Konstruksi dan cara kerja torque converter
1.
Pendahuluan
Power train pada sebuah truck caterpillar berfungsi sebagai
pemindah tenaga dari engine ke roda. Tenaga yang di hasilkan oleh engine akan
di terima oleh torque converter. Oleh torque converter, torsi akan
dilipatgandakan tergantung kondisi beban. Jika beban berat torsi yang di
hasilkan besar tetapi dengan kecepatan putar yang rendah. Sebaliknya jika beban ringan torsi tidak
digandakan , sehingga kecepatan puter mendekati kecepatan engine. Untuk beban yang
sangat ringan dimana sudah tidak diperlukan lagi torque converter, maka
digunakan lockup clutch untuk mengubah dari converter drive menjadi direct
drive.
Dari torque
converter, tenaga di teruskan ke transmisi ICM dengan melalui universal joint,
drive shaft dan transfer gear. Oleh transmisi tingkat kecepatan dapaat di pilih
sesuai beban dan kondisi jalan. Selanjutnya kecepatan yang sudah diolah oleh
transmisi diterima oleh bevel gear dan differensial. Selain torsi digandakan lagi (dengan
menurunkan putaran) differensial juga memungkinkan terjadi nya perbedaan
kecepatan antara roda kanan dan roda kiri.
Putaran
dari differensial di teruskan ke final drive melalui drive axle shaft. Oleh
final drive putaran diturunkan lagi sehingga torsinya akan naik, jadi
singkatnya, tenaga yang dihasilkan oleh engine torsinya telah dilipatgandakan
oleh torque converter, transfer gear, transmisi, differensial dan final drive,
sehingga kecepatan truck dapat dikendalikan dengan baik dan engine tetap dapat
beroprasi pada putaran tinggi.
Komponen
utama dari torque converter yang terpasang pada truck caterpillar adalah
sebagai berikut.
·
Impeller berfungsi untuk menubah energi mekanis dari
engine menjadi energi kinetis oli.
·
Turbine berfungsi untuk mengubah energi kinetis menjadi
energi mekanis berupa putaran output shaft.
·
Stator berfungsi untuk mengarahkan oli dari turbin
yang akan kembali ke impeller agar tidak menghambar kerja impeller namun bisa
memperingan kerja impeller. Dengan cara inilah torsi dapat dilipatgandakan
yaitu saat beban berat.
·
One way clutch berfungsi untuk memungkinkan stator
bergerak dalan satu arah, searah dengan putaran turbin. Dengan cara ini
keberadaan stator tidak mengganggu efisiensi torque converter, yaitu pada beban
menengah.
Torque converterb yang di pasang pada truck caterpillar 785
dan 789 merupakan jenis double phase dengan lockup clutch. Gambar di atas
adalah gambar penampang torque converter tersebut.
2.
Torque
converter drive
Pada torque
converter terdapat 2 jenis aliran fluida, yaitu aliran vortex dan aliran
berputar. Jika semakin ringan, ,aliran berputar semakin cepat dan aliran vortex
semakin lambat. Sebaliknya jika beban semakin berat. Maka aliran vortex semakin cepat dan aliran
berputar semakin lambat. Pada saat stall (turbin diam karena beban yang sangat
berat, aliran berputar nol dan aliran vortex maksimum)
Untuk
mempermudah dalam mempelajari cara kerjanya, kita akan melihat bentuk dan
gerakan sudut-sudut dari ketiga komponen. Kita posisikan impeller di atas
turbin di tengah, stator di bawah.
Gambar
Lihat
gambar di atas, pada saat beban berat, turbin tidak mampu untuk melawan beban
akibatnya turbin diam (speed ratio =0) seluruh oli dipantulkan oleh turbin,
pantulan ini diterima oleh stator dan di arahkan kembali ke impeller dengan arah
yang searah dengan putaran impeller. Hal ini akan mengakibatkan putaran
impeller semakin ringan dan energi kinetis oli yang dilempar ke turbin semakin
besar, energi yang diterima turbin pun semakin besar.
Apabila
torque pada turbin bekum cukup untuk mengalahkan beban, maka turbin masih diam
dan seluruh oli dipantulkan ke stator. Stator pun mengarahkan lemparan oli ini
kembali ke impeller. Putaran impeller semakin bertambah ringan dan energi
kinetis oli semakin besar. Demikian hal tersebut terjadi berulang ulang,
semakin besar beban yang harus dikalahkan turbin, semakin besar pula energi
kinetis yang timbul. Semakin besar energi kinetis yang timbul, semakin besar
pula torque yang terjadi pada turbin.
Gambar
Jika turbin
mulai mampu mengalahkan beban, maka turbin yang tadinya diam sekarang mulai
berputar (0<speed ratio≤0,5).
Meskipun turbin mulai berputar, namun beban masih relatif berat sehingga
sebagian energi kinetis masih dipantulkan ke stator. Stator masih menerima gaya
tersebut dari sebelah kiri dan mengarahkannya kembali ke impeller.
Gambar
Jika beban
semakin ringan, putaran turbin akan naik (0,5<speed ratio<0,8). Karena
ringan, maka sudut pantulan oli tersebut tidak mengenai sudu-sudu stator
(karena arahnya sejajar), melainkan diteruskan saja ke impeller searah dengan
putaran impeller.
Gambar
Bila beban
semakin ringan, putaran turbin akan semakin bertambah (0,8 s/d 1). Karena
turbin berputar cepat, lemparan oli dari impeller seakan-akan tidak mengenai
sudu-sudu turbin, meainkan diteruskan ke stator. Jika stator diikat mati
terhadap housing, maka stator sama sekali tidak bisa berputar. Akibatnya
lemparan oli tersebut mengenai punggung dari sudu-sudu stator ke impeller
berlawanan dengan putaran impeller. Setelah mencapai kecepatan sekitar 80% dari
kecepatan impeller, kecepatan turbin tidak dapat naik lagi, bahkan yang terjadi
adalah putaran impeller terhambat oleh pantulan oli dari stator.
Gambar
