Final drive merupakan salah satu komponen penting dalam sistem penggerak alat berat, terutama pada alat-alat berat yang menggunakan sistem penggerak rantai seperti excavator, bulldozer, dan sejenisnya. Komponen ini bekerja pada tahap akhir dalam mentransmisikan tenaga dari mesin ke roda atau track, sehingga alat berat dapat bergerak secara efisien dan stabil di berbagai kondisi medan.
Tanpa keberadaan final drive, kinerja dan kemampuan manuver alat berat tidak akan optimal. Lalu, apa sebenarnya fungsi final drive? Dan bagaimana cara kerjanya? Artikel ini akan membahas secara lengkap mengenai fungsi serta cara kerja final drive agar lebih mudah dipahami.
Apa Itu Final Drive?
Final drive adalah komponen mekanis yang berfungsi untuk mentransmisikan tenaga dari transmisi atau sistem penggerak utama ke roda penggerak terakhir (drive sprocket). Final drive biasanya terdiri dari kombinasi roda gigi (gear), poros (shaft), dan sistem reduksi kecepatan (reduction gear) yang dirancang untuk mengatur torsi dan kecepatan agar sesuai dengan kebutuhan operasi alat berat.
Fungsi Final Drive
Final drive adalah sistem roda gigi akhir yang umumnya terdiri dari kombinasi roda gigi lurus dan roda gigi planet (planetary gear). Komponen ini berperan penting untuk mengurangi kecepatan putar dari transmisi dan meningkatkan torsi yang diteruskan ke roda, sehingga alat berat mampu menghasilkan tenaga dorong yang besar.
Fungsi utama final drive meliputi:
1. Mengatur Torsi dan Kecepatan
Final drive bertugas atau memiliki fungsi mengubah putaran berkecepatan tinggi dari sistem transmisi menjadi torsi besar dengan kecepatan rendah, sehingga roda atau track bisa berputar dengan tenaga besar namun kecepatan yang sesuai.
2. Memperbesar Torsi
Karena alat berat bekerja di medan yang berat dan membutuhkan tenaga dorong besar, fungsi final drive membantu meningkatkan torsi yang dibutuhkan untuk menggerakkan beban berat atau bekerja di tanah yang tidak rata.
3. Mendistribusikan Daya ke Roda Penggerak
Final drive memiliki fungsi untuk mengirimkan daya dari mesin ke roda penggerak terakhir (sprocket atau roda), memungkinkan alat berat bergerak maju atau mundur.
4. Mengurangi Beban Komponen Lain
Dengan adanya sistem reduksi gigi, fungsi final drive membantu mengurangi beban kerja pada sistem transmisi dan komponen lain di jalur penggerak.
Fungsi final drive bekerja dengan prinsip perbandingan jumlah gigi (gear ratio), serupa dengan sistem transmisi. Perbandingan rasio ini memungkinkan terjadinya pengurangan kecepatan dan peningkatan torsi. Karena beroperasi di bawah tekanan tinggi dan beban berat, final drive membutuhkan perawatan rutin seperti pergantian oli dan servis berkala.
Adapun rasio reduksi final drive biasanya berkisar antara 1:9 hingga 1:12. Bila dibutuhkan rasio yang lebih kecil, digunakan sistem single reduction. Sedangkan untuk rasio yang lebih besar, digunakan sistem double reduction atau mekanisme planetary gear.
Cara Kerja Final Drive
Berikut adalah dua skenario utama cara kerja final drive dalam kendaraan atau alat berat:
1. Saat Berkendara Lurus
Ketika alat berat bergerak lurus di jalan datar, tahanan gulir (rolling resistance) pada kedua roda penggerak relatif sama. Dalam kondisi ini:
- Pinion dan ring gear berputar bersamaan.
- Perputaran ring gear diteruskan oleh pinion ke kedua side gear secara seimbang.
- Akibatnya, kedua poros axle kiri dan kanan berputar dengan kecepatan (RPM) yang sama.
2. Saat Membelok
Saat alat berat membelok (misalnya ke kiri), tahanan roda sebelah kiri akan lebih besar dibanding kanan. Maka:
- Differential case akan tetap berputar bersama ring gear.
- Pinion gear akan memutar dan mengelilingi side gear kiri.
- Putaran side gear kanan akan menjadi lebih besar dibanding yang kiri.
Total putaran kedua side gear tetap sama dengan putaran ring gear, namun terbagi secara tidak merata untuk menyesuaikan kebutuhan saat membelok.
Dengan cara kerja ini, final drive memungkinkan kendaraan membelok dengan lancar tanpa kehilangan tenaga atau kestabilan.
Final drive bekerja melalui sistem roda gigi yang biasanya meliputi dua tahap reduksi (double reduction), yaitu:
1. Tahap Pertama: Planetary Gear
Sistem planetary gear digunakan untuk mengurangi kecepatan dari motor penggerak. Gear ini terdiri dari sun gear, planetary gear, dan ring gear. Putaran dari motor hidrolik masuk ke sun gear, yang kemudian memutar planetary gear yang terhubung ke ring gear.
2. Tahap Kedua: Reduction Gear atau Bevel Gear
Setelah melewati planetary gear, putaran diteruskan ke gear reduksi kedua yang akan memperbesar torsi dan mengurangi kecepatan lebih lanjut sebelum akhirnya diteruskan ke sprocket atau roda penggerak.
3. Output: Perputaran Sprocket/Roda
Setelah proses reduksi, tenaga dengan torsi besar dan kecepatan rendah ini digunakan untuk memutar sprocket yang terhubung ke track (rantai) atau roda alat berat.
Jenis Final Drive
Final drive dapat dibedakan berdasarkan sistem penggeraknya:
1. Final Drive Hidrolik
Umum digunakan pada excavator dan alat berat modern, tenaga penggeraknya berasal dari motor hidrolik.
2. Final Drive Mekanis
Digunakan pada alat berat yang menggunakan transmisi mekanis, seperti traktor atau bulldozer tipe lama.
Kesimpulan
Final drive merupakan komponen vital dalam sistem penggerak alat berat yang memiliki peran utama dalam memperbesar torsi dan menyalurkan tenaga dari mesin ke roda atau track. Dengan menggunakan sistem roda gigi reduksi ganda, fungsi dan cara kerja final drive memastikan bahwa alat berat dapat bekerja dengan efisien, memiliki daya dorong besar, dan stabil di medan berat.
Tanpa fungsi dan cara kerja final drive yang berfungsi dengan baik, performa alat berat akan menurun drastis, bahkan tidak mampu bergerak sama sekali. Oleh karena itu, pemeliharaan dan pemeriksaan berkala pada final drive sangat penting dalam menjaga kinerja dan umur pakai alat berat.
Semoga artikel ini dapat menambah wawasan Anda tentang fungsi dan cara kerja komponen final drive dan pentingnya dalam sistem alat berat.
