Drive shaft dan Axle shaft

Drive shaft dan Axle shaft

POROS PENGGERAK (DRIVE SHAFT)

Poros penggerak (drive shaft) berfungsi menggerakkan roda-roda kendaraan, yang menggunakan sistem suspensi independent. Sudut joint dan jarak antara differential dengan roda akan berubah sesuai dengan perubahan sudut antara body kendaraan terhadap permukaan jalan selama bergerak.

Driveshaft  adalah Sebuah poros penggerak, poros penggerak, poros baling-baling  adalah komponen mekanis untuk transmisi torsi dan rotasi, biasanya digunakan untuk menghubungkan komponen lain dari drive train yang tidak dapat dihubungkan langsung karena jarak atau kebutuhan untuk memungkinkan relatif gerakan antara mereka.

             Drive shaft adalah pembawa torsi : mereka tunduk pada torsi dan tegangan geser , setara dengan perbedaan antara input dan torsi beban. Oleh karena itu mereka harus cukup kuat untuk menanggung stres, sementara menghindari berat badan terlalu banyak tambahan seperti yang pada gilirannya akan meningkatkan mereka inersia .

             Drive shaft sering menggabungkan satu atau lebih sambungan universal atau rahang kopling , dan kadang-kadang bersama splined atau bersama prismatik untuk memungkinkan variasi dalam keselarasan dan jarak antara mengemudi dan komponen drive.

CONSTANT VELOCITY JOINT

TIPE TRIPOD JOINT

mempunyai 3 roller & bentuknya sederhana, ini mengurangi biaya pembuatan.

TIPE BIRFIELD JOINT

mempunyai beberapa steel ball agar kecepatan yg seragam dapat dipertahankan dg ketelitian yg tinggi. Alur khusus dibuat pd ball seat, sehingga kontak antara drive shaft & poros yg digerakkan selalu dalam jalur itu dibagi 2 sudut perpotongan dari poros. Tipe ini dibuat sedemikian rupa hingga perubahan panjangnya berlaku sesuai gerak kendaraan, seperti pada tripod joint.

 Secara umum  sistem pemindah tenaga dikelompokkan ada empat jenis/tipe  sistem pemindah tenaga  putaran  mesin ke roda, yaitu :

 Front Engine Rear Drive (FR)

Sistem ini komponen mesin berada di depan dan menggerakkan roda bagian belakang.

Secara umum komponen-komponen sistem pemindah tenaga meliputi : kopling (clutch), transmisi (transmission), drive shaft/ propeller shaft, differential, rear axle dan roda(wheel).

Kelebihan

a. Lay out mesin lebih rapi karena mesin dan menghemat ruang mesin.

b.   b. Kemampuan daya dorong lebih kuat.

e.   c. Karakter yang dihasilkan  cenderung lebih halus dibanding penggerak depan.

f.     d. Cenderung lebih mudah  dalam bermanuver di tempat parkir yang sempit karena sistem kemudi tak terhambat oleh as roda .

g.   e. Parts penggeraknya lebih tahan lama karena hanya dipergunakan untuk menyalurkan tenaga.

h.   f. Sistem kemudi menjadi lebih ringan dan tidak seliar penggerak depan.

Kelemahan

a.    a. Akselerasi tidak sebaik mesin berpenggerak roda depan.

c.    b. Efisiensi mesin sistem ini lebih sulit didapat. Bila performa tenaga mesin pas-pasan, kerugian gesekan kian melemahkan performa mobil secara keseluruhan.

d.    c. Bobot kendaraan yang terpusat di belakang membuat gejala oversteer  mudah terjadi.

 Front Engine Front Drive (FF)

Sistem ini komponen mesin berada di depan dan menggerakkan roda bagian depan juga. Komponen-komponen sistem pemindah tenaga meliputi : kopling (clutch), transmisi (transmission/transaxle), differential, front axle dan roda (wheel).

Keunggulan 

a. Proses penyaluran tenaga lebih efisien, sehingga akselerasi menjadi lebih baik dan lebih gesit. Kebanyakan digunakan untuk mobil perkotaan yang menuntut manuver lincah dan hemat bahan bakar.

d.    b. Gerak roda depan kebanyakan diadopsi oleh mesin dengan kapasitas kecil.

e.    c. Lebih stabil dalam memainkan throttlegas

Kelemahan 

a.   a. Penataan (layout) mesin lebih rumit dan membutuhkan ruang lebih banyak.

b.   b. Beban mobil terkonsentrasi di bagian depan, menyebabkan tidak nyaman ketika melakukan perjalanan jauh.

c.    c. Sistem  handlingnya terasa understeer karena roda depan mempunyai dua tugas berat  yaitu sebagai penggerak dan sebagai kemudi. Sehingga keausan ban juga lebih cepat.

f.    d. Perawatan komponen mesin dan roda lebih rumit dan lebih mahal.

g.   e. Tidak sekuat sistem penggerak roda belakang saat di jalan tanjakan.

i.     f. Untuk  manuver untuk parkir terasa lebih sulit ketika  roda depan dituntut harus belok patah karena keterbatasan pada as roda. 

        Rear Engine Rear Drive (RR)

Dalam sistem ini mesin mobil ditempatkan di belakang dan juga menggerakkan roda belakang. Pemindah tenaga kendaraan prinsipnya sama dengan tipe FF, yaitu : kopling (clutch), transmisi (transmissions), differential,rear axle dan roda (wheel).

Keuntungan

Pada jalan lumpur traksi baik.

Kerugian 

Kenyamanan kurang pada jalan aspal, jika tidak cukup beban pada aksel depan.

        Four Wheel Drive (FWD)

Kendaraan dengan mesin menggerakkan roda depan dan roda belakang dinamakan tipe Four Wheel Drive atau All Wheel Drive (FWD atau 4WD atau AWD). Komponen-komponen sistem pemindah tenaga meliputi : kopling(clutch), transmisi (transmission), transfer, dan terbagi menjadi dua.

Pertama ke front drive shaft (frontpropeller shaft), front differential, front axle dan roda depan (front wheel), kedua ke rear drive shaft, rear differential, rear axle dan roda belakang (rear wheel).

Keuntungan

Traksi sangat baik

Kerugian

   Harga lebih mahal dan berat.

         Pada sistem penggerak empat roda dapat dibedakan.

AXLE SHAFT

Axle shaft atau poros penggerak roda adalah salah satu komponen sistem pemindah tenaga, merupakan poros penggerak roda-roda dimana roda-roda dipasang pada axle shaft sehingga beban roda ditumpu oleh axle shaft. Axle shaft berfungsi untuk meneruskan tenaga gerak dari differential ke roda-roda. 

Axle shaft pada kendaraan dibedakan menjadi dua yakni front axle shaft (poros penggerak roda depan) dan rear axle shaft (poros penggerak roda belakang). Pada kendaraan Front Engine  Front Drive (FF) , front axle shaft sebagai penggerak (driving axle shaft), sedangkan pada kendaraan tipe Front Engine Rear Drive (FR), rear axle shaft sebagai penggerak (driving axle shaft). Sedangkan pada kendaraan Four Wheel Drive (4WD) atau AWD, front axle shaft maupun rear axle shaft sebagai sama-sama sebagai penggerak (driving axle shaft).

Axle shaft diklasifikasikan menjadi :

1.    Axle shaft rigid

2.    Axle shaft independent

A.   Rigid Axle Shaft

Type rigid sering digunakan pada kendaraan berskala menengah keatas dengan muatan yang besar, juga pada kendaraan yang dirancang untuk medan-medan berat karena mampu menahan beban yang berat.

Fungsi axle shaft pada type rigid : 

a.    Penerus putaran ke roda.

b.    Pendukung beban roda

Keuntungan dan kerugian axle shaft rigid

Keuntungan :

1.    Konstruksi lebih kuat.

2.    Cocok untuk kendaraan skala medium ke atas.

3.    Sanggup menahan beban berat.

4.    Moment yang dihasilkan besar.

Kerugian :

1.    Suspensi kendaraan keras

2.    Pada saat kendaraan berjalan di medan yang berat body kendaraan tidak stabil.

3.    Sudut beloknya kecil.

 B.   INDEPENDENT AXLE SHAFT

Type independent sering digunakan pada kendaran kecil dan umumnya jenis-jenis sedan, karena type ini disamping konstruksinya ringan juga mampu membuat sudut belok lebih besar.

Fungsi axle shaft pada tipe independent :

1.    Sebagai penerus putaran ke roda

2.    Sebagai pendukung beban roda

3.    Sebagai penstabil body kendaraan, karena dilengkapi CV joint.

 Keuntungan dan kerugian axle shaft independent

Keuntungan :         

1.    Konstruksinya ringan.

2.    Mampu membuat sudut belok lebih besar

3.    Perawatan mudah.

4.    Body kendaraan lebih stabil bila dibandingkan axle rigid.

Kerugian : 

1.    Tidak mampu menahan beban besar

2.    Pada bagian inner housing maupun outer housing mudah aus.

3.    Harganya lebih mahal.

4.    Memerlukan perawatan rutin.

Berdasarkan sistem penopangnya axle shaft diklasifikasikan menjadi 3 yaitu  :

1.    Type semi floating

2.  Type    ¾ floating

3.  Type full floating

 a. Type semi floating

Pada type ini bantalan dipasang antara  axle housing dengan  axle shaft dan roda langsung dipasang pada ujung poros.

Jenis ini biasa digunakan pada kendaraan jenis sedan, station wagon dan jeep.

Keuntungan : 

1.    Konstruksi sederhana

2.    Biayanya murah

Kerugian : 

1.    Axle shaft menjadi bengkok akibat berat kendaraan langsung dipikul oleh poros.

2.    Jika patah roda tidak ada yang menahan.

b. Type     ¾ floating

Bantalan dipasang antara  axle housing dengan  wheel hub dan axle shaft, secara tidak langsung  axle shaft ikut memikul beban kendaraan.

Jenis ini biasa digunakan pada truck ringan.

Keuntungan            :

1.  Berat kendaraan tidak semuanya diteruskan ke axle shaft, sehing-ga  axle shaft tidak bengkok.

2.    Bila terjadi axle shaft patah masih ditahan oleh bantalan.

Kerugian       :

-        Akibat gaya ke samping tetap menimbulkan kebengkokan.

c.   Type full floating

Pada type ini wheel hub ter-pasang kokoh pada axle housing melalui dua buah bantalan dan axle shaft hanya berfungsi untuk menggerakkan roda.

Type ini banyak digunakan pada kendaraan berat.

Keuntungan            :

1.    Berat kendaraan seluruhnya dipikul oleh axle housing, sehingga axle shaft tidak menjadi bengkok.

2.    Gaya ke samping juga tidak diteruskan ke axle shaft.

3.    Faktor keamanan lebih baik, dan sanggup memikul beban berat.

Kerugian       :

-     Biayanya mahal