MODUL PRAKTIK INDUSTRI UNTUK PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK OTOMOTIF KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK SEPEDA MOTOR DENGAN JUDUL PERAWATAN DAN PERBAIKAN KOPLING SEPEDA MOTOR DAN KOMPONENYA

MODUL PRAKTIK INDUSTRI UNTUK PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK OTOMOTIF        KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK SEPEDA MOTOR DENGAN JUDUL PERAWATAN 

                         DAN PERBAIKANKOPLING SEPEDA MOTOR DAN KOMPONENYA:

                                                       LAYAK/TIDAK LAYAK

UNTUK DIJADIKAN SALAH SATU SUMBER BELAJAR UNTUK PROGRAM KEAHLIAN      TEKNIK OTOMOTIF KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK SEPEDA MOTOR.

A. Tujuan Pembelajaran

1. Siswa bisa memahami fungsi kopling dalam sebuah kendaraan

2. Siswa bisa memahami konstruksi kopling pada sepeda motor

3. Siswa bisa memahami cara kerja kopling pada sepeda motor

B. Uraian Materi

Sepeda motor dituntut bisa dioperasikan atau dijalankan pada aneka macam kondisi jalan. Namun demikian, mesin yang berfungsi sebagai penggagas utama pada sepeda motor tidak bisa melaksanakan dengan baik apa yang menjadi kebutuhan atau tuntutan kondisi jalan tersebut.Misalnya, pada ketika jalanan mendaki, sepeda motor membutuhkanmomen puntir (torsi) yang besar namun kecepatan atau laju sepeda motor yang dibutuhkan rendah. Pada ketika ini walaupun putaran mesin tinggi alasannya katup trotel atau katup gas dibuka penuh namun putaran mesin tersebut harus dirubah menjadi kecepatan atau laju sepeda motor yang rendah. Sedangkan pada ketika sepeda motor berjalan pada jalan yang rata, kecepatan dibutuhkan tapi tidak dibutuhkan torsi yang besar. Berdasarkan penjelasan di atas, sepeda motor harus dilengkapi dengan suatu sistem yang bisa menjembatani antara output mesin (daya dan torsi mesin) dengan tuntutan kondisi jalan. Sistem ini dinamakan dengan sistem pemindahan tenaga. Prinsip kerja mesin dan pemindahan tenaga pada sepeda motor ialah sebagai berikut:

Gambar  Rangkaian pemindahan tenagadari mesin hingga roda

Ketika poros engkol (crankshaft) diputar oleh pedal kick starter atau dengan motor starter, piston bergerak naik turun (TMA dan TMB). Pada ketika piston bergerak ke bawah, terjadi kevakuman di dalam silinder atau crankcase. Kevakuman tersebut selanjutnya menarik (menghisap) campuran materi bakar dan udara melalui karburator (bagi sistem materi bakar konvensional). Sedangkan bagi sistem materi bakar tipe injeksi (tanpa karburator), proses pencampuran terjadi dalam kanal masuk sebelum katup masuk setelah terjadi penyemprotan materi bakar oleh injektor. Ketika piston bergerak ke atas (TMA) campuran materi bakar dan udara di dalam silinder dikompresi. Kemudian campuran dinyalakan oleh busi dan terbakar dengan cepat (peledakan). Gas hasil pembakaran tersebut melaksanakan expansi pengembangan) dan mendorong piston ke bawah (TMB). Tenaga ini diteruskan melalui connecting rod (batang piston), lalu memutar crankshaft. menekan piston naik untuk mendorong gas hasil pembakaran. Selanjutnya piston melaksanakan langkah yang sama. Gerak piston naik turun yang berulang-ulang diubah menjadi gerak putar yang halus. Tenaga putar dari crankshaft ini akan dipindahkan ke roda belakang melalui roda gigi reduksi, kopling, gear box (transmisi),sprocket penggerak, rantai dan roda sprocket. Gigi reduksi berfungsi untuk mengurangi putaran mesin semoga terjadi penambahan tenaga. 

Kopling berfungsi meneruskan dan memutuskan putaran dari poros engkol ke transmisi perseneling) ketika mulai atau pada ketika mesin akan berhenti atau memindahkan gigi. Umumnya kopling yang digunakan pada sepeda motor ialah adalah kopling tipe berair dengan plat ganda, artinya kopling dan komponen kopling lainnya terendam dalam minyak pelumas dan terdiri atas beberapa plat kopling. Tipe kopling yang digunakan pada sepeda motor menurut cara kerjanya ada dua jenis yaitu kopling mekanis dan kopling otomatis. Cara melayani kedua jenis kopling ini sewaktu membebaskan (memutuskan) putaran poros engkol sangat berbeda.

C. Kopling Mekanis (Manual Clutch)

Kopling mekanis ialah kopling yang cara kerjanya diatur oleh handel kopling, dimana pembebasan dilakukan dengan cara menarik handel kopling pada batang kemudi. Kedudukan kopling ada yang terdapat pada crankshaft (poros engkol/kruk as) (misalnya: Honda S90Z, Vespa, Bajaj dan lain-lain) dan ada yang 321 berkedudukan pada as primer (input/main shaft) (misalnya: Honda CB 100 dan CB 125, Yamaha, Suzuki dan Kawasaki). Sistem kopling mekanis terdiri atas bagian-bagian berikut yaitu :

1. mekanisme handel terdiri atas: handel, tali kopling (kabel kopling),tuas (batang) dan pen pendorong. 

2. mekanisme kopling terdiri atas (gambar 2): gigi primer kopling (driven gear), rumah (clutch housing), plat gesek (friction plate) plat kopling (plain plate), per (coil spring), pengikat (baut), kopling tengah (centre clutch), plat tutup atau plat penekan (pressure plate), klep penjamin dan batang penekan/pembebas (release rod).

Rumah kopling (clutch housing) ditempatkan pada poros utama (main shaft) yaitu poros yang menggerakkan semua roda gigi transmisi. Tetapi rumah kopling ini bebas terhadap poros utama,artinya bila rumah kopling berputar poros utama tidak ikut berputar. Pada bab luar rumah kopling terdapat roda gigi (diven gear) yang bekerjasama dengan roda gigi pada poros engkol sehingga bila poros engkol berputar maka rumah kopling juga ikut berputar. Agar putaran rumah kopling dapat hingga pada poros utama maka pada poros utama dipasang hub kopling (clutch sleeve hub). Untuk menyatukan rumah kopling deng hub kopling digunakan dua tipe pelat, yaitu pelat tekan (clutch driven plate/plain plate) dan pelat gesek (clutch drive plate/friction plate). Pelat gesek dapat bebas bergerak terhadap hub kopling, tetapitidak bebas terhadap rumah kopling. Sedangkan pelat tekan dapat bebas bergerak terhadap rumah kopling, tetapi tidak bebas pada hub kopling.

Gambar Konstruksi kopling plat banyak dengan penggerak tipe coil spring (pegas keong)

Cara kerja kopling mekanis ialah sebagai berikut: Bila handel kopling pada batang kemudi bebas (tidak ditarik) maka pelat tekan dan pelat gesek dijepit oleh piring penekan (clutch pressure plate) dengan pertolongan pegas kopling sehingga tenaga putar dari poros engkol hingga pada roda belakang. Sedangkan bila handel kopling pada batang kemudi ditarik maka kawat kopling akan menarik alat pembebas kopling. Alat pembebas kopling ini akan menekan batang tekan (pushrod) atau release rod yang ditempatkan di dalam poros utama. Pushrod akan mendorong piring penekan ke arah berlawanan dengan arah gaya pegas kopling. Akibatnya pelat gesek dan pelat tekan akan saling merenggang dan putaran rumah kopling tidak diteruskan pada poros utama, atau hanya memutarkan rumah kopling dan pelat geseknya saja. Ilustrasi aliran tenaga (putaran) dari mesin ke transmisi ialah ibarat terlihat pada gambar 3. Gambar 4 dan gambar 5 berikut ini. 

Gambar 3 mengilustrasikan ketika handel kopling ditekan sehingga kopling ketika ini tidak meneruskan putaran dari mesin ke transmisi. Pada gambar 4 mengilustrasikan ketika handel kopling mulai dilepas sehingga ketika ini plat–plat pada kopling mulai bekerjasama antara satu dengan yang lainnya sehingga putaran dari mesin (chranshaft) mulai diteruskan ke transmisi. Sedangkan pada gambar 5 mengilustrasikan ketika handel kopling dilepas penuh sehingga putaran dari mesin diteruskan dengan tepat ke transmisi alasannya antara plat kopling dan plat gesek pada kopling sudah saling berhubungan.

Gambar  Putaran mesin tidak diteruskanke transmisi saat handel kopling ditekan

Gambar Putaran mesin mulai diteruskan keTransmisi saat handel kopling mulai dilepas

Gambar Putaran mesin diteruskan dengan sempurna ke transmisi ketika handel kopling dilepas

Pada tipe kopling mekanik terdapat dua cara untuk membebaskan kopling (putaran mesin tidak diteruskan ke transmisi), yaitu secara manual dan hidrolik. Metode pembebasan kopling secara manual ialah dengan menggunakan kabel kopling yang ditarik oleh handel kopling. Terdapat tiga tipe untuk pembebasan kopling secara manual, yaitu: 

1. Tipe dengan mendorong dari arah luar (outer push type), Pada tipe ini, kalau handel kopling ditarik, plat penekan (pressure plate) akan ditekan ke dalam dari arah sebelah luar. Dengan tertekannya plat penekan tersebut, plat kopling akan merenggang dari plat penekan, sehingga kopling akan bebas dan putaran mesin tidak diteruskan ke transmisi.

Gambar Pembebas kopling dengan outer push type

2. Tipe dengan mendorong ke arah dalam (inner push type)

Pada tipe ini, kalau handel kopling ditarik, plat penekan (pressure plate) akan ditekan ke luar dari arah sebelah dalam. Dengan tertekannya plat penekan tersebut, plat kopling akan merenggang dari plat penekan, sehingga kopling akan bebas dan putaran mesin tidak diteruskan ke transmisi.

Gambar Pembebas kopling dengan inner push 

3. typeTipe rack and pinion

Pada tipe ini, dimungkinkan kopling dapat dihubungkan dan dilepas secara langsung. Konstruksinya sederhana namunmempunyai daya tahan yang tinggi sehingga cocok untuk sepeda motor bermesin putaran tinggi.

Gambar Pembebas kopling dengan rack and pinion type

Sedangkan metode pembebasan kopling tipe mekanik dengan menggunakan sistem hidrolik ialah dengan mengganti fungsi kabel kopling oleh cairan hidrolik. Cara kerjanya hampir sama dengan sistem rem yang menggunakan cairan/fluida hidrolik. Jika handel kopling/tangkai Kopling ditarik, batang pendorong (pushrod) pada master cylinder mendorong cairan hidrolik yang berada pada slang. Kemudian cairan hidrolik tersebut menekan piston yang terdapat pada silinder pembebas (release cylinder). 

Gambar Pembebas kopling dengan sistem hidrolik

Akibatnya piston bergerak keluar dan mendorong pushrod yang terdapat pada bab dalam poros utama transmisi. Pergerakan pushrod pada poros utama transmisi tersebut akan menimbulkan plat penekan pada kopling tertekan sehingga kopling akan terbebas dan putaran mesin tidak diteruskan ke transmisi. Metode pembebasan kopling tipe mekanik dengan menggunakan sistem hidrolik mempunyai keuntungan, antara lain; lembut dan ringan dalam membebaskan dan menghubungkan pergerakan kopling, bebas penyetelan dan perawatan terkecuali pemeriksaan berkala/rutin pada system hidrolik ibarat ketinggian cairan hidrolik, dan penggantian cairan dan perapat (seal) hidrolik. Dengan pergerakan yang ringan tersebut, maka tipe ini bisa menggunakan pegas kopling (clutch spring) yang lebih besar lengan berkuasa dibanding kopling tipe mekanik yang menggunakan kab el kopling. Pegas kopling yang lebih besar lengan berkuasa akan menimbulkan daya tekan/cengkram plat penekan menjadi lebih besar lengan berkuasa juga ketika kopling tersebut terhubung, sehingga proses penyambungan putaran mesin ke transmisi akan lebih baik. 

D. Kopling Otomatis (Automatic Clutch)

Kopling otomatis ialah kopling yang cara kerjanya diatur oleh tinggi atau rendahnya putaran mesin itu sendiri, dimana pembebasan dilakukan secara otomatis, pada ketika putaran rendah. Kedudukan kopling berada pada poros engkol/kruk as dan ada juga yang berkedudukan pada as primer persnelling/poros utama transmisi (main/input shaft transmisi)seperti halnya kopling mekanis.Mekanisme atau peralatan kopling otomatis tidak berbeda dengan peralatan yang terdapat pada kopling mekanis, hanya tidak ada perlengkapan handel sebagai gantinya terdapat alat khusus yang bekerja secar otomatis pula seperti: a) otomatis kopling; terdapat pada kopling tengah (untuk kopling yang berkedudukan pada crankshaft), b) Bola baja keseimbangan gaya berat (roller weight); memiliki kegunaan untuk menekan palat dasar waktu digas, c) per kopling yang lemah; memiliki kegunaan untuk menetralkan (menolkan) kopling waktu mesin hidup langsam/idle, dan 4) pegas pengembali (return spring); memiliki kegunaan untuk mengembalikan cepat dari posisi masuk kenetral bila mesin hidup dari putaran tinggi menjadi rendah.

Kopling otomatis terdiri atas dua unit kopling yaitu kopling pertama dan kopling kedua. Kopling pertama ditempatkan pada poros engkol. Komponennya terdiri atas pasangan sepatu (kanvas) kopling, pemberat sentrifugal, pegas pengembali dan rumah kopling. Cara kerjanya ialah sebagai berikut: 

Pada putaran stasioner/langsam (putaran rendah), putaran poros engkol tidak diteruskan ke gigi pertama penggagas (primary drive gear) maupun ke gigi pertama yang digerakkan (primary driven gear). Ini tejadi alasannya rumah kopling bebas (tidak berputar) terhadap kanvas, pemberat, dan pegas pengembali yang terpasang pada poros engkol.

Gambar  Konstruksi kopling otomatis tipe centripugal,

(A) centripugal tipe kanvas/sepatu, (B) centrifugal tipe plat

Pada ketika putaran mesin rendah (stasioner), gaya sentrifugal dan kanvas kopling, pemberat menjadi kecil sehingga sepatu kopling terlepas dari rumah kopling dan tertarik ke arah poros engkol, kesannya rumah kopling yang berkaitan dengan gigi pertama penggagas menjadi bebas terhadap poros engkol. Saat putaran mesin bertambah, gaya sentrifugal semakin besar sehingga mendorong kanvas kopling mencapai rumah kopling di mana gayanya lebih besar dari gaya tarik pengembali. Rumah kopling ikut berputar dan meneruskan ke tenaga gigi pertamayang digerakkan. 

Sedangkan kopling kedua ditempatkan bersama primary driven gear pada poros center (countershaft) dan bekerjasama eksklusif dengan mekanisme pemindah gigi transmisi/persnelling. Pada ketika gigi persnelling dipindahkan oleh pedal pemindah gigi,kopling kedua dibebaskan oleh pergerakan poros pemindah gigi (gear shifting shaft).

E. Tipe-tipe kopling

Selain dibedakan menurut cara kerjanya, tipe kopling juga bisa dibedakan sebagai berikut:

1. Berdasarkan Konstruksi Kopling:

a. Kopling tipe piringan

Kopling tipe piringan (disc) terdiri dari aneka macam plat gesek (friction plate) sebagai plat penggagas untuk menggerakkan kopling. Plat gesek dan plat yang digerakkan (plain plate) pada tipe kopling manual digerakkan oleh per/pegas, baik jenis pegas keong (coil spring) ibarat terlihat pada gambar 7.2 maupun pegas diapragma (diapraghm spring). 

Gambar  Kopling piringan dengan penggerak tipe diaphragm spring

1. Strengthening ring (cincin penguat)

2. Diaphragm spring (pegas diapragma)

3. Pressure plate (plat penekan)

4. Plain plates (plat yang digerakkan)

5. Friction plates (plat gesek/penggerak)

6. Wire retaining ring (cincin kawat penahan)

7. Inner plain plate (plain plate bab dalam)

8. Inner friction plate (friction plate bab dalam)

9. Anti-judder spring (pegas)

10. Anti-judder spring seat (dudukan pegas)

Selain kopling piringan yang digerakkan secara manual diatas, kopling piringan juga bisa digerakkan secara otomatis berdasarkan gerakan sentripugal. Konstruksi kopling piringan dengan gerakan sentripugal 

b. Kopling sepatu sentrifugal

Kopling sepatu sentripugal (the shoe-type centrifugalclucth) terdiri dari susunan sepatu atau kanvas kopling yang akan bergerak ke arah luar alasannya gerakan sentripugal ketika kopling berputar. Kopling tipe ini akan meneruskan putaran dari mesin ke transmisi setelah gerakan sepatunya ke arah luar bekerjasama dengan rumah kopling (drum) hingga rumah kopling tersebut ikut berputar..

c. Kopling " V “ Belt

Kopling "V“ belt merupakan kopling yang terdiri dari sabuk (belt) yang berbentuk "V“ dan puli (pulley). Kopling akan bekerja meneruskan putaran alasannya adanya gerakan tenaga sentripugal yang menjepit sabuk ”V“ tersebut.

2. Berdasarkan Kondisi Kerja kopling

a. Wet clutch (kopling basah)

Kopling berair merupakan salah satu tipe yang ditinjau berdasarkan kondisi kerja kopling, yaitu merendam bab dalam kopling yang terdapat dalam crank case (bak poros engkol) dengan minyak pelumas/oli. Pelumas berfungsi sebagai pendingin untuk mencegah kopling terbakar.Fungsi lainnya ialah untuk melumasi bushing (bos) dan bearing (bantalan) yang terdapat pada rumah kopling dan melumasi kanvas dan gigi yang terdapat pada plat kopling.Bahan-bahan yang bergesekan pada kopling berair dirancang khusus semoga dapat bekerja dalam rendaman oli dan bisa membuat kerja kopling sangat lembut. Oleh alasannya itu, kopling berair banyak digunakan pada sepeda motor.

b) Dry clutch (kopling kering)

Kopling kering digunakan untuk mengatasi kelemahan kopling basah. Gesekan yang dihasilkan pada kopling berair tidak sebanyak kopling kering, sehingga memerlukan jumlah plat kopling yang lebih banyak. Disebut kopling kering alasannya penempatan kopling berada di luar ruang oli dan selalu terbuka dengan udara luar untuk menyalurkan panas yang dihasilkan ketika kopling bekerja. Namun demikian, penggunaan kopling kering umumnya terbatas untuk sepeda motor balap saja. Alasan utamanya ialah pada sepeda motor balap dibutuhkan respon kopling yang baik dan cepat walau kerja kopling yang dihasilkan tidak selembut kopling basah. Selain itu, dengan kopling kering, tentunya akan mengurangi berat sepeda motor.

3. Berdasarkan tipe plat kopling (plate clutch )

a. Single or double plate type (plat kopling tunggal atau ganda) 

Plat kopling tunggal atau ganda digunakan pada sepeda motor yang poros engkol-nya (crankshaft) sejajar dengan rangka (rumah transmisi/persnelling) dan kopling tersebut dibautkan pada ujung rangka tersebut. Kopling mempunyai rumah tersendiri yang berada diantara mesin dan transmisi. Diameter kopling dibuat besar semoga menghasilkan luas permuakaan gesek yang besar alasannya hanya terdiri dari satu atau dua buah plat kopling

Gambar Konstruksi plat kopling ganda

1a. Flywheel (roda gaya)

1. Clutch housing (rumah kopling)

2. Spring (pegas)

3. Pressure plate (plat penekan)

4. Pressure plate lifter (pengangkat plat penekan

5. Friction plates (plat gesek/penggerak)

6. Plain plates (plat yang digerakkan)

7. Gearbox input shaft (poros masuk transmisi)

8. Pushrod (batang pendorong)

9. Mekanisme pembebas kopling

10. Kabel kopling

b. Multi-plate type (tipe plat kopling banyak)

Kopling plat banyak ialah suatu kopling yang terdiri dari plat gesek (friction plate) dan plat yang digerakkan (plainplate) lebih dari satu pasang. Biasanya plat gesek berjumlah 7, 8 atau 9 buah. Sedangkan plain plate selalu kurang satu dari jumlah plat gesek alasannya penempatan plain plate selalu diapit diantara plat gesek. Pada umumnya sepeda motor yang mempunyai mesin dengan posisi poros engkol melintang menggunakan kopling tipe plat banyak. Alasannya ialah kopling dapat dibuat dengan diameter yang kecil. Kopling plat banyak juga sedikit lebih ringan dibanding kopling plat tunggal, namun masih bisa memperlihatkan kekuatan dan luas permukaan gesek yang lebih besar. Kopling plat banyak yang digunakan pada sepeda motor modern pada umumnya kopling plat banyak tipe berair (wet multi-plate type). Konstruksi kopling plat banyak ibarat terlihat pada gambar 2 dan gambar 11 pada pembahasan sebelumnya. Sedangkan pola uraian komponen kopling plat banyak ibarat terlihat pada gambar 14 di bawah ini :

1. Diaphragm spring retainer (penahan pegas diapragma)

2. Diaphragm spring

3. Diaphragm spring seat (dudukanpegas diapragma)

4. Pressure plat (plat penekan)

5. Pullrod and bearing (batang pendorong dan bantalan)

6. Friction plates (plat gesek)

7. Plain plates (plat yang digerakkan

8. Nut and lockwasher (mur & cincin pengunci kopling)

9. Wire retaining ring (cincin kawat penahan)

10. Inner plain plate (plain plate bab dalam)

11. Inner friction plate (plat gesek bab dalam)

12. Anti-judder spring (pegas)

13. Anti-judder spring seat (dudukan pegas)

14. Clucth centre (kopling tengah)

15. Thrust washer (cincin pendorong)

16. Clucth housing (rumah kopling)

17. Needle bearing (bantalan)

18. Starter clutch gear (gigi kopling starter)

19. Needle bearing (bantalan)

20. Starter clutch sprag (ganjal kopling starter)

21. Gearbox input shaft (poros masuk transmisi)

4. Berdasarkan posisi kopling

a. Hubungan langsung

Maksud dari korelasi eksklusif ialah pemasangan kopling eksklusif pada ujung poros engkol (crankshaft) sehingga putaran kopling akan sama dengan putaran mesin. Sepeda motor yang posisi kopling-nya menggunakan tipe korelasi eksklusif harus dirancang sedemikian rupa semoga daya tahan dan kerja kopling bias tetap presisi dan baik. 

Gambar  Posisi kopling tipe korelasi langsung

b) Tipe reduksi

Maksud dari tipe reduksi ialah pemasangan kopling berada pada ujung poros utama atau poros masuk transmisi (input shaft). Jumlah gigi kopling yang dipasang pada ujung poros utama transmisi lebih banyak disbanding jumlah gigi penggagas pada ujung poros engkol. Dengandemikian putaran kopling akan lebih lambat disbanding putaran mesin. Hal ini bisa membuat kopling lebih tahan lama. 

Evaluasi :

1. Jelaskan cara kerja system pemindahan tenaga mulai dari piston hingga ke roda,

2. Gambarkan dan sebutkan komponen kopling mekanis

3. Jelaskan jenis dan cara kerja kopling mekanis

4. Gambarkan dan sebutkan komponen komponen kopling otomatis tipe tunggal

5. Jelaskan jenis dan cara kerja kopling otomatis tipe tunggal.

6. Gambarkan dan sebutkan komponen-komponen kopling otomatis tipe ganda

7. Jelaskan cara kerja kopling otomatis tipe ganda.

8. Gambarkan dan sebutkan komponen-komponen kopling V belt

9. Jelaskan cara kerja kopling V Belt

10. Jelaskan perbedaan kopling berair dan kopling kering.

Daftar Pustaka

Jama Julius. 2008. Teknik sepeda motor jilid 3. Jakarta.Direktorat pembinaan sekolah menegah kejuruan.