran :

S = Sun gear, C = CarrierR = Ring gear

Apabila sun gear diputar ke kanan ( KA ), ring gear ditahan, maka arah carrier adalah ke kiri ( KI ). Jadi putaran intpu sun gear akan berlawanan dengan putaran output carrier.

Speed ratio untuk dual pinion type.

Rumusnya adalah : R.Nr - S.Ns = ( R - S ) Nc.

CARA ENGAGE DAN DISENGAGE CLUTCH.

Gbr. III - 8. Proses engage dan disengage clutch.

Kelebihan dari planetary gear system, untuk pemindahan klecepatan dengan cara yang sederhana yaitu cukup membuat engage dan disengage clutchnya. Semua gear sudah saling berhubungan satu sama lain ( contoh stant mesh ). Hal ini memungkinkan untuk mengurangi kebisingan dari hubungan roda giginmya pada waktu shifting.



KA

S R

C

KI

Apabila kita igin clutch engage menahan ring gear. Berarti kita harus mengirimkan oil pressure dari control valve untuk mendorong piston menekan disc dan plate. Disc dan plate tertekan akibatnya ring gear dan case akan tertahan putaranya. Akibatnya ring gear akan tertahan putarannya. Untuk merelease, kita alihkan oil pressurenya kembali ke control valve / tanki, sehingga piston akan kembali ke posisi semula dibantu dengan adanya return spring.

Gerak Mundur ( Reverse Drive ).

Apabila ring gear ditahan ( dengan meng-engage -kan reverse clutch ). Maka carrier akan berputar berlawanan dengan input shiftnya ( sun gear ).

Gbr. III - 9. Gerak mundur ( reverse drive ).

Gerak Maju ( Forward Drive ).

Apabila sun gear ditahan ( dengan meng-engage -kan forward clutchnya ).Maka ring gear akan diputar lebih cepat searah dengan carrier.

Gbr. III - 10. Gerak maju ( forward drive ).



Gbr. III - 11. Ball check valve.

Gambar diatas menunjukkkan saklah satu type dari torqflow transmission yang mempuyai rotary clutch pada clutch ke 5. Rotary clutch ini biasanya untuk kecepatan 1, yang selalu berputar bersama - sama dengan output shaft tidak seperti clucth yang lainnya, sehingga oil pressure yang dikirim kepadanya ( melalui shaft untuk kepentingan clutch ).

Nantinya akan sulit untuk di drain kembali ke case oleh karena adanya gaya centrifugal. Oleh sebab itu diciptakan BALL CHECK VALVE yang berfungsi :

8Menutup drain port saat ada oil pressure masuk sehingga maksud untuk engage clutch dapat terselenggra dengan baik ( tidak ada kebocoran ).

8Membuka drai port ( karena adanya gaya centrifugal ) sehingga oil tadi akan cepat keluar / drain dan clutchpun akan cepat pula untuk disengage.



B. GEAR TRAIN KOMATSU.

Gbr. III - 12. Gear train D 555 - 3, D 75S - 2, D 65A, S - 6.

Direction &Speed Range

ClutchApplied Gear Ratio

F1 2 & 4 1,833

F2 2 & 3 0,955

R1 1 & 4 1,438

R2 1 & 3 0,749

Direction &Speed Range

ClutchApplied Gear Ratio

F1 1 & 3 2,000

F2 1 & 5 1,133

R1 2 & 3 1,400

R2 2 & 5 0,790

F3 1 & 4 0,680

R3 2 & 4 0,478

D55 S-3, D75 S-2 D65 A, S-6

M = 3.0 M = 3.5

D55 S-3, D75 S-2 D65 A, S-6



Gbr. III - 13. Gear train D 375A - 2, WA 500 - 1.



WA 500 - 1

D 375 - 2

TORQFLOW HYDRAULIC SYSTEM.

Engine Running, Transmission in Neutral.

Gbr. III - 14. Sirkuit Hidrolik T/F Transmission.



TORQFLOW HYDRAULIC CIRCUIT DIAGRAM.

1. Transmission case. 11. Torque converter. A. Plug for transmission2. Transmission oil strainer. 12. Torque converter Mission clutch pressure3. Transmission pump. regulator valve. B. Plug for 1st clutch 4. Transmission oil filter. 13. Oil cooler. pressure.5. Modulating valve. 14. Transmission C. Plug for torque 6. Quick return valve. Lubrication valve. converter relief 7. Reducing valve. 15. Transmission. pressure.8. Speed valve. 16. P.T.O lubrication. D. Plug for torque9. F - R valve. 17. Torque converter converter pressure.10. Torque converter relief case. E. Plug for torque

valve. 18. Oil strainer. Converter oil 19. Scavenging pump. temperature

Gbr. III - 15. Skematik Sirkuit Hidrolik T/F Transmission.



C. CONTROL VALVE.

Control valve adalah kombinasi dari beberapa valve yang ekerja pada fungsi masing - masing, antara lain :

1. Modulating Relief Valve, fungsinya :

8Mengatur dan membatasi maximum oil pressure yang akan digunakan oleh setiap transmission clutch.

8Bersama - sama dengan quick return valve memodulate pressure sehingga dapat mengurangi kejutan pada clutch ( slow engage ) dan sock pada unit yang dapat memungkinkan panjang umur dari setiap komponen.

8Mengatur ( waktu ) oil flow yang menuju ke torque converter.

2. Quick Return Valve, fungsinya :

Mengatur langkah gerak dari sleeve dari modulating valve ( dengan mengatur flow oil ke sleeve dan ke drain ) sehingga dapat terjadi cepat dalam disengage dan lambat / pelan - pelan dalam engage setiap transmission clutch.

3. Reducing Valve, fungsinya :

Mengatur arah aliran oil yang akan masuk ke rotary clutch.

4. Speed Valve, fungsinya :

Mengatur arah aliran oil ke setiap speed clutch dan drain.

5. Safety Valve, fungsinya :

Sebagai penyelamat, jangan sampai unit bergerak ( maju / mundur ) sebelum dikehendaki operator pada saat engine di start.

6. Directional Valve, fungsinya :

Mengarahkan aliran oil ke directional clutch ( forward / reverse ) dan drain.



1. Stopper cover.2. Modulating valve spring

( small ).3. Spring seat.4. Modulating sleeve spring.5. Modulating valve spring.6. Modulating valve.7. Piston valve ( A ).8. Modulating valve.9. Piston valve.10. Cover.11. Stopper.12. Piston valve spring.13. Quick return valve.14. Sleeve.15. Piston.16. Reducing valve.17. Reducing valve spring.18. Stopper.19. Control valve body ( A ).20. Stopper.21. Stopper.22. Safety valve spring.23. Directional valve spool.24. Control valve body ( B ).25. Safety valve.26. Piston.27. Cover.28. Speed valve spool.1. To 1st speed clutch

( No.5 ).2. To 2nd speed clutch

( No.4 ).3. To 3rd speed clutch

( No.3 ).F. To forward clutch

( No.1 ).R. To reverse clutch

( No.2 ).

TRANSMISSION CONTROL VALVE

Gbr. III - 16.



Modulating Relief Valve :

Cara kerja :

Modulating relief valve terdiri dari valve ( 6 ), piston ( 7 ) dan ( 9 ), piston spring ( 12 ), sleeve spring ( 4 ) dan fungsinya bersama dengan quick return valve ( 13 ) memodulasi tekanan dan merelief tekanan.

Ketika spool speed valve ( 28 ) dan spool directional valve ( 23 ) digerakkan untuk membuka sirkuit dari torqflow pump, fluida mengisi ruangan antara pump dan clutch piston dan pada waktu yang sama pressure mulai naik.Fluida dari pump mengalir melalui orifice ( a ) dari modulating valve ( 6 ), memasuki ruangan antara piston ( 7 ) dan ( 9 ), hal ini menyebabkan modulating valve ke <----( kiri ) sehingga membuka port ( h ) menghubungkan modulating valve dan modulating sleeve. ( 8 ).

Gbr. III - 17.

Gbr. III - 18.

Fluida yang mengalir orifice ( b ) dari quick return valve ( 13 ) menyebabkan pergerakkan quick return valve ke -----> ( kanan ), sehingga menutup drain port ( c ). Fluida mengalir terus sehingga membangkitkan back pressure pada modulating sleeve.

Gbr. III - 19.



Back pressure modulating sleeve bertambah dengan aniknya pressure dalam sirkuit.Pergerakkan dari modulating sleeve ke < ----- ( kiri ) menutup port ( h ). Didahului modualting valve yang kemudian diikuti sleeve bergerak ke < ----( kiri ) pressure berlanjut naik sehingga sleeve bergerak ke < --- ( kiri ) sampai menyentuh stopper ( 1 ). Pressure naik hingga setting pressure 20 Kg/cm2.

Kenaikan dari modualting pressure tersebut dapat digambarkan dalam grafik dibawah ini :

Gbr. III - 22. Grafik kenaikan tekanan modulating.

Safety Valve.

Cara kerja :

Safety valve ( 25 ) dipasang antara speed valve ( 28 ) dan directional valve (23).Untuk menjaga agar machine tidak bergerak pada saat engine didtart dengan gear engaged ( lever tidak posisi netral ). Agar machine dapat digerakkan, lever harus posisi netral lebih dahulu.

Gbr. III - 20. Gbr. III - 21.



a. Gear shift lever [osisi netral fluida dari reducing valve ( 16 ) mengalir melalui speed valve meuju ke safety valve mengalir melalui orifice ( e ).

Aliran nya = Reducing valve.Speed valve ---- > directional valve.

b. Gear shift lever dioperasikan meng-engage-kan gear.

Pada saat speed valve digerakkan ke salah satu speed. Fluida sebelah kanan safety valve didarin melalui orifice ( e ).Fluida dari speed valve sebelah kanan mengalir ke safety valve kemudian masuk orifice ( f ) menggerakkan piston ke kanan, sehingga menyebabkan safety valve tetap pada posisinya dan sirkuit yang ke directional valve dibuka.

Gbr. III - 23.

Gbr. III - 24.

c. Ketika engine di start dengan gear shift lever tidak netral.

Ketika lever tidak netral maka fluida dari reducing valve tidak berhubungan dengan orifice ( e ). Pada kondisi ini, safety valve tidak bergerak ke kiri untuk membuka aliran sirkuit dari reducing valve directional valve sehigga machine tidak bisa bergerak.

Gbr. III - 25.



Reducing Valve.

Reducing valve ( 16 ) dipasangkan pada sirkuit antara modulating valve ( 6 ) dan speed valve ( 28 ) dan menjaga pressure oil pada clutch 1 dibawah 12,5 kg/cm2. Pressure sistem semua diset oleh modulating relief valve 20 kg/cm2

Ketika pressure pada clutch 1 naik, piston ( 15 ) digeser ke kanan oleh aliran fluida melalui orifice ( g ) dari reducing valve, menyebabkan reducing valve bergerak ke kiri. Hal ini akan menyebabkan pressure yang akan menuju ke speed clutch 1 menjadi terpelihara sebesar 12,5 kg/cm2.

Gbr. III - 26. Reducing Valve.



TORQFLOW TRANSMISSION.

Gbr. III - 27. Konstruksi Torqflow Transmission.



1. Input coupling. 26. Rear case.2. Input shaft. 27. No.5 carrier.3. Shaft. 28. No.4 piston housing.4. No.1 sun gear ( 30 teeth ). 29. No.4 carrier.5. No.2 ring gear ( 72 x 78 teeth ). 30. No.3 clutch spring.6. Pinion shaft. 31. No.4 clutch housing.7. No.1 ring gear ( 72 teeth ). 32. Cage.8. No.2 ring gear ( 72 x 78 teeth ). 33. No.3 clutch piston.9. No.2 planet gear ( 21 teeth ). 34. No.3 piston housing.10.No.2 sun gear ( 30 teeth ). 35. Transmission case.11.Input 1st planet gear ( 21 teeth ). 36. Housing.12.Input sun gear ( 30 teeth ) 37. Tie rod.13.Pinion shaft. 38. No.2 clutch housing.14.No.3 gear. 39. Input 2nd planet gear ( 21 teeth ).15.No.4 ring gear ( 78 teeth ). 40. Pinion shaft.16.No.4 planet gear ( 19 teeth ). 41. No.2 carrier.17.Pinion shaft. 42. No.1 clutch housing.18.No.34 sun gear ( 41 teeth ). 43 Clutch piston.19.No.5 ring gear ( 79 teeth ). 44. Clutch plate.20.No.5 Planet gear. 45. Clutch disc.21.Pinion shaft. 46. Clutch spring.22.No.5 sun gear ( 41 teeth ). 47. Front cover.23.Output shaft with bevel pinion. 48. No.1 carrier.24.Seal cage. 49. Bearing cage.25.Bearing cage. 50. Seal cage.



D. COUNTER SHAFT ( CLUTCH PACK ) SYSTEM.

Gbr. III - 28. Clutch pack transmission.



Prinsip Kerja Clutch Pack.

a. Posisi engaged.

Oli di drain lewat saluran drain ( 5 ), namun oli drain ini tidak mempengaruhi kekuatan engaged-nya dikarenakan flow oli yang masuk lebih besar daripada yang keluar lewat lobang ini.

b. Posisi disengaged.

Apabila aliran dari transmission valve dihentikan, pressure oil yang menekan piston akan menurun akibatnya piston ( 6 0 akan kembali ke posisi semula dikarenakan gaya dorong dari valve spring ( 7 ). Hal ini menyebabkan shaft ( 1 ) dan clutch gear (4) terpisah kembali.

Gbr.III - 30.

Oil dikirim dari transmission valve masuk melalui shaft ( 1 ) kemudian mendorong permukaan belakang piston ( 6 ) dan menggerakkannya untuk menekan separator plate ( 2 ) dan clutch disc ( 3 ) sehingga terikat menjadi satu hal ini akan menyebabkan gaya geraknya bisa disalurkan.

Gbr.III - 29.



E. TROUBLE SHOOTING.



Seat gear shifting terlambat

Check selalu gangguan :

~ Apakah isi oli transmisi dan steering case normal.

~ Apakah ada kebocoran oli dari pipa antara case dan valve ?

Note : Keterangan :- Apabila masalah sudah diatasi, penyebab perlu diperhatikan X = Ganti

adalah slip pada steering clutch A = Adjust- Item d (penyebab) hanya khusus mesin yang digunakan servo = Perbaiki

valve C = Bersihkan



Unit tidak bisa bergerak.

Tanyakan operator.~ Apakah unit tiba - tiba mati /

berhenti kerusakan didalam part.

~ Terdapat getaran tinggi dari unit kerusakan part.

Check sebelum mengatasi gangguan.

~ Apakah jumlah olie transmissi dan steering sesuai ?

~ Apakah pergerakan spool untuk control valve transmisi sesuai ?

~ Apakah ada kerusakan di universal joint?

~ Apakah rem steering mengunci ?



Daya tarik kurang & kecepatan gerak rendah.

Tanyakan ke operator1. Bagaimana operasi sebelumnya2. Bagaimana mengetahui dayanya

kurang ?

Bandingkan dengan sebelumnya--> Unit perhatikan ketidak

wajarannya.Bandingkan dengan yang lain --> Unit yang normal.Check sebelum mengatasi gangguan.~ Apakah jumlah oli transmisi &

steering normal ?~ Apakah ada kebocoran oil dari

pipa, tanki valve ?~ Apakah rem steering mengunci ?~ Apakah kekencangan

rantai normal ?

Q.5.Apa yang terjadi jika spring lemah.

Q.6.Apa yang terjadi jika : a.Spool jamed disebelah kanan.b.Spool jamed disebelah kiri.

Q.7.Apa yang terjadi bila saluran ini buntu.

Q.5.Apa yang terjadi bila saluran ini buntu.

Q.1.Apa yang terjadi bila spring lemah.

Q.2.Apa yang terjadi bila : a.Spool jamed terbuka terhadap

sleeve.b.Spool jamed tertutup terhadap

sleeve.

Q.3.Apa yang terjadi jika : a.Spool jamed disebelah kanan.b.Spool jamed disebelah kiri.

Jawaban :

1. Tekanan relief akan menjadi rendah, akibatnya clutch bisa slip.2.a. Tekanan oli tidak bisa naik, sehingga clutch tidak bisa engaged dan unit

tidak bisa jalan.b. Tekanan oli menjadi tinggi ( naik secara mendadak melebihi standard ),

sehingga clutch housing bisa pecah.3.a. Tekanan oli akan naik secara mendadak dan clutch akan engaged secara

tiba - tiba ( tidak ada modulate ).b. Akan menjadi slip pada clutch dan tidak akan ada tenaga yang dapat

dipindahkan, karena tekanan oli tidak bisa naik.4. Tidak ada tekanan yang menekan piston dan spool cenderung menempel

pada sleeve akibatnya tekanan akan naik secara mendadak melebihi standard dan clutch housing pecah.

5. Spool reducing valve cenderung berada pada sebelah kiri, sehingga oli yang berada dibelakang sleeve tidak bisa keluar. Akibatnya tekanan oli akan naik secara mendadak dan clutch akan engaged secara tiba - tiba.

6.a. Oli dibelakang sleeve akan selalu drain, sehingga tekanan relief tidak bisa naik dan clutch akan slip.

b. Oli tidak bisa keluar ( drain ) dan sleeve akan selalu berada pada sebelah kanan, akibatnya sama 3.a.

7. Oli tidak bisa menyensor sleeve, sehingga sleeve akan selalu berada pada sebelah kiri. Akibatnya sama dengan 3.b.



SIRKUIT HIDROLIK T/C & T/F TRANSMISSION BAB V



SIRKUIT HIDROLIK T/C & T/F TRANSMISSION V - 1 - 2

D 57 S - 1

WA 500 - 1


SIRKUIT HIDROLIK T/C & T/F TRANSMISSION V - 2 - 2

WA 180 - 1

WA 300


PERFORMANCE TEST VI - 1 - 3

Ada tiga macam pengetesan yang harus dilakukan untuk mengecheck kemampuantorque converter, dimana masing - masing pengetesan mempunyai standardtersendiri. Pengetesan tersebut adalah stall speed, Internal leakage dan tekanan.

Bila hasil test kemampuan tekanan torque converter tersebut tidak sesuai denganstandard dapat mempengaruhi kerja dari mesin, dimana mesin dapat kehilangan tenaga ( low of power ).

A. STALL SPEED.

Stall speed adalah besarnya putaran maksimum engine pada saat putaran turbin nol, karena kelebihan beban.Dalam melakukan pengetesan, pemberian beban berlebihan dapat dilakukan dengan mengoperasikan brake.

Prosedur pengetesan :

1. Pasang tachometer pada engine speed pick up port untuk mengetahui putaran engine. Usahakan posisi engine dapat dibaca dengan mudah dan jelas.

2. Panaskan engine dan ukur speed engine pada posisi low idle dan high idle.Sesuaikan dengan nilai standard.

3. Injak brake pedal dan posisikan gear shift lever pada speed tertinggi. Stall-kan torque converter dengan speed engine full throttle dan biarkan temperatur olinya naik.

4. Bila temperatur oli memasuki daerah merah pada temperatur gauge,kembalikan segera gear shift lever ke posisi netral untuk menurunkan temperatur.

5. Ulangi step c dan d tiga klai dan ukurlah putaran engine ketika temperatur gauge memasuki daerah merah.

6. Bandingkan dengan standard.

B. INTERNAL LEAKAGE.

Internal leakage adalah kebocoran oli dari torque converter yang terkumpul dalam case torque converter. Jika oli di dalam case terlalu banyak, maka torque converter menjadi tertahan oleh rendaman oi yang mengakibatkan pemborosan tenaga engine dan oli dalam case cepat panas. Disamping itu transmisi juga akan kekurangan oli.



Prosedur pengetesan I :

a. Buka tutup bawah torque converter ( bottom guard ).b. Hidupkan engine pada medium idle speed selama 1 menit kemudian matikan.c. Buka drain plug pada bagian bawah case, kemudian tampung oli yang keluar.d. Ukur berapa liter jumlah seluruh oli dalam case. Jumlah oli yang diijinkan

dalam case tidak lebih dari 10 liter. Oli dalam case terlalu banyak terutama diakibatkan oleh kemungkinan kebocoran oli ke case terlalu besar atau kapasitas pemindahan oli oleh scavenging pump berkurang.

Prosedur pengetesan II :

a. Buka tutup bawah torque converter ( bottom guard ).b. Buka drain plug pada bagian bawah casetorque converter. c. Hidupkan engine pada posisi speed maksimum dan transmisi dalam keadaan

netral. Ukur berapa oli yang keluar dari drain plug selama 1 menit engine full speed. Bandingkan dengan standard, jika lebih menandakan bahwa kebocoran oli ke case terlalu besar sehingga scavenging pump tidak mampu memindahkan ke case transmission.

C. TEKANAN.

Pengetesan tekanan o,I dilakukan pada torque converter dan transmissioncontro valve.

Pada dasarnya meliputi :

8Torque converter relief pressure.8Torque converter regulator pressure.8Modulating relief pressure.8Reducing pressure.

Prosedur pengetesan ;

a. Bersihkan plug dari kotoran.b. Buka plug ( check port ), kemudian pasang gauge yang sesuai dengan besar

tekanan yang diukur pada check port tersebut.c. Hidupkan engine, kemudian setelah dipanaskan ukur tekanan oli pada low

idle speed dan high idle speed atau sesuai dengan yang dikehendaki tabel standard.

d. Bandingkan dengan standard.



MA

CH

INE

S/N

ENG

INE

MO

DEL

6D12

5 -

1

HIG

H I

DLE

(Rpm

)

2050

-21

50

T/C

STA

LL S

PEE

D

1740

-18

30

T/C

REG

PR

ESSU

RE

2 -

3

T/C

REL

IEF

PR

ESSU

RE

7,5

-8,

5

MO

DU

LATI

NG

PR

ESSU

RE

20 -

24

RED

UC

ING

PR

ESSU

RE

12,5

4500

1 U

P

MA

CH

INE

MO

DEL

D65

A -

86D

125

-1

NH

220C

ILN

2T85

5AB

S6D

125

-1

S6D

155

–4D

S6D

155

-4

SA6D

170

-1

SA12

V140

-1

NH

220C

IK

NH

220

CID

6D12

5 -

1

S4D

130

-1

S6D

155

-4

S6D

140

-1

DA1

2V14

0 -

1

S6D

105

–1E

NTC

743C

2050

–21

50

2030

-21

10

1900

-20

00

2050

-21

50

2100

-22

00

2100

-22

00

1960

-20

40

2100

-22

00

2150

-22

50

2180

-22

80

2150

-22

20

2050

-21

50

2200

-22

80

2300

-24

00

2170

-2

270

2700

-28

00

—

1740

–18

30

1430

15

30

1490

-15

90

1960

-21

20

1550

-16

50

1560

-17

00

1450

-15

50

1550

-16

50

2000

-21

00

2010

-21

10

2070

-21

00

–

1590

-17

10

2085

-21

85

1990

-20

90

2450

-26

50

2050

-21

50

2 -

3

3 -

5

3 -

5

3 -

8

3 -

5

4 -

7

4 -

7

4 -

6

3 -

5

3 -

5 –

3 -

4

4 -

7

3 -

5

4,5

-6,

5

2,7

-3,

9

2 -

3

7,5

-8,

5

7 -

8

8 -

9

5 -

9

7 -

9

7 -

10

8 -

10

7,8

–8,

7

7 -

9

7,5

-8,

5

6,5

-9,

5

7 -

9

7 -

9

–

6 -

8

–

8 -

9

20 -

24

20 -

25

23 -

27

20 -

24

20 -

25

20 -

25

24 -

28

26 -

29

20 -

25

20 -

30

20 -

23

20

23 -

27

27 -

30

25 -

28

19 -

21

20 -

25

12,5 –

11 -

15

14

11 -

15

11,5

-13

,5

17,5

-20

,5

22 -

24

–

11 -

15

12,5 – –

19 -

22

19 -

21

–

11 -

15

4500

1 U

P

1000

1 U

P

2500

1 U

P

1001

UP

7190

UP

5000

1 U

P

1600

1 U

P

1020

1 U

P

1004

UP

7001

UP

1500

1 U

P

6501

UP

9001

UP

2000

1 U

P

1050

1 U

P

6000

1 U

P

1002

UP

D65

A -

8

D85

A, E

-12

D85

A,E

-18

D85

E -

SS

D15

5A -

1

D15

5A -

2

D37

5A -

2

D47

5A -

2

D75

S -

2

D75

S -

3

D75

S -

5

D57

S -

1

D35

5A -

3

WA5

00 -

1

WA8

00 -

2

W90

-2

HD

200

-2

Pre

ssu

re :

kg/

cm2

sistem pemindah hidrolis

Documents