Sistem Pengoperasian Kopling

Unit kopling bekerja dengan bantuan sistem pengoperasian kopling. 

Sistem pengoperasian kopling adalah sebuah unit mekanisme untuk mengoperasionalkan kopling yaitu memutus dan menghubungkan putaran dan daya mesin ke unit pemindah daya selanjutnya (transmisi) oleh pengemudi dari ruang kemudi. 

Secara umum terdapat dua mekanisme penggerak kopling, yaitu : sistem mekanik dan sistem hidrolik. Pada perkembangan saat ini, pada kendaraan-kendaraan beban menengah dan beban berat menggunakan sistem hidro-pneumatik. 

A. Sistem pengoperasian kopling tipe mekanik

Cable mechanism (mekanik kabel) 

Gambar 1. Konstuksi cable mechanism

Menggunakan media sebuah kabel baja untuk meneruskan gerakan pedal ke garpu pembebas. Keuntungan dari mekanisme ini adalah konstruksinya sederhana dan karena sifat kabel yang fleksible maka penempatannya juga fleksible dan tidak memerlukan ruang gerak yang besar. Mekanisme ini mempunyai kerugian gesek yang besar antara kabel dan selongsongnya, apalagi jika banyak belokan/ tekukan. Elastisitas bahan kabel menyebabkan mekanisme ini tidak bekerja dengan spontan dan kurang kuat untuk beban berat.

Linkage mechanism (mekanik batang)

Gambar 2. Konstuksi linkage mechanism

Mekanisme batang mempunyai keuntungan elastisitas bahan lebih kecil sehingga kuat dan spontanitas kerja lebih baik. Kelemahan/ kekurangan sistem ini adalah karena media penerusnya adalah batang, maka untuk penempatannya menjadi lebih sulit dan perlu ruang gerak yang lebih besar.

Centrifugal mechanism (mekanik sentrifugal) 

Gambar 3. Konstuksi mekanisme penggerak centrifugal

Jika mesin berputar maka bandul sentrifugal akan terlempar keluar oleh gaya sentrifugal, sehingga centrifugal plate akan tertarik sehingga menekan plat kopling ke back plate/ fly wheel. Bila putaran mesin berkurang maka intensitas tekanan centrifugal plate juga berkurang.

B. Sistem pengoperasian kopling tipe hidrolik

Pengoperasian kopling tipe hidrolik adalah merupakan sistem pemindahan tenaga melalui fluida cair/ minyak.

Gambar 4. Konstuksi hydraulic mechanism

Prinsip yang digunakan pada sistem hidrolik ini adalah pengaplikasian hukum Pascal, dimana jika ada fluida dalam ruang tertutup diberi tekanan maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Dengan dibuat adanya perbandingan diameter (luas bidang) pada master cylinder lebih kecil dari release cylinder maka akan didapatkan peningkatan tenaga. 

Komponen sistem hidrolik lebih banyak dibandingkan sistem mekanik, tetapi mempunyai keuntungan yang mampu mengatasi kekurangan sistem penggerak mekanik yaitu : kehilangan tenaga karena gesekan lebih kecil sehingga penekanan pedal kopling lebih ringan, memungkinkan diberikan perbandingan diameter master dan release cylinder sehingga penekanan pedal kopling jauh lebih ringan, pemindahan tenaga lebih cepat dan lebih baik, penempatan fleksibel karena fluida dialirkan melalui fleksible hose.

Kekurangan dari sistem hidrolik adalah konstruksinya rumit dan dapat terjadi kegagalan fungsi jika terdapat udara di dalam sistem. Komponen utama dari sistem hidrolik ini adalah: master silinder dan release silinder. 

Ada 2 tipe master silinder yang umum digunakan pada sistem pengoperasian kopling, yakni tipe girling dan tipe portlees.

Gambar 5. Konstuksi master cylinder girling type

Gambar 6. Konstuksi master cylinder portless type

Berikut ini diuraikan cara kerja master silinder tipe girling adalah sebagai berikut: 

Pada saat piston mulai bergerak menekan minyak di dalam silinder, tekanan minyak akan mengalir ke reservoir melalui lubang ujung piston, cylinder cup dan spacer, sehingga minyak akan mengalir ke reservoir dan ke release cylinder melalui flexible hose dengan tekanan yang kecil. 

Pada saat piston bergerak lebih maju, maka lubang pada ujung piston akan tertutup oleh adanya tekanan minyak yang menekan spacer, sehingga tekanan minyak yang ke release cylinder semakin tinggi dan mampu menekan piston release cylinder mendorong push-rod. 

Pada saat tekanan pedal hilang, maka compression spring akan mendorong piston bergerak mundur, yang menyebabkan kevakuman pada silinder, sehingga minyak reservoir mengalir ke dalam silinder. 

Pada saat piston telah kembali pada posisi awal karena tekanan compression spring, maka minyak dari release cylinder akan mengalir kembali ke reservoir sampai tekanan minyak normal kembali. 

Berikut ini diuraikan cara kerja master cylinder tipe portless adalah sebagai berikut : 

Gambar 7. Kerja efektif master silinder tipe portless

Pada saat pedal kita tekan, piston bergerak maju dan minyak melalui inlet valve mengalir ke reservoir dan release cylinder dengan tekanan yang rendah/ kecil. Jika pedal terus ditekan maju, gaya yang mempertahankan conecting rod akan hilang dan conecting rod akan bergerak maju oleh gaya conical spring, sehingga inlet valve akan menutup, mengakibatkan tekanan fluida yang ke release cylinder naik.

Bila pedal kopling dibebaskan, piston akan kembali mundur oleh tekanan compression spring, maka tekanan fluida akan turun, sehingga spring retainer akan menarik conecting rod ke arah luar an inlet valve terbuka. Gaya balik conical spring maka minyak dari release cylinder kembali ke master cylinder dan recervoir. 

Komponen hidrolik selanjutnya adalah release cylinder. Tipe release cylinder yang umum digunakan ada tiga yakni adjustable type, non adjustable/ free adjustable type. Pada jenis adjustable type untuk menyesuaikan jarak bebas ujung release fork dilakukan dengan mengatur mur penyetelnya.

Gambar 8. Release cylinder model adjustable dan non-adjustable type

Free adjustable type tidak memerlukan penyetelan karena penyetelan akan terjadi secara otomatis oleh pegas. Pada tipe ini release bearing selalu menempel pada pressure lever atau diaphragm spring. Non adjustable type menyempurnakan free adjustable type, dimana nonadjustable ini panjang pushrod-nya dapat distel sehingga release bearing tidak selalu menempel pada pressure lever atau diaphragm spring. 

Free play adalah kebebasan yang terdapat pada sistem kopling pada saat pedal kopling mulai ditekan samapai dengan release bearing mulai menyentuh diaphragm spring atau pressure lever. Dengan adanya kebebasan kopling maka sistem kopling tidak akan bekerja pada saat kopling tidak ditekan dan tidak lngsung bekerja saat pedal ditekan, tetapi memerlukan beberapa waktu untuk mencapai langkah efektif. 

1. Kebebasan master cylinder dan push-rod. Merupakan jarak dari ujung push-rod sampai dengan piston pada saat pedal kopling tidak ditekan. 
2. Kebebasan minyak kopling Merupakan jarak mulai dari push-rod master cylinder menekan piston sampai tertutupnya lubang ke recervoir. 
3. Kebebasan release fork Merupakan jarak mulai dari push-rod release cylinder bergerak samapai release bearing menyentuh diphragm spring atau pressure lever, pada saat pedal kopling bebas.

C. Sistem pengoperasian kopling tipe hidro–pneumatik / servo-hidrolik 

Ada beberapa model sistem pengoperasian kopling tipe hidro-pneumatik, antara lain yaitu : sistem pneumatik memicu sistem hidrolik, sistem hidrolik memicu sistem pneumatik, sistem hidrolik memicu sistem pneumatik kemudian sistem pneumatiknya memicu sistem hidrolik, sistem pneumatik memicu sistem hidrolik kemudian sistem hidroliknya memicu sistem pneumatik, serta total sistem pneumatik. Pada umumnya sistem ini digunakan pada kendaraan besar.