Mengenal komponen fluid coupling beserta cara kerjanya

KOMPONEN DASAR

Impeler dan turbin

Gambar diatas menunjukkan dua komponen fluid coupling. Komponen disisi kanan disebut impeller atau pump sedangkan komponen disebelah kiri disebut turbine.

Impeller dihubungkan dengan engine flywheel sehingga menjadi komponen penggerak, sedangkan turbine merupakan komponen yang digerakkan dan dihubungkan dengan input shaft transmisi.

Dimasing-masing bagian dalam impeller dan turbine terdapat sudu-sudu yang terpasang berhadapan satu sama lain.

Impeller dan turbine diletakkan berdekatan satu sama lain untuk mendapatkan effisiensi yang tinggi.
Impeller mengubah tenaga mekanis dari engine menjadi tenaga fluida dan turbine mengubah kembali tenaga fluida ini menjadi tenaga mekanis untuk menggerakkan transmission.

PRINSIP KERJA FLUID COUPLING

Cara kerja fluid coupling dapat dipersamakan dengan kerja dua buah kipas angin listrik yang diletakkan saling berhadapan satu sama lain dalam jarak dekat. Bila salah satu kipas berputar karena dialiri arus listrik, maka kipas yang lain juga akan berputar karena ada tenaga dorong dari angin yang dihembuskan oleh kipas yang berputar.

Pada fluid coupling, oli bekerja sebagai angin diantara kedua kipas tadi. Seperti halnya pada kipas, tenaga fluida yang dialirkan oleh driving component merupakan tenaga yang digunakan untuk menggerakkan driven component. Oli memiliki massa yang lebih berat dibanding udara karenanya mampu memindahkan tenaga yang lebih besar pula.

Tenaga mekanis dari engine diubah menjadi tenaga hidrolis dan tenaga hidrolis ini diubah kembali menjadi tenaga mekanis untuk menggerakkan output shaft.

ALIRAN OLI DIDALAM FLUID COUPLING

Pada gambar dibawah, warna merah menunjukkan impeller yang terhubung langsung dengan engine flywheel. Warna biru menunjukkan turbine yang terhubung dengan komponen yang akan digerakkan. Warna hijau adalah fuid coupling housing. Impeller dan turbine keduanya berputar dalam housing. Keduanya tidak terhubung secara mekanis. Housing dipenuhi oleh oli.

Pada saat engine dihidupkan impeller segera berputar dan mendorong oli dari bagian tengah menuju ujung luar impeller. Gaya sentrifugal dan bentuk dari sudu-sudu impeller menyebabkan oli terlempar kearah luar lalu menendang sudu-sudu turbine. Gaya dorong dari aliran oli akan memutarkan turbine, engine dan transmisi terhubung secara hidrolis sehingga tenaga engine dipindahkan untuk menggerakkan machine.

Setelah menendang sudu-sudu turbine kecepatan aliran oli berkurang, oli ini kemudian mengalir menuju bagian tengah turbine untuk masuk kembali ke arah impeller.

Saat oli meninggalkan turbine, alirannya berlawanan arah dengan aliran oli pada impeller dan cenderung melawan arah putar impeller. Kondisi inilah yang membedakan antara fluid coupling dan torque converter.

Ada dua jenis aliran oli yang terdapat pada fluid clucth yaitu rotary flow dan vortex flow.

ROTARY FLOW

Rotary flow terjadi saat oli mengalir mengikuti arah putaran impeller dan turbine. Hal ini terjadi saat kecepatan putar antara impeller dan turbine hampir sama, misalnya pada saat machine bergerak tanpa beban atau bebannya ringan. Oli terlempar keluar karena gaya sentrifugal pada impeller dan turbine (panah warna kuning). Pada saat terjadi rotary oil flow, terjadi slip yang minimal atau perbedaan putaran antara impeller dan turbine kecil. Torsi yang dihasilkan pada kondisi ini adalah nol.

VORTEX FLOW

Vortex oil flow terjadi pada saat oli mengalir dari impeller, melintasi turbine dan kemudian kembali ke impeller. Impeller digerakkan oleh engine sedangkan turbine tertahan diam oleh beban. Oli yang menendang dan melintasi turbine membatasi aliran oli yang searah dengan putaran impeller. Aliran oli akan menyerupai bentuk spiral.

Saat terjadi aliran jenis ini, maka terjadi slip yang maksimum antara impeller dan turbine. Torsi yang dihasilkan akan maksimum saat turbine diam.

Kedua jenis aliran oli tadi akan terjadi pada saat kondisi kerja normal.

Pada fluid coupling, torsi yang masuk dan yang keluar akan relative sama. Fluid coupling dapat memindahkan tenaga tetapi tidak dapat melipatgandakan torsi. Pada saat oli mengalir dari impeller menuju turbine, oli tidak mengalir searah dengan putaran turbine, hal ini akan menghasilkan beban yang tidak perlu pada engine.

EFFISIENSI FLUID COUPLING

Walaupun pada fluid coupling mengalami slip sebesar 10% namun besarnya torsi input sama dengan torsi output. Fluid coupling memindahkan tenaga tetapi tidak mampu melipat gandakan torsi. Saat oli mengalir dari impeller menuju turbine arah alirannya tidak searah dengan arah putar turbine. Kondisi ini akan menghasilkan beban tambahan yang tidak perlu bagi engine.

PENDINGINAN FLUID COUPLING

Karena faktanya effisiensi fluid coupling tidak mencapai 100% dan rugi-rugi yang terjadi didalam komponen diubah menjadi bentuk energi panas, oleh karena itu diperlukan mekanisme  untuk mendinginkan oli.

Fluid coupling memerlukan suplai oli, oleh karena itu sebelum oli tersebut masuk kedalam fluid coupling harus dilewatkan terlebih dahulu melalui komponen heat exchanger untuk melepaskan atau membuang panas yang berlebihan.

Leave a Reply

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

%d bloggers like this: