Kopling (otomotif)

Satu cakram *dry clutch friction*. As hub dipasang ke cakram dengan per agar tidak terlalu gemeretak.

Kopling atau kampas kopling (bahasa Inggris: clutch) adalah alat mekanis yang digunakan untuk mentransmisikan daya dari satu komponen ke komponen lainnya ketika diaktifkan (disambungkan). Berbeda dengan rem yang menghentikan laju putaran roda ketika diaktifkan.

Kopling digunakan ketika kemampuan untuk mentransmisikan daya atau gerakan yang dibutuhkan akan disambungkan atau dikendalikan pada suatu waktu tertentu. Tidak terkecuali pengendalian torsi atau kecepatan putar yang akan ditransmisikan dari mesin ke komponen lainnya.

Penerapan tersederhana dari kopling adalah dengan menyambungkan dua poros yang berputar, di mana salah stau poros menjadi penggeraknya. Dalam kasus ini, satu poros (poros penggerak) terpasang dengan motor atau sumber daya lain sementara poros yang lain (poros yang digerakkan) terhubung dengan beban kerja. Misal, pada mesin bor. Satu poros terhubung dengan motor, dan satu poros terhubung dengan chuck. Kopling menghubungkan dua poros sehingga keduanya bisa terhubung dan berputar pada kecepatan yang sama ataupun berputar dengan kecepatan putar yang berbeda.

Etimologi

Istilah "kopling" berasal dari bahasa Belanda, "koppeling".

Deskripsi

Kopling adalah salah satu sparepart mobil yang fungsinya menghubungkan dan mengurangi putaran mesin ke unit transmisi. Meski sangat sederhana, sparepart yang merupakan bagian dari sistem pemindah daya (power train) ini memiliki peran yang sangat penting. Tanpa kopling, gigi transmisi tidak akan bisa masuk dengan mudah saat mobil pindah gigi perseneling. Seperti halnya beberapa sparepart mobil lainnya, kopling memiliki komponen-komponen yang saling berhubungan, berikut beberapa diantaranya.

Clutch Cover

Clutch cover yang juga dikenal dengan istilah matahari kopling atau rumah kopling adalah komponen kopling yang dipasang di flywheel dengan cara dibaut. Fungsinya adalah sebagai tempat dudukan kampas kopling. Di dalam clutch cover sendiri terdapat komponen lain yang membantu kerja kopling, yaitu pelat tekan dan pegas kopling. Pelat tekan inilah yang menekan kampas kopling ke flywheel untuk menyalurkan tenaga dari mesin ke poros gardan.

Kampas Kopling

Kampas kopling atau disebut juga disc clutch atau clutch plate adalah komponen kopling yang bekerjasama dengan unit clutch clover untuk meneruskan putaran dari mesin ke input shaft dari transmisi. Bentuknya seperti piringan dan terbuat dari bahan khusus yang tahan terhadap kejutan dan gesekan, yaitu asbes. Kampas kopling merupakan komponen yang bisa aus, sehingga wajib diganti bila keausannya sudah mulai terasa.

Fork Kopling

Fork kopling atau garpu pembebas adalah komponen yang dipasang pada rumah transmisi. Komponen kopling yang satu ini menerima gaya tekan dari release kopling, sehingga kerjanya tergantung pada tarikan dari release kopling. Jadi ketika pedal kopling diinjak, fork kopling akan mendorong release bearing dengan gerakan maju mundur untuk menekan cover clutch agar putaran dari mesin terputus.

Release Bearing

Release bearing adalah bantalan berupa bearing atau kolaher yang terletak di antara pegas kopling dan release fork. Fungsinya adalah untuk menekan pelat pegas pada clover clutch. Jenis kolaher dari release bearing haruslah tahan terhadap tekanan dan mampu berputar dengan lembut saat ditekan karena komponen ini akan ditekan oleh fork kopling saat bekerja.

Jenis-jenis clutch

Clutch friksi

Clucth friksi (friction clutch) merupakan clucth yang paling umum. Clutch friksi modern terbuat dari keramik atau bahan organik campuran resin dengan kawat tembaga. Koefisien gesek dari bahan material organik adalah 0.35, dan untuk keramik 0.25. Bahan keramik biasanya digunakan untuk aplikasi yang berat seperti truk atau balapan. Material keramik yang keras mampu menyebabkan roda gila dan piringan penekan cepat aus.

Clutch multipiring

Clutch multipiring (multi plate clutch) melibatkan beberapa piringan yang dipasangkan dengan beberapa penggerak. Clutch ini banyak digunakan pada mobil balap, beberapa jenis sepeda motor, transmisi otomatis, lokomotif diesel, dan beberapa sistem 4WD yang dikendalikan secara elektronik.

Clutch basah

Clutch basah (wet clutch) merupakan salah satu jenis clutch friksi yang dalam pengaplikasiannya direndam dalam cairan pelumas yang dingin. Cairan pelumas ini menjaga permukaan tetap kering dan memberikan performa yang lebih halus ketika clucth dilepas maupun disambung. Clutch basah juga memiliki usia yang relatif lebih panjang.

Kerugian penggunaan clucth basah adalah energi yang hilang lebih banyak karena adanya gesekan dengan fluida dan keberadaan pelumas menjadikannya lebih licin. Menggunakan beberapa piringan sekaligus dapat meningkatkan koefisien gesek yang rendah pada clucth basah.

Sentrifugal

Clutch sentrifugal digunakan pada beberapa kendaraan dan aplikasi lainnya di mana kecepatan mesin menentukan kondisi dari clutch. Clutch jenis ini memanfatkan gaya sentrifugal untuk secara otomatis memasang atau melepas clucth ketika kecepatan putar mesin melebihi batas dan melepas atau memasang clutch ketika kecepatan putar mesin terlalu rendah. Lihat Saxomat dan Variomatic.

Clutch kerucut

Clutch kerucut, seperti namanya, memiliki bentuk kerucut yang berarti memperluas bidang permukaan gesek pada diameter clutch yang sama dibandingkan dengan clutch piringan. Namun proses penyambungan dan pelepasan clucth menjadi lebih lama, dan dibutuhkan lebih banyak tekanan.

Pembatas torsi

Disebut juga clutch slip atau clutch keselamatan (safety clutch). Alat ini memungkinkan poros yang berputar untuk slip ketika suatu tahanan melawan putaran mesin. Contohnya adalah mesin pemotong rumput. Pembatas torsi akan menghentikan transmisi daya ketika pisau pemotong menabrak batu, batang pohon, atau benda kaku lainnya. Mesin akan rusak jika tidak ada pembatas torsi karena beban terlalu tinggi melampaui daya mesin.

Clutch sabuk

Clutch ini digunakan pada alat dan mesin pertanian serta beberapa jenis helikopter yang digerakan dengan piston. Daya mesin ditransmisikan melalui sabuk V yang longgar ketika mesin dalam keadaan tidak bekerja. Ketika pulley idle digerakkan, maka sabuk akan kencang dan daya dari mesin mampu ditransmisikan.

Clutch hidraulik

Pada clutch hidraulik, poros yang bergerak dan yang digerakkan tidak terhubung secara fisik melainkan secara hidrodinamika.

Clutch elektromagnetik

Clutch elektromagnetik diaktifkan dengan menggunakan elektromagnetik yng menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari rangkaian clutch. Kontak dan slip cenderung halus.

Tipe Kopling Sepeda Motor

Kopling bertugas sebagai pemutus dan penghubung daya yang di salurkan dari mesin ke transmisi. Tipe kopling motor di bedakan menjadi 2 bagian, yang pertama tipe kopling menurut konstruksi kopling motor itu sendiri. Yang kedua adalah menurut kondisi saat kopling bekerja.

Kopling menurut Konstruksi

Kopling piringan (diskkopling berada ditengah mesin dan transmisi. Sebagai pemutus dan penghubung daya, kopling jenis ini di tekan oleh adanya per. Apabila per di tekan oleh tuas kopling, maka antara plat gesek dan plat kopling akan merenggang dan daya dari mesin ke transmisi terputus. Per kopling juga ada 2 macam yaitu per keong (coil spring clutch) yang biasa di pakai pada motor SUZUKI SHOGUN dan per matahari (diaphragm spring clutch) yang biasa di pakai pada motor SUZUKI Tornado. Pada kopling tipe Disk Clutch cara operasionalnya juga di bagi menjadi 2 bagian :

Kopling yang di operasikan dengan cara manual seperti pada motor sport
Kopling yang di operasikan dengan cara otomatis seperti pada motor bebek/underbone

Kopling Sepatu Sentrifugal

Kopling jenis ini hampir mirip bentuknya dengan kampas rem. Kopling ini bekerja apabila ada gaya sentrifugal dan kampas kopling akan menggesek mangkuk kopling (housing clutch). Kopling jenis ini biasanya banyak di pakai pada motor matic.

Kondisi kopling saat bekerja

Kopling Basah (wet clutch)

Kopling jenis basah adalah kopling yang bagian komponennya terendam oli dan posirinya berada di dalam crankcase. Oli sendiri berfungsi sebagai pendingin dari kopling. Kerugian dari kopling jenis basah adalah kopling mudah terjadi slip karena adanya oli, oleh karena itu untuk tipe kopling basah plat geseknya dibuat banyak atau berlapis untuk mengurangi gejala slip kopling. Keunggulan kopling tipe basah adalah kopling lebih lembut di bandingkan kopling kering. Aplikasi kopling basah pada motor di Indonesia banyak di pakai pada motor bebek (underbone) dan motorsport (backbone)

Kopling kering (dry clutch)

Kinerja dari Kopling kering lebih bagus dibandingkan Kopling basah. Posisi dari kopling kering diluar crankcase mesin. Jumlah sepatu gerek dari kopling kering tidak sebanyak kopling basah. Meskipun sepatu gesek kopling kering tidak sebanyak kopling basah, tetapi kinerja dari kopling kering mumpuni sehingga sering di pakai oleh motor balap. Pendinginan kopling kering hanya mengandalkan pendinginan udara luar, sehingga kopling jenis ini gampang sekali terbakar apabila kinerjanya di paksakan. Untuk kopling kering banyak di aplikasi pada motor matic di Indonesia.

Perbedaan Kopling Manual dan Kopling Otomatis

Kopling pada sepeda motor bertugas sebagai penghubung dan pemutus tenaga dari kruk-as ke transmisi (gigi perseneling). Untuk kopling yang biasa dipakai di Indonesia menurut cara kerjanya ada 2, yaitu kopling manual dan kopling otomatis. Dan pada umumnya kopling motor di Indonesia memakai tipe basah dan memakai sistem plat ganda/majemuk yang berarti plat kopling terendam oli dan memakai banyak plat kopling.

Kopling Manual (Kopling Mekanis)

Kopling manual cara kerjanya diatur oleh sebuah tuas yang biasa disebut handel kopling dengan cara menarik tuas kopling.Bila handel kopling pada batang kemudi bebas (tidak ditarik)maka pelat tekan dan pelat gesek dijepit oleh piring penekan(clutch pressure plate) dengan bantuan pegas kopling sehingga tenaga putar dari poros engkol sampai 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.

Pada kopling manual ada 2 tipe media yang digunakan, pertama memakai kawat/kabel kopling yang di tarik oleh tuas kopling dan yang kedua memakai sistem cairan hidraulis yang di tekan oleh tuas kopling.

Ada 3 tipe pembebasan kopling yang biasa difungsikan pakai kabel kopling:

Tipe dengan mendorong dari arah luar (outer push type)
Tipe dengan mendorong ke arah dalam (inner push type)
Tipe rack and pinion

Dan untuk sistem cairan hidraulis cara kerjanya hampir sama dengan cara kerja sistem rem cakram hidraulis.

Kopling Otomatis (Kopling sentrifugal)

Cara kerja pada kopling otomatis sebenarnya sama saja cuma pengoperasiannya tidak ditarik kabel kopling maupun ditekan cairan hidraulis. Tetapi mengandalkan kommponen kopling sentrifugal yang bekerja mengikuti kecepatan putaran mesin.

Cara kerjanya pada saat putaran mesin rendah (stasioner), gaya sentrifugal dan kampas kopling, pemberat menjadi kecil sehingga sepatu kopling terlepas dari rumah kopling dan tertarik ke arah poros engkol, akibatnya rumah kopling yang berkaitan dengan gigi pertama penggerak 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 pertama yang digerakkan.

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

Bacaan tambahan

Sclater, Neil. (2011). "Clutches and brakes." Mechanisms and Mechanical Devices Sourcebook. 5th ed. New York: McGraw Hill. pp. 211–234. ISBN 978-0-07-170442-7.

Pranala luar

HowStuffWorks has a detailed explanation of the working of an automobile clutch.