Memahami kinerja matic saat tuas di D

Sesuai janji saya bikin tulisan yang mendalam
===================

Pahami Kerja Transmisi Matic Saat Tuas di D

Oleh: Hermas Prabowo

Masih ramai diskusi tentang apakah sebaiknya tuas matic tetap di D atau N saat mobil berhenti di lampu merah, atau saat berhenti kala arus kendaraan macet.

Pembahasan kali ini agak berat. Jangan lupa cemilan dan secangkir kopi panasnya.

Seperti semua tahu, mobil matic bisa jalan karena ada piranti unit transmisi matic. Tugas dari transmisi otomatis salah satunya meneruskan tenaga/putaran mesin ke roda.

Di dalam unit transmisi matic itu ada beberapa komponen vital, yang bekerja.

Komponen vital itu adalah torque converter, kopling, planetary gear set atau untuk matic CVT digantikan dengan CVT assy, dan as (shaft). Baik as input, as perantara maupun as output.

Tentu banyak komponen lainnya di luar empat komponen vital yang saya sebutkan di atas.

Pada pembahasan kali ini, saya akan fokus pada kerja komponen torque converter dan kopling, sesuai isu yang lagi hot.

Oke kita lanjut. Kopinya jangan lupa disruput.

Torque Converter

Apa itu torque converter? Sudah saya sebutkan di atas, torque converter adalah salah satu komponen vital dari transmisi otomatis.

Bentuknya bulat, menyerupai kue donat. Terpasang di bagian depan gearbox matic, dekat dengan mesin.

Tugas torque converter itu meneruskan atau memutus tenaga/putaran dari mesin ke input shaft pada transmisi matic.

Lho... kalau tugasnya itu, berarti sama dengan kopling dong? Betul sekali. Torque converter itu sejatinya juga kopling.

Tapi para insinyur matic sengaja tidak memberi nama kopling, agar dalam identifikasi komponen matic tidak membingungkan.

Karena sejatinya ada banyak komponen yang berfungsi sebagai kopling pada gearbox matic, sehingga disepakati penggunaan istilah torque converter.

Pada unit torque converter, untuk torque converter modern (era 1980-an sampai sekarang), tersusun dari empat komponen vital di dalamnya: impeller, turbin, stator dan converter clutch.

Sebelum akhir 1970-an, torque converter hanya terdiri tiga elemen vital di atas, tanpa converter clutch.

Apa itu impeller, turbin, stator dan converter clutch?

1). Impeller. Bentuknya seperti baling-baling. Bayangkan saja bentuknya seperti daun kipas angin.

Dia terikat, atau menyatu dengan bagian dalam dari torque converter sebelah belakang. Yang dekat dengan pompa oli matic, atau yang lebih jauh jaraknya dari mesin.

Impeller ini fungsinya seperti pompa. Tapi lagi-lagi, supaya tidak bingung, untuk membedakan dengan pompa oli matic, dicarikan istilah lain: impeller.

Tugas impeller memutar turbin, dengan bantuan oli matic (automatic fluid).

2). Turbin. Turbin juga baling baling. Bayangkan juga bentuknya sama dengan daun kipas angin, biar mudah memahami.

Turbin terhubung dengan drive shaft atau input shaft pada transmisi matic. Posisi turbin berhadapan dengan impeller.

Tugas turbin meneruskan tenaga/putaran mesin yang masuk ke impeller, untuk diteruskan ke input shaft transmisi matic.

Cara kerjanya, bayangkan dua kipas angin didekatkan. Yang satu dinyalakan, kipas yang didepannya ikut berputar karena efek embusan angin dari kipas pertama.

Kipas pertama anggap sebagai impeller, yang kedua turbin. Bedanya pada kipas, putaran menghasilkan embusan angin. Pada torque converter memanfaatkan cairan yang disebut dengan oli matic.

Karena sifat kerjanya yang memanfaatkan cairan, torque converter sering disebut juga sebagai unit hidrodinamik.

3). Stator. Bentuknya juga seperti baling-baling. Dia terhubung dengan one way clutch (kopling satu arah) dalam torque converter.

Tugasnya merubah arah pantulan oli matic dari turbin yang kembali ke impeller, agar putaran oli searah jarum jam, selaras putaran oli dari impeller.

Proses awal mulai dari oli yang disemburkan oleh impeller untuk menggerakkan turbin, lalu mantul ke stator untuk diubah arahnya dan diteruskan lagi ke impeller, sehingga bisa meningkatkan torsi dalam torque converter disebut vortex flow.

4). Converter Clutch. Bentuknya kampas kopling (friction clutch), berukuran besar. Terdapat satu kampas dalam satu torque converter. Kampas ini terhubung dengan turbin.

Tugasnya, pada saat laju mobil melewati 60 km/jam, kopling dalam torque converter ini baru bekerja. Menempelkan turbin dengan bagian dalam casing torque converter sebelah depan (dekat mesin), agar tercipta rasio putaran 1 : 1 antara mesin dan input shaft transmisi matic. Guna mencegah slip dan boros konsumsi BBM.

Nah, bagaimana sekarang torque converter bekerja? Sruput kopinya lagi. Nikmati cemilannya.

Kerja Torque Converter

Sesaat setelah mesin hidup, casing torque converter langsung berputar, karena dia nempel dengan drive plat.

Drive plat adalah penghubung antara crank shaft mesin dengan casing depan torque converter. Biasanya dibaut.

Casing torque converter berputar. Otomatis impeller yang menyatu di dalamnya juga ikut berputar.

Casing yang berputar ini juga sekaligus memutar pompa oli matic. Pompa oli matic bekerja, menghisap oli, menciptakan oli bertekanan, masuk ke dalam valvebody, lalu sebagian tekanan oli dialirkan ke dalam torque converter. Oli mengguyur impeller dari sisi tepi, mengisi celah baling-baling.

Impeller berputar searah jarum jam, seiring putaran mesin. Baling-baling impeller menyemburkan oli matic dengan putaran oli yang juga searah jarum jam.

Semburan oli matic dari impeller memutar turbin. Turbin ikut berputar juga searah jarum jam.

Karena turbin terhubung dengan input shaft matic, saat turbin berputar otomatis input shaft berputar. Tenaga/putaran mesin berhasil diteruskan dari mesin ke input shaft.

Putaran input shaft pada matic ditentukan oleh putaran mesin yang diteruskan oleh impeller dan turbin. Makin cepat putaran mesin, makin kencang input shaft berputar.

Namun begitu, putaran mesin yang diteruskan oleh impeller, tidak mampu memutar turbin dan input shaft dengan rasio 1 : 1. Ada energi yang terbuang di antara impeller dan turbin.

Inilah sebabnya, mengapa pada mobil matic era sebelum akhir 1970-an, cenderung boros konsumsi BBM.

Lalu era 1980-an, dikembangkan teknologi baru: converter clutch. Kopling di dalam torque converter, atau kopling di dalam kopling.

Kopling converter ini berfungsi mengurangi slip yang terjadi di antara impeller dan turbin.

Caranya, kopling converter ini akan menghubungkan langsung bagian turbin dan casing dalam torque converter, saat mobil melaju di atas 60 km/jam.

Jadi, setelah 60 km/jam, rasio putaran mesin dan input shaft matic meningkat jadi setara 1 : 1. Karenanya, mobil yang sudah dilengkapi converter clutch, bisa sama iritnya dengan mobil manual saat melaju di atas kecepatan 60 km/jam.

Tuas D Mobil di Rem

Apa yang terjadi di dalam torque converter saat mobil direm dan tuas tetap di posisi D? Sesuai isu paling hangat di jagat otomotif Tanah Air belakangan ini.

Pada saat tuas di posisi D, 3, 2, L, S atau M (tergantung tipe maticnya), kopling dalam gearbox matic (pada urutan setelah torque converter) sedang bekerja.

Namun, putaran turbin/input shaft tertahan oleh rem. Saat rem diinjak, rem bekerja menahan laju roda. Roda tertahan, as kopel atau as roda ikut tertahan.

As roda tertahan membuat planetary gear set tertahan, input shaft tertahan, dan turbin juga tertahan.

Meski begitu, impeller dalam torque converter terus berputar, karena mesin tetap berputar. Tenaga/putaran mesin terputus di antara impeller dan turbin.

Saat mesin idle, putaran impeller menjadi lemah. Semprotan oli dari impeller ke turbin juga lemah.

Di sini berlaku Hukum Newton: aksi sama dengan reaksi.

Semburan oli dari impeller yang searah jarum jam itu, saat turbin diam, oli dipantulkan lagi oleh baling-baling turbin.

Selanjutnya oli yang mantul mengalir berlawanan arah dengan jarum jam itu masuk ke baling-baling stator, lalu dikembalikan lagi arah putar olinya searah jarum jam, lalu masuk lagi ke impeller.

Sehingga memberi torsi tambahan dalam torque converter.

Oli yang dari stator balik ke impeller, bertemu dengan oli dari impeller, lalu dibuang ke bak oli matic melalui lubang control. Dikenal dengan istilah rotary flow.

Jadi cukup jelas di sini, saat rem diinjak, turbin berhenti berputar. Putaran mesin tidak diteruskan oleh turbin ke input shaft, karena tertahan rem.

Sehingga pada saat Anda menggeser tuas dari N ke D atau sebaliknya, saat berhenti di lampu merah maupun jalanan macet, sama sekali tidak terjadi gesekan kampas kopling (disc clutch) dengan plat baja (steel plat) di dalam transmisi matic.

Kekhawatiran oli matic cepat kotor efek serbuk kampas, akibat kampas sering bergesekan, sebagai dampak tuas digeser dari N ke D atau sebaliknya, sama sekali tidak berdasar.

Gesekan yang minim, sepersekian detik, hanya bisa terjadi, saat Anda menggeser tuas dari N ke D, dan kopling belum nyantol, lalu mobil keburu digas dan jalan. Biasanya timbul efek entakan.

Efek Stall

Mengapa tidak timbul stall (getaran atau goncangan mesin), saat impeller berputar dan turbin diam? Apa yang terjadi?

Pada torque converter ada tiga fase kerja, yaitu torque multiplikasi, kopling dan lock up.

Fase torque multiplikasi terjadi di rentang kerja turbin 0 - 80 persen berbanding impeller, fase kopling 90 - 95 persen, dan lock up 100 persen.

Pada saat rem diinjak dan turbin tidak berputar, vortex flow-nya sangat tinggi. Karena semburan oli dari impeller dipantulkan sempurna oleh baling-baling turbin lewat stator dan balik ke impeller.

Sebaliknya saat fase kopling dan lock up, vortex flow-nya tidak ada.

Pada saat mobil direm, nilai stall torque ratio rasio berkisar 2,25 : 1.

Karena turbin diam, semprotan oli dipantulkan sama kuat dengan saat disemprotkan impeller.

Semprotan oli matic yang dipantulkan turbin berlawanan arah jarum jam itu, masuk ke baling-baling stator, diubah arah semprotannya oleh stator menjadi searah jarum jam, lalu diteruskan ke turbin. Sehingga berefek menambah torsi dalam torque converter.

Oleh para insinyur matic, sisa tenaga sebagai dampak semprotan oli yang dipantulkan turbin dan kembali ke impeller, sering disebut faktor K.

Ada juga yang menyebutnya dengan stall torque ratio (STR). Dalam pemahaman yang mudah bisa disebut sebagai kemampuan torque converter menciptakan efek peningkatan torsi (multiply torque).

Pada transmisi matic modern, stall efek dari turbin yang tertahan bisa dikurangin dengan menurunkan line pressure olinya.

Pada kondisi langsam, line pressure dikondisikan pada rentang 50 - 60 psi. Saat gas terbuka penuh di rentang 90 - 150 psi.

Adapun saat tuas di R atau L, line pressure ditingkatkan berkisar 150 - 300 psi. Karena tenaga mesin yang tersalur saat tuas di R atau L besar.

Dengan manajemen line pressure yang tepat, tekanan oli yang masuk ke impeller dalam torque converter bisa disesuaikan kebutuhan.

Itu sebabnya saat tuas di geser ke D dan rem diinjak, pada model matic modern, dorongan mesinnya tidak begitu terasa.

Kondisi ini bukan berarti transmisi matic lemah. Inovasi teknologi terus dilakukan agar transmisi matic zaman now bisa makin halus, lembut dan nyaman.

Salam matic

Hermas Prabowo
Teknisi Ahli Worner Matic
Bengkel Spesialis Transmisi Otomatis & Mobil Matic

#wornermatic
#bengkelspesialismatic
#spesialistransmisimatic
#bengkelmaticbergaransi

https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=468519970757923&id=100027997717397