KONTROL TORQUE CONVERTER TIPE V.C.T.C

Kegunaan dari variable capacity torque converter adalah membatasi kenaikan torsi didalam torque converter. Hal ini untuk menurunkan tingkat slip roda sehingga secara langsung dapat mengurangi keausan ban. Selain itu memungkinkan ketersediaan tenaga engine untuk menggerakkan sistim hidrolik implement pada machine.

ACTIVATION PARAMETER

Gambar 1 – Variable Capacity Torque Converter

Tekanan oli akan menghubungkan outer impeller dengan inner impeller sehingga keduanya berputar bersama.

Makin tinggi tekanan oli makin kuat pula hubungan antara inner dan outer impeller. Saat tekanan didalam impeller clutch berada pada nilai tertingginya, clutch akan terhubung sepenuhnya sehingga torque converter beroperasi pada kapasitas torsi maksimalnya.

Sebaliknya ketika tekanan oli berkurang maka terjadi slip diantara kedua impeller. Makin tinggi tingkat slip yang terjadi maka semakin berkurang pula kapasitas torque converter. Saat besarnya tekanan sistim berada pada nilai terkecilnya, outer impeller tidak dihubungkan dengan inner impeller.

Pada VCTC kenaikan maupun penurunan tekanan oli didalam impeller clutch diatur oleh sequence dan pressure control valve yang terletak didalam komponen kontrol valve

Sebagai pembanding, sudah dibahas pada topik sebelumnya, pada large wheel loader pengaturan modulasi tekanan didalam impleller clutch dilakukan oleh impeller clutch solenoid valve. Solenoid ini bersifat proporsional.dan dikendalikan melalui ECM .

Terdapat dua komponen yang dikendalikan operator untuk mengatur fungsi kerja impeller clutch torque converter, kedua komponen tersebut adalah.

  1. Hand Control lever
  2. On/Off Switch

Lebih lanjut kedua komponen diatas dihubungkan dengan VCTC control valve.

VCTC yang akan dibahas mengambil contoh dari Wheel Loader 988F Series 2

HAND CONTROL LEVER

Gambar 2 – Hand Control Lever

Operator dapat mengurangi kapasitas torque converter (membatasi kenaikan torsi) dengan menggerakkan control lever. Bila lever digerakkan sepenuhnya ke posisi Min akan menurunkan kapasitas TC menjadi sekitar setengahnya. Lever bisa ditempatkan pada posisi manapun diantara max dan min.

Operator dapat melakukan penyesuaian sampai didapatkan performance yang paling baik untuk kondisi operasi. Misalnya, operator dapat melakukan penyesuaian pada torsi torque converter sampai roda berhenti berputar saat machine sedang melakukan pekerjaan digging . Operator tidak perlu mengubah posisi lever sampai kondisi operasi berubah.

ON / OFF SWITCH

Gambar 3 – On/Off Switch

Sebuah switch yang terletak pada bucket lift control lever yang berfungsi untuk mengontrol kapasitas torque converter.

Saat switch diposisikan “ON”, memungkinkan torque converter beroperasi dengan kapasitas maksimumnya, tanpa harus menggerakkan torque lever keposisi Max.

Saat switch diposisikan “OFF”, kapasitas torque converter akan kembali kenilai kapasitas torsi sesuai dengan posisi VCTC control lever yang sudah di set oleh operator sebelumnya.

VCTC CONTROL VALVE

Gambar 4 – VCTC Control Valve

Gambar skema diatas memberikan gambaran mengenai mekanisme kontrol variable capacity torque converter. VCTC control valve terdiri dari: Pressure reducing valve, sequence spool, load piston, dan push-pull cable.

Sebuah control cable (sling lentur) menghubungkan control lever dengan load piston spool didalam VCTC control valve

Sebuah solenoid valve juga tehubung dengan VCTC control valve. Komponen ini berfungsi untuk membuka atau menutup saluran drain. Solenoid valve dikontrol oleh On/Off switch yang terletak pada bucket lift lever

Suplai oli menuju VCTC control valve berasal dari transmission control valve. Pengurangan nilai tekanan dilakukan oleh kontrol valve VCTC. Besarnya tingkat pengurangan nilai tekanan diatur oleh operator melalui setingan control valve.

Oli dari dalam control valve mengalir kedalam piston chamber untuk menghubungkan (engage) impeller clutch. Saat dalam kondisi full load rpm, tekanan didalam clutch diset pada nilai batasnya yang ditentukan oleh control valve sepanjang waktu.

CONTROL VALVE HYDRAULIC SYSTEM

Gambar 5 – VCTC Control Valve Hydraulic System

Suplai oli untuk VCTC berasal dari sirkuit transmission hydraulic control. Oli yang berasal dari pompa mengalir melalui filter menuju main relief valve dan transmission control valve. Setelah sirkuit transmission control terisi, terjadi kenaikan tekanan sampai pada nilai pembukaan main relief valve. Kenaikan tekanan membuka main relief valve sehingga oli mengalir menuju torque converter.

Converter inlet relief valve membatasi nilai tekanan oli yang akan masuk kedalam converter. Converter outlet relief valve mempertahankan nilai tekanan oli yang konstan didalam converter.

Oli tidak akan mengalir dari transmission control valve menuju VCTC control valve sampai speed selector digerakkan. Saat spool ini digerakkan terjadi kenaikan tekanan oli pada sisi masuk control valve. Adapun fungsi dari control valve adalah:

  1. Mencegah oli mengalir melalui valve sampai terjadi kenaikan tekanan pada sisi inlet menuju P2, dan
  2. Menyebabkan penurunan tekanan P2 sampai pada nilai tekanan outlet yang diinginkan.

Pemilihan tekanan outlet yang diinginkan diseting secara manual oleh operator Oli bertekanan dari control valve mengalir menuju centrifugal valve. Centrifugal valve berada pada converter housing. Komponen ini berfungsi untuk mengurangi tekanan oli pada saat kecepatan putar engine turun.

Gambar 6 – Control Valve Hydraulic System Component
  1. Main relief valve
  2. Access cover untuk centrifugal valve
  3. Variable capacity torque converter control valve
  • Solenoid valve
  • Converter outlet relief valve

Terdapat empat buah control valves didalam sistim hidrolik untuk torque converter. Masing-masing valve ini adalah: converter outlet relief valve, converter inlet relief valve, VCTC control valve dan centrifugal valve.

Converter inlet ratio valve dan converter outlet relief valve sudah dibahas dalam topic sebelumnya

VCTC control valve disebut juga Sequence & Pressure Control Valve. Didalamnya terdiri dari beberapa komponen hydraulic, yaitu: pressure reducing valve, sequence spool, dan load piston.

Sentrifugal berfungsi mengatur besar tekanan didalam impeller clutch berdasarkan kecepatan Rpm engine.

SEQUENCE & PRESSURE CONTROL VALVE

Netral

Gambar 7 – Sequence & Pressure Control Valve, Netral

Gambar diatas menunjukkan posisi masing-masing komponen dari VCTC control valve pada saat engine belum di start. Setelah engine di start, masing-masing komponen akan tetap dalam kondisi ini sampai lever transmisi digerakkan ke posisi selain Netral. Hal ini terjadi karena tidak ada aliran oli didalam saluran suplai dari control valve transmisi.

Ruangan dari presure reducing valve dan load piston (secara manual dioperasikan melalui cable) terhubung dengan saluran drain. Tidak terjadi kenaikan tekanan oli menuju solenoid valve atau impeller clutch piston.

In Gear

Gambar 8 – Sequence & Pressure Control Valve, Masuk Gigi

Saat lever kontrol transmisi digerakkan, pergerakan speed selector speed akan menyebabkan terbukanya saluran sehingga directional clutch fill oil (P2) masuk kedalam control valve. Oli masuk kedalam chamber B dari sequence valve. Saat tekanan dalam chamber B sama dengan nilai tekanan P2 menyebabkan sequence spool bergerak kekanan melawan gaya spring. Tekanan oli P2 didalam chamber B akan menahan sequence valve tetap pada posisi  terbuka

Sequence valve mengontrol aliran oli menuju pressure reducing valve. Komponen ini juga berfungsi untuk memastikan bahwa transmission clutches telah terlebih dahulu engaged sebelum torque converter clutch engages.

Saat sequence spool bergerak, suplai oli mengalir masuk kedalam pressure reducing valve. Oli masuk kedalam chamber A dan saat terjadi kenaikan tekanan valve bergerak melawan gaya spring. Kenaikan tekanan didalam chamber A menggerakkan spool kearah kanan sampai terjadi kontak antara spool land dan valve bore (menutup). Pada posisi ini pressure reducing valve menahan tekanan oli menuju impeller clutch pada nilai dibawah nilai P2.

Pressure reducing valve mengontrol jumlah variasi tekanan oli yang dikirim ke sentrifugal valve. Variasi tekanan berada pada kisaran nilai 345 – 1900 kPa (50 – 275 psi). Variasi tekanan dikontrol oleh posisi load piston.

Besarnya penurunan tekanan dikontrol oleh gaya tekan spring. Pada gambar diatas, gaya spring sedang dalam nilai minimalnya dan perbedaan tekanan menjadi maksimal. Tekanan didalam impeller clutch minimal dan clutch tidak engage. Kapasitas torque converter berkurang.

Saluran menuju solenoid valve dihubungkan dengan chamber A. Solenoid berfungsi untuk menutup dan membuka saluran oli.

Perubahan Kapasitas Torque converter

Gambar 9 – Sequence & Pressure Control Valve, Kapasitas Maksimum

Load piston dihubungkan dengan control lever didalam kabin operator melalui cable. Lever ini memiliki posisi MAXIMUM dan MINIMUM. Lever dapat digerakkan ke posisi manapun diantara MAX dan MIN.

Saat control lever digerakkan kearah posisi MAXIMUM, load piston akan bergerak kearah Pressure reducing valve. Hal ini akan menyebabkan gaya dorong dari inner dan outer spring bertambah besar. Oleh karenanya tekanan yang dibutuhkan untuk menggerakkan Pressure reducing valve sekarang menjadi lebih tinggi. Tekanan oli didalam converter clutch bertambah tinggi. Converter clutch akan engaged lebih kuat.

Saat control lever digerakkan kearah posisi MINIMUM, load piston akan bergerak menjauhi Pressure reducing valve. Hal ini akan menyebabkan gaya dorong dari inner dan outer spring bertambah kecil. Oleh karenanya tekanan yang dibutuhkan untuk menggerakkan Pressure reducing valve sekarang menjadi lebih rendah. Tekanan oli didalam converter clutch bertambah rendah. Converter clutch akan slip.

Setiap kali terjadi perpindahan gigi transmisi, tekanan P2 akan berkurang. Hal ini menyebabkan sequence valve dan pressure reducing valve kembali keposisi normalnya karena gaya dorong spring lebih besar. Saat ini terjadi saluran oli yang menghubungkan impeler clutch dengan drain terbuka. Impeller clutch tidak akan engage sampai directional clutch terisi dengan tekanan P2.

Keseimbangan tekanan antara control valve dan spring memungkinkan tekanan yang terdapat didalam converter clutch nilainya dapat dikontrol.

Spacer digunakan untuk melakukan penyetelan tekanan oli converter clutch dan sequence valve.

CENTRIFUGAL VALVE

Gambar 10 – Sentrifugal Valve

Gambar diatas menunjukkan centrifugal valve pada rotating housing assembly dari torque converter saat covernya dilepas. Posisi converter perlu diputar agar kondisi centrifugal valve dalam keadaan terbuka.

Fungsi centrifugal menyebabkan pengurangan tekanan oli dari control valve menuju impeller clutch saat kecepatan putar converter berkurang (menjadi lambat)

Contohnya saat bucket sedang loading muatan yang berat dan tidak terjadi kehilangan traksi (roda tidak slip), maka engine akan mengalami over load dan rpm akan turun. Dengan turunnya rpm engine menyebabkan centrifugal valve tertutup. Tekanan oli menuju impeller clutch juga akan berkurang menghasilkan pengurangan kapasitas converter dan pengurangan beban pada engine.

Karena beban converter berkurang dan tidak membebani engine, maka akan menyebabkan kenaikan rpm engine agar kebutuhan bagi sistem hydraulic terpenuhi.  Torque Converter Hydraulic System

Centrifugal valve merupakan sebuah pressure reduction valve yang dikontrol oleh kecepatan putar engine dan tekanan oli. Komponen ini terletak pada torque converter clutch housing yang ikut berputar bersama-sama dengan engine.

Gambar 11 – Centrifugal Valve Cut View

Oli bertekanan dari sequence & pressure control valve menuju centrifugal valve. Gaya sentrifugal yang disebabkan oleh putaran engine diatas 1800 rpm menggerakkan piston melawan gaya spring. Hal ini akan membuka saluran oli sehingga oli bertekanan dari sequence & pressure control valve dapat mengalir menuju impeller clutch. Oli bertekanan mendorong clutch piston yang pada akhirnya menyebabkan clutch engage.

Converter clutch akan benar-benar engage saat kecepatan putar engine 1800 rpm atau lebih dan torque lever berada pada posisi MAXIMUM, atau saat solenoid valve diaktifkan.

Saat beban pada engine menyebabkan kecepatan putar engine turun sampai dibawah 1800 rpm, centrifugal valve secara otomatis akan merasakan penurunan kecepatan putar engine dan menyebabkan penurunan tingkat engagement clutch.

Hal yang sama juga terjadi saat control lever digerakkan ke posisi MINIMUM, tekanan oli didalam clutch berkurang sehingga menyebabkan penurunan engagement clutch. Nilai besaran turunnya engagement clutch sangat berhubungan dengan turunnya nilai tekanan oli.

Hasilnya adalah penurunan jumlah tenaga engine yang digunakan oleh torque converter saat beban pada pompa hidrolik implement dan torque converter tinggi, sehingga memungkinkan kecepatan putar engine bertambah tinggi.

SOLENOID VALVE

Solenoid valve memungkinkan operator mampu mengembalikan kapasitas maksimal torque converter tanpa harus menggerakkan control lever kearah posisi Max.

Gambar 12 – Solenoid Valve
Note: (1) Coil. (2) Spring. (3) Solenoid valve. (4) Plunger.

Solenoid valve ini berada pada valve body dari sequence dan pressure control. Solenoid ini diaktifkan oleh ON/OFF switch yang terletak pada lever bucket lift.

Solenoid valve digunakan saat operator ingin membatalkan nilai setting kapasitas torque converter pada wheel torque lever selama beberapa saat agar didapatkan kapasitas torsi yang maksimum

Saat switch berada pada kondisi ON, arus listrik dikirim menuju coil dari solenoid valve. Arus listrik menyebabkan coil menggerakkan plunger terhadap spring. Sebuah saluran terhubung dengan drain.

Switch ON

Gambar 13 – Sequence & Pressure Control Valve, Terhubung Dengan Drain

Dengan load piston dalam posisi apapun, membuka solenoid valve akan menghubungkan chamber A dengan saluran drain. Dengan hilangnya tekanan didalam chamber A, gaya dari  spring load piston mendorong reducing valve kearah kiri. Hal ini membuka saluran sehingga oli bertekanan P2 mengalir menuju impeller clutch piston dan meng-engage-kan clutch sepenuhnya. Kapasitas converter sekarang dalam posisi maksimal

Switch OFF

Saat switch dalam kondisi OFF maka arus listrik berhenti mengalir menuju coil. Spring menggerakkan plunger. Plunger menutup saluran menuju reservoir. Terdapat kenaikan tekanan oli didalam chamber A dari komponen pressure reducing valve. Control valve bergerak kembali keposisi awal (position control lever).

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

%d bloggers like this: