Fungsi, Komponen, dan Cara Kerja Poros Propeller (Propeller Shaft dan Universal Joint) Pada Kendaraan

Poros Propeller - Propeller shaft dan universal joint adalah bagian dari sistem pemindah tenaga (power train) yang fungsi utamanya adalah meneruskan putaran dari mesin. 

Propeller shaft digunakan pada kendaraan yang menggunakan penggerak roda belakang (FR ataupun 4WD). Ketika tenaga putaran dari transmisi yang terpisah dengan poros roda belakang dalam meneruskan putarannya maka diperlukannya komponen untuk dapat meneruskan putaran dari transmisi menuju differensial,  Hal inilah mengapa propeller shaft berfungsi digunakan untuk mentransmisikan daya dan juga putaran ke defferensial. 

FUNGSI POROS PROPELLER

Poros propeller memiliki 3 (tiga) fungsi utama:

1. Untuk memindahkan putaran dengan lembut dari transmisi ke poros sambungan roda belakang.
2. Untuk meneruskan dan menyalurkan tenaga pada roda belakang saat bergerak naik dan turun.
3. Untuk menyediakan penyesuaian pada gerakan melentur karena perubahan panjang poros penggerak.

Propeller shaft juga harus memenuhi syarat-syarat tertentu karena daya dan juga putaran yang dihasilkan oleh mesin sangat besar dan juga tinggi. Kontruksi dari poros propeller dibuat sedemikian rupa agar saat memindahkan tenaga putar dari transmisi ke differential dapat dilakukan dengan lembut tanpa dipengaruhi dari kondisi permukaan jalan dan banyaknya beban. Untuk tujuan ini universal joint dipasang pada setiap ujung propeller shaft, fungsinya untuk menyerap perubahan sudut dari suspensi. Selain itu sleeve yoke bersatu untuk menyerap perubahan anatara transmisi dan diferential.

Kontruksi poros propeller biasanya dibuat dari tabung pipa baja yang memiliki ketahanan terhadap gaya puntiran atau bengkok. Bandul pengimbang (balance weight) dipasang pada bagian luar pipa dengan tujuan untuk keseimbangan pada waktu poros propeller berputar. Dengan keseimbangan ini diharapkan poros propeller dapat berputar tanpa menghasilkan getaran (lembut).

KOMPONEN-KOMPONEN POROS PROPELLER

1. Sleeve Yoke 

Berbentuk pejal dan pipa yang terhubung melalui alur-alur sehingga dapat bergeser sepanjang alur tersebut menghubungkan poros keluaran transmisi ke sambungan universal (universal joint) depan. 

2. Front Universal Joint 

Mengikat slip yoke pada poros penggerak (drive shaft). 

3. Drive shaft 

Berbentuk pipa yang berguna mengurangi berat tetapi tidak mengurangi kekuatannya, berfungsi memindahkan gerak gaya putar dari sambungan universal depan (front universal joint) ke sambungan universal belakang (rear universal joint). 

4. Rear Universal Joint 

Membuat sambungan yang menghubungkan sumbu penggerak dengan yoke deferensial menjadi tidak kaku sehingga dapat bergerak mengikuti kondisi jalan. 

5. Yoke Rear  

Berbentuk garpu dan berlubang yang berfungsi memegang sambungan universal belakang ( dan memindahkan gaya putar ke rangkaian gigi sumbu roda belakang. 

6. Balance Weight 

Berbntuk plat yang dilas titik sehingga menempel terhadap poros propeller untuk menghindari gaya sentrifugal saat propeller berputar.

TIPE-TIPE POROS PROPELLER

1. Tipe 2 Universal Joint 

Pada poros propeller tipe 2 universal joint, poros propeller ini memiliki 2 buah sambungan universal (universal joint)

2. Tipe 3 Universal Joint 

Pada poros propeller tipe 3 universal joint, poros propeller ini memiliki 3 buah sambungan universal (universal joint). 

Kedua tipe ini memiliki komponen dan cara kerja yang hampir sama, hanya saja terdapat komponen tambahan pada tipe 3 joint. Pada tipe 3 join terdapat 3 universal joint sedangkan pada tipe 2 joint hanya terdapat 2 universal joint. Dan pada tipe 3 joint terdapat center bearing yang berfungsi untuk lebih meredam getaran.

JENIS-JENIS SAMBUNGAN UNIVERSAL JOINT

1. Hook Joint 

Hook joint pada umumnya poros propeller menggunakan konstruksi tipe ini, karena selain konstruksinya yang sederhana tipe ini juga berfungsi secara akurat dan konstan. Konstruksi hook joint adalah seperti gambar di atas. Ada dua tipe hook joint yaitu shell bearing cup type dan solid bearing cuptype. 

Pada tipe shell bearing cup universal joint tidak bisa dibongkar sedangkan pada tipe solid bearing cup bisa dibongkar.

2. Flexible Joint 

Konstruksi dari universal joint model flexible joint dapat dilihat pada gambar diatas. Model ini mempunyai keuntungan tidak mudah aus, tidak berisik dan tidak memerlukan minyak/ grease.

3. Turnion Joint 

Model ini berusaha menggabungkan tipe hook joint dan slip joint, namun hasilnya masih dibawah slip joint sendiri, sehingga jarang digunakan. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

4. Uniform Velocity Joint 

Model ini dapat membuat kecepatan sudut yang lebihbaik, sehingga dapat mengurangi getaran dan suarabising. Konstruksinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini. 

5. Slip Joint 

Bagian ujung propeller yang dihubungkan dengan poros out-put transmisi terdapat alur-alur untuk pemasangan slip joint. Hal ini memungkinkan panjangnya propeller shaft sesuai dengan jarak output transmisi dengan differential. 

CARA KERJA POROS PROPELLER

1. Cara Kerja Propeller Shaft pada Kendaraan FR (Front Engine Rear Drive) 

Gaya putar atau gerakan dari batang output transmisi kesumbu belakang diteruskan olehpropeller shaft. Sumbu propeller shaft bergerak naik atau turun, relatif terhadap transmisi dan propeller shaft harus memindahkan gaya putar dengan baiktanpa terpengaruh perubahan sudut dan panjang. Universal joint dan sleeve yoke dapat melakukan penyesuaian yang dibututhkan sebagai akibat perubahan tempat yang dilalui kendaran selama berjalan. Ini mungkin dilakukan karena sambungan universal memungkinkan 2 (dua) batang bergerak dalam sudut yang berbeda satu dengan yang lain. 

Sebagai contoh, bila kendaraan melewati gundukan dijalan, sudut belakang (diferensial) tertekan keatas dan relatif sejajar terhadap bodi mobil. Universal joint memungkinkan jalur penggerak tetap pada posisi melentur tanpa menyebabkan kerusakan pada batang penggerak. Dalam keadaan yang sama, sleeve yoke yang terpasang pada batang output transmisi memungkinkan adanya perubahan kecil pada panjang penggerak dengan meluncur kedalam atau keluar dari trasnmisi. 

2. Cara Kerja Propeller Shaft pada Kendaraan Penggerak Empat Roda (4WD) 

Kendaraan-kendaraan yang lebih kecil dengan penggerak empat roda menggunakan pengaturan jalur penggerak yang mirip dengan kendaraan dengan mesin dibelakang, Kendaraan dengan penggerak roda depan telah dijelaskan diatas, tetapi dengan tambahan pada batang output yang diperpanjang hingga sumbu depan. 

Kendaraan dengan penggerak empat roda memiliki jalur penggerak pada kedua sumbu kendaraan depan dan belakang. Serupa dengan rangkaian sumbu belakang kendaraan yang konvensional. Pada sumbu belakang dan sedikit berbeda unit sumbu pada bagian depan. Sumbu penggerak depan harus meemiliki fasilitas untuk mengemudikan kendaraan. Dua sumbu pemindahan gaya putar dari transmisi dilewatkan unit deferensial dan batang sumbu untuk menggerakkan empat roda kendaraan

Share this post