Macam-macam Sistem Transmisi Kendaraan Bermotor (Part 2) |

Transmisi Gearbox Otomatis

Pada artikel sebelumnya telah kita bahas mengenai sistem transmisi roda gigi (gearbox) manual, dimana pengoperasian pemindahan rasio giginya dilakukan secara manual oleh pengendara. Sistem transmisi gearbox selanjutnya yang akan kita bahas adalah sistem transmisi gearbox otomatis. Perpindahan antar rasio roda gigi pada sistem gearbox ini terjadi secara otomatis tanpa proses inisiasi dari pengendara. Pengendara cukup memilih transmisi D (Drive) untuk maju, R (Reverse) untuk mundur, P (Parking) untuk posisi parkir, dan N untuk posisi netral. Sekali saja pengendara memilih transmisi D, maka sistem transmisi akan secara otomatis memindah transmisinya ke berbagai rasio sesuai dengan kecepatan kendaraan dan medan yang dihadapi.

Saat ini perkembangan teknologi otomatisasi sistem transmisi gearbox sangat maju pesat. Hampir seluruh pabrikan merk mobil ternama mengembangkan teknologi sistem transmisi otomatis dengan teknologi yang berbeda-beda dan telah menjadi trademark masing-masing pabrikan tersebut. Menurut pendapat saya, sangat perlu bagi kita untuk mempelajari perkembangan teknologi ini. Karena hanya ada satu cara untuk memajukan dunia teknologi di Indonesia, yakni dengan BELAJAR dari kemajuan bangsa lain.

Sistem Transmisi Hidrolik Otomatis

Sebelum saya sebutkan dan jelaskan mengenai macam-macam teknologi sistem transmisi otomatis yang telah dikembangkan oleh berbagai merk mobil, saya akan menjelaskan satu teknologi dasar sistem transmisi gearbox otomatis yaitu sistem transmisi hidrolik otomatis. Sistem transmisi hidrolik adalah pengembangan dari sistem hidrolis berupa fluid coupling yang digabungkan dengan penggunaan sistem transmisi roda gigi di dalamnya. Komponen-komponen utama pada sistem transmisi hidrolis otomatis adalah sebagai berikut:

Torsi Konverter (Torque Converter). Torsi konverter merupakan pengembangan dari kopling hidrolik (fluid coupling: baca artikel berikut) yang berfungsi untuk menghubungkan antara poros penggerak dari mesin dengan poros sistem transmisi gearbox otomatis. Torsi konverter menggantikan fungsi kopling gesek pada sistem transmisi manual. Hal ini bertujuan agar mesin penggerak dapat selalu bekerja sekalipun kendaraan dalam kondisi diam.

Komponen-komponen Torque Converter

Berbeda dengan fluid coupling, karakteristik torsi konverter adalah dapat meningkatkan torsi putaran pada saat kecepatan putaran poros penggerak berbeda dengan kecepatan putaran poros transmisi. Hal ini disebabkan karena adanya satu komponen berupa sudu stator yang terletak di tengah-tengah antara pompa dan turbin hidrolis.
Pompa Hidrolis. Sebuah sistem transmisi hidrolis otomatis pasti membutuhkan pompa hidrolis berjenis pompa roda gigi yang dipasang pada poros di tengah-tengah antara torsi konverter dan sistem roda gigi. Pompa ini berfungsi untuk membangkitkan tekanan pada oli hidrolis yang selanjutnya digunakan untuk komponen-komponen sistem yang lain.

Pompa Roda Gigi Pada Transmisi Otomatis

Sumber penggerak dan pembangkit tekanan dari pompa ini adalah torsi konverter, sehingga semakin cepat putaran mesin maka akan semakin cepat pula debit aliran oli hidrolis yang dialirkan. Sedangkan tekanan yang dibangkitkan, juga tergantung dari kondisi beban (medan jalan) yang dihadapi kendaraan. Jika medan yang dihadapi berat, maka tekanan oli hidrolis juga akan tinggi. Konsep ini yang nantinya digunakan pada saat pemilihan rasio roda gigi transmisi secara otomatis.
Sistem Planetary Gear. Komponen paling utama pada sistem transmisi otomatis adalah sebuah rangkaian sistem roda gigi planet. Sistem gearbox ini terdiri dari tiga bagian roda gigi yaitu roda gigi matahari, roda gigi planet, dan roda gigi luar. Hanya dengan mengatur konfigurasi distribusi putaran pada roda gigi sistem gearbox ini, kita akan mendapatkan 4 macam variasi sistem transmisi yaitu 3 transmisi maju (putaran searah) dan 1 transmisi mundur (putaran terbalik).

Roda Gigi Planet

Tiga komponen roda gigi planet tersebut, masing-masing dapat menjadi roda gigi penggerak, roda gigi yang digerakkan, atau roda gigi yang diam. Penentuan konfigurasi roda gigi tersebut akan menghasilkan perbandingan rasio yang beragam. Perhatikan jika kita tentukan jumlah gigi pada roda gigi luar adalah 72, dan roda gigi matahari adalah 30, maka akan kita dapatkan beberapa macam rasio gearbox dengan mengatur konfigurasi roda gigi tersebut. Perhatikan tabel berikut ini.

Rasio Roda Gigi Planetary

Sebagai tambahan, jika ada dua dari tiga roda gigi berada pada posisi lock-stationer (diam-terkunci), maka akan didapatkan rasio roda gigi 1:1. Sehingga secara keseluruhan terdapat 4 rasio roda gigi yang berbeda hanya dengan satu sistem roda gigi planetary ini, yaitu 3,4:1 (maju), 1:1 (maju), 0,71:1 (maju-overdrive), serta -2,4:1 (mundur).

Mekanisme Perpindahan Rasio Planetary Gear
Sistem Kontrol Hidrolis. Sistem transmisi otomatis membutuhkan sebuah sistem kontrol otomatis untuk mengatur perpindahan roda gigi pada planetary gear. Sistem kontrol ini berfungsi untuk mengatur locking dan unlocking roda gigi planetary terhadap poros penggerak atau poros yang digerakkan. Tiap-tiap roda gigi pada sistem planetary gear harus dapat ter-coupling atau juga ter-uncoupling (lepas) dari poros penggerak ataupun poros yang digerakkan.

Sistem Kontrol Hidrolis Pada Transmisi Otomatis Mitsubishi Pajero th. 2001

Sebuah sistem kontrol hidrolis transmisi otomatis memiliki komponen-komponen berupa kopling gesek (clutch), pita baja (bands), piston hidrolis, spring-loaded valve, sensor beban mesin, dan shift valve. Berikut adalah fungsi dari masing-masing komponen tersebut:
- Kopling gesek menjadi penghubung antara poros penggerak maupun poros yang digerakkan dengan roda gigi-roda gigi planetary gear. Kopling gesek ini didesain secara kompleks sehingga masing-masing roda gigi dapat terhubung dengan poros yang digerakkan maupun poros penggerak.
  
  Salah satu kopling pada transmisi otomatis
  
  Satu sistem transmisi otomatis yang menggunakan planetary gear menggunakan 4 kopling gesek untuk mengatur kinerja roda gigi-roda gigi-nya. Satu kopling gesek diaktuasi oleh piston yang dilengkapi dengan pegas. Piston ini bekerja berdasarkan tekanan oli hidrolis, jika tekanan cukup maka piston akan teraktuasi, dan jika tekanan rendah maka piston akan kembali ke posisi awal dengan bantuan pegas di dalamnya.
- Pita baja (bands) berfungsi untuk mengunci roda gigi planetary gear pada posisi stasioner (diam). Seperti halnya kopling, pita baja ini diaktuasi oleh piston yang juga bekerja berdasarkan tekanan oli hidrolis yang di-supply padanya. Jika piston teraktuasi, maka pita baja yang terletak melingkari roda gigi akan mengunci roda gigi tersebut dan menghubungkannya dengan bodi sistem transmisi sehingga roda gigi berada pada posisi stasioner.
  
  Pita Baja Transmisi Otomatis
- Spring-loaded valve berfungsi sebagai sensor kecepatan putaran poros output yang terhubung dengan roda penggerak. Semakin cepat putaran poros, maka akan semakin besar bukaan valve ini sehingga supply tekanan oli hidrolis kepada sistem semakin besar. Jika putaran poros semakin pelan, maka valve akan semakin menutup yang dibantu dengan pegas yang ada di dalamnya.
  
  Spring-loaded valve terletak di dalam governor
- Sistem transmisi otomatis harus mengetahui seberapa berat mesin bekerja, agar perpindahan rasio transmisi bisa sesuai dengan beban mesin yang dihadapi. Sehingga digunakanlah sensor beban mesin sebagai satu komponen utamanya. Sensor ini dapat menggunakan dua cara, cara yang pertama adalah dengan menggunakan kabel yang terhubung antara posisi pedal gas dengan sistem transmisi. Jika pedal gas semakin dalam ditekan, maka tekanan pada kabel juga meningkat. Cara yang kedua adalah dengan menggunakan modulator vakum, dengan menghubungkan intake manifold dengan sistem transmisi (shift valve). Semakin besar beban mesin, maka modulator vakum akan membaca kondisi sistem semakin vakum.
- Shift valve adalah sebuah komponen yang bertugas untuk mengatur supply oli hidrolis yang akan menuju piston aktuator pada kopling dan pita baja. Tiap-tiap perpindahan rasio transmisi dibutuhkan satu shift valve, untuk rasio 1 dan 2 misalnya dibutuhkan satu shift valve, begitu pula dengan perpindahan rasio yang lain (2-3; 3-4). Tiap-tiap shift valve memiliki tekanan kerja yang berbeda-beda, semakin tinggi posisi shift valve, maka akan semakin tinggi tekanan kerja hidrolisnya. Sehingga perpindahan rasio transmisi tergantung tekanan kerja hidrolis yang diatur oleh spring-loaded valve sesuai dengan kecepatan putaran poros roda, yang selanjutnya akan mengaktuasi shift valve pada titik tekanan tertentu.
  
  Sistem Shift Valve
  
  Shift valve dan sensor beban mesin bekerja secara berlawanan. Tujuannya adalah jika beban mesin tinggi, maka shift valve tidak akan terlalu buru2 untuk berpindah ke rasio selanjutnya sampai tekanan kerja yang sesuai dengan spesifikasinya terpenuhi.