Prinsip Kerja 4WD (Four Wheel Drive)

Gambar 1- Skema Sistem 4WD (auto.howstuffworks.com)

Gambar 1- Skema Sistem 4WD (auto.howstuffworks.com)

Pernah mendengar istilah four wheel drive?Four wheel drive sering kita dengar dalam suatu bahasan otomotif terutama pada kendaraan roda empat. Namun sebenarnya apa itu four wheel drive. Kali ini akan kita bahas tentang apa dan bagaimana prinsip kerja dari 4WD (four wheel drive) tersebut.

4WD (four wheel drive) atau juga bisa diistilahkan sebagai 4X4 merupakan salah satu jenis drive train (pemindah daya) yang digunakan pada kendaraan roda empat. Secara umum jenis drive train berdasarkan jumlah roda yang dibagi menjadi tiga, yaitu: 2WD (two wheel drive), 4WD (four wheel drive) dan AWD (All wheel drive). Pembagian ini didasarkan pada kemana saja daya dari mesin yang ditransferkan pada setiap roda mobil tersebut. Secara singkat 2WD men-transmisikan daya mesin hanya pada dua roda yang satu poros (shaft) pada kendaraan, sementara roda yang lainnya hanya akan mengikuti pergerakan dari kedua roda tersebut. Untuk 4WD, daya mesin akan ditransmisikan ke empat roda dengan memindahkan daya pada poros roda depan dan roda belakang. Namun biasanya 4WD hanya bersifat parsial atau sementara (part time). Sedangkan AWD bisa disebut dengan full time 4WD, dimana fungsi kerja roda dirancang untuk mampu menghadapi segala jenis permukaan jalan.

Sistem four wheel drive telah dikembangkan mulai dari tahun 1940. Dan pada saat itu diaplikasikan pada kendaraan-kendaraan militer yang sering menghadapi medan yang sulit. Meskipun pada awalnya sistem ini membutuhkan kemampuan pengemudi yang berada di atas rata-rata, namun dengan perkembangannya sistem ini mulai mudah untuk digunakan oleh semua pengemudi.

Saat ini, dikenal beberapa tipe sistem penggerak 4WD. Pada dasarnya ada empat tipe, yaitu: Part-time 4WD, Selectable 4WD, Permanent 4WD dan Automatic 4WD, plus sistem penggerak semua-roda (AWD).

Komponen Penyusun Sistem 4WD

Differential

Differential merupakan komponen pada 4WD yang berfungsi untuk meneruskan torsi dari mesin menuju poros penggerak roda. Selain itu, differential dapat mengatur putaran pada roda ketika berbelok. Dimana pada kondisi berbelok, roda bagian dalam harus berputar dengan kecepatan yang lebih rendah dari pada roda bagian luar. Pada sistem 4WD, differential ditempatkan diantara kedua roda belakang maupun roda depan. Jenis differential pun berbeda-beda, sesuai dengan desain kendaraan yang dipakai.

Gambar 2- Differential (www.awdwiki.com)

Gambar 2- Differential (www.awdwiki.com)

Transfer case

Transfer Case merupakan komponen yang berfungsi untuk membagi daya antara penggerak roda depan dengan penggerak roda belakang. Untuk kondisi berbelok, ketika differential mengatur kecepatan roda bagian dalam dan bagian luar, transfer case pada sistem 4WD mengunci penggerak depan dengan penggerak roda belakang sehingga menghasilkan kecepatan putar yang sama antara depan dan belakang. Pada part-time four wheel drive, kebanyakan transfer case dilengkapi dengan gear-gear tambahan yang memberikan low range pada kendaraan. Penambahan gear ini akan memberikan kendaraan torsi tambahan dan kecepatan yang sangat lambat.

Gambar 2- Transfer Case (dalesauto.ca)

Gambar 2- Transfer Case (dalesauto.ca)

Locking Hub

Locking hub ini berada pada setiap roda. Ketika four wheel drive tidak digunakan, locking hub ini akan berfungsi sebagai pemutus roda depan dengan differential, half shaft (penggerak yang menghubungkan differential menuju hub) dan driveshaft (poros penggerak). Sehingga pada kondisi ini kendaraan sedang menggunakan sistem 2WD.

Gambar 4- Locking Hub (www.yotatech.com)

Gambar 4- Locking Hub (www.yotatech.com)

Prinsip Kerja 4WD (four wheel drive)

Setelah mengetahui komponen penyusun four wheel drive, berikut penjelasan runtut bagaimana prinsip kerja dari 4WD. Ketika mesin dihidupkan maka akan memutar poros mesin yang menghasilkan daya yang bervariasi tergantung pada rpm (kecepatan putar mesin). Daya tersebut kemudian ditransmisikan dengan gear box menuju poros penggerak belakang yang terhubung dengan differential dan diteruskan menuju roda melalui poros dan locking hub roda belakang. Pada kondisi ini, kendaraan masih dalam sistem 2WD

Kemudian sistem dipindahkan dari 2WD menuju 4WD menggunakan tuas atau tombol yang terhubung dengan transfer case. Transfer case akan mengunci  poros penggerak belakang dan poros penggerak roda depan sehingga daya yang ditransmisikan tidak hanya pada bagian belakang saja. Kemudian poros penggerak depan juga meneruskan menuju differential depan yang kemudian diteruskan pada poros roda depan menuju locking hub sehingga roda depan juga ikut berputar.

Pada kondisi ini, kecepatan putar roda belakang dan roda depan adalah sama. Pada kondisi berbelok, differential akan memainkan perannya untuk mengatur kecepatan roda bagian dalam dengan roda bagian luar dimana kecepatan roda luar lebih tinggi daripada roda bagian dalam. Hal ini akan membantu kendaraan agar dapat berbelok.

Sistem 4WD sering di-aplikasikan pada mobil-mobil besar dan off-road (jeep). Contoh mobil yang mengaplikasikan sistem 4WD, yaitu: Toyota Hilux, Audi Q5, BMW X3 xDrive20d, Toyota Fortuner 2.7 dan masih banyak yang lainnya.

Gambar 5- Aplikasi 4WD Toyota Hilux (www.toyota.co.za)

Gambar 5- Aplikasi 4WD Toyota Hilux (www.toyota.co.za)

Kelebihan Sistem 4WD

  • Dapat menghadapi kondisi jalan yang buruk
  • Dapat mengatur kecepatan roda baik depan maupun belakang
  • Sangat baik untuk penggunaan di medan off-road
  • Keempat roda memperoleh daya mesin secara permanen
  • Memiliki empat tingkat seting mode pada sistem penggerak rodanya, yaitu: 2WD, 4WD Hi, 4WD Lo

Kekurangan Sistem 4WD

  • Membutuhkan daya lebih besar
  • Konstruksi yang lebih rumit dan perawatan yang tidak mudah
  • Dibutuhkan komponen tambahan untuk menggerakan kedua poros penggerak
  • Harga relatif lebih mahal
  • Menambah beban kendaraan
  • Efisiensi bahan bakar berkurang

Jika artikel ini bermanfaat buat Anda, mohon untuk di Share because “Sharing is Caring”

Referensi:

  1. auto.howstuffworks.com
  2. gearpatrol.com
  3. www.awdwiki.com

 

COMMENTS

Loading Facebook Comments ...