Pengertian Planetary Gear Unit

              Perlu diketahui bahawa konsep planetary gear sangat berbeda dengan penggunaan roda giigi biasa yang digunakan pada transmisi konvensional. Pada transmisi konvensional yang mennggunakan roda gigi miring maupun roda gigi lurus, untuk mendapatkan perbandingan gigi (gear rasio), transmisi harus menggunakan banyak roda gigi dan disusun dengan menggunakan poros yang panjang serta membutuhkan banyak komponen pendukung. Berbeda dengan planetary gear yang sangat sederhana, satu planetary gear unit dapat menghasilkan beragam variasi gear ratio, sedangkan putaran dapat diatur sedemikian rupa pada sistem planetary ini.

             Planetary ger set mempunyai kontruksi yang terdiri dari sun gear ( roda gigi yang berada pada titik pusat). ring gear (roda gigi paling besar yang bergigi-dalam), dan planetary pinion (roda gigi perantara atau idle yang berputar di antara sun gear dan ring gear). Namun dalam pengoprasiannya, roda-roda gigi tersebut harus dilengkapi dengan pembawa (carrier) yang berfungsi sebagai tempat pemasangan sumbu putar planetary gear. Untuk lebih jelasnya konstruksi planetary gear set dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Perbedaan antara roda gigi lurus dan planetary

             Jika dilihat dari prinsip kerjanya, terdapat beberapa perbedaan antara sepasang atau 2 buah roda gigi lurus dan roda gigi planetary dalam beberapa hal. Adapun perbedaan tersebut nantinya akan diuraikan lebih lanjut. Saat ini, yang akan dibahas adalah perbedaan antara sepasang roda gigi lurus dengan 2 buah roda gigi planetary (planetary gear dan ring gear), di mana roda gigi planetary tersebut berputar mengelilingi ring gear.

 

Mekanisme roda gigi lurus

1. Putaran yang dihasilkan antara roda gigi penggerak dan yang digerakkan berlawanan arah.

2. Kedua roda gigi memiliki gigi lurus

 

Mekanisme roda gigi planetary

1. Putaran roda gigi penggerak dan yang digerakkan dan yang digerkkan sama arahnya

2. Planetary bergigi luar dan ring gear bergigi dalam

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Perbedaan yang timbul di antara kedua kontruksi roda gigi tersebut, sebagaimana telah dibahas di atas, rasanya masih belum dapat diungkapkan 3 buah gigi, jika dibandingkan dengan planetary gear set yang terdiri dari sun gear, ring gear, dan planetary gear, akan terasa jauh perbedaan.

Mekanisme tiga roda gigi lurus

1. Putaran yang dihasilkan antara roda gigi penggerak dan yang digerakkan sama arahnya. Roda gigi perantara bertujuan untuk mengubah arah pada driven gear

2. Seluruh roda gigi dibuat sama-sama bergigi luar

3. Konstruksi menjadi lebih rumit, baik dalam pemasangan roda gigi, hub, maupun kompoen pendukung lainya. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan variasi putaran, arah putar, dan angka perbandingan gigi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ciri khas tiga roda gigi lurus

1. Gesekan lebih besar sehingga keausan makin tinggi dan bunyi makin besar

2. Umur lebih pendek

3. Tindak mengubah gear ratio

 

Mekanisme roda gigi planetary

1. Putaran yang dihasilkan antara roda gigi penggerak dan yang digerakkan akana bervariasi (lambat, sedang, direct, dan overdrive), dan juga arah putaran maupun angak gear ratio yang bergantung pada sun gear, ring gear, atau planetary gear sebagai penggerak dan roda gigi manapula yang ditahan dan yang menjadi output.

2. Roda gigi sun gear dan planetary dibuar sama-sama bergigi luar dan ring gear dibuat bergigi dalam.

3. Kanstruksi lebih sederhana dana membutuhkan tempat yang kecil.

 

Ciri khas roda gigi planetary

1. Gesekan lebih kecil dikarenakan persinggungan gigi lebih lembut dan berputar serempak sehingga lebih ringan. Hasilnya adalah keausan makin kecil dan bunyi yang lebih halus

2. Umur lebih panjang

3. Namun membutuhkan penahan yang dikontrol dengan sistem hidrolik.

 

 

Prinsip Kerja roda gigi Planetary

             Memahami kansep kerja dan putaran pada sistem planetary gear merupakan hal yang logis karena sisem ini merupakan titika awala memahami konsep transmisi otomatis. Walaupun memiliki Beragam jenis konstruksi, planetary gear pada dasarnya mempunyai prinsip kerja yang sama yaitu mendapatkan jenis putarana output yang berbeda. Kita telah mengetahui bahwa sistem planetary gear akan bekerja apabila salah satu gigi ada yang menjadi input dan ada yang diam atau ditahan (brake). Sistem planetary gear ser mampu melakukan berbagai jenis varasi putaran yang tidak dapat dilakukan pada sistem roda gigi lurus atau sistem roda gigi konvensional.

Planetary gear dalam operasionalnya mampu mendapatkan 5 macam kondisi putaran yang antara lain:

1. Slow driven

2. Minimum forward reduction (middle drive)

3. Direct driven

4. Netral

5. Reverse

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Keunggulan Planetary Gear

             Setelah kita memahami prinsip kerja planetary, dapat kita simpulkan bahwa dibandingkan dengan prinsip transmisi yang menggunakan roda gigi miring atau lurus terdapat keunggulan sistem planetary gear, antara lain:

1. Planetary gear tidak membutuhkan perbandingkan gigi yang berbeda untuk mendapatkan putaran output yang berbeda.

2. Untuk mengubah arah putaran, tidak dibutuhkan idle gear karena pada komponen planetary gear, yaitu planet pinion, bisa berperan sebagai idle gear apabila tidak dijadikan input putaran.

3. Untuk mendapatkan putaran output yang berbeda, yaitu dilakukan hanyalah ppengereman atau idak membutuhkan perbandingkan gigi yang berbeda untuk mendapatkan putaran output yang berbeda.

4. Untuk mengubah arah putaran, tidak dibutuhkan idle gear karena pada komponen planetary gear, yaitu planet pinion, bisa berperan sebagai idle gear apabila tidak dijadikan input putaran.

5. Untuk mendapatkan putaran output yang berbeda, yaitu dilakukan hanyalah pengereman atau penahanan sehingga tidak menimbulkan suara yang berisik seperti yang terjadi pada putaran gigi transmisi manual.

6. Bisa didapatkan putaran overdrive tanpa mengubah perbandingan gigi pada unit planetary gear.

7. Dalam sebuah unit transmisi, ruang yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan dengan roda gigi biasa.

 

 

Komponen Utama Planetary Gear

Komponen planetary gear train pada transmisi otomatis pada dasarnya terdiri dari 3 bagian utama:

1. Kopling (multiple wet clutch/kopling plat basah)

2. Brake (brake pelat basah atau brake pita baja)

3. Planetary gear set (sun gear, ring gear, dan planetary pinion gear)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fungsi kompoenen Planetary Gear

Adapun fungsi komponen-komponen planetary gear unit atau planetary gear train adalah:

1. Kopling mempunyai fungsi sebagai menghubungkan input shaft turbine dengan input shaft planetary gear unit. Input shaft planetary gear unit berfungsi untuk menggerakkan sun gear dan ring gear pada sistem roda gigi planetary.

2. Brake berfungsi untuk menahan atau mengerem salah satu dari roda gigi sun gear atau planetary gear sehingga operasi sistem planetary gear dapat berjalan sebagaimana yang diharapkan. Perlu diketahui bahwa pada sistem planetary gear akan menyalurkan tenaga dan putaran hanya apabila ada salah satu dari roda gigi yang ditahan.

3. Planetary gear set berfungsi untuk mengubah tingkat kecepatan (speed), mundur, netral, dana mengatur gear rasio serta momen, sesuai dengan kondisi kerja transmisi otomatis tersebut.

 

Susunan Planetray Gear Train pada transmisi otomatis

              Komponen-komponen planetary gear unit pada salah satu jenis transmisi otomatis, yaitu 3 speed. Komponen-komponen tersebut terdiri dari 2 planetary gear set ( 2 buah roda gigi sun gear, 2 buah roda gigi planetary, dan 2 buah roda gigi ring gear, ) 2 buah kopling atau multiple wet clutch (forward clutch, direct clutch) dan 3 buah clutch brake (B1, B2, B3) dan torque converter.

              Tenaga dari torque converter nanti akan dihubungkan ke input poros peggerak melalui C1 atau fron clutch untuk memutar ring gear. Untuk memutar sun gear belakang (S2) dan sun gear depan (S2), terlebih dulu C1 dan C2 (direct clutch ) harus diaktifkan. Perlu diketahui bahwa ring gear 2 berhubungan dengan poros output transmisi otomatis yang dihubungkan ke unit diferensial atau poros gardan. Pengoplingan (coupling= C) dan pengereman (brake=B) bertujuan untuk menjalankan planetary gear. Meghubungkan input torque converter dengan forward clutch (C1) bertujuan untuk memutar roda gigi ring gear atau ring gear 2.

 

Pengoprasian Handel Persneling (seelektor Lever) pada posisi D

Proses adalah sebagai berikut:

1. Input (CW) menyebabkan C1 aktif (CW) dan memutar ring gear 2 (CW)

2. Ring gear 2 memutara planetary gear belakang P2 (CW)

3. P2 memutar S2 dan S1 berlawanan arah jarum jam (counter clockwise-CCW)

4. Bersamaan dengan itu P2 membawa ring gear 1 (CW) sehingga poros output transmisi otomatis berputara searah jarum jam (CW)

5. Pada saat F2 atau oneway clutch 2 aktif untu mengunci planetary carrier ke bodi tranmisi otomatis agar planetary carrier ini jangan berputar

6. Putaran S1 dan S2 diteruskan ke C3 (C2 tidak  bekerja maka drum berputar bebas). Untuk lebih jelasnya lihat gambar dibawah ini

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kondisi Reserve (R)

Prosesnya adalah sebagai berikut

1. Input (CW) mengaktifkan C2(CW) dan menggerakkan sun gear 1 dan sun gear 2 (CW)

2. B3 aktif (menahan planetary carrier), sehingga hubungan gigi dan putaran menjadi S1(CW), akibatnya planetary gear P1 berputar CCW.

3. Karena P1 berputar CCW, maka ring gear berputar CCW. Dengan sendirinya poros outpt berputar berlawanan dengan arah jarum jam (CCW)

4. Kemudian S2 memutar P2 (CCW) dan P2 memutar ring gear 2 (CCW)

5. Selanjutnya ring gear 2 memutar kopling C1 yang dalam konsisi bebas. Siklus ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.