Torque Converter Alat Berat : Pengertian, Fungsi dan Komponennya

 TORQUE CONVERTER ALAT BERAT

Pengertian torque converter adalah suatu komponen pemindah tenaga dari engine menuju ke power train dengan media perantara zat cair (Fluida) yaitu oli. Pada unit yang menggunakan sistem ini mempunyai daya dorong yang lebih besar jika dibandingkan dengan unit yang memakai direct drive mekanisme kopling) dan memperingan kerja engine bila unit mendapat beban yang berlebih serta mencegah engine mati.

🔰PRINSIP KERJA TORQUE CONVERTER

Cairan / fluida dengan kecepan tinggi dapat menghasilkan tenaga untuk diterukan

Dengan tenaga udara , satu bagian dapat menggerakkan bagian yang lainnya

Prinsip dasar torque converter adalah suatu komponen dari power train yang bekerja secara hidrolis. Fungsi dari torque converter tidak jauh berbeda dengan Main Clucth (coupling), sehingga sering juga disebut Fluid Coupling.

🔰KONSTRUKSI DAN PRINSIP KERJA

Torque converter dipasang di antara engine dan trasmisi, ada juga yang langsung include bersama transmisi. Torque converter berfungsi untuk memindahkan tenaga engine ke transmisi dengan cara merubah tenaga mekanis menjadi tenaga kinetis (oil flow), kemudian disalurkan ke output shaft torque converter (input transmisi) menjadi tenaga mekanis lagi.

Dengan media perantara oli ini, torque converter dapat memindahkan tenaga engine ke transmisi secara halus, senyap dan mengurangi shock. Sehingga meminimkan terjadinya benturan-benturan keras pada roda gigi dan poros transmisi. Apabila unit mendapat beban kejut dari attachementnya maka tidak akan berdampak ke engine dan vibrasi yang mungkin timbul pada setiap perubahan beban (torque) engine, akan diredam oleh oil flow yang ada didalam torque converter.

Torque converver pada umumnya mempunyai 3 bagian utama, yaitu :

1. PUMP (Impeler) 

Terpasang pada drive case dan dihubungkan langsung dengan flywheel yang digerakkan oleh engine. Jadi ketika engine mulai berputar, maka pump akan ikut berputar juga, sehingga oli yang berada di dalamnya akan terlempar karena gaya sentrifugal karena bentuk dari sudu-sudu pump itu sendiri. 

2. STATOR (Reactor) 

Terpasang tetap pada case (housing) yang berfungsi untuk mengarahkan oli flow dari sudu-sudu turbin untuk masuk kembali lagi ke sudu-sudu pump sesuai dengan arah putaran pump. Sehingga oli flow yang masih tersisa tenaga kinetisnya akan membantu mendorong dan memperingan kerja pump. Hal ini akan memperbesar tenaga kinetis dari outlet pump berikutnya, jika turbin berputar cepat hingga speed rasionya mendekati satu, maka arah sudut aliran oli akan berubah dan oli akan keluar dari turbin dan memukul punggung sudu-sudu stator.  Pada kedaan demikian akan mengakibatkan aliran oli menjadi tidak beraturan dan efisiensi dari torque converter akan menurun.

Pada stator juga ada mekanisme Free Wheel atau serig disebut "One Way Clucth" yang terletak di antara stator dan shaft yang berfungsi agar stator motor dapat berputar ke satu arah saja pada shaftnya. Hal ini akan berfungsi untuk menaikkan effesiensi dari torque converter. Ada 2 tipe free wheel yang umum di pakai antara lain yaitu :

🔄Roller Type Free Wheel

Cara kerjanya apabila stator diputar pada shaftnya ke arah Kiri, roller akan bergerak ke kanan ke arah ruang yang lebih sempit, sehingga membuat stator akan terkunci dan diam. Sebaliknya apabila stator kita putar ke arah Kanan, roller akan bergerak ke arah yang sebaliknya dan memungkinkan stator berputar dengan lancar.

🔄Sprag Type Free Wheel

Cara kerjanya apabila stator diputar ke arah Kiri, sprag akan bergerak mempersempit celah antara stator dengan shaft dengan bodinya, sehingga membuat stator akan terkunci dan diam. Sebaliknya apabila stator kita putar ke arah Kanan, maka sprag akan memperluas celah sehingga stator dapat berputar dengan lancar.

3. TURBIN (Runner) 

Terpasang tetap pada output shaft dan berfungsi merubah tenaga kinetis dari oli yang dilemparkan oleh pump mejadi tenaga mekanis pada shaft outputnya. Perubahan arah dan kecepatan aliran oli dalam sudu-sudu turbin akan menghasilkan gaya reaksi sehingga turbin berputar. "Besarnya torque yang dihasilkan pada shaft turbin adalah sebanding dengan resultan dua besaran yang diperoleh dari hasil kecepatan keliling aliran pada bagian bawah inlet dan outlet dengan masing-masing radius pada kedua portsnya". Torque pada turbin juga dipengaruhi dengan jumlah aliran dari fluida.

🔑SISTEM HIDRAULIK

Kerterangan :

1. Transmision Case
2. Strainer
3. Transmision Pump
4. Transmision Filter
5. Transmision Control Valve
6. Relief Valve
7. Pump (Impeler)
8. Turbine (Runner)
9. Stator
10. Torque Converter Regulator Valve
11. Oil Cooler
12. Torque Converter Case
13. Scavenging Pump
14. Oil Filter by Pass Valve

✨Berikut ini beberapa keuntungan dan kerugian dari torque converter dibandingkan dengan sistem direct drive yaitu antara lain :

✅ Keuntungan :

1. Dapat meredam fibrasi dari engine pada saat akselerasi dan melindungi engine bila terjadi perubahan beban secara mendadak.
2. Putaran engine dan daya dorong diatur secara otomatis sesuai dengan beban.
3. Perpindahan gugi pada transmisi lebih halus serta mudah dilakukan dengan cepat tanpa harus unit berhenti.

❎ Kerugian :

1. Tidak dapat memindahkan tenaga engine secara penuh bila mengalami slip pada torque converternya.
2. Kontruksinya lebih rumit 
3. Harga komponen jauh lebih mahal

🔰DAMPER

Damper terpasang dibagaian flywheel engine yang berfungsi untuk menaikkan reliability dan durability dari pada komponen power train, dengan cara dengan meredam getaran-getaran puntir (twisting vibration) yang dihasilkan dari adanya perubahan torque engine pada saat akselerasi / deselerasi pada beban yang ringan atau berat. Hal itu agar mencegah getaran tidak diteruskan dari engine ke power train sehingga life time komponen bisa lebih lama.

🔰Prinsip Kerja Damper

🔍Gerakan Beban Tanpa Peredam

Bila ada sebuah beban pertama digantung pada ujung pegas, kemudian beban ditarik ke arah bawah lalu dilepas. Maka beban akan bergerak naik turun secara cepat sehingga gerakan pada beban akan sulit untuk berhenti seperti gambar di grafik.

🔍Gerekan Beban Dengan Peredam

Pada kondisi beban kedua, dilakukan modifikasi adanya penambahan pegas pada sisinya yang diikatkan pada diding, lalu beban di tarik ke arah bawah untuk menciptakan gerakan naik turun. Gerakan naik turun dapat dikurangi secara bertahap, sehingga getaran yang terjadi juga dapat diminimumkan/ diredam. Pada unit komatsu umumnya digunakan dua macam damper untuk meredam getaran/fibrasi antara lain :

🅰SPRING DAMPER

Pada tipe demper ini menggukan tordion spring untuk meredam fibrasi dimana disc diikatkan pada flywheel, sehingga begitu engine hidup damper disc langsung ikut berputar. Damper disc yang berputar akan menarik torsion spring, kemudian akan membawa friction plate ikut berputar bersama-sama splined hub yang terhubung dengan output shaft.

🅱RUBBER DAMPER

Pada tipe ini terlihat output shaft terhubung dengan inner body (Splined) sedangkan outer body yang didalamnya terdapat rumber dikiatkan ke flywheel.  Diantara outer body dan inner body dipasang rubber cushion secara keliling. 

Tenaga engine kemudian diteruskan ke flywheel dan outer body, lalu ke rubber cushion untuk meredam getaran dari engine. Tenaga engine diteruskan melalui inner body ke output shaft.

🔑ISTILAH UMUM PADA TORQUE CONVERTER

➤ STALL 

Adalah suatu keadaan dimana kecepatan putaran turbin sama dengan nol yang disebabkan berhenti karena beban yang berlebihan, sedangkan kecepatan pump masih tetap ada sesuai dengan kecepatan putaran engine.

➤ ELEMENT

Adalah jumlah komponen-komponen utama pada torque converter yang berhubungan dengan oli flow.

➤ STAGE

Adalah suatu komponen yang berhubungan langsung dengan output shaft, yaitu jumlah turbin yang dipakai.

➤ PHASE

Adalah mekanisme kontruksi pada stator yang dapat menaikkan effisiensi tenaga dari torque converter.

➤ STALL SPEED

Adalah nilai besarnya maksimum speed dari pump/impeler pada saat turbin berhenti yang disebabkan karena beban berlebih.

➤ SPEED RATIO

Adalah nilai perbandingan antara kecepatan putaran turbin dengan kecepatan putaran pump (impeler) atau output speed, yang mana : 

➤ TORQUE RATIO

Adalah nilai perbandingan antara torque turbin dengan torque pump (impeler).

➤ EFFICIENCY

Adalah nilai perbandingan power output (turbin) dengan power input (impeler/pump) dalam satuan persen.

Pada saat pump diputar dan pada sudu-sudunya penuh dengan oli, maka pump akan menghasilkan oil flow ( aliran) dan akan  masuk kedalam sudu- sudu turbin sehingga turbin ikut berputar. Sisa aliran oli dari turbin akan kembali masuk ke sudu-sudu startor yang selanjutnya akan mengalir ke arah pump berputar. Apabila torque converter kekurangan oli maka dapat mengakibatkan turbin tidak dapat berputar dan tenaga engine tidak dapat disalurkan.