Persneling

Persneling atau biasa disebut transmisi adalah bagian dari kendaraan bermotor yang berfungsi memindahkan tenaga gerak mesin ke roda dan mengatur besarnya kecepatan sudut putaran agar sesuai kebutuhan. Persneling disebut juga pemindah tenaga. Jika dihubungkan dengan roda-roda mobil, mesin tidak dapat mengembangkan momen putar yang cukup untuk menggerakkan mobil pada saat start. Biasanya persneling mobil tersusun atas 4 atau 5 roda gigi untuk maju dan satu roda gigi untuk mundur. Sistem pemindah tenaga tersusun atas transmisi, batang penggerak dan penggerak akhir.

Transmisi merupakan bagian yang menentukan tenaga mesin menuju batang penggerak. Tenaga yang dibangkitkan mesin terdiri atas kecepatan dan torsi. Transmisi mengatur variasi perbandingan antara kecepatan dan torsi. Bagian ini dapat memperbesar torsi untuk menambah kecepatan. Agar sesuai ketika bergerak melalui lumpur atau mendaki bukit, transmisi atau persneling mengeluarkan kecepatan lebih rendah dengan torsi besar. Ketika meluncur di jalan yang datar, transmisi menghasilkan kecepatan besar dengan sedikit torsi.

Transmisi bersisi roda-roda gigi dengan perbandingan tertentu yang membedakan kecepatan putar poros engkol dengan kecepatan putar batang penggerak. Transmisi mobil setidak-tidaknya mempunyai 4 atau 5 gigi atau tingkat kecepatan maju dan satu gigi kebalikan untuk mundur. Gigi pertama bisa memiliki rasio 3,5:1, gigi kedua 2,2:1, gigi ketiga 1,3:1, dan gigi keempat 1:1 (penggerak langsung). Dengan gigi pertama, kecepatan mesin atau poros engkol 4 kali kecepatan batang penggerak. Gigi pertama kadang-kadang disebut gigi rendah, walau rasionya secara numerik tinggi. Pada gigi rendah, kecepatan mesin yang tinggi digunakan untuk menghasilkan torsi yang diperlukan. Pada gigi ke 4 kecepatan mesin hampir sama dengan dengan kecepatan batang penggerak agar laju mobil lebih tinggi.

Secara umum, transmisi atau persneling yang digunakan pada kendaraan bermotor, khususnya mobil, digolongkan menjadi 2 janis, yaitu persneling manual dan persneling otomatis.

Persneling Manual

Persneling Manual adalah persneling yang perpindahan posisi roda gigi atau perubahan kecepatan putar dilakukan dengan tangan melalui tuas pemindah. Konstruksi transmisi manual sederhana. Oleh karena itu, mobil lebih banyak menggunakan persneling manual daripada persneling  otomatis.

Ada 3 macam persneling manual, yaitu:

1. slidingmesh
2. constanmesh
3. synchromesh

Tipe persneling  slidingmesh dilengkapi dengan gigi-gigi yang meluncur (sliding gear) dengan berbagai macam ukuran yang dipasangkan pada poros output (poros primer). Pengoperasiannya, gigi-gigi ini diluncurkan agar berkaitan dengan gigi susun (counter gear) untuk memperoleh pengaturan yang sempurna, dan bermacam-macam perbandingan dapat diperoleh. Kombinasi yang umum pada persneling ini adalah 3 hingga 5 tingkat ke depan dan satu tingkat ke belakang.

Pada persneling model constantmesh, roda gigi yang berkaitan harus dapat bergerak pada putaran yang sama. Jika tidak, gigi-gigi akan berbunyi dan sulit berkaitan. Model ini telah dikembangkan untuk membatasi kekurangan pada tingkat tertentu. Pada model ini gigi poros input (poros kopling) dan counter gear ada dalam perkaitan tetap (constant mesh). Gigi ketiga pada poros output bebas di poros. Gigi kopling (cloutch gear) diberi alur-alur dan diposisikan sedemikian rupa pada poros output sehingga dapat digerakkan sepanjang alur-alur untuk berkaitan dengan ujung-ujung gigi.

persneling synchromesh diciptakan untuk mengatasi kelemahan pada jenis slidingmesh  dan constantmesh, yang memerlukan waktu untuk menunggu hingga gigi-gigi yang akan berkaitan itu berputar dengan kecepatan yang sama seluruhnya. Pada persneling synchromesh, gigi-gigi dapat berkaitan meski putaran gigi satu dengan lainnya belum seragam. Kondisi ini tercapai berkat adanya tenaga gesek yang menyebabkan putaran gigi-gigi menjadi sama, sehingga gigi-gigi mudah bertautan. Persneling model ini memiliki banyak keunggulan, antara lain saat perpindahan gigi lebih halus dan tidak menimbulkan bunyi keras, bisa dilakukan lebih cepat serta tidak memerlukan kopling ganda.

Persneling Otomatis

Persneling Otomatis adalah jenis Persneling yang perpindahan roda giginya dilakukan berdasarkan pada putaran mesin. Semua persneling otomatis dilengkapi tongkat atau tuas persneling (gear selector) untuk memilih posisi parkir (P), netral (N), mundur (R-reserve), dan jalan (D-drive). Pada tuas persneling juga tersedia posisi L untuk kecepatan rendah penuh tenaga.

Sedangkan angka 1,2,3 berarti gigi pada posisi 1, 2, dan 3 mirip dengan persneling manual. Mobil buatan Eropa masih ada yang dilengkapi dengan sistem 3AT (persneling otomatis 3 kecepatan), sedangkan mobil buatan Jepang 4AT (4 kecepatan). Posisi tuas persneling pun menjadi P-R-N-D4-D3-2-1. Disini posisi D diuraikan menjadi D4 dan D3, sedangkan posisi L diuraikan menjadi 2 dan 1 untuk kecepatan rendah bertenaga. Ini merupakan perkembangan terakhir persneling otomatis konvensional. Pada sedan BMW 5401, bahkan sudah digunakan sistem 5AT (5 kecepatan).

Cara Kerja persneling otomatis

Persneling otomatis memiliki 3 komponen (bagian) utama, yaitu konverter torsi (torque conventer), susunan roda gigi dan pengontor hidrolik.

Konverter torsi lazim disebut fluid coupling (kopling basah) adalah piranti pemindah gerak dari mesin kepada roda-roda gigi persneling, dan terdiri atas pompa turbin dan stator suatu minyak transmisi (AFT/automatic fluid transmission). Putaran mesin akan menggerakkan atau memutar pompa, sedangkan pompa tersebut akan menggerakkan minyak. Selanjutnya, gerakan minyak tersebut akan membentur sudu-sudu turbin yang mengakibatkan turbin ikut berputar. Setelah menggerakkkan turbin, minyak akan kembali ke pompa melalui stator untuk kemudian dipompakan ke turbin. Dengan demikian, daya dorong minyak akan bertambah, sehingga turbin akan berputar lebih cepat lagi.

Persneling otomatis pada umumnya memiliki gigi-gigi planet yang menerima gerak dari mesin melalui konverter torsi. Susunan gigi planet ini sederhana dengan gigi matahari yang terpasang pada sumbunya dan 3 atau lebih gigi planet di sekelilingnya. Semua gigi planet bercakupan dengan gigi matahari, kemudian gigi-gigi planet itu dilengkapi oleh gigi-gigi ring, yang giginya berada di bagian dalam dan bercakupan dengan gigi planet. Gigi-gigi planet inilah yang akan menyalurkan tenaga ke sistem transmisi untuk menentukan gigi planet mana yang akan digunakan dengan memanfaatkan kopling-kopling yang digerakkan secara hidrolik. Demikian pula, untuk menahan gerakan gigi planet yang tidak digunakan ada sistem hidrolik yang mengaturnya. Untuk mendapatkan rasio gerak pada gigi planet, kedua gigi yang lain dikunci. Dalam kedudukan ini, gigi ring, gigi planet, dan gigi matahari akan berputar dan merupakan satu unit. Di sini tidak ada reduksi dan rasio putaran adalah l : 1. Kemudian jika gigi matahari digerakkan (oleh mesin) sedang gigi ring dihentikan gerakannya, maka gigi-gigi planet akan berputar sekeliling gigi ring. Sumbu output yang bergandengan dengan penyangga gigi planet akan berputar lebih lambat daripada gigi matahari. Hal ini dapat disamakan dengan penggunaan gigi rendah pada persneling biasa. Jika putaran mesin dipindahkan ke gigi ring dan gigi matahari ditahan, sedang sumbu output masih dalam kedudukan seperti di atas, akan dihasilkan reduksi seperti kegunaan gigi dua pada sistem persneling biasa. Untuk gerakan mundur, gigi matahari digerakkan, sedang penyangga gigi planet ditahan lalu sumbu output dihubungkan dengan gigi ring. Gigi planet hanya akan berputar pada sumbunya yang akibatnya memutar balik gigi ring yang berhubungan dengan sumbu output sehingga diperoleh gerakan mundur dan juga reduksi gigi.

Dengan kombinasi ketiga gigi ini, perpindahan tenaga dari mesin ke roda dilakukan. Yakni kita pindahkan putaran mesin ke salah satu gigi, kita tekan gigi yang kedua dan kita hubungkan sumbu penggerak (output) pada gigi yang ketiga. Dari prinsip ini telah dikembangkan berbagai sistem penyusunan gigi.

Referensi: Ensiklopedi Otomotif – Amien Nugroho