AUTOMATIC TRANSMISION

Apapun jenis transmisi di mobil, selama pengoperasiannya dilakukan dengan tuas berkode P, R, N, dan D, dikategorikan sebagai transmisi otomatis.

Dengan kendaraan transmisi/transaxle otomatis, pengemudi tidak perlu menimbang-nimbang ketika memindahkan ke atas (shifting up) atau memindahkan ke bawah (shifting down). Roda gigi berpindah secara otomatis sesuai dengan kecepatan kendaraan dan jumlah yang ditekan oleh  pedal gas.

Sebuah unit dimana pemindahan roda gigi dikendalikan oleh sebuah ECU (Electronic Control Unit —unit pengendali elektronik) yang disebut  ECT (transmisi/transaxle yang dikendalikan secara elektronik-- Electronically-Controlled Transaxle/transmission) dan sebuah unit yang tidak menggunakan ECU yang disebut transaxle otomatis yang dikendalikan penuh secara hidrolik (hydraulically-controlled automatic transaxle). 

Sekarang ini, hampir semua kendaraan menggunakan ECT.

Di beberapa model, pola pemindahan roda gigi dapat dipilih sesuai dengan pilihan pengemudi dan kondisi jalan. Hal ini meningkatkan penghematan bahan bakar dan performance kendaraan. 

Keuntungan A/T :

1.         Mengurangi kelelahan dalam mengemudi

2.         Perpindahan gigi percepatan lembut

3.         Menghindari beban mesin berlebihan saat perpindahan gigi percepatan

4.         tidak terjadi over running atau over load karena pada kecepatan tertentu, transmisi otomatis ini dapat mengatur momen kecepatan/kendaraaaan secara otomatis

Kelemahan A/T :

1.         Apabila aki soak, maka kendaraan tidak dapat didorong untuk jump start.

2.         Apabila rusak maka penggantiannya akan memakan biaya yang besar.

3.         Pada saat jalan menurun, mobil tidak memiliki engine brake, dimana mesin tidak ikut membantu pengereman mobil (walau bisa teratasi dg. fungsi posisi L).

MACAM TRANSMISI A/T (Berdasar pengatur perpindahan mekanisme gigi):

1.         Transmisi AT yang sepenuhnya diatur dengan hydraulic

2.         Transmisi AT yang perpindahannya diatur oleh elektronik ( ECT )

MACAM TRANSMISI A/T (Berdasar unit pembanding ratio):

1.         A/T konvensional (type planetary gear)

2.         CVT

3.         Dual clutch

4.         Transmisi semi otomatis

JENIS TRANSMISI A/T :

1.         Yang digunakan untuk kendaraan FF

2.         Yang dgunakan untuk kendaraan FR

Transmisi u/ kendaraan FF dirancang lebih kecil dibading untuk kendaraan FR, Transmisi untuk kendaraan FF disebut Transaxle.

1.        A/T KONVENSIONAL

BAGIAN2 UTAMA A/T :

1.         Torque Converter

2.         Planetary Gear Unit

3.         Hydraulic Control System

TORQUE CONVERTER

Torque Converter, dipasangkan pada sisi input transmisi dan diikat dengan baut pada bagian belakang poros engkol mesin melalui drive plate dan didalamnya diisi dengan minyak transmisi AT.

Fungsi :

1.         Memperbesar moment dari mesin

2.         Sebagai kopling otomatis/Fluida

3.         Meredam getaran saat perpindahan gigi

4.         Sebagai roda penerus / Flywheel

5.         Menggerakkan pompa oli dari hydraulic Control System

Komponen2 utama Torque Converter :

ü  Pompa Impeller (Pump Impeller)

Pompa Impeller disatukan dengan Converter case, dan bagian dalamnya terdapat vane yang melengkung untuk aliran minyak. Pompa impeller dihubungkan dengan poros engkol dan terus berputar mengikuti putaran poros engkol.

ü  Turbine Runner

Seperti Pompa Impeller, Turbine Runner juga mempunyai banyak blade. Arah lengkung blade berlawanan dengan yang di pompa impeller. Turbine Runner dipasangkan pada poros input transmisi , jadi apabila Turbine runner berputar maka input transmisi juga berputar.

ü  Stator

Stator ditempatkan ditengah tengah antara pompa impeller dan turbine runner. Poros stator diikatkan pada transmisi case melalui one way clutch. Stator blade menangkap minyak dari Turbine runner dan mengarahkan kembali minyak ke arah belakang blade pompa impeller, sehingga menambah tenaga pada pompa impeller ( melipat gandakan moment. )

ü  Kopling satu arah ( one way clutch )

memungkinkan stator berputar hanya satu arah saja dengan poros engkol

ü  Mekanisme LOCK-UP

Pada saat moment dari mesin mencapai 1:1 dengan input transmisi,  pada pompa impeller dan turbin runner dimana perbedaan putarannya mencapai 4 sampai 5 %, tenaga mesin tidak dapat memindahkan sampai 100 %, hal ini merupakan kerugian .

Hal ini selain merugikan tenaga juga bahan bahan bakar menjadi boros, maka lock up clutch mulai bekerja secara mekanik menghubungkan pompa impeller dengan turbine runner, dimana kecepatan kend +/- 60 km / jam, dengan demikian tenaga mesin bisa 100 % diteruskan ke transmisi.

PLANETARY GEAR UNIT

Pada Transmisi Automatis Toyota digunakan planetary gear unit type Simpson,yang memiliki 2 planetary gear set sederhana yang disusun dalam satu poros. Dua planetary gear set ini disebut front planetary gear set dan rear planetary gear set sesuai lokasinya didalam transmisi. Kedua gear set ini pada umumnya dihubungkan oleh sun gear tunggal. Bila pada transmisi digunakan dua buah planetary gear set,transmisi tersebut memiliki tiga tingkat gigi maju dan satu gigi mundur.

Planetary gear unit terdiri dari :

Planetary gear set, rem, kopling, dan bearing, serta poros yang berfungsi memindahkan tenaga bersama-sama disebut planetary gear unit.

CARA KERJA PLANETARY GEAR

ü  PERLAMBATAN / DESELERASI

ü  PERCEPATAN / AKSELERASI

ü  MUNDUR /REVERSE

Gear ratio dari planetary gear set diperoleh dengan persamaan sebagai berikut :

=

    Jumlah gigi driven member ( digerakan )

    Jumlah gigi drive member ( penggerak )

=

    Jumlah gigi Carrier ( Zc )

    Jumlah gigi ring gear ( Zb )

=

    Zb + Zs

        Zb

ü  Karena carrier bukan gigi, maka jumlah gigi diperumpamakan

ü  Jumlah gigi carrier Zc dapat diperoleh dng persamaan sbb :

Zc = Zr + Zs

Zc : Jumlah gigi Carrier

Zr : Jumlah gigi ring gear

Zs : Jumlah gigi sun Gear

Ex:  Sun Gear ( Zs ) = 24, Ring Gear ( Zr ) = 56, Sun gear fixed, Ring gear as drive member. Find gear ratio!!

Answer:

Sun gear fixed, Ring gear as drive member                           Deceleration

Gear ratio = Zr+Zs  = 56+24  = 80

                           Zr          56          56

                     = 1,429

HYDRAULIC CONTROL SYSTEM

Hydraulic Control System merubah beban mesin (sudut membukanya throttle valve) dan kecepatan kendaraan menjadi bermacam-macam tekanan hydraulic yang akan menentukan shifting. Sistem ini terdiri dari Oil pump, Governor valve dan Valve body.

Oil pump drive gear berhubungan dengan pump impeller pada torque converter dan selalu berputar sama dengan putaran mesin.

Governor valve, digerakan oleh drive pinion dan mengubah putaran (kecepatan) drive pinion shaft menjadi Hydraulic signal yang dikirim ke valve body

Valve Body, menyerupai jalan yang berliku-liku,mempunyai jalur-jalur yang banyak sebagai saluran minyak transmisi. Pada jalur ini dipasangkan banyak katup yang membuka dan menutup jalur ini, untuk mengirimkan dan menghentikan “Hydraulic signal” ke bagian bagian planetary gear unit.

Fungsi Katup Katup Utama

ü  Primary Regulator Valve

Mengatur tekanan hydraulic yang dihasilkan oil pump, membuat line pressure yang merupakan dasar dari tekanan tekanan lain seperti Governor pressure, Lubrication pressure, Throttle pressure dll.

ü  Secondary Regulator Valve

Membuat Converter pressure dan Lubrication pressure (u/ fungsi pelumasan).

ü  Manual Valve

Dioperasikan oleh selector lever, membuka saluran minyak ke katup katup yang diperlukan untuk masing masing pos.

ü  Throttle Valve

Membuat Hydraulic pressure (Throttle pressure) yang sesuai dengan pedal acceleration

ü  Throttle Modulator Valve

Pada saat throttle pressure naik pada tekanan tertentu,valve ini menurunkan line pressure yang dihasilkan oleh primary regulator pressure.

ü  Governor Valve

Membuat tekanan hidrolik (governor pressure) yang sesuai dengan kecepatan kendaraan

ü  Cut Back Valve

Bila governor pressure lebih tinggi dari throttle pressure, maka katup ini menurunkan throttle pressure yang dihasilkan oleh throttle valve

ü  Shift Valve (1-2, 2-3, 3-4)

Memilih saluran saluran (1st < -- >2 end),(2 end <-- 3^rd), dan (3 rd –> OD) Untuk line pressure yang bekerja pada planetary gear unit

ü  Lock Up Signal Valve

Menentukan saat lock up clutch On-Off dan mengirimkan hasilnya ke lock up relay valve

ü  Lock Up Relay Valve

Memilih saluran untuk Converter pressure yang menggerakkan Lock up relay valve

ü  Accumulator

Mengurangi kejutan yang timbul pada saat piston Co, C1, C2, atau B3

TEKANAN MINYAK

ü  Line Pressure

Diatur oleh primary Regulator Valve, ini adalah tekanan yang paling besar dan terpenting yang digunakan pada transmisi otomatis. Karena berfungsi untuk mengoperasikan semua kopling dan rem dalam transmisi, dan juga karena ini adalah sumber semua tekanan yang lain (governor pressure, Throttle pressure, dll) yang digunakan pada transmisi otomatis.

ü  Converter Pressure dan Lubrication Pressure

Dihasilkan oleh secondary regulator valve, ini digunakan untuk mangalirkan minyak ke torque converter, melumasi transmission case,bearing dll, serta untuk mengirimkan minyak ke oil cooler.

ü  Throttle Pressure

Throttle pressure (yang dihasilkan oleh throttle valve) naik dan turun mengikuti penekanan pedal akselerasi.

ü  Governor Pressure

Governor pressure ( yang dihasilkan oleh governor valve ) mengikuti kecepatan kendaraan. Keseimbangan antara ke 2 tekanan ini adalah faktor yang menentukan shift point, oleh karena itu tekanan ini merupakan faktor yang sangat penting.

POMPA OLI

Oil pump dirancang untuk mengirimkan minyak ke Torque Converter, melumasi planetary gear unit dan mengoperasikan tekanan kerja pada hydraulic control system . Pompa oli akan selalu bekerja pada saat mesin hidup melalui torque converter pump impelle

VALVE BODY

Valve body terdiri dari upper valve body, Lower valve body dan manual valve body. Katup katup yang terdapat disini mengatur tekanan minyak dan memindahkan aliran minyak dari satu aliran ke yang lainnya.

ü  MANUAL VALVE

Katup ini memindahkan aliran minyak dari satu saluran ke saluran lainnya. Dihubungkan dengan selektor switch yang dioperasikan oleh pengemudi dan memindahkan transmisi ke dan dari “P”,”R”, “N”, “D”, “2” dan “L” sesuai dengan gerakan lever ini.

ü  PRIMARY REGULATOR VALVE

Primary regulator valve: mengatur tekanan hydrolic (line pressure), ke masing masing komponen sesuai dengan tenaga mesin untuk mencegah kerugian tenaga pompa

Secondary Regulator Valve: Katup ini mengatur tekanan converter dan pelumasan,spring tension pada katup bekerja ke arah atas, sedangkan converter pressure bekerja ke arah bawah.Kedua pressure ini mengatur tekanan minyak dan pelumasan

ü  THROTTLE VALVE

Throttle valve membentuk throttle pressure, sebagai respon terhadap sudut pedal akselelator ( out put tenaga mesin.

ü  GOVERNOR VALVE

Governor valve digerakkan oleh governor drive gear yang dihubungkan dengan defferential drive pinion, tekanan yang dihasilkan disebut Governor Pressure hal ini untuk mengimbangi line pressure dari manual valve.

ü  Lock-Up SIGNAL VALVE

Katup ini mendeteksi governor pressure dan menentukan lock up timingdengan mengatur tekanan yang bekerja pada lock up relay vavel melalui signal pressure.

ü  Lock Up RELAY VALVE

membalik aliran minyak melalui converter (lock up clutch) sesuai dengan signal tekanan minyak (tekanan Bo) dari signal valve.

Pada saat tekanan signal bekerja pada bagian bawah lock up relay valve , lock up relay valve terdorong ke atas, dan ini membuka saluran bagian depan lock up clutch dan mengakibatkan lock up clutch terputus.

2.        CVT (CONTINOUS VARIABLE TRANSMISSION)

CVT (Continue Variable Transmission) adalah suatu sistem penyalur tenaga secara otomatis dengan bantuan gaya sentrifugal(gaya dorong yang disebabkan oleh putaran). CVT ini bekerja melalui 2 buah puley (piringan pemutar v-belt). Semakin kecil diameter puley akan membentuk jarak semakin lebar dan sebaliknya, semakin besar diameter puley akan membentuk jarak yang sempit.Yang dimaksud jarak yaitu jarak yang terdapat pada sela-sela puley.

Komponen pada CVT :

Terdapat tiga komponen utama yaitu pulley depan (Drive Pulley), pulley belakang (Driven Pulley) dan v-belt.

ü  Puley primer (Drive pulley) yaitu penyalur putaran dari kruk as dengan v-belt, yang terdiri dari beberapa komponen berikut :

Ø  Dinding luar puley primer dan kipas pendingin

Ø  Dinding dalam puley primer

Ø  Bushing/bos puley

Ø  Peluru sentrifugal

Ø  Dinding penahan

Ø  Peluru penyearah

Ø  Gigi pemutar motor starter

ü  Puley sekunder (driven pulley) yaitu penyalur putaran dari v-belt menuju as roda belakang, yg terdiri dari beberapa komponen berikut :

Ø  Dinding luar puley sekunder

Ø  Kopling sentrifugal

Ø  Per pendorong

Ø  Dinding dalam puley sekunder

Ø  Torsi cam

Cara kerja CVT :

Saat putaran bawah (stationer) diameter yang dibentuk puley primer lebih kecil dibanding puley sekunder sehingga terjadi ratio yang ringan. Saat putaran menengah diameter puley primer membentuk lingkaran yang sama besar dengan puley sekunder. hal ini terjadi karena gaya sentrifugal menyebabkan kedua dinding puley primer semakin sempit. Proses ini akan terus berlanjut seiring putaran mesin yang semakin meningkat sehingga saat putaran atas diameter yang dibentuk puley primer lebih besar daripada puley sekunder.

Perawatan CVT :

ü  Ruangan pada CVT harus kering dan bersih, tidak memerlukan pelumasan atau penyetelan.

ü  Ukur diameter dan panjang v-belt saat kurang lebih 25.000 km.

ü  Memasang gasket dan lem harus presisi agar tidah menimbulkan kebocoran

ü  Gunakan Automatic Transmission Fluid  (ATF) khusus untuk CVT, ingat oli transmisi type gear dg CVT lain!!

ü  Bersihkan debu dan beram di sekitar puley dengan membuka lubang intip.

3.        DUAL CLUTCH TRANSMISSION

Dual-clutch ini artinya memiliki dua kopling dalam satu gearbox. Fungsinya adalah untuk mengawal setiap gear. Masing-masing kopling memiliki tugas mengawal gear yang berbeda. Gigi ganjil (satu, tiga dan lima) dan gigi genap (dua, empat dan enam) punya kopling sendiri-sendiri.
Jadi saat berada di posisi gigi satu, kopling pertama akan menyalurkan tenaga dari mesin ke roda lewat gigi satu. Nah disaat yang bersamaan, gigi dua sudah terkoneksi ikut berputar untuk bersiap-siap menjadi penyalur tenaga selanjutnya. Tapi belum terhubung ke countershaft (gigi yang menghubungkan gearbox ke final gear). Saat pengendara memutuskan untuk pindah ke gigi dua, kopling kedua akan langsung mengkoneksikan tenaga lewat gigi dua ke countershaft. Namun jadi lebih cepat, karena sebelumnya gigi dua-nya sudah ikut berputar.

Begitu selanjutnya, saat di posisi gigi dua, gigi tiga sudah bersiap untuk berputar. Sedang saat mengurangi gigi pun kebalikannya, gigi yang berikutnya akan bersiap sehingga perpindahan gigi lebih cepat. Putaran mesin pun tak banyak turun perpindahan gigi jadi lebih lembut dan lebih responsif.
Dengan perpindahan gigi yang lebih cepat, maka tenaga mesin tidak akan terbuang percuma, bahan bakar yang tercapai juga lebih ekonomis.

Transmisi Dual-Clutch sendiri sebenarnya ada dua tipe, wet dan dry, tipe wet biasanya digunakan untuk mobil dengan torsi besar diatas 250 Nm, misalnya VW golf GTi dan Caravelle. Secara sistematis kopling ini direndam oli agar suhunya tetap terjaga saat menyalurkan torsi yang besar.

Untuk yang dry sendiri jamak digunakan oleh mobil-mobil kecil yang bertorsi maksimum dibawah 250 Nm, seperti Ford Fiesta dan VW Golf TSI. Transmisi ini membuat transfer tenaga mesin ke roda lebih baik, bahkan bisa dikatakan hampir mirip seperti transmisi manual.

Kelebihan DCT :

Ø  Bisa digunakan untuk torsi kendaraan berperforma tinggi, lebih baik daripada CVT.

Ø  efisiensi bahan bakar.

Ø  upshifts (perpindahan gigi) yang cepat.