Mengenal Komponen dan Cara Kerja Transmisi Otomatis (Planetary Gear Set)

Komponen dan Cara Kerja Transmisi Otomatis (Planetary Gear Set) - Transmisi otomatis atau automatic transmision merupakan salah satu jenis transmisi. Fungsi transmisi otomatis (planetary gear set) adalah pemindahan gigi-gigi percepatan dilakukan secara otomatis pada saat yang paling tepat sesuai dengan beban mesin dan kecepatan kendaraan. Oleh karena itu transmisi otomatis lebih mudah dalam pengoperasiannya.

Pada transmisi otomatis terdapat beberapa komponen. Komponen transmisi otomatis (planetary gear set) ini memiliki beberapa fungsi dan tugas agar transmisi otomatis dapat berfungsi dan bekerja sebagaimana mestinya. Komponen transmisi otomatis secara umum terdiri beberapa bagian yaitu planetary gear set, sistem kontrol hidrolik, torque converter, dan alat penahan.

Cara kerja transmisi otomatis (planetary gear set) sebenarnya sangat sederhana. Pada transmisi manual, pengemudi kendaraan menggunakan tuas pemindah untuk memindahkan tingkat gigi transmisi pada tingkat yang lebih maupun ke tingkat yang lebih rendah sesuai dengan kondisi jalan. Hal tersebut membuat pengemudi harus selalu mengetahui beban mesin dan kecepatan kendaraan untuk dapat menentukan posisi gigi yang tepat. Oleh karena alasan tersebut munculah transmisi otomatis, pada transmisi otomatis perhatian pengemudi seperti di atas tidak diperlukan lagi.

Pada transmisi memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan transmisi manual. Keuntungan transmisi otomatis jika dibandingkan dengan transmisi manual yaitu sebagai berikut:

• Mengurangi kelelahan pengemudi dengan meniadakan pengoperasian pedal kopling dan pemindahan gigi-gigi.
• Perpindahan gigi yang terjadi secara otomatis dan lembut pada kecepatan yang sesuai dengan kondisi pengemudian, sehingga akan membebaskan pengemudi dari teknik pengendaraan yang menyulitkan.
• Mencegah mesin dan pemindah tenaga dibebani beban yang berlebihan karena semua dihubungkan secara hidraulis melalui torque converter yang bukannya secara mekanik. 

Lalu apa saja komponen transmisi otomatis? Bagaimana cara kerja transmisi otomatis? Semua hal tersebut akan dibahas pada artikel ini.

Komponen Transmisi Otomatis (Planetary Gear Seat)

Transmisi otomatis tipe gigi planetari gear set terdiri dari beberapa komponen. Berikut merupakan komponen transmisi otomatis (planetary gear set) tipe gigi planetary gear set:

1. Unit Roda Gigi Planetari (Planetary Gear Unit)

Planetary gear unit merupakan bagian dari transmisi yang memiliki fungsi sebagai penerima input dari torque converter dan pengubah kecepatan serta tenaga putar sesuai dengan kondisi pengendaraan. Berbagai perbandingan roda gigi dalam arah maju (forward) dan satu arah mundur (reverse) dibuat oleh planetary gear unit. Hal ini sama seperti gear set yang ada pada transmisi manual yang membuat perbandingan gear ratio. Pada transmisi otomatis terdiri dari beberapa planetary gear set.

Planetary gear set terdapat beberapa bagian yaitu roda gigi matahari (sun gear), roda gigi pinion (pinion gear) yang berhubungan dengan planetary carrier, dan roda gigi cincin (ring gear). Sun gear merupakan gear yang berada pada posisi tengah, kemudian diikuti oleh planetary carrier, dan paling luar yaitu ring gear.

Bagian-bagian planetary gear set ditahan dengan alat- alat penahan. Planetary gear unit dapat mengubah kecepatan serta tenaga putar sesuai dengan kondisi pengendaraan. Berikut ini adalah tabel kombinasi kerja planetary gear sederhana:

2. Alat-Alat Penahan (Holding Devices)

Alat-alat penahan merupakan bagian dari transmisi otomatis yang memiliki fungsi untuk menahan komponen planetary gear set agar tidak berputar. Alat-alat penahan pada transmisi otomatis sebagai berikut: kopling plat banyak (multiplate clutch), rem pita (brake band), rem plat banyak (multiplate brake) dan kopling satu arah (one way clutch). 

1. Multiple clutch atau kopling plat banyak merupakan bagian dari transmisi otomatis yang memiliki fungsi untuk menghubungkan dua komponen yang berputar pada planetary gear set. Pada kopling plat banyak, cincin perapat oil (oil seal ring) digunakan untuk merapatkan saluran fluida antara teromol (drum) kopling dan bantalan stator pompa oli dan bantalan tengah transmisi.
   

   
2. Rem atau brake merupakan bagian dari transmisi otomatis yang memiliki fungsi untuk menahan kopling dan beberapa bagian dari planetary gear set pada transmisi otomatis terkunci dengan rumah transmisi. Terdapat beberapa jenis rem atau brake yang digunakan pada transmisi otomatis yaitu brake model pita, dan multiple plate brake.
   

   
3. Kopling Satu Arah (One Way Clutch) merupakan bagian dari transmisi otomatis yang dapat bekerja memutarkan pada satu arah saja. Kopling satu arah dapat berupa sebuah kopling rol (roller clucth) atau sprag clutch. Cara kerjanya hampir sama tergantung pada logam di antara dua saluran (race). Dua kopling satu arah biasanya digunakan dalam planetary gear unit.
   

3. Sistem Kontrol Hidrolik (Hidrolic Control Unit)

Hidrolic control unit atau yang lebih dikenal dengan sistem kontrol hidrolik merupakan bagian dari transmisi otomatis yang memiliki fungsi untuk mengubah putaran dan beban kendaraan menjadi signal hidrolis untuk mengatur perbandingan ratio pada transmisi otomatis. Signal hidrolik ini yang kemudian mengatur berbagai komponen yang ada seperti brake, kopling, dan planetary gear set.

Tekanan hidrolik dan titik-titik perpindahan gigi (shift) diatur oleh sistem hidrolik berdasarkan kecepatan kendaraan dan posisi throttle. Kopling-kopling dan rem-rem juga diatur oleh fluida yang mengalir karena tekanan dari pompa oli (oil pump) melalui valve body.

Ada beberapa fungsi dari sistem hidrolik atau hidraulic control unit. Berikut merupakan fungsi dari hidraulic control unit:

• Mengalirkan minyak ke torque converter
• Mengatur tekanan hidrolik yang dihasilkan oleh pompa oli
• Merubah beban dan putaran mesin menjadi signal hidraulic
• Memberikan tekanan hidarulic ke brake dan kopling untuk mengatur kinerja dari planetary gear set
• Melumasi bagian-bagian pada transmisi otomatis
• Mendinginkan berbagai bagian dari transmisi otomatis

Ada beberapa bagian dari sistem kontrol hidrolik diantaranya yaitu pompa oli yang memiliki fungsi untuk mensirkulasikan minyak transmisi, valve body yang memiliki fungsi untuk mengontrol dan memindahkan aliran minyak transmisi dari satu saluran ke saluran lain sesuai dengan kebutuhan mesin, manual valve yang memiliki fungsi untuk mengontrol aliran dari minyak transmisi sama seperti valve body namun dioperasikan secara manual melalui tuas kemudi, primary dan secondary regulator valve untuk mengatur tekanan minyak transmisi, dan berbagai katup atau valve lain agar kinerja transmisi sesuai dengan kebutuhan mesin.

4. Torque Converter

Torque converter merupakan bagian dari transmisi otomatis yang memiliki fungsi sama seperti kopling pada transmisi manual. Torque converter berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan tenaga putar dari mesin ke transmisi. Torque converter bekerja berdasarkan tenaga hidrolis dari automatic transmision fluid yang ada didalam torque converter.

Ada beberapa fungsi mengenai torque converter pada transmisi otomatis. Berikut merupakan beberapa fungsi torque converter yaitu:

• Sebagai kopling otomatis yang memiliki fungsi untuk meneruskan dan memutuskan putaran dari mesin ke transmisi.
• Meningkatkan momen yang dihasilkan oleh mesin
• Meredam getaran dan kejutan 
• Meratakan putaran yang dihasilkan oleh mesin.

Pada torque converter terdapat beberapa komponen didalamnya yaitu pump impeler, turbine runner, dan stator. Pump impeler merupakan komponen yang berputar bersama-sama dengan drive case yang terhubung dengan poros engkol. Oleh karena itu ketika mesin berputar maka pump impeler akan ikut berputar sehingga timbul energi kinetis dan sentrifugal yang kemudian akan mendorong minyak transmisi untuk bergerak atau bersirkulasi.

Turbine runner merupakan bagian dari torque converter yang terhubung dengan input shaft transmisi otomatis. Energi kinetis dari minyak transmisi akan diarahkan menuju sudu-sudu yang ada di turbine runner sehingga turbine runner ikut berputar. Putaran dari turbine runner maka transmisi akan ikut berputar karena turbine runner terhubung langsung dengan input shaft.

Stator merupakan bagian dari torque converter yang memiliki fungsi untuk mengarahhkan aliran minyak transmisi. Mengapa perlu diarahkan? Hal ini diperlukan agar minyak transmisi tepat menuju ke sudu-sudu yang ada di turbine runner, sehingga tidak ada kerugian tenaga yang dihasilkan.

Prinsip kerja torque converter sebenarnya sangat mudah yang mana tekanan yang dihasilkan oleh minyak transmisi tergantung pada putaran mesin. Semakin cepat putaran mesin maka tekanan yang dihasilkan juga semakin besar sehingga tenaga kinetis yang diteruskan ke turbine runner juga semakin besar dan sebaliknya apabila putaran mesin semakin kecil maka tenaga kinetis yang diteruskan ke turbine runner juga semakin kecil.

Cara Kerja Tranmisi Otomatis

Transmisi otomatis tipe planetary gear set merupakan salah satu jenis transmisi otomatis yang mampu melakukan perpindahan gigi secara otomatis dengan pengontrolan menggunakan hidraulic control system. Berikut merupakan cara kerja transmisi otomatis tipe planetary gear set:

Dalam transmisi otomatis tipe gigi planetari terdapat tiga poros planetary gear set, yaitu: poros input, roda gigi matahari (sun gear) dan poros output. Poros input digerakkan oleh turbin dalam torque converter. Poros input dihubungkan ke ring gear planetari bagian depan melalui kopling plat banyak. Roda gigi matahari (sun gear) menghubungkan roda gigi planetari bagian depan (front planetary gear) dan roda gigi planetari bagian belakang (rear planetary gear), memindahkan torsi dari depan ke belakang. Poros output dipasak ke carrier dari planetary gear set bagian depan dan menyediakan torsi putar ke roda- roda belakang atau ke unit overdrive. Adapun fungsi dari alat-alat penahan pada transmisi otomatis seri U341E adalah sebagai berikut:

Aliran kerja dari transmisi otomatis (planetary gear set)

1. D Range Gigi Pertama 
   
2. D Range Gigi Kedua
   
3. D Range Gigi Ketiga 
   
4. D Range Gigi Keempat
   
5. Gigi Mundur 
   

Diatas merupakan pembahasan mengenai transmisi otomatis atau automatic transmision. Pembahasan mulai dari fungsi transmisi otomatis, komponen transmisi otomatis serta cara kerja transmisi otomatis tipe planetary gear set.